于消費(fèi)者對(duì)大屏幕、高清晰、輕薄時(shí)尚的顯示器的追求,原有的CRT顯示技術(shù)已經(jīng)不能滿足要求,因此發(fā)展出各種平板顯示技術(shù)。現(xiàn)有的平板顯示技術(shù)主要有LCD、PDP和研發(fā)中的OLED等。LCD和PDP已經(jīng)成為現(xiàn)在的市場(chǎng)主流。但是,LCD和PDP在顯示圖像時(shí)存在許多問(wèn)題,其中包括色彩還原欠佳、動(dòng)態(tài)圖像顯示速度較慢和清晰度較低等,尤其是很難同時(shí)滿足高分辨率和高清晰度這兩個(gè)性能指標(biāo)的要求。另外,上述LCD和PDP兩種技術(shù)在節(jié)能方面的情況也不能十分令人滿意。OLED由于具有色彩鮮艷、低功耗、超薄等優(yōu)點(diǎn),被視為一項(xiàng)極具有發(fā)展前景的平板顯示技術(shù),但是由于該技術(shù)存在許多具體技術(shù)問(wèn)題尚待解決,距實(shí)用階段還有相當(dāng)長(zhǎng)的距離。
平板顯示技術(shù)已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的潮流。隨著各種高清晰圖像源的不斷豐富,消費(fèi)者對(duì)平板顯示器的各項(xiàng)性能的要求也越來(lái)越高,這正促使平板顯示技術(shù)向著高清晰度、高解像度、大幅面、低功耗方向發(fā)展。
現(xiàn)有平板顯示技術(shù)存在的主要問(wèn)題
LCD和PDP是目前市場(chǎng)主流的平板顯示技術(shù),但是,由于這兩種技術(shù)采用的物理顯示原理和信號(hào)處理方法等方面的限制,使得它們?cè)陲@示動(dòng)態(tài)圖像時(shí)存在很多問(wèn)題,主要表現(xiàn)有:
1、顯示速度慢
在顯示速度上,首先由于這兩種技術(shù)對(duì)信號(hào)的處理方式是按照象素點(diǎn)逐點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)算,并逐點(diǎn)進(jìn)行控制,因此受到信號(hào)處理硬件的運(yùn)算速度限制,尤其是在要求圖像的高分辨率和高清晰度同時(shí)兼?zhèn)鋾r(shí),由于這兩項(xiàng)指標(biāo)對(duì)于圖像數(shù)據(jù)量的影響是兩者相乘的關(guān)系,兩項(xiàng)指標(biāo)的同時(shí)提高,圖像數(shù)據(jù)量的增加則會(huì)十分巨大,造成超過(guò)硬件的處理能力,因此在實(shí)際應(yīng)用時(shí)往往要在兩者中進(jìn)行取舍,意味著要降低其中的某一項(xiàng)指標(biāo)。
影響顯示速度的原因中,還有一個(gè)來(lái)自于所采用顯示器件的物理特性的限制。對(duì)于LCD,主要是液晶分子偏轉(zhuǎn)速度的限制,對(duì)于PDP,則是由于微電極放電速度的限制。
細(xì)心的消費(fèi)者發(fā)現(xiàn),當(dāng)使用LCD和PDP電視播放靜止的數(shù)碼照片時(shí),效果還是不錯(cuò)的,但是當(dāng)播放大動(dòng)態(tài)的電影片斷時(shí)(例如近鏡頭的飛車追逐場(chǎng)面),LCD和PDP電視無(wú)一例外地均顯示出圖像層次感降低、畫(huà)面發(fā)虛、畫(huà)面不夠流暢以及圖像拖尾的現(xiàn)象,而將同樣的信號(hào)切換到傳統(tǒng)的CRT電視上時(shí),卻沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象。這表明,很多平板電視在接收普通電視信號(hào)和播放DVD影碟時(shí),效果還不如傳統(tǒng)的CRT電視,這令許多消費(fèi)者感到大失所望。而且平板電視包括顯示器(尤其是LCD)對(duì)使用者的視力的損害實(shí)際上也大于傳統(tǒng)的CRT(這個(gè)問(wèn)題恰好與一般人的認(rèn)識(shí)相反),這一點(diǎn)已經(jīng)有許多專業(yè)人士發(fā)現(xiàn)并在一些文章中做了詳細(xì)的指出。究其主要原因一是由于LCD存在的問(wèn)題,導(dǎo)致生產(chǎn)廠家及消費(fèi)者在使用時(shí)為了獲得鮮艷的色彩效果,不得不將LCD屏的亮度調(diào)整得過(guò)高;另一原因是由于LCD實(shí)際很低的清晰度和時(shí)常發(fā)生的圖像發(fā)虛的現(xiàn)象,使得人眼在下意識(shí)的情況下頻繁地進(jìn)行調(diào)整,以“試圖”看清物體,因此長(zhǎng)期使用會(huì)使眼睛因過(guò)分疲勞而受損。相對(duì)而言,傳統(tǒng)得CRT顯示器由于這方面的問(wèn)題較小,對(duì)眼睛的傷害反而沒(méi)有LCD和PDP那么大。
