几种宽视角技术(广视角技术)-网上搜集

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液晶显示器基础知识-

液晶显示器基础知识-

液晶显示器基础知识-液晶显示器基础知识☆解析度目前市面上LCD monitor可以买得到的, 大概有以下几种解析度XGA: 1024*768 SXGA: 1280*1024 SXGA+: 1400*1050 UXGA: 1600*1200另外还有一些解析度更高的面板 (通常是有特殊用途的), 以及在台湾大概还没有人在用的宽萤幕16:9 or 16:10, 在此先不讨论 .液晶显示器的解析度, 表示它可以显示的点的数目. 这是一个固定值, 没有办法调整的. 同样的尺寸之下, 解析度越高则可以显示的画面越细致. 假设你买了一个XGA的monitor, 则你的显示卡千万不要设定成其他解析度, 比如说800*600 . 因为在这种情况之下, 电脑实际上是把一个800*600的画面, scale成1024*768在显示, 结果就是看到一个比较模糊的画面.正确的做法就是, 买了什麽解析度的monitor, 显示卡就设定成那个解析度.☆ DVI (Digital Visual Interface)电脑处理的是数位信号, 处理完之後送出来的也是数位信号, 但是传统的CRT monitor使用的是类比信号. 为了与CRT沟通, 送到CRT 的信号, 必须先转换成类比的才能使用. 因此一般显示卡的输出 (D-sub, 就是有15 pin的那个小插槽), 送的是类比信号.LCD monitor使用的也是数位信号, 但是为了与一般显示卡相容, 所以会设计成可以接收D-sub接头送出来的类比信号, 然後再把这个类比信号, 转换成数位信号去处理与显示. 这里就产生一个问题了, 不论是数位转类比, 或类比转数位, 一定都会有信号的遗失.因此为了与CRT相容的这个愚蠢理由, LCD monitor进行了两次本来不必要的信号损失. 造成的结果就是, 看到的画面会有一点点模糊. 而其实LCD原本的能力, 可以显示得更清楚.由於这两年液晶显示器开始热卖, 显示卡厂商也开始推出可以直接输出数位视讯的显示卡, 也就是多了一个叫作DVI的插槽. 如果你买一个有DVI插槽的显示卡, 再买一个有DVI插槽的LCD monitor, 这时LCD monitor所显示的清晰程度, 才是该LCD原本所设计出来的能力.当然, 这样的组合现在好像有比较贵, 如果你不是对画质非常挑剔, 可以用就好的话, 可以考虑省这笔钱 .☆坏点(dot defect)所谓坏点, 是指液晶显示器上无法控制的恒亮或恒暗的点 . 坏点的造成是液晶面板生产时因各种因素造成的瑕疵, 可能是particle落在面板里面, 可能是静电伤害破坏面板, 可能是制程式控制制不良等等.坏点分为两种:亮点与暗点. 亮点就是在任何画面下恒亮的点, 切换到黑色画面就可以发现. 暗点就是在任何画面下恒暗的点, 切换到白色画面就可以发现.一般来说, 亮点会比暗点更令人无法接受, 所以很多monitor厂商会保证无亮点, 但好像比较少保证无暗点的. 有些面板厂商会在出货前把亮点修成暗点. 另外某些种类的面板只可能有暗点不可能有亮点.例如MVA, IPS的液晶面板, 面板厂商会把有坏点的面板降价卖出. 通常是无坏点算A grade, 三点以内算B grade, 六点以内算C grade. 一般来说这都是可以正常出货的, 至於更低等级的面板, 在景气好面板缺货的时候 (例如2000年时), 还是会有人来买.今年的话, 大家眼睛最好也睁大一点 , 坏点没有办法修. 如果你买的monitor有保固坏点, 你拿去退给他, 他就是换一台给你.☆ muramura本来是一个日本字, 随着日本的液晶显示器在世界各地发扬光大, 这个字在显示器界就变成一个全世界都可以通的文字. mura是指显示器亮度不均匀, 造成各种痕迹的现象.最简单的判断方法就是, 在暗室中切换到黑色画面, 以及其他低灰阶画面. 然後从各种不同的角度用力去看, 随着各式各样的制程瑕疵, 液晶显示器就有各式各样的mura. 可能是横向条纹或四十五度角条纹, 可能是切得很直的方块, 可能是某个角落出现一块, 可能是花花的完全没有规则可言, 东一块西一块的痕迹.mura不会对使用上造成什麽影响, 这属於品味问题. 面板厂商会把有mura的面板, 打成次级品用较低价格卖出. 但是我没有听说, monitor厂商有那种保证无mura的. 这个通常也不会写进monitor规格, 所以买之前眼睛睁大一点, 买到了只好自认倒楣.☆对比显示器的对比是这样定义的, 在暗室之中, 白色画面下的亮度除以黑色画面下的亮度. 因此白色越亮, 黑色越暗, 则对比值越高. 一般LCD monitor的规格书上都会写出它的对比值, 但是这个值通常只能参考. 因为面板厂商为了保护自己, 有一些规格值会写得很保守, 对比就是其中一项.比如说, 某机种的对比值明明可以做到三百, 但是规格书写的是typical 200, minimum 150 , 这是为了量产的时候, 万一出了什麽问题, 导致黑色漏光对比下降, 该批货还是可以正常出货.如果你想比较的两款LCD monitor, 对比值分别是写350, 400, 不要以为四百的那个真的有比较好, 那只是这一家他敢写而已. 事实上, 两款分别写300, 400的, 我都还会怀疑那可能是差不多的. 实际上运气好的话, 都有可能是做到五六百.如果你会很care这个, 可以把想比较的两台显示器白色亮度调到一样, 然後切换到黑色画面, 在暗室下看谁比较黑. 如果不是对画质非常挑剔, 在一般使用情况下, 我认为对比三百应该是够用的.☆色饱和度 (color gamut)色饱和度是指显示器色彩鲜艳的程度. 显示器是由红色绿色蓝色三种颜色光, 来组合成任意颜色光. 如果RGB三原色越鲜艳, 则该显示器可以表示的颜色范围就更广. 这是因为无法显示比三原色更鲜艳的颜色, 所以某显示器三原色本来就不鲜艳, 那个该显示器所能显示的颜色范围就比较窄了.色饱和度是面板厂商的重要规格, 但是我到现在好像还没看过有monitor厂商把色饱和度写进规格的. 他们都是写可以组合出来的颜色数目. 比如说, 某显示器的RGB三种颜色光都可以分成64灰阶 (6 bit), 则该显示器的颜色种类总共有64*64*64=262,144种组合. 如果该显示器的RGB三种颜色光, 都可以分成256灰阶(8 bit). 则该显示器的颜色种类总共有256*256*256=16,777,216种组合.当然灰阶数越多颜色层次看起来会越细致, 但不表示颜色会比较鲜艳. 色饱和度的表示是以NTSC所规定的三原色色域面积为分母, 显示器三原色色域面积为分子去求百分比. 比如某显示器色饱和度为71% NTSC, 表示该显示器可以显示的颜色范围为NTSC规定的百分之七十一.71% NTSC大约为为目前CRT电视机的标准, LCD显示器目前作到这个程度的,在色彩上就算高阶了. 目前笔记型电脑用的萤幕色饱和度大约40~50% NTSC. 桌上型液晶萤幕大多作到60%~65% NTSC.当然各大厂都有持续开发高色饱和度显示器的计划, 或已有量产, 请不要拿来和我擡杠. 我说的是"目前"和"大多" . 选购的时候, 把喜欢的两台monitor摆在一起, 点相同的画面, 通常就可以看出谁的色饱和度比较好.☆亮度亮度是指显示器在白色画面之下明亮的程度, 单位是cd/m^2, 或是nit . 亮度是直接影响画面品质的重要因素. 在实验室里面我们常讲一句话: 「一亮遮三丑」. 一个明亮的显示器即使色饱和度比较差, 或颜色偏黄等其他不利因素, 还是有可能看起来画面会比较漂亮.目前市售的monitor, 一般亮度规格大约是250nits. Notebook亮度规格大约是150nits. 当然更亮规格的产品, 各厂都有在开发当中或已量产. 如果是液晶电视, 亮度通常会有400nits, 这是因为看电视时不像使用监视器时距离那麽近, 并且会考虑摆电视的环境会比较明亮.液晶显示器会发光, 是因为它的背光模组藏有灯管. 就像你现在擡头可以看到的照明用萤光灯管是很像的东西, 只不过小了一点. Notebook里面会摆一支, Monitor会摆上两到六支或以上.目前灯管厂商都会保证灯管寿命, 在三万小时或五万小时以上. 