史諾曾說(shuō)過(guò),自發(fā)光是顯示的下個(gè)未來(lái),是繼CRT走向FPD(平面顯示器)后,第二次顛覆顯示產(chǎn)業(yè)的系統(tǒng)層級(jí)革新(System-Level Revolution),為了證明史諾不是隨便的人,今天就以“自發(fā)光”為題,解釋我所認(rèn)為的,顯示走向自發(fā)光的必然性。
起頭我們先探討核心問(wèn)題:“顯示要滿足人類的什么需求?”
顯示這個(gè)字眼本身就很貼近需求了,若要更追根究底些,那便是“影像內(nèi)容”,影像包含靜態(tài)(相片)與動(dòng)態(tài)(視頻),而顯示就是這些影像的載體,人有汲取影像的渴望,于是影像就有需要被方便、直觀的顯示出來(lái)。
把影像顯示出來(lái)這件事,CRT早已做到了,如果需求已被當(dāng)代科技滿足,為何還需要未來(lái)科技去顛覆呢?那是因?yàn)槿说男枨蟛皇菙?shù)位的0和1,是類比的零到無(wú)限大,也因?yàn)槭篱g有限的資源對(duì)比人無(wú)限的需求,才誕生了一門偉大的社會(huì)科學(xué)-“經(jīng)濟(jì)學(xué)”。
科技的第一步,是做到“以前做不到的事”,這一步往往是改變世界的一步,想想第一盞燈、第一支電話、第一臺(tái)電視…,跨出偉大的第一步后,需求的潘朵拉之盒隨之打開(kāi),第二步理當(dāng)是“安全而能持續(xù)”,順利走向第二步時(shí),新科技已經(jīng)準(zhǔn)備好從實(shí)驗(yàn)室、媒體,走向消費(fèi)市場(chǎng)了,此時(shí)科技發(fā)展的腳步才要開(kāi)始,往后的第三步、第四步、第五步,不外乎是在“高效、長(zhǎng)壽、便宜”,這三大訴求上無(wú)窮無(wú)盡的作文章,再隨著環(huán)保、節(jié)能意識(shí)抬頭,科技普及的心法從3變成了3+1,那個(gè)1呢,就是“環(huán)保”。
科學(xué)發(fā)展,最早往往只是存在于科幻小說(shuō)的想像,最后一里路呢,自然是遍地開(kāi)花的成熟產(chǎn)品,把科學(xué)發(fā)展的生命周期階段化,可以分為下圖五個(gè)階段:
史諾今天喝了點(diǎn)酒,不知不覺(jué)的就在宇宙漫游了,各位不好意思,現(xiàn)在讓我們優(yōu)雅地回到地平線。
兜了這一圈,我們?cè)倩仡^品味顯示器上一次的“全面取代”- “LED取代CCFL(冷陰極熒光燈管,Cold Cathode Fluorescent Lamp)”,這兩者都是LCD的背光,本質(zhì)上同屬于液晶顯示,LED取代CCFL雖稱不上什么系統(tǒng)層級(jí)的革新,但卻是“一個(gè)材料徹底取代另一材料”的完美教材。LED于照明還有熒光燈一眾的舊軍閥守著、于消毒殺菌才剛開(kāi)始要攻打汞燈、于攝影沒(méi)能讓氙氣燈退場(chǎng)(注一)、于感測(cè)還要與雷射拉扯等等,沒(méi)錯(cuò),唯獨(dú)顯示、唯獨(dú)LCD,LED漂亮地全滅了CCFL,在2012年反客為主,成為顯示歷史上非常成功的“替代技術(shù)”。
* 注一:Flash LED因?yàn)轶w積與耗電統(tǒng)領(lǐng)手機(jī),但專業(yè)攝影市場(chǎng)只能退為補(bǔ)光燈。
這可不是切割市場(chǎng)的選擇性替代,而是十足的“掩殺式替代”,上一次被滅絕的是CRT,是不是專家都看得出大限已到的過(guò)時(shí)技術(shù),而LED不過(guò)就是換掉背光的光源而已,卻能在五年左右的時(shí)間完成世代交替,快速的、全面的、徹底的完全替代(CCFL于2014年正式停產(chǎn)),這對(duì)顯示產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō),經(jīng)典有如棒球投手的完全比賽,或是高爾夫球的一桿進(jìn)洞。
