网络技术发展历程

网络技术发展历程
网络技术发展历程

40年网络技术发展历程

40 Years of Network Technology Development

何宝宏/HE Baohong1

于群/YU Qun2

(1. 工业与信息化部电信研究院互联网中心,北京100191;2. 中国联合网络通信有限公司网管中心,北京100140)

(1. The Internet Center, China Academy of Telecommunication Research of MIIT, Beijing 100191, China; 2. The Network Management Center, China United Network Communications Company Limited, Beijing 100140, China)

中图分类号:TN915 文献标识码:A 文章编号:1009-6868 (2010) S0-0000-00

基金项目:国家高技术研究发展计划(“863”计划)课题(2008AA01A301)

摘要:

网络信息产业是未来战略性新兴产业之一,它的发展是提升国民经济整体素质和竞争力的重要指数,世界各国纷纷将网络基础设施建设纳入经济刺激计划之中。文章将网络技术的发展历程划分为准备、竞争、融合和转折4个时期,分别分析、总结了不同发展阶段的特点和经验教训。文章指出互联网与其他产业结合是未来网络信息产业发展趋势,新一轮产业革命即将到来。

关键词:

网络技术;数据通信;X.25 OSI/RM IP;互联网;万维网

Abstract:

As one of the next emerging strategic industries, the network information industry, has the ability to enhance the quality and competitiveness of national economies. Countries around the world are now incorporating network infrastructure into their economic stimulus plans. This paper classifies the history of network technologies into four phases: preparation, competition, convergence, and transition, and summarizes the different characters and experiences of each phase. It also suggests that integration with other industries is a trend of the information industry, and that a new industry revolution is fast approaching.

Key words:

network technology; data communication; X.25, OSI/RM IP; Internet; world wide web

“网络技术”又称“计算机通信”或“数据通信”,主要研究的是安全、可靠和高效地传递计算机或其它设备产生的数据信号。“数据信号”是相对于传统电信中的“话音信号”和传统广播电视中的“视频信号”而言。因为在网络技术诞生前,话音和视频都是模拟信号,数据信号多为计算机产生的数字化信号,并且呈现出与话音和视频信号诸多不同的传输特点。古代数据通信主要以声光为载体,例如旗语和击鼓等,只能在可视或可听的短距离内传输,可靠性差、速度慢、保密性低。由于缺乏现代数据通信中的“信令平面”,可以传递的信息

只能事先约定好并且无法实时协商,导致可传递的信息量很少。当然,中国古代的烽火通信系统相当发达,已经具备了现代数据通信中“中继”的概念,可以将少量军情信息快速“中继”到首都甚至全国各地。但因仍没有“信令平面”,“周幽王烽火戏诸侯”才得以上演成一场历史“悲剧”。

当电替代声光作为信息载体之后,远距离和大数据量的快速信息传递才得以实现。首先是可传送少量文字信息的电报网的出现。19世纪30年代,由于铁路迅速发展,迫切需要一种不受天气影响并且比火车跑得快的通信工具,这是促进电报产生的社会基础。1838年,美国人塞缪尔·莫尔斯(Samuel Finley Breese Morse)发明了莫尔斯电码,以点和划形式传递离散的文本信息,被认为是现代数据通信的原型,开启了电子通信时代的新纪元。电报网通信方式简单,内容单一,可传送的信息量也少。

人们在使用电报网传递文字信息的几十年后,新闻业和摄影业等对远距离传送图片的需求不断增加。1843年,英国发明家亚历山大·贝恩(Alexander Bain)就已经发明了传真技术,但直至20世纪初,随着图片传送需求的增加,法国摄影协会成员爱德华·贝兰(Edward Berlin)制成了相片传真机之后,传真才开始在商业上规模化应用。1925年,美国电报电话公司的贝尔研究所研制出相片传真机并在电报网上使用。由于电报网的传输速度和普及范围所限,传真只应用在新闻、军事、公共安全和医疗等特殊部门。为了扩大传真的使用范围,1968年美国率先在公用电话网上开放传真业务,世界各国相继利用电话网开展传真业务。自此,传真开始了大发展阶段。

与此同时,电报—这一最早的现代数据通信技术,在经过多年的混乱竞争之后,因在传递图片的业务上没有发展等原因而陨落。传真技术在20世纪80年代中期达到了巅峰,成为普通办公环境中不可缺少的工具。但是近年来随着互联网上电子邮件和网络传真技术的快速发展和应用,传统传真业务呈大幅下降趋势,仅在某些特殊的场景下具有不可取代的位置。

1 网络技术理论准备阶段(1960—1970)

20世纪60年代,随着计算机日益广泛的应用,产生了计算机之间大规模数据通信的需求。最初的计算机通信都是通过拨号联网,基于电话网和调制解调器实现的。传输速度低、可靠性差,效率低,价格高(大容量廉价的光通信技术当时还没有出现)。这种基于电话网的、通过调制解调器方式的数据通信模式(类似电话网的传真模式),根本无法满足未来计算机大规模组网和突发式、多速率通信的需求。

20世纪60年代,美国兰德公司(Rand)的Paul Baran,英国国家物理实验室(NPL)的Donald Davies和麻省理工学院的博士生Leonard Kleinrock,从不同的角度提出了目前被称为“包交换”的网络技术[1]。包交换技术将用户传送的数据分成若干比较短的、标准化的“分组”(或称包)进行交换和传输,每个分组由用户数据以及必要的地址和控制信息组成,从而保证网络能够将数据传递到目的地。

分组交换是以分组为单位进行存储、转发的。分组到达交换机后,先存储在交换机中,当所需要的输出电路空闲时,再将该分组发送接收端。这种思想完全不同于电话网所采用的电路交换技术:电话网用户通话前先建立连接,通话时独占资源。包交换技术目前已经成为数据、话音和视频通信的共用技术。

20世纪60年代,计算机界和电信业都意识到了这一新技术的历史意义。计算机界从需求的角度意识到:网络技术将成为计算机最重要的功能之一,是计算机技术发展的必然;而电信业从供给的角度意识到:计算机通信将是继话音通信之后,又一种前景广阔的电信“增值”业务,是电信技术发展的必然。

由于不同的利益诉求、技术背景、人员结构和政策环境等,再加上各种政治斗争和国家利益,导致了计算机界和电信业在网络技术方面长达30余年的技术路线之争,电信数据网和计算机网络的技术发展方向分道扬镳,直到近年来才走向了“融合”。20世纪60年代后网络技术的

简单发展历程,如图1所示。

(1995)ARPANet 诞生(1969)ASCII 发明(1963)

基本原理提出

(1961)

以太网发明(1973)莫尔斯电码发明

(1838)CCITT 帧中继建议发布(1984)WWW 发明(1991)电信级以太网提出(2005) 图1 网络技术发展简单历程

APPA Net:阿帕网

ASCII: 美国信息互换标准代码

ATM: 异步传递模式

CCITT: 国际电报电话委员会

TCP/IP: 传输控制协议/IP

IEEE: 美国电气和电子工程师协会

IETF: 互联网工程任务组

ITU: 国际电信联盟

MPLS-TP: 传送多协议标记交换

USEnet: 新闻组

WWW: 万维网

2 网络技术竞争阶段(1970—1993)

2.1 电信数据网

20世纪60年代是数据通信技术的发展初期,当时的数据终端没有智能化,电信部门所能提供的网络是模拟电话网络,数据通信是在模拟线路上进行的,传输质量差,噪声干扰大。 20世纪70年代出现了低速时分多路复用器和调制解调器,这个时期的数据通信通过公用电话网进行,传输质量有所提高。20世纪70年代末出现的分组交换技术X.25[2]采用了统计复用技术,大大提高了通信线路的利用率、可靠性和质量,在相当一长段时间内成为了数据通信的主流,在全世界范围内也大规模建设了基于X.25的电路交换公众数据网。随着局域网的发展,基于X.25的电路交换公众数据网成为世界范围的“互联网”。

