液晶場序顯示，劍走偏鋒還是科技奇跡

    近年來，隨著FAST LCD技術(shù)的發(fā)展，液晶顯示刷新速度越來越快。普及性電競顯示產(chǎn)品突破240HZ、高端產(chǎn)品直上750HZ。這種高速刷新技術(shù)的發(fā)展，也推動了“場序”，或者稱為“色序”、“時序”液晶顯示技術(shù)的發(fā)展，并惠及大屏LCD顯示、1LCD投影、1LCOS投影、AR與車載等顯示品類。

    場序顯示的本質(zhì)是時間復(fù)用

    傳統(tǒng)液晶顯示器實現(xiàn)彩色的方式是，由不同的水平排列在屏幕上的子像素分別處理紅綠藍三原色。無論是液晶TV或者1LCD采用的彩色濾光膜；還是3LCD投影或者3LCOS投影采用的三片式光閥分別處理三原色，都是這種“空間”復(fù)用原理。

    而場序顯示則是“時間復(fù)用”：即同一個像素點區(qū)域，第一個時間片顯示紅色，作為紅色子像素、第二個時間片顯示綠色，作為綠色子像素、第三個時間片顯示藍色，作為藍色子像素……這個過程高頻度重復(fù)，超過人眼-腦的時間分辨率，人類感知到的就是三原色的混色多彩效果。

    通過以上過程可以看到，場序這種色彩順序顯示技術(shù)，至少要滿足一個條件：即液晶屏刷新速度足夠高，至少要達到傳統(tǒng)產(chǎn)品的3倍以上。事實上，為了更好的消除色彩分離和不同視角的彩虹感，需要更高的刷新率才行。所以，場序液晶顯示不是“新原理”，卻只能是在近年來FAST LCD高刷技術(shù)普及之后才能“提上日程”。

    另一方面，場序顯示至少有一個好處，那就是“子像素”結(jié)構(gòu)減少到原來的三分之一�；蛘哒f是將子像素從空間上，搬入到時間中。這種技術(shù)對于提升顯示分辨率有好處，也可以簡化液晶屏的生產(chǎn)難度，以及IC驅(qū)動復(fù)雜性——但是，對IC驅(qū)動的高刷新率要求也提升了。

    對于場序顯示這一原理，在顯示行業(yè)已經(jīng)有成熟的應(yīng)用：那就是1DLP投影顯示技術(shù)。其就是通過時間片復(fù)用，依托DLP的DMD核心光閥高刷新能力，實現(xiàn)的彩色高分辨率顯示。這種技術(shù)帶來的優(yōu)勢之一即為“低成本”特性。比較任何三片式光閥體系，1DLP的結(jié)構(gòu)簡潔程度和緊湊程度都更高。

    場序顯示的核心是“場序光源”

    對于液晶場序顯示的發(fā)展，比對DLP投影技術(shù)可以看到，一個場序化的光源是與高刷顯示面板本并列的重要技術(shù)方面。

    DLP投影技術(shù)通過彩色濾光片的色輪旋轉(zhuǎn)，將白光轉(zhuǎn)化成紅綠藍時序光源。這種方案，也適用于1LCD或者1LCOS的場序投影顯示。但是考慮到LCD或者LCOS必須處理偏振光，其光源需要增加偏振處理，理論上光閥面板比DLP系統(tǒng)效率低50%。

    但是，在大尺寸LCD顯示，例如TV上，色輪技術(shù)無法適用。這時候的場序光源就變成了RGB-LED。即RGB三原色背光源在時序控制芯片驅(qū)動下，高頻次開關(guān)�！�—這種方式類似于LED直顯大屏，不區(qū)分像素結(jié)構(gòu)，只顯示紅綠藍純色畫面。

    到此，讀者也許已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，大屏LCD的場序顯示，需要的背光源要比傳統(tǒng)液晶電視的顯示方案，更為復(fù)雜。至少，這不是一個白光光源能夠解決的問題。且因為場序驅(qū)動需要極高的刷新率，所以背光源的芯片也要能應(yīng)對長時間高頻次開關(guān)的穩(wěn)定工作需求。如果說，大屏LCD的場序顯示，在液晶屏上對子像素作了明確的減法，那么其在背光源上就是作了明確的加法。就目前產(chǎn)業(yè)實際情況而言，背光源的復(fù)雜化，對成本影響更為明確。

    場序顯示的競爭力，在于發(fā)揮差異化優(yōu)勢

    在大尺寸液晶的場序顯示產(chǎn)品上，友達光電強調(diào)，其研發(fā) 65 英寸 8K FSC 色序型顯示器，采用新型液晶材料，融合超高頻刷新率、主動式RGB LED背光技術(shù)和AI優(yōu)化的色分離算法�！�—這部分重點強調(diào)了場序顯示對液晶刷新率的高要求，以及背光源的更新。

