楊洋

互聯(lián)網(wǎng)時代，不管你用的是智能手機、超級電視、臺式電腦、筆記本電腦還是平板電腦，都離不開一塊“屏幕”。但是這些大大小小、種類繁多的屏幕，仔細挑選起來，還真是有點燒腦。本期，我們就來起底各種屏幕的前世今生。

可達無限色的CRT顯示器

不知道大家對大腦袋的CRT顯示器是否還有印象，或許部分學校教室的墻上還掛著這樣的大家伙。

CRT顯示器全名叫陰極射線顯像管 （Cathode Ray Tube）顯示器，是德國物理學家布勞恩（Kari Ferdinand Braun）于1897年發(fā)明的，主要由顯像管電子槍、蔭罩和熒光屏組成。顯像管電子槍射出可見光束，穿過布滿幾十萬小孔的蔭罩，到達涂滿三原色的熒光屏上，隨后激發(fā)出紅、綠、藍的顏色組合，以像素的形式從左上角到右下角橫向、隔行掃描并依次發(fā)光，借此構成一幅幅圖像。

CRT顯示器的優(yōu)點在于理論上可以達到無限色，所以目前在專業(yè)的作圖、校色領域仍然有CRT的身影。但是成也顯像管，敗也顯像管，顯像管的存在讓CRT顯示器存在著如電子輻射大、分辨率受限、壽命短等問題。

開啟平面顯示器大門的PDP

以前我們看電視時，顯示器經(jīng)常會突然“罷工”，圖像甚至還會發(fā)生扭曲。大多數(shù)情況下，只要我們重重地拍幾下顯示器的外殼，圖形就會自然恢復，這種情況就是因顯像管易老化、虛焊造成的。

而等離子顯示屏（Plasma Display Panel，簡寫為PDP）的出現(xiàn)徹底改變了這一現(xiàn)象，也正式開啟了平面顯示屏幕的大門。

PDP于1964年由美國伊利諾伊大學的兩位教授Donald L.Bitzer及H.Gene Slottow發(fā)明。它的工作原理與日光燈很像。它采用等離子管作為發(fā)光元件，一個等離子管對應一個像素，在管中注入惰性氣體或水銀氣體，利用加電壓方式，使氣體產(chǎn)生等離子效應，放出紫外線，激發(fā)三原色。每個個體獨立發(fā)光，產(chǎn)生不同三原色的可見光，并利用激發(fā)時間的長短來產(chǎn)生不同的亮度，最高亮度可達1000 lx以上，相當于電視臺演播廳的標準照度。

上述性能讓PDP可以顯示出更多樣的色彩，制造出更薄、更大尺寸的屏幕。PDP的高亮度、高對比度，使得它成為電影屏幕的不二選擇。但是，由于PDP獨特的顯示方式，導致在長期顯示同一畫面時，容易出現(xiàn)不可逆的燒屏現(xiàn)象。同時，沒有小尺寸屏幕、高耗電、高發(fā)熱等因素，也制約了PDP的可持續(xù)發(fā)展，同時也給后來居上的LCD（Liquid Crystal Display）液晶顯示器有了可乘之機。

后來居上的LCD

液晶顯示技術于1968年問世。所謂液晶，就是介于液態(tài)與結晶態(tài)之間的一種物質狀態(tài)。在常態(tài)下，其分子狀態(tài)排列有序且透明，一旦加電，它的分子排列就會被打亂，一部分液晶會改變光的傳播方向。液晶屏就是在液晶的前后，利用偏光片來阻擋特定方向的光線，讓其產(chǎn)生顏色深淺的差異，從而顯示出或單一或豐富的圖像。

不過真正的LCD量產(chǎn)產(chǎn)品直到1972年才出現(xiàn)，瑞士手表公司高路云（Gruen）首次將液晶顯示運用到手表上，并取名Teletime。隨后，日本的夏普、東芝、愛普生等公司，先后發(fā)布了液晶計算器、液晶顯示器、便攜式液晶計算機等液晶產(chǎn)品。但是當時的液晶顯示產(chǎn)品，對動態(tài)、靜態(tài)圖像的顯示表現(xiàn)并不好，而且可視角度小，拖影現(xiàn)象十分明顯，甚至在長達近20年的時間里都沒有實質性的進步。因此，LCD僅被應用于計算器面板、電子表和電器零件顯示器，以及早期的低價位筆記本電腦等一些對圖像顯示質量要求不高的設備上。

進入尋常百姓家的TFT-LCD

直到1993年，TFT（Thin Film Transistor）薄膜晶體管出現(xiàn)，液晶顯示器才慢慢開始進入尋常百姓家。大到臺式機顯示器、電視機、筆記本電腦，小到PDA、MP4、MP3，但凡有屏幕顯示的地方都被TFT-LCD占據(jù)了。

TFT液晶屏屬于有源矩陣液晶屏，由每四個相互獨立的薄膜晶體管來驅動一個液晶像素，讓屏幕可呈現(xiàn)最高24bit色深的彩色圖像。而在分辨率上，也達到了最大1600×1200像素的水平。