20世纪70年代中期,美国已经出现了用户对高速优质专线业务的需求,美国AT&T 公司开始向用户提供数字数据网(DDN)业务。随着传输网络的数字化发展和改造,由最初的模拟线路、伪同步数字网(PDH)再到同步数字网(SDH),DDN 以其灵活的接入方式和相对较短的网络延迟,受到了世界各地用户的欢迎,曾一度得到了广泛的发展。直到进入21世纪,才逐步被其它技术所替代。

20世纪80年代,产生了综合业务数字网(ISDN)技术。但由于ISDN 标准化的过程太慢,以及异步传递模式(ATM)、帧中继(FR)和IP 等技术的兴起,ISDN 逐步成为一种典型的窄带接入技术。 进入20世纪80年代,随着数据业务进一步发展以及网络传输质量的改善,基于X.25的分组交换网络暴露出很多缺点,无法适应当时的业务发展需求。帧中继和ATM 技术作为X.25的改善型技术被提出,尤其是ATM 技术在当时被认为是宽带ISDN(B-ISDN)的承载技术而得到了大力

的发展,ATM骨干网络替代了X.25网络成为互联网的骨干网络。ATM的出现使得端到端的高速、有服务质量(QoS)保证的数据业务成为可能,但ATM最终没能取代IP进入用户桌面应用。进入21世纪后,随着技术的发展,路由器技术在吸取了ATM技术的精髓之后获得了技术性的突破,吉比特线速转发的路由器被研发成功,光传输技术的发展使得以太网在单模光纤上的传输距离最大可以达到600km以上。因此,IP网络逐渐取代ATM网络成为互联网的主体网络,ATM则逐渐退出历史舞台。

2.2 计算机网络

1946年第一台数字计算机问世时,还没有计算机通信的概念。最早的计算机通信网是面向终端的联机系统,结构是一台主机通过物理线路连接多台终端。一方面,随着计算机技术的发展,多主机间进行通信从而构成一个分布式的系统共享信息,成为一个越来越强烈的需求;另一方面,人们早就意识到与所有用户间设立连接线路的技术路线非常不经济,不适于计算机通信。

1969年包交换技术在美国阿帕网(ARPANET)投入运行,虽然当时只有4个节点,但已经奠定了计算机网的基本型态与功能。1973年,英国的NPL也开通了分组交换试验网。此外,法国也于1973年开通了CYCLADES试验网,首次引入了通过终端(而不是网络)来保证数据有效传送的概念,这一思想被互联网后来的核心技术传输控制协议/IP(TCP/IP)继承了下来,影响了整个互联网的发展。欧美国家为分组技术建立的试验网,培养了大量的研究人员与工程技术人员,这些都成为后来计算机网络发展的基础。

1974年,IBM提出了一个私有系统网络体系(SNA),对计算机网络功能严格按照功能进行了层次的划分。计算机网络体系结构的出现,是计算机网络理论上的一个飞跃,大大加快了计算机网络研发的工作。在当时不同厂家,有着不同的体系结构,为了建立一个统一的计算机网络体系,国际标准化组织(ISO)在1977年成立机构研究这个问题,在SNA基础上提出一个著名的开放系统互联参考模型(OSI/RM)[3],这是一个复杂且完备的模型,出现在当前各个计算机网络教材中以帮助理解计算机网络的基本原理与概念。但由于OSI模型过于复杂也难以实现,使得它停留在了只是一个“参考模型”的地位上。SNA的出现与OSI参考模型的推出,也意味着计算机网络进入了一个私有协议与公开标准互相竞争的时代。这一时代一直到互联网的出现才最终结束,公开标准全面胜出。

计算机网络从20世纪60年代末至今,新的技术不断出现,也有很多被淘汰,多种技术的竞争推动了互联网的出现、发展与普及。其中,有2种技术对互联网的出现有着非常深刻的影响并且延续到今天(已经超过了35年的生命期,并且没有停止使用的迹象):一个是实现单个实验室和企业内部计算机连接的、以以太网为代表的局域网技术;另一个是可以实现跨地域和跨异构网络通信的、以TCP/IP技术[4]为代表的广域网互联技术。

3 网络技术IP化时代(1994—2008)

在20世纪90年代以前,人们就在数据通信网上开发出了很多业务和应用,包括图文传送、文件传输协议(FTP)、电子邮件、公告牌(BBS)、新闻组、电子游戏以及信息服务系统等。但总的看来,应用种类相对较少,业务使用价格比较高,技术的不统一也导致互通困难,网络规模较小,使用范围有限。

进入20世纪90年代以后,随着万维网(WWW)技术的诞生,IP技术毫无争议的成为数据通信的核心技术。1994年,在美国允许商业资本介入及用户需求的推动下,IP技术从实验室走出并且开始起飞,进入到了社会化应用的阶段。这一时期IP技术的应用呈现出2个明显的阶段性特点[5]:

社会化应用的初期阶段(1994—2001年)。1994年,美国允许商业资本介入,互联网从实验室进入了面向社会的商用时期。WWW技术的发明,将互联网上浩如烟海的各类信息组织在一起,通过浏览器的图形化界面呈现给用户,大大降低了信息交流和共享的技术门槛。这一

阶段,互联网的发展以网络的扩张、用户的增加和大批网站的出现为主,主要应用于浏览网页和收发电子邮件等。由于商用初期的互联网企业没能找到有效的盈利模式,以及过度的投机行为,最终导致了世纪之交全球性“网络泡沫”的出现与破灭。

社会化应用的发展阶段(2001年—2008年)。进入21世纪,宽带、无线移动通信等技术的发展,为互联网应用的丰富和拓展创造了条件。在网络规模和用户数量持续增加的同时,互联网开始向更深层次的应用领域扩张。以博客、播客等为代表的具有自组织、个性化特性的第二代万维网(Web2.0)新技术、新应用使普通用户可以成为互联网内容的提供者,激发了公众参与的热情,网络内容日益繁荣,为互联网今后的进一步发展提供了更广阔的空间。“让人人参与互联网的创新和发展”是IP技术能够战胜其它所有网络技术的核心原因,这其中包含以下4个方面:“智能终端傻网络”的先进技术理念;技术和标准的开放性,开源软件的大力支持;市场驱动下的应用创新;美国政府的支持和资本市场的追捧。

4 后IP时代展望(2009—)

互联网是一个“尚未完成的技术实验”,是一个因为早期过于成功,加上各种政治和经济原因而“过早”推向市场的“技术半成品”,导致互联网诸多问题长期以来难以克服。2009年已经成为新型网络技术的“转折年”,因为每一次国际金融危机都会带来一场科技的革命,或者说大的变革。

2009年,为了应对金融危机,各国对互联网的战略性地位认识更加深入。一方面,世界各国纷纷将网络基础设施建设纳入经济刺激计划之中,以提高网络覆盖率,推动网络基础设施升级。比如,美国奥巴马政府设立了72亿美元资金支持宽带发展;欧盟初步提出了10亿欧元以推动农村地区宽带发展;澳大利亚推出了430亿澳元国家宽带网(NBN)计划;新西兰政府推出8.87亿美元的计划等。另一方面,互联网与其他产业深度融合,新一轮产业革命即将到来。比如,美国奥巴马政府要把美国打造成“世界宽带灯塔”,继续保持在网络技术领域的领先地位,“智慧地球”成为美国科技的主攻方向;欧盟发布“数字红利”和物联网发展战略;日本推出“i-Japan”计划,推动公共部门信息化应用;韩国公布“绿色IT国家战略”,利用信息技术推动节能减排。网络信息产业成为未来战略性新兴产业之一。在中国,信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会、推进两化融合的“发动机”,是提升国民经济整体素质和竞争力的重要指数。

2009年后,向“后IP”时代演进的方式大致有“改良”、“整合”和“革命”3种思路[5]。“改良”思路认为,考虑到现有互联网的巨大存量,可以利用新技术对现有互联网进行修补,例如地址翻译、资源控制、安全监控和IPv6技术等可视为其代表性技术。“革命”思路认为,改良性的修补只会让互联网的发展负担更重,是短视的,因此需要确定一个长期的目标来设计全新的互联网,比如美国麻省理工学院的FARA 模型、加州大学的I3网络、美国国家科学基金会的GENI计划等。改良型与革命型技术路线的主要区别在于是否沿用现有互联网的体系结构。“整合”思路认为,对现有互联网技术直接进行零敲碎打式的修补无法真正解决问题,但对互联网进行彻底革新还需要一个很长的过程。面对迫切需要解决的各种问题,应当寻求一个介于零星修补和彻底革新之间的折衷方案,即做系统性的、大范围的、整体性的修补。互联网采用“覆盖”的方法设计了路由器网络,覆盖在各种需要互联的异构网络之上,因此其本身是一种重叠网。

互联网还处于发展的初级阶段。关于互联网技术的未来,未知远大于已知。

5 参考文献

[1] Packet switching [EB/OL]. [2010-04-09]. https://www.360docs.net/doc/8515262211.html,/wiki/Packet-switched.

