人类对声光色的需求，催生了多种多样的信息载体，显示技术也得到了极大发展。等离子电视、LED电视、液晶显示器……这些是我们比较熟知的成熟显示方法。除此之外，还有一些极具未来感的新型显示技术正在逐渐走入我们的生活。
量子点（Quantum Dot）是零维的点状纳米半导体材料，它具有很多新颖的电子和光学性能，可以被用于很多领域，比如显示技术领域。利用量子点的显示技术主要有两种，分别是基于液晶显示技术的量子点液晶显示器（QD-LCD），以及基于OLED的量子点发光二极管显示（QLED）。
。背光模组中LED光源发出的蓝光经过量子点薄膜后，一部分被量子点转化为绿光和红光，这三种色光混合成LCD的白色背光源。
传统LCD的光源一般为LED，但是它发出的色光并不纯净。而量子点发出的绿光和红光相比LED发出的光更加纯净，因此量子点膜的加入，可让LCD能显示出更真实的影像颜色和更自然的色彩过渡。
QD-LCD的原理（从左至右，LED光源发出蓝色光，经过量子点薄膜后在屏幕上展现出多样的色彩来）（图片来自：Lee J H. QD Display: A Game‐Changing Technology for the Display Industry[J]. Information Display, 2020, 36(6): 9-13.）
，通过电压驱动使量子点本身发出红绿蓝三原色，并通过空间混色将这三种颜色转化为各种颜色的像素。
QLED的这种发光原理与我们目前常见的OLED屏幕很相似，只是将OLED中的发光有机材料转化为量子点材料而已。这也使得QLED具有OLED几乎所有的优点，并且相比OLED有着更长的寿命与亮度。所以实际QLED才是量子点在显示技术领域更高级的应用。
不过量子点显示器目前在市面上很少，且价格高昂，尚处于优化阶段，但是它有着许多优势，让其他技术望尘莫及，这也使它成为企业研究应用的大热门。
作为继原子能、计算机、半导体之后的人类20世纪又一最伟大的发明，激光被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。进入二十一世纪后，激光技术应用进入辉煌阶段，无论是机械制造、航天、照明、医疗和军事等各种领域都发挥着十分重要的作用。作为高质量光源，激光当然也被应用于显示技术中。
激光电视，顾名思义，就是使用激光作为显示光源的电视。由于激光极好的单色性，电视的色彩效果十分出色。
虽然被称为激光电视，其实这种显示技术更像投影仪。但是不同于投影仪要求的较长投影距离，激光电视采用超短焦投影的显示方式，将激光光源照射到抗光屏上，以产生胜于传统投影仪与电视的显示效果。
左下图中摆放在桌子上的就是激光电视，这其实就是一种超短焦投影仪（图片来自：wikipedia）
但成也激光，败也激光，激光光源造价昂贵，尤其是绿光的激光器，不仅昂贵，还寿命短，因此激光电视价格十分不亲民。但是随着慢慢的变多的厂商将研发力量投入进激光电视领域，它可能会成为未来电视的有力竞争者。
纸已经诞生两千年，直到今天依然普遍的使用于社会生活中。阅读纸质书籍往往带给人宁静的体验。不过，现在阅读书籍，除了传统的纸和屏幕，又出现了兼具二者特点的产物——电子纸。
电子纸非纸，它也叫电子墨水屏，是一种特殊的显示屏幕，电子纸显示出来的影像，就好像纸上印刷的图片。这种独特的显示效果也让它有望成为纸的替代品
电子纸的显示主要源于屏幕中间层的无数油墨粒子，粒子内充斥着透明的基液，基液里还悬浮着带正电荷的白色墨水和带负电荷的黑色墨水，墨水差不多和人类头发丝直径一样大。
当给油墨粒子施加负电场时，白色墨水就会在电场作用下移动到电场负极，同时黑色墨水则会移动到电场正极。正极在屏幕内部，于是被隐藏了起来，这个像素就会显示白色。同理，施加正电场，像素就会显示黑色，无数像素组合就会形成图像。
电子纸还有一个特殊之处：即使关闭电源，油墨在屏幕上的分布也不会消失。这是别的类型屏幕均没有的特性。
通过原理我们大家可以了解，电子纸是不需要背光源的。电子纸属于反射型显示设备，即通过反射环境光显示图像，而且图像的亮度会依据环境光线的强度改变。所以电子纸有着普通屏幕无法匹敌的优势，例如护眼、超低耗电、阅读舒适，而且在阳光下可视效果好，不会像电子设备屏幕那样，在太阳下难以看清。
在阳光下的电子纸屏幕，并无反光且清晰可见（图片来自：wikipedia）
现在市面上很常见的是黑白的电子纸。当然之后还出现了彩色电子纸，它们或是在油墨粒子上方放置一层彩色滤光片，或是换成彩色的墨水粒子，利用电场改变不一样的颜色油墨在粒子中的不同位置，混合后就能呈现出各种颜色。当然，受技术限制，也仅仅是勉强称为彩色，将它与常规显示器比较色彩鲜艳度，还是有点“强人所难”了。
目前电子纸的能力并不能取代LCD显示器，它的定位是为了替代纸和印刷品。但电子纸未来一定会朝着全彩色化、提升响应程度和减少相关成本等各个方向发展。
现在比较普及的液晶LED显示器和OLED显示器，都具有各自的优缺点。液晶LED显示器色彩均匀性比较差，而OLED显示器虽然解决了对比度和均匀性的问题，但是常规使用的寿命比较短。这样一个时间段，夹在二者中间的显示技术——Mini/Micro-LED可以完美补足它们的缺陷，并具有它们的优势。
Mini LED背光与传统背光的LED灯珠区别（图片来自：Geek研究僧）
