真正的平面电视 ——PDP等离子体平面电视

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DVD、SDTV、HDTV的出现和新媒体的不断问世以及家庭影院的不断升温,对电视机提出了全新的要求,要求有更大的屏幕、更高的清晰度和更逼真的色彩还原。

目前的彩电仍以采用传统的显像管为主流,可以说显像管是彩电的心脏。显像管问世一个多世纪以来,尽管在技术水平上有了很大发展,有一些缺点始终是难以克服的。为了改善显像管的显示质量,主要是从屏幕的弧度上做文章。80年代后期流行的21英寸遥控平面方角彩电,显像管屏幕其实并不平,仅仅是屏幕边沿和四个角略为平面化、直角化了一些,中间仍然是突起的球面形状。采用平面直角显像管的电视机图像质量略有改善,画面清晰度和细节表现都比球面管好,边缘图像变形较小。超平面显像管是90年代开发的新技术,是彩管平面化的又一次进步,各方面均显著地优于平面方角显像管。在同等的使用条件下,它的平均使用寿命是平面直角显像管的1.7倍,其屏幕比平面直角管平坦30%以上,画面的清晰度在屏幕中央可改善20%,边角部分可改善15%,长时间工作也能稳定地保持图像清晰度。

和现在许多人家里的老电视相比,新上市的平面彩电看上去棱角分明,屏幕弧度非常小,外观漂亮,而且图像失真小,可视面积大,受环境光线的影响小,好处多多。但这些电视机是否是真正的平面电视呢?据专家介绍,市面上所说的“平面”,指的是屏幕比传统电视机更平坦,弧度更小,而真正的平面电视,则是完全没有弧度。现在市面上的彩电,显像管基本都采用CRT阴极射线管,这种显像管在技术上只能是球面的,采用这种显像管的电视机,多少都有点曲线,不会是完全的平面。超平电视的曲率半径为2.5R,平面方角电视的曲率半径为1.5~2.0R,因此超平电视比平面方角电视更接近平面,但也仍有一定弧度,其实国内外主要彩电厂商最近推出的“平面”电视也不是真正的平面电视。

从显像管的制造技术来看,由于电子束形成和发射角度的控制需要高压,所以若想减薄其结构是相当困难的。采用显像管的彩电无法做成真正的平面,其屏幕尺寸向大型化发展也受到了很大局限。真正的平面电视目前主要有两个发展方向,一是LCD液晶式,另一个是PDP等离子体式。

液晶体的最大优点是能耗极低,而且没有显像管普遍存在的闪烁现象,观看者的眼睛不易感到疲劳。但液晶显示器也有弱点,由于技术上的限制,屏幕越大,成本就越高。液晶显示器寿命相对较短,而且可视范围很小,在视角偏斜或外部光线强烈时,图像就很难看清,而且在彩色还原方面,液晶显示器与彩色显像管相比还有一段距离。这些弱点局限了液晶显示器的使用范围,特别是限制了被用于大屏幕电视机的前景。

近几年来高速发展的PDP(Plasma Display Panel)等离子平面屏幕技术克服了上述的弱点,是未来真正平面电视的最佳候选者。

等离子显示屏PDP是一种利用气体放电的显示装置,这种屏幕采用等离子管作为发光元件,大量的等离子管排列在一起构成屏幕,每个等离子管对应的每个小室内都充有氖氙气体。在等离子管电极间加上高压电压后,封在两层玻璃之间的等离子管小室中的气体充电后产生紫外光,激励平板显示屏上的红绿蓝三基色荧光粉发出可见光,每个等离子管作为一个像素,由这些像素的明暗和颜色变化组合使之产生各种灰度和色彩的图像,与显像管发光很相似。从工作原理上讲,等离子体技术同其它显示方式相比存在明显的差别,因而在结构和组成方面领先一步。其工作机理很类似于普通日光灯,电视彩色图像由各个独立的荧光粉像素发光综合而成,鲜艳、明亮、干净而清晰。

等离子电视最突出的特点是超薄,可以轻易做到40英寸以上的完全平面大屏幕,厚度不到100mm(外形见题图)。

图1
图1 🔍原图 (515×336)

等离子显示技术证明比传统的显像管和LCD液晶显示屏具有更高的技术优势,具体表现在以下几个方面。

1.与直视型显像管彩电相比,PDP显示器的体积小,重量轻,而且无X射线辐射。由于PDP各个发光单元的结构完全相同,因此不会出现显像管常见的图像几何畸变。PDP屏幕的亮度非常均匀——没有暗区和亮区,不像显像管的亮度通常不均匀——屏幕中心比四周的亮度要高一些,而且PDP不会受磁场的影响,具有更好的环境适应能力。另外,PDP屏幕不存在聚焦的问题,完全消除了显像管某些区域聚焦不良或年月已久开始散焦的顽症,不会产生显像管的色彩漂移现象,表面平直使大屏幕边角处的失真和色纯度变化得到彻底改善。

