显示新技术发展探秘

　　还能怎么玩？显示技术的几个发展方向

　　正如前言中所说的，从近段时间的发展来看，与显示技术最为相关的显示器领域发展速度较慢，技术创新少的问题已经成为业内厂商的共识。目前的显示器主要还是在外观和性能参数上进行优化，影响其最根本结构的技术革新尚未发生。

　　实际上，显示技术在前沿研究中一直处于相当火热的地位，只是受限于工艺、生产以及成本限制，一些新的显示技术难以迅速普及到显示器上。而在近段时间，我们也留意到一些显示新技术最新的发展动态，除了我们以前曾重点介绍过的柔性显示器外，从相关展会和厂商的技术展示中所透露的消息来看，未来显示器(不仅仅包括民用显示器)的几个发展方向为：

　　●屏幕更大，分辨率更高

　　●3D化、透明化等特殊属性

　　●更加节能省电

　　●柔性显示器等

　　这四点将会在接下来几年内影响显示器的发展，也必将成为众多厂商争夺的重点。其中柔性显示器我们在以前的文章中已经进行了较多的讨论。今天我们将就前三点来为大家展示显示技术的新改变以及一些技术突破点。

　　1080p？“4K×2K”才够你看

　　曾几何时，我们都憧憬能拥有一台具备1080p分辨率的显示器，但当支持这一分辨率的显示器、电视机早已成为市场主流之后，我们又发现在屏幕尺寸、分辨率以及观看效果之间，1080p已经处在了一个较尴尬的地位。如1080p分辨率下，屏幕尺寸为21.5英寸的显示器点距会变得很小。虽然图像变细腻了，但字却变小了，同时由于画面较小，1080p所强调的临场感和使用感受都不够强烈。而如果在1080p下将屏幕尺寸放大到50英寸，视觉效果提升了，但画面细腻度又会受到影响。

　　这样看来，进一步提升画面尺寸(包括显示器尺寸)需要更高的分辨率作为后盾。好在美国电影和电视工程师协会(SMPTE)的下属组织DC28已经对“4K×2K”这种规格的分辨率进行了认证。相比之前分辨率为1920×1080的全高清画面而言，“4K×2K”分辨率的像素数量是前者的4倍左右，整体画面能显示出更多的信息，而在更大尺寸的屏幕上也能有更为精细的表现。

　　“4K×2K”的进步非常快，早在2009年，东芝就已经展示了“4K×2K”的高清面板以及相关电视机产品，并与1080p的产品做了对比。实际显示中“4K×2K”呈现出了照片级别的显示效果，画面精细度提升明显。在2010年，“4K×2K”技术借着3D技术的“东风”，又大大向前迈进了一步。2010年11月，三星公布了自家采用70英寸液晶面板的样品，这款显示设备不但采用了“4K×2K”的分辨率，还能通过目前在显示设备上应用广泛的快门式3D眼镜来呈现3D效果。

　　虽然从技术原理来说，“4K×2K”的3D化仅仅需要将刷新率提升至120Hz以上即可。但实际上由于分辨率大增，“4K×2K”对硬件本身的要求也大大提升。首先是数据传输，HDMI要在1.4规范下才能支持“4K×2K”高分辨率所带来的数据压力。另一方面，要在“4K×2K”分辨率下在实现高刷新率，这对液晶面板本身也提出了更高的要求。据三星介绍，三星主要是在面板上采用了非晶IGZO(I n-Ga-Zn-O)系氧化物半导体TFT以达到更高的载流子迁移率(约为5cm2/Vs，是传统TFT的5倍以上。载流子迁移率和半导体材料的电导率有关系，迁移率越大，功耗越小，电流承受能力越大。)，这才使得该产品最终达到了更高的刷新率。据悉，三星推出的“4K×2K”3D电视机的刷新率高达240Hz，比普通的120Hz 3D显示器还要高出一倍，这使它的画面相比普通产品更加流畅，效果更好。

　　1080p规格占据主流标准已经有很长一段时间了，由于技术发展较慢，导致消费者已经对显示器的分辨率、刷新率等规格不会太过关心，因而无法形成新的市场增长点。从2009年开始发力的3D技术在显示业界吹出新风的同时，我们更加期待未来的“4K×2K”带来脱胎换骨般的显示效果。

　　按照目前的发展速度来看，“4K×2K”很可能在2012年左右开始逐渐进入家庭，而且产品很可能同时具备3D显示的能力。到那时，在家里欣赏栩栩如生的画面真的不是梦想，不出门也能看遍真实世界。

