在“全球平板市場動態及中國產業鏈變化研討會”上，來自3M中國電子與能源事業部資深技術專家李珂先生發表了題為《3M技術創新及戰略規劃》的主題報告。
3M中國電子與能源事業部資深技術專家李珂先生
演講實錄如下：
各位下午好，我來自3M中國研發中心，主要負責光學產品，今天的介紹分為以下幾個部分，首先簡單介紹一下3M公司，然后跟各位分享一下作為光學產品供應商，我們對LCD行業的理解，再介紹3M在光學技術上的創新方案和新產品，3M是一家多元化公司，也會對電子和機械方案做一個簡單介紹。
3M的愿景
3M作為一家重視產品創新的科技公司，跟各行各業及日常生活的關系比較密切，3M有很多種產品，之前經常提的有幾萬種，但實際上從產品開發的角度，我們總結是46個產品技術平臺，這些技術平臺主要分為材料、工藝、制成能力、產品應用。這是3M中國公司的簡介，1984年在上海成立，目前在主要的大城市都有辦事處，在國內有27個辦事處，研發中心和技術中心有5個，研發中心總部在中國上海，此外，北京、廣州、重慶都有我們的技術中心。
今天主要講的是TV，我看到今天的標題是“世界杯系列”，我介紹一下TV核心功能的演變，從CRT到LCD，這里面涉及到的方面比較多，比如有智能控制的、人機交互的，但3M作為光學產品來講，我們更關心的是顯示本身，我們對于顯示的理解即現在的電視更關注高附加值點是提供沉浸式體驗或現場感的觀感，以此為核心，電視的各項功能都向這個目標演變，我們想象的電視的終極目標是當我們坐在電視前面看的時候，就像是在現場，比如世界杯，當我看電視的時候希望得到現場的觀看感受，或者當我觀看大片時，希望得到影院級的感受，這就涉及到四個方面：大尺寸、分辨率、視野角、廣色域，接下來對這四個方面進行簡單的分享。
大尺寸電視其實是一個趨勢，但尺寸到多大是有一個量化標準的，我們參考了電影電視工程師協會的技術文檔以及家庭影院設計指南，它提到能得到比較好的現場觀感的電視，水平方向比較適合的是36度，垂直方向是20度，以這樣的視野范圍能得到比較好的現場觀感，以這兩個角度作為系數，很容易推算出不同尺寸需要多少觀看距離。
分辨率，經常用到的是人眼的分辨率是1分，實際上1分的值已經受到不少業內專家的質疑，人眼分辨率1分的視角極限實際上是比較普通的視力，或者相當于60-70歲的視力狀況，對年輕人來說，視角分辨率要小得多，有人提出來是0.6分，還有人提出來是0.35分，我這邊以0.5-1作為范圍，這樣來看分辨率的要求，以1分來看，用剛才我們提到的36度、20度視野角，1分的話就是2160×1200，0.5分就是4320×2400，接下來其實還是有發展提升空間的，因為年輕人的視力都比較好，有一些研究提出來可能年輕人比較好的視力能做到視野張角的極限分辨率是0.35分，4K、2K離視力比較好的人的要求還是有一定差距的。就目前來看，4K、2K電視已經可以稱為視網膜電視，這是借用之前蘋果提出的手機視網膜概念。
用剛才提到的兩個系數做一個簡單的圖形來跟各位分享，中間這條綠線是我根據水平方向36度的視野角計算出不同的電視尺寸和觀看距離的關系，紅線和藍線是根據FHD和UHD所適合的觀看距離和尺寸的關系，兩者疊加在一起就有一個比較有意思的結果，首先對于人的現場觀感體驗來說，是人坐得離電視越近越好，這樣的話電視對人的視野角張角比較大，能得到比較好的觀感，這就是圖表中綠色線向下的區域，但如果想感覺不到顆粒感，就要坐得越遠越好，越遠視野的張角是越小的，但這兩點對于目前的尺寸來看是不重合的，假如我現在看一臺電視，既看不到顆粒感，又想得到比較好的現場觀感，目前FHD是做不到的，圖中綠色這條線是用UHD的分辨率來做的，同樣的尺寸可以看到會有兩個距離，比如我以55寸來看，當我坐在1-1.9米距離之內，既能得到比較好的現場觀感，又感覺不到屏幕的顆粒感，從距離上來說是舒適區。假如觀看距離固定，我有不同尺寸的電視進行選擇，那么也能得到比較好的觀感。
