广视角技术
广视角和全视角工业显示器：了解两种不同的可视范围
在工业应用中，显示器是一项重要的设备，它们被用来显示来自各种传感器和控制器的数据。
但是，不同的工业应用需要不同类型的显示器。
在选择工业显示器时，有两种常见的屏幕技术，即广视角和全视角。
广视角显示器可以实现在较大的视角范围内清晰地显示图像。
这种显示器是为了让多个观察者能够从不同的角度观察屏幕，而不失去显示质量。
这在一些需要共享屏幕信息的工业应用中非常有用，比如在一个团队中，多个人需要同时观察同一台设备。
相比之下，全视角显示器是设计为在更宽的范围内展示屏幕内容。
这种技术适用于一些需要在更远距离内查看屏幕信息的场景，例如在一些工厂或车间中，监控屏幕需要在相对较远的位置才能被看到。
而全视角显示器则可以确保即使在更远的距离也能清晰显示屏幕信息。
在选择广视角或全视角显示器时，用户需要根据自己的具体应用场景和需求进行选择。
如果需要在多个观察者之间共享屏幕信息，那么广视角显示器是更好的选择；如果需要在更远距离内查看屏幕信息，那么全视角显示器是更好的选择。
总之，了解不同类型的屏幕技术，包括广视角和全视角，有助于选择适合自己工业应用的显示器，确保在使用过程中获得最佳的显示效果。
显示器件的广视角技术改进考核试卷
12. ABCD
13. ABC
14. ABCD
15. ABCD
16. ABC
17. ABCD
18. BD
19. ABCD
20. AB
三、填空题
1.光学涂层
2.响应时间
3.性能
4.超宽
5.反射
6.亮度
7.刷新率
8.光学涂层
9.亮度
10.能耗
四、判断题
1. ×
2. ×
3. √
4. √
5. √
显示器件的广视角技术改进考核试卷
考生姓名：__________答题日期：__________得分：__________判卷人：__________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.以下哪种技术不属于广视角技术？（）
A. IPS
B. VA
C. TN
D. OLED
12.以下哪些因素可能导致显示器件的色彩失真？（）
A.光学涂层材料
B.液晶分子的排列方式
C.驱动电路的频率
D.背光模组的均匀性
13.以下哪些技术可以降低显示器件的制造成本？（）
A.广视角技术
B.光学涂层技术
C.动态背光技术
D.多点触控技术
14.以下哪些显示器件技术具有较好的环境适应性？（）
B.光学涂层技术
C.动态背光技术
D.多点触控技术
20.以下哪个行业对广视角技术的研究较为深入？（）
A.电子消费品
B.医疗器械
C.交通工具
D.家用电器
（以下为答题卡部分，请将所选答案对应的字母填写在括号内）：
IPS技术
两种显示模式对液晶视角改进情况的比较2011059120016宋正格IPS模式的技术特点IPS技术是日本日立公司于1996年开发成功的显示技术，是一种LCD广视角技术，被广泛的应用在LCD-TV的制造上，能够有效改善当出现视角差时，在TN屏幕上出现的色差以及其他问题。
其主要原理是利用液晶分子的平面切换的方式来改善视角，利用空间厚度、摩擦强度并有效利用横向电场的驱动的改变让液晶分子做最大的平面旋转角度来增加视角。
IPS型和TN型都是使用向列型液晶，两者不同的特征是施加于液晶分子的电场不同：TN型的电极在两片基板上面，施加的电场方向是垂直于基板，液晶分子相对于基板是平行与垂直两个方向运动； IPS型的施加电场方式是水平的，因此液晶分子是平行于基板进行扭转运动，未施加电场的液晶分子是平行基板配向(homogeneous)，上下二片偏光板是90度交叉配置，永远保持垂直。
底层偏光板的偏光轴与液晶分子的配像是相同，入射光经由平行配列的液晶层，直线前进不改变行进方向，射出光无法通过上层偏光板，所以呈现不透光的黑色状态，施加电场后，液晶分子会扭转，在液晶层产生双折射现象，这会改变入射光行进的方向，通过上层偏光板，呈现透光状态。
液晶分子平交于基板作扭转运动，未施加电场，液晶分子配列在小于倾角时，黑色状态的视角是增大了，导致明暗比的视角也变广。
第一代IPS技术，它已经实现了较好的可视角度。
后来，日立又推出了S-IPS（super-IPS）技术，很好的改善了响应时间过长的问题，但是开口率低的问题依然存在。
虽然IPS、S-IPS都是日立公司的杰作，但是LG Display公司生产的S-IPS面板应用更广泛，目前液晶电视采用的S-IPS面板，普遍都出自LG-Display公司。
IPS改变了液晶分子的排列和电极的分布，工作时的情况也有了改变。
当不施加电压的时，液晶完全不会旋转，两个取向层成90度垂直，就会显示出比较纯的黑色，这也是IPS比TN+FILM的强项。
FFS(边缘场切换)广视角技术
FFS（边缘场切换）广视角技术
FFS（边缘场切换）广视角技术
如同PVA 模式跟MVA 模式的关系一样，FFS（Fringe Field Switching）严格来说应该IPS 模式的一个分支，主要改进是采用透明电极以增加透光率。
相对于已经比较完美的IPS 模式，FFS 可谓是”百尺竿头，更进一步”。
