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芯片/顯示

液晶硬屏和軟屏的比較分析

星之球激光 來(lái)源:21ic2012-05-10 我要評(píng)論(0 )   

現(xiàn)在的液晶電視市場(chǎng)中流傳著 軟屏和硬屏的說(shuō)法,通常來(lái)說(shuō),硬屏是指IPS面板(主要代表廠商就是LG-飛利浦),而軟屏則是TN、PVA、MVA等面板(主要代表廠商就是三星),因...

 

現(xiàn)在的液晶電視市場(chǎng)中流傳著 “軟屏”和“硬屏”的說(shuō)法,通常來(lái)說(shuō),硬屏是指IPS面板(主要代表廠商就是LG-飛利浦),而軟屏則是TN、PVA、MVA等面板(主要代表廠商就是三星),因此,單憑“軟、硬”并不能很準(zhǔn)確的分辨液晶面板的好壞?,F(xiàn)在我們就各種面板技術(shù)進(jìn)行深入的分析,讓大家更清楚的了解硬屏和軟件真正意義上的區(qū)別。

 

IPS(平面控制模式)廣視角技術(shù)

跟MVA廣視角技術(shù)一樣,IPS(In Plane Switching)模式的廣視角技術(shù)也是在液晶分子長(zhǎng)軸取向上做文章,不同的是應(yīng)用IPS廣視角技術(shù)的液晶顯示讓觀察者任何時(shí)候都只能看到液晶分子的短軸,因此在各個(gè)角度上觀看的畫面都不會(huì)有太大差別,這樣就比較完美地改善了液晶顯示器的視角。               

第一代IPS技術(shù)針對(duì)TN模式的弊病提出了全新的液晶排列方式,實(shí)現(xiàn)較好的可視角度。第二代IPS技術(shù)(S-IPS即Super-IPS)采用人字形電極,引入雙疇模式,改善IPS模式在某些特定角度的灰階逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象。第三代IPS技術(shù)(AS-IPS即Advanced Super-IPS)減小液晶分子間距離,提高開口率,獲得更高亮度。

目前而言,IPS在各個(gè)方位都有著最好的可視角度,而不象其他模式那樣只是在上下左右四個(gè)角度上視角特別突出。應(yīng)用IPS技術(shù)的液晶顯示器在左上和右下角45度會(huì)出現(xiàn)灰階逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象,這可以通過(guò)光學(xué)補(bǔ)償膜改善 IPS廣視角技術(shù)也屬於NB常黑模式液晶。在未加電時(shí)其表現(xiàn)為暗態(tài),所以應(yīng)用IPS廣視角技術(shù)的液晶顯示器相對(duì)來(lái)說(shuō)出現(xiàn)"亮點(diǎn)"的可能性也較低。跟MVA模式一樣,IPS廣視角的暗態(tài)透過(guò)率也非常低,所以它的黑色表現(xiàn)是非常好的,不會(huì)有什麼漏光。

 

IPS一個(gè)最大特點(diǎn)就是它的電極都在同一面上,而不象其他液晶模式的電極是在上下兩面。因?yàn)橹挥羞@樣才能營(yíng)造一個(gè)平面電場(chǎng)以驅(qū)使液晶分子橫向運(yùn)動(dòng)。這種電極對(duì)顯示效果有負(fù)面影響:當(dāng)把電壓加到電極上後,*近電極的液晶分子會(huì)獲得較大的動(dòng)力,迅速扭轉(zhuǎn)90度是沒(méi)問(wèn)題的。但是遠(yuǎn)離電極的上層液晶分子就無(wú)法獲得一樣的動(dòng)力,運(yùn)動(dòng)較慢。只有增加驅(qū)動(dòng)電壓才可能讓離電極較遠(yuǎn)的液晶分子也獲得不小的動(dòng)力。所以IPS的驅(qū)動(dòng)電壓會(huì)較高,一般需要15伏。由於電極在同一平面會(huì)使開口率降低,減少透光率,所以IPS應(yīng)用在LCD TV上會(huì)需要更多的背光燈    如圖,細(xì)條型的正負(fù)電極間隔排列在基板上,有些類似早期的VA模式液晶。把電壓加到電極上,原來(lái)平行於電極的液晶分子會(huì)旋轉(zhuǎn)到與電極垂直的方向,但液晶分子長(zhǎng)軸仍然平行於基板,控制該電壓的大小就把液晶分子旋轉(zhuǎn)到需要的角度,配合偏振片就可以調(diào)制極化光。

