


無需背光的液晶顯示器、大型的透明顯示器、可以卷起來的柔性顯示器等各種采用新顯示技術的產品將為我們的明天服務,未來的顯示設備將變得越來越薄。
電視制造商們已經在各種展會上展示了自己的超薄OLED(Organic Light Emitting Diode,有機發光二極管)電視產品,這些電視機的厚度有些僅有4mm~8mm,并且它們的畫質與現有的LED、LCD電視機相比有了質的飛躍,唯一的缺點就是它們都非常昂貴,根據預測,第一代產品的價格將可能高達60 000元。不過,在開始大規模生產之后可以預期OLED電視機的價格將會迅速回落,并最終成為市場的主流。而對于移動設備來說,追求更高的分辨率是現階段各廠商的一致目標,未來在新技術的支持下設備將變得越來越薄。除此之外,彩色電子紙和柔性屏幕也將開始投入生產,在亞洲的部分地區配備彩色電子紙屏幕的閱讀器甚至已經開始生產。
很多新型顯示技術在以往都只存在于科幻電影中,或者只是相關廠商與設計人員天馬行空的設計概念,不過,今天它們都已經成為了實現。類似的例子還有許多,例如透明的顯示器,像報紙一樣可以折疊的柔性電子閱讀器,能夠在汽車擋風玻璃上顯示圖像的導航設備,能夠在空氣中借助水霧顯示互動文字的設備等。各種新型的顯示技術將為我們帶來許多新設備和新應用,為我們的生活帶來翻天覆地的變化。下面CHIP要帶大家去提前了解這些技術,告訴大家什么樣的幻想和概念即將成為現實以及新的顯示技術將為我們帶來什么。
電視:無需背光
三星和LG的大尺寸OLED電視、索尼自發光LED電視以及透明的OLED顯示器都將很快進入市場。
目前,常見的平板電視機多采用側照邊緣式LED背光,而且由于電視機所有的光源都來自于側面的背光燈,所以將會不可避免地出現背光不均勻和對比度低的問題。為此,很多廠商開始在他們的高端產品上采用直下式的LED背光,在背板上用大量LED組成背光燈陣列照亮面板。由于背光燈直接照射,并且LED背光燈陣列可以根據畫面調整局部的背光亮度,所以直下式LED背光面板比邊緣式LED背光面板的對比度要好很多。而索尼則更進一步,該公司生產的55英寸Crystal LED面板正準備投入生產,這種面板沒有采用任何形式的背光和LCD面板,面板上的每個像素點都是由紅色、綠色和藍色3個微型LED組成的,在一個高清分辨率的面板上一共使用了6 220 800個LED。根據索尼公司的介紹,這種面板的對比度是目前普通液晶電視的3.5倍,亮度是普通液晶電視的1.4倍,并且響應時間更快,可視角度也更廣、失真更少。
同樣是自發光的OLED電視機,由于不需要任何背光源,所以它們具有更節能和對比度更高的特點。目前,三星和LG已經在展會中展出了自己的55英寸OLED電視機,并即將在近期開始量產。兩家韓國公司目前需要解決的問題是,如何有效地控制OLED色彩還原和預期壽命較短的問題。三星的OLED電視機每一個像素由3色OLED并排組成,而LG的OLED電視機每一個像素由3層OLED組成,3層分別為紅色、綠色和藍色,它們還可以共同產生白光。使用這兩種技術生產出來的OLED由于無需背光,所以電視機可以做到非常薄,三星55英寸OLED電視機厚度只有8mm,而LG的55英寸OLED電視機更是僅有4mm。
透明顯示器
大型的透明顯示器大多都仍處于概念階段,例如Loewe Invisio。目前只有三星制造的智能窗(Smart Window)已經開始在展會中對外展示。46英寸的智能窗就好像一個窗戶,在沒有打開之前,透過它我們甚至能夠看到另一邊的景觀,并且該顯示器帶有一個百葉窗應用,我們可以通過觸摸屏幕一側顯示的百葉窗拉繩,調節虛擬的百葉窗葉片完全打開或者關閉。而打開顯示器后,各種電腦應用程序的圖像將像浮現在空中一樣地出現在屏幕上。根據三星的介紹,該顯示器的分辨率為1680×1050、對比度為500:1,應用程序可以通過觸控屏幕操作,也可以通過遠程控制操作。
移動設備:
銳利的顯示
在新顯示技術的幫助下,移動設備的屏幕色彩更繽紛絢麗、功更耗低、厚度更薄。
