2.5寸4K LCD？！京东方的场序Field Sequential技术详解

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来源：哔哩哔哩时间：2023-08-03 21:15:10

一，" 4K Field Sequential VR

(资料图片)

京东方近日携多款前沿近眼显示技术产品亮相SID，向全球消费者及合作伙伴展示其在VR/AR显示领域的创新成果。

除了展示” 4K4K Micro OLED，及pancake透镜系统和整机外。

还首发业内4K场序VR整机，具有高画质和低功耗特点的LCD VR产品。所谓的场序显示技术，简单来说就是panel无需彩膜，通过RGB背光提供三色，利用人眼视觉暂留形成混色。

高画质：这款产品的ppi高达2117，可减小整机视场视觉颗粒感，让画质更加细腻。同时实现了DCI-P3 100%的超高色域，能够最真实地还原显示画面；

低功耗：采用场序显示技术，使这款产品的透过率比常规产品提升2倍以上，功耗降低约50%，可以为用户观影、游戏提供身临其境的体验，让真实画面尽显眼前。

二，什么是场序 Field Sequential 技术

首先我们来看看LCD屏幕的原理。

LED背光液晶的出现，和液晶电视的显示原理息息相关。从结构上看，液晶电视的核心部件——液晶面板是由多层部件组成，主要由位于最底层的背光源、中间的液态晶体层和最外侧RGB滤光膜组成。由于液态晶体层本身并没有任何发光能力，所以液晶电视表现出的色彩其实主要取决于液晶面板最后侧背光源系统的性能。

其中我们可以看到，外侧RGB滤光膜非常影响亮度，会造成功耗的提升，而且滤光片也是占到LCD屏幕成本的10%左右。

所以有没有一种背光可以去掉这层滤光膜，直接让LCD显示彩色？

无滤色片的背光系统如何工作?

采用了RGB-LED背光源的液晶电视，可以通过采用合理的场序(Field Sequential)技术，利用人类的视觉暂停效应，直接利用RGB三色光源实现最终混色，达到全彩显示的效果。而通过对一副完整彩色画面中红绿、红蓝色彩的交替显示技术，能避免蓝绿像素干扰的问题，进一步提高电视的色域范围，达到接近122%等比NTSC色域的标准。

想要直接用RGB的LED来取代滤色片看上去好像很简单，其实是不可能的。因为滤色片是把每一个像素都分成三种不同颜色的子像素，如果直接用三种颜色的LED来取代滤色片，就必须采用小到和子像素尺寸一样大的LED来照射每一个子像素，才不会使红光照到绿光的子像素上。这样，LED的个数就要几百万个之多。为维持像素数不变，唯一的方法是重复使用这些像素，也就是采用时分复用制。这样只要顺序地发射出红光、绿光、蓝光，同时控制每个像素的薄膜晶体管(TFT)，使其相应地按照该像素在这种颜色时所应当具有的的强度来开启液晶光阀。但是，要顺序地发出红、绿、蓝三种颜色，并能形成一个彩色的视频图象，就必须利用人眼的视觉残留作用。只要这三种颜色顺序重复的周期小于人眼的视觉残留时间，就可以在人们的大脑中形成一个彩色的图象。视觉残留时间实际上就是电视的场频周期，在PAL制中为五十分之一秒。这也就要求在五十分之一秒的时间内必须完成红、绿、蓝三个图象的显示。因此，这种方式被称为“场顺序”体制，也有人称之为“色顺序”体制。

没有滤色片能带来更高的光利用率

首先，这种方法省去了彩色滤色片，而滤色片是光能的主要吸收者，它会损失光能70%以上。下图表明了光能从光源出发以后所受到的损失。

拿掉滤色片以后，不但能免除了滤色片30%的光能损失，而且还可以节省滤色片的成本。滤色片的成本在总成本中占19%，是相当可观的一部分。实际上，省去滤色片以后，还可以提高成品率，减少生产时间，这些无形的改进都十分重要。

RGB-LED综合优势明显

其中背光源的25%成本是基于CCFL的数据，如果采用LED作为背光源，它所占的成本将大大超过这个比例，大约要占到50%的成本。采用场顺序制以后，拿掉了滤色片就相当于发光效率提高了70%，这是非常可观的。这意味着LED的数量可以减少70%，LED的成本就可以减少70%。而且LED数量减少70%以后，其发热量可以减少70%，耗电也可以减少70%。

三，缺点及可能的改善点

那么问题来了，这么好的技术，为啥我们在现在VR里的LCD没看到。

请教了业内人士，得到如下缺点。

首先还是成本原因，上面说滤色片可以降低成本，但之前驱动三色LED的驱动芯片成本也不低。当然现在可能随着半导体进步，芯片的成本下降了很多。

然后就是之前三色LED的光源衰减不一致，用久了，色彩会出现类似烧屏的问题。色彩开始不正。现在应该解决了发光无机材料的问题。

最好，也是最主要的问题是色点漂移问题。

上面说了，RGB光源是用人眼的视觉残留作用，进行色彩融合。依次点亮同一个像素点，当到了在快速移动场景下，有延迟存在，所以看到的影像轮廓，会有彩虹边，显示效果不佳。

如果上面觉得不明觉厉，那么看下图效果就知道了。

是不是非常形象。那么京东方是如何解决的，才敢拿出来给VR屏幕用。

我在京东方的专利库找到了这么一个专利，虽然老了些。但有用。

说人话就是通过一系列补偿，进行良好的校准做好的色彩表现。专利链接也在最后附上。

我希望这种技术赶快量产，因为micro oled的晶圆切割问题，目前只能最大到寸，配合pancake也做大FOV需要很贵。所以目前非常需求寸左右的高PPI的LCD屏幕，而这个京东方的屏幕非常有竞争力。