2、色彩
上述兩種技術(shù)在圖像色彩方面的表現(xiàn),也不如CRT技術(shù),這在業(yè)界已經(jīng)是共識(shí)。其主要原因,對(duì)于LCD,是因?yàn)槠湫枰ㄟ^(guò)濾色片產(chǎn)生彩色,因此其顯示色彩飽和度不高,色域窄,加上信號(hào)處理的位數(shù)和液晶分子偏轉(zhuǎn)角度的控制精度的限制,很難有大的提高。PDP則是因?yàn)樾枰啻蔚念A(yù)放電才能產(chǎn)生足夠的紫外線去轟擊熒光粉發(fā)光,而如何對(duì)產(chǎn)生的紫外線的量進(jìn)行精確控制是一個(gè)很困難的技術(shù)問(wèn)題,加上發(fā)光和顯色仍需使用熒光粉,因此PDP很難有超過(guò)CRT的色彩表現(xiàn)能力。
3、功耗
雖然在一般的場(chǎng)合,功耗并非影響顯示質(zhì)量的主要問(wèn)題,但是隨著消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)和能源價(jià)格的不斷提高,功耗終將成為一個(gè)會(huì)影響消費(fèi)者購(gòu)買意向的問(wèn)題。另外,在一些對(duì)耗電量要求苛刻的場(chǎng)合,如筆記本電腦和各種移動(dòng)顯示設(shè)備,則是一個(gè)不得不考慮的重要問(wèn)題。LCD和PDP這兩者的耗電量都相當(dāng)?shù)母摺@纾壳暗?2寸PDP或LCD電視,功率多在300W左右,耗電量還是相當(dāng)大的。
上述問(wèn)題是這兩種技術(shù)本身存在的必然問(wèn)題,雖然通過(guò)努力可以作進(jìn)一步的改進(jìn),但要從根本上解決是不可能的。因此需要發(fā)展全新的技術(shù)加以解決。
這里介紹的是一種全新薄型電視技術(shù),它是一項(xiàng)獲得了國(guó)家發(fā)明專利的“克爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)光掃描薄型電視”(專利號(hào):2005101205194)的專利技術(shù)。
克爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)光掃描薄型電視各主要部件基本結(jié)構(gòu)
克爾效應(yīng)原理及光開(kāi)關(guān)
所謂克爾效應(yīng),是指非晶體或液體(例如硝基苯)在強(qiáng)大電場(chǎng)的作用下,內(nèi)部分子作定向排列,因此獲得光學(xué)上各向異性的特征。這一現(xiàn)象是克爾(J. Kerr)發(fā)現(xiàn)的,稱為克爾現(xiàn)象。克爾效應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)在于:建立與消失需時(shí)極短(約10–9S,即開(kāi)關(guān)速度達(dá)到10 9赫茲),利用克爾效應(yīng)制成的光斷續(xù)器已被廣泛應(yīng)用于有聲電影、電視、通信等領(lǐng)域。一個(gè)克爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示:主要由兩塊正交放置的偏振片1、2,一對(duì)平行電極6,非晶體或液體(例如硝基苯)1及容器3構(gòu)成。
行、場(chǎng)開(kāi)關(guān)及象素開(kāi)關(guān)
行、場(chǎng)開(kāi)關(guān)的基本結(jié)構(gòu)如圖3所示,它是依據(jù)克爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)的原理制成,主要是在兩端光的行進(jìn)路徑上增加了用于引導(dǎo)光線行進(jìn)的結(jié)構(gòu):光纖901。
