FSHD显示技术
FSHD显示技术,是一种硬件上基于LCD液晶屏工艺,显示逻辑基于时序显示(场序显示)的新型显示技术。物理架构上,FSHD屏幕是不含CF膜的LCD液晶屏,背光源则是红绿蓝RGB三种颜色的背光;通过逻辑控制芯片将图像的红绿蓝分量分别显示出来,并同步使用红绿蓝光源来提供背光照明。当红绿蓝图像的刷新速度足够高的时候,就呈现出准确的颜色和亮度,实现彩色显示。其本质,是时间混色原理,通过液晶屏工艺来实现的显示技术。
FSHD技术这样的场序显示技术,从原理上,能将对背光源的能量利用率,即能效比提升3倍以上;其次,由于不需要红绿蓝RGB滤色片,也就没有了子像素,因此分辨率提升三倍,也即LCD液晶屏的空间利用率提高三倍;同样,由于没有CF膜的限制,色域得到极大提升,理论上可以实现光源能达到的极限色饱和度。
显示的本质永远是更好的色彩(更高的色饱和度)、更高的亮度(更高的能效比)、更高的分辨率(更大的PPI),及其他技术参数的提高。基于LCD液晶屏工艺的FSHD场序显示技术,拥有高能效比、高色域、高分辨率。
定义
FSHD显示技术,是Field Squential High-Definition的缩写,Field Squential High-Definition是场序显示高清的英语翻译。
原理
物理架构上,FSHD屏幕是不含CF膜的LCD液晶屏,背光源则是红绿蓝RGB三种颜色的背光;通过逻辑控制芯片将图像的红绿蓝分量分别提取出来,通过FSHD屏幕显示出灰阶图像,同步使用依次发出的红绿蓝光源来提供相应顺序的背光照明。当红绿蓝图像的依次刷新速度足够高的时候,就呈现出准确的颜色和亮度,实现彩色显示。
人眼有视觉暂停效应。从科学的意义上讲,人眼看到的所有图像,包括亮度和颜色,这些因素的强度和结果,是亮度和颜色在眼睛里的积分的结果,即在一段时间内,人眼感受到的图像,会被混合在一起。
场序显示,就利用了这个现象。FSHD显示技术,基本刷新率为180Hz,即每一帧画面的停留时间为5.56毫秒。红色绿色蓝色的图像,每5.56毫秒轮流刷新显示,每3帧的总时间是16.67毫秒,完成红绿蓝三种颜色的刷新显示。在这个时间内的所有画面,会因为人眼的视觉暂停现象,混合成准确的图像。16.67毫秒是1/60秒,即表示完整的准确的图像能呈现60帧。
FSHD显示技术的刷新率,往往比180Hz更高。在日常的显示画面中,FSHD基本工作频率是240Hz,当启动MEMC功能,或者3D显示功能后,FSHD显示技术可以工作在360Hz或更高的频率状态。
特点
FSHD技术这样的场序显示技术,从原理上,由于没有红绿蓝的Color Filter (滤色片),因此对背光源的利用率,提升了70%。
其次,由于不需要红绿蓝(Color Filter)滤色片,FSHD屏幕直接透射出背光源的颜色。因此,如果背光源采用的是带宽窄的纯色红绿蓝,理论上FSHD屏幕最终混色得到的色域,可以得到极大提升,可以实现光源能达到的极限色饱和度。
然后,当使用要红绿蓝(Color Filter)滤色片技术时,LCD液晶屏需要三个子像素混合起来表达一个像素。这是空间混色的原理。当取消要红绿蓝(Color Filter)滤色片后,显示原理变成了时间混色,也同时不再有子像素,因此同样工艺下分辨率提升三倍,也即LCD液晶屏的空间利用率提高三倍。
应用
显示的本质永远是更好的色彩(更高的色饱和度)、更高的亮度(更高的能效比)、更高的分辨率(更大的PPI),及其他技术参数的提高。
基于LCD液晶屏工艺的FSHD场序显示技术,拥有高能效比、高色域、高分辨率。
*2023年SID大会上,京东方展示了基于Mini LED背光的场序显示VR显示用液晶屏,具有2117PPI的像素密度和4K的分辨率。
总体而言,FSHD显示技术,可以用于VR,投影机,车载HUD显示,汽车前大灯,以及工业显示的PGU单元,基于其亮度、色彩和分辨率的性能优势,在这些产业领域有广阔的应用空间。