 

PVA廣視角技術(shù)

PVA(Patterned Vertical Alignment,垂直取向構(gòu)型)廣視角技術(shù)同樣屬於VA技術(shù)的范疇,實(shí)際上它跟MVA極其相似,可以說(shuō)是MVA的一種變形。PVA采用透明的ITO層代替MVA中的凸起物,制造工藝與TN模式相容性較好。透明電極可以獲得更好的開口率,最大限度減少背光源的浪費(fèi)。

PVA和MVA畢竟一脈相承,在實(shí)際性能表現(xiàn)上兩者都是相當(dāng)?shù)摹VA也屬於NB(常暗)模式液晶,在TFT受損壞而未能受電時(shí),該圖元呈現(xiàn)暗態(tài)。這種模式大大降低了液晶面板出現(xiàn)"亮點(diǎn)"的可能性。

PVA廣視角技術(shù)原理分析

 

 

不用屋脊形的凸起物如何生成傾斜的電場(chǎng)呢?PVA很巧妙的解決了這一問(wèn)題。如圖,PVA上的ITO不再是一個(gè)完整的薄膜,而是被光刻了一道道的縫,上下兩層的縫并不對(duì)應(yīng),從剖面上看,上下兩端的電極正好依次錯(cuò)開,平行的電極之間也恰好形成一個(gè)傾斜的電場(chǎng)來(lái)調(diào)制光線。

 

MVA(多疇垂直取向)廣視角技術(shù)

顧名思義,MVA(Multi-domain Vertical Alignment)模式的液晶顯示器,其液晶分子長(zhǎng)軸在未加電時(shí)不像TN模式那樣平行於螢?zāi)?,而是垂直於螢?zāi)?,并且每個(gè)圖元都是由多個(gè)這種垂直取向的液晶分子疇組成。當(dāng)電壓加到液晶上時(shí),液晶分子便倒向不同的方向。這樣從不同的角度觀察螢?zāi)欢伎梢垣@得相應(yīng)方向的補(bǔ)償,也就改善了可視角度。

 

在未進(jìn)行光學(xué)補(bǔ)償?shù)那疤嵯?,MVA模式對(duì)視角的改善僅限上下左右四個(gè)方向,而其他方位角視角仍然不理想。如果采用雙軸性光學(xué)薄膜補(bǔ)償,將會(huì)得到比較理想的視角。

 

盡管在某個(gè)特殊方位以很大的角度觀察螢?zāi)贿€可能會(huì)看到灰階逆轉(zhuǎn)的現(xiàn)象,但總的來(lái)說(shuō),MVA廣視角模式已經(jīng)很大程度解決了TN模式的這一痼疾。由於這種模式的液晶顯示器在未受電時(shí),螢?zāi)伙@示是黑色,所以又叫做NB(Normal Black,常黑)模式液晶顯示器,這種方式有個(gè)最大好處就是當(dāng)TFT損壞時(shí),該圖元?jiǎng)t永遠(yuǎn)呈暗態(tài),也就是我們常說(shuō)的"暗點(diǎn)"。雖然它也屬於"壞點(diǎn)",不過(guò)相對(duì)TN模式上常見的"亮點(diǎn)"來(lái)說(shuō),"暗點(diǎn)"要更難發(fā)現(xiàn),也就是說(shuō)對(duì)畫面影響更小,用戶也較容易接受。

 

MVA模式由於液晶分子的運(yùn)動(dòng)幅度沒(méi)有TN模式那麼大,相對(duì)來(lái)說(shuō)加電後液晶分子要轉(zhuǎn)動(dòng)到預(yù)定的位置會(huì)更快一些,而且在近電極斜面的液晶分子在受電時(shí)會(huì)迅速轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)離電極更遠(yuǎn)的液晶分子運(yùn)動(dòng)。因此改變液晶分子的排列後的MVA廣視角技術(shù)有利於提高液晶的回應(yīng)速度。

 

