新技术让电子屏画面“如临其境”
新技术让电子屏画面“如临其境”
当今(jīn)时代，人们无论是生产还是生活，常会用到手机、平板电脑、笔记本(电脑)、台式电脑等，此外大多数家庭也会用到电视等电器，有些会议室、车站、机场、体育场馆以及户外街头广场等场所还会安装各种电子大屏幕。
上述这些产品有一个共同的特征，就是都需要用到电子显示屏。而显示屏的相关技术水平，直接决定着显示画面的品质，影响着用户的体验。
为电子竞技等行业兴起提供科技支撑
随着电子竞技、动漫、高水平体育赛事的直播、转播等行业的爆发式增长，对于电子显示屏画面的稳定性、连续性、画质清晰度、对比度等性能都提出了更高的要求。而市场的需求，也带动了显示屏技术革新的热潮。作为行业中的龙头企业，京东方科技集团股份有限公司(以下简称“京东方”)很早就开始布局相关技术的研发，凭借多年来积累的雄厚技术实力，经过科研团队数年的科技攻关，“基于超维场技术的高刷新率显示技术研发与产业化”项目获得了北京市科技进步一等奖。
项目核心的技术成果主要有高刷新率、快速响应、高画质等，实现了国产显示屏技术的大幅飞跃，将高端显示的视觉效果提升到了全新的境界。目前，以相关技术为支撑的LCD显示屏产品已实现量产，为电子竞技、体育赛事及其他各类节目直播等所需的高质量画面，提供了有力的保障。
解决电子显示屏关键技术难题
刷新率是电子显示屏的一个非常重要的指标。因为显示的图像是由一帧一帧连续翻页刷新的画面构成的，而刷新率以赫兹为单位。如果刷新率是60赫兹，就意味着一秒钟翻动了60帧画面；如果是120赫兹，即一秒钟翻动了120帧。刷新率越高，动态画面的流畅度就越好。
日常办公所用电子显示屏多为静态画面，对于显示屏刷新率要求并不高，但对于已经形成的重要新兴产业，比如电子竞技等来说，保证动态画面的流畅度是至关重要的。之前，市场上普通显示器刷新率在60~75赫兹，仅能满足一般性需要，如果用于电子竞技，画面容易出现卡顿、撕裂，以及拖影的现象，用户体验感较差。但就算电子竞技专用的显示屏，其画面刷新率也只有120赫兹左右，提升幅度有限。
京东方通过项目攻关，所取得的一项重要成果就是将LCD显示屏的刷新率大幅提升到了480赫兹，使得画面的流畅度、清晰度等有了质的飞跃，在呈现体育赛事、电竞游戏等高速移动画面时，高刷新率的(de)全视(shì)角(jiǎo)超(chāo)高清至臻画面极大缓解了常规刷新率显示画面卡顿、撕裂、拖影带来的眩晕感，突破了业界“天花板”,为用户带来更加真实、流畅及震撼的使用体验。
在科技攻关的过程中，科研团队充分利用了京东方在超维场方面的技术积累。这个超维场是京东方所用的ADS技术的译称，它属于一种水平电场模式，具有更好的视角特性，即便是人从侧面看电子屏，也不会有明显的色差。另外，这种模式的透光率更高，在手机、平板电脑、笔记本电脑、显示器等小型屏幕方面更有优势。
要提高(gāo)LCD显(xiǎn)示(shì)屏(píng)的(de)刷(shuā)新(xīn)率(lǜ)，至(zhì)关重(zhòng)要(yào)的(de)一(yī)点(diǎn)就(jiù)是(shì)要(yào)解(jiě)决(jué)充(chōng)电(diàn)的(de)问(wèn)题(tí)。如(rú)果(guǒ)电(diàn)子(zi)屏(píng)的(de)像(xiàng)素(sù)充(chōng)电(diàn)率(lǜ)达(dá)不(bù)到(dào)要(yào)求(qiú)，就(jiù)会(huì)严(yán)重(zhòng)影(yǐng)响(xiǎng)画(huà)质(zhì)，导(dǎo)致(zhì)画(huà)面(miàn)不(bù)清(qīng)晰(xī)。以(yǐ)往(wǎng)，大(dà)多(duō)数(shù)液(yè)晶(jīng)显(xiǎn)示(shì)器(qì)背(bèi)板(bǎn)用(yòng)的材料是非晶硅，这种材料的(de)一(yī)大(dà)不足就是电子迁移率较低，从而限制了器件像素的充电率，容易出现暗影重叠、画面不清晰等情况。
