超能课堂(270)：双层液晶面板到底是什么东东？

‍如果有朋友留意过我们2019年以及2020年年度回顾之显示器篇的话，可能对于里面讲述LCD技术的其中一个部分还有那一丁点印象，那就是双层液晶面板。这阵子如果大家是讨论LCD相关的一些技术或者显示器的话，那么绝大部分时间都会说到Mini LED或者是Micro LED这些，却鲜有人会说到双层液晶面板。那么，双层液晶面板到底是什么呢？

简介

TLDR版本：双层液晶面板是一种尚未大规模应用的LCD面板技术，它的原理是在原本的LCD面板当中加入一块面板用于控制背光，使得LCD显示器也可以获得比Mini LED更好的背光分区表现，以较低成本解决一般LCD面板在显示HDR内容时会出现的光晕问题。

什么是双层液晶面板？

图片来源：京东方

其实双层液晶面板这个概念一说出来大部分人应该都猜到是什么意思。双层嘛，不就是指有两层面板。这个说法是对的，因为双层液晶面板确实也就是这样的。

一般显示器的结构简化下来之来之后大概是由这几个主要部分组成的：背光、液晶面板、滤色片以及玻璃基板。背光源发出的光线抵达液晶面板后，面板中的液晶分子会旋转位置来让光线通过，打在滤色片上，从而显示出画面。而双层液晶面板，就是在原本的背光源和液晶面板之间，再加入一块液晶面板用于控制背光。

双层液晶面板有什么用？

大家都知道，HDR对于显示器的要求，除了色域以及亮度之外，最重要的背光分数的水平。哪怕一个显示器拥有95%+的DCI-P3色域以及峰值1000 nits的亮度，如果没有背分光分区的话，那么整个画面只会一片瞎亮。

而双层液晶面板，就是为了大幅提升显示器背光分区而存在的。现阶段来说，用于控制背光的那块液晶面板，分辨率是1920*1080的，这意味着拥有这第二块面板之后，显示器或者电视可以实现至少200万个背光分区的效果。

这是什么概念呢？我们以目前LCD中最为主流的背光分式Mini LED作为例子。现在采用Mini LED的屏幕当中，拥有最多背光分区的是Apple最新推出的iPad Pro 2021，它也只是拥有2569个背光分区。而在显示器当中，只有Dell的UP3221Q拥有2000个背光分区，游戏显示器更加是最多只拥有1000多个背光分区。而双层液晶面板一下子就把背光分区的数量提升至200万个，数量提升1000倍有多，这是一个非常可观的数字。

在达到了200万个背光分区之后，双层液晶面板可以解决屏幕在播放HDR内容时会出现的光晕或者黑得不够彻底的问题。

如果背光分区数量不够多的话，在播放HDR内容时如果遇到对比度强的画面，例如在漆黑的地下室中的火把时，就会出现火把周遭都稍为亮起来的情况，形成一圈光晕。这是因为背光分区数量不足，导致分区中即便只需要亮起一小部分，但是也必须整个区域亮起来。这也是为什么LCD会出现「黑得不够透彻」的原因。

而双层液晶面板的出现就正正可以解决这个问题。在200万个背光分区的控制之下，光晕现象可以极大地减少，并且由于有多一块LCD面板用作开/关透光，画面上的黑色区域可以达至接近纯黑的效果。这可以大大的提升观看HDR内容时的观看体验，再也不会有那种灰朦朦的黑。

相比Micro LED及OLED它好在哪？

可能看到这就有人会说了：「你说了这么多，双层液晶面板的好处Micro LED都可以实现啦，为什么还要搞这个东西？」

确实，相比起双层液晶面板的话，Micro LED的确是拥有了所有优点之余还可以做得更好，最主要就是在背光方面可以做得像素级的控光，效果更加精准。不过，要知道，由于巨量转移技术方面的限制，Micro LED目前仍然还没下放到消费级产品上。以Micro LED推广最多的三星为例，也只是在去年年底推出过一款开箱即用，不需要专业人士安装的Micro LED电视，价格还卖得很贵，要价将近16万美元。而展望接下来这一年，相信也不会有几款基于Micro LED的产品。

这就是双层液晶面板登埸的时候了。首先在可用性方面，双层液晶面板其实已经在几款专业级监视器上列装了，分别是尊正的XM311K以及EZIO的CG3146。另外，海信也已经在电视上开始试用双层液晶面板技术了，HZ65U9E就是他们首款利用这个技术做出来的消费级电视（不过效果一般般就是了）。其实松下也有双层液晶面板的原型机，不过并没有量产就是了。

从这一点来看，笔者猜测，双层液晶面板在Micro LED来临之前，在消费级市埸上会很有潜力；而在Micro LED进入消费级时，双层液晶面板也可以凭着较低成本继续占有不少份额。可以说，在面对Micro LED时，双层液晶面板可以凭着价格优势成为比较具性价比的选择。

而除了Micro LED之外，双层液晶面板在面对着OLED时也拥有一战之力。众所周知，OLED虽然视觉效果非常好，可以让一个像素完全黑下来，但是一来由于散热所限，峰值亮度不会很高；再者，OLED的烧屏风险始终都在那里，这是其物理特性所限定的。

双层液晶面板由于本质是LCD，因此并不会出现像素衰弱导致的烧屏问题。再者，得益于LCD，双层液晶面板的亮度可以比OLED高很多，这对于观看白天或者高亮场景的HDR内容来说会很有帮助。

缺点

不过，正如其他所有技术一样，双层液晶面板也不是没有缺点的。就目前而言，最明显的两个有待改善之处，是响应时间以及厚度。

由于双层液晶面板比起普通的LCD屏幕多了一块液晶面板，那么显示器或者电视在播放内容时就需要增加对第二块面板的额外控制；而多了一块面板也意味着前面的液晶面板需要等到后面控光面板差不多完成工作时才可以开始转换。这两者共同「努力」之下，屏幕的响应时间会增加不少。

另外，增加一块面板也意味着整个显示器或者电视需要更加多的空间来容纳它，并且需要更多的位置来为屏幕散热，因此整部机器的厚度也需要增加。松下的那部双层液晶面板原型机MEGACON，厚度就比起一般的LCD电视要厚不少了。海信的HZ65U9E虽然比较薄，但同时它的实际效果也没有想象中那么好，因此没什么可比性。

总结：或可成为OLED的便宜替代品

双层液晶面板目前仍然处于只有高端监视器才可以拥有最佳效果的阶段，而消费级的产品则是效果一般般。作为各种新LCD技术中比较冷门的一个，双层液晶面板有着比Micro LED更为亲民的价钱，也有着理论上与OLED相差不是非常远的纸面素质。现阶段说双层液晶面板可以与OLED可以完全抗衡或者为时尚早，但是随着技术的发展以及完善，相信这个说法总有一天是可以摆上台面的。