低反射技術(shù)：顯示產(chǎn)品的極限應(yīng)用挑戰(zhàn)

    近年來(lái)，大屏彩電、大屏商顯持續(xù)流行。最近四年來(lái)其市場(chǎng)成長(zhǎng)均超過(guò)100%。在這樣的消費(fèi)需求背景下，顯示技術(shù)除了“實(shí)現(xiàn)大屏”外，還要克服哪些挑戰(zhàn)呢？

    大屏，除了面積大，還有哪些秘密

    全球彩電第二的品牌，海信在2024年新款產(chǎn)品介紹中表示，海信100吋E8N系列產(chǎn)品屏幕采用了黑曜屏，僅1.8%反射率；其中，海信U8N Pro的反射率更是僅有1.28%。該參數(shù)是目前同類(lèi)產(chǎn)品最低的高標(biāo)準(zhǔn)表現(xiàn)之一。

    無(wú)獨(dú)有偶。索尼新款FW-98BZ53L“防眩大師”新品（98英寸產(chǎn)品），主打賣(mài)點(diǎn)是XR芯片和防眩光&低反射功能。索尼介紹稱(chēng)，該系列采用了索尼的創(chuàng)新涂層，該涂層融合了防眩光和低反射兩種技術(shù)，Haze霧度高達(dá)47%，有效擴(kuò)散并降低反射光，減少商用場(chǎng)景下明亮環(huán)境光對(duì)于畫(huà)面的影響。

    近日，菲斯特推出全新菲涅爾畫(huà)卷光學(xué)屏Z系列。該產(chǎn)品獨(dú)創(chuàng)18項(xiàng)ZigZag專(zhuān)利技術(shù)，解決投影大尺寸屏幕既能像平板硬屏一樣的外觀，又能實(shí)現(xiàn)卷曲便攜入戶(hù)，無(wú)損便捷安裝等問(wèn)題。菲斯特發(fā)布的Z系列產(chǎn)品，擁有100:1明室對(duì)比度，菲涅爾三向抗光達(dá)85%，1.6倍增益舒適亮度，4K高清分辨率百英寸大屏的高性能表現(xiàn)。

    在另一顯示技術(shù)領(lǐng)域，Micro LED上，芯映光電近日首次展出第三代MiP0202產(chǎn)品。其憑借34*58um的超小尺寸，實(shí)現(xiàn)了對(duì)P0.3-P0.9的廣泛適配，不僅提升了像素密度，還有效降低了成本。據(jù)悉采用0202產(chǎn)品的LED顯示大屏，黑占比最高可達(dá)99%。黑占比即屏幕不用于顯示，可以充分實(shí)現(xiàn)近零反光的區(qū)域比。

    在OLED技術(shù)上，據(jù)LG信息稱(chēng)，其2023款WOLED面板（帶MLA）上使用了一種名為Vanta Black（極黑）的AR涂層。這種涂層可以將反射率降低較上一代產(chǎn)品減少大約25%的總反射，其中對(duì)于鏡面反射則能降低近7成。有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在環(huán)境亮度最大為500尼特的時(shí)候，新一代涂層的WOLED屏幕的黑色亮度只有0.2尼特。

    通過(guò)以上新產(chǎn)品案例可以看到，無(wú)論是液晶電視、商顯產(chǎn)品、投影屏幕還是LED直顯，都在新技術(shù)上強(qiáng)調(diào)大屏特性的同時(shí)，在重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)“屏幕對(duì)環(huán)境光的低反射”。這種殊途同歸，是為什么呢？

    低反射：對(duì)比度與觀看距離的雙贏

    降低屏幕反光量的好處很多。但是，最主要的影響在三個(gè)方面：對(duì)比度、色彩飽和度和觀看距離。

    其中，顯示設(shè)備的對(duì)比度，分為“理論值”和“實(shí)際應(yīng)用值”兩個(gè)。理論對(duì)比度，是在實(shí)驗(yàn)室條件下，沒(méi)有外在干擾下測(cè)定的。簡(jiǎn)化計(jì)算而言，理論對(duì)比度=畫(huà)面中最亮部分亮度÷畫(huà)面中最暗部分的亮度。而實(shí)際應(yīng)用的對(duì)比度效果值，則受到環(huán)境條件影響，其基本的計(jì)算公式是：實(shí)際對(duì)比度=畫(huà)面中最亮部分亮度÷（畫(huà)面中最暗部分的亮度+屏幕反射環(huán)境光的亮度）。

    在真實(shí)應(yīng)用中，往往“畫(huà)面中最暗部分的亮度”要小于“屏幕反射環(huán)境光的亮度”。這就使得，真實(shí)環(huán)境中的顯示對(duì)比度≈畫(huà)面中最亮部分亮度÷屏幕反射環(huán)境光的亮度。通過(guò)這個(gè)公式可以看到，屏幕反射環(huán)境光的強(qiáng)弱，直接影響了實(shí)際觀看效果中的對(duì)比度高低。而且是決定性的影響因素。

    考慮到一般電視節(jié)目制作的內(nèi)容對(duì)比度只有幾百：1，甚至早期節(jié)目?jī)?nèi)容對(duì)比度只有100：1；人眼的視覺(jué)能力，一般不超過(guò)1000:1對(duì)比度；所以，屏幕反射環(huán)境光，如在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建議的學(xué)習(xí)環(huán)境300尼特照度下，2%反射率直接照射最高可以有6尼特總亮度（散射和鏡面反射），間接照明下可以有0.5-3尼特亮度，其對(duì)一般工作亮度在200-2000尼特的顯示設(shè)備效果影響是非常巨大的。