[2] CCITT X.25. Interface between Data Terminal Equipment (DTE) and Data Circuit-terminating

Equipment (DCE) for Terminals Operating in the Packet Mode and Connected to Public Data

Networks by Dedicated Circuit [S]. 1976.

[3] OSI/ITU-T. Open Systems Interconnection (OSI) protocols [S]. 1977.

[4] IETF RFC 1122. Requirements for Internet Hosts - Communication layers [S]. 1989.

[5] 信息产业部电信研究院. 互联网技术发展白皮书,第一卷:发展脉络与体系架构[J]. 世

界电信, 2007,20(7): 8-13.

收稿日期:2010-03-15

作者简介

何宝宏,工业和信息化部电信研究院互联网研究领域主席、通信标准研究所多媒体研究室主任、中国通信标准化协会IP与多媒体工作委员会副主席、ITU-T Q24/16报告人;长期从事互联网技术、标准、产业和政策等研究;已主导完成国际标准10余项,发表文章60余篇。于群,北京理工大学计算机应用硕士毕业,现供职于中国联通网络通信有限公司网络分公司,负责联通互联网骨干网络的运行维护工作。

显示器件的发展历史

平面的魅力--纯平显示器漫谈 PC显示器技术从诞生开始就没有多少真正的变化。尽管显示器变得越来越大、越来越清晰,但基本的阴极射线管技术仍然是以几十年前的旧电视技术为基础。目前,在传统CRT 显示器中,日益发展的“纯平”技术越来越引人瞩目。 一、显像管形状的发展历史 组成显示器最重要的部件无疑是显像管。显像管的发展历史几乎就代表了显示器的发展历史。显像管的形状有球面、柱面、平面直角、超平面、纯平面等之分。 球面显像管其形状是球体的一部分,在垂直和水平方向都有弯曲,所以在边缘处会造成图像的变形。一般而言偶数英寸(14、16、20英寸)的显示器采用这种显像管。球面显示器采用的是荫罩显像管,它在荧屏前方有一张很薄的穿孔金属片,用以生成分离的荧光点。由于荫罩显像管中荧光点排列的方式,所以能产生边缘清晰的图象,很适合文字的显示。 柱面显像管代表产品有索尼的Trinitron和三菱的DiamondTron,在垂直方向是平直的,在水平方向有弯曲。垂直方向的直线造型既减少了图象的变形,也避免了上方灯光反射的干扰。柱面显示器采用的是荫栅显像管,它透过一列绷紧的细线生成垂直的荧光线,在屏幕下方可以看到一根极细的固定荫栅的水平减振线。荫栅显像管具有比荫罩显像管更高的亮度和对比度,同时不失精确的聚焦。因此这种显像管比较适于图象编辑工作。但它在水平方向的弧度不太利于文字的显示。 平面直角显像管它的屏幕实际上也是一个球体的一部分,只是这个球体的直径很大,使得屏幕看起来几乎是个平面。它消除了图象的变形,并避免了灯光的反射。目前绝大多数的15、17、19、21英寸显示器都是平面直角的。几乎所有的平面直角显示器都用的是荫罩显像管,只有NEC的CromaClear是个例外。它采用的是一系列垂直排列的椭圆形栅孔,据称结合了荫罩显像管和荫栅显像管二者的优点。 纯平面的显像管上述这些显像管,都没有达到完全的平面,因此,所显示的画面或多或少都会有一点变形和扭曲,依然不够令人满意。直到现在,一些崭新显示器――纯平显示器的出现,才使CRT显示器终于走上了完全平面的道路。 二、“纯平”显像管的性能特点 从最早的球面显像管到现在应用最多的平面直角显像管(FST),再到以SONY特丽珑(Trinitron)和三菱钻石珑(Diamondtron)为代表的柱面显像管,显像管弧度已经越来越小,特丽珑显像管已实现了垂直方向的零弧度,但在水平方向仍然没有达到完全的平面。纯平面显示器,屏幕在水平和垂直方向都是笔直的,就象一面镜子那样平,失真、反光,都被减小到了最低限度。正如几年前平面直角显像管取代球面显像管一样,纯平面显像管必然将取代现在的平面直角显像管和柱面显象管,形成新的风潮,这是CRT显示器发展的必然趋势。现在最新出现的一些“纯平”显像管(IFT)技术,使传统CRT显示器终于走上了完全平面的道路。

新型显示技术发展研究_孔彬

52?2013年7/8月号 总第102/103期? 显示技术是人机联系和信息展示的窗口,广泛应用于工业、娱乐、通讯、教育、交通、医疗、军事等社会生产,生活的各个方面。 显示产业也是年产值超过千亿美元的战略性新兴产业,是信息时代的先导性支 柱产业,产业带动力和辐射力强。为实现新型显示产业的加速创新发展,2012年8月21日,科技部组织编制了《新型显示科技发展“十二五”专项规划》(下简称“规划”),倡导新型显示技术的发展潮流。 1.概况 100余年来,世界显示技术日益呈现出技术融合化、种类多元化、应用综合化的发展态势,其发展大致经历了4个主要阶段(图1): 一是传统的显示技术阶段,主要以物理光学显示为主,包括镜片投影显示。二是现代显像管显示技术阶段,以1897年发明CRT 技术为标志。三是现代平板显示技术阶段,开始出现在20世纪60年代,现已形成了全球迅猛发展的趋势和格局。四是当代新型显示技术阶段,20世纪90年代以来,网络、数字化、多媒体技术和高清晰度电视的发展,引发了全球显示产业的一场变革。随着信息技术、新材料技术和先进制造技术的迅猛发展,新型显示技术迅速取代CRT 等传统显示技术,出现了液晶显示、等离子显示、有机发光显示等新型平板显示技术和产品互相补充、互相竞争、共同发展的局面,如图1所示。 目前,显示技术处于多种技术路线并存、产业发展迅速的黄 金阶段。其中,阴极射线管显示已基本退出显示技术历史舞台,液晶显示技术和等离子体显示已经成为显示主流技术,激光显示、3D 显示、有机发光显示、电子纸显示、场发射显示将是未来主流 新型显示技术发展研究 孔彬 显示技术。我国激光显示是最有可能领先国际水平的显示技术,3D 显示是最有生命力且终将成为显示技术共性平台的下一代显示技术,有机发光显示是最具发展潜力的新型显示技术,电子纸显示和场发射显示是值得关注的下一代显示技术。 近年来,在市场需求和技术创新推动下,我国新型显示技术得到了迅速发展,产业链中上游技术创新与国际水平差距逐步缩小,下游整机应用系统集成技术得到跨越式发展。其中,我国激光显示技术保持与国际同步,3D 显示技术与国际同行差距较小,有机发光显示、电子纸显示产业发展迅速。液晶显示和等离子体显示等主流显示技术自主产业创新步伐明显加快。目前,我国具有相对优势的激光显示技术和产业均处于蓄势待发阶段,未来显 示储备技术场发射显示的发展势头也较明显, 多种显示技术在移动互联网终端显示的集成应用得到快速发展。我国新型显示技术创新和产业发展迎来了十分难得的机遇期。 激光显示和3D 显示技术已经被人们熟知并处于大规模应用阶段,下文将重点介绍有机发光显示、电子纸显示和场发射显示等三种新型显示技术。 2.有机发光显示 有机发光显示,又称OLED(Organic Electroluminescence Display)。有机发光显示的发光原理和无机发光显示相似。当元件受到直流电(Direct Current ;DC)所衍生的顺向偏压时,外加之电压能量将驱动电子(Electron)与空穴(Hole)分别由阴极与阳极 注入元件,当两者在传导中相遇、结合,即形成所谓的电子-空穴复合(Electron-Hole Capture)。而当化学分子受到外来能量激发后,若电子自旋(Electron Spin)和基态电子成对,则为单 重态(Singlet),其所释放的光为所谓的荧光(Fluorescence);反之,若激发态电子和基态电子自旋不成对且平行,则称为三重态 (Triplet),其所释放的光为所谓的磷光(Phosphorescence)。OLED 的基本结构是由一薄而透明具半导体特性之铟锡氧化物(ITO),与电力之正极相连,再加上另一个金属阴极,包成如 近年来,在市场需求 和技术创新推动下,我国新型显示技术得到了迅速发展,产业链中上游技术创新与国际水平差距逐步缩小,下游整机应用系统集成技术得到跨越式发展 图1 显示技术发展总体历程

