显示器们的前世今生

从土地上的扭曲线条到泥板上的楔形文字，从青铜大鼎铸造的象形文字到竹简和丝绸上的刀刻笔画，从打磨切薄的动物皮革到蒸煮捣抄的植物纤维，人类写下、刻下、画下印记。当静态展示再也不敷使用，快速变化的显示便顺理成章地登上了舞台。现在我们对随处可见的显示器丝毫不以为怪，然而却很少想起，这些遍布全球的闪烁画面，仅仅诞生于一百一十多年前。但是其中有一些，已经开始慢慢老去，逐渐被人们遗忘。现在，让我们来回顾一下这些活跃了数十年的老熟人，再看看那些对它们的地位虎视眈眈的挑战者吧。

那些正在谢幕和将要谢幕的演员们

德国物理学家卡尔·费迪南·布劳恩（Karl Ferdinand Braun）发明阴极射线管（CRT）显示器那一年，离人类跨入19世纪，还有三年多的时光。虽然在一百多年后的今天，CRT的地位正在受到液晶显示器的严重威胁，但它到目前为止依然是使用最为广泛的显示设备，老而弥坚。CRT的主要部分是一个真空的喇叭状玻璃管，通上电，玻璃管末端的三支电子枪就会射出电子束。在偏转磁场的控制下，电子束依次点亮屏幕上涂刷的每一处磷光粉，显示出绚丽颜色。这种老古董很好认——它们的体积都偏大，而且整个显示器的厚度一般和屏幕尺寸成正比。虽说世界上第一台便携式电脑使用的就是这种显示器，但它实在太过笨重，而且总是很快就变得热烘烘。直到20世纪60年代，这种情况才得以改善。

20世纪60年代是一个疯狂的年代。我们现代所使用的许多技术都可以追溯到那个时代，比如现在常见的等离子显示（PDP,Plasma Display Panel）和液晶显示（LCD,Liquid Crystal Display）技术。唐纳德·比策（Donald Bitzer）是个牛人，当时在美国伊利诺伊大学香槟分校工作，就是他和他的同事H·吉恩·思鲁图（H.Gene Slottow）在1964年一起发明了等离子显示器。他们把大量的等离子管排列在一起构成屏幕，在每个等离子管对应的小室内部充上了惰性气体。在给等离子管电极加上高压后，惰性气体将会发射紫外线，而让荧光粉发光。每个离子管就是一个单独的发光单元，众多发光单元就会像众多彩色马赛克小块一样拼成我们看到的图像。等离子显示器可以做得很薄，也可以做得很大——这让它们做电视比较合适。现在的等离子电视可以做到150英寸，这个数字意味着，电视的对角线长达3.81米。但是它的结构有些复杂，价格也有点偏高。对于电脑这样大众化的工具来说，还是用液晶显示器更合适一些。

等离子显示器发明的同一年，1964年的秋天，乔治·H·海勒密尔（George H.Heilmeier）奠定了液晶显示技术的基础。虽然液晶早在1888年就被发现了，但是当时的人们并没有想出可以拿这种会流动但是却具有某些晶体特性的东西怎么办。很显然，乔治找到了一条比较有前途的路。1968年，第一台液晶显示器在美国被生产出来，这个比CRT晚生了七十多年的小兄弟开始飞快地蚕食老大哥的领地。液晶显示的优势逐渐表现出来：薄、工艺成熟、成本不高，还可以根据需要切成任意大小的显示屏。现在，我们每天从起床到入睡，都会看到许许多多的液晶显示器。电子表、手机、电脑，甚至闹钟、微波炉和冰箱，随处都是。它马上就会成为最主流的显示技术——只要等CRT显示器慢慢老化就行。

不过，液晶也不是人们理想中的显示器。它显然太过耗电、有显示角度的限制，而且看起来颜色并没有那么鲜艳。比液晶显示更好的显示技术，有些已经开始崭露头角，有些正在研发当中。其中的一些一定会取代今天液晶的位置，如同液晶显示器正在取代CRT一样。毕竟，历史就是这样前进的。

那些正在登场和即将登场的挑战者

让我们把时钟向前播几十年。1979年，出生在香港的邓青云博士正在柯达公司的实验室从事研究工作。有天晚上，他返回公司去取忘在实验室中的东西，突然发现一块有机蓄电池在闪闪发光。这一意外发现拉开了有机发光二极管（OLED）的研究序幕。在公司同事的帮助下，邓青云于1987年成功制造出了低电压、高效率的光发射器，具有实用价值的OLED终于成为现实。

每个OLED单元都可以分成几层。最上面和最下面的两层是电极，中间夹着发光材料。当通电时，电子从高能级迁跃至低能级所释放的能量将会以可见光的形式传递出来，并且因为材质不同，产生出红、绿和蓝的显示器三原色，组合成各种不同色彩。

现在，OLED是最令人激动的显示技术之一。它不像液晶显示技术那样需要有外部光源，而且更省电、更明亮、更鲜艳，也更薄。不过目前OLED还有一些问题，例如耗电量比较高、使用寿命不太长以及隔水隔氧性能有所缺陷等。但是，适合于手持设备的OLED屏幕已经开始投产，有几种手机已经开始使用这种屏幕。现在手持设备上使用的液晶显示屏，将会逐渐被OLED取代，而包括惠普、戴尔和苹果在内的一些电脑大厂，也开始纷纷投入对OLED大屏幕的研发。

