新型面板大不同顯示器的追新之選

青嵐

背光改進(jìn)Mini LED和Micro LED

液晶顯示技術(shù)的屏幕面板主要由兩部分組成，即光源和液晶面板，其中光源部分目前已經(jīng)從CCFL（ColdCathodeFluorescentLamp，冷陰極熒光燈）全面轉(zhuǎn)向了LED（LightEmittingDiode，發(fā)光二極管）。其中CCFL的形態(tài)其實(shí)就是一根根的熒光燈管（圖1），在目前的顯示設(shè)備中已經(jīng)非常少見(jiàn)，不過(guò)在一些較老的廣告欄中還能看到這種背光結(jié)構(gòu)。

這種背光肯定會(huì)造成前方的光線有明顯的條狀明暗區(qū)域，因此只能盡量增加燈光的密度，并使用勻光板。而前者肯定會(huì)造成功耗、發(fā)熱量增大，后者則類似于燈罩，能讓光線亮度更均勻，但肯定會(huì)降低亮度，其實(shí)也在一定程度上浪費(fèi)了功率。

LED則不同，它沒(méi)有固定的形狀，如果愿意的話，甚至可以組成一片面積較大的均勻發(fā)光板（圖2）。當(dāng)然，考慮到成本和實(shí)際需求，目前的顯示器背光還是采用一顆一顆的發(fā)光粒，我們叫它們“點(diǎn)光源”，可以在平面上盡量進(jìn)行均勻的排布（圖3），這樣通過(guò)簡(jiǎn)單的勻光板就可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)角度上的光線均勻，而不用像CCFL那樣考慮方向問(wèn)題。

當(dāng)然，從技術(shù)上看，所謂的LED“面板”與IPS、VA這樣的液晶面板技術(shù)其實(shí)并不一樣，應(yīng)該被叫做LED“背板”或LED“背光”更準(zhǔn)確，不過(guò)因?yàn)橐呀?jīng)約定俗成，我們?nèi)詫⑵浞Q為“面板”。至于Mini LED和Micro LED面板，從名稱就可以看出，它們是LED背光技術(shù)的某種改進(jìn)。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，LED背光點(diǎn)可以做得越來(lái)越密集（圖4），這樣密集的發(fā)光點(diǎn)讓人不禁想起了一些直接用LED燈來(lái)顯示畫面的大顯示屏。如果燈光精細(xì)到本身就足夠顯示畫面，配合液晶單元來(lái)調(diào)節(jié)色彩，會(huì)不會(huì)效果更好呢？答案是肯定的，這就是Mini LED面板。

從物理構(gòu)造上看，MiniLED似乎和一般的LED沒(méi)有太大區(qū)別，但更密集的發(fā)光點(diǎn)和靈活的亮度控制卻帶來(lái)了顯示能力的大幅進(jìn)化。一般的Mini LED顯示器至少有數(shù)十到數(shù)百個(gè)可獨(dú)立控制亮度的區(qū)域，而華碩ROG SwiftPG32UQX（圖5）這樣較新的高端產(chǎn)品可控亮度區(qū)域達(dá)到1152個(gè)，戴爾UP3221Q甚至擁有2000個(gè)可控亮度區(qū)域。很顯然，這么多的明暗區(qū)域，本身就已經(jīng)可以顯示出粗略的黑白圖像了，前端的像素更像是在這幅圖像的基礎(chǔ)上進(jìn)行精雕和上色。

區(qū)域亮度獨(dú)立控制的技術(shù)，實(shí)際上在一些游戲顯示器中早已出現(xiàn)，被冠以智能亮度、暗部平衡等名稱，但它們的效果常常并非是加強(qiáng)明暗對(duì)比，而是相反的，讓游戲設(shè)計(jì)中原本過(guò)于黑暗的地方略微加亮，以便玩家更清晰地分辨場(chǎng)景，甚至看清埋伏的敵人（圖6）。但這種設(shè)計(jì)通常只是將屏幕粗略地劃分了幾個(gè)區(qū)域，而且效果與一般用戶的需求是不同的。

一般用戶更希望看到的當(dāng)然是HDR（High-DynamicRange，高動(dòng)態(tài)范圍圖像）效果，也就是讓畫面中陰暗的區(qū)域黑不見(jiàn)底，同時(shí)明亮的地方又璀璨無(wú)比，更好地還原甚至提升畫面原本的韻味，讓畫面更具震撼感（圖7）。這對(duì)于純粹靠液晶分子阻擋光線的普通顯示來(lái)說(shuō)很難做到，常常是黑的地方不夠黑（因?yàn)榭颗で壕Х肿雍茈y完全阻擋背光光線）、亮的地方不夠亮（除了勻光板和液晶分子造成的光線損失，還要考慮到顯示器常常會(huì)為了更好地表現(xiàn)畫面中的黑暗部分而調(diào)低背光）。

