挡也挡不住 未来显示五大变革你不知道?

2014-11-07 14:10:00     作者:风景独好      来源:转载

亮度提升 微型投影技术 熟悉显示行业的朋友都知道,我们从来不缺乏热点显示技术,曾经的3D和等离子,未来的全息显示和OLED屏幕,各种名词可谓是让人眼花缭乱。那么到底哪些显示技术最终会成为日常生活中不可或缺 ...

      亮度提升 微型投影技术
       熟悉显示行业的朋友都知道,我们从来不缺乏热点显示技术,曾经的3D和等离子,未来的全息显示和OLED屏幕,各种名词可谓是让人眼花缭乱。那么到底哪些显示技术最终会成为日常生活中不可或缺的一部分,相信这是很多人心中的一个疑问。今天我们就来看看未来五大即将掀起革命的显示技术。这里的“未来”并不是指的10年或者20年之后,笔者给的时间段最长是5年,相信5年之后这五大显示技术,将会发扬光大,和现在的液晶显示技术一起,打造丰富的显示设备。  



挡也挡不住 未来显示五大变革你不知道?

       首先我们来看看微型投影技术。投影机这种产品最大的优势就是画面足够的大,这是其他设备不可比拟的。但是其缺点也非常的明显,投影机体积大,并且由于灯泡的原因,使用寿命和使用环境都较为的苛刻。因此投影机的主要应用市场在于教育和商务,家用还是很小的一部分。但是随着微型投影技术的出现,投影技术迎来新的转机。




微型投影系统正在成熟

       所谓的微型投影技术,其实主要得益于两个方面,第一就是LED光源的出现。过去投影机都使用超高压汞灯,不仅容易碎,其体积还非常的大,需要较大的散热空间,导致投影机不能做小。LED光源则是不同,其为固态光源,体积小发热也小很多,作为投影机的光源,大大缩减了投影机的体积。第二则是投影机芯片的发展,传统的LCD投影机的液晶面板为为1英寸左右大小,需要的光路长,结构也较为的复杂。DLP投影机发展起来后,DLP Pico芯片的发展,使得投影机的结构更为的紧凑,也促进了微型投影机的发展。




微型投影机亮度的发展

       微型投影技术的发展,最大的问题就是亮度。LED光源体积是小,但是亮度和超高压汞灯没法相比,最开始的微型投影机只有几十流明,之后2012年微型投影机开始爆发,那时的产品亮度也基本保持在200到400流明之间,如今则是开始出现了700到900流明之间的产品。一般普通的传统家用投影机亮度为1000流明以上,可见微型投影机的亮度发展,已经逐渐达到了实用的阶段。


       并且微型投影机的价格也在下降,从开始的6000元,到现在2999元就可以入手,微型投影机越来越亲民,相信对于一些有投影需求的用户来说,微型投影机已经是可以考虑的选择,装在口袋里的大屏,也已经不再是一个空话了。


       大屏利器 激光蓄势待发


       激光这种以前经常出现在科幻电影场景中的技术,如今也已经开始应用了。在显示行业里,主要使用在投影领域。激光相比于普通的光源,有很多独特的特点。比如亮度高,体积小,能耗低,具有高集束性的特点,普通光源是四面发光,要想让光朝一个方向传播,需要装备聚光装置。




激光是有方向的

       利用激光的这些特点,可以制作高亮度的投影系统,相比于传统的投影系统,其具有亮度高,能耗低,寿命久的特点,因此可以制作成“激光电视”,目前所谓的激光电视,本质就是反射式超短焦投影机。这种产品使用极高功率的激光光源,在每平方米聚集超过100W的光能量。光线通过色轮的分色,然后在芯片上成像。




激光投影机示意图

       目前所有的DLP投影机都有色轮的存在,只不过使用激光光源的投影机,对于色轮的要求更高。其使用的色轮必须可以承受激光的能量而不损坏才可以。除了克服激光的高能量,由于目前基本使用的单色激光,所以画面的色温稍稍偏冷,激光的色彩偏冷问题也需要克服。


       固体激光发展加快之后,还可以应用在我们上面提到的微型投影系统当中,当然这只是后话。目前激光光源主要致力于大屏高亮的领域,比如电影播放机,已经有30000多流明的原型机出现了。相信激光光源还会继续发扬光大。