也就是使用三五万小时之後, 亮度会掉到一半. 所以其实液晶显示器还算蛮长寿的. 没有其他破坏性动作造成故障的话, 应该可以活到你想淘汰它的时候.显示器的亮度是使用者可以调整的, 调到你觉得舒服的亮度就可以, 调得太亮除了可能不舒服外, 也会损耗灯管寿命.☆视角(一)液晶显示器由於天生的物理特性, 使得使用者从不同角度去看时, 画面品质会有所变化. 与正看时相比, 斜看的时候, 转到当画面品质已经变化到无法接受的临界角度时, 称之为该显示器之视角. 视角的定义有三种1. 对比从斜的方向去看液晶显示器, 与正看时相比, 白色部分会变暗, 黑色部分会变亮, 因此对比会下降. 一般定义当对比下降到10的时候的角度为该显示器的视角. 也就是定义大於此视角的时候, 黑白已经不易分辨. 一般面板厂商与监视器厂商规格书上, 对於视角的定义最常使用这一条.2. 灰阶反转理论上显示器从零灰阶 (黑色) 到二五五灰阶 (白色), 应该是灰阶数越高则越亮. 但是液晶显示器在某个大角度的时候, 有可能看到低灰阶反而比高灰阶还亮, 也就是看到类似黑白反转的现象, 这种现象称之为灰阶反转.定义不会产生灰阶反转现象的最大角度为视角, 也就是超过这个角度就有可能看到灰阶反转, 而灰阶反转是无法接受的影像品质. 这个定义和第一个定义的差别在於, 用对比定义只考虑零灰阶和二五五灰阶, 而灰阶反转是考虑所有的灰阶.3. 色差从不同角度去看液晶显示器, 会发现颜色会随着角度而变化, 比如说本来是白色画面变得比较黄或比较蓝, 或是颜色变得比较淡等等. 随着角度变大, 当颜色的变化已经大到无法接受的临界点时, 定义该角度为视角.关於色差, 我说过颜色可以量化, 所以颜色的差异可以用数字表示, 但什麽叫做无法接受的色差, 目前并没有一定标准, 所以写规格的时候没有人用这个定义, 但是在实验室里面, 我们在比较两种显示器的时候还是会care相同角度时谁的色差比较大, 这是使用者会直接感觉到的品味问题.最早的TFT-LCD所使用的是一种叫做TN的液晶模式, 这种技术最大的缺点就是视角很小, 以对比来定义, 目前大概都是作到左右视角各45~50度, 上视角 15~20度, 下视角35~40度.为了解决视角的问题, 有几种广视角技术就发展出来, 目前市面上的主流广视角技术有三种: TN+film, MVA, IPS. 目前市售的notebook LCD, 通常不会应用广视角技术, 因为考量notebook是个人使用, 广视角效益不大, 而monitor通常会使用广视角, 考量使用monitor时, 可能会秀一些资料或画面给在旁边的人看.☆视角(二)1. TN+film所谓TN+film就是在原来的TN型TFT-LCD上贴上一种广视角补偿膜. 这种广视角补偿膜是Fuji Film (没错, 就是作底片的那一家) 的独家专利技术, 称为Fuji Wide View Film. 一旦贴上这种补偿膜, 以对比为定义, 原本大约左右视角100度, 上下视角60度, 立刻增加到左右140度, 上下120度. 但是TN+film, 还是没有解决灰阶反转的问题2. MVAMVA是Fujitsu所开发出来的独家专利技术. 除Fujitsu之外, 台湾尚有奇美电子与友达光电获得授权生产. MVA可以做到上下视角与左右视角都超过160度, (但不是每个方位都有这样的视角), 并且解决了大部分灰阶反转的问题. 除非是从很特殊的方位, 并且很大的角度去看, 才有可能看到灰阶反转3. IPSIPS最早由Hitachi所发展, 另外IBM Japan, NEC, Toshiba等也拥有IPS技术. 国内则有瀚宇彩晶获得Hitachi的授权生产. IPS上下视角与左右视角号称到170度, (但不是每个方位都有这样的视角), 并解决大部分灰阶反转问题.160度与170度的差异其实没有意义, 有兴趣的话拿起量角器来看看80度是多大的视角. 基本上超过这个视角, 一个平面已经快变成一条缝了, 根本没有办法进行量测. 他敢写170度(两边各85度), 是在80度的时候可能量到对比二三十, 所以有把握85度时对比仍可以超过十. 其实MVA也可以 .除了以上三项广视角技术, 比较有名的广视角技术, 另有Sharp拥有独家专利ASV. 韩国的Samsung有一种MVA的变形叫做PVA的. 韩国的Hydis (原Hyundai的TFT-LCD部门)则拥有IPS的变形FFS等.☆视角(三)Notebook的液晶萤幕, 不使用广视角技术有几个理由. 除了之前说过的notebook是个人使用的之外, 最主要的原因是notebook讲求轻薄省电, 所以背光板只能摆一根灯管, 而且必须做很薄(也就是天生作不亮).为了得到比较好的光使用效率, 所以采用穿透率最高的TN型设计, 而比较少使用MVA, IPS, ASV等等技术. 而TN+film技术, 除了穿透率有比TN低一些之外, 多了两张广视角补偿膜, 也会增加厚度与重量. 而notebook用面板对厚度重量的要求, 一向是机构工程师的恶梦 .判断monitor是不是使用TN+film最简单的方法, 就是去看灰阶反转. 下视角是最容易看到灰阶反转的角度. 把monitor随便切到一个有不同颜色与亮度的图案, 把脸贴到monitor下方, 然後眼睛往上看. 如果看到灰阶反转的现象(就是亮的地方变暗, 暗的地方变亮), 就可以肯定这是TN+film型monitor了. 如果是notebook液晶萤幕,连左右视角都很容易看到TN+film的左右视角, 依设计可能有120度或140~150度(以对比为定义). 这是因为Fuji Film又有推出新一代的广视角补偿膜. 不过有件令我印象非常深刻的事, 有一次拿到某社的TN+film面板, 规格写左右typical各75度, 但是没有写minimun值, 实际一量发现只有60度. 这才发现敝公司在写视角规格时, 实在稍嫌老实了一点, 不但都typical value老实写, 而且还保证minimum value. 人家大笔一挥, 技术立刻日进千里, 难怪卖得那麽好.MVA和IPS的判断, 像我们靠这一行吃饭的, 其实就是把显微镜拿起来去看面板的画素设计, 一般使用者则可以从规格书看出一点端倪. 除了视角规格>160与170的差别之外, MVA的响应时间规格是25ms,IPS的响应时间大约是40ms. 如果是Sharp的面板规格, 又写上下左右视角超过160度, 那一定就是ASV.MVA和IPS各有优缺点, 比如说MVA的响应速度比IPS快, 但色差也比IPS大等等. 针对各自的缺点, 厂商都有持续开发改进的研究, 甚至已经量产. 而TN+film也不会有消失的一天, 因为它容易作得亮, 而且对面板厂商而言, 不须要特别的制程, 是低价monitor非常适合的选择 .☆响应时间(一)响应时间的定义就是在面板的同一点上面, 从黑色变到白色所需时间, 加上从白色变到黑色所需时间. LCD有响应时间的问题, 是因为 LCD 是以液晶分子的旋转角度, 来控制光线的灰阶亮暗, 而液晶分子旋转时需要时间.一般monitor使用的目的是文书处理与网页浏览 . 一般情况之下就是monitor会持续显示同一个画面很久一段时间, 然後才切换到另一个不同的画面. 这样的使用状况下, 其实反应时间多快多慢对使用者而言是没有影响的. 但是如果要使用monitor来看动画或影片, 因为画面会持续变化没有停止, 这时候响应时间就会影响画面品质.响应时间分为rise time和fall time, 对TN型面板来说, 驱动电压从低电压变成高电压时, 画面会从白色变成黑色 (电压rise). 因此白色变成黑色所需时间就是rise time. 而驱动电压从高电压变成低电压时, 画面会从黑色变成白色 (电压fall), 因此黑色变成白色就是fall time.MVA和IPS则刚好相反, 黑变成白是rise time, 白变成黑是fall time. 目前市面上量产面板的规格, TN型rise time大约15ms, fall time大约35ms. 实际上作到10ms + 20ms也不算难. 这里其实有一个陷阱.对LCD面板来说, 从全黑变到全白, 以及从全白变到全黑的响应时间, 其实是最快的. 但是中间灰阶的切换, 就不能保证这个速度. 比如说从128灰阶切换到140灰阶, 响应时间都会比规格值大上很多, 大於七八十毫秒都是可能的, 而你使用monitor时, 不可能只使用黑色和白色两种颜色.