揭秘：可弯曲LCD电视用特殊直下背光

    市场研究机构NPD DisplaySearch指出，三星电子在2014年初美国消费电子展CES上介绍了一款可弯曲型（Bendable）液晶LCD电视。这是所有展示中最引人关注的产品之一，因为这证明可弯曲电视不仅局限于AMOLED面板，LCD面板也可用于弯曲型电视，即LCD面板可在平面与弯曲之间弹性变换。然而，可弯曲型LCD电视目前最大挑战在于背光系统设计，必须同时具备平面和曲面两种背光模式，因此在技术与实际量产仍有其挑战。

    三星在2014CES上展示可弯曲型LCD电视

    根据观察，去年在各种展会上有曲面（Curved）LCD液晶电视的推出，秀出LCD面板也是可进行曲面化的，而此主要系通过直接弯曲超薄LCD玻璃基板来制成一个曲面的LCD面板。而液晶面板的曲面化是一个弹性重新塑造的制程，从相反方向施力时也可将弯曲的玻璃基板矫平。

    因此三星同样借助LCD玻璃基板的弹性特质、制造了可弯曲型（Bendable）LCD液晶电视。然而，利用弯曲的LCD面板所制造之可弯曲型LCD电视，其长期可靠性还未获市场验证，并且三星在发表会上也未表明何时能够量产这款可弯曲型LCD液晶电视。

    NPD DisplaySearch认为，可弯曲型（Bendable）LCD液晶电视目前最大挑战就是背光系统设计。曲面（Curved）LCD电视是利用直接弯曲导光板和背光板底座来达成曲面背光结构。然而导光板通常由塑料制成，底座通常由金属制成，它们并不像LCD玻璃基板一样可以很容易地反复弯曲又放平。因此，现阶段适用于曲面电视的背光技术并不适用于可弯曲型液晶电视。

    到底三星可弯曲型（Bendable）液晶电视如何解决背光问题？NPD DisplaySearch透过技术分析，推测三星可弯曲型电视可能同时具备平面和曲面两种（背光设计）模式，但即使电视屏幕是在曲面模式下，其液晶电视外壳的背面也始终呈平面状态。因此，当电视屏幕从平面模式、改变为弯曲模式时，背光板可能也是维持平坦状态、并没有跟着弯曲。

    然而，平面背光模块也有问题，它必须具备平面LCD面板一样的光学构造。因为如果面板是弯曲的而背光模块是平面的话，在面板和背光模块之间会形成不同间距，这会导致电视屏幕上的亮度不均。所以可弯曲型电视的背光模块必须改变一些构造，如改变导光板印刷图案或LED灯条的结构，这个问题才能被避免，或至少可将影响减少到最低。

    换言之，用于可弯曲液晶电视的背光板设计必须同时能够满足平面屏幕与曲面屏幕两个模式，并在一个单一机构内同时保持原始（平面用）和改变后（曲面用）两种可互相切换的状态。至于OLED面板因为没有背光，所以没有背光方面的技术挑战。这也是一开始业界都认为只有AMOLED面板能够用于可弯曲电视的原因。

    为了解决可弯曲电视的背光问题，最近许多侧光型背光模块已经开始采用侧光式LED光条结构，其方向与面板弯曲方向垂直。然而，调整LED光条的结构并不能解决显示屏亮度不均问题。因为侧光型弯曲LCD面板的亮度不均问题、只能透过调整光学膜（包括导光板）来解决。而要做到同时适用于平面和曲面模式的光学膜、具有相当大的技术难度。

    相反地，直下型弯曲LCD的亮度不均问题则可以透过调整光学膜和LED解决。一般而言，为了避免出现亮度不均问题，平面液晶面板中的LED被等距隔开；曲面液晶面板中、因为LED光条与面板弯曲方向平行，因此可以透过调节LED的位置使画面亮度均匀，比如可以改变每个光条中LED间距，或者使用不同的镜片。这是可弯曲液晶电视背光系统设计的最大关键所在。

    图为不同类型LCD中直下型背光模块的剖视图和平面视图

    (其中，Flat为平面, Curved为曲面, Bendable为可弯曲)

    由上图可见，在一个直下型背光模块中可以有一个光条既可用于平面背光又可用于曲面背光，它通过开启平面LCD背光灯在平面模式下使用，开启曲面LCD背光灯在曲面模式下使用。因此，DisplaySearch认为直下型背光模块比侧光型更适用于可弯曲型LCD电视。

    整体而言，NPD DisplaySearch指出，在一个直下型背光模块中、可以有一个光条既可用于平面背光又可用于曲面背光。因此，直下型背光模块比侧光型更适用于可弯曲型LCD电视。然而，这种构造只能在一个固定的曲率范围内使用，不能超出该曲率半径。因此三星的可弯曲型LCD电视只能提供两种模式：平面或曲面，曲率半径为4500R，而非可随时自由调整的曲面率。