电视模组的发展历史【摘要】 文章主要介绍电视模组的发展历史,其中包括开山鼻祖的CRT显示管电视到 昙花一现的背投电视再到目前主流的平板电视,当然本文也会介绍如今备受关注的新技术 OLED显示技术CRT统治电视市场80多年,但最终由于其功耗大、辐射强和体型大而慢 慢的退出历史的舞台,背投电视19世纪80年代曾经风靡一时,平板电视包括等离子和液晶 电视,现在可以说是当世枭雄,而日益成熟的OLED又成为了电视厂商的新宠儿关键词】 CRT 背投技术 平板电视 等离子 液晶 OLED一、第一代电视模组:CRT显像管电视CRT 显示管是德国物理学家布劳恩发明的, 1897年被用于一台示波器中首次与世人 见面直至1926年1月27日英国苏格兰发明家约翰-贝尔德向伦敦皇家学院的院士们展示 了一种新型的、能够通过无线电传递活动图像的机器,贝尔德称他的发明为“电视”,这也是 CRT 第一次应用于电视领域,他被称作“电视之父”显像管电视的成像原理简单的说就是利用电磁场来控制电子枪发出的电子束的方向来 轰击荧光屏上荧光粉,从而产生图像它具有可视角度大、无坏点、色彩还原度高、色度均 匀、可调节的多分辨率模式、响应时间极短等优点。
图1:早期显像管电视之后电视产业发展迅速, 1927年英国开始长期播放电视节目,并于1930年解决了音 视同步传送的问题,而在1931年电影也第一次在电视上上演1951年美国H•洛发明了三 枪荫罩式彩色显像管是显像管电视发展史上一个里程碑事件,原理简单来说就是在CRT中, 有三支近似平行、按品字形排列且互相独立的电子枪,它们分别发射用以产生红、绿、蓝三 种单色的电子束,它的发明使得彩色现象成为可能相对来说我国的电视产业的起步就比较晚了, 1958年,我国第一台黑白电视机北京牌 14英寸黑白电视机在天津712厂诞生 1970年12月26日,我国第一台彩色电视机在同 一地点诞生,从此拉开了中国彩电生产的序幕图2:中国早期显像管电视进入90年代,背投、等离子等新技术已经直接威胁到了 CRT电视的生存,于是显像管电 视开始了以“大、轻、薄”为目的的新一轮技术革新先后推出了34英寸大尺寸显示管电视 和超薄显像管电视图3:超薄显像管电视进入21世纪后,显像管电视的销售量大幅下降,随着高清化和平板化被越来越多的人们 所认知,显像管电视已经不能满足需要也许CRT电视在本世纪中叶将最终退出历史舞台, 但是这种显示技术将人类社会带入了一个新的影音时代,其历史功绩是不能被磨灭的。
二、第二代电视模组:背投电视在 19世纪 80年代,东芝、索尼等日本著名家电企业研制成功开发出一种利用反射成 像的显示技术问世,它可以解决显像管的清晰度低、不能制造大尺寸屏幕的问题,在世界上 引起了很大反响,一度兴起了“背投将代替显像管”的舆论背投电视与普通显示管电视的成像原理不同,但它是在普通显示管电视的基础上结合 了投影技术,研制开发而成的从其工作原理上看,接收部分的原理与显示管电视基本相同, 而最大的区别在于接收电视信号后的处理上普通显示管电视收到视频信号后通过显像管直 接显示到屏幕上,而背投影彩电接收到信号后,通过电路处理,再经会聚电路和数字滤波电 路优化处理,将其传输给并排放置的红(R)、绿(G )、蓝(B) 3只单色投影管3只 投影管产生的电视图像分别经过透镜放大,并经反射镜反射到投影屏上合成为一幅完整的大 屏幕彩色图像传统的显像管式电视机由于受技术及成本的限制, 38 英寸基本已是屏幕对角线尺寸的 极限,现在市场上最流行的大屏幕普通电视仍以29英寸和 34 英寸为主,虽然现在显像管 电视在设计和品质上有很大的提高,但是其尺寸的先天限制无法营造影院般的临场震撼感 觉而背投彩电的尺寸却是43英寸、 48英寸、 51英寸,长虹公司还研制出65英寸16:9 格式的背投彩电,甚至有公司的投影电视超出了70英寸。
图4:背投电视背投电视的出现满足了人们对电视“更大、更清晰、更省的地方”的要求,不过这种显 示方式的缺点也很明显,背投技术的高成本一度使背投电视成为有钱人的专用品,并没有真 正走进百姓家庭,20000小时左右的寿命也不能满足家用的需要,而高昂的维修费用也成为 背投电视被舆论诟病的地方但是由于背投电视的价格相对投影仪来说还是比较便宜,所以 它在办公会议室、教师多媒体上有了很好的应用时下家庭影院的观念越来越重,背投电视本来也许能在家庭影院中杀出一片天地但是 平板电视的兴起,使背投渐渐淡出了人们的视线,取而代的是优势更加明显的平板电视三、第三代电视模组:平板电视平板电视从成像原理上可以分为等离子电视和液晶电视两种等离子电视是最先让人们所熟知的平板电视产品据了解,作为在21世纪仍被广泛使用 的主流平板显示技术之一,等离子技术其实已经走过了80多年的历程而全球第一台42英寸, 分辨率为852X480、色彩显示能力达到1677万色的大型全彩色宽屏等离子电视在1996年被飞 利浦成功开发出来,这也使等离子电视具备真正进入家庭的能力等离子电视的成像原理通俗地说就是在两张玻璃板之间充填中性的放电气体,施加电压 使之产生离子气体激励平板显示屏上的红绿蓝三基色磷光体荧光粉发出可见光。
