[摘 要] 等離子電視和液晶電視的工作原理不同,決定了二者的性能有所區別,并各有所長。等離子在大屏幕和超大屏幕顯示高清電視圖像的質量和性價比優于液晶,并更適宜顯示動態圖像;液晶在中、小屏幕顯示高清圖像的質量和性價比更好,更適宜于顯示靜止圖像和圖文信息。
[關鍵詞] 等離子顯示器 液晶顯示器 工作原理 特點比較 市場分析
隨著我國數字電視全面開通,平板電視開始走進消費者的家庭。等離子電視和液晶電視是平板電視的兩個主流產品,由于二者顯示器的工作原理不同,在性能上有所區別。
一、工作原理
1.等離子顯示器(Plasma Display Panel 簡稱PDP)。通常情況下氣體是絕緣體,但是在電壓的激發下,氣體會發生電離而導電,稱為氣體放電。放電氣體處于高度的電離狀態,但是其中正離子和負離子形成的空間電荷密度大體相等,使得整個氣體呈電中性,稱這種狀態的物質為等離子體。PDP就是利用等離子氣體放電時產生的紫外線激發熒光體,由熒光體發出可見光。交流型(AC型)PDP采用時分驅動方式,將屏幕分為若干個單元(也叫做矩陣型),圖1 是一個單元的基本結構示意圖。用兩塊玻璃基板和障壁形成密封空間,在密封 空間內注入惰性氣體氖和氙(Ne+Xe)的混合氣體,將電極敷于基板的內側,在障壁上涂有熒光體。當電極放電時,激發等離子氣體Xe發射波長為147nm的紫外線,紫外線激發紅、綠、藍熒光體發出可見光。一個發光單元就是一個等離子腔。
AC型PDP的結構如圖2所示,幾百萬個等離子腔有規律地排列在一起構成顯示屏。每一個像素由紅、綠、藍三個小光點組成,每個像素均可獨立放電而發光,這些像素隨著圖像數據信號而發生明暗和顏色的變化,組合起來,便在屏幕上呈現出各種灰度和色彩的圖像。
2.液晶顯示器(Liquid Crystal Display簡稱LCD)。液晶是物質的一種相,是在固相與液相之間的溫度域的液體晶體,它既具有液體的流動性,又具有晶體的雙折射性。液晶具有電光效應,即在電的作用下,其分子排列取向會發生變化,使它的光學特性也跟著發生變化。一般用于LCD的是向列相液晶,是具有棒狀分子結構的有機物質。
圖3是電場驅動型(Twisted Nematic 簡稱TN)液晶分子的顯示原理。在內表面裝有配向膜的兩塊玻璃基板之間封有液晶層,液晶分子與配向膜的表面狀態相互作用,使得液晶分子的長軸沿著配向膜溝槽配向,由于上下基板配向膜的溝槽取向垂直,所以液晶分子成為扭轉型(圖3a)。
在上下基板的外側有兩塊偏振化方向垂直的偏振片,在基板內表面上設有透明電極。當基板沒有加電壓時,光線透過下偏振片進入液晶變為偏振光,光線的偏振方向隨著液晶分子做90度扭轉,通過上方偏振片射出,液晶面板顯示白色(圖3a);當基板加上電壓,液晶分子順著電場E方向產生取向變化,光線通過液晶分子空隙維持原偏振方向,被上方偏振片遮斷而無法透出,液晶面板顯示黑色(圖3b)。
應用最廣泛的是以薄膜晶體管(TFT)做有源開關的矩陣型液晶顯示器TFT-LCD(圖4)。在單側基板內面設置了具有開關功能的TFT,X電極(加掃描電壓)和Y電極(加圖像信號電壓)設置于開關的兩側,像素就產生在液晶材料中X電極和Y電極的交叉點上。在每一個像素點上利用TFT施加選通信號,液晶層中被選通的部分由像素電極和對置的共用電極所驅動,發生扭轉而透光。
TFT-LCD的每個像素由三個可以單獨控制的亞像素(紅、綠、藍三個像點)組成,通過圖像信號電壓控制每個亞像素液晶的扭轉角度,從而控制每個像素的透過光,達到顯示彩色畫面的目的。液晶屏幕自身不發光,是由玻璃基板后面的背光源發光,
二、PDP與LCD的比較
1.PDP與LCD主要性能。
2.PDP與LCD的特點。PDP是自發光,其對比度高,亮度均勻,可在明亮環境下觀看。
LCD的像素可以做得很小,其畫面穩定、細膩,分辨率很高,還沒有殘影,而且功耗低,壽命長,薄、輕、便攜。但LCD是濾色片分色,色彩數和色彩飽和度較PDP略差;液晶本身不發光,是背光源透光成像,難免有背景光泄露,使LCD不能顯示完全的黑色;液晶分子作扭轉運動時需要一定的時間:如果扭轉速度慢于畫面的運動速度,畫面會出現拖尾現象。另外,受液晶面板生產工藝的限制,LCD尺寸難做大。
30英寸以下LCD性能優越,更適合顯示高清的靜態圖像;40英寸以上PDP,是數字電視信號理想的顯示器。
三、市場分析
我國彩電行業正處在傳統顯像管電視向平板電視過渡的轉型期,液晶電視發展較快,等離子相對落后,如2006前三個季度,液晶銷售400萬臺,增長超過100%,等離子銷售量38.3萬臺,不及液晶的10%。我國等離子落后的主要原因是生產技術落后,目前,等離子生產的核心技術主要集中在三星、LG、松下等公司。2006年,中國長虹和彩虹集團已投巨資興建等離子生產線。未來的市場將是液晶電視和等離子電視并駕齊驅。