《狂飆》中的喜劇角色——徐江,僅僅是因為看到別人使用等離子電視,就會認為對方地位不配。在那個年代,售價動輒一兩萬的電視,就是地位的象征。不說當年多數人使用的顯像管電視,就連如今已經普及的液晶電視,在多方面性能上都被等離子電視吊打。
由于技術方向的原因,相比于液晶電視,等離子電視亮度更高、色彩還原性能更好,而且還能防電磁干擾。
最重要的是,等離子電視能夠輕易達到微秒級的延遲,相比起來只有部分性能較好的液晶電視才僅能達到1毫秒的延遲。
20年前,等離子電視憑借過硬的技術和顯示效果,深受大眾喜愛,人們也常說“外行買液晶,內行選等離子”,可見等離子電視在人們心中的地位不一般。
現如今,大數據告訴我們,技術過硬不代表就可以長久發展,液晶電視成為當下主流,而昔日人人追捧的等離子電視,逐漸被遺忘,這其中到底發生了什么?
什么是等離子?
等離子體(plasma)又叫做電漿,是由部分電子被剝奪后的原子及原子團被電離后產生的正負離子組成的離子化氣體狀物質,尺度大于德拜長度的宏觀電中性電離氣體,其運動主要受電磁力支配,并表現出顯著的集體行為。它廣泛存在于宇宙中,常被視為是除去固、液、氣外,物質存在的第四態。等離子體是一種很好的導電體,利用經過巧妙設計的磁場可以捕捉、移動和加速等離子體。等離子體物理的發展為材料、能源、信息、環境空間、空間物理、地球物理等科學的進一步發展提供了新的技術和工藝。
等離子體是不同于固體、液體和氣體的物質第四態。物質由分子構成,分子由原子構成,原子由帶正電的原子核和圍繞它的、帶負電的電子構成。當被加熱到足夠高的溫度或其他原因,外層電子擺脫原子核的束縛成為自由電子,就像下課后的學生跑到操場上隨意玩耍一樣。電子離開原子核,這個過程就叫做“電離”。這時,物質就變成了由帶正電的原子核和帶負電的電子組成的、一團均勻的“漿糊”,因此人們戲稱它為離子漿,這些離子漿中正負電荷總量相等,因此它是近似電中性的,所以就叫等離子體。
所謂的等離子態指的是物質原子內的電子在成功脫離了原子核的吸引后,最終形成了帶上負電的自由電子和帶著正電的離子,最終兩者成功共存,這個時候電子和離子電荷是相反的,不過數量是相等的,這種狀態就是所謂的等離子態。
人們在生活中經常看到閃電、流星等等,它們在閃耀的時候就是處于等離子態。人們可以利用它們在放出大量能量的時候,利用其中產生的高溫切割金屬、制造半導體元件等都是可以用到的。
在浩瀚的宇宙中,等離子態也是一種比較常見的狀態。有很多放光的星球內部有著超級可怕的溫度,而在星球內部基本都是處于等離子態的。只有一些比較昏暗的行星中才有固態或者液態的物質。
等離子態在工業、農業等多個領域上面都有比較廣泛的用途,比如用等離子弧進行切割焊接等等,甚至于用等離子體制作比較新型的光源和顯示器,相信也是新的革新。不僅讓材料有些變化,最終優良品格也被保留下來了。
等離子體和一般的氣體也有很多區別,它有著比較強大的電導率,所以和電磁場的耦合作用也就更強大了。
氣體電離機制有很多不一樣的辦法,比如可以將氣體加熱到數千攝氏度,這個時候氣體中有很多分子相互碰撞,最終一部分分子或者原子會發生電離。
等離子電視的工作原理
PDP的全稱是Plasma Display Panel,中文叫等離子顯示器,它是在兩張超薄的玻璃板之間注入混合氣體,并施加電壓利用熒光粉發光成像的設備。與CRT顯像管顯示器相比,具有分辨率高,屏幕大,超薄,色彩豐富、鮮艷的特點。與LCD相比,具有亮度高,對比度高,可視角度大,顏色鮮艷和接口豐富等特點。
