未來顯示器啥模樣

目前全世界包括電視機在內(nèi)的各種顯示器用的設(shè)備，有400億美元的市場交易規(guī)模，估計到2010年將再翻一翻。其需求今后將日趨擴大，特別是被視為爭奪下一代顯示器市場的主角有“液晶電視”“等離子電視”“有機電致發(fā)光電視”和“場致發(fā)光電視”四種顯示器正以急劇的勢頭進化、發(fā)展。

那么，何以讓顯示器的研究開發(fā)在今天變的如此活躍呢？研究發(fā)現(xiàn)，人類約85％的外來信息是通過眼睛獲取的，即視覺信息比起其他信息來更容易獲得。所以，人們關(guān)注作為信息交換，關(guān)鍵部件——顯示器。隨著設(shè)備向智能化方向發(fā)展，人與機器的信息交流的必要性將進一步擴大，這也促使顯示器的發(fā)展。

另外，隨著顯示器在更多地方的使用，像電視機進入普通家庭那樣，顯示器也有可能改變我們未來的生活。例如正在研究“看活動畫面的報紙(能折疊的顯示器)”或“能看大畫面的眼鏡”等，隨著顯示器的薄型化、輕量化以及高性能化，它蘊藏著巨大的可能性。

超薄型顯示器

包括電視在內(nèi)的顯示器最大特征是著眼于“薄”，其進化過程分為像一開始液晶那樣小型且簡單的顯示器的進化以及像布勞恩管那樣高清晰圖像顯示器的進化。

液晶最早是作為計算器的顯示屏幕(黑白數(shù)字)問世的小型顯示器，不久進化到能夠顯示多彩的影像。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，相繼誕生作為臺式電子計算機、打印機以及文字處理機等電子裝置的顯示器，液晶也被高性能化。今天包括電視在內(nèi)，液晶占領(lǐng)了大約八成顯示器的市場。

另一方面，其他采用布勞恩管的顯示器，在結(jié)構(gòu)上是不可能變薄的，但是采用不同結(jié)構(gòu)得以成功的是等離子電視，為了節(jié)約空間，誕生了所謂“掛壁”的獨特式樣。另外，有機電致發(fā)光或場致發(fā)光等新技術(shù)的出現(xiàn)，新的顯示器正在開始投入市場。

作為下一代主流的顯示器變薄是因為在薄薄的玻璃板上制造電視成為可能，支持這個的是，在玻璃板上的顯示器加工技術(shù)。以下簡單介紹四種顯示器的構(gòu)造。

液晶電視的原理與偏振光太陽鏡相同。液晶把通過畫面的偏振光制成對每個像素(畫像的最小單位)是透過還是阻斷亮度的反差，以顯示圖像。負(fù)擔(dān)快門角色是兼?zhèn)涔腆w與液體性質(zhì)的“液晶分子”與偏振光片。如果在液晶分子上加上電壓，分子排列發(fā)生變化，光就會被阻斷。反之不加電壓，光就能順利通過，這種控制液晶的情形，由緊貼在玻璃襯底上微小的薄膜晶體完成。與別的顯示器不同，因液晶體本身不發(fā)光，所以還需要有發(fā)光的結(jié)構(gòu)。

等離子電視的發(fā)光機制與熒光燈一樣。熒光燈在內(nèi)部注入汞原子，在陰極碰撞電子構(gòu)成等離子態(tài)。這時誕生的紫外線碰撞熒光體產(chǎn)生可見光。但是等離子電視主要是采用氖與微量的氙的混合氣體代替汞，在等離子電視的內(nèi)部就像布滿了許多微小的熒光燈。

有機電致發(fā)光與電子儀器顯示燈上的發(fā)光二極管具有同樣的發(fā)光原理，發(fā)光二極管的光由帶負(fù)電的粒子(電子)與帶正電的粒子(空穴)引起碰撞產(chǎn)生，這一原理稱之為電致發(fā)光。由于這種碰撞是在有機化合物(含碳化合物)的部分產(chǎn)生，故稱之為有機電致發(fā)光。這種有機電致發(fā)光顯示器，主要是由涂有有機化合物的玻璃板襯底發(fā)光層和供給正負(fù)粒子的電子運輸層及電極構(gòu)成，所以顯示屏可以做得很薄。