而借助獨(dú)立控制背光，就可很容易地增強(qiáng)這方面的表現(xiàn)了，需要黑的區(qū)域可以獨(dú)立調(diào)暗甚至關(guān)閉背光，需要更亮的區(qū)域則可以獨(dú)立調(diào)高背光，顯示同一副畫面時(shí)就有可以有明顯的明暗背光差別（圖8）。這實(shí)際上也就是在同一副畫面中達(dá)到類似于目前動(dòng)態(tài)對(duì)比度顯示的效果。

不過(guò)，對(duì)于玩家，特別是電競(jìng)玩家來(lái)說(shuō)，Mini LED帶來(lái)的畫面效果在快速移動(dòng)中幾乎是可以無(wú)視的，自己更希望擁有的是更高速的畫面刷新率，甚至更喜歡提升成績(jī)的畫面增亮技術(shù)而非讓人眼暈的、可能隱藏?cái)驰櫟腍DR畫面。

其實(shí)從Mini LED產(chǎn)品的實(shí)際效果和定位來(lái)看，電競(jìng)顯示器同樣是它非常擅長(zhǎng)的領(lǐng)域，代表產(chǎn)品有宏碁的Predator X32（圖9）等。因?yàn)闇?zhǔn)確、快速的畫面變化要依賴響應(yīng)時(shí)間，也就是色彩的變化速度，之前它只能靠液晶分子的排列變化來(lái)改變透光率，進(jìn)而改變每個(gè)點(diǎn)的色彩亮度。如果背光本身就能變化，那么背光層與液晶層的共同動(dòng)作，能夠讓畫面的變化比純粹靠液晶分子快得多，也準(zhǔn)確得多，因此刷新率和響應(yīng)速度都可以更出色，色彩也會(huì)變得更準(zhǔn)確鮮艷。至于畫面增亮技術(shù)，只要廠商在控制單元中加入相應(yīng)的功能，限制過(guò)亮、過(guò)暗的顯示區(qū)域，那么更多的獨(dú)立亮度單元可以實(shí)現(xiàn)的增亮、限亮效果應(yīng)該遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)之前簡(jiǎn)單的智能亮度功能，更精細(xì)的明暗區(qū)域甚至可以做出給場(chǎng)景中的移動(dòng)圖像區(qū)域（敵人）專門突出顯示的效果。當(dāng)然這樣可能涉及作弊，應(yīng)該不會(huì)出現(xiàn)在電競(jìng)游戲或?qū)I(yè)電競(jìng)顯示器上。

至于輔助液晶層加快像素級(jí)別的畫面變化，恐怕就要考慮MiniLED的終極形態(tài)——MicroLED了。這里我們必須提一下液晶顯示器自身的顯示方法，在獲得背部光源提供的光線后，每個(gè)像素內(nèi)的紅綠藍(lán)三個(gè)（也有一些其他的色彩選擇）色彩點(diǎn)會(huì)通過(guò)液晶的排列方式來(lái)調(diào)節(jié)其投光量，形成不同的紅綠藍(lán)光亮度，實(shí)際上就賦予了每個(gè)像素點(diǎn)紅綠藍(lán)三色的不同比例，組合成大量的色彩（圖10）。

MicroLED實(shí)際上就是在每個(gè)像素的RGB色彩點(diǎn)下放都安裝一個(gè)可獨(dú)立控制亮度的光源（圖11），讓背光的亮度控制也達(dá)到像素級(jí)別，如果說(shuō)MiniLED提供的是粗略黑白圖像，那么MicroLED自身就能提供超過(guò)彩色分辨率的精細(xì)黑白圖像，這種顯示能力也接近了每個(gè)像素（色彩點(diǎn)）都自發(fā)光的OLED屏幕。因?yàn)槊總€(gè)色彩點(diǎn)有了獨(dú)立的光源，那么不僅大范圍的圖像刷新可以借助背光的區(qū)域變化，即使是幾個(gè)像素甚至是一個(gè)像素的色彩、亮度變化，都可以借助獨(dú)立的背光輔助來(lái)快速調(diào)節(jié)，讓畫面的亮度與色彩精準(zhǔn)度、刷新速度等都大幅提升。