第一代FFS 技术主要解决IPS 模式固有的开口率低造成透光少的问题，并
降低了功耗。
第二代FFS 技术（Ultra FFS）改善了FFS 色偏现象，并缩短了回应时间。
第三代FFS 技术（Advanced FFS）则在透光率、对比度、亮度、可视角度、色差上均有明显提高。
FFS 一个致命的缺陷就是由于电场的畸变导致灰阶逆转，但新一代的FFS
技术AFFS（Advanced Fringe Field Switching）通过修改楔状电极和黑矩阵解决了这一问题。
AFFS 拥有极高的透光率，可以最大限度的利用背光源得到
高亮显示。
无论是水平还是垂直方向，AFFS 都能实现惊人的180°视角。
如图，如果在其他方向的视角也能有效得到提高的话，那液晶显示器可视角度
不如CRT 的说法就要成老皇历，也许以后的液晶显示器参数上再也不用标可
视角度一项。
由于AFFS 具自补偿特性，在不同视角下不会发生色差变化。
采用透明电
极和舍弃黑矩阵有利提高开口率和高清晰度。
事实上AFFS 除了回应时间稍
逊之外，在其他方面它都代表着目前液晶显示器高画质和广视角兼得的最高
水准。
液晶面板显示模式介绍
三、广视角技术
观察角度不同,获得的亮度不同
1.广视角分类：
TN+Film相位补偿方式 共面开关（In-Plane Switch, IPS）模式（日立的SuperIPS和现代电子的FFS(Fringe Field Switching)液晶模式 则是IPS的改进 ） 多畴垂直取向（Multi-domain Vertical Alignment, MVA ）模式（三星公司的PVA(Patterned Vertical Alignment)模式及夏普公司的ASV(Advanced Super V)模 式是MVA模式的延伸） 其它还有松下的OCB(Optical Compensated Birefringence)及NEC的SFT(Super-fine TFT)技术等等
CF Pixel Array: 马赛克式:：显示AV动态画面 直条式：较常显示文字画面,(Note Book)
面板Array:
单一画素结构：
TFT工作原理： TFT为一三端子元件，在LCD应用上可视为一开关 液晶组件的作用类似一个电容，藉Switch的 ON/OFF对电容储存的电压值进行更新/保持。 SW ON时信号写入(加入、记录)在液晶电容上，在 以外时间 SW OFF，可防止信号从液晶电容泄漏。
(1)Vgs>Vth：讯号读取
TFT组件在闸极(G)给予适当电压(VGS>起始电压Vth,注), 使通道(a-Si)感应出载子(电子)而使得源极(S)汲极(D)导 通。 【注】：Vth为感应出载子所需最小电压 。
(2)Vgs<Vth：讯号保持 当Vgs小于起始电压时没有感应出载子则通道成断 路。
IPS模式特性：
1.无论是垂直还是水平方向，±80º 内均没有阶调反转现象。 2.电压保持率很高。 3.视角特性的方位对称性不佳。在某些方位角视角范围不够宽。 4.开口率小，透过低。
广视角技术
• •
阵列工艺流程 盒工艺流程
2.3实验室基本测试手段 2.3实验室基本测试手段 • 显微镜 • 电学性能测试 • 盒光学性能测试 • 画面评价系统 2.4不良分析和改善 2.4不良分析和改善 • Image sticking • Flicker • DNU • Gray trace • Rubbing mura • PS mura • Pixel defect • Line defect
Normal FFS Pixel Brightness 165nits Contrast Ratio 450:1
A'
A B B'
设计 (A1 = 46.5µm, B(BM) = 22µm), A (…^ 宽 = 42.5 µm) …^ A’ = A + D=46.5 µm, B’(BM)=18µm
10.4” XGA with PCF polarizer 较
一、 TN+Film视角扩展膜（软屏）这种技术依然基于传统的TN模式液 晶，只是在制造过程中增加了一道贴膜工艺。TN+Film广角技术最大的 特点就是价格低廉，技术准入门槛低，应用广泛。总的来说，TN面板 是优势和劣势都很明显的产品，价格便宜，输出灰阶级数较少，液晶 分子偏转速度快，致使其响应时间容易提高，使其响应时间能满足游 戏要求是它的优势所在，可视角度不理想和色彩表现不真实是其明显 的劣势。因此现在市场中所出售的采用TN面板的液晶显示器普遍采用 改良型的TN+FILM(补偿膜)用于弥补TN面板可视角度方面的不足，同时 色彩抖动技术的使用也使得原本只能显示26万色的TN面板获得了 16.2M的显示能力。
暗态区域
来FFS (L255)
(Brightness < 165nits, CR 450:1)
LCD结构介绍特别是广视角讲得很透彻
LCD结构介绍特别是广视角讲得很透彻LCD（液晶显示器）是一种常见的平板显示设备，它通过液晶分子的排列和控制来实现图像显示。
LCD广视角是指在不同角度下，显示器能够保持较好的视觉效果，而不会出现颜色失真、亮度变化和图像模糊等现象。