象素開(kāi)關(guān)的基本結(jié)構(gòu)如圖4所示,它與行、場(chǎng)開(kāi)關(guān)的區(qū)別在于將光纖901的一端換成擴(kuò)散器307,以便將光線以盡量大的角度擴(kuò)散出去,使顯示器獲得盡量大的可視角度。
行、場(chǎng)導(dǎo)光桿
行、場(chǎng)導(dǎo)光桿的結(jié)構(gòu)是該顯示器的核心技術(shù)之一。該結(jié)構(gòu)可視為將一般液晶背面的背光導(dǎo)光板沿縱向剖切成細(xì)條狀制成,當(dāng)然也可制成園桿狀。圖6顯示了其中的一種楔形桿狀設(shè)計(jì)。圖中表示:光線從導(dǎo)光桿的一端604射入,由于導(dǎo)光桿的楔形結(jié)構(gòu)及漫射膜602、高反膜603的作用,光線在導(dǎo)光桿601的內(nèi)部迅速混合并在出光口605的一側(cè)達(dá)到勻強(qiáng),然后由605均勻射出。每個(gè)605的一側(cè)裝置一個(gè)行、場(chǎng)開(kāi)關(guān)或象素開(kāi)關(guān),因此實(shí)現(xiàn)了光線的受控導(dǎo)通。
顯示器整體結(jié)構(gòu)示意圖
圖8為顯示器整體結(jié)構(gòu)示意圖,圖中的主要結(jié)構(gòu)有:可調(diào)制激光光源800,光纖900,光纖901,場(chǎng)導(dǎo)光桿600,場(chǎng)光入口604,場(chǎng)光出口605,行開(kāi)關(guān)200,行導(dǎo)光桿700,行光入口704,行光出口705,像素開(kāi)關(guān)300,擴(kuò)散器307,像素開(kāi)關(guān)電極305和306,導(dǎo)線801。
克爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)光掃描薄型電視工作原理及實(shí)施方式
對(duì)于CRT的工作原理,我們都很熟悉:它通過(guò)用圖像信號(hào)對(duì)電子槍進(jìn)行調(diào)制,然后加速電極使電子束飛向熒光屏,在此過(guò)程中,通過(guò)行、場(chǎng)掃描電路使電子束依據(jù)行、場(chǎng)規(guī)律逐點(diǎn)轟擊到熒光屏上,使圖像得以展開(kāi)。撇開(kāi)具體方式不談,其根本方法可以歸納為:將一個(gè)“點(diǎn)”(電子槍)用圖像信號(hào)進(jìn)行調(diào)制,然后通過(guò)某種方法依據(jù)行、場(chǎng)規(guī)律展開(kāi)到一個(gè)面上,使之顯示出圖像。
根據(jù)以上啟發(fā),該技術(shù)提出了如下的實(shí)現(xiàn)方式:
實(shí)現(xiàn)了用圖像信號(hào)對(duì)“點(diǎn)”的調(diào)制
相對(duì)于CRT的電子槍,該技術(shù)提出使用可調(diào)制的激光器加以取代,區(qū)別只是電子槍發(fā)射出的是電子束,而激光器發(fā)射出的是經(jīng)過(guò)調(diào)制的、可見(jiàn)的RGB三色激光束。
激光束的亮度調(diào)制一直是一個(gè)難以解決的問(wèn)題,但是,有一項(xiàng)技術(shù)能夠解決這一問(wèn)題。簡(jiǎn)單地說(shuō),該技術(shù)的要點(diǎn)是:分別將每種顏色的若干個(gè)激光二極管集成為一個(gè)陣列,得到共三塊分別為RGB色的激光二極管陣列。利用激光二極管亮度雖然難以調(diào)節(jié),但是可以高速開(kāi)關(guān)的特性,將對(duì)單個(gè)激光器的亮度直接調(diào)制轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)多個(gè)激光二極管點(diǎn)亮數(shù)量的控制,然后將激光二極管陣列所發(fā)出的若干根激光束進(jìn)行匯聚疊加,由于陣列中被點(diǎn)亮的激光二極管的數(shù)量依據(jù)圖像信號(hào)不斷地變化,就具體到某一時(shí)刻而言,其數(shù)量由圖像信號(hào)在該時(shí)刻的量值所決定,因此匯聚后的激光束亮度就反映了圖像信號(hào)的變化,由此間接地實(shí)現(xiàn)了對(duì)激光束亮度的調(diào)制。
