等离子电视技术先进,为何还是被淘汰?液晶电视到底有何优势?
20年前,等离子电视凭借过硬的技术和显示效果,深受大众喜爱,人们也常说“外行买液晶,内行选等离子”,可见等离子电视在人们心中的地位不一般。
现如今,大数据告诉我们,技术过硬不代表就可以长久发展,液晶电视成为当下主流,而昔日人人追捧的等离子电视,逐渐被遗忘,这其中到底发生了什么?
20年前,等离子为何如此受欢迎?
1964年,美国几位科学家共同 ### 出了之一个等离子面板,这也是等离子技术的开始。直到1993年,日本富士通公司率先制造出之一台商用等离子电视机,分辨率达到640x480,能够显示26万色。
等离子电视诞生初期,一台42英寸的等离子电视,大约20万元才能买到手。在2000年左右,20万对于大多数家庭来说,可不是一笔小数目,这也使得等离子电视,成为了许多人遥不可及的梦想。
由于等离子电视价格较高,人们对它可望而不可即,为了满足看电视的需求,大多数家庭更倾向于购买技术成熟、价格低廉的CRT电视机。
随着液晶电视呼之欲出,等离子电视的市场份额被不断分割,为了迎合市场等离子电视不得不降价出售,同尺寸的等离子电视价格直降到万元以内,这也让它进入千家万户,销量再次迎来了“春天”。
然而等离子电视和液晶电视相互竞争的同时,也在无形之间取代人们常用的CRT电视。
等离子电视优势
等离子电视由等离子显示屏、数字处理器、调谐器、接口板等部分组成。由于等离子电视色彩、亮度、均匀度、可视角以及轻薄的外形均表现出色,深受人们的喜爱。显示屏尺寸更大可达到103英寸,被广泛运用于公共场所,作为户外显示屏使用。
液晶电视与等离子电视均拥有像素级自发光技术,每个像素点都是独立发光,不需要背光,显示黑色时,很少会出现漏光、泛白等情况。
但与液晶电视相比,等离子电视的亮度更高,太阳光下也能欣赏大幅画面的电视节目,色彩还原性能好,可以提供格外亮丽、均匀平滑的画面。
除了显示效果好,等离子电视还有延迟低的优点。大多数液晶电视的延迟时间在10ms左右,有些性能较好的显示器能达到1ms,而等离子的延迟时间属于微秒级,使用时几乎察觉不到卡顿。
此外,还具备防电磁干扰的功能。等离子电视显示原理与电磁场没有关联,所以,外界的电磁干扰对等离子图像几乎没有影响。而早期的CRT电视一旦受到电磁干扰,就会导致图像倾斜、变形。
技术过硬的等离子电视,为何成为过去式?
等离子电视退出市场,首先要从它自身的缺陷说起,优点众多的同时,缺点也不容忽视。
价格高、耗电多
在中国,等离子电视机做不到普及,与价格有一定的联系。国内的液晶电视价格普遍在3000-8000元不等,而等离子电视价格一直居高不下,稍微便宜点的都要8000,甚至1万多。
由于等离子显示屏上的像素都是独自发光的,导致耗电量大增,一块显示屏的耗电量远远高于300瓦,也被人们称为“电老虎”。
功率大的同时,发热量也会增加,长时间待机后,再触摸电视机背面,就会出现烫手的情况,整体散热效果不理想。
容易烧屏
等离子电视长期使用后,很容易出现烧屏的情况。所谓烧屏,就是指电视机长时间停留在同一个画面,严重的还会出现黑屏。随着使用时间增加,电视机内部的零件与屏幕温度也会随之上升,还可能留下残影。
除了产品自身缺陷问题外,还存在一些行业竞争问题
等离子电视依靠显示效果在市场上吸粉无数,尽管存在一些不可避免的缺点,也不至于落到退市的地步。并且现在的电子产品几乎没有完美无瑕的,多多少少都会存在一些缺陷,但只要不影响整体使用,人们还是会选择包容与接受的。
例如OLED电视,就存在烧屏、寿命短的问题,但丝毫不影响它成为当下的主流产品。所以等离子电视的退市,与产品缺陷并没有太大的关系,更多还是行业层面因素导致的。
随着时代不断发展,更大更轻薄的新型电子产品,不断刷新人们的视觉感官。尤其是智能手机和平板电脑的兴起,使等离子电视受到了前所未有的考验。
等离子无法应用到手机、平板上
由于手机、平板等电子产品快速崛起,“小屏称霸”的局势也愈发明显,电视的使用频率逐渐降低,销量也呈现下跌趋势。
在这样的背景下,等离子暴露出致命的弊端,由于它只能制造出大尺寸的电视屏幕,不能将技术运用到手机或者平板上,导致无法与时俱进。而液晶电视则依靠自身的优势,稳定了市场地位,上到100英寸,下到1英寸,全都可以 ### 出来,业务范围也因此得到拓展。
生成技术复杂
液晶电视中面板制造技术较为复杂,而图像处理和驱动技术较为简单。等离子技术则与液晶电视技术恰恰相反,不管是电路设计、图像处理芯片技术上对研究人员都有着高要求,厂家学习起来也比较困难。