下面将详细介绍LCD的结构和广视角技术。
一、LCD结构1.液晶层：液晶层是LCD的核心部分，它由液晶分子构成。
液晶分子具有特殊的光学性质，可以通过施加电场来改变其排列方式，从而控制光的传播和透过度。
2.电极层：电极层位于液晶层的两侧，由透明导电材料构成，常用的材料是氧化铟锡（ITO）薄膜。
电极层的主要作用是在液晶层施加电场，控制液晶分子的排列。
3.偏光层：LCD的前后两个表面上都有偏光片，偏光层是位于液晶层之外的一层薄膜，它可以让只有振动方向与其相同的光通过，这样可以增强显示效果。
4.滤光片：滤光片是位于偏光层和观察者之间的一层组件，它对光进行滤波，使显示器能够显示出彩色图像。
滤光片的种类主要有RGB三原色的滤光片。
5.后光源：后光源位于液晶屏幕的背后，它提供了需要LCD显示的亮度。
传统的LCD使用的是冷阴极荧光灯（CCFL）作为后光源，而现代的LCD则采用了LED作为后光源。
二、LCD广视角技术1.垂直对齐（VA）技术：VA技术是LCD广视角技术的一种常见形式。
它通过液晶分子的垂直排列和电极的控制来实现广视角显示。
VA技术可以有效减少颜色变化和亮度降低的现象，使观察者在不同角度下都能获得较好的视觉效果。
2.各向异性（IPS）技术：IPS技术是另一种常见的广视角技术。
IPS液晶分子的排列形式使得光线在通过时能够更好地保持方向，从而减少了颜色变化和亮度降低的现象。
IPS技术的优点是广视角更大，可以达到178度的视角。
3.高级超宽广视角（AHVA）技术：AHVA技术是一种融合了VA和IPS技术的广视角技术，它通过优化液晶分子的排列和电极的结构，可以实现更广的视角和更好的显示效果。
液晶显示器的主要技术参数有哪些
液晶显示器的主要技术参数有哪些液晶显示器的主要技术参数有哪些(1)可视角度及广视角技术。
液晶显示器的可视角度左右对称，而上下则不一定对称。
举例来说，当背光源的入射光通过偏光板、液晶及配向膜后，输出光便具备了特定的方向特性，也就是说，大多数从屏幕射出的光具备了垂直方向。
假如从一个非常斜的角度观看一个全白的画面，我们可能会看到黑色或者色彩失真。
一般来说，上下角度要小于或等r左右角度。
如果可视角度为左右80度，表示在位于屏幕法线80度的位置时还白r以清楚地看见屏幕图像。
但是，由于人的视力范围不同，如果没有站在的可视角度内，所看到的颜色和亮度将会有误差。
现在不少厂商就采纳各种广视角技术，以改善液晶显示器的视角特性，目前已得到大规模应用的有如下两种：横向场模式技术，该模式技术又分为平面开关模式(InPlaneSwitchingMode，IPS)禾H边缘场开关模式(FringeFieldSwitchingMode，FFS)、多畴垂直趋向技术(MultidomainVerticalAlignment，MVA)等。
这些技术都能把液晶显示器的可视角度增加到160度，乃至更高。
(2)可视面积与点距。
液晶显示器所标示的尺寸虽然也以屏幕对角线给出，但它与实际可以显示的屏幕范围一致，这一点与CRT 锓示屏有所不同。
例如，一个15．1英寸的液晶显示器约等于17英寸CRT屏幕的可视范围。
液晶显示器的点距实际上就是屏幕上像素的问距。
它的计算方法是：r叮视宽度除以水平像素数，或者可视高度除以垂直像素数而得到。
举例来说，一般14英、j。
LCD的可视面积为285．7mm214．3mm，它的大分辨率为1024768，那么它的点距即为285．7mm／1024=0．279mm或者214．3mm／768=0．279mm。
(3)色度、对比度和亮度。
色度即彩色表现度，与第1章定义相同。
色度也是LCD显示器重要的参数之。
我们知道自然界的任何一种色彩都可以由红、绿、蓝三种基本色合成。
OPEN CELL的分类以及鉴别
O/C的分类以及鉴别O/C较为常见的种类有TN型，VA型（包括MVA，PVA等），IPS型和CPA型。
目前市场上主要的液晶面板技术共4种，分别是CPA、MVA、PVA和IPS。
这4种技术又分两大阵营，CPA、MVA、PVA同属于VA阵营，为垂直配向技术，特性是在常态下分子长轴垂直于面板方向平行排列。
而IPS属于独特的技术。
从硬度来说，VA类面板属于软屏，IPS属于硬屏。
1.TN(Twisted Nematic,扭曲向列型)型O/C，生产成本较低的入门级液晶面板，市面上中低端液晶显示器中广泛使用。
目前我们看到的面板大多为改良后的TN即TN+Film（补偿膜：用于弥补可视角度不足），对比度较低，响应时间快，8ms以下。
三星开发了一种B-TN(Best-TN),对比度可以达到700:1，水平接近MVA和PVA屏，台湾很多面板厂生产的为TN型，属于软屏即用手轻轻划会出现类似的水纹。
2.VA面板是高端液晶采用的面板，属于广视角面板。
VA面板可以分为富士通主导的MVA面板和三星主导的PVA面板，后者是前者的继承和改良，MVA屏体象素是竖条状，空隙较大，色彩表现力较差，寿命短，PVA屏体象素是半象素鱼鳞状，方向朝右手指轻按成梅花状，俗称“八”字状。