☆反应时间(二)一般LCD面板的画面更新频率是60Hz, 也就是每秒钟要换60次画面. 不管目前显示的图片是否有在变动, 都会以这种频率重新显示, 因此每个画面持续时间是1/60 = 16.67ms. 如果响应时间远大於这个值, 画面在动时, 就可能看到模糊的影像. 注意是模糊的影像, 不是残影. 残影是另外一个问题, 你可以这样测试:在MS Windows所附的萤幕保护当中有一个"留言显示", 设定值里面可以更改背景颜色和留言内容. 把背景选成灰色, 留言打入++++++, 字型选大一点, 然後让它跑. 仔细看, 可以看到加号背後拖着一个模糊的尾巴, 这就是响应时间不够快造成的.CRT没有这样的问题. 这就是说目前的LCD monitor, 其实不是很适合用来看影片. 不过我实际测试的结果, 普通使用者如果是观看一般影片(比如说ㄟ片), 其实影响不大, 要看那种画面闪来闪去的动作片, 很用力去盯着看某些, 其实平常不会去注意的背景, 才会发现品质下降. 玩game的话也没有什麽太大的问题.市售的LCD monitor对於响应时间的规格, 还有另一个陷阱. 有些厂商响应时间只写rise time, 所以如果买monitor时, 看到响应时间只有15ms甚至更低, 最好问清楚. 通常就是这种情况 , 真正小於15ms的产品, 大概还要过好些时间, 才有可能在市面上看到.另外有一些高阶LCD的响应时间的规格, 可能是写全灰阶切换小於16.67ms. 这是指不管是多少灰阶切换到多少灰阶, 都保证在16.67ms 之内完成动作. 注意不是rise + fall time 16.67ms, 这是在驱动电压上面, 动了一些手脚达到的. 目前还不多见, 但不是没有. 这种面板用来看影片, 画质比起传统的LCD就有相当程度的改善.☆保护玻璃有些人在购买液晶显示器的时候, 会要求装上保护玻璃. 这个动作好不好见仁见智, 我个人就很反对. 但我有一个同事就买一个有装玻璃的, CRT的表面是玻璃, 最大的问题就是会反光. 尤其如果背後有窗户或灯光就非常的讨厌, 常常会看不到画面.LCD的表面最外一层是一片偏光片, 这一片偏光片通常作过一些特殊表面处理, 硬度比较高 (一般规格是3H), 并且具有防炫光与抗反射的功能, 所以LCD不会有像CRT那样有反光的问题. 可是一旦装上保护玻璃, 这一切就毁了, 你背後的光源对你的CRT萤幕, 造成什麽样的困扰, 都会在LCD的保护玻璃上重现.浪费了表面偏光片原本的设计, 破坏影像品质. 那为什麽有人要装玻璃? 因为使用monitor时手指常常会在上面指来指去, 而偏光片印上指纹印之後会很难消除, 光用布是擦不掉的, 如果装上保护玻璃就很容易清理.另外就像我同事的情形, 他一买回家放, 他两个还没念幼稚园的儿子就来用力压, 当场让他觉得玻璃买对了. 其实LCD没有那麽脆弱, 若不是很用力去压或是撞击是不会破的, 坏点也不是摸出来的.除非摆LCD的地方, 常常有很没斩节的小朋友出没, 否则不建议装保护玻璃. 要擦掉偏光片上的指纹, 可以用水加一点点洗碗精, 用布沾湿後去擦, 再用布沾清水去擦即可. 轻压液晶萤幕不会使液晶流出来, 那是密封在面板里面的. 万一打破液晶萤幕的话(破裂处会黑掉), 要尽快处理掉, 并用肥皂洗手, 因为液晶是有毒的, 不要摸一摸然後不小心吃下去.☆残影残影是指画面切换之後, 前一个画面不会立刻消失, 而是慢慢不见的现象. 残影与反应时间不算同一件事, 残影可能要两三秒後才会完全消失, 而液晶的反应时间是十几到几十毫秒. 一个设计得好的液晶显示器, 就算反应时间是15+35ms, 也不可能让使用者看到残影.残影发生机制有些复杂, 通常是同一画面显示太久的情况下, 液晶内的带电离子吸附在上下玻璃两端形成内建电场, 画面切换之後这些离子没有立刻释放出来, 使得液晶分子没有立刻转到应转的角度所造成.另外一种可能情况则是因为画素电极设计不良, 使得液晶分子在状态切换时排列错乱, 这种情况之下也有可能看到残影, 所以以为反应时间快就不会看到残影, 这种观念是错误的.面板厂商测试残影的方法是, 常温下点西洋棋棋盘黑白方格画面十二小时, 然後切换到128灰阶去看, 标准是在5秒(?)内残影必须消失.一般使用者选购monitor时, 可以用power point画一些白底黑格的图, 以及一张128灰阶图去切换. 如果嫌麻烦, 也可以把萤幕背景设成128灰阶, 然後叫出踩地雷点到暴掉(所有黑色地雷会显示出来), 摆个几十秒或几分钟, 然後关闭.如可以看到残影 (不是五秒喔, 看得到就算), 那就不要买. 注意一点, 不要一直盯着测试画面看, 切换後才去看, 不然可能看到的是人眼的视觉残留.☆色温 (color temperature)色温是用来形容显示器的白色的颜色, 不限於LCD, 所有的显示器都通用. 当显示器的颜色与黑体的温度高到某一绝对温度时, 所发出来的光一样时, 称为该显示器的色温等於该温度.比如说, 当显示器的白色, 设计成接近黑体在温度6500K的时候, 所发出来的光颜色(接近晴天时上午的太阳光), 称为该显示器的色温为6500K.上面听不懂没关系, 下面三句记起来就好. 色温越低颜色会越偏黄色, 色温越高颜色会越偏蓝色, 一个色温偏高的显示器在秀图片的时候, 整个画面看起来色调就会偏蓝.据说亚洲人比较喜欢偏蓝色的白色, 欧洲人比较喜欢偏黄色的白色 , 所以在日本卖的CRT电视机色温内定值, 可以高到9300K甚至12000K. 在欧洲卖的色温就内定在6500K左右, 台湾则是follow日本. 你不喜欢偏蓝的白色也没有关系, CRT的色温可以让使用者很容易地去调整, 但LCD就有困难.目前LCD面板的白色通常设计在6500K左右(电视用的面板要求色温会更高), 但也有故意设计成更偏黄的, 因为灯管越偏黄亮度会越高, 偏蓝亮度就低. 如果偏蓝又要维持一样的亮度, 就要在其他部份花更多成本把亮度补回来 .色温高低没有好坏标准, 有人喜欢偏蓝有人喜欢偏黄, 选购的时候把几台中意的monitor摆在一起点同一个画面, 挑你喜欢的色调即可.☆ Gamma CurveGamma curve是指不同灰阶与亮度的关系曲线. 把零到二五五灰阶当x轴, 亮度当y轴, 画出来的曲线就叫做gamma curve. Gammacurve通常不会是一条直线, 因为人眼对不同亮度有不同辨识的效果, 比如说低亮度的辨识能力较高(一点点亮度变化就有感觉), 高亮度的辨识能力较低.Gamma curve会直接影响到显示器画面的渐层效果. 比如说一个显示器的gamma curve, 如果在高亮度的地方切得太细, 最高灰阶的那几阶亮度都差不多亮, 那麽在显示亮画面的图片时, 就会觉得很多地方都泛白太亮, 看不见渐层. 那麽使用者就会觉得影像不自然, 有些比较高阶的显示卡, 会提供调整gamma curve的功能不过若不是比较专业的使用者, 通常不会去动到那边, 而是直接使用监视器厂商的原始设定值. 测试的时候, 多带几张不同种类的图片. 整体而言, 比较亮的, 比较暗的, 或比较中间灰阶的都准备. 最好准备几张有大大的人像的, 因为肤色对人眼来说, 是很容易辨识的印象, 仔细看看图片的渐层效果, 会不会让你觉得很自然.☆ CrosstalkLCD的crosstalk是指萤幕中某区域的画面, 影响到邻近区域亮度的现象. 一般crosstalk测试画面如附档. 在底色一二八灰阶的状态下, 画一个有萤幕四分之一大的黑色方块摆在正中央, 理论上周围还是都要维持一二八灰阶, 但若发现上下左右四块区域变暗, 就作叫crosstalk.也可以把黑色方块换成白色, 有crosstalk的话上下左右就会变亮. 一般面板厂商的规格是, 有黑色方块时与没有黑色方块时, 上下左右区域的亮度差别不可以超过4%. 不过其实这是蛮宽松的规格, 通常达到2%时人眼就可以看得很清楚了, 所以有些客户会要求小於1%, 而这通常也是面板厂设计标准. 选购的时候, 就点上面讲的那个画面, 看得见crosstalk就不要买. 另外通常商家都经挑选最完美的机子展示, 以上的标准看看,展示机非常值得考虑.TFT LCD液晶显示器常见的广视角架构良好光学补偿膜抵消TN型液晶的相位延迟现在大尺寸的液晶显示器大多是利用TN(Twisted Nematic)型液晶来制作的。