激光二極管陣列的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和調(diào)制方法可參考另一項(xiàng)專利技術(shù):激光投影機(jī)(專利號(hào):2005100375821),在此不作詳細(xì)介紹。
實(shí)現(xiàn)了將光線由點(diǎn)到面的無(wú)運(yùn)算展開(kāi)
依上文及圖8,將經(jīng)過(guò)調(diào)制的激光束“灌入”一根光纖,各色激光在光纖內(nèi)得到混合,并通過(guò)光纖傳導(dǎo)到屏幕一側(cè)的一根“場(chǎng)導(dǎo)光桿”內(nèi),“場(chǎng)導(dǎo)光桿”的形狀設(shè)計(jì)成可以使光線在內(nèi)部混合均勻的形狀(如同LCD的背光導(dǎo)光板,只是為細(xì)桿狀),“場(chǎng)導(dǎo)光桿”的一側(cè)開(kāi)有多個(gè)“場(chǎng)出光口”(例如1080個(gè)),每個(gè)“場(chǎng)出光口”通過(guò)一個(gè)“場(chǎng)克爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)”與一根“行導(dǎo)光桿”相連接,這樣,當(dāng)“場(chǎng)克爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)”受控導(dǎo)通時(shí),“場(chǎng)導(dǎo)光桿”內(nèi)的激光可以通過(guò)并進(jìn)入到“行導(dǎo)光桿”中,“行導(dǎo)光桿”的形狀也設(shè)計(jì)成類似于“場(chǎng)導(dǎo)光桿”的形狀,并在“行導(dǎo)光桿”面向屏幕的一側(cè)開(kāi)有多個(gè)“行出光口”(例如1920個(gè)),在每個(gè)“行出光口”外安裝一個(gè)“行克爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)”,再在“行克爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)”外面再安裝一個(gè)能使光線以盡量大的角度進(jìn)行擴(kuò)散的“擴(kuò)散器”,以便獲得盡量寬的視角,每個(gè)“擴(kuò)散器”構(gòu)成屏幕上的一個(gè)物理象素點(diǎn)。
下面以一幀圖像的顯示過(guò)程說(shuō)明它的工作過(guò)程:
在一幀的圖像信號(hào)中,對(duì)應(yīng)于圖像上的每一個(gè)象素點(diǎn),激光器發(fā)出一個(gè)激光脈沖,每幀共計(jì)1920×1080個(gè)(每行1920個(gè),共1080行),每個(gè)激光脈沖的強(qiáng)度依據(jù)圖像信號(hào)的量值確定。對(duì)于第一行的第一個(gè)象素點(diǎn),激光器依據(jù)圖像信號(hào)發(fā)出一個(gè)包含了亮度和顏色信號(hào)的激光脈沖,該脈沖通過(guò)光纖傳導(dǎo)進(jìn)入“場(chǎng)導(dǎo)光桿”內(nèi),并在它內(nèi)部以光速迅速混合達(dá)到均勻(在1080個(gè)“克爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)”的一側(cè)達(dá)到相同強(qiáng)度),與此同時(shí),“場(chǎng)導(dǎo)光桿”的第一個(gè)“場(chǎng)克爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)”受控導(dǎo)通(導(dǎo)通時(shí)長(zhǎng)為完成一次行掃描所需時(shí)長(zhǎng),期間共使1920個(gè)激光脈沖可通過(guò),其余開(kāi)關(guān)處于關(guān)斷狀態(tài)),于是光線通過(guò)第一個(gè)“場(chǎng)克爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)”進(jìn)入第一個(gè)“行導(dǎo)光桿