一,显示技术的发展史及其特点

一、显示技术的发展史及其特点 1-1 显示器件的分类及显示技术的发展史 研究表明人的各种感觉器官从外界获得的信息中视觉占60%,听觉占20%,触觉占15%,味觉占3%,嗅觉占2%,近2/3的信息是通过眼睛获得的由此也就促进人们对显示技术的研究开发,从而图像显示成为显示中最重要的方式。 电子显示器件可分为主动发光型和非主动发光型两大类。前者是利用信息来调制各像素的发光亮度和颜色,进行直接显示;后者本身不发光,而是利用信息调制外光源而使其达到显示目的。显示器件的分类有各种方式,屏幕大小、显示内容形状……;按显示材料可分固体(晶体和非晶体)、液体、气体、等离子体和液晶体显示器。但是最常见的是按显示原理分类,其主要有:阴极射线管(CRT)、显示液晶显示(LCD)、等离子体显示板(PDP)显示、电致光显示(ELD)发光二极管(LED)显示、有机发光二极管(OLED)显示、真空荧光管(VFD)显示,场发射显示(FED)。前七种都为主动发光显示,只有LCD为非主动发光显示,其他还有但市场很小。 在20世纪,图像显示器件中,阴极射线管(CRT)占了绝对统治地位,如电视机显示器等绝大多数都采用CRT。与此同时平板显示器也在迅速的发展,其中液晶显示器以其大幅度改善的质量、持续下降的价格、低辐射量等优势在中小屏幕显示中代替CRT。而另一种适合大屏幕的显示器件――等离子显示器(PDP),也逐渐发展并且商品化。 1-2 显示器件的主要参量发展前景 由于显示器件可用来重现图像图形、显示信号波形和参数,因此对显示器来说最重要的是显示彩色图像的质量。目前CRT显示器件以其高的性能价格比和高性能的图像质量仍占据着大部分的显示市场,而LCD显示器以其不断下降的价格和不断提高的图像质量已作为平板显示器件的代表填补了CRT显示器件推出的市场,并且还在扩充者市场。CRT、LCD 都已大规模生产,基本上已达到物美价廉,因此其他显示器件只能在CRT、LCD显示器件所不能适应的领域发展。以下是对显示器件主要参数进行说明: 1 亮度 亮度(L)的单位是坎德拉每平方米(cd/m2)。对画面的亮度要求与环境的光亮度有关,例如,在电影院中,电影亮度有30-45cd/m2就可以了;在室内看电视,要求显示器画面亮度应大于70cd/m2;在室外看则要求画面亮度应达到300cd/m2;所以对高质量的显示器亮度的要求应为300cd/m2左右。 2 对比度和灰度 对比度(C)是指画面上的最大亮度Lmax 和最小亮度Lmin 之比,即C= Lmax / Lmin(无环境光的前提下)。在实用中都是有环境光线的,所以显示器件必须有足够的亮度才能实现实用状态下的对比度:C’=Lmax+L外/Lmin+L内 灰度是指图像黑白亮度的层次。一般人眼可分辨的最大亮度层次为100级。显示字码、图形、表格曲线对灰度没有要求,只要对比度高级可。但显示图像不但要求有足够的对比度,还要要求有丰富的灰度级。 3 分辨力(清晰度) 分辨力是指分辨电视图像的最小细节的能力,是人眼观察图像清晰程度的标志。分为水平和垂直两种,在电视显示中垂直即电视帧的扫描线数,受电视广播制式的限制,PAL 制625 扫描线,NTSC 制525扫描线,高清晰数字制式,如1080I/60HZ信号的扫描线为1080线。虽电视机的品牌不同,但此参数都必须是一样的,后来不同厂家进行100HZ 和逐行扫描处理,只是减少了图像的大面积闪烁和行间闪烁。

显示技术发展历程及市场变革

显示技术发展历程及市场变革 一、技术发展历程 在2013年FPD峰会上,京东方董事长王东升将显示技术进行了一个分类,将CRT和PDP归类为真空显示;把TFT-LCD、AMOLED、柔性显示等归类为半导体显示。半导体显示是指通过半导体器件独立控制每个最小显示单元的显示技术统称。它有三个基本特征:一是以TFT阵列等半导体器件独立控制每个显示单元状态;二是主要应用非晶硅(a-Si)、低温多晶硅(LTPS)、氧化物(Oxide)、有机材料(Organic)、碳材料(Carbon Material)等具有半导体特性的材料;三是主要采用半导体制造工艺。与半导体显示技术和产品相关的材料、装备、器件和相关终端产业链统称为半导体显示产业。王东升总结LCD替代CRT、PDP的原因为“TFT-LCD脱颖而出是因为它顺应了半导体技术替代真空电子技术这一历史大趋势。” 1.1从CRT到LCD/PDP:平板显示与球面显示的竞争

1897年CRT诞生,CRT包含一个能够通过电子束触及磷光表面创造出图像的真空管。之后,此项技术被用于早期电视和电脑显示器上显示图像,一直到20世纪80-90年代CRT逐步被LCD显示所替代,到目前为止CRT已基本退出历史舞台。1964年首个LCD(液晶显示器)和首个PDP(等离子显示器)双双问世。LCD技术使得平板显示成为可能。1972年首台液晶电视的诞生。2005-2006年LCD液晶显示的销售份额超过CRT,成为显示主流技术,到2010年市场上已基本没有CRT产品。 CRT被淘汰的原因:由于本身重最重且很厚,加之结构(阴罩技术的限制)三基色荧光粉不能做小,因此无法实现屏幕大型化和轻便化以及像素性高清晰显示(只能达到800×600像素),还有闪烁、X射线辐射、几何失真、清晰度和亮度不高等缺陷。 表CRT、LCD、PDP性能对比

电视显示技术的发展史

电视现象技术的发展史 你们和朋友在一起吹牛、侃大山时,你们是不是还在以谈论那些明星的八卦为荣?那你们就太俗了···俗不可耐。你们知道现在侃山高手都聊什么吗?告诉你们人家都聊科学、聊知识,这叫潮流、这叫时尚。快来学知识吧,学会了你也可以成为侃山高手。 一、开山鼻祖:CRT显像管电视 CRT显像管电视的发明可以说不仅为电视发展史奠定了基础,甚至可以说为人类文明的发展做出了巨大贡献。CRT显像管的发明不能归功于某个人或某个国家,从1883年尼普柯夫第一次尝试传输图像到1923年发明电子扫书描式显像管