       柔性没戏 曲面迎来高峰


       人们常常混淆柔性屏幕和曲面屏幕。以目前的技术来看,柔性屏幕离我们还很遥远,目前的液晶面板制造技术,不足以支撑可以卷曲的屏幕出现。理论上真正的柔性屏幕应该是通过打印的方式进行生产的。在柔性的材料上喷涂发光材料,比如OLED或者未来的其它显示介质。这种屏幕不需要背光,因此才可以进行全面的折叠弯曲。




三星的曲面手机


       目前的显示技术只能生产曲面的屏幕,比如我们见到的Galaxy Round手机的屏幕,其可变曲率也没有我们想象的大。目前的液晶面板生产,前期的主要步骤是蚀刻电路。液晶分子的运动与排列都需要电子来驱动,因此在液晶的载体TFT玻璃上,必须有能够导电的部分,来控制液晶的运动,这里将会用ITO(Indium Tin Oxide,透明导电金属)来做这件事情。



薄膜沉积和TFT玻璃


       工人需要在TFT玻璃上沉积ITO薄膜层,这样整块TFT玻璃上就有了一层平滑均匀的ITO薄膜。然后用离子水,将ITO玻璃洗净,用于液晶面板的生产。在整个过程中ITO玻璃是主要的器件,由于ITO玻璃不能弯曲,因此制作曲面液晶屏幕才显得较为的困难。

       目前生产曲面屏幕,需要找到代替ITO玻璃的材质,很多厂商选择透明的塑料材质,这种材质依旧不能太过弯曲,因此目前的曲面设备,曲率都不是很大。不过市面上已经出现了不少的曲面设备,手机、显示器以及电视,都是有样品展出,相信曲面设备以后会继续出现的。

       色彩突击 量子点重头戏

       在2013年和2014年,人们更多听到的是OLED和4K设备的声音,很少有人注意到量子点技术。不过由于OLED设备的成本一直降不下来,4K设备的应用又显得后劲不足,使得用户对于这两种技术的失去信心,厂商继续找到一个新的刺激点来提升消费者的购机欲望,于是量子点技术就出现了。



不同材料组成大小的量子点放光波长不同


       量子点技术主要用于提升画面的色彩效果。和分辨率强化细节的方向不同,其明显有更加宽广的适用范围,不管用户的设备分辨率如何,更好的色彩表现都是用户的需求。我们知道液晶面板本身并不能发光,提升色彩表现主要在于改善液晶面板背后的背光系统。



量子点面板结构图


       量子点是一种由数十个原子所构成的纳米材料,其三个维度的尺寸都在100纳米以内,不同材料组成大小的量子点,放光波长不同。量子点本身就可以做成面板,类似OLED面板,不需要背光,但是由于技术难度大,成本高,目前还没有什么成型的产品,因此科研人员开始考虑用量子点技术来改善液晶的色彩。

       量子点可以制成薄膜,使用在液晶面板的背后,从而改善液晶的色彩表现。其原理是这样的,量子点薄膜对液晶显示屏背光灯上发挥的作用是对蓝色LED发出的光波长进行转换,从而获得满意的颜色表现,可以提升30%的色域表现,并且成本可控。未来几年成为主流技术的可能性非常的大。


       娱乐为王 头戴设备靠谱

       头戴设备和可穿戴设备有重合的地方,不过可穿戴的设备经过一年的炒作之后,如今的热度锐减,最终人们发现以现在的技术支持来看,可穿戴设备的应用还是有些狭窄的。头戴设备则是不一样了,在军事领域,头戴设备早就开始帮助飞行员确定目标。



头戴设备最先应用于军事领域


       如今头戴设备开始从军用转向民用,索尼就推出了头戴设备。其采用两块0.7英寸,分辨率达1280×720的OLED屏幕,并支持3D显示,配合7.1声道虚拟环绕立体声技术,加强电影及游戏的真实感。目前来看这种设备还有不少缺陷,但是市面上的产品正在增多,爱普生以及三星等企业都在对头戴设备进行研究,其未来对家用娱乐市场的影响,很可能非常的大。



未来对家庭娱乐的影响有望上升



       全文总结:

       本次提到的五大显示发展趋势,都是笔者认为5年内会大规模应用的技术,诸如全息、柔性屏幕等显示技术,虽然该概念足够炫酷,但是以目前的技术储备来看,短时间还难以实现有意义的应用。这5种技术则是不同,其或者已经默默的发展了好多年,或者正在以不可阻挠的势头崛起。相信未来5年的显示世界,将会异彩纷呈,让我们一同期待吧。

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