    此外，反射的環(huán)境光一般是白色光，其也會(huì)顯著影響看到的畫(huà)面色彩飽和度。比如，這等于純凈的紅色畫(huà)面，披上了一層白色霧氣。而低反射屏幕，就是能夠最大限度防止這種現(xiàn)象，從而提供更好的畫(huà)質(zhì)色彩。

    另一方面，低反射屏幕帶來(lái)的一個(gè)重大利好是，保持必要的真實(shí)應(yīng)用中對(duì)比度效果，如100:1，顯示器的最高亮度需求大幅下降了。例如，液晶電視的工作亮度從早期產(chǎn)品普遍350-450尼特下降到目前的250尼特，即可以提供達(dá)標(biāo)的“真實(shí)應(yīng)用視覺(jué)對(duì)比度”。

    而顯示設(shè)備的亮度下降有兩個(gè)意義：其一是，同等顯示面積的顯示設(shè)備，單位時(shí)間進(jìn)入人眼的亮度能量大幅下降，這降低了人眼疲勞的速度；第二是，顯示設(shè)備的亮度等級(jí)，與日常環(huán)境亮度等級(jí)更為接近，更符合人眼長(zhǎng)期應(yīng)用的視覺(jué)習(xí)慣，進(jìn)一步降低人眼疲勞速度。——實(shí)際上，在顯示設(shè)備克服了清晰度和頻閃等問(wèn)題后，亮度高于環(huán)境場(chǎng)景亮度，是導(dǎo)致視覺(jué)疲勞的重要因素（僅次于觀看顯示設(shè)備時(shí)的高專(zhuān)注度因素）。

    降低視覺(jué)疲勞感，對(duì)于顯示產(chǎn)品的好處是顯而易見(jiàn)的。即可以允許更大尺寸顯示產(chǎn)品的應(yīng)用普及。——也就是，保持一定畫(huà)質(zhì)效果下，顯示設(shè)備亮度越低，允許的舒適觀看距離越小。這種變化帶來(lái)的市場(chǎng)發(fā)展，就是大尺寸液晶電視的普及。3米觀看距離，對(duì)應(yīng)的傳統(tǒng)液晶屏幕是55英寸，對(duì)應(yīng)的低反射屏幕可能是75英寸。理論上，如果顯示設(shè)備的亮度與環(huán)境場(chǎng)景一樣，那么顯示設(shè)備的應(yīng)用尺寸限制的核心因素，就會(huì)從“受亮度等因素導(dǎo)致的觀看眼部舒適性”，變成“觀看視角變化，脖子扭動(dòng)的舒適性”。

    “提升對(duì)比度和色彩飽和等畫(huà)質(zhì)指標(biāo)；同時(shí)壓縮舒適觀看距離，讓大屏更適配普通家庭！”這就是低反射技術(shù)在顯示設(shè)備上的核心意義。也是居家和商用顯示越是大屏化，就越追求低反射特性的原因。

    居家、教育、會(huì)議室到底能有多大屏幕

    “觀看距離限制了場(chǎng)景所能應(yīng)用的屏幕大小！”這是目前顯示產(chǎn)業(yè)的共識(shí)。特別是在居家、教育、會(huì)議室等領(lǐng)域，更是如此。比如，開(kāi)會(huì)時(shí)，會(huì)議顯示要滿足首排看的舒適、后排也要清晰；教學(xué)顯示更是要求前排不刺眼，后排也清楚；居家大屏，受制于客廳寬度，消費(fèi)者向大之夢(mèng)也被限制。

    這樣的背景，以及低反射技術(shù)對(duì)對(duì)比度、色彩的卓越改善能力，讓低反射顯示成為“大屏巨幕”時(shí)代，所有顯示技術(shù)的共同追求。這是消費(fèi)升級(jí)與技術(shù)升級(jí)的一次共振，也是新興材料和光學(xué)技術(shù)與顯示產(chǎn)品的新結(jié)合點(diǎn)。行業(yè)專(zhuān)家認(rèn)為，低反射技術(shù)正在成為中高端健康視聽(tīng)消費(fèi)的必選項(xiàng)。

    而這其中，Mciro LED技術(shù)天然的將屏幕大部分表面積均不用于實(shí)際成像，讓其在低反射技術(shù)和圖層選擇上“更為有利”。這也是，LED電影屏幕既可以在48尼特低亮度模式下工作，也可以在400尼特高亮度模式下完美呈現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)之一。行業(yè)認(rèn)為，Micro LED的亮度、對(duì)比度和色彩效果，在未來(lái)有可能可以非常真實(shí)的模擬任何自然光場(chǎng)景下的“視覺(jué)亮度和舒適效果”，進(jìn)而推動(dòng)沉浸顯示屏幕極限的再次升華。

    總之，大屏流行、低反射技術(shù)變得更為重要。不同顯示技術(shù)都在追逐這一點(diǎn)，但是Micro LED理論優(yōu)勢(shì)更大。在這場(chǎng)極限性能的挑戰(zhàn)之中，未來(lái)必然也會(huì)誕生更多的工程奇跡。