晟辉智能制造

CRT显示技术如何从主流走向落幕?

CRT显示技术的历史

CRT的核心原理可以追溯到19世纪末的真空放电现象,它的历史大致可以分为以下几个关键阶段:

CRT显示技术如何从主流走向落幕?-图1
(图片来源网络,侵删)

第一阶段:科学发现与早期雏形 (19世纪末 - 1920年代)

这个阶段是CRT的“科学孕育期”,主要目标是理解阴极射线并将其应用于科学研究。

  • 1869年: 德国物理学家尤利乌斯·普吕克 发现了阴极射线,即在真空管中从阴极(负极)发出的射线束。
  • 1897年: 德国物理学家卡尔·费迪南德·布劳恩 发明了世界上第一个具有实用意义的CRT,他在真空管内设置了荧光屏,当阴极射线撞击屏幕时,会发出荧光,为了控制射线,他在管内加入了水平和垂直的偏转板,使射线束可以在屏幕上移动,这个装置被称为“布劳恩管”(Braun Tube),它被公认为现代显像管和示波器的直接鼻祖,最初,它主要用于示波器,观察电信号的波形。

特点: 体积庞大、笨重,主要用于实验室科研,不具备商业显示价值。


第二阶段:电视的诞生与商业化的开端 (1920年代 - 1940年代)

这是CRT从实验室走向大众视野的决定性时期,与电视技术的发展紧密相连。

  • 1925年: 苏格兰发明家约翰·洛吉·贝尔德 成功利用机械扫描系统(非CRT)传输了史上第一个电视图像,但他的系统不稳定且分辨率极低。
  • 1929年: 俄国裔美国发明家弗拉基米尔·佐利金 发明了光电摄像管,这是第一个真正实用的电视摄像设备,同年,美国发明家菲洛·法恩斯沃斯 也发明了类似的图像分解管,这为电视信号的摄取提供了可能。
  • 1934年: 德国公司Telefunken 推出了世界上第一台基于CRT的商用电视机,标志着CRT技术正式进入消费电子领域。
  • 1939年: 美国国家广播公司 开始在纽约世界博览会上进行电视广播,RCA 公司展示了其CRT电视机,二战期间,电视的发展因战争而停滞,但雷达技术(同样基于CRT的荧光显示)得到了飞速发展。

特点: CRT成为电视接收机的核心,电视广播开始出现,但普及率仍然很低,二战后迎来爆发式增长。

CRT显示技术如何从主流走向落幕?-图2
(图片来源网络,侵删)

第三阶段:黄金时代与技术的成熟 (1950年代 - 1980年代)

这是CRT技术发展的巅峰时期,技术不断成熟,成本大幅下降,使其成为家庭娱乐和信息显示的中心。

  • 彩色CRT的突破:

    • 1940年代,RCA的科学家们就演示了彩色电视系统。
    • 1953年: 美国联邦通信委员会 正式采用RCA的兼容彩色电视系统,该系统使用一个显像管,内部涂有红、绿、蓝三种颜色的荧光粉点(或条),通过一个精密的荫罩 来确保对应的电子束只击中相应颜色的荧光粉。
    • 1954年: 美国RCA公司推出了世界上第一台商用彩色电视机RCT-1000,但价格极其昂贵(约500美元,相当于今天的5000多美元)。
    • 到了1960年代末和1970年代,随着技术成熟和量产,彩色电视价格大幅下降,开始在美国家庭中普及。
  • 技术进步:

    • 分辨率提升: 从最初的几百线提升到后来的几百甚至上千线(水平分辨率)。
    • 屏幕尺寸增大: 从9英寸、12英寸的“小盒子”发展到20英寸、25英寸,甚至更大的“家具式”电视。
    • 球面屏到平面直角屏: 早期的屏幕是球面的,存在边缘图像变形和反光问题。1980年代后期平面直角管 被广泛采用,屏幕表面是平面的,边缘失真和反光问题得到极大改善,观看体验大幅提升。