場致發(fā)光電視基本上與布勞恩管電視具有同樣的發(fā)光原理。但是，布勞恩管電視的內(nèi)部由稱之為電子槍的電子發(fā)光源射出電子，碰撞畫面內(nèi)側(cè)的熒光體發(fā)光。用電磁場改變電子運動方向，使電子達(dá)到畫面上的目的地時，要求有一定的飛行距離，因此電子槍與畫面之間必須有一定的距離，這就是布勞恩管電視有一定厚度的原因。場致發(fā)光電視由于每個像素都有自己的電子發(fā)生源，這部分的厚度就沒必要，這使電視機薄型化變成可能，實現(xiàn)了電視劃時代的革新。

立體像顯示器

電視除了提供信息外，還有娛樂功能。顯示屏越大，現(xiàn)場感和畫面美感也會增加，觀看興趣也倍增。超薄大屏幕顯示器的魅力正在于此。 我們知道，投影機與電視合二為一的投影電視早已問世。但是將來考慮的不是把無限顯示器無限做大，而是采取把小型顯示單元的圖像進行光學(xué)上放大，即將投影做大的投影電視技術(shù)。

另外，科學(xué)家正在摸索使觀眾更有現(xiàn)場感的電視。其一，實現(xiàn)用肉眼(以前需要戴眼鏡)直接看立體影像。如果從斜上方往下看，則可以看到影像從桌面凸現(xiàn)幾厘米的臺式顯示器，技術(shù)上目前已經(jīng)解決。這是用軟件控制從畫面射出光的前進方向，再出現(xiàn)幾乎接近立體像的光線。在前后左右30的范圍內(nèi)能夠欣賞立體影像。另外，從360任意一個方向都能看到立體影像的圓筒型顯示器也已經(jīng)生產(chǎn)。這一技術(shù)主要是將從24個方向拍攝到的景物圖像用液晶投影儀或鏡子投影到中央的旋轉(zhuǎn)屏幕上，來凸現(xiàn)影像。由于它能夠提供無法用二維空間來說清楚的信息，所以期待能夠在娛樂界取得廣泛應(yīng)用。

能彎曲顯示器

作為超時代的顯示器產(chǎn)品有“電子紙”，這是一種具備紙和電子顯示器優(yōu)點的新的顯示器。其特點是輕、方便看、能夠攜帶，還可以改寫。目前已有成品問世，但是還只能勉強顯示黑白文字或靜止圖像。

下一個目標(biāo)是研究像紙那樣能夠彎曲的顯示器。平板顯示器是在玻璃板襯底上植入薄膜晶體管制成。但是為了制造能夠折疊的顯示器，有必要改用塑料作為襯底。但是要在熔點低(150℃)的塑料上制作原來的晶體管十分困難。為此，科學(xué)家正在尋找能在低溫下制作高性能晶體管的材料。

顯示器最終版

2004年11月美國《自然》雜志發(fā)表了一篇關(guān)于用PET作為襯底的高性能透明晶體管研究，為彎曲顯示器的問世帶來了重大的突破。

據(jù)介紹，在塑料襯底上用低溫制造的薄膜晶體管具有原來100倍以上的高性能(電子遷移度高)，不但能彎曲，也可以制造極高性能的顯示器。如果使用這一開發(fā)的透明晶體管，用一張透明的墊板代替設(shè)備計算機功能的顯示器也不再是夢幻。目前，在塑料上制作CPU、存儲器、硬盤以及顯示器等問題，則最終可能用一張透明的墊板就全解決了。如果再組合攝像機等，則或許會出現(xiàn)比電視電話更有魅力的雙向通信工具。由于墊板輕且具有紙的性能，即使摔在地上也不會碎，顯然，這就是我們現(xiàn)在能夠想象最終的顯示器了。