直至1925年第一台电视的试播,其中承载了多国科学家的不解努力。经过科学家的孜孜探索,1939年第一台黑白电视机产生,1951年发明三枪荫罩式彩色显像管。 CRT显像管电视从面试至今一直活跃在人们的生活中,现在也不难看见CTR 显像管电视的身影。虽然CRT显像管电视正在慢慢的从人们的视线中消失,但是我们永远不要忘了电视机的开始鼻祖--CRT显像管电视。 二、等离子电视 等离子电视的技术在上世纪70年代被提出,等离子电视的成像原理通俗地说就是在两张玻璃板之间充填中性的放电气体,施加电压使之产生离子气体激励平板显示屏上的红绿蓝三基色磷光体荧光粉发出可见光。等离子腔体的明暗和颜色变化,合成各种灰度和色彩的电视图像。 等离子电视中的每一个等离子腔体都是一个单独的像素点,所以理论上只要像素点足够小,等离子电视的像素可以无限高,这样就打破了CRT电视清晰度的限制。同时等离子不再需要后置或下置投影枪,厚度大大减小,达到了壁挂的要求。

但是等离子电视的普及率很低,使用等离子电视的用户微乎其微,等离子电视只能怨自己生不逢时,那个年代全球经济形势不乐观、而且那个年代CRT电视正如日中天,此外在价格方面等离子电视让很多消费者望而却步。 三、LCD液晶电视 LCD液晶电视被发明的就恰逢其时,随着消费者需要的改变,CRT电视已经很难满足消费者的需求而等离子液晶电视又因为价格原因让大部分消费者望而却步,LCD液晶电视抓住了这一良机。 LCD液晶电视的工作原理可以概括为两张玻璃基板之间加入液晶分子,通入电压后分子排列发生曲折变化,屏幕通过电子群的冲撞,制造画面并通过外部光线的透视反射来形成画面。这种液体晶体显像的方式的优势主要体现在:画面的细腻程度超过以往所有的显示设备,并且分辨率的提高更加容易。但是LCD液晶电视也有一些劣势,LCD液晶电视体积较大、时间用久了灯管会老化发黄,使用寿命偏短。 四、LED液晶电视

虚拟现实技术的历史与发展

虚拟现实技术的历史与发展 摘要:虚拟现实技术作为一种综合多种科学技术的计算机领域新技术,已经涉及众多研究和应用领域,被认为是21世纪重要的发展学科以及影响人们生活的重要技术之一。本文介绍了虚拟现实技术的概念、特性以及发展历史和发展趋势,并对虚拟现实技术的应用前景进行展望。 关键词:虚拟现实技术发展历史发展趋势 一、虚拟现实的概念和特性 虚拟现实(Virtual Reality,又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术,也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身历其境一般,可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物[1]。虚拟现实技术作为一种新的技术,主要有三个特性,分别是沉浸性、交互性和构想性。 1.沉浸性,是指利用计算机产生的三维立体图像,让人置身于一种虚拟环境中,就像在真实的客观世界中一样,能给人一种身临其境的感觉。 2.交互性,在计算机生成的这种虚拟环境中,人们可以利用一些传感设备进行交互,感觉就像是在真实客观世界中一样,比如:当用户用手去抓取虚拟环境中的物体时,手就有握东西的感觉,而且可感觉到物体的重量。 3.构想性,虚拟环境可使用户沉浸其中并且获取新的知识,提高感性和理性认识,从而使用户深化概念和萌发新的联想,因而可以说,虚拟现实可以启发人的创造性思维。 二、虚拟现实技术的发展历程 虚拟现实技术演变发展史大体上可以分为四个阶段:1963 年以前,蕴涵虚拟现实技术思想的第一阶段;1963年~1972 年,虚拟现实技术的萌芽阶段;1973 年~1989 年,虚拟现实技术概念和理论产生的初步阶段;1990 年至今,虚拟现实技术理论的完善和应用阶段。 第一阶段:虚拟现实技术的前身。虚拟现实技术是对生物在自然环境中的感官和动作等行为的一种模拟交互技术,它与仿真技术的发展是息息相关的。中国古代战国时期的风筝,就是模拟飞行动物和人之间互动的大自然场景,风筝的拟声、拟真、互动的行为是仿真技术在中国的早期应用,它也是中国古代人试验飞行器模型的最早发明。西方人利用中国古代风筝原理发明了飞机,发明家Edwin A. Link 发明了飞行模拟器,让操作者能有乘坐真正飞机的感觉。1962 年,Morton Heilig的“全传感仿真器”的发明,就蕴涵了虚拟现实技术的思想理论。这三个较典型的发明,都蕴涵了虚拟现实技术的思想,是虚拟现实技术的前身。 第二阶段:虚拟现实技术的萌芽阶段。1968 年美国计算机图形学之父Ivan Sutherlan 开发了第一个计算机图形驱动的头盔显示器HMD 及头部位置跟踪系统,是虚拟现实技术发展史上一个重要的里程碑。此阶段也是虚拟现实技术的探索阶段,为虚拟现实技术的基本思想产生和理论发展奠定了基础。 第三阶段:虚拟现实技术概念和理论产生的初步阶段。这一时期出现了VIDEOPLACE 与VIEW两个比较典型的虚拟现实系统。由M.W.Krueger 设计的VIDEOPLACE系统,将产生一个虚拟图形环境,使参与者的图像投影能实时地响应参与者的活动。由M.MGreevy 领导完成的VIEW 系统,在装备了数据手套和头部跟踪器后,通过语言、手势等交互方式,形成虚拟现实系统。 第四阶段:虚拟现实技术理论的完善和应用阶段。在这一阶段虚拟现实技术从研究型阶段转向为应用型阶段,广泛运用到了科研、航空、医学、军事等人类生活的各个领域中,如美军开发的空军任务支援系统和海军特种作战部队计划和演习系统,对虚拟的军事演习也能达到

显示技术发展及简单原理

显示技术发展及简单原理 CRT的工作原理 CRT显示终端主要由电子枪(Electron gun)、偏转线圈(Deflection coils)、荫罩(Shadow mask)、荧光粉层(phosphor)和玻璃外壳五部分组成。 简单的理解,CRT显示终端的工作原理就是当显像管内部的电子枪阴极发出的电子束,经强度控制、聚焦和加速后变成细小的电子流,再经过偏转线圈的作用向正确目标偏离,穿越荫罩的小孔或栅栏,轰击到荧光屏上的荧光粉。这时荧光粉被启动,就发出光线来。R、G、B三色荧光点被按不同比例强度的电子流点亮,就会产生各种色彩。 CRT显像管使用电子枪发射高速电子,经过垂直和水平的偏转线圈控制高速电子的偏转角度,最后高速电子击打屏幕上的磷光物质使其发光,通过电压来调节电子束的功率,就会在屏幕上形成明暗不同的光点形成各种图案和文字。这种技术最早是1897年由德国人布朗发明。 背投原理简析 DLP背投的实现原理很简单,在设备内部设臵一部投影机,发出的图像经透镜放大后投射到屏幕背面,就是背投。正是基于这种原理诞生的背投,由于采用不同的投影机种类,主要可分为CRT(阴极射线管)、LCD(液晶)、DLP(数字光处理)等几种。CRT背投属于背投阵营中的低端产品,而其它几种背投则对应地为高

端产品,其中以DLP背投最为出色,其图像清晰度、亮度、色彩、可视角度以及体积来看,均比传统CRT背投有了很大提高。以下文中所述背投均指DLP背投。 优点:廉价的低端显示方案。 缺点:体积与重量过大,长时间不间断工作,加快背光灯老化。 等离子原理简析 PDP是一种利用气体放电的显示技术,其工作原理与日光灯很相似。它采用了等离子管作为发光元件,屏幕上每一个等离子管对应一个像素,屏幕以玻璃作为基板,基板间隔一定距离,形成一个个放电空间。放电空间内充入氖、氙等混合惰性气体作为工作媒质,在两块玻璃基板的内侧面上涂有金属氧化物导电薄膜作激励电极。当向电极上加入电压,放电空间内的混合气体便发生等离子体放电现象,也称电浆效应。等离子体放电产生紫外线,紫外线激发涂有红绿蓝荧光粉的荧光屏,荧光屏发射出可见光,显现出图像。优点:颜色鲜艳、高亮度、高对比度缺点:耗电与发热量很大,严重灼伤现象,画质随时间递减。 液晶原理简析 TFT-LCD液晶是利用液状晶体在电压的作用下发生偏转的原理。由于组成屏幕的液状晶体在同一点上可以显示红、绿、蓝三基色,或者说液晶的一个点是由三个点叠加起来的,它们按照一定的顺序排列,通过电压来刺激这些液状晶体,就可以呈现出

