透明、3D以及電子紙——不斷進(jìn)步的顯示器技術(shù)（上）
[導(dǎo)讀]2010年11月10～12日，顯示器技術(shù)暨創(chuàng)能·蓄能·節(jié)能技術(shù)展會“FPD International 2010/Green Device 2010”在幕張Messe會展中心拉開帷幕。此次出現(xiàn)了大量打破顯示器行業(yè)閉塞感的技術(shù)展示。各面板廠商顯示出了繼續(xù)追求
2010年11月10～12日，顯示器技術(shù)暨創(chuàng)能·蓄能·節(jié)能技術(shù)展會“FPD International 2010/Green Device 2010”在幕張Messe會展中心拉開帷幕。此次出現(xiàn)了大量打破顯示器行業(yè)閉塞感的技術(shù)展示。各面板廠商顯示出了繼續(xù)追求技術(shù)進(jìn)步的姿態(tài)，力求通過技術(shù)革新，為用戶提供新的體驗(yàn)。
“將通過面板技術(shù)革新帶來的新用戶體驗(yàn)擴(kuò)大市場”。在2010年11月舉行的顯示器技術(shù)暨創(chuàng)能·蓄能·節(jié)能技術(shù)展會“FPD International 2010/Green Device 2010”（FPDI/GD 2010）的主題演講上，韓國LG顯示器研究開發(fā)部門負(fù)責(zé)人Mike Jun（LG顯示器R&D中心副總裁，面板性能部門負(fù)責(zé)人），對打破逐漸迎來成熟期的顯示器市場現(xiàn)狀，表現(xiàn)出了十足的信心。
正如Jun在發(fā)言中講的一樣，F(xiàn)PDI/GD 2010的展示會場上大量展出了新一代顯示器技術(shù)，比如將窗戶替換為顯示器的新用途提案、三維（3D）顯示器及電子紙的性能改善、液晶面板的節(jié)能技術(shù)等。通過這些技術(shù)，“提供可改變用戶生活的新價值”（LG顯示器的Jun）。
透明顯示器相繼亮相
在FPDI/GD 2010上，最吸引技術(shù)人員關(guān)注的是可透過顯示器看到后方的“透明顯示器”（圖1）。展出透明顯示器的有韓國面板廠商LG顯示器、三星電子和三星移動顯示器（Samsung Mobile Display，SMD）三家公司。設(shè)想設(shè)置于辦公室的窗戶上和展示櫥窗等，特點(diǎn)是工藝設(shè)計性高。
圖1：透明顯示器備受關(guān)注
三家韓國面板廠商展示了可透過顯示器看到后方的“透明顯示器”。顯示元件方面，LG顯示器和三星電子兩公司采用了液晶（a，b）。白天以外光為光源，夜晚采用面板背面配置的半透明背照燈。SMD的顯示元件采用了有機(jī)EL（c）。
LG顯示器和三星電子的開發(fā)品，顯示元件采用液晶面板。由于液晶面板不屬于自發(fā)光元件，因此顯示影像時需要背照燈等光源。兩公司的開發(fā)品在晴天的白天等以外光為光源，夜晚等以液晶面板背面配置的半透明背照燈為光源。半透明背照燈“在液晶面板的四邊配置作為光源使用的LED，利用特殊的導(dǎo)光板照射面板背面”（LG顯示器）。
而SMD的顯示元件使用的是有機(jī)EL面板。畫面尺寸共有14英寸和19英寸兩種。均確保了在一個像素內(nèi)不存在有機(jī)EL元件、驅(qū)動元件和電極等的“透明（See Through）”區(qū)域。透射率方面，14英寸產(chǎn)品為38％，19英寸產(chǎn)品為30％。
3D顯示支持4K×2K的3D影像
逐漸配備于電視、個人電腦以及智能手機(jī)等多種數(shù)字產(chǎn)品的3D顯示器方面，眼鏡式和裸眼式均推出提高了顯示性能的開發(fā)品。
