群雄逐鹿时代来临

时间:2022-06-26 01:09:57

群雄逐鹿时代来临

毋庸置疑难,平板显示器将会取代传统的CRT显示器。但现有的平板显示器有许多不足之处,因此业界一直在不断地进行技术改良。近期多种新型平板显示器对外亮相,让我们看看它们究竟有什么不同吧。

随着平板显示器的普及,大家对平板显示器的要求也越来越高,长寿命、低功耗和优秀的显示效果开始成为人们的关注焦点。为此业界一直在改进平板显示技术,改进方式主要有两种,一种是在传统的LCD显示技术的基础进行改良换代,如缩短响应时间、提高对比度和亮度,以及使用LED背光源等;另一种是研发OLED、SED、FED等新型显示技术,以突破LCD显示技术的诸多局限。未来平板显示市场到底哪种显示技术更有希望呢?

LCD显示效果不断改进  目前市面上的平板显示器几乎都采用的是LCD(LiqUid CrystalDisplay,液晶)显示技术,这种技术已经相当成熟,但相比CRT显示器,LCD显示器在响应时间、对比度、亮度、色彩饱和度等指标上还是有所不及。因此,许多LCD厂商都在产品功能上做文章,采用各种增强功能来提升显示效果。在用户最关注的响应时间上,不少厂商纷纷采用OverDrive技术,把屏幕的响应时间控制在灰阶5ms以内;同时明基等厂商还使用了“插黑”技术,进一步减轻屏幕画面的“拖影”现象。在今年上半年,三星、LG和AOC还推出了各自的动态对比度增强功能,以实时优化屏幕的亮度,突出暗部细节,让画面更加好看。

尽管各厂商不断改进LCD显示器的显示效果,但受制于LCD现有的结构和组件,其进一步改进的空间并不大,因此许多厂商都在积极开发各种新技术。

LcD的背光源革命――LED

长期使用LCD显示器的用户也许会发现,显示器用了两三年以后,屏幕的亮度就会开始下降,无论怎么调节都无济于事,这就是目前LCD最大的一个软肋――背光源寿命较短。目前LCD显示器的结构主要有LCD面板和驱动IC两大部分,大多数LCD显示器的增强功能都是在驱动IC上做文章,而LCD面板的改进不大。LCD面板主要由背光源、玻璃基板液晶体、导光板、偏光板、滤光板、滤色膜和导向膜组成,由于液晶材料本身并不发光,因此必须在面板周围设置灯管(也就是背光源)。

1. 现有ccFL灯管的缺陷

目前LCD的背光源几乎都是CCFL(Cold Cathode FluorescentLamps,冷阴极荧光灯)。由于它自身特性的原因,其寿命一般只能达到15000小时~25000小时,也就是说绝大部分CCFL背光源在使用2~3年后,亮度将明显地下降,屏幕会出现变黄、发暗的现象。另外在体积上,采用CCFL背光源的模块必须包含偏光板,导光板等复杂的光学器件,对制造轻薄型LCD十分不利。而在功耗上,采用CCFL作为背光源的LCD也无法令人满意,例如22英寸宽屏LCD显示器的功耗在40W~60W,其中CCFL背光源的耗电占了大部分;对笔记本电脑等便携设备来说,大尺寸LCD屏幕的耗电量更是电脑续航时间的一大杀手。

正是由于CCFL背光源有这些致命的缺陷,所以各大厂商―直在寻找一种合适的材料去替代它,以延长LCD显示器寿命,提高显示效果。

2. LED背光源优势突出

LED(Light Emitting Diode,发光二极管)是最有潜力取代CCFL的产品。LED虽然也是一种发光源,但是它的原理与我们平常使用的荧光灯管、灯泡等照明设备是完全不同的,它本质上来说是一种半导体器件。白色LED灯管的寿命已经高达10万小时,而且还有继续提升的潜力,即使24小时不间断使用,这样的寿命也足够使用5年,相比CCFL灯管25000小时的寿命来说优势很明显。

在显示效果上,LED也已远胜于CCFL。CCFL背光由于色纯度等问题,在色阶方面表现不佳,并且最高只能实现90%的NTSC色域覆盖范围,这让LCD显示器在灰度和色彩过渡方面不如CRT显示器。而LED背光却能轻松地获得l00%的NTSC色域覆盖范围,还能实现优异的亮度均匀性,这对于重视显示效果的高端用户来说具有很大的吸引力。

在体积上,采用LED背光源不需要复杂的驱动/控制电路设计,这样一来LCD就能做得更薄,同时还拥有更高的可靠性和稳定性。SONY就率先推出了采用LED背光液晶显示屏的笔记本电脑,屏幕厚度仅有4.5mm,它的轻薄让人爱不释手。

