液晶面板

　　一、簡介

　　液晶面板價格的走勢直接影響到液晶顯示器的價格，而且液晶面板質量、技術的好壞也關系著液晶顯示器整體性能的高低。另外對于液晶面板還有一個不可或缺的技術是液晶面板能否達到真彩顯示的16.7M色彩，因為從色彩的角度來看，LCD顯示器包含了真彩顯示這一概念，其含義是指在R.G.B（紅綠藍）三個色彩通道都具有在物理上顯示256級灰階的能力。液晶顯示器并不是所有液晶面板產品都能具備物理上顯示真彩顯示，如果具備在物理上可顯示16777216種顏色的能力，也就是我們所說到的16.7M色彩，這樣每個色彩通道上能顯示256（2的8次方=256）級灰階，所以達到16.7M色彩為8bit面板。而反之如果采用16.2M色彩的液晶面板色彩還原能力相對較弱，通過硬件抖動來加以實現(xiàn)，雖然也能達到16.7M色彩，不過畢竟是通過一些技術環(huán)節(jié)來加以實現(xiàn)，色彩并不真實，所以每個通道上只能顯示64（2的6次方=64）級灰階，這樣只能為6bit面板，這也就是偽真彩面板。兩種面板與以比較，6bit面板只能顯示262144種色彩（64×64×64=262144），而8bit面板可以顯示16777216種顏色（256×256×256=16777216），在物理角度來看，6bit面板能顯示的色彩還不到8bit面板的2%。

　　二、類型介紹

　　一個液晶顯示器的好壞首先要看它的面板，因為面板的好壞直接影響到畫面的觀看效果，并且液晶電視面板占到了整機成本的一半以上，是影響液晶電視的造價的主要因素，所以要選一款好的液晶顯示器，首先要選好它的面板。液晶面板可以在很大程度上決定液晶顯示器的亮度、對比度、色彩、可視角度等非常重要的參數(shù)。液晶面板發(fā)展的速度很快，從前些年的三代，迅速發(fā)展到四代、五代，然后跳過六代達到七代，而更新的第八代面板也在謀劃之中。生產液晶面板的廠商主要為三星、LG-Philips、IVT、友達等，由于各家技術水平的差異，生產的液晶面板也大致分為機種不同的類型。常見的有TN面板、MVA和PVA等VA類面板、IPS面板以及CPA面板。

　　TN面板

　　TN全稱為TwistedNematic(扭曲向列型)面板，低廉的生產成本使TN成為了應用最廣泛的入門級液晶面板，在市面上主流的中低端液晶顯示器中被廣泛使用。我們看到的TN面板多是改良型的TN+film，film即補償膜，用于彌補TN面板可視角度的不足，改良的TN面板的可視角度都達到160°，當然這是廠商在對比度為10∶1的情況下測得的極限值，實際上在對比度下降到100:1時圖像已經出現(xiàn)失真甚至偏色。

　　作為6Bit的面板，TN面板只能顯示紅/綠/藍各64色，最大實際色彩僅有262144種，通過“抖動”技術可以使其獲得超過1600萬種色彩的表現(xiàn)能力，只能夠顯示0到252灰階的三原色，所以最后得到的色彩顯示數(shù)信息是16.2M色，而不是我們通常所說的真彩色16.7M色；加上TN面板提高對比度的難度較大，直接暴露出來的問題就是色彩單薄，還原能力差，過渡不自然。

　　TN面板的優(yōu)點是由于輸出灰階級數(shù)較少，液晶分子偏轉速度快，響應時間容易提高，市場上8ms以下液晶產品基本采用的是TN面板。另外三星還開發(fā)出一種B-TN(Best-TN)面板，它其實是TN面板的一種改良型，主要為了平衡TN面板高速響應必須犧牲畫質的矛盾。同時對比度可達700∶1，已經可以和MVA或者早期PVA的面板相接近了。臺灣很多面板廠商生產TN面板，TN面板屬于軟屏，用手輕輕劃會出現(xiàn)類似的水紋。

　　VA類面板

　　VA類面板是高端液晶應用較多的面板類型，屬于廣視角面板。和TN面板相比，8bit的面板可以提供16.7M色彩和大可視角度是該類面板定位高端的資本，但是價格也相對TN面板要昂貴一些。VA類面板又可分為由富士通主導的MVA面板和由三星開發(fā)的PVA面板，其中后者是前者的繼承和改良。VA類面板的正面（正視）對比度最高，但是屏幕的均勻度不夠好，往往會發(fā)生顏色漂移。銳利的文本是它的殺手锏，黑白對比度相當高。

