伸縮像素?cái)噥y顯示技術(shù)市場(chǎng)

PLED、OLED等新興顯示技術(shù)層出不窮，而微軟正在全力投入的伸縮像素研究，將徹底攪亂本已風(fēng)起云涌的顯示技術(shù)市場(chǎng)

微軟的眾多研究人員最近在忙什么？不清楚。不過，似乎這個(gè)軟件業(yè)的巨擘已經(jīng)開始“不務(wù)正業(yè)”地向電子硬件行業(yè)大力拓展。據(jù)專業(yè)科學(xué)雜志《自然-光子學(xué)》(Nature Photonics)透露，微軟研究室聯(lián)手華盛頓州立大學(xué)，正在忙著開發(fā)一種新的顯示技術(shù)——伸縮像素(telescopic pixels)。而根據(jù)美國(guó)《科技評(píng)論》(Technology Review)的預(yù)測(cè)，該技術(shù)一旦投入應(yīng)用，短時(shí)間內(nèi)就將全面取代現(xiàn)有的LCD顯示技術(shù)，徹底改變顯示器市場(chǎng)的格局。

不過，這種預(yù)測(cè)是否能成為現(xiàn)實(shí)，一切似乎言之過早。在風(fēng)起云涌的顯示技術(shù)市場(chǎng)上，PLED、OLED等新興顯示技術(shù)層出不窮，誰(shuí)能夠在未來(lái)眾多顯示技術(shù)同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)的情況下獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷？這是個(gè)有待時(shí)間來(lái)解開的謎。

全黑+高亮，挑戰(zhàn)LCD極限

纖薄的機(jī)身、超高速響應(yīng)時(shí)間、動(dòng)態(tài)對(duì)比、鮮明的亮度，目前市場(chǎng)上主流LCD液晶顯示設(shè)備，早已經(jīng)過無(wú)數(shù)輪“脫胎換骨”的進(jìn)化，無(wú)論是其優(yōu)美的外觀，還是優(yōu)越的性能，都給人留下了深刻的印象。LCD顯示設(shè)備如日中天的程度，不言而喻。

但是，微軟的研究人員卻認(rèn)為，就目前的技術(shù)水平而言，LCD仍然具有極大的改進(jìn)余地。根據(jù)LCD的成像原理，LCD最致命的弱點(diǎn)就是，在其顯示器內(nèi)的液晶分子并不能完全阻止背景光線的通過。也就是說(shuō)，現(xiàn)階段的液晶顯示器，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全黑全亮顯示。同時(shí)，當(dāng)周圍環(huán)境太亮等光源復(fù)雜的情況下，LCD顯示器也無(wú)法正常使用。另外，由于LCD顯示器偏振濾光片的阻隔，至少有50%的背景光線會(huì)被阻擋。另外加上每種原色的阻隔，背景光線僅有30%從屏幕透出。而LCD屏幕上額外鍍膜、涂層也會(huì)進(jìn)一步阻隔光線的傳播。最終，在LCD顯示器的像素點(diǎn)對(duì)背光做過種種處理后，顯示出來(lái)的亮度大約只有原來(lái)的5%~10%。換句話說(shuō)，LCD顯示器的透光量?jī)H有5%~10%。

要解決這些問題，微軟開出的“藥方”就是他們的“伸縮像素”。不同于傳統(tǒng)像素，“伸縮像素”在液晶顯示的每個(gè)像素表面，都配備了一對(duì)反光鏡。因此，這種像素就擁有正反兩面，從而成為完美的黑色像素，可以完全阻斷光線的傳播，實(shí)現(xiàn)真正的全黑顯示。通過施加不同流量的電流，像素的其中一面，形狀會(huì)由原來(lái)的平面逐漸變成拋物面，偏振光束就可以透過它抵達(dá)像素的另一面，顯示在屏幕上。在實(shí)驗(yàn)室中，人們甚至可以通過肉眼直接觀察到這些變化過程。通過這種方法，“伸縮像素”可以把透光率由當(dāng)前的10%提高到36%。同時(shí)，它對(duì)電流十分敏感，響應(yīng)時(shí)間大約只有1.5ms，相比市場(chǎng)上多數(shù)LCD顯示延遲都在4ms以上，算得上是更進(jìn)一步。

顯示器技術(shù)，誰(shuí)與爭(zhēng)鋒？

盡管微軟對(duì)“伸縮像素”的研發(fā)進(jìn)度和上市時(shí)間做了嚴(yán)格的保密，但是毫無(wú)疑問，“伸縮像素”還是像一顆重磅炸彈，讓本已競(jìng)爭(zhēng)激烈的顯示技術(shù)市場(chǎng)變得更加富有戲劇性。在“伸縮像素”之前，PLED、OLED大有取代LCD之勢(shì)。

研究起步于20世紀(jì)60年代的OLE(Organic Light Emitting)，即有機(jī)發(fā)光技術(shù)，根據(jù)使用有機(jī)薄膜材料的不同，衍生為兩類。一類以染料及顏料為材料的小分子器件，稱為OLED。另一類，以共軛性高分子為材料的高分子器件，稱為PLED。雙方都是顯示器件大家庭中的“小字輩”，但這兩位“童星”的潛力卻被外界普遍看好。OLED被譽(yù)為“夢(mèng)幻顯示器”，與傳統(tǒng)的LCD顯示方式不同，它無(wú)需背光燈，只采用非常薄的有機(jī)材料涂層和玻璃基板。當(dāng)有電流通過時(shí)，這些材料中有機(jī)材料就會(huì)發(fā)光。同時(shí)，OLED顯示屏幕可以做得更輕更薄，可視角度更大，節(jié)電效應(yīng)相當(dāng)顯著。PLED也同樣具備了功耗低、待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)、材料輕薄、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，另外，良好的溫度特性、環(huán)境適應(yīng)性，讓PLED在低溫環(huán)境下也能夠照常工作。

“伸縮像素”的勁敵還真是不少。相對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)小、投資少的PLED、OLED，有專家也對(duì)“伸縮像素”的生產(chǎn)成本提出了質(zhì)疑——一塊全高清1080p的屏幕上像素點(diǎn)超過200萬(wàn)個(gè)，未來(lái)的四倍高清(Quad HD)屏幕將達(dá)到800萬(wàn)像素，更高標(biāo)準(zhǔn)的屏幕，像素甚至能達(dá)到1200萬(wàn)。要把這些產(chǎn)品的每一個(gè)像素點(diǎn)都換成伸縮像素是件很復(fù)雜的事情，即使最終做到了，價(jià)格可能也很昂貴。

（助編：xiaohu）