工作原理:是一種利用氣體放電的顯示技術,其工作原理與日光燈很相似。它采用了等離子管作為發光元件,屏幕上每一個等離子管對應一個像素,屏幕以玻璃作為基板,基板間隔一定距離,四周經氣密性封接形成一個個放電空間。放電空間內充入氖、氙等混合惰性氣體作為工作媒質。在兩塊玻璃基板的內側面上涂有金屬氧化物導電薄膜作激勵電極。當向電極上加入電壓,放電空間內的混合氣體便發生等離子體放電現象。氣體等離子體放電產生紫外線,紫外線激發熒光屏,熒光屏發射出可見光,顯現出圖像。當使用涂有三原色(也稱三基色)熒光粉的熒光屏時,紫外線激發熒光屏,熒光屏發出的光則呈紅、綠、藍三原色。當每一原色單元實現256級灰度后再進行混色,便實現彩色顯示。等離子體顯示器技術按其工作方式可分為電極與氣體直接接觸的直流型PDP和電極上覆蓋介質層的交流型PDP兩大類。目前研究開發的彩色PDP的類型主要有三種:單基板式(又稱表面放電式)交流PDP、雙式(又稱對向放電式)交流PDP和脈沖存儲直流PDP。
等離子管基本的工作原理是利用惰性氣體——氖氙氣體,在一定電壓和溫度下電離成等離子體,同時產生紫外線,紫外線照射在特定熒光粉上發生反應,產生特定的光線。通常熒光粉分為紅綠藍(RGB)三種,紫外線照射在上面可以長生三原色的可見光。通過三原色合成各種色彩,通過三原色強度的變化產生顏色明暗的變化,從而由無數等離子管排列而成等離子平可以顯示出多彩的影像畫面。在實際加工工藝中并不生產單個的等離子管,而是采用類似于燒鑄玻璃器皿的方式,整體屏幕玻璃一次成型。等離子屏幕的的工作原理與CRT顯像管發光相似,也與我們常見的普通日光燈接近。
20年前,等離子為何如此受歡迎?
1964年,美國幾位科學家共同制作出了第一個等離子面板,這也是等離子技術的開始。直到1993年,日本富士通公司率先制造出第一臺商用等離子電視機,分辨率達到640x480,能夠顯示26萬色。
等離子電視誕生初期,一臺42英寸的等離子電視,大約20萬元才能買到手。在2000年左右,20萬對于大多數家庭來說,可不是一筆小數目,這也使得等離子電視,成為了許多人遙不可及的夢想。
由于等離子電視價格較高,人們對它可望而不可即,為了滿足看電視的需求,大多數家庭更傾向于購買技術成熟、價格低廉的CRT電視機。
隨著液晶電視呼之欲出,等離子電視的市場份額被不斷分割,為了迎合市場等離子電視不得不降價出售,同尺寸的等離子電視價格直降到萬元以內,這也讓它進入千家萬戶,銷量再次迎來了“春天”。
然而等離子電視和液晶電視相互競爭的同時,也在無形之間取代人們常用的CRT電視。
等離子電視優勢
等離子電視由等離子顯示屏、數字處理器、調諧器、接口板等部分組成。由于等離子電視色彩、亮度、均勻度、可視角以及輕薄的外形均表現出色,深受人們的喜愛。顯示屏尺寸最大可達到103英寸,被廣泛運用于公共場所,作為戶外顯示屏使用。
等離子電視均有像素級自發光技術,每個像素點都是獨立發光,不需要背光,顯示黑色時,很少會出現漏光、泛白等情況。
但與液晶電視相比,等離子電視的亮度更高,太陽光下也能欣賞大幅畫面的電視節目,色彩還原性能好,可以提供格外亮麗、均勻平滑的畫面。
除了顯示效果好,等離子電視還有延遲低的優點。大多數液晶電視的延遲時間在10ms左右,有些性能較好的顯示器能達到1ms,而等離子的延遲時間屬于微秒級,使用時幾乎察覺不到卡頓。
此外,還具備防電磁干擾的功能。等離子電視顯示原理與電磁場沒有關聯,所以,外界的電磁干擾對等離子圖像幾乎沒有影響。而早期的CRT電視一旦受到電磁干擾,就會導致圖像傾斜、變形。
技術過硬的等離子電視,為何成為過去式?