等离子腔体 的明暗和颜色变化,合成各种灰度和色彩的电视图像图5:等离子电视从技术特色方面来看,等离子作为一项高端显示技术,有以下几点值得它骄傲的地方:1. 可视角度大由于等离子是主动发光,因此它不存在视角问题,在任何环境灯光下, 任何位置都可观赏到最佳画质而且等离子不会像液晶、投影、 CRT 那样出现暗角或者曲面 整个显示区域都能达到极高的一致性和均匀性2. 画面精致等离子电视机屏幕的亮度随平均图像电平的变化而变化,电平高时显示 图像亮,电平低时显示图像较暗,因此对比度高,图像层次感强,清晰度高,显示图像鲜艳 明亮、柔和、自然3. 体积轻薄等离子的原理和结构决定了等离子在大尺寸方面具有先天的优势,而且 等离子面板本身结构比液晶简单,不需要额外的背光源系统,更有利于实现超薄化同时,等离子显示技术也有很多不可避免的缺点:等离子电视在小尺寸优势不明显, 长时间静止在一个画面容易产生残影甚至灼烧现象,而且等离子工作时的热量比较高,本身 的发光效率、耗电量比较高,使得后期等离子的关注度逐步下降图6:创维液晶电视液晶电视是目前主流平板电视市场的另一重要组成部分,LCD液晶电视的工作原理可以 概括为两张玻璃基板之间加入液晶分子,施加电压后的液晶分子的排列方式发生改变,从而 控制从背板发射来的光的亮度,再通过彩色滤光片而形成图像。
1888年奥地利植物学家发现了液晶分子,但是直到1968年美国才做出LCD产品,并且没 有投入使用1972年夏普推出了世界第一台液晶电子计算器,之后推出了用于特殊行业的液 晶显示设备,标志着液晶正式进入显示领域1996年,日本索尼公司制造出第一台家用液晶 电视液晶电视与等离子电视在成像原理上有根本的不同等离子沿用了气体与荧光粉的成像 介质,而液晶则使用了一种全新的物质这种液体晶体显像的方式的优势主要体现在:画面 的细腻程度超过以往所有的显示设备,并且分辨率的提高更加容易液体晶体比较稳定,屏 幕的寿命可以达到60000小时也不会有气体显像所产生的画面闪烁问题,耗电量大幅降低, 除电磁波外可以达到零辐射液晶电视也有其局限性,液体晶体的转动和遮透光需要一定的响应时间,在播放快速画 面时液晶电视的清晰度不如CRT和等离子电视液晶电视的色阶一般为8BIT-12BIT,远远不 及气体显示方式的14BIT-18BIT,反映到画面上就是层次和进深感不够而且液晶的工作有 温度要求,所以液晶电视在温度很低的地区不能正常使用平板电视是目前电视产业中绝对的主角,就液晶和等离子来说,目前两种电视都有其固 有的优点和缺点,还没有一种完美的显示技术出现。
相信如果液晶和等离子长期不能很好解 决自身缺点的话,在不久的将来必将出现新的技术取代它们的位置四:显示新技术:LED、OLED液晶电视LED液晶电视是依托液晶技术经过改良背光源后推出的新一代产品前面提到过液晶电 视的成像是需要光源支持的,为传统的液晶电视提供光源的是CCFL(冷凝式灯管),这种灯 管寿命短、发光质量差,不能还原出优秀的画面而采用LED背光照明后色域和对比度被扩 大,色彩效果有明显的提升,画面显示更加真实、自然由于LED背光源的体积比冷凝式灯 管小,所以LED液晶电视的厚度进一步减小目前LED技术已经将LCD显示技术蚕食得体无 全肤了,液晶电视LED化已经是大势所趋了图7: OLED液晶电视OLED (Organic LightEmitting Display,有机发光显示器)是指有机半导体材料和发 光材料在电场驱动下,通过载流子注入和复合导致发光的现象其原理是用ITO透明电极和 金属电极分别作为器件的阳极和阴极,在一定电压驱动下,电子和空穴分别从阴极和阳极注 入到电子和空穴传输层,电子和空穴分别经过电子和空穴传输层迁移到发光层,并在发光层 中相遇,使发光分子激发而发出可见光。
通过不同的导体材料和发光材料可以显示出不同的 色彩,从而达到全彩的效果OLED 电视具有诸多优势,包括:主动发光、低温、低功耗、极速响应、色彩纯度高、 超薄因此为整个平板行业寄希望为下一代显示技术的接班人业内众多专家认为,下一代 显示技术的 OLED 电视也许是液晶的终结者OLED 显示方式现在看来是未来发展的趋势,不过技术的不成熟导致良品率低的问题还 有待解决而且价格昂贵寿命短相对较短相信这些问题解决后就轮到液晶电视和等离子电视 退出历史舞台了五:小结从CRT到背投电视再到平板电视以至未来之星OLED,这都体现了人类追求更清晰、更 健康、更环保、更薄更大的电视显示技术人类享受生活的态度永远不会改变,那么显示技 术的创新也应该永不止步参考文献[1] 世纪回眸!电视技术发展历史百年回顾;李洪涛[2] 从等离子电视原理看等离子优劣。