虽然等离子技术最早是被美国人发现,但在当时核心技术几乎都是被松下掌握,并且拒绝与其他企业共享技术资源,也正是因为独占技术,所以等离子电视出售时价格昂贵,让其他厂商很难保证利润。
反观液晶电视的发展历程,就属于良性的市场竞争,不存在技术独占的情况,生产厂家之间有着合作共赢的目标,大力投入资金和技术改善不足的地方,提升品质。
现如今,技术上已经能够满足大部分的消费群体,并且价格上也占据优势,比十几年前的等离子电视价格便宜好几倍。
以上种种原因,使得等离子电视从市场上逐渐消失。当然了,也可能存在领导者的决策问题。
从等离子电视的问题上,我们也可以得知,一个产品想要与时俱进的长久发展,既要有自己的专利技术,也要学会合作共赢,符合当下的市场需求。
电视大讲堂:等离子电视全方面剖析
一 等离子体电视机的特点
等离子体电视可以在光照较强环境下得到非常优异的画面,不必关闭周围的灯光就可以显示出清晰的图像。因此,等离子体电视机非常适合视频会议和其它展示的需要。等离子体电视机的另一个特点是其水平和垂直方向上的视角都能达到160度,即使坐在一个比较偏的位置也能对其画面一览无遗。与同样屏幕尺寸的电脑监视器和电视机相比,等离子体电视机的重量也是最轻的。它的厚度只有9cm,它可以挂到墙上,安装在天花板上或是放在桌子上,而且不受磁场的干扰。等离子体电视机使用起来十分方便,几乎是即插即用,可以接收数据和视频信号
二 等离子体电视机的工作原理
等离子体技术与其它显示系统不同,它在每个像素点上都产生出红、绿、蓝三种光,这样就减少了显示的空白点。玻璃层间的充电电极促使内置气体变为等离子体的状态,产生出紫外光,引起每个像素点上的红、绿、蓝荧光粉作出相应的反应,从而产生出各种颜色的可见光。传统的显示设备是通过扫描屏幕而产生图像的,而等离子体显示设备中的所有像素点都是在同一时刻被"点"亮的。没有电子束、背光和光极化现象,画面就显得十分清晰和明亮,物体的边缘也十分清晰。等离子体是由高度离子化的离子、电子和中性粒子组成。等离子体包括数目几乎相同的电子和阳离子。在一个等离子体中,电子从原子核中剥离出来,它们是很好的电导体,受磁场的影响,电子在受热后就会与其各自的原子核分离开来。荧光粉是一层涂在玻璃底层上的物质,它能发出可见光。在阴极射线管中荧光粉位于电子束前方玻璃屏上,由一束电子束激活而发光。而在等离子体电视机中,荧光粉是由等离子体在电磁场作用下而产生的UV光激活而发光的。下面我们详细介绍一下等离子显示器件的工作原理。
1. 等离子体放电简介
等离子体是由大量带电粒子组成的非凝聚系统。等离子体状态是物质存在的基本形态之一,与固态,液态和气态并列,称为物质第四态。等离子体的主要特征是:粒子间存在长城库仑相互作用,等离子体的运动与电磁场的运动紧密耦合,存在极其丰富的集体效应和集体运动模式。和物质的另外三态相比,等离子体可以存在的参数范围异常宽广(其密度,温度以及磁场强度都可以跨越十几个数量级);等离子体的形态和性质受外加电磁场的强烈影响,并存在极其丰富的集体运动模式(如各种电磁波,漂移波,静电波以及非线性的相干结构和湍动);此外,等离子体对外界条件还十分敏感。所以,等离子体性质的研究强烈的依赖于具体的研究对象。
当气体被加热到足够高的温度,或受到高能带电粒子轰击,中性气体原子将被电离,空间中形成大量的电子和离子,但总体上又保持电中性。若在低气压放电管中升高电压V,同时测量放电电流I,将得到图2所示的高度非线性电压-电流曲线。
在曲线上 A、B间的区域是本底电离区,不断升高电压就描出一个由宇宙线和其他形式的电离本底辐射所产生的越来越多的单个离子和电子的电流。在B和C间的饱和区,由本底辐射所产生的所有离子和电子从放电区中逸出,电子并不具有产生新电离的足够能量。从C到E的区为汤生区,放电管中的电子从电场获得足够的能量,可以电离一些本底中性气体,在电压增高时导致电流非常迅速地指数上升。在D和E间将发生单极电晕放电,这是由于在尖端、尖端边缘或粗糙的电极表面的局部电场集中而引起的;这些强的局部电场超过了周围中性气体的击穿强度。当电压增加至E点的电压Vb时,发生电击穿。在伏-安特性上,A和E之间的区域被称为暗放电区,因为除了电晕放电和电火花击穿外,放电是肉眼看不到的。一旦在E点发生电击穿,放电转变为辉光放电,电流足够高,激发的中性气体数量足够多,放电肉眼可见。经从E点到F点跃变后,进入正常辉光放电区域,在放电电流变化几个数量级的范围内,放电电压几乎不变。当电流从F增加到G,阴极被等离子体占据的部分增加,直到G点,整个表面被覆盖。从G到H,放电进入异常辉光放电区。若放电从曲线的G点向左移动,则在伏-安特性曲线上有一滞后,正常辉光放电方式将被维持到F',此处电流和电流密度比F点低很多,然后跃迁返回汤生区。