”中,并在它內(nèi)部以光速混合達(dá)到均勻(在第一行共1920個(gè)“行克爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)”的一側(cè)達(dá)到相同強(qiáng)度),與此同時(shí),“行克爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)”中的第一個(gè)受控導(dǎo)通(其余處于關(guān)斷狀態(tài)),使第一個(gè)激光脈沖可通過(guò)并由第一個(gè)擴(kuò)散器擴(kuò)散出去,于是在屏幕上顯示出圖像的第一個(gè)象素;當(dāng)?shù)诙€(gè)激光脈沖到來(lái)時(shí),輪到第二個(gè)“行克爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)” 受控導(dǎo)通(其余處于關(guān)斷狀態(tài)),使第二個(gè)激光可通過(guò)并由第二個(gè)擴(kuò)散器擴(kuò)散出去,于是在屏幕上顯示出圖像的第二個(gè)象素;如此重復(fù)共1920次,便可完成一幀圖像中的第一行的顯示;
在顯示一幀圖像的第二行時(shí),第二個(gè)“場(chǎng)克爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)”受控導(dǎo)通(導(dǎo)通時(shí)長(zhǎng)同樣為完成一次行掃描所需時(shí)長(zhǎng),期間共使1920個(gè)激光脈沖可通過(guò),其余處于關(guān)斷狀態(tài)),“行克爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)”則與顯示第一行時(shí)一樣工作一遍,于是完成一幀圖像中的第二行的顯示;
將上述過(guò)程共重復(fù)1080次,即可顯示出一幀分辨率為1920×1080p的圖像,在每一秒內(nèi)將上述過(guò)程重復(fù)60次,即可顯示出1920×1080p,60Hz的連續(xù)圖像。
上述可更簡(jiǎn)單地描述為:屏幕可視為由1920×1080個(gè)“小孔”構(gòu)成,經(jīng)過(guò)上述過(guò)程,使這些“小孔”按照行、場(chǎng)掃描規(guī)律快速逐個(gè)地進(jìn)行開(kāi)關(guān),使“小孔”后面的光線在“小孔”“開(kāi)”時(shí)通過(guò),而“小孔”“關(guān)”時(shí)不能通過(guò)。并且,“小孔”只有全開(kāi)和全關(guān)兩種工作狀態(tài),而通過(guò)的光線的顏色、亮度等與屏幕上的“小孔”無(wú)關(guān)——它們由前端的可調(diào)制激光光源決定。
特別需要指出的是:上述“小孔”的開(kāi)關(guān)過(guò)程是按照固定的規(guī)律進(jìn)行的,期間并不需要進(jìn)行任何運(yùn)算。
優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)述
這種顯示方法優(yōu)點(diǎn)很多。首先,它減少了運(yùn)算步驟。相對(duì)于LCD和PDP,該技術(shù)在使圖像信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閳D像上的各個(gè)素點(diǎn)的響應(yīng)的過(guò)程中,由“點(diǎn)”(可調(diào)制激光器)產(chǎn)生的圖像信號(hào)已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槟M信號(hào)(由數(shù)量不同的激光脈沖匯聚而成的強(qiáng)度不同的激光脈沖),這一模擬信號(hào)在展開(kāi)的過(guò)程中,各“克爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)”是依據(jù)固定的行、場(chǎng)規(guī)律進(jìn)行只有“通、斷”兩種狀態(tài)的控制,因此而不需要再進(jìn)行尋址,也不需要再次進(jìn)行DA轉(zhuǎn)換,這樣就大為減少了運(yùn)算量;其次,由于它的傳輸和展開(kāi)是一個(gè)模擬的過(guò)程,因而不存在任何影響顯示速度的問(wèn)題。
