可彎曲LCD電視背光設(shè)計(jì)：直下式還是側(cè)光？

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曲面的LCD面板。液晶面板的曲面化是一個彈性重新塑造的制程;而從相反方向施力時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)表會上也未表明何時將可彎曲型LCD電視量產(chǎn)。

DisplaySearch認(rèn)為，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，DisplaySearch認(rèn)為目前用于曲面(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1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，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形成不同間距，這會導(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)必須同時能夠滿足平面屏幕與曲面屏幕兩個模式，并在一個單一機(jī)構(gòu)內(nèi)同時保持原始(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2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。

圖2：不同類型LCD中直下型背光模塊的剖視圖和平面視圖

由上圖可見，在一個直下型背光模塊中可以有一個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，DisplaySearch認(rèn)為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，DisplaySearch也指出，這種構(gòu)造只能在一個固定的曲率范圍內(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，而非可隨時自由調(diào)整的曲面率。