三星Galaxy智能手機采用流行的AMOLED顯示屏,其新一代產品通過“Phablet”,(手機+平板電腦)模式獲得了相當大的成功,而其顯示技術功不可沒。最新的Galaxy手機采用Pentile有源矩陣,與傳統的RGB顯示屏相比,Pentile有源矩陣的子像素尺寸和分布有一定改變,普通的RGB顯示屏每個像素由1個紅色、1個綠色和1個藍色子像素組成,而Pentile有源矩陣每個像素只采用1個綠色和1個紅色或藍色的子像素。根據三星的介紹,Pentile有源矩陣顯示屏更節能,并且使用壽命更長,因為藍色子像素相對于綠色子像素更容易損壞,除此之外,Pentile有源矩陣顯示屏能夠在更小的尺寸內實現更高的分辨率。而對于一些Galaxy SⅢ用戶抱怨顯示模糊和顏色出現偏差的問題,三星公司方面表示,這種情況只可能出現在低分辨率顯示模式下,我們的測試已經證實了這一說法。
觸摸屏整合技術和彩色電子紙閱讀器
作為潮流的引領者,蘋果公司全新的iPhone 5在顯示技術上也有一些新的突破。以往觸控手機的顯示屏、觸摸屏和保護屏采用夾層設計,而iPhone 5則采用觸摸屏整合技術,將觸摸傳感器直接集成在顯示屏上。這樣做的好處是屏幕可以變得更薄,因而,iPhone 5整體的厚度只有7.6mm,而此前的iPhone 4S是9.3mm。根據業內知情人士Display Search的分析師Hiroshi Hayase證實,由于顯示屏直接貼在外層保護玻璃之下,所以可視角度更大、更穩定。
除了智能手機以外,電子紙閱讀器的顯示技術同樣有新的發展。一直以來,電子紙屏幕被廣泛應用于各種閱讀器,因為它只在刷新屏幕內容的時候需要耗電,因此設備的續航時間非常長,并且顯示效果更接近于傳統的書籍。但是由于以往電子紙屏幕只能夠顯示黑、白和灰度內容,所以應用范圍受到了一定的限制。而高通公司的Mirasol顯示屏徹底地改變了這一現狀,Mirasol顯示屏通過調整兩塊導電板來反射光線或吸收光線,使之形成一系列屏幕子像素,只需極低的電量就能保持屏幕圖案,耗電量只有傳統液晶屏的十分之一到百分之一,而且該技術本身支持彩色,不需要彩色濾光片或偏光層,因此色彩更艷麗。目前,一些亞洲的閱讀器廠商已經開始在自己的產品上采用Mirasol顯示屏。
未來:研究方向
電子報紙、多功能眼鏡、懸浮的平視顯示器,未來的顯示技術將更多姿多彩。
英國Plastic Logic公司開發出一種以塑料為基礎的柔性顯示屏,通過激光和光催化處理,Plastic Logic公司以有機半導體材料代替硅材料,在塑料基板可以承受的溫度下沉積出和硅晶體管作用一樣的有機薄膜晶體管,在塑料薄膜上制成了TFT有源矩陣,并通過與電子紙屏幕技術結合,生產出了柔性顯示屏。
目前,Plastic Logic公司生產的柔性顯示屏為10.7英寸,分辨率為1280×960,像素密度為150ppi。作為一種柔性的電子紙屏幕,它柔軟并可以卷曲,完全不發光,依靠外界入射光進行工作。而且,即使損壞一部分也不會使整個顯示器無法使用,只有一些行和列的顯示會出現問題。電子紙是雙穩態的,只有在刷新圖像內容時需要用電。除了灰色調的黑白顯示屏外,Plastic Logic公司還可以生產彩色顯示屏,通過該公司自行開發的彩色濾光片,目前,柔性顯示器可以顯示4 096種顏色,不過,目前它顯示彩色時的飽和度還非常低。
數據眼鏡會取代智能手機嗎?
現階段,每一個需要提供圖像或者文字的設備都會需要一個屏幕,但是谷歌的“Project Glass”數據眼鏡可能會改變這一狀況,人們需要查看的信息和圖像可以直接出現在用戶的眼前。該產品配備CPU、內存、攝像頭、麥克風、指南針、GPS、陀螺儀,支持藍牙和無線網絡,并配備一個強大的語音控制系統,用戶可以像操作電腦一樣使用它訪問互聯網,查詢自己需要的信息,或者通過數據眼鏡連接各種設備。而從更長遠的角度考慮,未來數據眼鏡還可以集成移動通信模塊,完全取代智能手機。目前,谷歌已經開始預售開發人員版本,每個數據眼鏡售價高達1 500美元,而該產品真正成熟量產并投放市場則需要在2014年左右。
平視顯示器一直以來無法應用于車載系統,先鋒希望改變這種狀況。以往平視顯示器采用TFT顯示屏,而先鋒引入了激光技術,它將MicroVision公司的HD PicoPGen2激光技術應用于其車載影音導航系統“Carrozzeria Cyber Navi AR”。通過紅、綠、藍顏色的激光將車載影音導航系統的畫面直接投射在車窗上。能夠在約3m的距離內投射出一個清晰可見的約900mm×300mm大的圖像,顯示的圖像內容仿佛漂浮在車前,不會對駕駛者產生不良的影響。除了通過激光技術實現的車載平視顯示器,目前還有許多千奇百怪的顯示技術正處于研發階段。