显示技术的简史及发展趋势

显示技术的简史及发展趋势 ——由LCD技术到柔性显示技术随着人们对显示器的色彩追求和显示实用性的追求,近二十年前基于等离子技术和液晶技术的平板显示器问世,显示器市场发生了翻天覆地的变化。显示器市场分为两路大军:LCD和CTR。但是伴随实用性需求的增强,透明化及柔化的显示技术也问世。就单纯的显示技术而言,百度百科上理解为是利用电子技术提供变换灵活的视觉信息的技术,其主要任务是根据人的心理和生理特点,采用适当的方法改变光的强弱、光的波长(即颜色)和光的其他特征,组成不同形式的视觉信息。视觉信息的表现形式一般为字符、图形和图像。 从显示技术的发展情况来看,值得关注的莫非LCD液晶显示器、蓝相液晶显示技术以及柔性显示技术,下面,我将从这几个方面来进行对显示技术发展概况的阐述。 1、LCD液晶显示器 LCD(Liquid Crystal Display)液晶显示器的构造是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶盒,下基板玻璃上设置TFT(薄膜晶体管),上基板玻璃上设置彩色滤光片,通过TFT 上的信号与电压改变来控制液晶分子的转动方向,从而达到控制每个像素点偏振光出射与否而达到显示目的。 早在19世纪末,奥地利植物学家就发现了液晶,即液态的晶体,也就是说一种物质同时具备了液体的流动性和类似晶体的某种排列特性。利用液晶的电光效应,英国科学家在本世纪制造了第一块液晶显示器即LCD。今天的液晶显示器中广泛采用的是定线状液晶,如果我们微观去看它,会发现它特象棉花棒。与传统的CRT相比,LCD不但体积小,厚度薄,重量轻、耗能少、工作电压低且无辐射、无闪烁,并能直接与CMOS集成电路匹配。由于优点众多,LCD从1998年开始进入台式机应用领域。 从液晶显示器的原理上来看: 首先,就液晶的物理特性而言,当通电时导通,排列变的有秩序,使光线容易通过;不通电时排列混乱,阻止光线通过,让液晶如闸门般地阻隔或让光线穿透。大多数液晶都属于有机复合物,由长棒状的分子构成,在自然状态下,这些棒状分子的长轴大致平行,将液晶倒入一个经精良加工的开槽平面,液晶分子会顺着槽排列,所以假如那些槽非常平行,则各分子也是完全平行的。 其次,LCD技术是把液晶灌入两个列有细槽的平面之间,这两个平面上的槽互相垂直。也就是说,若一个平面上的分子南北向排列,则另一平面上的分子东西向排列,而位于两

屏幕和显示器的发展史

OFweek显示网讯日常生活中的各种设备的屏幕和显示器与我们息息相关,其种类繁多,各式各样。但你了解屏幕和显示器的发展历史吗?让我们跟随作者的时间轴,乘着时光机,去了解一番屏幕和显示器的发展历程。 大把时间我们都盯着屏幕。有人估算说:美国人平均每天看电视、手机、电脑等等设备的屏幕超过400分钟,而这大约占我们醒着的时间的40%。 数十年间,显示技术已是我们日常生活中不可或缺的一部分。从20世纪50年代的调频电视,到早期Macintosh电脑,再到今天令人印象深刻的AM OLED和灵活多变的屏幕。 事实上,如今众多普及的显示技术在多年前就已生根萌芽。比如,一想到3D电影,你就会想到如阿凡达之类的视觉杰作,但3D电影技术可追溯到20世纪早期。而高清4K(如今是5K)电视的出现也具有极深的渊源。 看看下方的时间轴,它将为你概述过去一个半世纪里显示技术的简史。 奠基:CRT(阴极射线管)和早期发现铺平道路 1897——CRT诞生 作为诺贝尔奖获得者,杰出物理学家和发明家,同时也是Karl Ferdinand Braun(卡尔·布劳恩),建造了第一个CRT(阴极射线管)。该CRT包含一个能够通过电子束触及磷光表面创造出图像的真空管。之后,此项技术被用于早期电视和电脑显示器上显示图像。 1907——电场发光的发现 英国无线电研究员Henry Joseph Round发现电场发光。电场发光是一种自然现象,该发现奠定了之后LED技术发展的基础。同年,俄罗斯科学家Boris Rosing首次运用CRT将简单的几何图像显示到了电视屏幕上。 1925-1928——电视功能初现

苏格兰工程师John Logie Baird,演示了电视的一些功能,包含传输识别人脸(1925)、动态图像(1926)和彩色图像(1928)。 20世纪40、50年代:3D电影的试验 1947年,苏联放映了电影Bwana Devil(博瓦纳的魔鬼)并称其为“首部3D电影”。在1952年至1955年间,共有46部3D电影放映,包括著名的House of Wax(神秘蜡像馆)。然而,3D电影劣质的视觉效果使得观众大失所望,因此也就没有流行开来。

视频监控系统的发展历程

视频监控系统的发展历程 视频监控技术的发展大致经历了三个阶段: 第一阶段:1984年到1996年,这个阶段以闭路电视监控系统为主,也就是第一代模拟电视监控系统。其传输媒介为视频线。由控制主机进行模拟处理。那时候主要应用于银行、政府机关等高档场所。是一个起起步阶段 第二阶段,九十年代中期至九十年代末,以基于电脑插卡式的视频监控系统为主,这个阶段也被业内人士称为半数字时代。其传输媒介依然是视频线缆。由多媒体控制主机或硬盘录像主机(DVR)进行数字处理和存贮。这个阶段的应用也多限于对安全程度要求较高的场所。这就是初步发展阶段。 第三阶段,九十年代末至今,以嵌入式技术为依托,以网络、通信技术为平台,以智能图像分析为特色的网络视频监控系统为主,自此,网络视频监控的发展也进入了数字时代。网络视频监控的应用不再局限于安全防护,逐渐也被用于远程办公、远程医疗、远程教学等领域。高速发展阶段是从2005 年至现在 视频监控的发展经历了:模拟视频监控、半数字监控、IP数字监控三个阶段.数字化,网络化是视频监控的数字化也是监控技术发展的必然趋势. 全模拟的监控方案:模拟摄像机+磁带机已被淘汰 这个方案的前端采集与后端显示和传输线路都使用模似信号,所以又称为闭路电视监控系统(CCTV)。需要专门铺设线路并且成本高,在长距离传输时视频损耗大,严重影响了后端的显示的效果。也没有完整的针对大量前端的有效管理机制,所有模似信号需要中央视频切换矩阵控制,所以系统容量有限。它采用模似信号存储容量很大,调看录像非常不方便。

