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揭開可彎曲型/曲面液晶電視的背光架構秘密…

上網時間: 2014年01月24日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:可彎曲型  曲面  液晶電視  三星  背光 

NPD DisplaySearch 觀察指出,三星電子(Samsung)在年初的 2014消費電子展(CES)上介紹了一款可彎曲型(Bendable)液晶電視,吸引眾人關注,它證明了不只是 AMOLED, LCD 技術也可用於彎曲型電視,而且該產品重點在於可以在平面與彎曲之間彈性變換。

近來成為熱門話題的曲面(Curved) LCD電視,向人們展示了可以透過直接彎曲超薄 LCD玻璃基板,來製成一個曲面的LCD面板。液晶面板的曲面化是一個彈性重新塑造的製程;而從相反方向施力時,也可將彎曲的玻璃基板矯平。三星同樣借助LCD玻璃基板的彈性特質製造了可彎曲型 LCD電視,然而利用彎曲的LCD面板製造可彎曲型LCD電視的長期可靠性還未得到市場的驗證,三星在發表會上也未表明何時將可彎曲型LCD電視量產。

DisplaySearch 認為,可彎曲型LCD電視存在的最大挑戰便是背光系統的設計。目前的曲面 LCD電視是透過直接彎曲導光板(LGPs)和背光板底座來達成。然而導光板通常由塑膠製成,底座通常由金屬製成,它們並不像LCD玻璃基板一樣可以很容易地反復彎曲又放平。因此,DisplaySearch 認為目前用於曲面電視的背光技術並不適用於可彎曲型 LCD電視。

三星在CES 2014上展示可彎曲型LCD電視
三星在CES 2014上展示可彎曲型LCD電視

那麼三星的可彎曲型 LCD電視是如何解決背光問題的呢?DisplaySearch 透過技術分析提供了答案。可彎曲型電視有平面和曲面兩種模式,但即使電視螢幕是在曲面模式下,其液晶電視機外殼的背面也始終呈平面狀態。因此,當電視螢幕從平面模式、改變為彎曲模式時,背光板可能也是維持平坦狀態、並沒有跟著彎曲。

然而,平面背光模組也有問題,它必須具有和平面LCD面板一樣的光學構造。因為如果面板是彎曲的而背光模組是平面的話,在面板和背光模組之間會形成不同間距,這會導致電視螢幕上的亮度不均。

DisplaySearch表示,所以可彎曲型電視的背光模組必須改變一些構造,如改變導光板印刷圖案或LED燈條的結構,這個問題才能被避免,或至少可將影響減少到最低。換言之,用於可彎曲液晶電視的背光板設計必須同時能夠滿足平面螢幕與曲面螢幕兩個模式,並在一個單一機構內同時保持原始(平面用)和改變後(曲面用)兩種可互相切換的狀態。OLED面板因為沒有背光,並沒有這方面的技術挑戰。

為了解決這個問題,最近許多側光型背光模組已經開始採用側光式LED光條結構,其方向與面板彎曲方向垂直。然而,調整LED光條的結構並不能解決顯示幕亮度不均的問題。DisplaySearch指出,側光型彎曲LCD面板的亮度不均問題只能通過調整光學膜(包括導光板)來解決,但是要做出能夠同時適用於平面和曲面模式的光學膜存在相當大的技術難度。

相反地,直下型彎曲LCD的亮度不均問題,可以透過調整光學膜和LEDs來解決。如下圖所示。通常情況下,為避免出現亮度不均的問題,平面LCD 中的LED被等距隔開;曲面LCD中,由於LED光條與面板彎曲方向平行,因此可以透過調節LED的位置使畫面亮度均勻,比如可以改變每個光條中LED的間距,或者使用不同的鏡片。這是可彎曲液晶電視背光系統設計的最大關鍵。

不同類型LCD中直下型背光模組的剖視圖和平面視圖
不同類型LCD中直下型背光模組的剖視圖和平面視圖

由上圖可見,在一個直下型背光模組中,可以有一個光條既可用於平面背光又可用於曲面背光,它透過開啟平面LCD背光燈在平面模式下使用,開啟曲面LCD背光燈在曲面模式下使用。因此,DisplaySearch 認為直下型背光模組比側光型更適用於可彎曲型LCD電視。

然而,DisplaySearch 也指出,這種構造只能在一個固定的曲率範圍內使用,不能超出該曲率半徑。因此三星的可彎曲型LCD電視只能提供兩種模式:平面或曲面,曲率半徑為4,500R,而非可隨時自由調整的曲面率。





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