目前,LCD(Liquid Crystal Display,液晶顯示器)成為CRT(Cathode Ray Tube,陰極射線管顯示器)的繼任者已經(jīng)是大勢所趨。液晶面板決定了液晶顯示器的最終顯示效果,是液晶顯示器中最為關(guān)鍵的核心部件,占去了液晶顯示器近80%的成本。常見的液晶面板有TN液晶面板、IPS液晶面板,以及MVA和PVA等VA類液晶面板三大類。它們通過各自獨(dú)特的液晶材料和面板結(jié)構(gòu),從而獲得不同的性能優(yōu)勢。
一、TN面板
TN(Twisted Nematic Liquid Crystal Display,扭曲向列型液晶顯示器)面板被廣泛應(yīng)用于入門級和中低端的液晶顯示器當(dāng)中,由于其輸出灰階級數(shù)較少,液晶分子偏轉(zhuǎn)速度快,致使其響應(yīng)時間容易提高。目前市場上8ms以下液晶產(chǎn)品均采用TN面板,但可視角度相對偏小是TN面板最大的缺點(diǎn)。目前TN面板的液晶顯示器普遍采用改良型的TN+FILM(補(bǔ)償膜)技術(shù),用于彌補(bǔ)TN面板可視角度方面的不足。同時,色彩抖動技術(shù)的使用也使得原本只能顯示26萬色的TN面板獲得了16.2M色的顯示能力。
TN+FILM技術(shù)是在面板上增加了一層轉(zhuǎn)向膜,將可視角度提高到了140度左右。嚴(yán)格的說,TN+FILM也算是一種廣角技術(shù),但不是最佳的廣視角解決方案。由于它是最簡單的方法并且良品率極高,且TN+FILM的技術(shù)是公開的,制造商不用負(fù)擔(dān)高昂的授權(quán)和研發(fā)費(fèi),因此TN+FILM在成本上占據(jù)了巨大的優(yōu)勢。
總體來說,TN面板是一款優(yōu)勢和劣勢都很明顯的產(chǎn)品。價格便宜,響應(yīng)時間快是其優(yōu)勢所在,可視角度不理想和不能表現(xiàn)16.7M色所帶來的色彩不真實(shí)又是其明顯的劣勢。與其他幾種廣角液晶面板相比,TN液晶面板黑白對比度不高,分子間隙相對較大,文字的筆畫不是那么細(xì)密。不過由于現(xiàn)在TN面板改進(jìn)了很多,顯示風(fēng)格逐漸向VA類面板靠攏。
二、IPS面板
IPS(In-Plane Switching,平面轉(zhuǎn)換)是日立HITACHI公司開發(fā)的液晶技術(shù),俗稱為“Super TFT”,也是目前主要的一種液晶面板類型。IPS通過液晶分子平面切換的方式來改善視角,利用空間厚度、摩擦強(qiáng)度并有效利用橫向電場驅(qū)動的改變讓液晶分子做最大的平面旋轉(zhuǎn)角度來增加視角。換句話說,傳統(tǒng)的液晶分子是以垂直、水平角度切換作為背光通過的方式,IPS則將液晶分子改為水平旋轉(zhuǎn)切換作為背光通過方式。為了配合這種結(jié)構(gòu),IPS要求對電極進(jìn)行改良,電極做到了同側(cè),形成平面電場。這樣的設(shè)計帶來的問題是雙重的:一方面可視角度問題得到了解決,另一方面由于液晶分子轉(zhuǎn)動角度大、面板開口率低(光線透過率),所以IPS也有響應(yīng)時間較慢和對比度較難提高的缺點(diǎn)。
早期的IPS已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了較好的可視角度,而S-IPS則為第二代IPS技術(shù),它又引入了一些新的技術(shù),以改善IPS模式在某些特定角度的灰階逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象?;谧钚乱淮鶤S-IPS2液晶面板技術(shù)的液晶顯示器可以獲得最高850:1的對比度,并且能夠?qū)?00:1對比度下的可視角度提高到任意方向160度。雖然目前在響應(yīng)時間方面IPS液晶面板技術(shù)還稍顯不足,但是由于其比較容易實(shí)現(xiàn)精細(xì)的點(diǎn)距,因此依然獲得了高端液晶顯示器制造商的青睞,并被應(yīng)用于專業(yè)液晶顯示器的制造。
IPS陣營中, 16.7M色、170度可視角度和16ms響應(yīng)時間代表現(xiàn)在IPS液晶顯示器技術(shù)的最高水平。
IPS面板具有最好的一致性,顏色表現(xiàn)細(xì)膩。尤其是仔細(xì)觀察顯示器時,有一種晶瑩般的感覺,這是鑒定IPS液晶面板最直接有效的方法。
三、VA面板