至于MiniLED和MicroLED的缺陷，那就是貴，因?yàn)樗还庑枰喔〉腖ED燈粒，成本大幅上升，而且成百上千個(gè)亮度變化的控制區(qū)對(duì)顯示器處理能力的要求肯定更高，需要采用高性能處理器。好在隨著制造技術(shù)的提升，其成本肯定也會(huì)逐漸下降，畢竟這兩種需求其實(shí)都是基于半導(dǎo)體設(shè)計(jì)和制造的，這方面的技術(shù)進(jìn)步速度之快有目共睹。相信其價(jià)格很快就能從動(dòng)輒萬(wàn)元以上降至如今高端電競(jìng)、半專業(yè)顯示器的數(shù)千元價(jià)位。

初試鋒芒QLED

在最近的顯示器中，很多用戶會(huì)會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)新的技術(shù)——QLED（量子點(diǎn)LED），相應(yīng)的顯示器既可能和沒(méi)有這一技術(shù)的類似顯示器價(jià)格差不多，但也可能賣出天價(jià);此外有些人總拿它和OLED比，但也有人說(shuō)它就是普通的液晶，這又是怎么回事呢？

QLED的全稱是“QuantumdotLightEmittingDiode”量子點(diǎn)發(fā)光二極管，從基本原理上說(shuō)，確實(shí)和OLED（OrganicLight-EmittingDiode，有機(jī)發(fā)光二極管）差不多。其終極形態(tài)是利用電流刺激一些無(wú)機(jī)物涂層，激發(fā)它們產(chǎn)生不同顏色的光，也就可以構(gòu)成自發(fā)光像素點(diǎn)顯示器，因此可以做得超薄甚至可以彎折。它和OLED的主要差別只是使用了無(wú)機(jī)涂料而非有機(jī)涂料（圖12），據(jù)稱其無(wú)極涂料的發(fā)光壽命更長(zhǎng)，長(zhǎng)時(shí)間使用也不容易因?yàn)橥苛蠐p耗而產(chǎn)生“燒穿”問(wèn)題。

不過(guò)，大家要注意，前面說(shuō)的是QLED的“終極形態(tài)”，因?yàn)檫@種技術(shù)的成熟度還遠(yuǎn)不如OLED，仍在一步步地探索中，并沒(méi)有消費(fèi)級(jí)的“真正”QLED產(chǎn)品出現(xiàn)。不過(guò)因?yàn)闊o(wú)機(jī)物涂層也可以被一般的LED光源激發(fā)，產(chǎn)生一定的發(fā)光和色彩，所以很多次廠商會(huì)在面板上增加這些涂層，靠LED光源激發(fā)，同樣可以提升顯示器的色彩表現(xiàn)能力（圖13）。

正因?yàn)镼LED有這樣的終極和發(fā)展型的不同“形態(tài)”，所以不管拿它和OLED相比還是和普通液晶相比，其實(shí)都沒(méi)錯(cuò)。價(jià)格當(dāng)然也是和形態(tài)有關(guān)的，目前來(lái)看，QLED至少有三個(gè)形態(tài)階段，即圖像增強(qiáng)（PhotoEnhanced）階段，使用量子點(diǎn)強(qiáng)化膜;圖像激發(fā)（PhotoEmissive）階段，使用量子點(diǎn)彩色濾光片;電子激發(fā)（ElectroEmissive）階段，采用主動(dòng)矩陣發(fā)光二極管、細(xì)分更有6個(gè)甚至更多的技術(shù)發(fā)展階段（圖14），它們不僅成本有差異，實(shí)際顯示效果也有明顯的不同，所以不同技術(shù)的QLED產(chǎn)品價(jià)格也就有了巨大的差別。

由于目前第二種形態(tài)的量子點(diǎn)彩色濾光片面板生產(chǎn)線剛剛投產(chǎn)，所以相關(guān)產(chǎn)品的價(jià)格當(dāng)然也就極為高昂。而量子點(diǎn)強(qiáng)化膜只是改良普通液晶顯示器的技術(shù)，它曾經(jīng)也因?yàn)槌錾娘@示效果而成為高端電視、顯示器的專屬技術(shù)，價(jià)格不菲，但目前已經(jīng)不算是成本很高的技術(shù)，加上與各種新的顯示技術(shù)相比，效果已經(jīng)沒(méi)有那么驚艷了，所以價(jià)格也就不應(yīng)該再高高在上了。