不仅如此，在透明电极的帮助下，OLED可以做成完全透明的显示器。在《钢铁侠》、《少数派报告》那些科幻片中经常露面的透明显示器，也将会很快出现在现实生活当中。飞利浦已经开始进行这方面的研究，也许几年后，我们的落地窗本身就可以是电脑的显示屏；而通用汽车公司打算更进一步，把汽车的风挡玻璃变成显示屏，这样我们可以不必低头看GPS和仪表盘——它们会直接显示在风挡玻璃上。

OLED还可以附着在塑料的基材上，这也就意味着OLED显示器甚至可以弯曲。OLED在显示上不像液晶显示器那样有视角问题，像素之间也不存在间隙，而柔性的OLED无疑更吸引人——想想一张卷起来的电子报纸吧。

听起来不错。从2005年开始，就有许多厂商开始展示他们的柔性显示器技术，但是到目前为止都没有真正商业化的产品。不过既然这么多厂商都在OLED上下了大注，这个领域的发展速度应该能给我们些惊喜。

OLED用来看电影应该会不错。但是如果看书的话，最合适的显示设备还应该算是电子墨水。毕竟阅读体验是读书时很重要的一部分，这也是人们顽固地拒绝书籍电子化的一个原因。而电子墨水，能在阅读时提供和真正的书十分相似的体验。

电子墨水早在20世纪70年代就开始为人们所关注，当时日本松下公司和美国施乐公司都投入了这方面的研究。真正能够商业化的产品则要到二十年之后。1997年，美国麻省理工学院媒体实验室的约瑟夫·雅各布森（Joseph Jacobson）教授开办了一家叫做E Ink的公司，吸纳了摩托罗拉、朗讯和几家风险投资公司的资金，把电子墨水成功地商业化，而且注册了专利。

现在所说的电子墨水，主要是基于电泳技术的产品。它利用的是电荷同性相斥异性相吸的原理。让我们假设一个水球，其中装了一些黑色和白色的颜料胶囊，其中白色的胶囊带正电荷，黑色的带负电荷。然后我们将这个水球放在一块板上，给这块板加电。当这块板带正电的时候，黑色胶囊会沉底，白色胶囊则会浮上去。这时候从上向下看的话，我们就会看到这个水球是白色的。如果给这块板加负电，那么从上方看，这个水球就变成黑色的了。实际上E Ink公司的电子墨水也是这样，只不过水球、胶囊的体积都十分微小罢了。

电子墨水的主要优点在于它几乎不耗电。它的屏幕本身不发光，而是依靠自然光；它的电极板上的电荷会保留很长时间，即使断电，图案和文字也会依然保留下来。使用电子墨水的显示装置，只有改变图案的时候才会耗电——这也就是为什么那些使用电子墨水的阅读器，其电池的续航能力往往比MP3这样的电子消费品高出一个数量级的原因。而且就目前来说，它的显示效果应该是和传统书籍最相像的。

但是电子墨水的缺点也很明显。从上面的原理介绍我们可以看出，电子墨水很难显示彩色的图案，而且如果图案太过精细的话，显示效果也往往不尽如人意。这也是厂商改进的重点。

E ink公司将专利授权给台湾元太科技生产，现在市面上能够买到的电子阅读器，其显示器几乎全部是元太的产品。2009年元太科技收购了E ink公司，并且加紧开发能够提供更加细致图像、更多颜色层次的新一代电子墨水。

2009年5月，美国辛辛那提大学和SUN化学公司开发出一种新型的彩色电子纸。通电时，液态的色素会被“挤”到电子纸的表面，从而显示出缤纷色彩；而断电后，又会“缩”回到纸中的颜料池中。效果就像是把一个装了颜料水的气球用力压在玻璃板上一样。这种技术很有趣，也许还很有前途。

还有那些虎视眈眈的旁观者

有一家很低调的公司，一直在开发那种能够在空气中投影的设备，就像我们在《星球大战》中看到的那样。这种设备可以将空气雾化，然后在上面投出立体的影像来。这家叫做IO2 Technology的公司声称他们的产品将在2010年上市——当然，也只是声称而已——但是售价有些高。18000美元的价格，足以让大多数人对这种梦幻装备望而却步——虽然随着技术的成熟，它必然会走进我们的生活当中——那应该是更久以后的事情了。

在这种投影工具还买不到之前，跳票了许久的SED显示器可能更值得电脑用户们期待一些。这种技术全称是Surface-conduction Electrone-mitter Display”，译成中文就是“表面传导电子发射显示器”。佳能从1986年就开始开发这种技术，不过直到2009年的电子消费展上，我们才看到一点点眉目。SED的发光原理和最老的CRT显示器有些像，依然是用高速电子撞击荧光粉发光，只是它不采用射线管，而是使用了薄薄一层氧化钯薄膜。我们知道CRT是目前所有显示器中综合画质最出色的，SED自然也继承了CRT的优良品质，再加上其制造成本可能只有等离子显示器和液晶显示器的1/2到1/3，耗电量只有同规格的等离子和液晶显示器的一半——也就不难理解为什么有些人会认为SED将是划时代的产品了。

看起来我们绕了一圈，从CRT开始，走过了等离子、液晶，迎来了OLED、电子墨水，最后又回到CRT的老路子上来了。不过这也难怪，毕竟历史的车轮，和其他的轮子一样，都是圆的嘛。