　　透明显示器渐露头角

　　透明显示器？我们常常可以在很多论坛上看到玩家通过PS等方法制造出来的“透明显示器”的效果图。显然，大部分玩家对透明显示器的概念还处在好玩、新奇的阶段。不过，这种状态在2011年可能会有很大改变，因为透明显示器已经真的来到了我们身边。

　　在2 010年11月的F P D I /G D2010(FPD I nt e r na t iona l 2010/Green Device 2010)的展会上，我们看到了来自三星电子、三星移动显示器以及LG Display带来的透明显示器。三星电子和LG Display的透明显示技术基于目前的液晶显示器，它取消了背光源和反射板等传统液晶显示器必备的组件，只保留了前端的液晶面板，然后通过特殊技术手段增加其透明度。在白天有外部光源的时候，我们可以清楚地看到透明显示器上的文字和图像。而到了夜晚时，安装在它四周边框中的LED发光组件又会发出白光来照亮显示器上的图像。

　　由于技术成熟、三星电子和LG Display研发的透明显示器尺寸相当大，最大甚至可以达到目前主流液晶电视机的尺寸—46英寸，而且产品的分辨率和其他规格参数也不错，同时对色彩的表现也很到位。这类产品可以用作产品展示、橱窗等特殊宣传、广告用途。不过它的问题也很明显，由于需要透明化以及夜晚背光源的光线引导等问题，生产工艺和技术要求比较高。

　　另外一款透明显示器就完全抛开了现有的液晶技术，这就是三星移动显示器带来的、利用有机EL(也就是我们熟悉的OLED)技术生产的面板。这种面板和传统液晶面板最大的不同在于：有机EL面板属于自发光面板，它的每一个像素都相当于一个发光体，因此不需要导光板等复杂设备。传统的有机EL显示器需要有机EL元件、驱动电路以及电机等(这些都是不透明的)，但三星移动显示器的这款产品在一个像素内部存在一个没有上述非透明设备的“区域”，这个区域可以透过光线，达到透明的效果。从理论上来说，三星移动显示器的有机EL面板仅仅是改进了传统EL面板的结构，令原本全部不透明的像素点“打开”一个透明的小区域，区域开口越大，透明度就越高。三星移动显示器目前透露的透明显示器产品有两种规格，分别是14英寸和19英寸。其中14英寸产品的透射率为38%，19英寸产品的透射率为30%。相比之前的透明液晶设备，这种新结构的有机EL显示器在生产和设计上更为困难，技术要求更高。

　　LG Display其实也有采用类似技术的透明显示器。这款显示器的尺寸最大为15英寸，它在原本有机EL显示器显示黑色的部分进行了透明化处理，并在有机EL显示器的阳极和阴极都使用了透明材料，构成了光线向两侧投射的结构，并且外封装材料也尽可能地透明化。与三星移动显示器的类似产品相同是，LG Display的这款透明显示器的透射度也不高，约为30%。

　　目前对透明显示器的研究主要还是集中在有机EL显示器部分。包括最早由美国平达系统公司公布的，利用透明的铟-锡-氧(ITO)取代传统有机EL不透明的后部铝电极等创意，都是借助在显示器的每个像素上打开透明的“窗口”，从而透射光线的技术。

　　总的来说，目前透明显示器的研究已经开始大规模铺开，厂商都看中透明显示器带来的独具特色的使用方法以及新奇有趣的使用感受。单就技术突破来说，透明显示器离实用化和大规模生产还有一段距离，不过在小尺寸的手持设备，如手机上，或许我们能更快享受到透明显示屏的魅力。

　　3D不稀奇，不戴眼镜才

　　够味

　　目前主流市场中的3D显示器都是需要借助特制的眼镜以实现3D效果，不论是分色式、分光式还是快门式皆是如此。其实从长远发展的角度来看，现有的3D显示技术应该只是一个过渡，最终成熟的3D显示器还是应该走到裸眼即可观看3D效果的程度，因此上游厂商在裸眼3D技术的开发上还是很积极的。《微型计算机》在之前也曾就裸眼3D技术进行过介绍，而最近一段时间，裸眼3D技术是否又有新的发展呢？