    此外，友達更是直言，場序顯示的技術(shù)創(chuàng)新，主要面對實現(xiàn)低色分離和卓越的色域表現(xiàn)，成功解決過去FSC顯示器影像閃爍、視覺疲勞等問題。這部分的含義即是指出，場序顯示很容易存在色彩分離和閃爍，這種畫質(zhì)劣化會導致視覺疲勞。解決這些問題主要依靠色分離算法的升級，以及更高的刷新率。

    最重要的，友達指出，相較其他同尺寸顯示器，場序液晶顯示尺寸愈大愈省電，可助力推進數(shù)字顯示低碳轉(zhuǎn)型。對于這一低碳優(yōu)勢，其核心在于RGB LED背光在一瞬間只提供單一原色，而非傳統(tǒng)白色背光源那樣提供白光，即三種原色。其理論上動態(tài)節(jié)能可達5-6成。對于大型顯示系統(tǒng)而言，是一個顯著的進步。同時，因為不需要彩色濾光片這一結(jié)構(gòu)層，其產(chǎn)品厚度也會降低、彩色濾光片自身的約5-10%的透射亮度損失也會消失。

    即大尺寸液晶的場序顯示主要競爭力不是畫質(zhì)，而是節(jié)能特性。甚至是犧牲一定的畫質(zhì)和感官體驗下，極限提升節(jié)能性能。

    在微型顯示，如1LCD或者1LCOS產(chǎn)品上，因為是微顯示，所以RGB LED光源的結(jié)構(gòu)會更簡單，甚至只有RGB三顆燈珠而已。特別是對于LCOS技術(shù)，其采用硅基CMOS背板和反射結(jié)構(gòu)層后，較一般液晶面板，同尺寸成本提升巨大。如果能夠通過1LCOS場序顯示，無論是RGB光源直接驅(qū)動還是色輪轉(zhuǎn)化方案，都能較3LCOS節(jié)省光閥成本。

    另外，RGB光源直接實現(xiàn)三原色場序顯示，其動態(tài)節(jié)能特性，有助于降低整體投影系統(tǒng)的熱功耗：或者更為安靜節(jié)能，或者在同等功耗下提升亮度輸出。對于目前，入門級投影產(chǎn)品而言，場序顯示有很大的推動體驗優(yōu)化和設(shè)計進化的空間。

    不過，如果以家庭影院、視聽娛樂為目標，1LCD或者1LCOS的場序顯示、或者是場序TV產(chǎn)品，必然要保證色彩等畫質(zhì)效果。這對產(chǎn)品整體刷新率要求會更高。即場序顯示，對液晶層的核心需求就是“超級高刷”。以60HZ的邏輯幀率看，實現(xiàn)較好的消滅色分離和圖像閃爍，需要360HZ以上的FAST LCD刷新能力。

    例如，顯示器領(lǐng)域，螞蟻電競 ANT27VQ MAX（360Hz，2024年1月推出）、KOORUI G7（750Hz，近期展示）等高刷產(chǎn)品，證明了液晶在突破刷新率瓶頸上的新極限，這種技術(shù)亦能滿足場序顯示的高品質(zhì)需求。所以，從技術(shù)準備角度看，無論是液晶刷新率，還是LED的三色光源，現(xiàn)在都已經(jīng)為場序顯示產(chǎn)品真正試水市場打開了創(chuàng)新之門。

    成都九天畫芯科技有限公司開發(fā)的FSHD新型顯示技術(shù)，采用自主研發(fā)的FSHD 時序驅(qū)動架構(gòu)、硬件級RGB三色直射LED光源、聯(lián)合京東方定制無 CF 膜 4K 液晶面板、國產(chǎn) 28nm 制程 TCON 芯片，實現(xiàn)了180Hz 超高刷新率，2000:1 原生對比度，100% NTSC 廣色域的產(chǎn)品性能，并做到了核心材料到終端產(chǎn)品本土供應(yīng)鏈與技術(shù)閉環(huán)。

    九天畫芯認為場序LCD會是低成本投影顯示市場的一個未來有力競爭者，甚至成為今天主流的1LCD技術(shù)的升維替代者。目前FSHD技術(shù)在解決單片式LCD投影的亮度瓶頸和4K化難點上，已經(jīng)有突破性的成效。2024年3月份，央視《焦點訪談》和《東方時空》對九天畫芯和FSHD技術(shù)創(chuàng)新進行了報道。

    劍走偏鋒，亦或重塑顯示未來？

    場序液晶顯示如同一把新利劍——這項曾被視作“偏門”的技術(shù)，正悄然通過FAST液晶與RGB背光的雙重崛起，構(gòu)筑新的顯示范式。不過，創(chuàng)新探索之余，場序顯示能否在畫質(zhì)上匹敵傳統(tǒng)技術(shù)、能否將成本壓縮到市場接受點、能否解決市場消費認同問題，都還需要時間檢驗。

    或許，場序顯示永遠無法取代所有傳統(tǒng)LCD屏幕，但在高能效大屏、超緊湊投影、輕量化AR等場景中，它有希望蛻變成“精準的市場手術(shù)刀”——在現(xiàn)有技術(shù)的瓶頸天花板上，切割出自己的疆域。場序革命的故事剛剛開始，值得行業(yè)同仁高度關(guān)注。