另外的一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)是對(duì)純黑色的顯示。眾所周知,由于液晶體的漏光,純黑色顯示是LCD無(wú)法完全做到的。而對(duì)于本顯示器,由于在顯示純黑的畫(huà)面時(shí),克爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)后面并沒(méi)有任何光線,所以根本不存在漏光的問(wèn)題,因此能夠顯示真正的純黑色。這一點(diǎn)對(duì)于顯示圖像的自然和層次感非常重要。
還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是對(duì)圖像信號(hào)規(guī)格的普適性。大家知道,對(duì)于LCD和PDP,由于它們采用的顯示方式,因此只有當(dāng)圖像信號(hào)的分辨率與顯示屏本身的物理分辨率相同時(shí),才能實(shí)現(xiàn)“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”的顯示,此時(shí)才能發(fā)揮顯示器的最佳顯示效果,否則顯示出的圖像質(zhì)量就會(huì)大打折扣。而采用這項(xiàng)技術(shù),其顯示屏的工作過(guò)程與CRT技術(shù)相似,因此無(wú)論輸入的是何種分辨率的圖像信號(hào),顯示器都能適應(yīng),而無(wú)需進(jìn)行調(diào)整或變換,因此圖像信號(hào)能夠得到最佳的顯示。
因此它具有以下主要優(yōu)點(diǎn):
高清晰度。依據(jù)可調(diào)制激光器的清晰度,很容易達(dá)到1000線以上;
高分辨率。分辨率可滿足1920×1080以上的要求;
高且自然的對(duì)比度;
高顯示速度。達(dá)到納秒級(jí)的響應(yīng)速度;
極寬的色域。可達(dá)到激光顯示的色域;
具有對(duì)圖像信號(hào)規(guī)格的普適性;
極低的耗電量。整機(jī)約為幾十瓦的量級(jí);
低成本。遠(yuǎn)低于LCD、PDP的制造成本;
超薄。厚度達(dá)到毫米級(jí)。
技術(shù)上的障礙
對(duì)于一項(xiàng)新技術(shù),工程人員更關(guān)心的是這種技術(shù)是否存在過(guò)多的技術(shù)障礙,以及跨越技術(shù)障礙的難度。對(duì)于此項(xiàng)技術(shù),疑問(wèn)主要集中在以下:
1、激光器的調(diào)制方法
激光器的調(diào)制方法是關(guān)鍵技術(shù)之一,由于涉及內(nèi)容較多,在此不作詳細(xì)介紹,有興趣的讀者可查閱“激光投影機(jī)(專利號(hào):2005100375821)”的專利文獻(xiàn),筆者也將有另文專門進(jìn)行詳細(xì)介紹。
2、“克爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)”的開(kāi)關(guān)速度能否達(dá)到要求
對(duì)于此項(xiàng)技術(shù),對(duì)開(kāi)關(guān)速度要求最高的是“行克爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)”。它的開(kāi)關(guān)速度要求達(dá)到:1920×1080×60=124416000Hz,約為124MHz,而眾所周知,“克爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)”的開(kāi)關(guān)速度為G級(jí),完全能夠滿足該技術(shù)的要求。
亮度能否達(dá)到要求
相對(duì)于LCD的約6%的背光利用率而言,該技術(shù)亮度應(yīng)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)它。因?yàn)槭紫仍摷夹g(shù)采用激光成像,激光本身具有極高的亮度;其次,由于它沒(méi)有濾色片、薄膜晶體管、電極、電極引線、液晶體等的遮擋,因此光的利用率高。預(yù)計(jì)可比PDP的亮度還要高。
制造難度