通過剛才的計算，比較有意思的是2.5米的值，2.5米一般在國內是比較常用的家庭觀看距離，美國的市場調查數據是9英尺，在2.4米左右，接近2.5米，要是以2.5米的距離來看，要想得到比較好的現場觀感，比較適合的電視尺寸，其實是71寸，也就是說現在普通家庭要想在家里面得到比較好的觀看體驗，比如看球賽或一部大片，甚至電視劇，因為現在電視劇的制作方式也轉變了，有一些大制作的電視劇，比如《夏洛克》等，這些大制作的電視劇都是用電影的制作方式來做的，71寸在目前來說是最高端的尺寸，但實際上當我們回過頭來看人眼對觀感的需求，實際上對于普通套房2.5米的客廳，比較合適的是71寸，如果3米的話就要達到85寸，我們自己做電視選購時可以參考這幾個尺寸。
視角的概念，當我們在看電視時，人離屏幕的距離一般是固定的，比如沙發固定了，對電視的距離就固定了，電視尺寸變化的話，人看到的視野角也是有變化的，視野角的變化很簡單，尺寸越大，人需要的張角就越大，剛才提到36度比較合適，家里假如有不同尺寸的電視，實際上觀看距離是一樣的，但人觀看的張角是不同的，這就是視角的概念，比如我正對一個屏幕，正中心位置可能是最亮的，但四個邊緣可能發暗。
右上角是背光和膜組圖，這個圖普通消費者可能不容易懂，我想到了兩個對終端消費者進行推廣的概念，比如大家一起看世界杯，家里有一個比較大的電視，大家坐在一起看，有兩種方式，第一種是為了得到比較好的觀感，幾個人擠在一起坐，還有一種是大家很寬松的坐，喝喝啤酒。這兩種方式就反映出一個電視可以容納多少觀看者舒服的觀看，這跟視角是同樣的意思，但消費者更容易理解，就是你家的電視能夠幾個人一起看，并且觀看體驗都比較好。
還有一種方式，假設我想在家里看一部大片，我打開電視，坐在正中間，最好的位置是給我的，但不同電視實際上是有不同表現的，假如這臺電視的視角不好，屏幕正中心的亮度是足夠的，但它的邊角位置都是發暗的，當你看一個稍微暗一點的場景，有可能邊角位置的細節就看不清楚了，亮度對于灰階的表達還是有問題的，這樣的話我們還是要達到亮度均勻的。
跟現在的曲面電視有重合的地方是當一個人看的時候曲面電視更好，一個人坐在曲面電視最舒服的觀看位置，可以更容易得到全畫面均勻的體驗，但是多人觀看，曲面正好是一個劣勢，你稍微坐側一點，它整體的體驗都會變差，從亮度視角的角度來說，做曲面電視的推廣有不同的表達方式。剛才提到的亮度視角主要是由背光的聚光來做決定的。
色域，右邊的圖表是3M內部顯示實驗室和軟件實驗室合作的項目，做了一個顯示畫質評估，利用大量的主觀評價統計數據，來對兩個畫面人的主觀喜好進行評級，這個評價體系比較大，包含分辨率、尺寸等各個方面，我把色域和亮度單獨抽出來看，曲線右邊這一側是亮度提升對人的主觀觀感打分值的變化，左邊這條線是提升色域對人的主觀感官的變化，實際上我們看到提升色域對人的感官喜好實際上是更好的，有興趣的話可以在后面進行合作，因為這是依賴于大量的市場調研數據做出來的系數，然后進行打分，目前來看，跟人的主觀感官的一致性很高，我們希望能夠對畫質評價做一個量化，用這個來看色域的話，色域是對人的觀感提升最明顯的參數，還有一個參數剛才已經提過了，就是分辨率，分辨率的提升對人的觀感提升也是很明顯的。
要想兩個屏幕做觀感差異化對比的話，實際上色域是很重要的一點，尤其是深紅，即正紅色，紅色吸引人的觀感效果是最明顯的。