VA面板正视对比度最高，但屏幕均匀性不够好，会发生颜色漂移。
锐利的文本是它的杀手锏，黑白对比度相当高。
MVA: Multi-domain Vertical Alignment,视角可以达到170度。
通过技术授权，台湾奇美和友达都采用了此技术。
改良后的P-MVA视角可以达到178度，响应时间可以达到8ms 以下。
PVA: Patterned Vertical Alignment，它是MVA的继承者和发展者，其综合素质已经全面超过后者。
改良后的S-PVA和P-MVA已经可以并驾齐驱，获得较大的视角和较快的响应速度。
PVA采用透明的ITO电极代替MVA中的液晶层凸起物，透明电极可以获得更好的开口率，最大限度的减少背光源的浪费。
MVA(多畴垂直取向)广视角技术的原
MVA（多畴垂直取向）广视角技术的原
MVA（多畴垂直取向）广视角技术
顾名思义，MVA（MulTI-domain VerTIcal Alignment）模式的液晶显示器，其液晶分子长轴在未加电时不像TN 模式那样平行于萤幕，而是垂直于萤幕，并且每个图元都是由多个这种垂直取向的液晶分子畴组成。
当电压加到液晶上时，液晶分子便倒向不同的方向。
这样从不同的角度观察萤幕都可以获得相应方向的补偿，也就改善了可视角度。
在未进行光学补偿的前提下，MVA 模式对视角的改善仅限上下左右四个方向，而其他方位角视角仍然不理想。
如果采用双轴性光学薄膜补偿，将会得到比较理想的视角。
尽管在某个特殊方位以很大的角度观察萤幕还可能会看到灰阶逆转的现象，但总的来说，MVA 广视角模式已经很大程度解决了TN 模式的这一痼疾。
由于这种模式的液晶显示器在未受电时，萤幕显示是黑色，所以又叫做NB（Normal Black，常黑）模式液晶显示器，这种方式有个最大好处就是当TFT 损坏时，该图元则永远呈暗态，也就是我们常说的”暗点”。
虽然它也属于”坏点”，不过相对TN 模式上常见的”亮点”来说，”暗点”要更难发现，也就是说对画面影响更小，用户也较容易接受。
MVA 模式由于液晶分子的运动幅度没有TN 模式那麽大，相对来说加电后液晶分子要转动到预定的位置会更快一些，而且在*近电极斜面的液晶分子在受电时会迅速转动，带动离电极更远的液晶分子运动。
因此改变液晶分子的。
显示与成像技术-第一部显示第三章3液晶广角技术
（2）应用TN＋Film广视角技术的液晶显示器除了在视角上 比普通TN液晶显示器有所进步之外，TN模式液晶的其他缺点 如响应时间长、开口率低、最大色彩数少等等也毫无遗漏地 继承了下来 。
（二）多畴TN
针对TN模式液晶显示器对某一特定视角的依存性特性，采 用多组长轴方向不同的液晶分子来合成一个像素，这样用不同 朝向的液晶分子来补偿不同方向的视角，精确地设计好它们之 间的排列，其合成的视角也可以达到比较理想的效果。
2.电场强度并不均匀，如果电场强度 不够的话，会造成灰阶显示不正确。 因此需要把驱动电压增加到13.5V 。
3.灌入液晶时如果采用传统工艺，所 需要的时间会大大增加，因此现在普 遍应用一种叫ODF（One-Drop Fill， 滴下式注入法）的高速灌入工艺 ， 增加了成本。
采用MVA技术的明基BenQ FP991，对比度 达到700:1
⑵MVA产品应用广泛，它可以显示很好的“黑色”，在显示画面时的暗部细节也表现良 好。最大的遗憾就是它随观看角度的增大会出现颜色变淡的现象，这也是判定MVA模式 的重要特性。富士通和友达、奇美生产的高端Panel都会有MVA产品，选用MVA模式 Panel的厂商非常多，几大日系高端品牌均有相关产品，明基BenQ和优派 （ViewSonic）的大屏也有部分采用MVA技术。
在B处正视屏幕看到的是正常的 中灰阶画面，而在A或者C处看 到的却是高灰阶和低灰阶，这 样所看到的画面其灰阶也随观 看角度不同而渐变。
从上面的视角特性图我们可以看出，TN模式液晶的视角特性很不均匀，其 垂直方向视角远比水平视角要差，而且在屏幕下方较大的角度范围内都会 看到灰阶逆转。
（一）相差膜补偿法
偏光片材料、原理、工艺、作用简介完整版
浅谈偏光片的技术与发展趋势摘要:文章针对我国平板显示产业快速发展过程中重要的上游配套关键原材料偏光片产品的原理、制造工艺、技术发展趋势进行了简要分析和介绍。
全文力图以简洁的文字、借助相关资料来解析偏光片的有关知识，旨在让更多平板显示业界人士更多地了解偏光片产品的种类、工作原理及其制造过程，促进我国大陆地区偏光片产业的发展。
关键词:偏光片;原理;制造工艺;技术趋势。
其成本约上作为型，相应的用偏(通常用PVA)偏性，制成具有偏光作用的偏光膜，如图1所示。
最早的偏光片主要由中间能产生偏振光线的PVA膜，再在两面复合上TAC保护膜组成。
为了方便使用和得到不同的光学效果，偏光片供应商应液晶显示器制造商的要求，又在两面涂覆上压敏胶，再覆上离型膜，这种偏光片是最常见到的TN普通全透射偏光片。
如果去掉一层离型膜，再复合一层反射膜，就是最普通的反射偏光片。