如果要解决LED画面对比度不足，显示黑色部分光晕严重等问题，最可行的方法就是减小LED光源的大小，换句话说是在同等尺寸显示器下增加LED灯珠的数量。只要不断减小LED灯珠的大小，最后甚至小到像素那么大，LCD就会具有比拟OLED的画质，同时还具有OLED所缺乏的长寿命。这也是Mini/Micro-LED显示器命名的由来，Mini LED的LED灯珠直径约为50-200μm，Micro LED的灯珠更小，直径通常小于50μm。
侧入式LED背光与不同分区Mini LED背光的光晕显示（图片来自：Geek研究僧）
虽然现在含有上万颗LED灯珠的分区背光Mini-LED显示器已确定进入市场，但这只是开始。MiniLED显示器的灯珠和分区都不够多，这会导致在暗部丰富的场景下，它依然会出现光晕严重，对比度较小等问题，就像上图展示的那样，分区较少的Mini LED显示器的光晕依然清晰可见。 Micro LED理论上可以完美解决Mini LED的以上问题，但将LED像素颗粒做到这么小是一个极其精细的工作，而且如此多的灯珠需要的控制芯片数量也是很难来想象的。因此目前它更多只能出现于不计成本的展览上用来炫技，真要普及应用，还需要很长的技术突破。
Micro LED 结构(资料来源：深圳国家高技术产业创新中心，天风证券研究所)
虽然现在仍有重重的技术壁垒有待突破，但是Mini/Micro LED综合了LCD和OLED的优点，它的未来发展不可估量。
曾几何时，VR与AR是爆火的宣传噱头，各种头戴式设备层出不穷，仿佛科幻电影中的未来场景触手可得。现在围绕VR和AR的炒作已经渐渐平息。但随着元宇宙的兴起，VR仿佛又再次焕发了生机。
经常被提起的有VR和AR，除此之外，还有MR、XR和ER。这些让人傻傻分不清楚，不过看完下面的描述，想必你对它们的概念会有更清晰的了解。
，它用完全由计算机生成的世界代替现实世界。典型应用就是各种VR眼镜及VR游戏。
，不同于VR直接替代现实世界，AR更多的在现实世界中加入虚拟物体，以丰富现实世界。
，是指真实和虚拟世界融合后产生的新的可视化环境，在该环境下真实实体和数据实体共存，同时能实时交互。也就是说产生的“虚拟图像”能某些特定的程度上与实物交互。
则包括增强现实，虚拟现实，混合现实等多种形式，从通过有限传感器输入的虚拟世界到完全沉浸式的虚拟世界。
也就是把现有的VR、AR、三维建模、高清显示、完全交互等技术的综合性应用到极致，去制作一个完全相同的现实世界。拟真世界的一个经典代表，就是著名电影《黑客帝国》中的未来世界。
我们目前接触最多的是VR，它利用的是人眼的视觉误差原理：人由于双眼位置不同导致两只眼睛看到的图像有差距，这样子就能够感知空间的立体感。VR技术是通过双目立体视觉，令左右眼看到不同图像的视觉误差，以产生平面显示器所无法带给我们的立体感。
但现阶段的技术根本没办法实现真实的模拟，因为这不仅对虚拟环境的复杂程度提出极高要求，图像质量和刷新率也很重要。所以现阶段我们带上VR眼镜感受虚拟现实，更多的感受是“虚拟”，并不是“现实”。
不过虚拟现实技术的发展仍具有很大的可能性，它在工业和研究领域有着非常大的发展的潜在能力和应用。与它相关的设备更是元宇宙诞生的基础。
目前已经有很多设备能帮助我们将二维的图像展现出三维效果。它们其实都利用到了人眼视觉系统的感知。
人眼视觉系统从外部获取的众多信息中来进行深度感知，而其中绝大多数重要的深度感知要素是二维信息，这中间还包括阴影，透视方向，相对大小，遮挡和模糊度。二维深度感知要素经过人眼视觉系统后，我们会认为它是存在于三维空间中的球。
无论是绘画、照片、影像，只要上面的二维深度感知要素被植入，我们人眼就会产生三维感知效果，否则光学图像错觉就会产生。
因此3D 显示系统第一步是要保证以上二维深度感知要素，其次再加入和解决其他一些三维感知要素，如立体视差，运动视差和视觉调节冲突等等。根据这一原理人们获得几种实现3D显示的技术方向，VR就是以双目视差为技术方向，实现3D显示的一种设备。
但如果我们想要不带上各种各样挡在眼睛前的设备，实现裸眼3D的话，这就是一个新问题了。不过，全息三维展示或许能带给我们这样的体验。
相比较于双目视差会产生眩晕等不舒适感，全息三维显示能够记录并恢复物光波的全部信息，而且再现的图像与原物体有着完全相同的三维特征，人眼观看的不适感非常弱。
三维显示方式的发展的新趋势是大景深、大视场、高分辨率和真彩色的实时三维显示，也就是接近甚至超越人眼看到的现实。但由于全息三维显示仍面临空间带宽积小、计算和传输量大等关键技术制约，还处于研发技术阶段，市场化尚需很长时间。
显示技术的发展史其实是人类技术发展史的缩影，认识了这么多新型的显示技术，我们正真看到了技术的发展，也感受到了人类超越现实的追求与对完美的向往。相信人类对未来美好的憧憬会成为技术源源不断的驱动力，促使着显示技术的进一步发展。
[1] Iam-choon Khoo. Liquid Crystals. New York: John Wiley & Sons, Inc, 1995
[8] 手把手教你 Apple HDR 视频工作流，兼评 HKC PG27P5U MiniLED 显示器
[9] MacBook Pro 2021 屏幕测试:侧入式 LED 背光 vs 直下式 MiniLED 分区控光差异