半数字化的监控方案:模拟摄像机+DVR 或模拟摄像机+DVS+NVR 这个方案前端和传输采用模似信号,存储则采用数字方式,一般为DVR。前端:早期采用MPEG2,MPEG4压缩方式,效果不是很好,现在有的部分H。264方案。线路也需要专门铺设,成本高并且在较长距离传输时候视频损耗大也影响后端的显示的效果。集成能力:没有完整的针对大量前端的有效管理机制,所有模似信号需要中央服务器的视频卡处理 (一般单台仅支持16路),系统容量有限。存储与回放:事后查阅,需要到专门服务器上进行。 全数字化的监控方案:分散的IP Camera模式 该方案的前端和传输都采用数字信号,且传输基于IP网络进行。 前端:直接采用一体机,内置LINUX微型服务器,直接接入IP网络。由于常用的一体机,其没有集成式的管理,在接入ADSL时,受限于中国的网络固定公网IP很少, IP不固定,需要再依赖于DDNS等第三方服务。并且需要用户的NAT额外设置,使用不方便。这个方案适合于简单的单个消费型的家庭用户。存储与回放:由于一体机前端一般只能接入SD/CF卡等,其容量一般为4G,只能存储最近几小时的视频数据,无法形成真正的录像调阅机制。 全数字化的监控方案: LiveCamera视频监控平台,基于互联网,统一平台,统一管理 该方案的前端,传输,显示都使用数字信号,且于IP网络传输。传输:信号基于IP网络传输,因此适合长距离传输。由于现在的建筑等一般已经安装了的IP网络,因此布线成本低。在没有网络的地方,可以使用电话线 ADSL 方式接入。

激光显示发展现状和技术特点精编

激光显示发展现状和技 术特点精编 Document number:WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986

激光显示发展现状和技术特点 姓名: 班级: 学号: 指导老师: 日期:

摘要:激光显示技术,发展方向,优点,发展历程,分析国内外激光显示技术的市场现状。 关键词:激光显示,未来方向,优势,市场现状 目录 一、显示技术的概述及未来方向———————————— 3 二、激光显示三大优势————————————————3、4 三、激光显示技术研究与发展历程———————————4 四、我国激光显示产业发展现状————————————————4、5 五、国外激光显示技术发展现状————————————5、6

六、结论——————————————————————6 参考文献 一、显示技术的概述及未来方向: 显示技术的发展经历了黑白显示、彩色显示、数字显示这几个阶段。不同的显示时代解决了不同问题,每一个时代都有自己的特征。在彩色时代,由黑白改变为彩色,展现了绚丽多彩的世界。在数字时代,由标清转向高清,从模拟信号源提升为数字信号源,从中小尺寸屏幕提高到中大屏幕。 下一代显示技术向哪一个方向发展,不同专家有不同认识。从我们分析来看,高清分辨率不会有大的改变。数字信号在5至10年内也不会有改变。更大的潜力值得挖掘和可以挖掘的就是在颜色方面。目前的CRT电视、液晶电视、等离子电视所反应出来的色彩也仅仅是反应人能够看到的颜色30%左右,这远远不能达到人们对亮丽、绚丽世界的追求。在颜色改变上,有很大的潜力。 二、激光显示三大优势:

1、色域空间大 目前市场上销售的显示器件如:CRT,LCD,PDP,DLP投影仪以及电影放映机等的色彩再现能力均未突破NTSC制式的色彩空间,其色域空间仅能覆盖人眼所能识别的色彩空间的%,难以真实还原自然色彩,这一不足成为进一步提高显示质量的重要障碍。对比传统光源在色域方面,LED是很好的光源技术,但由于其属于泛光照明的特性,在高亮度、大屏幕显示方面的不足,大大影响了LED在投影显示技术上的应用空间。与此不同的是,激光具有非常高的强度,这样就为高亮度、大屏幕及超大屏幕显示提供实现基础。激光光源是满足各种高端显示要求的最佳光源。所以业界将激光显示技术称为“人类视觉史上的一场革命”。 2、光源寿命长 激光器产生的为单波长可见光,电光转化效率与传统的显示光源相比有极大提高,避免了传统大功率光源放热过高的缺点。激光光源使用寿命长,可长达十年之久,相当于传统光源寿命的十至二十倍,从长远来看使用成本明显低于现在通用的传统大功率光源,产品整体性价比明显高于传统产品,并且维护简便,总体维护成本低。 3、环保节能显着

全息技术的发展历史及其应用前景

全息技术的发展历史及其应用前景 整理By:标准时间3 本文主要介绍全息技术的工作原理、发展历史及应用前景。 1.全息技术的工作原理 全息技术利用了光的干涉原理来记录物光波并利用光的衍射原理来再现物光波,因此其工作过程主要分为全息记录和全息图的再现。本文以激光全息照相为例说明其工作原理。 全息记录 全息记录利用了光的干涉原理,因此要求记录的光源必须是相干性能很好的激光。图1-1是拍摄全息照片的光路图。 图1-1 拍摄全息照片的光 由激光器发出的激光束,通过分束镜(Beam splitter)分成两束相干的透射光和反射光:一束光经反射镜Mirror1反射,扩束镜Lenses1扩束后照射到被拍摄物体上,再从物体投向照相底片(Film)上,这部分光称为物光(Object beam)。另一束光经反射镜Mirror2反射,扩束镜Lenses2扩束直接照射到底片上,称为参考光(Reference beam)。由于同一束激光分成的两束光具有高度的时间相干性和空间相干性,在照相底片上相遇后,形成干涉条纹。由于被摄物体发出的物光波是不规则的,这种复杂的物光光波是由无数的球面波叠加而成的,因此,在全息底片上记录的干涉图样是一些无规则的干涉条纹,这就是全息图。 全息图的再现 全息图的物像再现过程就是光的衍射过程。一般采用拍摄时所用的激光作照明光,并以特定方向或与原参考光相同的方向照射全息图片,就能在全息图片的衍射光波中得到0级衍射光波和±1级衍射光波(如图1-2所示)。

图1-2 全息图的物象再现示意 图1-2中,把拍好的全息照片放回底片架上,遮挡住光路中的物光,移走光路中的被拍物体,只让参考光照在全息图片上。这样在拍摄物体方向可看到物的虚像,在全息照片另一侧有一个与虚像共轭的对称实像(不易观察到),这是最简单的再现方法。 2.全息技术的发展历史 全息照相技术是1948年英国科学家丹尼斯?伽伯(Dennis Gabor)为改善电子显微镜成像质量提出的重现波前的理论,并因此获得了诺贝尔奖。但当时由于缺乏纯净的能够相互干涉的光,全息图的质量很差。直到十二年以后的1960年,激光器问世,美国密执安大学的埃梅蒂?利斯与朱里斯?尤佩尼克拍成了第一张全息相片,全息技术才有了蓬勃快速的发展。 全息技术的发展大致可分同轴全息术、离轴全息术、白光再现全息术、白光全息术等4个阶段。 同轴全息技术 同轴全息术是伽伯当时采用的技术,这一阶段主要是在1960年激光器出现以前。这种技术获得的物体的再现像与照明光混在一起,不易观察。 1948年,伽伯为提高电子显微镜的分辨率,在布拉格的“x射线显微镜”、泽尼克的相衬原理的启示下,提出了一种用光波记录物光波的振幅和相位的方法,并用实验证实了这一想法。为了进一步证实其原理,他先后采用电子波与可见光进行了验证,并在可见光中得到了证实,同时制成了第1张全息图。从那时起至20世纪5O年代末期,全息图都是用汞灯作为光源,而且是参考光与物光共轴的共轴全息即同轴全息图。它与4-1级衍射波是分不开的,这是全息术的萌芽时期。这个时期全息图存在2个严重问题,一个是再现的原始像与共轭像分不开;另一个是光源的相干性太差,因此在这10多年中,全息术进展缓慢。 离轴全息技术 离轴全息术是在激光器出现以后产生的用激光记录激光再现的全息术,其特点是获得的物体重现像与照明光分离,易于观察。 1960年激光的出现,提供了一种高相干度光源。1962年,美国科学家利思(Leith)和乌帕特尼·克斯(Upatnieks)将通信理论中的载频概念推广到空域中,提出了离轴全息术,就是用离轴的参考光与物光干涉形成全息图,再利用离轴的参考光照射全息图,使全息图产生3个在空间互相分离的衍射分量,其中一个复制出原始物光。这样,同轴全息图两大难题宣

显示技术的发展与展望(PDF)