液晶分子垂直取向意味著Panel兩端的液晶分子無(wú)需平行于Panel排列,也就是說(shuō)MVA在制造上不再需要摩擦處理,提高了生產(chǎn)效率。配合光學(xué)補(bǔ)償膜後的MVA模式液晶顯示器正面對(duì)比度可以做得非常好,即使要達(dá)到1000:1也并不難。遺憾的是MVA液晶會(huì)隨視角的增加而出現(xiàn)顏色變淡的現(xiàn)象,如果以色差變化來(lái)定義可視角度的話,MVA模式會(huì)比較吃虧,但總的來(lái)說(shuō)它對(duì)於傳統(tǒng)的TN模式還是改進(jìn)比較大。

 

MVA模式并不是完美的廣視角技術(shù)。它特殊的電極排列讓電場(chǎng)強(qiáng)度并不均勻,如果電場(chǎng)強(qiáng)度不夠的話,會(huì)造成灰階顯示不正確。因此需要把驅(qū)動(dòng)電壓增加到13.5V,以便精確控制液晶分子的轉(zhuǎn)動(dòng)。另外由於它的液晶分子排列完全不同于傳統(tǒng)的TN模式,在灌入液晶時(shí)如果采用傳統(tǒng)工藝,所需要的時(shí)間會(huì)大大增加,因此現(xiàn)在普遍應(yīng)用一種叫ODF的高速灌入工藝,因此綜合來(lái)看,相對(duì)傳統(tǒng)的TN模式液晶,MVA的成本有所提高。

 

MVA廣視角技術(shù)原理分析#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

TN模式液晶顯示器視角狹窄的主要原因是液晶分子在運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)軸指向變化太大,讓觀察者看到的分子長(zhǎng)軸在螢?zāi)坏?quot;投影"長(zhǎng)短有明顯差距,在某些角度看到的是液晶長(zhǎng)軸,某些角度則看到短軸。VA模式則可改善這種液晶工作時(shí)長(zhǎng)軸變化的幅度,VA即Vertical Alignment(垂直取向)。

 

 

它叫做Protrusion的屋脊?fàn)钔蛊鹞飦?lái)使液晶本身產(chǎn)生一個(gè)預(yù)傾角(Pre-tilt Angle)。這個(gè)凸起物頂角的角度越大,則分子長(zhǎng)軸的傾斜度就越小。早期的VA模式液晶凸起物只在一側(cè),後期的MVA凸起物則在上下兩端。

 

  

未加電時(shí),液晶分子長(zhǎng)軸垂直於螢?zāi)?,只有?近凸起物電極的液晶分子略有傾斜,光線此時(shí)無(wú)法穿過(guò)上下兩片偏光板。當(dāng)加電後,凸起物附近的液晶分子迅速帶動(dòng)其他液晶轉(zhuǎn)動(dòng)到垂直於凸起物表面狀態(tài),即分子長(zhǎng)軸傾斜於螢?zāi)?,透射率上升從而?shí)現(xiàn)調(diào)制光線。在這種雙疇模式中相鄰的疇分子狀態(tài)正好對(duì)稱,長(zhǎng)軸指向不同的方向,VA模式就是利用這種不同的分子長(zhǎng)軸指向來(lái)實(shí)現(xiàn)光學(xué)補(bǔ)償。如圖,在B處看到的是中灰階,在A和C處能同時(shí)看到的高灰階和低灰階,混色後正好是中灰階。

 

當(dāng)把雙疇模式液晶中的直條三角棱狀凸起物改成90°來(lái)回曲折的三角棱狀凸起物後(如圖),液晶分子就可巧妙分成四個(gè)疇,也即多疇模式。四疇模式液晶在受電後,A、B、C、D各疇的液晶分子分朝四個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng),這就對(duì)液晶顯示器的上下左右視角都同時(shí)補(bǔ)償,因此MVA模式的液晶顯示器在這四個(gè)方向都有不錯(cuò)的視角。基於這樣的補(bǔ)償原理,可以更改凸起物的形狀,用更多不同方向的液晶疇來(lái)補(bǔ)償任意視角可以取得很好效果。

    上面較為全面的介紹了廣視角技術(shù),相信你對(duì)軟屏和硬屏的技術(shù)及性能有了深度的認(rèn)識(shí)吧!

 

 

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