這可是改變LED身世的關(guān)鍵一戰(zhàn)!因?yàn)長(zhǎng)ED在高效、環(huán)保、長(zhǎng)壽三個(gè)面向全面輾壓CCFL,彼時(shí)還有Energy Star標(biāo)準(zhǔn)及三星的行銷助攻,導(dǎo)致LED需求成長(zhǎng)、快速降價(jià),終讓CCFL完全沒(méi)有立足之地,一路兵敗如山倒,狼狽的退出顯示舞臺(tái),這一場(chǎng)驚天動(dòng)地的“背光之戰(zhàn)”,讓LED從默默無(wú)聞的嘍啰,一躍成了傲視電子材料的一方之霸,對(duì)LED的關(guān)鍵意義,有如官渡之戰(zhàn)之于曹操、桶狹間之戰(zhàn)之于織田信長(zhǎng)!基本上可以不矯情地說(shuō),是CCFL與LCD成就了LED,否則今日的固態(tài)照明和不可見(jiàn)光的發(fā)展,恐怕還得慢個(gè)幾年發(fā)生。
該到了鑒往知來(lái)的時(shí)間了,史諾認(rèn)為下一次顯示技術(shù)的“全面取代”,不是單純的A材料取代B材料,而是“自發(fā)光”取代“液晶+背光”,這除了科技普及四大訴求外,還得引出一個(gè)“科技與需求的最短路徑說(shuō)”。
開(kāi)頭的尋根之旅,我們知道顯示的使命在于完美的呈現(xiàn)影像,要組成漂亮的影像,需要無(wú)數(shù)個(gè)組成畫(huà)面的小點(diǎn),這些小點(diǎn)叫做“像素(Pixel)”,我們常聽(tīng)的1080P、4K2K都是指像素量,而每個(gè)像素需要RGB三原色實(shí)現(xiàn)全彩,這些組成像素的基本單元就叫“子像素(Sub-Pixel)”,由此可見(jiàn),顯示不比照明,要的不是什么柔和的面光、全周光。它要的是“又小又集中”的點(diǎn)光源,因?yàn)槲⑿〉南袼乜刂?,能?shí)現(xiàn)更高的像素密度(PPI),直觀的效果就是高畫(huà)質(zhì)了。
電漿(PDP)和OLED因?yàn)橄袼刈约簳?huì)發(fā)光,所以取了個(gè)藝名叫自發(fā)光,自發(fā)光優(yōu)點(diǎn)好多的,本來(lái)嘛,可以自己發(fā)光為何要靠別人?LCD的像素不發(fā)光,是靠勤奮的LED照亮它的,“像素控制”與“光源”被拆成兩個(gè)獨(dú)立的工作,為了這個(gè)分工,又創(chuàng)造出了背光模組這個(gè)需求,液晶的角色是控制光的閥門,為了扮演好這個(gè)角色,還需要搭配兩張偏光片,于是材料多了、分工雜了、供應(yīng)鏈也拉長(zhǎng)了,但液晶和LED兩人合作無(wú)間,創(chuàng)造出了高畫(huà)質(zhì)(PPI)的顯示效果,在當(dāng)代科技有限的選擇下,“追求高畫(huà)質(zhì)”這件事,無(wú)疑又推了LCD一把。
顯示的金科玉律:“一切訴求與畫(huà)質(zhì)抵觸者無(wú)效”,高畫(huà)質(zhì)在過(guò)去20年是消費(fèi)電子顯示器的最高指標(biāo),到目前為止還是。你可以追求其它的好處,但如果這個(gè)追求需要靠犧牲畫(huà)質(zhì)來(lái)達(dá)成,那就免談,畫(huà)質(zhì)崇拜可能會(huì)在8K以后的某個(gè)節(jié)點(diǎn)淡化,但不是現(xiàn)在。