显示技术的发展 与展望 指导教师:乔林 班级:机械62 姓名:陶永康 学号:2006010429 日 4 2 月 2 1 年 7

007年12月24日 显示技术的发展与展望 摘要: 显示技术在当今操作系统技术发展中占据着重要的地位。显示技术的发展速度也是日异月新。当今世界上主流的显示技术有LCD 、PDP 、OLED 、SED 等。本文分别论述了计算机显示技术的发展历史和现状。文章中针对各种显示技术的具体特点和情况分别分析了其未来的发展趋势。 Abstract: The technology of Display holds an important status in the development of the technology of Operating System. The technology of Display has never end changes and improvements. In the modern times, the most popular technology of Display includes LCD 、PDP 、SED 、OLED and so on. In this passage, I will talk about the history of the development and the current situation of the technology of Display, and I also look forward to the future of the different technology of Display, based on the different features of display. 引言: 五官是人的信息接收端,但据说85%是通过眼睛的图像输入接入信息。统计显示人五官接受信息时的感受细胞数量和处理速度如表1所示。从五官接收信息的细胞数量方面进行比较,视觉最大,触觉、味觉次之;而从处理速度而言,视觉也最快,达3Mbps ,听觉要低2

液晶显示器发展史

前言:一直以来,追求更完美的视觉享受都是我们桌面显示设备的目标,回顾近年的显示技术发展历程,我们不难发现它都是围绕着同样一个主题-“追求更佳的人类肉眼视觉舒适性”! 作为近几年才突然新兴起的新产品,液晶显示器已经全面取代笨重的CRT 显示器成为现在主流的显示设备。可是,液晶显示器的发展之路并不是我们想象中的那样一帆风顺。下面,我们与新老玩家一起回顾一下近年LCD发展的艰辛曲折之路。 LCD早期发展(1986~2001)—过高成本抑制其发展之路 一、技术不成熟的早期,LCD主要应用于电子表、计算器等领域 我们平时所说的LCD,它的英文全称为Liquid Crystal Display,直译成中文就是液态晶体显示器,简称为液晶显示器。

图:液晶显示器,简称LCD 液晶是一种几乎完全透明的物质。它的分子排列决定了光线穿透液晶的路径。到20世纪60年代,人们发现给液晶充电会改变它的分子排列,继而造成光线的扭曲或折射,由此引发了人们发明液晶显示设备的念头。 世界上第一台液晶显示设备出现在20世纪70年代初,被称之为TN-LCD (扭曲向列)液晶显示器。尽管是单色显示,它仍被推广到了电子表、计算器等领域。

图:早期的LCD的一个重要应用领域是计算器 二、日系厂商掌握TFT-LCD关键技术-LCD产业高速发展 回 首IT产业的种种发展历史我们不难发现,日系厂商在推动IT技术发展时所做的贡献非常大,但是,种种历史迹象也表明,只要该技术核心仍然掌握在日系厂商手 中,这类产品的价格永远会高居不下,例如当年索尼的特丽珑管技术。80年代,STN-LCD(超扭曲向列)液晶显示器出现,同时TFT-LCD(薄膜晶体 管)液晶显示器技术被研发出来,但液晶技术仍未成熟,难以普及。 80年代末90年代初,日本掌握了STN-LCD及TFT-LCD生产技术,LCD 工业开始高速发展。

显示技术及发展现状

OLED、LCD技术的发展和挑战——柔化及透明化显示 哈纳| 10061203 | 2013年3月25日

摘要:文章对对显示技术的发展和OLED技术做了简要介绍,着重对柔化及透明化显示两大方向的技术发展进行了综述。此外,对世界OLED产业的技术分布进行了总结,并提出了对我国OLED产业的发展的建议。 引言 随着人们对显示器的色彩追求和显示实用性的追求,大约15年前基于等离子技术和液晶技术的平板显示器问世,显示器市场发生了翻天覆地的变化。显示器市场分为两路大军:LCD和OLED。但是伴随实用性需求的增强,透明化及柔化的显示技术也问世。 1LCD显示技术 LCD(Liquid Crystal Display)的构造是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶盒,下基板玻璃上设置TFT(薄膜晶体管),上基板玻璃上设置彩色滤光片,通过TFT上的信号与电压改变来控制液晶分子的转动方向,从而达到控制每个像素点偏振光出射与否而达到显示目的。 由于LCD的硬质结构所限,其不能作为柔化显示器。所以柔化显示器都向OLED方向发展

而透明显示技术方面却有一定的进展2010 年日本夏普公司的一个实验小组发表了一 种利用网状聚合物液晶( Polymer Network LiquidCrystal) 制作的 60 inch 的透明显示板。相对于分散聚合物液晶( Polymer-Dispersed Liquid Crystal) 而言,网状聚合物液晶的优点是其可以用 TFT 有源矩阵进行驱动且所需要的驱动电压较低。 这种透明显示板油两个工作模式:黑白模式及彩色模式。 黑白模式分为透明态及散射态。如图 1 所示,当面板工作于透明态时,观看者可以透过面板观察到面板后的光源和物体。当面板工作于散射态时,面板后的光源及物体发出的光到达面板后会发生散射,对观看者而言,面板上的图像将是模糊的,无法分辨光源及物体。 要使显示屏显示彩色图像,传统液晶显示技术主要使用3 种方法实现彩色显示: ①使用红、绿、蓝三色滤色片; ②向宾主模式液晶加入二色性染料; ③采用背光源颜色高速变化的场序模式。但是这 3 种方法都不适用于透明显示板。如果使用滤色片,由于滤色片会吸收光线,必然造成面板的透明度降低;如果使用宾主模式,即使二色性染料排列方向与面板平行,倾斜 方向的透光率仍然很低; 而网状聚合物液晶的响应时间是74 ms,满足不了场序模式的要求。该实验小组采用投影的方法将彩色图案投影到 显示屏上,如图 2 所示。 该 60 inch 透明液晶显示板使用网状聚合物液晶及 TFT 阵列制作而成,其特性如表 1 所示,其中透明度是在正常直射光的条件下测得的。 表160 inch 网状聚合物液晶透明显示板特性

未来行业发展趋势 D显示技术全面解析

未来行业发展趋势3D显示技术全面解析 2009年02月18日10:30 [] [字号:] 来源:中关村在线 第1页:3D显示技术全面解析 ● 由来已久的3D显示技术 在春节后,三星和优派分别结合NVIDIA最新的3D Stereo技术推出了新款3D 液晶显示器(请详见《游戏视觉革命优派发布全球首款3D液晶》和《画面有何不同?三星3D显示器全国首测》),很多网友都开始对这两款3D显示器产生了浓厚的兴趣,并且引发了新一轮3D显示的狂潮。 3D显示器一展出就受到了很多人的关注 事实上,3D显示技术并不是第一次和广大消费者见面。在三星2233RZ和优派VX2265wm发布之前,已经有不少支持3D显示的设备问世,不过它们和前两者采用的是完全不同的3D显示解决方案。 不少厂商已经推出了3D显示器 事实上早在十几年前,3D立体显示技术雏形就已经被开发出来,以达到在2D 显示设备上显示3D立体画面的效果。在随后的时间内,很多厂商都推出了自己的

3D显示解决方案,它们在显示原理以及实际效果上都有很大的区别。 大部分3D技术都需要专用眼镜的辅助 在三星和优派分别推出3D显示器后,一部分网友并不以为然,认为它们所使用的3D技术和之前推出的相同。但事实上并非如此。接下来,我们就对目前常见的几种3D技术进行介绍,看看各种3D显示技术的优点和存在的问题。 ● 3D显示技术的总体分类 早期不论是使用显示器还是电影院中的大屏幕来作为显示设备,人们都需要佩戴特制的专用眼镜才能看到3D立体效果,不过随着技术的不断改进,一些厂商推出了不需要佩戴3D眼镜,就能够观察到立体画面的显示设备,因此总体上,3D 显示设备可以分为需要佩戴3D眼镜和不需要佩戴3D眼镜这两大类。接下来,我们分别按照这两大类技术进行一一介绍,首先我们来看看不需要佩戴专用眼镜的裸眼3D技术。 三星推出的无需佩戴专用眼镜的大尺寸3D显示器

相关文档
最新文档