　　目前实现裸眼3D显示的主要技术包括视差壁障、柱状透镜以及多层显示等。这些技术虽然能不借助眼镜就可让用户观看到3D画面，但效果一般且使用时存在较多限制。比如屏幕分辨率不能做得太高，对用户相对屏幕的位置要求很高，总之还存在各种各样的缺憾，因此其现有的使用环境也更多集中在机场等特定场合，应用面较窄。但最近，友达光电公布的一项新技术让我们看到了裸眼3D显示设备进入我们生活的可能。友达此次公布的是以双凸透镜(也就是柱状透镜技术)以及超多维公司的裸眼3D技术作为基础，研发出来的“无视角限制”裸眼3D显示器。而它之所以能做到“无视角限制”，还在于它在应用裸眼3D技术的基础上，在显示器上配备了摄像头以追踪用户眼睛的位置。当摄像头捕捉到用户的位置后，它将根据被追踪的用户位置处理数据，并调整显示画面上的3D图像，使它始终能显示在用户眼睛所处的方向上。这一技术的好处在于，特定的用户无论在哪个角度观看，都能看到3D效果，而不会有以前类似产品上的视角限制。但缺点同样明显，它目前只能确定一个用户的位置，对其他用户来说可能就无法观看到屏幕上的3D画面了。

　　虽然对于指望这类技术应用在大尺寸显示器的用户来说，友达的这项技术显得有些不够厚道，但对移动手持设备以及笔记本电脑这些设备来说，用户的唯一性正好能忽略它的缺点，甚至这种特殊的设计还能满足这类设备的用户对3D以及私密性的要求。据悉，友达对这项技术的开发和应用已经基本成熟，它也有望在2011年中期开始量产，并率先应用在平板电脑上。

　　功耗比灯泡还低的节能显示器

　　液晶显示器的节能是这两年炒得最热的话题之一。随着白光LED背光在显示器上渐成主流，液晶显示器的功耗相比之前有了30%～50%的降低。虽然从比例来看下降了不少，但其绝对功耗值怎么还是有20W～30W。因此，厂商并没有满足于目前产品在节能上取得的成果，而是继续开发超低功耗的显示设备。

　　超低功耗，究竟能多节能？奇美最新公布了一台利用USB 3.0接口就能正常工作的显示器。这台23.6英寸的显示器与普通显示器不一样的是，它只需要通过两个USB 3.0接口就能供电，其中一个接口用于传输数据和供电，而另一个则仅用于供电。让我们来算算，单个USB 3.0接口可以提供4.5W的电能，那么只靠两个USB接口供电的这台显示器，最大功耗也不会超过9W。你可能会担心低功耗是否意味着低性能？显然不是。奇美的这款产品除了超低功耗外，亮度仍然达到了主流200cd/m2水准，分辨率也达到了1080p。

　　那么如此节能的显示器，其内部有什么秘密呢？从公布的资料来看，这款显示器除了采用众所周知的节能利器—白光LED背光外，它最重要的改进还在于液晶面板本身。奇美提高了液晶面板的透射率，让背光能更多地通过面板，这样就能在保持不错的显示效果的基础上，节省背光单元，从而降低能耗。

　　虽然降低液晶显示器的功耗很重要，但由于它有持续的供电源，所以相对来说手持移动设备上液晶屏幕的节能性，无疑要更重要些。因此，如何降低手持移动设备上显示屏的功耗也成为厂商重点关注的问题。在这一点上，友达和奇美公布了一种名为“像素存储器”的技术。这种技术通过设定一个特殊的低功耗模式，将显示屏上的内容存储起来，然后在没有刷新的时候可以大幅度降低功耗。据悉在一般工作模式时液晶面板的工作功耗为60mW，而在省电模式下可降低至1mW，这无疑是那些为手机待机时间短而烦恼的用户的福音。

　　花样更多，用途更广的未来显示器

　　从近期显示器的发展情况来看，显示器已不再拘泥于某一种应用范围，新技术往往带来了更多的使用空间和特别的使用方法。比如透明显示器，就可以在更多的场合为我们展示信息，甚至可以用在汽车的挡风玻璃上以显示路况、气温、地图等。而裸眼3D显示器的进一步发展，又为未来显示设备的3D化带来了新的希望。另外，节能显示器本身的环保特质以及对超便携设备来说延长续航时间等都有着相当重要的意义。

　　我们认为，在经历了一段时间的技术储备期后，显示器有望在未来一两年的主流市场中带给我们新技术、新变革的惊喜。这从近两年3D显示器、多点触控显示器这类特色显示器越来越频繁出现在MC的报道中其实就能看出一些端倪。MC也将继续关注相关显示新技术的发展，为广大读者及时奉上这些新产品的深度报道。