讓LCD統(tǒng)一天下的兩把刀,一把是“畫(huà)質(zhì)”,一把是“應(yīng)用范圍”。
消失的PDP、英雄再起的OLED,過(guò)去無(wú)法普及的理由很直觀,電漿無(wú)法把像素做小,雖是事后諸葛,但要做顯示嘛,就別跟PPI過(guò)意不去了好嗎?OLED初出茅廬的壽命與效率先不說(shuō),問(wèn)題是尺寸要往上也卡,PPI要做高也卡,要進(jìn)入你死我活的消費(fèi)市場(chǎng),綁手綁腳的怎能武力全開(kāi)?技術(shù)永遠(yuǎn)要向商業(yè)看齊,在實(shí)驗(yàn)室只要點(diǎn)亮就好,研究員可以為了一瞬間的光芒激動(dòng)拍手,科技進(jìn)步啊,開(kāi)心嘛!但賣到別人家里就不一樣了,消費(fèi)者會(huì)激動(dòng)的拍熒幕的,那就不是很開(kāi)心了。于是乎,LCD從小尺寸到大尺寸展現(xiàn)了畫(huà)質(zhì)無(wú)雙的優(yōu)勢(shì),一路威了十來(lái)年,結(jié)束了還未能成形的三國(guó)鼎立之勢(shì),很合理。
如果,科技進(jìn)展到能靠自發(fā)光實(shí)現(xiàn)一樣的畫(huà)質(zhì)、一樣的應(yīng)用范圍呢?
我的理論宏觀而直接,想像從科技到需求拉一條線,這條路徑必須盡可能的短,“短”隱含著技術(shù)的效率、資源的效率、制造的效率,科技是為了服務(wù)需求而存在的,最好是直接瞄準(zhǔn)需求,用最有效的方式解決問(wèn)題,而如果當(dāng)代科技沒(méi)有直觀而理想的選項(xiàng),也只好先繞點(diǎn)路,用過(guò)渡技術(shù)來(lái)解決,待科技消弭了材料、制造等等的問(wèn)題,那條看起來(lái)顯而易見(jiàn)的捷徑就會(huì)被連起。
走到這里,是時(shí)候說(shuō)說(shuō)背光的局限了,背光有三大迂回:
◆ 點(diǎn)光源才是初衷
漂亮的畫(huà)面是無(wú)數(shù)個(gè)像素組成的,LCD+LED的做法是把“點(diǎn)光源”變成“面光源”,然后再變回去“點(diǎn)光源”,這很明白的是繞路了,衍生出來(lái)的是復(fù)雜的光學(xué)設(shè)計(jì),導(dǎo)光板、透鏡和光學(xué)膜片都是為了實(shí)現(xiàn)均勻的面光源,而追根究柢的看,面光源根本不需存在、最后也不會(huì)存在。
◆ 彩色才是結(jié)果
目前的背光采用的是白光LED,過(guò)去固然想過(guò)用RGB LED搭配時(shí)間序列法,前提是你還得有個(gè)快三倍的液晶,不然幀率直接被犧牲到三分之一,于是最后讓液晶實(shí)現(xiàn)全彩的是彩色濾光片(Color Filter,簡(jiǎn)稱C/F),光的色彩從藍(lán)光晶片開(kāi)始,先用熒光粉混成白光,最后再經(jīng)過(guò)色阻,用極無(wú)效率的方式變成三原色。
◆ 更有效率的供應(yīng)鏈
背光和液晶需要更復(fù)雜的分工、更長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈,只為了解決技術(shù)不完美衍生出的附加問(wèn)題,比如:需要背光模組是因?yàn)橐壕Р话l(fā)光,需要彩色濾光片是因?yàn)楣庠词前坠獾鹊?,自發(fā)光能讓產(chǎn)業(yè)鏈平整而收斂,減少“過(guò)度產(chǎn)業(yè)分工”造成的不效率,這其中包含了龐大的管理成本與溝通成本。
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