眼鏡式方面，三星電子公開了70英寸液晶電視的試制品（圖2（a），可顯示像素為全高清（1920×1080像素）4倍的“4K×2K” （3840×2160像素）3D影像。支持佩戴專用的液晶快門眼鏡觀看3D影像的“幀順序方式”。據(jù)悉這是全球首款可顯示4K×2K的3D影像的液晶電視。
圖2：3D進(jìn)一步提高了顯示性能
顯示性能得到改善的3D顯示器包括眼鏡式和裸眼式兩種。眼鏡式方面，三星電子公開了可觀看4K×2K的3D影像的70英寸液晶面板（a）。裸眼式方面，AUO開發(fā)出了無視角限制的3D顯示器（b）。
配備的液晶面板的響應(yīng)速度為4ms以下，驅(qū)動頻率為240Hz。該顯示性能與三星電子的全高清面板基本相同。通過組合使用該面板與LED背照燈的區(qū)域發(fā)光控制，可抑制左眼與右眼影像重疊的“串?dāng)_”現(xiàn)象的發(fā)生。
為了以240Hz驅(qū)動4K×2K像素的液晶面板，三星電子在驅(qū)動元件中導(dǎo)入了非晶IGZO（In-Ga-Zn-O）系氧化物半導(dǎo)體TFT。開發(fā)的液晶面板的載流子遷移率為5cm2/Vs左右，是普通的非晶硅TFT的5倍以上。該公司計劃2012年以后開始量產(chǎn)。
無視角限制的裸眼3D顯示器
裸眼3D方面，臺灣友達(dá)光電（AU Optronics，AUO）公開了“無視角限制”的15.6英寸和10.1英寸液晶顯示器（圖2（b））。用戶在任何位置均可觀看3D影像。該顯示器由英國Ocuity和中國大陸的超多維（Super Perfect）公司共同開發(fā)。
AUO等的開發(fā)品利用配備的攝像頭追蹤用戶眼睛的位置，朝著該方向顯示左右眼用影像。“左右眼用影像根據(jù)用戶的位置優(yōu)化圖像處理”（該公司）。不過，除了可裸眼觀看3D影像的只限定為一個用戶外，沒有公開視角。
裸眼3D影像顯示技術(shù)采用了在液晶面板前方配置的雙凸透鏡（Lenticular Lens）。通過控制液晶分子的配向，形成了雙凸透鏡。通過限定形成透鏡的區(qū)域，可在同一畫面上混合顯示3D影像和普通的二維（2D）影像。AUO預(yù)定面向筆記本電腦和平板終端等，從2011年第二季度開始量產(chǎn)。（未完待續(xù)）
“將通過面板技術(shù)革新帶來的新用戶體驗(yàn)擴(kuò)大市場”。在2010年11月舉行的顯示器技術(shù)暨創(chuàng)能·蓄能·節(jié)能技術(shù)展會“FPD International 2010/Green Device 2010”（FPDI/GD 2010）的主題演講上，韓國LG顯示器研究開發(fā)部門負(fù)責(zé)人Mike Jun（LG顯示器R&D中心副總裁，面板性能部門負(fù)責(zé)人），對打破逐漸迎來成熟期的顯示器市場現(xiàn)狀，表現(xiàn)出了十足的信心。
正如Jun在發(fā)言中講的一樣，F(xiàn)PDI/GD 2010的展示會場上大量展出了新一代顯示器技術(shù)，比如將窗戶替換為顯示器的新用途提案、三維（3D）顯示器及電子紙的性能改善、液晶面板的節(jié)能技術(shù)等。通過這些技術(shù)，“提供可改變用戶生活的新價值”（LG顯示器的Jun）。
透明顯示器相繼亮相
在FPDI/GD 2010上，最吸引技術(shù)人員關(guān)注的是可透過顯示器看到后方的“透明顯示器”（圖1）。展出透明顯示器的有韓國面板廠商LG顯示器、三星電子和三星移動顯示器（Samsung Mobile Display，SMD）三家公司。設(shè)想設(shè)置于辦公室的窗戶上和展示櫥窗等，特點(diǎn)是工藝設(shè)計性高。