　　富士通的MVA技術(Multi-domainVerticalAlignment，多象限垂直配向技術)可以說是最早出現(xiàn)的廣視角液晶面板技術。該類面板可以提供更大的可視角度，通?？蛇_到170°。通過技術授權，我國臺灣省的奇美電子(奇晶光電)、友達光電等面板企業(yè)均采用了這項面板技術。改良后的P-MVA類面板可視角度可達接近水平的178°，并且灰階響應時間可以達到8ms以下。

　　三星Samsung電子的PVA（PatternedVerticalAlignment）技術同樣屬于VA技術的范疇，它是MVA技術的繼承者和發(fā)展者。其綜合素質已經全面超過后者，而改良型的S-PVA已經可以和P-MVA并駕齊驅，獲得極寬的可視角度和越來越快的響應時間。PVA采用透明的ITO電極代替MVA中的液晶層凸起物，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。這種模式大大降低了液晶面板出現(xiàn)“亮點”的可能性，在液晶電視時代的地位就相當于顯像管電視時代的“瓏管”。三星主推的PVA模式廣視角技術，由于其強大的產能和穩(wěn)定的質量控制體系，被日美廠商廣泛采用。PVA技術廣泛應用于中高端液晶顯示器或者液晶電視中。VA類面板也屬于軟屏，用手輕輕劃會出現(xiàn)類似的水紋。

　　IPS面板

　　IPS（In-PlaneSwitching，平面轉換）技術是日立公司于2001推出的液晶面板技術，俗稱“SuperTFT”。IPS陣營以日立為首，聚攏了LG-飛利浦、瀚宇彩晶、IDTech(奇美電子與日本IBM的合資公司)等一批廠商，不過在市場能看到得型號不是很多。IPS面板最大的特點就是它的兩極都在同一個面上，而不象其它液晶模式的電極是在上下兩面，立體排列。由于電極在同一平面上，不管在何種狀態(tài)下液晶分子始終都與屏幕平行，會使開口率降低，減少透光率，所以IPS應用在LCDTV上會需要更多的背光燈。此外還有一種S-IPS面板屬于IPS的改良型。

　　IPS面板的優(yōu)勢是可視角度高、響應速度快，色彩還原準確，價格便宜。不過缺點是漏光問題比較嚴重，黑色純度不夠，要比PVA稍差，因此需要依靠光學膜的補償來實現(xiàn)更好的黑色。IPS面板主要由LG-飛利浦生產。和其他類型的面板相比，IPS面板的屏幕較為“硬”，用手輕輕劃一下不容易出現(xiàn)水紋樣變形，因此又有硬屏之稱。仔細看屏幕時，如果看到是方向朝左的魚鱗狀象素，加上硬屏的話，那么就可以確定是IPS面板了。

　　CPA面板

　　CPA（ContinuousPinwheelAlignment,連續(xù)焰火狀排列）模式廣視角技術（軟屏），CPA模式廣視角技術嚴格來說也屬于VA陣營的一員，各液晶分子朝著中心電極呈放射的焰火狀排列。由于像素電極上的電場是連續(xù)變化的，所以這種廣視角模式被稱為“連續(xù)焰火狀排列”模式。而CPA則由“液晶之父”夏普主推，這里需要注意的是夏普一向所宣傳的ASV其實并不是指某一種特定的廣視角技術，它把所采用過TN+Film、VA、CPA廣視角技術的產品統(tǒng)稱為ASV。其實只有CPA模式才是夏普自己創(chuàng)導的廣視角技術，該模式的產品與MVA和PVA基本相當。也就是說，夏普品牌的LCD電視未必就是采用夏普自己生產的CPA模式液晶面板，它有可能采用臺灣廠家的VA模式面板或者其他廠家的液晶面板。夏普的CPA面板色彩還原真實、可視角度優(yōu)秀、圖像細膩，價格比較貴，并且夏普很少向其他廠商出售CPA面板。CPA面板也屬于軟屏，用手輕輕劃會出現(xiàn)類似的水紋。

