揭秘可彎曲液晶電視：使用特殊直下式背光

2014年1月21日三星電子在今年初的2014消費(fèi)電子展（CES）上介紹了一款可彎曲型(Bendable) 液晶（LCD）電視。這是所有展示中最引人關(guān)注的產(chǎn)品之一，它證明了LCD也可用于彎曲型電視，而不局限于AMOLED。去年陸陸續(xù)續(xù)各種展會(huì)上我們看到了許多曲面型電視，而且大多數(shù)廠商認(rèn)為只有AMOLED才能用于可彎曲型電視。然而，此次三星可彎曲型LCD電視的推出給人們帶來了無限驚喜，尤其在于其重點(diǎn)可以在平面與彎曲之間彈性變換。

去年在各種展會(huì)上推出的曲面(Curved) LCD電視向人們展示了LCD面板可以曲面化，因此可以通過直接彎曲超薄LCD玻璃基板來制成一個(gè)曲面的LCD面板。液晶面板的曲面化是一個(gè)彈性重新塑造的制程；而從相反方向施力時(shí)也可將彎曲的玻璃基板矯平。因此三星也同樣借助LCD玻璃基板的彈性特質(zhì)制造了可彎曲型(Bendable) LCD電視。然而，利用彎曲的LCD面板制造可彎曲型LCD電視的長期可靠性還未得到市場的驗(yàn)證，而且三星在發(fā)表會(huì)上也未表明何時(shí)將可彎曲型LCD電視量產(chǎn)。

可彎曲型(Bendable) LCD電視存在的最大挑戰(zhàn)便是背光系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。目前的曲面(Curved) LCD電視是通過直接彎曲導(dǎo)光板（LGPs）和背光板底座來達(dá)成。然而導(dǎo)光板通常由塑料制成，底座通常由金屬制成，它們并不像LCD玻璃基板一樣可以很容易地反復(fù)彎曲又放平。因此，目前用于曲面(Curved)電視的背光技術(shù)并不適用于可彎曲型(Bendable) LCD電視。

那么三星的可彎曲型(Bendable) LCD電視是如何解決背光問題的呢？DisplaySearch透過技術(shù)分析提供了答案。圖一展示了可彎曲型電視有平面和曲面兩種模式，但即使電視屏幕是在曲面模式下，其液晶電視機(jī)外殼的背面也始終呈平面狀態(tài)。因此，當(dāng)電視屏幕從平面模式改變?yōu)閺澢Ｊ綍r(shí)，背光板可能也是維持平坦?fàn)顟B(tài)、并沒有跟著彎曲。

然而，平面背光模塊也有問題，它必須具有和平面LCD面板一樣的光學(xué)構(gòu)造。因?yàn)槿绻姘迨菑澢亩彻饽K是平面的話，在面板和背光模塊之間會(huì)形成不同間距，這會(huì)導(dǎo)致電視屏幕上的亮度不均。所以可彎曲型電視的背光模塊必須改變一些構(gòu)造，如改變導(dǎo)光板印刷圖案或LED燈條的結(jié)構(gòu)，這個(gè)問題才能被避免，或至少可將影響減少到最低。換言之，用于可彎曲液晶電視的背光板設(shè)計(jì)必須同時(shí)能夠滿足平面屏幕與曲面屏幕兩個(gè)模式，并在一個(gè)單一機(jī)構(gòu)內(nèi)同時(shí)保持原始（平面用）和改變后（曲面用）兩種可互相切換的狀態(tài)。OLED面板因?yàn)闆]有背光，并沒有這方面的技術(shù)挑戰(zhàn)。

為了解決這個(gè)問題，最近許多側(cè)光型背光模塊已經(jīng)開始采用側(cè)光式LED光條結(jié)構(gòu)，其方向與面板彎曲方向垂直。然而，調(diào)整LED光條的結(jié)構(gòu)并不能解決顯示屏亮度不均的問題。側(cè)光型彎曲LCD面板的亮度不均問題只能通過調(diào)整光學(xué)膜（包括導(dǎo)光板）來解決，但是要做出能夠同時(shí)適用于平面和曲面模式的光學(xué)膜存在相當(dāng)大的技術(shù)難度。

相反地，直下型彎曲LCD的亮度不均問題可以通過調(diào)整光學(xué)膜和LEDs來解決。如圖二所示。通常情況下，為避免出現(xiàn)亮度不均的問題，平面LCD 中LED被等距隔開；曲面LCD中，由于LED光條與面板彎曲方向平行，因此可以通過調(diào)節(jié)LED的位置使畫面亮度均勻，比如可以改變每個(gè)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(tǒng)設(shè)計(jì)的最大關(guān)鍵。

由上圖可見，在一個(gè)直下型背光模塊中可以有一個(gè)光條既可用于平面背光又可用于曲面背光，它通過開啟平面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，直下型背光模塊比側(cè)光型更適用于可彎曲型LCD電視。

然而，這種構(gòu)造只能在一個(gè)固定的曲率范圍內(nèi)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(shí)自由調(diào)整的曲面率。