彻底去除彩色滤光片,TCL华星场序显示带来色彩“新革命”

SemiDisplay View 2026-06-09 23:38

绿色与低碳环保是现代显示技术的永恒追求。在追求极致能效的显示世界里,一直有一个无法逾越的关卡:彩色滤光片。彩色滤光片一方面助力呈现多彩的世界,但同时也挡住了约70%的光,导致屏幕穿透率及整机功耗较难持续提升。TCL华星场序技术正是为解决这一技术痛点而生,彻底去除彩色滤光片,叠加高穿透像素设计,打破LCD穿透率天花板,匹配TCL华星自主开发RGB三色背光及智能动态控光与算法,实现LCD 4000nit高亮模组近400W的超低功耗,引领全球大屏显示迈入极致绿色低碳的全新时代。


打破色彩的“拼图”游戏

在时间上编织色彩

场序显示技术并非横空出世,它的发展是一场关于“速度”的马拉松,早在黑白电视向彩色电视过渡的年代,科学家就提出了场序概念。在传统的液晶显示器(LCD)中,每一个像素点其实都是由红、绿、蓝三个彩色滤光片紧挨着组成的,这种方式就像是一块色彩斑斓的“拼图”,靠空间上的组合呈现彩色。但如果抛开传统滤光片,而是让红、绿、蓝三种光像接力一样,在极短的时间内轮流切换,利用人眼的“视觉暂留”效应在脑海中合成色彩,这就是场序显示技术(Field Sequential Color,简称FSC)。

但受限于当时发光二极管(LED)的亮度和液晶的响应速度,这只是个美好的科学幻想。随着快响液晶材料与高频LED驱动技术的日趋成熟,FSC已逐渐覆盖从微显示器到大尺寸,并在85英寸巨幕上实现了突破。SID2026上TCL华星展出的全球最低功耗高亮场序显示(85"),穿透率17%,亮度4000nit达成业界最低功耗(约400W),这不仅是显示方式的变革,更是光能利用率的一次质的飞跃。

彻底去除彩色滤光片,TCL华星场序显示带来色彩“新革命”图1


软硬件技术协同突破

实现高亮产品极致低功耗

要实现完美的场序显示,并非只是简单的切换光源,它是一场硬件与软件高度协同的交响乐。其背后的核心技术主要如下:

(一)面板开发:高穿设计+材料创新,规格最优化

面板设计:减法艺术+设计优化,突破传统光效瓶颈

传统LCD屏幕因采用彩色滤光片(CF),光效损失严重。CF层如同一层“光吸收屏障”,导致背光源发出的光在穿透面板过程中损失高达约70%。而场序显示技术通过彻底去除CF层,大幅简化面板结构,显著提升光利用率。基于CF层的移除像素重新优化设计,TCL华星这款全球最低功耗高亮场序显示(85")穿透率提升至17%,光效损失大幅降低,为实现高亮度、高能效显示奠定基础。

材料工艺开发:超快响应液晶+低盒厚工艺,动态显示更流畅

场序显示要求液晶分子必须在极短时间内完成偏转,从而精准匹配RGB背光的快速切换。为此,TCL华星从材料与工艺两方面协同优化:

- 材料创新:采用低粘度液晶材料,显著降低液晶分子运动阻力,确保其在每一“场”画面切换时快速响应,彻底消除因响应延迟导致的“彩虹效应”;

- 工艺优化:通过压缩液晶盒厚(Cell Gap),大幅缩短液晶分子运动路径,进一步提升响应速度;

通过上述材料与工艺的深度协同开发,TCL华星研发的场序面板实现了灰阶到灰阶(GTG)平均响应时间≤2ms,从底层硬件上保障了面板在时间上可实现红、绿、蓝画面的快速切换。

彻底去除彩色滤光片,TCL华星场序显示带来色彩“新革命”图2

(二)背光匹配:RGB LED三色光源,时间叠加实现多彩世界

背光是场序显示的“心脏”,直接决定了画面的亮度、对比度与色彩表现。TCL华星在FSC技术中引入了高度集成的RGB三基色Mini LED背光系统,通过独立控制红、绿、蓝三色光源,实现精准的色彩还原与亮度调节。为确保背光与液晶驱动的完美协同,TCL华星自主开发背光扫描控制算法,可精确控制RGB LED的点亮时序,使背光切换与液晶分子响应保持微秒级同步。这种高精度时序控制有效避免了画面切换过程中的色彩串扰与亮度波动,确保每一帧画面的纯净与稳定。通过RGB Mini LED背光系统与自研扫描算法的深度协同,TCL华星的场序显示方案实现了高亮度(4000nit)、高色彩纯度(NTSC>116%)的双重提升,为高端商显、专业显示应用提供了强有力的技术支撑。

(三)色分离算法:告别“彩虹眼”,让画面更纯净

快速转眼时看到的红绿蓝“彩虹拖影”,是场序显示中常见的色分离问题。同时场序的色彩是在人眼中合成的,这也对图像处理提出了更高要求。为此,TCL华星研发提出一种基于色域分割的色分离补偿算法(CBC,Color Breakup Compensation):

- 色域精准压缩:将NTSC116%广色域在色彩空间中进行分割,建立颜色映射关系,把输入的RGB信号转换为完整的色度坐标,找到分割色域的最优边界,以此确定三场背光的亮度比例;

- 亮度灵活控制:根据画面中不同区域的色彩强度,对每场背光进行分区亮度调节,让LED灯珠的光输出精准适配图像需求,减少光能浪费;

- 液晶穿透率精算:模拟背光在屏幕中的扩散效果,建立简单的光扩散模型,再根据亮度与穿透率的对应关系,解算出三场液晶的穿透率,实现背光与液晶的协同配合,还原原始画质;

基于以上算法,TCL华星实现了从背光到液晶的全链路补偿,有效抑制色分离,提升场序显示的观看体验。

彻底去除彩色滤光片,TCL华星场序显示带来色彩“新革命”图3


85英寸高亮低功耗标牌

重磅亮相SID2026

TCL华星全球最低功耗高亮场序显示(85")具备穿透率17%,4000nit亮度,约400W超低功耗等特质,依托FSC技术的物理结构优势,精准切入户外标牌行业“高能耗”的核心痛点,从能效优化维度实现突破性提升。

节能减排:用数据定义绿色显示新标杆

没有了滤光片的阻挡,背光源不需要“大力出奇迹”就能达到理想亮度。这意味着更省电、发热更小,对于需要长时间运行的显示产品来说,是真金白银的成本节省。相比传统带滤光片的LCD屏幕,FSC在显示同等亮度时,能耗表现堪称惊艳:4000nit亮度下,FSC播放视频的平均功耗约400W,仅为同尺寸传统LCD商显标牌的约50%水平。以一台85英寸户外广告机为例,采用TCL华星FSC商显标牌每年每台可减少约1500度电耗,相当于减少近1吨二氧化碳排放,实现真正的绿色低碳、可持续运营。

场序显示技术不仅是一次显示技术的革新,更是一场以“绿色节能”为核心的产业革命。它通过结构精简与光效重构,去除了传统显示中冗余的滤光片层,将光的利用率最大化,真正实现了“把光还给色彩”。在商用显示市场持续追求高亮度、低功耗、长寿命的发展趋势下,FSC凭借其天然的物理优势,已成为未来显示技术的重要方向。它不仅为行业提供了高效能、可持续的产品解决方案,更以实际行动推动全球显示产业向绿色低碳转型,为全球可持续发展注入了坚实动力。

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