特点: CRT成为绝对的显示霸主,彩色电视成为家庭的标配,技术高度成熟,性能稳定可靠。

CRT显示技术如何从主流走向落幕?-图3
(图片来源网络,侵删)

第四阶段:个人电脑的崛起与显示器的演变 (1980年代 - 1990年代)

随着个人电脑的兴起,CRT从单纯的电视角色,扩展到了计算机显示器领域,并催生了更精细的技术发展。

  • VGA/SVGA标准: IBM的VGA(Video Graphics Array)标准的出现,为计算机显示器带来了统一的分辨率和色彩标准,CRT显示器能够轻松支持从640x480到1024x768甚至更高的分辨率,成为图形设计和早期游戏玩家的首选。
  • 点距技术: 为了提高清晰度,厂商不断改进荧光粉点的排列方式,从早期的荫罩荫栅,如索尼的特丽珑三菱的钻石珑 技术,它们使用垂直的栅条代替网状的荫罩,可以获得更高的亮度和更细腻的图像,尤其在垂直方向上。
  • 纯平技术: 为了解决平面直角屏仍然存在的边缘几何失真和反光问题,1990年代末完全平面显像管 问世,例如三星的丹娜管 和LG的未来窗,它们的内屏是完全平的,实现了“所见即所得”的完美视觉效果,是CRT技术的最后辉煌。

特点: CRT成为PC显示器的绝对主流,技术竞争激烈,分辨率、刷新率、点距、纯平度成为厂商比拼的焦点。


第五阶段:衰落与谢幕 (2000年代 - 2010年代初)

CRT的辉煌在21世纪初开始迅速褪去,被新兴的平板显示技术所取代。

  • 替代技术的出现:

    • LCD(液晶显示器): 最初LCD主要用于笔记本电脑屏幕和低端显示器,随着技术进步,其尺寸增大、响应速度提升、成本下降,开始向CRT市场发起冲击。
    • PDP(等离子显示器): 在大尺寸电视市场,等离子凭借高对比度、广视角的优势,一度成为高端电视的代名词。
    • OLED(有机发光二极管): 作为更具革命性的技术,OLED在色彩、对比度和柔性方面拥有巨大潜力,进一步加速了CRT的淘汰。
  • CRT的致命弱点:

    • 体积庞大、笨重: CRT的深度几乎与屏幕对角线尺寸相当,占用空间大,搬运困难。
    • 功耗高、发热量大: 作为高压设备,CRT非常耗电,会产生大量热量。
    • 几何失真和会聚问题: 即使是纯平CRT,长时间使用后也可能出现轻微的几何失真或色彩会聚不准。
    • 固定分辨率: CRT是“模拟”设备,虽然可以支持多种分辨率,但有一个“最佳分辨率”,切换分辨率会导致图像模糊。
  • 谢幕:

    • 到了2000年代中期,LCD显示器在价格和性能上已经可以与CRT正面抗衡。
    • 2007年左右,LCD显示器在销量上全面超越了CRT。
    • 2025年2月,日本最后的CRT制造商日本电气 宣布停止生产CRT,这被视为CRT时代正式终结的标志。

CRT的遗产

虽然CRT已经成为历史,但它对现代科技的影响是深远的:

  1. 奠定了视觉显示的基础: 布劳恩管是所有现代电子显示技术的基石。
  2. 推动了整个电子工业: 电视和PC显示器的巨大市场,驱动了半导体、材料、光学等相关产业的蓬勃发展。
  3. 创造了独特的视觉体验: CRT的无限对比度(黑色真正为黑)、无拖影的响应速度和自然的色彩过渡,至今仍被一些影音发烧友和怀旧玩家所推崇。
  4. 培养了第一批数字用户: CRT显示器陪伴了一代人成长,是个人电脑普及和互联网浪潮的重要推手。

CRT的故事,是一部关于技术如何从实验室走向大众,如何塑造文化,又如何在更先进的技术面前悄然退场的史诗,它的历史,是整个20世纪电子技术发展的一个缩影。

分享:
扫描分享到社交APP
上一篇
下一篇