等離子電視退出市場,首先要從它自身的缺陷說起,優點眾多的同時,缺點也不容忽視。
價格高、耗電多
在中國,等離子電視機做不到普及,與價格有一定的聯系。國內的液晶電視價格普遍在3000-8000元不等,而等離子電視價格一直居高不下,稍微便宜點的都要8000,甚至1萬多。
由于等離子顯示屏上的像素都是獨自發光的,導致耗電量大增,一塊顯示屏的耗電量遠遠高于300瓦,也被人們稱為“電老虎”。
功率大的同時,發熱量也會增加,長時間待機后,再觸摸電視機背面,就會出現燙手的情況,整體散熱效果不理想。
容易燒屏
等離子電視長期使用后,很容易出現燒屏的情況。所謂燒屏,就是指電視機長時間停留在同一個畫面,嚴重的還會出現黑屏。隨著使用時間增加,電視機內部的零件與屏幕溫度也會隨之上升,還可能留下殘影。
除了產品自身缺陷問題外,還存在一些行業競爭問題
等離子電視依靠顯示效果在市場上吸粉無數,盡管存在一些不可避免的缺點,也不至于落到退市的地步。并且現在的電子產品幾乎沒有完美無瑕的,多多少少都會存在一些缺陷,但只要不影響整體使用,人們還是會選擇包容與接受的。
例如OLED電視,就存在燒屏、壽命短的問題,但絲毫不影響它成為當下的主流產品。所以等離子電視的退市,與產品缺陷并沒有太大的關系,更多還是行業層面因素導致的。
隨著時代不斷發展,更大更輕薄的新型電子產品,不斷刷新人們的視覺感官。尤其是智能手機和平板電腦的興起,使等離子電視受到了前所未有的考驗。
等離子無法應用到手機、平板上
由于手機、平板等電子產品快速崛起,“小屏稱霸”的局勢也愈發明顯,電視的使用頻率逐漸降低,銷量也呈現下跌趨勢。
在這樣的背景下,等離子暴露出致命的弊端,由于它只能制造出大尺寸的電視屏幕,不能將技術運用到手機或者平板上,導致無法與時俱進。而液晶電視則依靠自身的優勢,穩定了市場地位,上到100英寸,下到1英寸,全都可以制作出來,業務范圍也因此得到拓展。
生成技術復雜
液晶電視中面板制造技術較為復雜,而圖像處理和驅動技術較為簡單。等離子技術則與液晶電視技術恰恰相反,不管是電路設計、圖像處理芯片技術上對研究人員都有著高要求,廠家學習起來也比較困難。
雖然等離子技術最早是被美國人發現,但在當時核心技術幾乎都是被松下掌握,并且拒絕與其他企業共享技術資源,也正是因為獨占技術,所以等離子電視出售時價格昂貴,讓其他廠商很難保證利潤。
反觀液晶電視的發展歷程,就屬于良性的市場競爭,不存在技術獨占的情況,生產廠家之間有著合作共贏的目標,大力投入資金和技術改善不足的地方,提升品質。
現如今,技術上已經能夠滿足大部分的消費群體,并且價格上也占據優勢,比十幾年前的等離子電視價格便宜好幾倍。
以上種種原因,使得等離子電視從市場上逐漸消失。當然了,也可能存在領導者的決策問題。
液晶顯示器有什么優點
液晶是一種規則性排列的有機化合物,它是一種介于固體和液體之間的物質,目前一般采用的是分子排列最適合用于制造液晶顯示器的nematic細柱型液晶。液晶的重要特性就是在不同方向上的透光能力不同。液晶本身并不能發光,液晶電視采用背光 (backlight)原理,使用燈管作為背光光源,利用柱狀液晶分子在不同方向上不同的透光特性,通過改變液晶分子周圍的電場而使液晶分子排列產生變化,從而改變透過的光線,類似為背光的透過打開了一道門,以此來控制光線的投射,只要改變刺激液晶的電壓值就可以控制最后出現的光線強度與色彩,進而控制畫面的顯示效果。液晶顯示設備的結構要復雜于等離子設備。液晶面板主要是由兩塊無鈉玻璃夾著一個由偏光板、液晶層和彩色濾光片構成的夾層所組成。液晶屏幕的表面涂層懼怕堿性溶液或化學溶液的擦拭。