使用的压敏胶为耐高温防潮压敏胶，并对PVA进行特殊浸胶处理（染料系列产品)，所制成的偏光片即为宽温类型偏光片;在使用的压敏胶中加入阻止紫外线通过的成份，则可制成防紫外线偏光片;在透射原片上再复合上双折射光学补偿膜，则可制成STN用偏光片;在透射原片上再图1碘及其离子在偏光膜上的形态复合上光线转向膜，则可制成宽视角偏光片或窄视角偏光片;对使用的压敏胶、PVA膜或TAC膜着色，即为彩色偏光片。
实际上随着新型的液晶显示器产品不断开发出来，偏光片的类型也愈来愈多。
（二）偏光片的种类偏光膜的应用范围很广，不但能使用在LCD上作为偏光材料，也可用于太阳眼镜、防眩护目镜、摄影器材的滤光镜、汽车头灯防眩处理及光量调整器，其它还有偏光显微镜与特殊医疗用眼镜（1）偏光片按功能分类如图所示偏光片按碘系偏光PVA与碘聚乙烯偏光膜:用酸为触媒，将PVA脱水，使PVA分子中含一定量乙烯结构，再加以延伸定向，使之具有偏旋光性能。
三、偏光片的结构及特性说明（如图所示）。
偏光层:是由PVAC聚乙烯醇)薄膜经染色拉伸后制成，该层是偏光片的主要部分，也称偏光原膜。
偏光片材料、原理、工艺、作用简介完整版
浅谈偏光片的技术与发展趋势摘要:文章针对我国平板显示产业快速发展过程中重要的上游配套关键原材料偏光片产品的原理、制造工艺、技术发展趋势进行了简要分析和介绍。
全文力图以简洁的文字、借助相关资料来解析偏光片的有关知识，旨在让更多平板显示业界人士更多地了解偏光片产品的种类、工作原理及其制造过程，促进我国大陆地区偏光片产业的发展。
关键词:偏光片;原理;制造工艺;技术趋势。
一、引言偏光片(Cpolarizer)是液晶面板的关键零件，是目前业界投资最为热门的行业之一，其成本约占面板原材料制造成本的7%左右。
需说明的是偏光片的应用范围很广，不但能使用在LCD上作为偏光材料，亦可用于太阳眼镜、防眩护目镜、摄影器材的滤光镜、汽车头灯防眩处理及光量调整器等，其它还有偏光显微镜与特殊医疗用眼镜由于目前偏光片的制造技术一直被日本、韩国、中国台湾等国家和地区所垄断，中国大陆生产偏光片的企业尚少，而目_主要产品为TN/STN型产品，目前内地上马的LCD生产线多为TFT型，相应的TFT型偏光片的市场缺口大，大部分产品主要依赖进口，极大影响了我国液晶产品的竞争能力。
因而发展偏光片项目对完善我国液晶上游产业链，降低产品成本，提高市场竞争力有着重要意义。
在深圳市政府的大力支持以及深超公司的推动下，深纺织集团日前确定投资上马宽幅TFT- LCD用偏光片项目(盛波光电)，预计2011年三季度投产，该项目的建成将填补我国大陆地区该产业的空白。
现就有关偏光片技术原理以及发展趋势做简要探讨，以飨读者。
偏光片原理与制造工艺二、偏光片原理及种类（一）原理目前最通用的偏光膜是兰特在1938年所发明的H片，其制法如下:首先把透/ KI的水溶液中，使碘离子扩散渗入内层的PVA，明塑料板(通常用PVA)浸渍在I2微热后拉伸，PVA板变长的同时也变得又窄又薄。
PVA分子本来是任意角度无规则性分布的，受力拉伸后就逐渐一致地偏转于作用力的方向，附着在PVA上的碘离子也跟随着有方向性，形成了碘离子的长链。
液晶电视的广视角技术
第20卷 第1期2005年2月 液 晶 与 显 示 Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays Vol.20,No.1 Feb.,2005文章编号:100722780(2005)0120067205液晶电视的广视角技术牟 强(陕西科技大学电气与电子工程学院,陕西咸阳 712081,E 2mail :muqiang1963@ )摘 要:介绍了液晶电视的视角问题产生的原因,对于同一种液晶分子的排列状态,在不同视角下有效光程差Δnd 不同,而液晶盒的最佳光程差是按垂直入射光线设计的,这样视角增大时,最小透过率增加,对比度下降。
讨论了增加液晶电视视角的补偿膜模式、IPS 模式和MVA 模式的具体特点以及目前广视角技术及其在实际生产中的应用情况。
关键词:液晶显示器;共面切换模式;垂直取向模式中图分类号:TN949.192 文献标识码:A 收稿日期:2004207212;修订日期:2004208224 基金项目:国家自然科学基金资助项目(No.50372038)1 引 言液晶电视(TF T 2L CD TV )具有大容量、高清晰度、全彩色视频显示等优点,它也具有视角各向异性和视角范围小的弱点[1]。
在离开显示面板法线的方向观察时,液晶电视的对比度将会明显下降,视角大时还会发生灰度和彩色反转的现象[2]。
由于液晶电视一般是由多个人同时观看的,这个弱点就显得尤为突出,一度曾经成为液晶电视的一大障碍。
因此,从液晶电视诞生之日起,宽视角技术一直就是液晶显示技术领域的重要研究课题,现在已经取得了丰硕成果。
1994年液晶电视的典型视角为垂直方向40°,水平方向为90°;1995年将垂直和水平方向视角增大为120°;目前液晶电视在水平和垂直方向的视角都提高到了170°以上[1,3]。
本文将对液晶电视的视角问题,以及增大液晶电视视角的方法进行探讨。
实用品质选择——ADS硬屏显示器导购
