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2025-03-28 09:30:47
新技术让电子屏画面“如临其境”
当今时代，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(jiù)意(yì)味(wèi)着(zhe)一(yī)秒(miǎo)钟(zhōng)翻(fān)动(dòng)了(le)60帧(zhèng)画(huà)面(miàn)；如(rú)果(guǒ)是(shì)120赫(hè)兹(zī)，即(jí)一(yī)秒(miǎo)钟(zhōng)翻(fān)动(dòng)了(le)120帧(zhèng)。刷(shuā)新(xīn)率(lǜ)越(yuè)高(gāo)，动(dòng)态(tài)画(huà)面(miàn)的(de)流(liú)畅(chàng)度(dù)就(jiù)越(yuè)好(hǎo)。
日(rì)常(cháng)办(bàn)公(gōng)所(suǒ)用(yòng)电(diàn)子(zi)显(xiǎn)示(shì)屏(píng)多(duō)为(wèi)静(jìng)态(tài)画(huà)面(miàn)，对(duì)于(yú)显(xiǎn)示(shì)屏(píng)刷(shuā)新(xīn)率(lǜ)要(yào)求(qiú)并(bìng)不(bù)高(gāo)，但(dàn)对(duì)于(yú)已(yǐ)经(jīng)形(xíng)成(chéng)的(de)重(zhòng)要(yào)新(xīn)兴(xìng)产(chǎn)业(yè)，比(bǐ)如(rú)电(diàn)子(zi)竞(jìng)技(jì)等(děng)来(lái)说(shuō)，保(bǎo)证(zhèng)动(dòng)态(tài)画(huà)面(miàn)的(de)流(liú)畅(chàng)度(dù)是(shì)至(zhì)关重(zhòng)要(yào)的(de)。之(zhī)前(qián)，市(shì)场(chǎng)上(shàng)普(pǔ)通(tōng)显(xiǎn)示(shì)器(qì)刷(shuā)新(xīn)率(lǜ)在(zài)60~75赫(hè)兹(zī)，仅(jǐn)能(néng)满(mǎn)足(zú)一(yī)般(bān)性(xìng)需(xū)要(yào)，如(rú)果(guǒ)用(yòng)于(yú)电(diàn)子(zi)竞(jìng)技(jì)，画(huà)面(miàn)容(róng)易(yì)出(chū)现(xiàn)卡(kǎ)顿(dùn)、撕(sī)裂(liè)，以(yǐ)及(jí)拖(tuō)影(yǐng)的(de)现(xiàn)象(xiàng)，用(yòng)户(hù)体(tǐ)验(yàn)感(gǎn)较(jiào)差(chà)。但(dàn)就(jiù)算(suàn)电(diàn)子(zi)竞(jìng)技(jì)专(zhuān)用(yòng)的(de)显(xiǎn)示(shì)屏(píng)，其(qí)画(huà)面(miàn)刷(shuā)新(xīn)率(lǜ)也(yě)只(zhǐ)有(yǒu)120赫(hè)兹(zī)左(zuǒ)右(yòu)，提(tí)升(shēng)幅(fú)度(dù)有(yǒu)限(xiàn)。
京(jīng)东(dōng)方(fāng)通(tōng)过(guò)项(xiàng)目(mù)攻(gōng)关，所(suǒ)取(qǔ)得(de)的(de)一(yī)项(xiàng)重(zhòng)要(yào)成(chéng)果(guǒ)就(jiù)是(shì)将(jiāng)LCD显(xiǎn)示(shì)屏(píng)的(de)刷(shuā)新(xīn)率(lǜ)大(dà)幅(fú)提(tí)升(shēng)到(dào)了(le)480赫(hè)兹(zī)，使(shǐ)得(de)画(huà)面(miàn)的(de)流(liú)畅(chàng)度(dù)、清(qīng)晰(xī)度(dù)等(děng)有(yǒu)了(le)质(zhì)的(de)飞(fēi)跃(yuè)，在(zài)呈(chéng)现(xiàn)体(tǐ)育(yù)赛(sài)事(shì)、电(diàn)竞(jìng)游(yóu)戏(xì)等(děng)高(gāo)速(sù)移(yí)动(dòng)画(huà)面(miàn)时(shí)，高(gāo)刷(shuā)新(xīn)率(lǜ)的(de)全视(shì)角(jiǎo)超(chāo)高(gāo)清(qīng)至(zhì)臻(zhēn)画(huà)面(miàn)极(jí)大(dà)缓(huǎn)解(jiě)了(le)常(cháng)规(guī)刷(shuā)新(xīn)率(lǜ)显(xiǎn)示(shì)画(huà)面(miàn)卡(kǎ)顿(dùn)、撕(sī)裂(liè)、拖(tuō)影(yǐng)带(dài)来(lái)的(de)眩(xuàn)晕(yūn)感(gǎn)，突(tū)破(pò)了(le)业(yè)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(yǒu)明(míng)显(xiǎn)的(de)色(sè)差(chà)。另(lìng)外(wài)，这(zhè)种(zhǒng)模(mó)式(shì)的(de)透(tòu)光(guāng)率(lǜ)更(gèng)高(gāo)，在(zài)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LCD显示屏的(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)严重影响画质，导致画面不清晰。以往，大多数液晶显示器背板用的材料是非晶硅，这种材料的一大不足就是电子迁移率较低，从而限制(zhì)了(le)器(qì)件(jiàn)像(xiàng)素(sù)的(de)充(chōng)电(diàn)率(lǜ)，容(róng)易(yì)出(chū)现(xiàn)暗(àn)影(yǐng)重(zhòng)叠(dié)、画(huà)面(miàn)不(bù)清(qīng)晰(xī)等(děng)情(qíng)况(kuàng)。