等离子体显示屏及日光灯都工作于正常辉光放电区。当电源电压增加到Vb而内阻又不大时,气体将会被击穿,放电管中产生大量的高能量电子,并碰撞激发中性气体原子发出可见光或紫外光。气体一旦被击穿,就能以一较低的电压Vs将放电维持在辉光放电区,这一特性对等离子体显示器件具有重要意义。
2. 等离子显示板的结构
现在,国际上最新彩色等离子体显示板的结构是三电极平面放电,下面介绍一下这种结构。三电极表面放电式AC-PDP,因维持放电电极 ### 在同一块玻璃基板上,又称单基板式AC-PDP。图3为这种器件的典型结构示意图。
前玻板用透明导电层 ### 一组平行并由X和Y组成一对的显示电极,为降低透明电极的电阻,在其上再 ### 一层金属电极(如Cr-Cu-Cr),又称汇流电极,电极上覆盖透明介质层和MgO保护层。后玻板上先 ### 一组平行的选址电极,其上覆盖一层白色介质层,作反射之用。在白色介质层上再 ### 一组与选址电极相平行的条状障壁,其高度约100μm、宽度约为50μm。条状障壁既作两玻板之间的隔子,又作防止光串和电串之用。之后在障壁的两边和白色介质层上分别依次覆盖红、绿、蓝三基色荧光粉。三基色荧光粉分别为红色R:(Y,Ga)BO3:Eu,绿色G:Zn2SiO4:Mn,蓝色B:BaMgAl14O23:Eu2+。两玻板以两组电极正交相对而置,四周用低熔点玻璃封接,排气后充入Nc+Xc等混合气体即成显示器件。-选址电极与显示电极的每一对X和Y电极相正交即为一个放电单元-显示单元,每三个连续排列的红、绿、蓝三色显示单元组成一个彩色显示像素。显示单元的维持放电是在其对应且为同一前板上X和Y显示电极间进行的,故称表面放电式,后基板的选址电极仅作显示单元的选址之用。该结构的主要特点是显示发光为反射式,可大大提高像素的亮度;气体放电为单基板表面方式而远离荧光粉,降低了放电离子对荧光粉的轰击,提高了工作寿命。工作时两组电极加上交变的维持电压脉冲VS。对被选显示单元用一书写脉冲Vw进行放电着火,并用VS来维持其着火状态。之后要使该单元熄火时,可用一擦除脉冲Ve停止该像素放电,并用VS维持其熄火状态。这就是AC-PDP的固有存储特性。正是AC-PDP的特性使得数据电极与放电电极交叉点形成的小放电管不仅是一个可控发光元件,而且是一个可控存储单元,整屏既是发光单元的二维阵列,又是一个矩阵存储器,每个发光元件也只有发光和不发光两个状态。这样AC-PDP实际上是一个数字器件,可以大量采用数字图象处理技术,且数字图象信号无须经过D/A变换,可直接用于驱动显示屏。AC-PDP能实现对角线达152cm以上大容量显示产品。
三 等离子体电视机的前景
1964年美国依里诺斯大学教授D.L.Bitzer和H.G.Slottow发明单色等离子体显示板(PDP),1993年日本富士通公司率先研制出21英寸全彩色交流等离子体电视机,可以显示全彩色电视。自此以后,众多的厂家从事全彩色等离子体显示板的研制。未来的彩色PDP将朝着大屏幕、高清晰度、高亮度、低电压、低成本、规模化、产业化方向发展。
在技术开发方面,目前,最要紧的是将彩色PDP的成本降下来,而降低成本最有效的途径是降低驱动电路的成本,因为PDP的驱动电路成本目前约占材料成本的60%,通过降低PDP工作电压,减少峰值电流和减少扫描驱动器的数量等办法可达到降低驱动电路成本的目的。预计到2005年以后,102cm PDP电视价格将降至2200美元左右,其中模件成本占1250美元。其次是提高PDP的亮度,目前PDP所能达到的亮度大约为350cd/m2,作为电视使用,还偏低,希望亮度能提高到500~600cd/m2。提高亮度的办法主要有改进荧光粉的性能,优化气体成份和比份,提高器件开口率等。第三,降低功耗,目前107cm PDP显示器的功耗在300W左右,今后希望降到150W左右,主要措施是提高荧光粉发光效率,降低板子工作电压,改进驱动 ### ,发光效率为0.6--0.8Lm/W,现在的40英寸VGA级彩色等离子体显示板的发光效率为1.0-1.4Lm/W。将来,发光效率达到3-5Lm/W,与彩色显象管一样。目前,彩色PDP已形成一股热,其主要原因是大屏幕、高清晰度电视和多媒体显示的兴起,因为彩色PDP在大屏幕显示领域占有明显的优势。行家普遍认为,彩色PDP已进入了一个快速发展的时期。(葛炫煜)
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