VA類面板是現(xiàn)在高端液晶應(yīng)用較多的面板類型,16.7M色彩和大可視角度是該類面板的特點(diǎn)。同時,VA面板又可分為由富士通主導(dǎo)的MVA面板和由三星開發(fā)的PVA面板,后者是對前者的繼承和改良。
富士通FUJITSU的MVA(Multi-domain Vertical Alignment,多象限垂直配向技術(shù))技術(shù)是一種多象限垂直配向技術(shù),可以說是最早出現(xiàn)的廣視角液晶面板技術(shù)。這種技術(shù)有效的改善了液晶顯示器的響應(yīng)時間和可視角度問題。我們知道,液晶材料通過狀態(tài)變換實(shí)現(xiàn)對光的控制,對應(yīng)到分子層級上,就是液晶分子在垂直、水平(相對于屏幕)之間作角度切換。在沒有施加電壓,液晶分子靜止的時候,它處于垂直狀態(tài),只有在電場作用下才會轉(zhuǎn)成水平狀態(tài)讓光線透過。MVA技術(shù)利用一個巧妙的方法對這種模式作改良:MVA液晶面板的液晶層中包含一種凸出物供液晶分子附著,在不施加電壓的狀態(tài)下,MVA面板看起來同傳統(tǒng)技術(shù)沒什么兩樣,液晶分子垂直于屏幕。而一旦在電壓的作用下,液晶分子就會依附在凸出物上偏轉(zhuǎn),形成垂直于凸出物表面的狀態(tài)。此時,它與屏幕表面也會產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)效應(yīng),提高了透光率,形成畫面輸出。
這種巧妙的方式有效改善了LCD的響應(yīng)時間和視角。首先,由于液晶分子的轉(zhuǎn)角變小,轉(zhuǎn)換速度更快,響應(yīng)時間一般都可以被縮短到30毫秒以內(nèi)。如果使用其他輔助措施,最快可以將反應(yīng)時間降至20毫秒的級別。在視角方面,MVA表現(xiàn)極為出色,由于凸出物可使液晶分子出現(xiàn)不同的偏轉(zhuǎn),光線發(fā)射的角度被大大擴(kuò)張,同時凸出物本身也承擔(dān)起散射光線的作用,最終使得基于MVA技術(shù)的液晶面板實(shí)現(xiàn)160度的大視角。
經(jīng)過技術(shù)改進(jìn)的MVA被稱為之P-MVA,這種面板在保留MVA優(yōu)點(diǎn)的同時,可以搭配各種增壓芯片達(dá)到較高的響應(yīng)時間。8ms GTG灰階,178度可視角度是目前采用P-MVA面板液晶顯示器的最高水平。
三星SAMSUNG電子的PVA(Patterned Vertical Alignment,圖像垂直調(diào)整技術(shù))是獨(dú)家推出的一種面板類型。它在富士通MVA面板的基礎(chǔ)上有了進(jìn)一步的發(fā)展和提高,是一種圖像垂直調(diào)整技術(shù)。PVA用透明的ITO電極代替MVA中的液晶層凸出物,獲得更高的開口率和背光源的利用率,換言之,便是可以獲得優(yōu)于MVA的亮度輸出和對比度。
有足夠的證據(jù)表明,PVA的綜合素質(zhì)優(yōu)于MVA,改良型的S-PVA和P-MVA并駕齊驅(qū),它提供的可視角度可達(dá)170度,響應(yīng)時間被控制在20毫秒以內(nèi)(采用Overdrive加速技術(shù)可達(dá)到8ms GTG),而對比度可輕易超過700:1的高水準(zhǔn)。
VA類液晶面板的正面對比度最高,但是屏幕的均勻度不夠好,往往會發(fā)生顏色偏移。清晰銳利的文本顯示效果是其最大優(yōu)勢,黑白對比度很高。在VA類液晶面板中,通常PVA液晶面板是最好辨認(rèn)的,打開一個文本,如果發(fā)現(xiàn)文字很潤澤,且筆畫不那么粗,有一種立體感覺的話,那就基本上可以確定該款顯示器所采用的是PVA液晶面板。另外,仔細(xì)看顯示器的像素,會發(fā)現(xiàn)它們的安排呈現(xiàn)波浪狀。
綜上所述,目前中高端液晶顯示器以采用IPS和VA面板為主,而入門級和中低端產(chǎn)品則以采用TN面板為主。由于顯示顏色數(shù)、可視角度、亮度、對比度以及響應(yīng)時間這些液晶顯示器的基本參數(shù)指標(biāo)都是由液晶面板本身所決定的,因此在購買液晶顯示器時,除了上述這些基本的參數(shù)指標(biāo)之外,更應(yīng)該多留意究竟是采用何種液晶面板,畢竟液晶面板才是液晶顯示器中最為關(guān)鍵的核心部件。
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