3. LED新品层出不穷

目前LED背光模块价格高昂,主要面向专业和高端市场,但其诱人的发展前景仍吸引了许多厂商参与,其中笔记本电脑厂商尤为积极,SONY、华硕、富士通、苹果等都推出了使用LED背光的产品。业内人士预计,到今年年底,LED背光液晶屏有望成为中高端笔记本电脑的标准配置,占整个笔记本电脑产品的10%。因此我们认为,在笔记本电脑市场上,明年将是LED背光液晶屏的普及年。

而在LED背光液晶显示器和液晶电视力面,各大厂商也不断推出新品以抢占市场。在今年的CeBIT 2007上,三星展出了最新的LED背光液晶显示器XL30。由于采用LED作为背光源,因此拥有高达123%的NTSC色域覆盖范围,分辨率为2560×1600,亮度达到300cd/m2,动态对比度达到了3000:1,响应时间为2ms,视角达到了170/170度。具有超高NTSC色域覆盖范围的三星XL30将主要面向数码摄影、打印等专业用户,预计产品将在今年8月上市。

同时飞利浦也推出了多款采用LED背光的高清大屏液晶电视,尺寸包括42英寸、47英寸和52英寸,均支持Full 1080p高清显示,其中42英寸产品的价格大概为2800美元。

在2007台北国际电脑展,我国台湾厂商在LED背光领域也有不俗的表现。奇美在展会上展出了22英寸LED背光液晶显示器,NTSC色域覆盖范围达到了102%,分辨率为1680×1050,亮度达到330cd/m2,动态对比度可达1000:1,响应时间仅5ms,可视角度为170/160度,有望在今年第三季度推出,但价格可能比同尺寸的CCFL背光液晶面板高50%以上。此外,奇美电子还开始向华硕供应19英寸LED背光液晶面板,并向优派供应22英寸LED背光液晶面板样品。

另一家中国台湾厂商雅新则在展会上展出了19英寸和22英寸两款LED背光液晶显示器,其中19英寸版使用翰宇彩晶的面板,价格在200美元左右。雅新还表示,日前5~8英寸LED背光液晶产品可谓供不应求,主要用于车载导航仪。

对于LED背光源来说,成本是未来它是否能够快速走向大规模应用的关键。目前LED和CCFL背光模块之间仍 存在很大的价差。例如去年下半年40英寸LED背光模块的平均价格为610美元,而cCFL仅为210美元,两者差距接近3倍,以每年平均降幅30%乐观预估,LED背光模块的价格最快也要到2009年才能与CCFL背光模块接近。在今年,即将上市的LED背光液晶显示器的价格比传统液晶显示器高50%以上,还不可能立刻进入主流市场。对普通消费者而言,等到2009年LED产品价格大幅度下降时再购买,也许才是明智的选择。

LcD的最有力挑战者――oLED

今年4月,SONY和东芝在同一天宣布投产OLED(有机EL)电视,OLED一时间成为人们关注的焦点。尤其是SONY表示将于2007年内推出11英寸产品更是引起业界关注。其实在今年的CES 2007大展上,SONY就展示了基于OLED技术的平板电视,其中一款产品的尺寸为27英寸,分辨率为1920×1080,厚度仅有10mm;另一款产品的尺寸为11英寸,分辨率为1024×600,厚度只有惊人的3mm!而最让人震撼的是,两款电视的对比度都达到了1000000:1,亮度也达到了600cd/m2。其NTSC色域覆盖范围已经超过100%,并且在色彩层次上相当出色,良好的显示效果让LCD黯然失色。

1. 以诸多优势超越LCD

为什么OLED显示技术能有如此巨大的优势呢?这是由它与生俱来的特性所决定的。OLED最简单的形式是由一个发光材料层组成,嵌在两个电极之间。输入电压时载流子运动,穿过有机层,直至电子空穴并重新结合,这样可以达到能量守恒并将过量的能量以光脉冲形式释放,这时其中一个电极是透明的,人眼可以看到它发出的光。显然,不同于LCD需要背光源,OLED是能够自身发光的。同时OLED还具有更薄更轻、无视角问题、高亮度、响应快速、功耗低和可实现柔性显示等特点,其中不少特性是LCD难以实现的。

OLED主要可分为无源驱动(PassiveMatrix,PMOLED)与有源驱动(ActiveMatrix,AMOLED)两种形式。PMOLED的构造比较简单,适合应用在小尺寸产品上,例如MP3、MP4和手机;而AMOLED则能满足大尺寸显示器的需求。

2. oLED的应用和推广正在加速

很多厂商都意识到了OLED显示设备的无限商机,投入到生产和研发中来。日本厂商在OLED的技术研发上起步较早,东北Pioneer、TDK、TOKKI、ULVAC、出光兴业等大厂掌握大量的OLED技术,特别是存设备制造、材料合成等方面具有很强的优势。由于出光兴业拥有使用寿命长的发光材料等技术,SONY希望借由双方合作加速OLED的开发,果然,我们就在CES 2007上看到了它研究多年的成果。