实用品质选择——ADS硬屏显示器导购作者：ALONG来源：《电脑知识与技术·经验技巧》2018年第01期显示器作为PC不可或缺的外接部件，无疑是PC用户装机时最为重视的，特别是当下越来越多4K影片资源、高清3D游戏的出现，用户对显示器性能的要求越来越高。
一款显示器的效果，直接决定了使用者的视觉感受。
而决定显示性能的液晶面板，也得到了用户关心，液晶面板主要有：TN面板、IPS面板、ADS面板、PLS面板、PVA面板、MVA面板和OLED面板等，其中ADS面板作为一种新型硬屏技术，凭借专业性能和成本优势成为市场焦点。
一、选购须知所谓ADS即高级超维场转换技术（Advance dSuperDimen sionSwitch），它是以宽视角技术为代表的核心技术统称。
ADS技术是液晶界为解决大尺寸、高清晰度桌面显示器和液晶电视应用而开发的广视角技术，也就是现在俗称的硬屏技术的一种，但ADS技术克服了常规IPS （In-Plane-Switching）技术透光效率低的问题，在宽视角的前提下，实现高的透光效率。
因此与市面上平民级广视角显示器采用的IPS或MVA面板相比，ADS面板的水平、垂直可视角度也都达到了178°，ADS毕竟是属于“硬屏”技术的一种.屏幕表面相对TN和VA类面板而言更坚硬，也拥有相对较快的响应时间（黑白Sms），可视角度更大。
所不同的是，ADS 面板完全是依靠面板特点来实现“广视角”，而TN面板则往往需要依靠类似的IC芯片增益来增加可视角度，区别很明显，那就是TN面板如果用仰视角度来观看屏幕，其色彩损失和偏差非常大，而ADS面板几乎看不到太多的颜色差异。
但值得注意，其实ADS面板又可分为AADS、HADS、IADS以及IPS-ADS几种，无论采用哪种技术，都有很好的显示效果。
另外在挑选显示器时，参数是大家率先关注的问题，比如面板类型、分辨率、刷新率、色彩精准度等，都会直接影响到画面的显示效果和用户体验，但对于不甚了解显示器的用户来说，可能会陷入“参数党”的怪圈，而一味追求参数的极致，又显然很不明智。
平板显示技术基础—习题答案
第一章习题答案一、填空题1. 投影型空间成像型直视型阴极射线管显示器平板显示器2. 主动发光型非主动发光型3. CRT投影技术LCD投影技术数字光处理器表面数字微晶装置4. 阴极射线管电子束电子枪阴罩荧光粉层5. 等离子体气体放电发光6. 半导体硅上的液晶玻璃半导体硅材料7. 头盔显示器全息显示器8. 真空荧光真空荧光管9. 无数个小发光二极管拼接10. 300mm×400mm 2二、名词解释1. 主动发光型显示器是指利用电能使器件发光，显示文字和图像的显示技术。
2. 被动发光型显示器是指器件本身不发光，需要借助于太阳光或背光源的光，用电路控制外来光的反射率和透射率，才能实现显示。
3. 投影型显示器是用显示器显示图像后，再经光学系统放大后投影到屏幕上的一种显示。
4. 空间成像型显示器是空间虚拟图像，也是投影显示的一种，代表技术是头盔显示器5. 电致发光显示器是利用某些材料在外界电场作用下发光实现显示的一种主动发光显示器。
6. 场致发射显示器是一种用冷阴极在高电场作用下发射电子，轰击涂覆在屏幕上的荧光粉发光实现显示的。
7. 发光二极管显示器是采用无数个小发光二极管拼接组成的显示器。
8. 响应时间是指显示器对输入信号的反应时间，如像素由暗转到亮，再由亮转到暗的图像完全显示所用的时间。
9. 亮度是指在单位面积上显示器画面明亮程度。
10. 开口率是像素的有效透光区面积与像素总面积的比值。
11. 对比度是指显示器的最大亮度与最小亮度的比值。
12. 灰度是指在白和黑之间的亮度层次分成几个等级，表示显示亮度不同的反差。
13. 拖尾是显示器在显示动态图像时出现的边缘模糊、看不清细节的现象。
14. 像素是平板显示图像的很多纵横排列的点中最小单位的点。
15. PPI，Pixels per inch，是每英寸所拥有的像素数目。
16. 画面尺寸是指显示区域对角线的长度。
17. 长宽比是显示画面横方向尺寸和纵方向尺寸的比。
广视角技术简介
• TFT-LCD Monitor
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1.2 CRT与LCD的优缺点
两类显示屏的优缺点 项目
分辨率 刷新频率 可视面积 反应速度 色彩 可视角度 体积 重量 显示效果 辐射性
CRT
较大 大于75HZ 显示面积要小 1ms 理论上无限 接近180度 大 重
LCD
较大 ~60HZ 实际面积 16~40ms 彩色有限 120~160 较小 轻 显示效果较好 无辐射
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3.2 VA技术特点
VA-LCD的优缺点： 优点：广视角设计（高达178度/178度），灰阶响就时间快（过驱动）， 色彩丰富
缺点：功耗较高，价格偏高。
V4 V1 V2 V3 L1 L2 t Smart & Share
4.1 IPS&FFS技术
特点： （1） 由于消除了扭曲排列，有极好的视角特性。 （2） 上下电极做在一块基板上，开口率降低。 （3 ）目前采用公用电极、梳型电极等方案增加透射率。