回到3M光學膜方案本身，剛才聊到市場趨勢、大尺寸、廣視角、高分辨率、高色域，還有能效標準，這幾個對于背光的設計都是有要求的，比如大尺寸我需要能效更高的，廣視角我需要背光系統少一些背光，直下式就是質量輕一些。對于這些市場需求，3M都有不同方案進行應對，比如有TV On-Glass，還有DBEF，以及廣色域的量子點光學膜。
DBEF又叫做反射型偏光片，正常背光出來的話，會被面板的下偏光吸收掉一半，我們把面板的下偏叫做吸收型偏光片，假如用到DBEF，它會把吸收掉的這一半吸收回來，做循環利用，理論上可以做到百分之百，但回收系統是有一些能量損耗的，DBEF一般來說可以通過回收偏光片提升60%的亮度，這是DBEF剖面圖（PPT演示），下面這個圖是一格一微米，每一層大概是幾十納米到一百多納米之間，這是3M多層膜。
從產品上來說，我們把產品系列分成兩種，一種是單獨用的，要放在背光里面，還有一種要貼在玻璃上，單獨用的放在背光里有不同的基材，也有一些是集成的方案，還有一種是貼在面板上的，貼在面板上的是TV On-Glass，還有一種是DBEF和偏光片的集成，同時能起到偏光片的作用，這也是3M在光學膜應用拓展上的新產品。（PPT）這是DBEF和棱鏡進行集成，可以在背光源里得到一張膜片。
這是DBEF和偏光片進行集成，這是最新的產品，并且拓展到常規應用領域，這個產品表示3M也進入偏光片行業，因為這個產品可以作為偏光片用，一般的偏光片都是吸收型偏光片，DBEF用壓敏膠，就能起到回收偏光片的作用，這樣在降低成本和工藝上都有比較大的提升。
還有一個是量子點光學膜，今天的展會也有不少量子點技術的電視，量子點簡單來說是效能非常高并且精度非常好的熒光粉，不同光照射上來之后，激發之后可以做到很精確的某一個波長，在這個例子里我們舉了兩種，3納米和7納米，量子點這個物質受激發發出來的光跟尺寸直接相關，比如顆粒比較大一些，有光照上去，激發出來的光波長比較長，就往紅光上走，假設顆粒比較小，有光照上去，激發出來的光就往藍光走。面板只需要三色就可以了，一般藍光的燈是比較容易拿到的，比如我們現在用的白光LED實際上都是藍光顆粒配合黃色熒光粉做的，我們用藍光激發量子點有兩個不同大小的（3納米、7納米），可以分別激發出來紅光和綠光。
從背光譜來看，之前比較平緩的黃色波段的光，就會分成比較尖的紅和綠兩個波段，在LCD行業，我很容易調節量子點的顆粒大小，來匹配不同色域的需求，這樣我就可以得到高色域面板。
這是3M的QDEF產品，中間是紅和綠結合，上面是隔水隔氧的兩層。
目前以QDEF的方案，可以匹配幾個不同的色彩空間。
還提到直下式擴散方案，這是3M開發中的新產品，來應對直下式LED電視的占比越來越大，但直下式電視一般都需要一個擴散板，擴散板是樹脂材料里混合了不同的擴散粒子，3M用完全不同的工藝來實現擴散功能，把一些樹脂纖維做成一張膜片，這張膜片不需要其他材料，直接用中間的空氣來做光的散射作用，并且因為它是以空氣來配合纖維做光的散射，色彩是更正的，現在擴散板對不同光的折射有不同的折射率、透過率，一般的擴散板是有一定色偏的，一般來說是稍微黃一些，但這個膜片的顏色很正，在所有波段上的透過率是一致的。因為這個膜片沒有涉及到基材，重量就非常輕，正常來看是擴散板重量的幾十分之一。
3M在光學膜之外，跟顯示相關的也有很多種不同的方案，這是大尺寸Touch解決方案，3M有一個專門做Touch的部門，3M目前提供Touch方案和Touch顯示器，在結構膠帶方面，目前也有減震硅膠和散熱膠材，還有用于平板電視的面殼組裝VHB膠帶，感興趣的話可以跟我們的同事聯絡。
今天關于3M的內容就介紹到這里。謝謝各位！
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