圖1：透明顯示器備受關(guān)注
三家韓國面板廠商展示了可透過顯示器看到后方的“透明顯示器”。顯示元件方面，LG顯示器和三星電子兩公司采用了液晶（a，b）。白天以外光為光源，夜晚采用面板背面配置的半透明背照燈。SMD的顯示元件采用了有機(jī)EL（c）。
LG顯示器和三星電子的開發(fā)品，顯示元件采用液晶面板。由于液晶面板不屬于自發(fā)光元件，因此顯示影像時需要背照燈等光源。兩公司的開發(fā)品在晴天的白天等以外光為光源，夜晚等以液晶面板背面配置的半透明背照燈為光源。半透明背照燈“在液晶面板的四邊配置作為光源使用的LED，利用特殊的導(dǎo)光板照射面板背面”（LG顯示器）。
而SMD的顯示元件使用的是有機(jī)EL面板。畫面尺寸共有14英寸和19英寸兩種。均確保了在一個像素內(nèi)不存在有機(jī)EL元件、驅(qū)動元件和電極等的“透明（See Through）”區(qū)域。透射率方面，14英寸產(chǎn)品為38％，19英寸產(chǎn)品為30％。
3D顯示支持4K×2K的3D影像
逐漸配備于電視、個人電腦以及智能手機(jī)等多種數(shù)字產(chǎn)品的3D顯示器方面，眼鏡式和裸眼式均推出提高了顯示性能的開發(fā)品。
眼鏡式方面，三星電子公開了70英寸液晶電視的試制品（圖2（a），可顯示像素為全高清（1920×1080像素）4倍的“4K×2K” （3840×2160像素）3D影像。支持佩戴專用的液晶快門眼鏡觀看3D影像的“幀順序方式”。據(jù)悉這是全球首款可顯示4K×2K的3D影像的液晶電視。
圖2：3D進(jìn)一步提高了顯示性能
顯示性能得到改善的3D顯示器包括眼鏡式和裸眼式兩種。眼鏡式方面，三星電子公開了可觀看4K×2K的3D影像的70英寸液晶面板（a）。裸眼式方面，AUO開發(fā)出了無視角限制的3D顯示器（b）。
配備的液晶面板的響應(yīng)速度為4ms以下，驅(qū)動頻率為240Hz。該顯示性能與三星電子的全高清面板基本相同。通過組合使用該面板與LED背照燈的區(qū)域發(fā)光控制，可抑制左眼與右眼影像重疊的“串?dāng)_”現(xiàn)象的發(fā)生。
為了以240Hz驅(qū)動4K×2K像素的液晶面板，三星電子在驅(qū)動元件中導(dǎo)入了非晶IGZO（In-Ga-Zn-O）系氧化物半導(dǎo)體TFT。開發(fā)的液晶面板的載流子遷移率為5cm2/Vs左右，是普通的非晶硅TFT的5倍以上。該公司計劃2012年以后開始量產(chǎn)。
無視角限制的裸眼3D顯示器
裸眼3D方面，臺灣友達(dá)光電（AU Optronics，AUO）公開了“無視角限制”的15.6英寸和10.1英寸液晶顯示器（圖2（b））。用戶在任何位置均可觀看3D影像。該顯示器由英國Ocuity和中國大陸的超多維（Super Perfect）公司共同開發(fā)。
AUO等的開發(fā)品利用配備的攝像頭追蹤用戶眼睛的位置，朝著該方向顯示左右眼用影像。“左右眼用影像根據(jù)用戶的位置優(yōu)化圖像處理”（該公司）。不過，除了可裸眼觀看3D影像的只限定為一個用戶外，沒有公開視角。
裸眼3D影像顯示技術(shù)采用了在液晶面板前方配置的雙凸透鏡（Lenticular Lens）。通過控制液晶分子的配向，形成了雙凸透鏡。通過限定形成透鏡的區(qū)域，可在同一畫面上混合顯示3D影像和普通的二維（2D）影像。AUO預(yù)定面向筆記本電腦和平板終端等，從2011年第二季度開始量產(chǎn)。（未完待續(xù)）
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