从利基产品到主流产品的转变
电视机是20世纪一项伟大的发明。进入21世纪的前十年,随着各种半导体元件及集成电路等电子技术的推进,显示器进入了数码化时代,电视机也从电子显像管时代进入平板(液晶等)显示器时代。20世纪60年代末,尽管电子显像管技术还处于发展阶段,但美国提出了壁挂电视的梦想,这个梦想的实现经历了30年时间。电视机的技术一般是指显示器的结构技术,包括显示器件技术和电路技术。众所周知,正是由于这些技术的发展变化,电视机才会由笨重的显像管(cathode ray tuble,CRT)电视机,发展成为轻薄、靓丽的平板电视机(flat panel display,FPD),平板电视机根据发光单元的原理不同分为液晶电视机和等离子电视机(plasma display panel,PDP)。液晶电视机根据背光技术的不同,可以分为以荧光管为背光的液晶电视和以发光二极管(light emitting diode,LED)为背光的液晶电视。电视技术不仅指电视机或显示器内部的结构技术,还包括电视机与外部信号媒体的传输技术等各种技术。如依靠信号来源网络的方式不同,电视可分为“网络电视”“智能电视”“云电视”等。当然,网络依靠方式的差别也必然会与显示器内部结构的差别相联系。
目前流行的壁挂式的平板显示器包括等离子电视机和液晶电视机两大类,尽管出现在同一时期,但两者的成像原理有所不同:前者是通过高电压激活显像单元中的特殊气体,使它产生紫外线激发磷光物质发光;后者是通过电流改变液晶面板上的薄膜晶体管内晶体的结构显像。随着技术不断成熟,液晶显示器由于其分辨率高、色彩丰富、节电、轻薄等优势,已经占据了壁挂电视和各种显示器的主要市场。
在数码化的当代,液晶显示器除了用于电视机外,在各种电子设备如手机、电脑、便携式检测设备等中也大量使用,成为必不可少的数码化电子器材,有不可取代的优势。尤其是互联网时代的推进,智能化手机的普遍使用,对液晶显示器的发展起到了至关重要的作用。
1.液晶电视与显像管电视的比较优势
目前,液晶电视在技术层次上已经趋向成熟,拥有显像管电视无可比拟的许多优良特性。与传统显像管电视相比,液晶电视有六大优势:
(1)轻薄,便携。液晶电视的重量和厚度远小于传统显像管电视。
(2)色彩丰富。与传统电视相比,液晶电视的画面层次更加分明,颜色更加绚丽多彩。
(3)分辨率大,清晰度高。液晶电视的分辨率已达1280×768,与传统电视300～500线的分辨率相比具有更高的清晰度。
(4)对使用者无伤害。传统显像管电视机的显示方式为脉冲型,长时间观看的话容易引起视觉疲劳,严重时还会危害到眼睛的健康。液晶电视的显示方式为连续型,不会引起闪烁现象,不易造成视觉疲劳,辐射也近似于0,对使用者的健康不存在伤害。
(5)耗电量低,使用寿命长。按照每台电视机每天使用4.5h计算,如果用30in的液晶电视替代32in的显像管电视机,年节电量约为71k W·h。液晶电视的使用寿命一般为50kh～100kh,比显像管电视机的寿命长得多。
(6)绿色,环保。与显像管电视机相比,液晶电视所造成的环境问题小得多。(https://www.daowen.com)
2.液晶电视与背投、等离子电视的比较优势
背投(rear projection)电视最大的特点就是屏幕大,略显气派和档次,突破了普通显像管电视做不到38in以上的局限。但是,背投电视也有致命的问题,亮度和清晰度不够高,体积过于庞大,尤其是随着使用时间的推移,品质衰减比较快。液晶电视具有超薄、超轻,画面清晰度高,无辐射,所占空间小,放置位置随意性强(可放在台面上,也可挂到墙上,甚至天花板上)等特点。
与等离子电视相比,液晶电视也具有一定的优势。
(1)等离子电视的色彩不如液晶电视丰富,色彩偏淡,甚至模糊。
(2)等离子电视的分辨率不如液晶电视的高,等离子电视的分辨率一般为853×480,无法支持数字高清晰度电视节目。
(3)等离子电视的功耗几乎是同尺寸液晶电视的3倍,且有效使用寿命仅为液晶电视的1/5。
3.LCD显示器时代的到来
随着技术的不断成熟,液晶电视已经能够突破尺寸的界限,做到像背投、等离子电视那样大,目前最大的已经有超过100in的屏幕,并进入3D显示时代。所以,无论与传统显像管电视相比,还是与等离子电视相比,液晶电视都有一定的技术优势。液晶电视是彩电市场主流的技术产品,比传统的显像管电视机,具有超薄、清晰、节能、低辐射和环保等优点,伴随着液晶显示技术的成熟,液晶电视已经发展成为一个前景广阔、拥有巨大市场的高科技产品。本书以液晶电视技术的发展为例说明壁挂电视梦想的实现过程。
日本从2003年12月1日开始至2011年7月24日,完全实现了模拟电视技术向数码电视技术的切换,模拟式电子显像管除了极少特殊场合被使用于小型显示器外,已经基本退出市场和日常使用,日本已于2005年基本停止生产。[2]背投电视由于清晰度不高和笨重等缺点,也基本退出市场,等离子电视目前在市场上占据的份额也不大。随着液晶电视响应速度的提高和尺寸界线的克服及生产成本的下降,液晶电视的产量一直处于上升趋势。
发展初期的液晶显示器的尺寸、响应速度和市场份额变化如图5-1所示。液晶显示器的响应速度在2005年曾经达到4ms以下,但是因成本偏高,实际产品在6ms程度得到广泛运用。