而在OLED的量产技术和市场推广上,韩国厂商可谓后来居上。韩国厂商几乎主宰了小尺寸(1.8英寸及以下)PMOLED面板的生产,三星SDl的OLED出货量更是取得了三连冠。在AMOLED方而,三星已经开始研发最大尺寸为30英寸的AMOLED面板,有望在大尺寸OLED面板上取得领先优势。

此外,OLED还能用于柔性显示器,近期LG Philips和SONY都相继展出了最新的OLED产品。索尼展示的OLED柔性显示器具有160×120分辨率(2.5英寸),厚度为0.3mm,可以在播放视频的时候弯曲成半圆形。索尼发言人chisato Kitsukawa说:“将来,这种显示器可以包囊在路灯柱的外面或者一个人的手腕上,甚至还可以穿在身上,或许还可以像墙纸一样悬挂起来。”可见OLED来来的应用前景相当广阔。而LGPhilips的OLED柔性显示器的厚度更是只有0.15mm,分辨率达到了320×240。

3 阻碍0LED量产的难题

虽然许多厂商对OLED的未来非常看好,但就目前的技术和市场而言,OLED量产依然存在一些急需解决的问题。首先,OLED的制造工艺还不够成熟,成品率低,而且生产线规格都是根据客户需求而订制的,市场上没有标准可供参考,因此在设备的硬件和软件方面都需要进一步改善,从而提高设备的稳定性。伴随着量产困难的又一个问题是成本高昂,由于OLED暂时未能大批量生产,成本还无法迅速降低,目前OLED的成本是同等尺寸规格STN-LCD的两倍左右,因此大多数OLED项目都是处于亏损状态。未来OLED能否在市场上取代LCD还难以预料。

此外在知识产权方面,OLED的核心技术和专利基本上握在柯达(KODAK)公司手中,因此要想进行OLED的大批量生产,就必须取得柯达的专利使用授权许可。但SONY、三星等众多有实力的厂商是否甘愿受制于柯达的专利限制也是OLED发展的一大看点。

出师未捷身先死?――SED、FED

多年以来,由东芝和佳能主导的SED技术和由SONYt导的FED技术一直是未来主流显示技术的有力争夺者,两者技术原理上十分相似。但进入2007年,由于专利、市场等多方面的原因,两者正在走向衰落。

SED是以CRT技术为基础进行研发的平板显示技术,SED究其工作原理其实和CRT阴极射线管类似,基板上无数个电极与涂有荧光粉的屏幕电极之间在高电压下产生电子束,而电子束的强度由电压控制,荧光粉也就产生相应的亮度。与CRT不同的是,SED每个像素都有三条电子束来分别产生RGB(红绿蓝)颜色,不像CRT是由三条电子束存屏幕上扫描,因此SED没有闪烁和聚焦不良的现象。

在2006年11月举行的CEATEC JAPAN 2006大展上,55英寸SED样机的表现非常出色,支持Full 1080p,对比度达到了100000:1。SED显示技术面临的一大困境是专利问题,目前Nano-Proprietary公司掌握了SED电子发射显示器的相关专利,曾授权给佳能,但佳能与东芝的合资SED公司一直未能重新取得专利授权,因此最终佳能与东芝解除了合资关系,导致SED样品未能在今年的CES 2007上展出,给SED显示技术的未来蒙上了一层阴影。

与SED的境况相似的还有曾经名噪一时的FED显示技术。它也是以CRT技术为基础的―种平板显像管显示技术,相对CRT有着平板化、低功耗的优势,而相对LCDY又实现了高对比度、高亮度、广视角和无坏点,但最大的缺点是它也继承TCRT的一大特性――屏幕闪烁。

长期以来,SONY一直把OLED和FED作为下一代显示技术的研发重点。但是在去年年底,该公司决定专注于OLED,并把FED研发团队分拆成一家独立的公司,其中多数投资来自一家“创业”基金,SONY只占有36.5%。这意味着SONY在逐渐抛弃FED而转向OLED的研发,因此FED显示技术的发展前景越来越不容乐观。

写在最后

从目前的市场来看,传统LCD依然将是未来一段时间内市场上的主流,但是采用LED背光源的LCD产品在众多大厂的支持下应该会迅速蚕食传统LCD的市场。而OLED显示技术还需要不断完善,待制造工艺成熟、良品率得到保障、成本控制较好的时候,就是OLED正式向LCD宣战的时候。至于SED和FED技术,虽然近况不佳,但其显示效果相比LCD还是具有许多优势,如果能重新得到业内大厂的支持,他们未来也不是没有翻身的机会。总之,未来平板显示市场是一个群雄逐鹿的市场,谁要取得最终的胜利就必须比对手跑得更快,不断改进技术并实现量产,未来鹿死谁手我们将拭目以待!

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