　　ADSDS面板

　　ADSDS（AdvancedSuperDimensionSwitch）高級超維場轉換技術（硬屏），嚴格意義上屬于IPS陣營，是對傳統(tǒng)IPS面板的技術改進。但與IPS不同的是ADSDS面板采用ITO透明電極代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬電極，增加了開口率和透過率，配合類似IPS面板的液晶分子排列方式，可以提升液晶面板的色彩表現(xiàn)力。ADSDS主要由中國液晶面板供應商京東方主推，主要應用在京東方自有品牌的液晶電視上。

　　此外還有一些其他廠商也有自己的液晶面板技術，比如NEC的ExtraView技術、松下的OCB技術、現(xiàn)代的FFS技術等，這些技術都是對舊的TFT面板的改進，提供了可視角度和響應時間，通常只用在自有品牌的液晶顯示器或者液晶電視上使用。其實以上這些面板都屬于TFT類面板，只不過各種面板有自己的技術和名稱，所以TFT這個名字反而不常使用了。

　　三、相關技術

　　廣視角技術

　　可視角度小，在較大的角度觀看時畫面就會失色，對比度和顏色表現(xiàn)都很差，這樣的液晶電視不適合家庭使用。廣視角技術不僅關系到液晶顯示器的可視角度，還直接影響到了液晶面板的響應時間、亮度等其他性能參數(shù)，所以各大廠商都在不斷改進廣視角技術。

　　液晶電視主流的廣視角技術有：日立的IPS技術，利用空間厚度、摩擦強度、橫向電場驅動的改變使液晶分子作大幅度的平面旋轉角;三星的PVA技術、富士通的MVA技術、夏普的CPA技術原理基本類似，利用液晶分子的雙向傾斜以大幅度縮短響應時間，改變液晶分子配向讓視角更為寬廣;松下的OCB技術，則是光補償雙折射的方法，減少了加電狀態(tài)下液晶分子的偏轉角度;NEC的ExtraView技術，增加了瀏覽角度;現(xiàn)代的FFS技術，使用了透明的ITO電極讓透光率提高。這些技術雖然是以改善視角為主，但響應時間的縮短、色澤的表現(xiàn)、對比度的提高也都包含在這些技術之中。通過這些技術的不斷的完善和應用，市場上主流的液晶面板的可視角度都達到了170度，已經不會對從不同角度觀看造成影響，還有一些超廣角的產品達到178度。

　　快速響應技術

　　早期的液晶面板缺點之一就是響應時間過長，這會造成在播放移動畫面時屏幕上出現(xiàn)拖影現(xiàn)象，這在以前是嚴重困繞液晶電視發(fā)展的問題，在選購液晶面板的時候，響應時間也成為一個重要的指標。不過，隨著液晶顯示技術的發(fā)展，響應時間變得越來越短，主流的液晶面板都已經達到了8ms。主要的快速響應技術有過驅動技術和黑屏插入技術，還有一點特別的是的廣視角技術在增大視角的同時也降低了響應時間。

　　過驅動技術通過提高驅動電壓來降低響應時間。液晶分子每一種穩(wěn)定的狀態(tài)都對應著一定的電壓。當電極上電壓改變時，液晶分子不是即時轉動到目標狀態(tài)，而是在一定的響應時間之后才能達到這個狀態(tài)，電壓越高，分子轉動的速度越快。早期的液晶顯示器中，在液晶分子上施加的驅動電壓就是目標狀態(tài)的對應電壓。過驅動技術就是施加的驅動電壓在起始的時候稍高于目標狀態(tài)的對應電壓，使得液晶分子轉動的速度更快，在到達目標狀態(tài)時，電壓再回落至目標狀態(tài)的對應電壓，這樣就有效縮短了反應時間。

　　黑屏插入技術是在每個圖像幀之間插入黑色幀，當顯示器完成一楨的畫面顯示后，再插入一楨純黑色畫面，或者關掉背光燈，這樣就相當于“切”掉了畫面的拖影，從而改善了視覺效果。也有消費者對這種技術持懷疑態(tài)度，認為這樣會帶來屏幕閃爍的問題，其實大家大可放心，人腦可以濾除這種閃爍并自動產生中間圖像，因為液晶設備的刷新率大多是60Hz，在引入黑屏插入技術后，會將刷新率提升一倍，也就是120Hz。對CRT顯示器來說，85Hz的刷新率幾乎達到肉眼感知的極限，120Hz的刷新率當然不會對使用有任何影響。