在此之后，日本開始大力發(fā)展液晶顯示產(chǎn)業(yè)，從生產(chǎn)玻璃基板到濾色片、偏光片，再到導電膜和平板印刷，全球的每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)上，都有日本企業(yè)的支撐。索尼、日立、東芝、夏普都是那個年代樹立起來的日本顯示器品牌。直到現(xiàn)在，日本品牌的液晶顯示器仍是世界范圍內(nèi)認知度和品牌效應最高的。

液晶屏的背光源

因為液晶本身不發(fā)光，因此所有的液晶屏幕都必須自帶“光環(huán)”——背光源。它是存在于液晶顯示器背后的一種可見光源，其性能直接影響到整個屏幕的顯示效果。可以用作背光源的有普通的點光源燈泡、條狀的熒光燈管、扁平熒光燈、LED發(fā)光二極管等。

經(jīng)過一段時間的嘗試，在綜合考

慮壽命、亮度、體積、發(fā)熱量、穩(wěn)定性等各方面因素后，目前市面上的液晶顯示器以直下式和側光式的LED型背光源為主，這也就有了“LED顯示器”的誤傳。不管是直下式還是側光式，它們都是從節(jié)約成本的角度考慮，在屏幕的四周分布一到兩條LED發(fā)光二極管作為背光源，用導光板、增光膜、擴散膜、反射片等簡單的光學結構達到照亮整個屏幕的目的。

但是這樣的設計，對LED光源的要求也提出了更高的要求，既要保證整個屏幕有足夠的亮度，又要盡可能減少漏光的出現(xiàn)（純黑屏的情況下，在屏幕的四周會有一圈白色亮光從屏幕中泄漏出來）。而這樣的漏光現(xiàn)象，是液晶顯示器無法徹底避免的問題——屏幕越大，越可能漏光;價格越便宜，越容易漏光。前一段時間，筆者剛好拆解維修了幾臺普通LCD的液晶顯示器，它們共同的問題都是LED背光條損壞。

新一代的柔性屏顯示器

正是因為背光源的種種問題，市場催生了新一代的顯示產(chǎn)品——OLED（Organic Light-Emitting Diode，有機發(fā)光二極管）顯示器。很多人可能知道，該顯示技術是由柯達公司開發(fā)并擁有專利的，使用有機聚合材料作為發(fā)光二極管中的半導體材料。但是大家不一定知道，OLED是由美籍華裔教授鄧青云于1947年在實驗室中發(fā)現(xiàn)的，而鄧教授也因此被稱為“OLED之父”。

OLED顯示器因為是由三種顏色的陣列OLED二極管組成的，故不屬于液晶顯示器的范疇。相較于LCD來說，OLED顯示技術具有自發(fā)光、廣視角、具有幾乎無窮高的對比度、較低耗電量、極高反應速度等優(yōu)點，按驅動方式可分為被動式（Passive Matrix， PMOLED）與主動式（Active Matrix， AMOLED）兩種。OLED可以做得很薄，可以裝在塑料或金屬箔片等柔性材料上，讓顯示屏更輕、更耐用，同時也讓彎曲的屏幕成為可能，所以OLED又被稱為柔性屏幕。

在OLED技術逐漸成熟的大背景下，兩家韓國公司——三星和LG異軍突起。在2013年，兩家公司分別發(fā)布了三星Galaxy Round和LG G Flex這兩款真正意義上的OLED曲面屏幕手機，將顯示屏帶入了柔性時代（部分號稱曲面屏的手機產(chǎn)品，只是采用了2.5D的玻璃，借助了視覺上的錯覺，不能稱作真正的曲面屏手機）。

在此之后，曲面屏幕開始強勢發(fā)力，迅速占領了顯示器、電視機、手機等領域的高端產(chǎn)品線。據(jù)國外媒體消息稱，蘋果公司將會在下一代產(chǎn)品中采用OLED顯示屏，而這些屏幕面板的供應商，很有可能是韓國的三星公司。

不久前，三星一款代號為“Project Valley”可折疊手機的專利設計圖被曝光，根據(jù)三星申請專利的文件描述，這款可折疊手機還將專門配備一個按鈕，用戶按下該按鈕后，手機便可以自動展開。但手機整體的可靠性還在測試中，用戶最早將于MWC2017上看到該款手機的模型。

而LG方面，據(jù)傳計劃將在2017年推出一款基于OLED柔性屏幕的墻紙電視機，厚度不足1毫米，借助磁性襯墊，能像海報一樣張貼到墻上。但也有人質疑，能夠掛在墻上的電視機已經(jīng)足夠便利和輕薄了，用戶不一定會為像紙一樣的電視機買單，而且它的價格肯定不菲。

此外，三星和LG公司還同時在布局更新納米級顯示技術——QLED（Quantum Dots Light Emitting Diode Display），以及量子點發(fā)光二極體顯示技術。