为了解决这个问题，科研团队通过研究，研发了一种叫作铟镓锌(IGZO)的氧化物材料，用来取代传统的非晶硅。这种新材料的电子迁移率是非晶硅的10倍以上，能有效支持电子屏高刷(shuā)新(xīn)率(lǜ)情(qíng)况(kuàng)下(xià)对(duì)于(yú)充(chōng)电(diàn)的(de)需(xū)要(yào)。基(jī)于(yú)IGZO背(bèi)板(bǎn)技(jì)术(shù)，LCD显(xiǎn)示(shì)屏(píng)可以实现更低的功耗(hào)、更(gèng)高(gāo)的(de)PPI。所(suǒ)谓(wèi)PPI,是(shì)英(yīng)文PixelsPerInch的(de)缩(suō)写(xiě)，中(zhōng)文称(chēng)作(zuò)像(xiàng)素(sù)密(mì)度(dù)单(dān)位(wèi)，所(suǒ)表(biǎo)示(shì)的(de)是(shì)每(měi)英(yīng)寸(cùn)所(suǒ)拥(yōng)有(yǒu)的(de)像(xiàng)素(sù)数(shù)量(liàng)。因(yīn)此(cǐ)PPI数(shù)值(zhí)越(yuè)高(gāo)，代(dài)表(biǎo)显示屏能够以越高的密度显(xiǎn)示(shì)图(tú)像(xiàng)。PPI值(zhí)越(yuè)高，画面的细节也会越丰(fēng)富(fù)，拟(nǐ)真(zhēn)度(dù)就(jiù)越(yuè)高(gāo)。
IGZO还(hái)有(yǒu)一(yī)个(gè)优(yōu)势(shì)是(shì)漏(lòu)电(diàn)量(liàng)小(xiǎo)。LCD显(xiǎn)示(shì)屏(píng)用(yòng)到(dào)的(de)晶(jīng)体(tǐ)管(guǎn)在(zài)低(dī)频(pín)下(xià)漏(lòu)电(diàn)时(shí)间(jiān)增(zēng)加(jiā)，导(dǎo)致(zhì)漏(lòu)电(diàn)量(liàng)增(zēng)加(jiā)，屏(píng)幕(mù)亮(liàng)度(dù)会(huì)有(yǒu)下(xià)降(jiàng)。如(rú)果(guǒ)用(yòng)IGZO,漏(lòu)电(diàn)量(liàng)会(huì)更(gèng)小(xiǎo)一(yī)些(xiē)，即(jí)使(shǐ)在(zài)低(dī)频(pín)刷(shuā)新(xīn)的(de)情(qíng)况(kuàng)下(xià)，也(yě)能(néng)保(bǎo)证(zhèng)屏(píng)幕(mù)不(bù)闪(shǎn)烁(shuò)。
不过，尽管IGZO的优良性能做支撑，但要保障不同尺寸屏幕器件的像素充电率，还需要解一些技术难题。比如电视、户外广场或会议室、大厅等要用到的大尺寸屏幕，对于像素充电率要求更高，因为同样的时间内，需要充电的面积更大。为了攻克这个技术瓶颈，科研团队研发出了具有自主知识产权的一种EPQ技术。这种EPQ技术，又称作画质增强技术或图像增强技术，它能保障屏幕上每个像素点位的精准充电，从而避免显示串行、画面不清晰等影响画质的现象。
为用户提供更优质的画面体验
通过这个科技计划项目的攻关，京东方(fāng)科研团队也获得了超高刷新率之外的一些技术突破。在高画质方面，他们引入了MiniLED背光技术，实现了像素级的调光，解决了LCD显示屏暗态不够黑的痛点，从而大幅提高了画面的动态对比度。此外，他们还在LCD显示屏内把低盒厚技术、快速响应液晶技术以及过驱技术进行整合，大幅提高显示屏的响应时间，实现了1毫秒极速响应速度，确保屏幕在500赫兹以上显示状态下画面的流畅、无拖影。
在这些技术成果的基础上，科研团队还计划继续在电子屏刷新率、显示屏对比度等方面开展研究。特别是刷新率，科研团队已在实验室阶段实现了1000赫兹的目标，下阶段除了继续做研究，还将努力推进其市场化落地。而对比度方面的研究则需要更多的时间。所谓对比度，是电子显示屏暗态和量态的一个比例。对比度越高，显示的图像层次感就会越多，画面的质量也会越好。但这方面的研究难度较大。因为超高刷新率要求响应速度快，在这个基础上再要求提升对比度，就会对液晶的透过率提出很大的挑战。研发团队负责人表示，“这是必须要走的路，我们一定会坚持做下去，推出更好的技术和产品，为用户提供更优质的画面体验”。