1.1.1 显示技术的发展

显示器作为人机交互界面，承载着大量的信息传递。如图1-1所示，新型显示产业诞生于康德拉季耶夫波的第四波——IT革命。新型显示是推动IT革命的重要因素，同时半导体技术、通信和广播电视基础设施的发展也促进了新型显示的发展。在IT革命中实现飞跃的新型显示产业，2000年后过渡到第五波，进入一个应用多样化的时代。

新型显示取代CRT显示，特征优势是轻薄化和大型化。轻薄化有利于便携与节能环保，大型化可以在显示场景时给人身临其境的感觉。新型显示的发展过程也是LCD成长壮大的过程，所以LCD产品的轻薄化和大型化是两个重要的发展方向。决定LCD产品厚度与重量的部材主要有背光源、玻璃、偏光片和驱动基板，其中背光源是关键，玻璃次之。大尺寸LCD产品的玻璃厚度为0.4～0.7mm，而中小尺寸LCD产品的玻璃厚度已经薄化到0.15mm。玻璃越薄越轻，但是越薄越不容易大型化生产。背光源的轻薄诉求是一个矛盾体，如果以“轻”为先就要采用直下式背光源，去掉导光板，但是背光源较厚；如果以“薄”为先就要采用侧光式背光源。

图1-1 新型显示的发展之波（根据寺内健一的资料整理）

新型显示大型化是人类视觉和听觉享受的基本要求，就像电影宽荧幕的出现。大型化需要低成本和低功耗支撑，同时又要不断提高画质。伴随大型化的一个主要画质提升方向是提高显示屏的像素分辨率。新型显示的分辨率从HD（1366×768）依次向FHD（1920×1080）、UHD（3840×2160）、SHV（7680×4320）发展，最佳观看距离和显示区高度的比值依次下降为5:1→3:1→1.5:1→0.75:1。新型显示纵向解析度提高1倍，最佳观看距离缩短一半。如图1-2所示，在观看距离一定的情况下，在不影响最佳观看效果的前提下，通过提高分辨率可以支撑显示的大型化，扩大视野范围，带来临场感。在精细化的同时，借助帧速从60Hz向120Hz、240Hz、480Hz的提升，实现3D显示，可进一步提升临场感。

图1-2 新型显示精细化与大尺寸的关系

显示器作为人机交互界面，其核心价值是给用户提供尽可能大的信息量。构成显示信息量的基本要素包括亮度、色彩与像素。显示最高亮度与显示最低亮度之比超过5000:1后，基本达到人眼的对比度分辨能力；显示色彩数达到10位后，基本上超出了人眼分辨能力。所以，决定显示光线数量的像素数提升是显示性能发展的最根本方向。

显示技术的基本要求是高画质和大信息量，高画质在于真实还原景象。显示的画质根据显示特征、用途、视角、使用环境等的不同，对应的参数指标超过100个，每个指标的进步都是向显示的一个方向发展的。表征显示信息量的4个参数有分辨率、颜色数、亮度、响应速度。其中，响应速度涉及刷新频率，亮度参数涉及伽马值、对比度、峰值亮度等具体参数，颜色数涉及色度阈、色温等具体参数。表征用途的3个参数有文本、图片、影视。表征视角的3个参数有观看距离、上下左右视角、斜视角。表征环境的两个参数有室内和室外。以上参数组合后共有4×3×3×2=72种情况。大信息量是信息社会获取信息的基本诉求，产品尺寸越大，精细度越高，信息量越大。

作为工业产品，新型显示必须具有规模优势和成本优势。具体到每一款产品，必须具有尽可能高的性价比。LCD在经历了多种技术革新后发展到了目前的巨大规模。技术革新的主轴是“性能的提升”与“成本的下降”。其中，起支撑作用的是面板技术、生产技术及部材技术的进步，通过依据实时的市场要求进行开发，推动了LCD的进步。未来，LCD技术的发展仍将在两轴间不断摇摆，各种相应的面板技术及产品也随之被开发出来。

为适应各种应用需求，新型显示在自身技术发展的同时，需要进行系统集成。电视智能化除了大屏幕、高分辨率、轻薄、低功耗外，还要搭配3D、多功能整合（传感器、智能电视）等功能。其中，为了适应3D发展的需要，需要开发高速响应、高分辨率、窄边框和大屏幕技术。

大屏幕、高清晰及3D是显示画面给人以身临其境感觉的3个必要因素。身临其境就是意识不到“在看显示器”，而专注于内容的感觉，在显示器屏幕上创造一个与现实相同的世界，使用者所处的角度从观看变成身临其境。现实世界与屏幕场景的无缝对接是显示器开发者此前一直追求的目标。多色阶、广色域、轻薄、高精细化、宽视角化、快速响应等均可降低显示器的存在感。显示器隐去现有形式的一个发展方向是集成到所有的工业产品中，比如作为装饰物、各种电子产品的界面融入环境中。