僅從技術(shù)角度來(lái)講,制造難度很大程度上取決于所需加工精度。其制造可采用與LCD相似的技術(shù)和方法,但要簡(jiǎn)單和容易得多。該技術(shù)相對(duì)于LCD和PDP,對(duì)加工精度要求要低很多,因?yàn)樽罹?xì)的部位為象素點(diǎn),其大小和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度是決定因素。以相同屏幕尺寸、相同物理分辨率和相同象素點(diǎn)距的情況下進(jìn)行比較,該技術(shù)的象素點(diǎn)面積大小為L(zhǎng)CD和PDP的三倍大,因?yàn)槿す庠凇皵U(kuò)散器”之前已經(jīng)充分混合,因此該技術(shù)的象素點(diǎn)顯示的是經(jīng)過(guò)混色的一個(gè)點(diǎn),而不像LCD和PDP那樣需要由分別是RGB的三個(gè)子象素點(diǎn)來(lái)構(gòu)成一個(gè)象素點(diǎn)。另外,“克爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)”只有通、斷兩種控制狀態(tài),不需要在每個(gè)子象素上制造一個(gè)薄膜晶體管,只需要一對(duì)電極,因此制造難度低,控制電路、控制方法和布線都非常簡(jiǎn)單,“行克爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)”的控制甚至可以簡(jiǎn)化到按列并聯(lián)控制的程度。同時(shí),較大的布線距離也意味者較小的分布電容和電感。
成本
任何產(chǎn)品都需要控制成本,否則難以獲得廣闊的市場(chǎng)。由于該技術(shù)的制造難度較低,所采用的器件(例如激光二極管)價(jià)格也很低,因此可以預(yù)計(jì)生產(chǎn)成本要遠(yuǎn)低于LCD和PDP等現(xiàn)有平板技術(shù)產(chǎn)品。
耗電量
按設(shè)計(jì)水平解像度1000線左右計(jì)算,激光二極管的功耗每個(gè)約為10毫瓦,激光器共需32×32×3=3072個(gè)激光二極管,合計(jì)最大功耗約為30W(為屏幕顯示最高亮度的白色全屏圖像時(shí)),加上電路部分的功耗,估計(jì)總功耗最大約為60W左右,而且由于激光二極管是間歇工作的,因此實(shí)際耗電量還可能更低。因此說(shuō)該技術(shù)是一種極為節(jié)能的顯示器。
厚度和重量
由于沒(méi)有類似于LCD的背光模組,細(xì)部結(jié)構(gòu)也比PDP簡(jiǎn)單很多,以此估計(jì)成品的屏幕本身厚度可控制在一兩個(gè)毫米以內(nèi),還可以將屏幕和激光器設(shè)計(jì)成分體式,通過(guò)光纖進(jìn)行連接,這樣在需要進(jìn)行掛墻安裝時(shí)更顯輕薄時(shí)尚,且安裝形式更加靈活多樣。基于不同的“行、場(chǎng)導(dǎo)光桿”及屏幕材料,該技術(shù)還展現(xiàn)出生產(chǎn)柔性屏幕的可能性,進(jìn)一步開(kāi)闊了運(yùn)用空間。
耐用性
該技術(shù)的耐用性主要取決于激光二極管的壽命。以現(xiàn)在的技術(shù)水平,激光二極管已經(jīng)可達(dá)到10萬(wàn)小時(shí)的壽命,隨著技術(shù)的進(jìn)步,還會(huì)有更進(jìn)一步的提高,因此該技術(shù)的產(chǎn)品壽命預(yù)期可以達(dá)到10萬(wàn)小時(shí)以上。
基于消費(fèi)者對(duì)平板電視圖像質(zhì)量上越來(lái)越高的需求,而現(xiàn)有的LCD和PDP在技術(shù)上的改進(jìn)已經(jīng)接近本身的技術(shù)極限,因此迫切需要一種替代技術(shù)。本文介紹的這一新型技術(shù)與已有的技術(shù)相比具有無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn),為替代LCD和PDP技術(shù)提供了一種可能的方案。這一新型技術(shù)擁有完全自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán),并且與未來(lái)的激光顯示技術(shù)同步,具有非常好的發(fā)展前景。