为(wèi)了(le)解(jiě)决(jué)这(zhè)个(gè)问(wèn)题(tí)，科(kē)研(yán)团(tuán)队(duì)通(tōng)过(guò)研(yán)究(jiū)，研(yán)发(fā)了(le)一(yī)种(zhǒng)叫(jiào)作(zuò)铟(yīn)镓(jiā)锌(xīn)(IGZO)的(de)氧(yǎng)化(huà)物(wù)材(cái)料(liào)，用(yòng)来(lái)取(qǔ)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新率情况下对于充电的需要。基于IGZO背板技术，LCD显示屏可以实现更低的功耗、更高的PPI。所谓PPI,是英文PixelsPerInch的缩写，中文称作像素密度单位，所表示的是每英寸所拥有的像素数量。因此PPI数值越高，代表显示屏能够以越高的密度显示图像。PPI值越高，画面的细节也会越丰富，拟真度就越高。
IGZO还有一个优势是漏电量小。LCD显示屏用到的晶体管在低频下漏电时间增加，导致漏电量增加，屏幕亮度会有下降。如果用IGZO,漏电量会更小一些，即使在低频刷新的情况下，也能保证(zhèng)屏(píng)幕(mù)不(bù)闪烁。
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(nèi)，需(xū)要(yào)充(chōng)电(diàn)的(de)面(miàn)积(jī)更(gèng)大(dà)。为(wèi)了(le)攻(gōng)克(kè)这(zhè)个(gè)技(jì)术(shù)瓶(píng)颈(jǐng)，科(kē)研(yán)团(tuán)队(duì)研(yán)发(fā)出(chū)了(le)具(jù)有(yǒu)自(zì)主知(zhī)识(shi)产(chǎn)权(quán)的(de)一(yī)种(zhǒng)EPQ技(jì)术(shù)。这(zhè)种(zhǒng)EPQ技(jì)术(shù)，又(yòu)称(chēng)作(zuò)画(huà)质(zhì)增(zēng)强(qiáng)技(jì)术(shù)或(huò)图(tú)像(xiàng)增(zēng)强(qiáng)技(jì)术(shù)，它(tā)能(néng)保(bǎo)障(zhàng)屏(píng)幕(mù)上(shàng)每(měi)个(gè)像(xiàng)素(sù)点(diǎn)位(wèi)的(de)精(jīng)准(zhǔn)充(chōng)电(diàn)，从(cóng)而(ér)避(bì)免(miǎn)显(xiǎn)示(shì)串(chuàn)行(xíng)、画(huà)面(miàn)不(bù)清(qīng)晰(xī)等(děng)影(yǐng)响(xiǎng)画(huà)质(zhì)的(de)现(xiàn)象(xiàng)。
为(wèi)用(yòng)户(hù)提(tí)供(gōng)更(gèng)优(yōu)质(zhì)的(de)画(huà)面(miàn)体(tǐ)验(yàn)
通(tōng)过(guò)这(zhè)个(gè)科(kē)技(jì)计(jì)划(huà)项(xiàng)目(mù)的(de)攻(gōng)关，京(jīng)东(dōng)方(fāng)科(kē)研(yán)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(tuán)队(duì)还(hái)计(jì)划(huà)继(jì)续(xù)在(zài)电(diàn)子(zi)屏(píng)刷(shuā)新(xīn)率(lǜ)、显(xiǎn)示(shì)屏(píng)对(duì)比(bǐ)度(dù)等(děng)方(fāng)面(miàn)开(kāi)展(zhǎn)研(yán)究(jiū)。特(tè)别(bié)是(shì)刷(shuā)新(xīn)率，科研团队已在实验室阶段实现了1000赫(hè)兹(zī)的(de)目(mù)标(biāo)，下(xià)阶(jiē)段(duàn)除(chú)了(le)继(jì)续(xù)做(zuò)研(yán)究(jiū)，还(hái)将(jiāng)努(nǔ)力(lì)推(tuī)进(jìn)其(qí)市(shì)场(chǎng)化(huà)落(luò)地(de)。而(ér)对(duì)比(bǐ)度(dù)方(fāng)面(miàn)的(de)研(yán)究(jiū)则(zé)需(xū)要(yào)更(gèng)多(duō)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”。
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