pls液晶面板

pls液晶面板
PLS最直接的竞争对手是E-IPS,也是最水的IPS。
三:原理与对比
PLS面板在驱动方式上与VA类(包括MVA和三星自己的 PVA)与IPS面板之间的差异
从上图可以看到,VA类面板采用的是垂直排列,由纵向电场进行加压;而IPS 面板则是采用共面转换的形式,采用横向电场进行加压;而PLS面板则是前两 者的综合,通过纵向与横向两种电场共同驱动液晶分子。
PLS面板与TN和VA类在不同的角度观察屏幕时的实际亮度损失
可以看到PLS面板的亮度损失要比VA面板更少。
可视角度对比
灰阶表现能力对比
MVA面板 IPS面板
TN面板 PLS面板
灰阶表现与可视角度对比总结:
就可视角度而言,PLS以及IPS均达到了 非常不错的水平,理论上也是是不会有太大差 距的。MVA面板也表现不错,可惜各个角度 画面都显得发白。至于TN面板,左右角度还 勉强可以接受,上下角度简直惨不忍睹。
Plane to Line Switching
VS简介Βιβλιοθήκη 发展原理与对比一:简介 宽视角技术
随着屏幕尺寸的增大,液晶显示器一个突出的问题就是其视角的狭窄及 视角方向的不均匀性 这就是LCD取代CRT的一个最大的障碍。目前已经提出了几种方法,较 好地解决了LCD的视角问题。其中主要有:IPS VA OCB PLS等
结束
特性对比 伽马失真指数对比
上述GDI指的是“Gamma失真指数”其物理意义是在离轴上 ,随着色差指数的变化,正面和侧面的Gamma值显现出了差 异。从灰度坐标轴上,可以观测到正面和侧面灰度变化的差
异性,指数越大侧面的失真情况越严重。其计算方法是分别 在正面和侧面60°时通过仪器(亮度色度仪等)分别测试出 显示屏幕的伽马值,然后通过“1-(侧面伽马/正面伽马)”这 个算式计算出结果,而上图中标注有各种GDI值所表示的意义 ,可以看出PLS面板与IPS面板处于同样的水平,都要优于VA 类面板。 就液晶面板的特性特性而言,经济型IPS与PLS特性几乎一样 ,PLS与IPS在市场上必会有一场厮杀。PLS针对的就是入门 级消费、专业广视角显示器,也不排除以后会有S-PLS这样 的高端面板,但至少PLS目前就处于和E-IPS直接对话的阶段 。

新时代的珑管:广视角液晶显示技术

新时代的珑管:广视角液晶显示技术

所示 , 相比老 的 M A, V 其对 比度 上升 到 1 0 : 30 1可视 角度也提升到水平 / , 垂直 1 8的水平 。 7。
或 者 韩系 厂商 。例如 :台 系第 一 大 厂友 达 这两种面板究竟有何差异。 我们分 别具体分析
VA■式障蕾代囊之一 :友达 MV A一板技术分析
而钻石珑则偏冷色调 , 色彩看上去会相对淡一 的绝对优势 , 广视角液晶显示技术获得 了接近
液 晶 面 板 作 为 核 心 技 术 直 接 决 定 了显 示
进, 两者之 间血脉 相连 , 是由于两 个厂商对 能发挥 出应有水平 , 但 玩家开始意识到再一味追 器 的显 示 效 果
在 前 两年 L D技术 开 始飞 速 发展 的时 C
M A 多 畴垂直取 向) V ( 技术是 垂直 取 向阵 营的代表 作,最早是 由富士通公司开发 的 , 后 来富 士通 公 司无法 承担 L D部 门的 巨额 费 C 用 , M A授权给台湾 的奇美和友达光电 , 将 V 并
由此延伸 出 S p r表现偏暖调 , 看上去十分艳丽 。 很 广视 角、67 1 .M色彩和高对比度三项关键技术 候 , 曾经有 多达 7种的广视 角显示技 术 。 它们
分 别是 : 夏普 ( h r 的 C A 富士通 ( ut S ap) P、 Fj i —
s 的 MV 日 立 ( tc i 的 IS、 C的 u) A、 Hi h ) P NE a
原 理 极 为 相 似 , 样 是 血 脉 相 连 。 此 和 CR 同 因 T
成本 ,实际上三星的 P A面板和这个原理 非 V 常相似 。 把彩色 滤光 片一侧 的凸起物也 用琢 其 刻缝隙代替了。 在友达光电的网站上 , 我们看到了型号为 M1 0 G0 0的 Pe u MV 9E 1 V rmim A面板 .如图

TFT-LCD 专业术语解释 面板类型 TN

TFT-LCD 专业术语解释 面板类型 TN

液晶板类型一个液晶显示器的好坏首先要看它的面板,因为面板的好坏直接影响到画面的观看效果,并且液晶电视面板占到了整机成本了一半以上,是影响液晶电视的造价的主要因素,所以要选一款好的液晶显示器,首先要选好它的面板。

液晶面板可以在很大程度上决定液晶显示器的亮度、对比度、色彩、可视角度等非常重要的参数。

液晶面板发展的速度很快,从前些年的三代,迅速发展到四代、五代,然后跳过六代达到七代,而更新的第八代面板也在谋划之中。

目前生产液晶面板的厂商主要为三星、LG-Philips、友达等,由于各家技术水平的差异,生产的液晶面板也大致分为机种不同的类型。

常见的有TN面板、MVA和PVA等VA类面板、IPS面板以及CPA面板。

1、TN面板TN全称为Twisted Nem ati c(扭曲向列型)面板,低廉的生产成本使TN成为了应用最广泛的入门级液晶面板,在目前市面上主流的中低端液晶显示器中被广泛使用。

目前我们看到的TN面板多是改良型的TN+film,film即补偿膜,用于弥补TN面板可视角度的不足,目前改良的TN面板的可视角度都达到160°,当然这是厂商在对比度为10∶1的情况下测得的极限值,实际上在对比度下降到100:1时图像已经出现失真甚至偏色。

作为6Bit的面板,TN面板只能显示红/绿/蓝各64色,最大实际色彩仅有262.144种,通过“抖动”技术可以使其获得超过1600万种色彩的表现能力,只能够显示0到252灰阶的三原色,所以最后得到的色彩显示数信息是16.2 M色,而不是我们通常所说的真彩色16.7M色;加上TN面板提高对比度的难度较大,直接暴露出来的问题就是色彩单薄,还原能力差,过渡不自然。

TN面板的优点是由于输出灰阶级数较少,液晶分子偏转速度快,响应时间容易提高,目前市场上8ms以下液晶产品基本采用的是TN面板。

另外三星还开发出一种B-TN(Best-TN)面板,它其实是TN面板的一种改良型,主要为了平衡TN面板高速响应必须牺牲画质的矛盾。

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
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。

大屏幕 要广色域还是广视角?