液晶電視的普及速度遠高于等離子電視,這并不是由于液晶在技術特色上的全面領先,更多的是由于等離子的不足。在分辨率和屏幕應用的主流尺寸上液晶電視的全面超出,遠高于等離子相對液晶電視的其他優勢。通過多年來的技術進步在均勻性、可視角、反應時間甚至是色彩表現上液晶已經逐步超過等離子。因此,目前液晶幾乎讓等離子產品滅絕。
1、顯示質量高
由于液晶顯示器每一個點在收到信號后就一直保持那種色彩和亮度,恒定發光,而不象陰極射線管顯示器(CRT)那樣需要不斷刷新亮點。因此,液晶顯示器畫質高而且絕對不會閃爍,把眼睛疲勞降到了最低。
2、少量的電磁輻射
傳統顯示器的顯示材料是熒光粉,通過電子束撞擊熒光粉而顯示,電子束在打到熒光粉上的一剎那間會產生強大的電磁輻射,盡管目前有許多顯示器產品在處理輻射問題上進行了比較有效的處理,盡可能地把輻射量降到最低,但要徹底消除是困難的。相對來說,液晶顯示器在防止輻射方面具有先天的優勢,因為它根本就不存在輻射。在電磁波的防范方面,液晶顯示器也有自己獨特的優勢,它采用了嚴格的密封技術將來自驅動電路的少量電磁波封閉在顯示器中,而普通顯示器為了散發熱量的需要,必須盡可能地讓內部的電路與空氣接觸,這樣內部電路產生的電磁波也就大量地向外泄漏了。
3、可視面積大
對于相同尺寸的顯示器來說,液晶顯示器的可視面積要更大一些。液晶顯示器的可視面積跟它的對角線尺寸相同。而陰極射線管顯示器,顯像管前面板四周有一英寸左右的邊框,不能用于顯示。
4、體積小,重量輕
傳統的陰極射線管顯示器,后面總是拖著一個笨重的射線管。液晶顯示器突破了這一限制,給人一種全新的感覺。傳統顯示器是通過電子槍發射電子束到屏幕,因而顯像管的管頸不能做得很短,當屏幕增加時也必然增大整個顯示器的體積。而液晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀態來達到顯示目的,即使屏幕加大,它的體積也不會成正比的增加,而且在重量上比相同顯示面積的傳統顯示器要輕得多。
5、畫面效果好
與傳統顯示器相比,液晶顯示器一開始就使用純平面的玻璃板,其顯示效果是平面直角的,讓人有一種耳目一新的感覺。而且液晶顯示器更容易在小面積屏幕上實現高分辨率,例如,17英寸的液晶顯示器就能很好地實現12801024分辨率,而通常18英寸CRT彩顯上使用12801024以上分辨率的畫面效果是不能完全令人滿意的。
6、應用范圍廣
最初的液晶顯示器由于無法顯示細膩的字符,通常應用在電子表、計算器上。隨著液晶顯示技術的不斷發展和進步,字符顯示開始細膩起來,同時也支持基本的彩色顯示,并逐步用于液晶電視、攝像機的液晶顯示器、掌上游戲機上。而隨后出現的DSTN和TFT則被廣泛制作成電腦中的液晶顯示設備,DSTN液晶顯示屏用于早期的筆記本電腦;TFT則既應用在筆記本電腦上,又用于主流臺式顯示器上。
7、數字式接口
液晶顯示器都是數字式的,不像陰極射線管彩顯采用模擬接口。也就是說,使用液晶顯示器,顯卡再也不需要像往常那樣把數字信號轉化成模擬信號再行輸出了。理論上,這會使色彩和定位都更加準確完美。
8、耗電少
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原文標題:《狂飆》中等離子電視為什么會消失
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