2.与LCD液晶显示屏相比,PDP显示又有亮度高、色彩还原性好、灰度丰富、对迅速变化的画面响应速度快等优点。由于亮度高达150Lux,可以在明亮的环境之下尽情欣赏享受大画面的视讯节目。另外,PDP显示屏的视野开阔,提供了格外亮丽、均匀平滑的画面和前所未有的更大的观赏角度,PDP彩电的视角高达160度,普通电视机在大于160度角的地方观看时,画面会严重失真,等离子电视便无此之虞,而视角只有40度左右的液晶显示屏则更加望尘莫及了。再加上PDP平而薄的外形使其优势更加明显,特别适合公共信息显示、壁挂式大屏幕电视和自动监视系统。同时,其高亮度、大视角、全彩色和高对比度,意味着PDP图像更加清晰,色彩更加鲜艳,感受更加舒适,效果更加理想,令传统电视叹为观止。

当然,由于PDP显示屏的结构特殊,也带来一些弱点。比如由于等离子显示的平面设计,而且显示屏上的玻璃极薄,所以,它的表面不能承受太大或太小的大气压力,更不能承受意外的重压。等离子显示屏的每一颗像素都是独立地自行发光,相比于显像管电视机使用一只电子枪而言,耗电量自然大增,一般等离子显示屏的耗电量高于300W,是未来家电中不折不扣的耗电大户,由于发热量大,所以PDP彩电的背板上装有多组风扇用于散热。

诚然,对于普通消费者而言,目前PDP彩电最大的缺点是高昂的价格。在最近的电子消费市场上,107cmPDP电视售价约1.5万美元,折合人民币13万元,价格居高不下,即使在国外也属于典型的贵族奢侈品,从而影响到消费行为,尤其是家庭消费。但在很多公共场所,如飞机场、火车站、展示会场、企业研讨、学术会议及远程会议等处,却是另一番风景,应用非常成功,推广顺利,专业性的需求与日骤增。据介绍,1997年PDP电视全球总产量为2.8万台,1998年已超过10万台,到2000年将突破200万台。

已经过去的1998年,PDP电视进展顺利,成果不断,是PDP电视走向成功的一年。首先,NEC公司在PDP关键技术上获得突破性进展,107cm电视屏幕为300:1的高对比度,利用获得专利的密封式彩色滤光器CCF技术。PDP产品能在大于1000K色温下正常工作,显示清晰而生动的色彩;先锋公司率先推出了全球首台16:9的152cm(50英寸)的PDP宽屏幕彩电PDP-501MC,清晰度达到XGA分辨率水平:1024×768, 1670万真彩色,而且可以调节色温,具备完整的输入端口,包括电脑接口和数字电视接口,售价高达2.5万美元。世界其它跨国集团也不甘落后,纷纷行动、投入巨资,推动技术创新和市场化工作。目前,日本先锋、日立、三菱、富士通及NHK公司,韩国的三星、LG公司,北美的汤姆逊、北方电讯都在积极筹备,计划扩大PDP电视的生产规模。

我国的彩电企业也在积极跟踪PDP发展的最新动态,有些实力雄厚的企业已推出产品化样机。如郑州中原显示技术有限公司、康佳、厦华、熊猫及乐华均已研制出与国际水平接轨42英寸的PDP壁挂式平面彩电,但售价均超过10万人民币,现阶段主要还是用于商业场合。PDP彩电产品已在办公设备中占有很大的市场,下一步的挺进目标将会是家用彩电市场。由于PDP的显示效果出众,将会取代显像管彩电和投影电视成为未来家庭影院的首选显示设备,而且,PDP彩电具备丰富和友好的接口,已不仅仅是传统意义上的电视机,它同时是优秀的视频显示设备和高清晰的电脑显示器,除了可以连接DVD、录像机、摄像机等传统视听设备外,还可以直接连到个人电脑、电子游戏机,通过外置的机顶盒和调谐器,可以连接到有线电视、卫星电视和数字高清晰度电视等不断扩展的多媒体信号源,成为不会那么容易过时的,高清晰度的多媒体显示终端,作为个人电脑和消费电子产品之间的桥梁。这意味着,你可以同一个房间,同一个屏幕,先在“险峻的山崖上”玩电脑游戏“半条命”,然后轻松地检查有无最新的电子邮件,接着进入家庭影院观赏最新版的DVD电影“迷失世界”,所有这些都将拥有同样明亮、清晰的图像和文字。可以预见,PDP彩电将成为一种开放的高清晰度的显示设备,它的功能可以像多媒体电脑一样根据需要不断扩展,这使它更具备足够的实力,比目前雷声大,雨点小的数字高清晰度电视先期进入家庭,成为现行彩电的首选换代产品,既可以像现在的彩电一样正常收看电视、看VCD、DVD影碟,又可以到将来收看数字电视、上网、接收卫星电视。从国外最新技术文献获悉,到2003年,现有CRT显像管电视的50%将被PDP代替,此外,数字广播电视技术、多媒体信息技术及计算机网络工程的日益普及,也将推动PDP电视技术进步、带动市场需求。预计2000年以后,PDP每年至少有20亿美元的市场空间,而PDP技术的重要经济指标,即每厘米价格也将因此大幅度降低,基本上是现在的1/3。届时,107cm(42英寸)PDP电视的市场定位有望降至5000美元,折合人民币4万余元,从此将开始真正意义上的普及。我们期待着,PDP彩电可以早日成为家庭电器中的一员。(黄强)