大屏幕 要广色域还是广视角?

大屏幕要广色域还是广视角?作者:TKD来源:《电脑爱好者》2008年第04期“您这个显示器多少钱?”“您说这款?现在降到2199元了,22英寸的,还带广色域技术呢,颜色特好!”很多消费者近来在购买显示器时经常能听到“广色域、广视角”这样的新名词,而像以前常挂在嘴边的什么面板啦、响应时间啦,已经很少有人提及了。

这新名词儿究竟让显示器有了什么新变化?哪种又是最值得选购的呢?广色域是为了解决液晶显示器的NTSC色域(NTSC色域知识可以参考/index.php/196050/action_viewspace_itemid_275781)不足而生。

大多数液晶显示器的色域只能达到72%NTSC左右,在播放视频电影、显示3D游戏时,画面显示色彩的表现多少会有些偏差。

从去年开始,新技术的应用让液晶显示器有了更好的色彩表现能力,基本已经达到了100%的NTSC色域。

广视角技术相比之下更有实用价值,尤其是在22英寸、24英寸大屏显示器开始普及之时就显得尤为重要了。

观察角度不同,普通面板就会“呈现”出不同颜色,偏离正面角度越大,颜色越不正常,但广视角面板就没有这个问题。

目前,广视角技术分为TN+Film“软屏”阵营、IPS“硬屏”阵营和VA“软屏”阵营(具体介绍可以查阅/index.php/196050/action_viewspace_itemid_275782),从价格来说,无疑TN+Film广视角显示器最有优势。

广视角显示器推荐:明基 FP241VW 售价:约8999元面板:友达P-MVA广视角24英寸宽屏优派VX2435wm 售价:6999元面板:奇美24英寸MVA广视角宽屏LG L245WP 售价:6999元面板:友达P-MVA广视角24英寸宽屏戴尔 2407WFP-HC 售价:4699元面板:24英寸S-PVA广视角面板长城V247 售价:2999元面板:24英寸三星S-PVA面板玛雅W241D 售价:3599元面板:24英寸S-PVA广视角面板。

TFT-LCD的历史发展状况,现代TFT-LCD的技术层次

TFT-LCD的历史发展状况,现代TFT-LCD的技术层次

TFT-LCD--薄膜晶体管液晶显示屏,TFT-LCD可以做到高对比度、高速度、高亮度显示屏幕信息,这些都是人类一百年来的发展研究出来的,它的发展过程是怎样的呢?下面就给您详细介绍TFT-LCD的发展经历过程。

1. 历史回顾1888年,奥地利植物雪茄F.Reinitzer在观察植物结晶特性的过程中,发现了如果将温度上升到145℃时,结晶就会呈现白色状况,加热到172℃时那么呈现透明的状态,德国的一个物理学家O.Lehmann在研究之后把它命名为液晶,这就是液晶显示技术的开始在驱动这方面,TFT-LCD主要经历了无源液晶显示和有源液晶显示的发展过程。

2. TFT-LCD的技术发展趋势随着TFT-LCD在手机、笔记本电脑、电视、显示器以及工业设备显示器的广泛应用,最近几年发展趋势迅猛,已经受到了人们的关注。

在TFT-LCD技术未来的发展趋势,主要表现在高解析度、宽视角、低成本、高亮度以及低功耗等一些方面。

2.1 高解析度为了实现大面积的高解析度的液晶显示,一般都是需要采用高性能开关元件、低阻抗金属的材料以及高精细加工技术等的手段。

现在研究和使用最多的材料就是铝。

1988年5月,IBM利用了A1-Nd合金来作为栅电极,开发出了16.3英寸的超高解析度(200ppi)a-Si TFT-LCD,并且已经实现批量生产。

1999年4月,东芝推出了20.8英寸16-SVGA(3200X2400)a-Si TFT-LCD,这个可以说是代表了a-Si TFT-LCD在高解析度和高容量方面的最高水平。

实现高解析度液晶显示的另外一种重要的途径是开发LTp-SiTFT 技术。

就目前而言,已经发表的p-Si TFT-LCD产品的解析度一般都是在200ppi左右的。

和a-Si TFT-LCD 相比,LT p-Si TFT-LCD具有比较小体积的博膜晶体管以及储存电容器,正是因为如此,它每一英寸都具有更强大的穿透区,从而就有了更亮的显示画面,而且更省电。

广视角技术

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。

电子信息行业新型显示技术与应用方案

电子信息行业新型显示技术与应用方案

电子信息行业新型显示技术与应用方案第1章新型显示技术概述 (2)1.1 显示技术的发展历程 (2)1.2 新型显示技术的分类 (3)第2章 OLED显示技术 (3)2.1 OLED显示原理 (3)2.2 OLED材料与器件 (4)2.3 OLED显示技术的优缺点 (4)第3章 QLED显示技术 (5)3.1 QLED显示原理 (5)3.2 QLED材料与器件 (5)3.2.1 QLED材料 (5)3.2.2 QLED器件 (5)3.3 QLED显示技术的优缺点 (6)3.3.1 优点 (6)3.3.2 缺点 (6)第四章 MicroLED显示技术 (6)4.1 MicroLED显示原理 (6)4.2 MicroLED材料与器件 (6)4.2.1 材料 (6)4.2.2 器件 (7)4.3 MicroLED显示技术的优缺点 (7)4.3.1 优点 (7)4.3.2 缺点 (7)第5章短焦距投影显示技术 (7)5.1 短焦距投影显示原理 (7)5.2 短焦距投影显示器件 (8)5.3 短焦距投影显示技术的应用 (8)第6章全息显示技术 (8)6.1 全息显示原理 (8)6.2 全息显示器件 (9)6.3 全息显示技术的应用 (9)第七章裸眼3D显示技术 (10)7.1 裸眼3D显示原理 (10)7.2 裸眼3D显示器件 (10)7.3 裸眼3D显示技术的应用 (10)第8章透明显示技术 (11)8.1 透明显示原理 (11)8.2 透明显示器件 (11)8.3 透明显示技术的应用 (11)第9章弯曲显示技术 (12)9.1 弯曲显示原理 (12)9.2 弯曲显示器件 (12)9.3 弯曲显示技术的应用 (12)第10章新型显示技术在电子信息行业的应用方案 (13)10.1 新型显示技术在消费电子领域的应用 (13)10.1.1 智能手机与平板电脑 (13)10.1.2 智能穿戴设备 (13)10.1.3 显示器与电视 (13)10.2 新型显示技术在车载电子领域的应用 (13)10.2.1 汽车仪表盘 (13)10.2.2 车载导航与娱乐系统 (13)10.2.3 智能驾驶辅助系统 (14)10.3 新型显示技术在医疗健康领域的应用 (14)10.3.1 医疗影像诊断 (14)10.3.2 手术显微镜 (14)10.3.3 医疗监护设备 (14)10.4 新型显示技术在智能家居领域的应用 (14)10.4.1 智能家居控制系统 (14)10.4.2 智能家居终端设备 (14)10.4.3 智能家居娱乐设备 (14)第1章新型显示技术概述1.1 显示技术的发展历程显示技术作为电子信息行业的重要组成部分,其发展历程见证了科技进步的每一个阶段。

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。

显示与成像技术-第一部显示第三章3液晶广角技术

显示与成像技术-第一部显示第三章3液晶广角技术
TN+Film模式的广视角技术没有对此进行任何改进,所以仍 然存在亮点较多的问题。
(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