160度以上，并且提供比IPS和TN+FILM更短的响应时间。这项技术是富士通公司开发
的，目前我国台湾的奇美、友达光电等面板厂都有获得授权使用。 Smart & Share
3.2 VA广视角技术 PVA（Patterned Vertical Alignment）是三星推出的一种面板类型，是一种图像垂直调 整技术，该技术直接改变液晶单元结构，让显示效能大幅提升可以获得优于MVA的亮度 输出和对比度（实际上它跟MVA极其相似，可以说是MVA的一种变形。PVA采用透明的ITO
（四）总结
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模式
ADS/FFS
TFT-LCD的三种广视角技术：IPS、MVA、TN+FILM
的三种广视角技术：：IPS、MVA、TN+FILMTFT-LCD的三种广视角技术当你拿传统的CRT显示器来与薄膜晶体管液晶显示器比较时，你会发现薄膜晶体管液晶显示器有两个重大的缺点: (1) 当你从某个角度观看TFT-LCD时，你将发现显示器的亮度急遽的损失(变暗)及变色。
较旧型的平面显示器通常只有90度的视角，也就是左/右两边各45度。
但只要只有一位观看者的话，这个问题就不存在。
而只要超过一位以上的观看者，如你想要展示某个画面给客人看或是多人一起玩游戏机，你大概只能一直听他们抱怨显示器的品质有多糟糕。
(2) 影片及游戏中，快速的移动画面是常出现的，但这样的需求却是目前响应时间慢的液晶显示器所无法提供的。
太慢的响应时间会导致画面失真及次序错乱。
最明显的例子就是股票市场中的交易显示器及游戏中飞机飞过村庄的画面。
当背光源之入射光通过偏极片、液晶及所谓的配向膜后，输出光便具备了特定的方向特性，也就是说，大多数从屏幕射出的光具备了垂直方向。
假如从一个非常斜的角度观看一个全白的画面，我们可能会看到黑色或是色彩失真。
这个效应在某些场合有用，但在大部份的应用上是我们不想要的。
制造商们已经花了很多时间来试图改善液晶显示器的视角特性，有数种广视角技术被提出：IPS(IN-PLANE -SWITCHING、MVA(MULTI-DOMAIN VERTICAL ALIGNMENT)、TN+FILM。
这些技术都能把液晶显示器的视角增加到160度，甚至更多，就如同CRT屏幕的视角特性一样。
最大视角的定义是对比值至少能达到10:1的视角(通常有四个方向，上/下/左/右)。
液晶显示器厂商并没有停下他们的脚步，而在最近引进了第一个可以改善视角特性的新技术。
最重要的广视角技术包含TN+Film，IPS(也称为超级液晶显示器)及MVA。
TN+Film(TN+视角扩大膜)图1 TN+Film的显示器对准液晶于基板的垂直方向，与标准的TFT-LCD一样。
液晶显示器中MVA是什么
MVA全称为(Multi-domain VerticalAlignment)，是一种多象限垂直配向技术，属于VA 型面板的其中一种。
MVA是较早投入应用的广视角液晶面板，由日本富士通公司开发，目前生产MVA的厂家有奇美电子和友达光电等。
它是利用突出物使液晶静止时并非传统的直立式，而是偏向某一个角度静止;当施加电压让液晶分子改变成水平以让背光通过则更为快速，这样便可以大幅度缩短显示时间，也因为突出物改变液晶20ms以内。
分子配向，让视野角度更为宽广。
在视角的增加上可达160度以上，反应时间短。
优点：MVA面板是广视角面板，色彩、色域、可视角度都非常不错，要比一般的TN屏幕好
缺点：响应时间稍差
富士通的MVA技术
MVA(Multi-domain Vertical Alignment，多象限垂直配向技术)可以说是最早出现的广视角液晶面板技术。
该类面板可以提供更大的可视角度，通常可达到170°。
通过技术授权，我国台湾省的奇美电子(奇晶光电)、友达光电等面板企业均采用了这项面板技术。
改良后的P-MVA类面板可视角度可达接近水平的178°，并且灰阶响应时间可以达到8ms以下。
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•
不加电压:
液晶分子与下偏光板的透过轴平行存在,通过下偏光板的光的偏光状态不变 所以不能通过上偏光板的透过轴⇒ 常黑模式
•
加电压:
当电压超过门槛值Vth,正性液晶分子沿着电场方向排列 ⇒扭转变形 ⇒透光 IPS/FFS 光透过率公式: T = Tosin2(2Φ)sin2(πdΔn/λ) To平行偏振片所透过的光,d盒厚, Δ n折射率各向异性,λ 波长 扭转角度 (Φ ):下偏振片透光方向和LC光轴间的角
Z 上板摩擦方向 检光片
off
Φ
Φ
off
θ Φ
LC 分子空间坐标
X
Y
偏光片 下板摩擦方向
Off/On states俯视图
(θ:倾斜角度;Φ:扭转角度)
Field Fringe Switching Mode原理-2
• FFS边缘电场分布：
Ey在像素电极边上位置极强,在电极中间 (pixel electrode center & slit center)极弱; Ez同时存在，极强点在电极中间,极弱点在像 素边缘;
1、 MVA（Multi-domain Vertical Alignment） （软屏）模式的液晶显示器，其液晶分子长 轴在未加电时不像TN模式那样平行于屏幕， 而是垂直于屏幕，并且每个像素都是由多个 ed Vertical Alignment，垂直取向构型）广视角技术 （软屏），PVA广视角技术同样属于VA技术的范畴，实际上它跟MVA 极其相似，可以说是MVA的一种变形。PVA采用透明的ITO电极代替 MVA中的液晶层凸起物，透明电极可以获得更好的开口率，最大限度 减少背光源的浪费。这种模式大大降低了液晶面板出现“亮点”的可 能性，在液晶电视时代的地位就相当于显象管电视时代的“珑管”。 三星主推的PVA模式广视角技术，由于其强大的产能和稳定的质量控 制体系，被日美厂商广泛采用。目前，该技术广泛应用于中高端液晶 电视中。（S-PVA是PVA技术的改良型）
IPS和FFS比较
• • 电场分布:
电极分布不同,电场方向不同(平面电场 vs 边缘电场),电场有效面积不同
FFS(Cst)>>IPS(Cst)
FFS Cst由1st ITO & 2nd ITO组成.1st ITO是Box形状,面积大. 因此 FFS产品只能采 用Cst on common方式.
IPS
• •
阵列工艺流程 盒工艺流程
2.3实验室基本测试手段 • 显微镜 • 电学性能测试 • 盒光学性能测试 • 画面评价系统 2.4不良分析和改善 • Image sticking • Flicker • DNU • Gray trace • Rubbing mura • PS mura • Pixel defect • Line defect
Ey Ez A1 A2
•
FFS扭转角和倾斜角分布:
扭转角最大值在电极边缘底表面附近,在电极 中间位置扭转角只有20~30°; 倾斜角最大可达20~30°;
A3
•
FFS透光率随电极位置变化:
光透过率在电极边缘处最大,在电极边缘 位 置光透过率极小,呈现disclination lines.
A1
A2
A3
二、IPS（In Plane Switching平面控制模式）广视角技术（硬屏） 的最大卖点就是它的两极都在同一个面上，而不象其它液晶模式的 电极是在上下两面，立体排列。由于电极在同一平面上，不管在何 种状态下液晶分子始终都与屏幕平行，会使开口率降低，减少透光 率，所以IPS应用在LCD TV上会需要更多的背光灯。它所还原的黑色 要比PVA稍差，因此需要依靠光学膜的补偿来实现更好的黑色；IPS 模式的液晶显示器还有一个特性就是在斜45度角上观察的话会看到 有类似TN模式那样的灰阶逆转现象，可以作为判别IPS的标志。IPS 也有响应时间较慢和对比度较难提高的缺点。（S-IPS、AS-IPS是IPS 技术的改良型）
目录
1. FFS 技术
1.1FFS 模式工作原理 1.2FFS 技术发展 1.3FFS 特性
• • • • • •
高透光率 宽视角 无色偏 交叉串扰小 响应速度快 低功耗
1.4FFS 1+5 mask 工艺流程
2.FFS Process Integration 2.1简介
2.2跟踪FFS开发产品
Common electrode
Glass l’
Cst
FFS ≤1 ≤1 Ey,Ez(边缘电场） Box/Slit ITO
Fringe Field Switching Mode原理-1
• 上下偏振片相互垂直;下偏振片光透过方向平行于下板的摩擦方向(E mode),上下取 向膜摩擦方向相反;液晶分子在取向膜平面上排向(预倾角2~3°,摩擦角0°);
四、 CPA（Continuous Pinwheel Alignment,连续焰火 状排列）模式广视角技术（软屏），CPA模式广视角技术 严格来说也属于VA阵营的一员。各液晶分子朝着中心电 极呈放射的焰火状排列。由于像素电极上的电场是连续 变化的，所以这种广视角模式被称为“连续焰火状排列” 模式。而CPA则由“液晶之父”夏普主推，这里需要注意 的是夏普一向所宣传的ASV其实并不是指某一种特定的广 视角技术，它把所采用过TN+Film、VA、CPA广视角技术 的产品统称为ASV。其实只有CPA模式才是夏普自己创导 的广视角技术，该模式的产品与MVA和PVA基本相当。也 就是说，夏普品牌的LCD电视未必就是采用夏普自己生产 的CPA模式液晶面板，它有可能采用台湾厂家的VA模式面 板或者其他厂家的液晶面板。
Off state On state TA Glass d E Off state
FFS
On state TA Glass x y z
Common electrode
Glass w l
l/d l/w Field Electrodes
Pixel electrode IPS >1 >1 Ey(平面电场) Slit Metal/ITO
A1
A2
A3
扭转角
倾斜角
+LC光轴方向在盒内随着y轴变化情况(d=3µm)
Fringe Field Switching Mode原理-3