TFT-LCD的宽视角技术

TFT-LCD的宽视角技术
费民权 , 悦 :F — C 费 T r L D的宽视角技术
文章编号 :0 6 6 6 (0 8 1 -0 2 0 10 — 2 8 20 )10 2 — 5
T T L —C F D的宽视角技术
费 民权 ’。 费 悦 (. 1彩虹集 团公 司 , 陕西咸 阳 7 2 2 1 0 1; . l I 2I 世纪 双虹北 京 P  ̄J I DP研发 中心 , 京 1 0 8 北 0 0 5)
最常用 的模 式 分 为三 大类 ,即 T + m 类、 A N V
V A
M Ⅵ
PA v
IS P
IS P
三星 与索 尼合 资
L G与飞利 浦合 资
类和 IS类 。表 1是 T T L D 的主要 宽视 角模 式 P F— C 及 主导生产 厂商。
FS F
现代 、京 东 方
Ke wo d : V IS;N+Fl ; A;VA y rs M A; P T i CP P m
1 概

表 1 T T— C 的主要 宽视 角模式 F LD
随着 T T L D显示 技 术 的不 断发展 ,宽视 角 F— C
E类 术 嚣
补偿膜
技 零
T + i1 N F1
21 v . A类显 示模 式
在V A类显示模 式 中 , V M A技 术应 用最 为普
遍。
( ) A显 示模式 的原 理及 特性 1 MV
MV A是 T T L F — CD显 示 的 “ 畴垂 直 取 向 ” 多 模 式简 称 , 技 术 的主 要优 点 是 对 比度 高 、 该 广视 角 、 无
灰阶反转 、 分辨率高、向 Ⅱ应速度快 , 是我国台湾厂商 普 遍采 用的一种 液 晶显 示模式 。

液晶电视的广视角技术

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。

TFT-LCD的宽视角技术分析

TFT-LCD的宽视角技术分析

—_
; II{; - 液 I I lI 晶 I l I¨

-一 偏光片
不加电
玻璃基顿
向电场的方向排列 。 一部分光就可从 检偏器射 出。 液晶分子在盒厚方向倾 角始终为 O。 。 ( 、 S Ⅱ1 L D的实际结构 2I 型 )P 、C _
()显示 特性 3、 A 暗态时液晶分子没有扰动 , 、 入
接近韩 日 屏的同等水平。 C 中端平板电视 大多采用 M A面板 。 、 V 从销 量上来看 。 V M A面板为我 国市场上销量最大的产 品, T 其 v销量约占整体市场的 5 % 0 2 Is 、 类显示模式 P 在 IS P 类显 示模 式 中, S 术为原创性技 I 技 P 术。
T N视角
T起偏 器经液晶层时 。 其偏振状态不会发生 旋转 变化 。因上下偏振 片的正交设 置。 使得线偏光完全被检偏器阻隔。 选择态 : 在数字电极和公共电极 之间施加横 向电场 。 使得液晶分子转
I 0 T
———■■—翻| 鞲
图 6 P A模 式的显 示原理及 结构 V
A在 C 、 F与 T制程中均要增加一道制作小 I 下 凸起的工序 , 所以成本会提高。 B 由于小凸起是树脂材料 。 以一般采用干 、 所 刻的方式来完成。 C 尽管在制程中增加了制作小凸起 的工序 , 、 但却省去了摩擦取向工序。 (、 V 5 M A技术的产品市场应用 ) A 成本低 、 、 性价 比高 , 3 、7时 L D T 在 23 C -V 面板市场上较为普及。 B 与韩、 、 日面板品质相 比 。 台湾面板的主要 技术参数 , 如响应 时间( S、 S )视角( 8 等 , n i 1 度) 均 7
20年第4 08 期
僧腰

四向宽窄视角可切换的液晶显示技术

四向宽窄视角可切换的液晶显示技术

第35卷㊀第12期2020年12月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀C h i n e s e J o u r n a l o fL i q u i dC r y s t a l s a n dD i s p l a ys ㊀㊀㊀㊀㊀V o l .35㊀N o .12㊀D e c .2020㊀㊀收稿日期:2020G05G20;修订日期:2020G09G06.㊀㊀∗通信联系人,E Gm a i l :s m a r t c h u n g@i v o .c o m.c n 文章编号:1007G2780(2020)12G1278G06四向宽窄视角可切换的液晶显示技术钟德镇∗,刘显贺,姜丽梅(昆山龙腾光电股份有限公司江苏省龙腾平板显示技术研究院,江苏昆山215301)摘要:为了提升人们对于电子设备的个人信息隐私保护,在许多公共场合都需要显示装置具备宽视角与窄视角相互切换的功能.本文研究了一种可实现四向防窥的宽窄视角可切换的液晶显示技术,通过特定的像素电极结构设计将一个子像素分割为两部分,采用单一液晶配向方式来实现宽视角与四向窄视角模式的自由切换.本文所述的液晶显示装置其上基板一侧设有视角控制电极,下基板一侧设有像素电极和公共电极.当视角控制电极给公共电极信号时,下基板侧的像素电极和公共电极所形成的边缘电场使液晶分子向不同方向水平旋转,实现宽视角显示模式.当视角控制电极施加偏置的交流电压时,液晶分子在水平电场和垂直电场共同作用下进行旋转并形成较大的倾角,使液晶分子在离轴方向具有较大的相位延迟,形成大视角的暗态漏光,从而实现四向窄视角显示模式.实验结果表明:宽视角显示模式时,其上下左右视角均可达到60ʎ以上,且画面清晰可见.窄视角显示模式时,其视角在上下大于60ʎ㊁左右大于45ʎ时,具有良好的防窥效果.本技术架构简单,无需额外增加任何器件,通过单一液晶显示面板,单一背光源下即可实现四向视角进行宽窄切换的目的.关㊀键㊀词:液晶显示;四向防窥;像素分割;视角可控中图分类号:T N 141.9;T N 27㊀㊀文献标识码:A㊀㊀d o i :10.37188/Y J Y X S 20203512.1278F o u r Gw a y s v i e w i n g a n g l e s w i t c h a b l e l i q u i d c r ys t a l d i s p l a y t e c h n o l o g yZ HO N G D e Gz h e n ∗,L I U X i a n Gh e ,J I A N GL i Gm e i(I n s t i t u t e o f J i a n g s u (I V O )F l a t GP a n e l GD i s p l a y T e c h n o l o gi e s ,I n f o V i s i o nO pt o e l e c t r o n i c s (K u n s h a n )C o .,L t d .,K u n s h a n 215301,C h i n a )A b s t r a c t :I n o r d e r t o i m p r o v e t h e p r i v a c y p r o t e c t i o n o f pe r s o n a l i nf o r m a t i o n f o r e l e c t r o n i c d e v i c e s ,t h e d i s p l a y d e v i c e s a r e r e q u i r e d t o h a v e t h e f u n c t i o n o f s w i t c h i ng b e t w e e nw i d e a n d n a r r o wv i e wa n g l e ,e s Gp e c i a l l y i nm a n yp u b l i c p l a c e s .I n thi s p a p e r ,a f o u r Gw a y s v i e wa n g l e c o n t r o l l a b l e l i q u i d c r y s t a l d i s p l a yt e c h n i q u e i s i n v e s t i g a t e d w i t has p e c i a l l y d e s i g n e d p i x e lb y d i v i d i n g as u b Gp i x e l i n t ot w od o m a i n s ,w h i c h r e a l i z e s t h ew i d e a n d f o u r Gw a y s n a r r o wv i e wa n g l e s w i t c h a b l ew i t ha s i n g l e l i q u i d c r y s t a l a l i gn Gm e n t d i r e c t i o n .T h e d i s p l a y d e v i c e d e s c r i b e d i n t h i s p a p e r i n c l u d e s av i e wa n gl e c o n t r o l l a b l e e l e c t r o d e i n t h e t o p s u b s t r a t e ,t h e p i x e l a n dc o mm o ne l e c t r o d e s a r e p l a c e d i nt h eb o t t o ms u b s t r a t e .W h e nt h e v i e wa n g l e c o n t r o l l a b l ee l e c t r o d e i ss e t a sc o mm o nv o l t a g e ,t h e f r i n ge f i e l d i s f o r m e db e t w e e n p i x e l a n d c o mm o ne l e c t r o d e sm a k e t h e l i q u i dc r y s t a l r o t a t eh o r i z o n t a l l y to w a r dd i f f e r e n t d i r e c t i o n s ,s o t h e w i d ev i e wa n g l em o d e i s r e a l i z e d .W h e n t h e a l t e r n a t i n g v o l t a g e i s a p p l i e d t o t h e v i e wa n gl e c o n t r o l l a b l e . All Rights Reserved.e l e c t r o d e,t h el i q u i d c r y s t a l m o l e c u l e sr o t a t ea n d h a v eal a r g et i l t e d a n g l e u n d e rt h ea c t i o n of h o r i z o n t a l a n dv e r t i c a l e l e c t r i c f i e l d s,t h e l i q u i dc r y s t a lm o l e c u l e sh a v e a l a rg e ph a s ed e l a y a t o f fGa xi s d i r e c t i o n,a n d i n d u c e t h e l i g h t l e a k a g e i n t h e d a r ks t a t e,s o t h e f o u rGw a y s n a r r o wv i e wa n g l e e f f e c t i s a c h i e v e d.T h e e x p e r i m e n t r e s u l t s s h o wt h a t t h ew i d ev i e wa n g l ec a nr e a c h m o r e t h a n60ʎi nv e r t i c a l a n dh o r i z o n t a l d i r e c t i o na n d t h e p i c t u r e s a r e c l e a r l y v i s i b l e.I n t h en a r r o wv i e wa n g l em o d e,i t i s p e rGf e c t b l o c k e d i n t h e v i e wa n g l e a t60ʎo f p o l a r a n g l e i nv e r t i c a l d i r e c t i o n a n d45ʎi nh o r i z o n t a l d i r e c t i o n.T h e t e c h n i c a ls t r u c t u r ei ss i m p l e,w i t h o u ta n y e x t r ac o m p o n e n t s,a n dt h ef o u rGw a y sv i e w a n g l e s w i t c h a b l e s t r u c t u r e c a nb e r e a l i z e dw i t ho n e l i q u i d c r y s t a l c e l l a n do n eb a c k l i g h t.K e y w o r d s:l i q u i d c r y s t a l d i s p l a y;f o u rGw a y s p r i v a c y m o d e;p i x e l d i v i s i o n;v i e w i n g a n g l e c o n t r o l l a b l e1㊀引㊀㊀言㊀㊀液晶显示器(L i q u i dC r y s t a lD i s p l a y,L C D)因其轻薄㊁节能㊁低功耗以及低辐射等优点已经成为当前使用最为广泛的显示设备之一[1G4],主要应用于手机㊁笔记本电脑以及平板电脑等便携式电子产品上.边缘场切换技术(F r i n g eF i e l dS w i t cGh i n g,F F S)是目前普遍使用的广视角技术,其承接了平面转换(I nGP l a n eS w i t c h i n g,I P S)技术的广视角特性,使人们在不同的观察角度均能够看到清晰完整的显示画面.然而,在一些公共场所使用显示设备时,人们对于个人信息的隐私保护越来越重视,因此需要显示装置具备宽视角(W i d e V i e w i n g A n g l e, WV A)与窄视角(N a r r o w V i e w i n g A n g l e,N V A)相互切换的功能[5G10],即在家庭聚会等休闲娱乐场合,希望在家庭成员之间进行信息分享时具有宽视角的显示模式,而在公共场合进行密码输入或私人文件查阅时希望显示设备可以切换到窄视角的显示模式,从而达到个人信息的有效保护.本文所介绍的四向宽窄视角可控液晶显示技术是基于现有的F F S显示模式,主要采用单一配向㊁单层液晶盒以及不同位置像素电极排列设计,通过视角控制电极的信号切换,使不同位置的液晶分子形成一定的倾角来实现宽窄视角模式的转换.本技术所实现的宽视角与四向窄视角可控模式可以为顾客提供更好的隐私保护,解决了显示屏在横屏显示与竖屏显示切换的使用场合时现有双向视角防窥所不能解决的问题.用户可在横屏与竖屏切换之间进行宽视角与窄视角防窥模式的自由切换,此技术在防窥显示领域具有良好的应用前景.2㊀工作原理2.1㊀宽窄视角显示模式的工作原理本文提出的四向宽窄视角切换架构的剖面图如图1(a)和图1(b)所示,彩膜(C o l o r f i l t e r,C F)基板一侧设有整面的视角控制电极,阵列(T h i n f i l m t r a n s i s t o r,T F T)基板一侧设置有像素电极㊁公共电极以及绝缘层,上下偏光板轴向正交(图中未示出).图1(c)为设计的像素电极结构平面图,如图所示,像素电极被分割为上下两部分,即S u bGp i x e l A和S u bGp i x e lB,上下像素电极所形成的夹角在30ʎ~90ʎ之间,液晶的配向方向为-55ʎ,上下像素电极的开口率设计为1ʒ1也可为1ʒ0.5.如图1(a)所示为宽视角模式的亮态,C F基板的视角控制电极与T F T基板的公共电极电位相同,如0V.对S u bGp i x e lA和S u bGp i x e lB施加电压时,由于上下条状像素电极的位置及角度差异,液晶分子在其与公共电极所形成的边缘电场E1的作用下向不同方向进行水平面内旋转,呈现宽视角模式.图1(b)所示为窄视角模式的亮态,对C F基板的视角控制电极施加偏置的交流信号,同时对像素电极施加电压,液晶分子在垂直电场E2和水平电场E1的共同作用下向不同方向旋转并形成较大的倾角,使得水平和垂直方向的液晶分子在离轴方向具有较大的相位延迟,形成大视角的暗态漏光,进而侧视对比度降低,所观察到的影像模糊化,从而实现四向防窥的窄视角模式.2.2㊀宽窄视角显示模式的驱动波形以白态画面为例,宽视角显示模式时,视角控制电极电压为公共电极电位0V,像素电极(S o u r c e)的驱动波形同窄视角模式的波形,像素9721第12期㊀㊀㊀㊀㊀㊀钟德镇,等:四向宽窄视角可切换的液晶显示技术. All Rights Reserved.(a)宽视角模式亮态(a )O Ns t a t e o fWV A m o de(b)窄视角模式亮态(b )O Ns t a t e o fN V A m o d e(c)设计的像素电极结构图(c )P i x e l d e s i g n e do f v i e wa n g l e s w i t c h a b l eL C D 图1㊀四向宽窄视角切换架构的原理图F i g .1㊀P r i n c i p l ed i a g r a m o ff o u r Gw a y sv i e w a n gl e s w i t c h a b l e s t r u c t u r e电极的电压为ʃ5.5V .本技术架构窄视角显示模式的驱动波形如图2所示.现有的F F S 显示模式常使用列反转进行驱动,为避免极性变换时偏压电极与像素电极的正负压差不等影响显示画质,本文所述的偏压极性随S o u r c e 波形极性变换而交替变换.在F r a m e N 时,视角控制电极与像素电极所形成的压差为14.5V ,在F r a m e N +1时,偏置电压进行极性反转,视角控制电极与像素电极所形成压差的绝对值仍为14.5V ,即在同一灰阶,视角控制电极与像素电极所形成的压差保持一致.在视角控制电极与下基板所形成的垂直电场和边缘电场共同作用下,使液晶分子在离轴方向形成较高的倾角,从而造成大视角暗态漏光形成窄视角模式.图2㊀窄视角显示模式的驱动波形F i g .2㊀D r i v i n g wa v e f o r mo fN V A m o d e 3㊀仿真分析与实验验证F F S 显示模式同I P S 显示一样均为常黑的显示模式,液晶分子在边缘电场的作用下沿着指定的方向转动,从而控制光的透过量.上下基板两侧的偏光板轴向垂直正交,透过下基板侧偏光板的光沿着液晶层垂直向上基板的方向传播,最终透过上基板侧的偏光板.光透过率的公式如式(1)所示:T =12s i n 22ϕ()s i n 2Γ2æèçöø÷,(1)其中:ϕ代表液晶分子的方位角,Γ代表相位延迟.Γ=πΔn dλ,(2)如公式(2)所示,其中Δn 为液晶分子的双折射率,d 为液晶盒厚,λ为光波长.当ϕ=45ʎ且Γ=180ʎ时,液晶盒可以获得最大的光透过率.当ϕ=0或者Γ=0时,液晶盒可获得暗态的显示效果.本文的光学评估及模型建立均是在T e c h W i z e 仿真软件下进行的,所使用的液晶材料为适用于扭曲向列相显示的含手性剂的向列相液晶中去除手性剂而获得的液晶(液晶参数:Δn =0.112,Δε=6.8,γ1=100m P a s),液晶盒厚设置为3.3μm .通过仿真发现,液晶的配向方向为-55ʎ时能够兼顾较佳的宽视角和四向窄视角的显示效果.为了对本文提出的四向宽窄视角可切换技术0821㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀㊀㊀㊀第35卷㊀. All Rights Reserved.的显示效果进行确认,在34.29c m (13.5i n )笔记本电脑产品上进行了相关实验验证.该产品采用1920ˑ1080分辨率,像素大小为0.153mmˑ10.153mm ,像素密度(P P I )为166,电极材料选用氧化铟锡,彩膜基板的预倾角为0ʎ~2ʎ,偏光板的平行透过率大于30%,偏光板的垂直透过率小于0.007%.表1所示为34.29c m (13.5i n)液晶显示面板在宽视角和窄视角模式下的实测光学数据.相对于宽视角显示模式,其窄视角显示模式的白点偏蓝.在亮度方面,宽视角模式的白态亮度大于300c d /m 2,窄视角模式的白态亮度大于160c d /m 2.在对比度方面,宽视角模式的中心对比度为668ʒ1.由于大视角侧视漏光的影响,窄视角模式的中心对比度为110ʒ1,且窄视角模式的色域(N T S C )小于宽视角模式.表1㊀34.29c m (13.5i n)液晶显示面板的光学表现T a b .1㊀O p t i c a l p e r f o r m a n c e so f 34.29c m (13.5i n )l i qu i d c r y s t a l d i s p l a yp a n e l O p t i c a l pe rf o r m a n c e D i s p l a y mo d e WV AN V AW x (C I E 1931)0.3200.292W y (C I E 1931)0.3460.313W h i t e l u m i n a n c e /n i t s312164C o n t r a s t r a t i o668110V i e wa n g l e /(ʎ)L e f t 6545R i g h t 6045U p6560D o w n6060C Rȡ10C Rȡ3N T S C 68.5%48.2%图3所示为宽窄视角显示模式分别在水平和垂直方向随视角变化的对比度曲线.从曲线图可以看出,当显示面板处于宽视角显示模式时,其在水平与垂直方向的宽视角效果相当,上下左右视角可达到60ʎ.当显示面板切换到窄视角显示模式时,其在左右视角大于45ʎ㊁上下视角大于60ʎ时均具有良好的防窥效果.这是由于彩膜基板的视角控制电极与阵列基板形成的垂直电场作用,使上下(a)水平方向的宽窄视角对比度曲线(a )C o n t r a s t r a t i o c u r v e s o fWV Aa n dN V A m o d e i nh o r i z o n t a l d i r e c t i on(b)垂直方向的宽窄视角对比度曲线(b )C o n t r a s t r a t i o c u r v e s o fWV Aa n dN V A m o d e i nv e r t i c a l d i r e c t i o n图3㊀宽窄视角模式的对比度曲线F i g.3㊀C o n t r a s t r a t i o c u r v e s o fWV Aa n dN V A m o d e 像素电极在水平和垂直方向的液晶翘起造成大视角的暗态漏光,从而形成四向防窥的窄视角模式.图4㊀宽窄视角模式下的实测视角图F i g .4㊀A c t u a l v i e wa n gl e o fWV Aa n dN V A m o d e 图4为本技术提出架构的实际量测的光学视角图,其中绿色区域的对比度ȡ10,蓝色区域为对比度ȡ3的边界区域.从视角图可知,其宽视角模式在上下左右的可视角度均可达到60ʎ,具有良好的宽视角显示效果.其窄视角模式在水平方向大于45ʎ及上下方向大于60ʎ时具有良好的防窥效果.为了兼顾四向防窥显示效果,本文优选液晶配向方向为-55ʎ,窄视角模式下的可视区域面积与其配向方向保持一致.与液晶配向方向垂1821第12期㊀㊀㊀㊀㊀㊀钟德镇,等:四向宽窄视角可切换的液晶显示技术. All Rights Reserved.直的两侧,由于液晶在上下基板间的垂直电场作用下表现的高倾角排列,产生大视角的相位延迟,形成大视角侧视漏光,从而对比度远低于中心区域的对比度.图5所示为34.29c m (13.5i n)笔记本电脑产品实际的宽窄视角显示效果图.如图5(a )所示,在宽视角显示模式下,其在上下左右60ʎ视角观看时文字清晰㊁图片颜色鲜艳,与常规宽视角模式具有同等的广视角显示效果.如图5(b )所示,在窄视角显示模式下,其在上下60ʎ㊁左右45ʎ视角观看时内容模糊,基本不可识别,具有良好的四向防窥效果.图5㊀34.29c m (13.5i n )显示面板宽窄视角显示效果图F i g.5㊀P i c t u r e p e r f o r m a n c eo f34.29c m (13.5i n )d i s p l a ypa n e lw i t h t h eWV Aa n dN V A m o d e 本文同步研究了本技术宽视角与窄视角模式在色坐标系C I E 1931下的N T S C 差异.图6所示为本技术制作成品的实测色域三角形,青色和粉红色三角形分别代表宽视角和窄视角的色饱和度.相比于宽视角模式,其窄视角模式下的白坐标蓝移,N T S C 由宽视角的68.5%下降到窄视角的48.2%.通过对比发现,宽视角模式与窄视角模式的色坐标在红画面和绿画面的色坐标差异大于在蓝画面的差异,当从宽视角模式切换至窄视角模式时,R x ㊁G x 均往左偏移,色彩纯度降低,这是由于窄视角模式下的暗态漏光影响所致.图6㊀宽窄视角模式的色饱和度图F i g .6㊀C o l o r c h r o m a t i c i t y d i a gr a m o f t h e WV Aa n d N V A m o d e4㊀结㊀㊀论本文提出了一种基于向列相液晶的四向宽窄视角可切换技术,详细介绍了显示装置的结构㊁显示原理及其驱动波形,并在34.29c m (13.5i n )笔记本电脑产品上进行相关实验验证.实验结果表明:实测光学数据显示其广视角在上下左右60ʎ时画面清晰可见,色彩鲜艳.而切换至窄视角模式时,其视角在上下大于60ʎ,左右大于45ʎ时均呈现良好的防窥效果,从而实现全方位的四向宽窄视角显示模式.本文研究的四向宽窄视角切换技术实现简易,操作便捷,对今后的液晶显示防窥技术的发展具有重要意义.参㊀考㊀文㊀献:[1]㊀钟德镇,李永谦,戴文君,等.液晶显示装置:中国,201110225983.5[P ].2011G11G23.Z HO N GDZ ,L IY Q ,D A IWJ ,e t a l .L i q u i dc r y s t a l d i s p l a y de v i c e :C N ,201110225983.5[P ].2011G11G23.(i n C h i n e s e)[2]㊀马群刚.T F T GL C D 原理与设计[M ].北京:电子与工业出版社,2011:216G242.MA Q G.P r i n c i p l e a n dD e s i g no f TF T GL C D [M ].B e i j i n g :E l e c t r o n i c I n d u s t r y P r e s s ,2011:216G242.(i nC h i Gn e s e)[3]㊀T A I R A Y ,N A K A N O D ,N UMA T A H ,e ta l .L o w Gp o w e r L C D u s i n g a n o v e lo p t i c a ls ys t e m [J ].S I D S y m p o s i u m D i g e s t o f T e c h n i c a lP a p e r s ,2002,33(1):1313G1315.[4]㊀Y E U N GFS ,L IY W ,KWO K HS .P i Gc e l l l i q u i d c r y s t a l d i s p l a y s a t a r b i t r a r yp r e t i l t a n g l e s [J ].A p p l i e dP h y s i c s L e t t e r s ,2006,88(4):041108.[5]㊀冷金荜.可控视角L C D 的原理研究及验证[D ].成都:电子科技大学,2010.L E N G JB .T h e p r i n c i p l e r e s e a r c h a n d v e r i f i c a t i o n o f v i e w i n g a n g l e c o n t r o l l a b l eL C D [D ].C h e n g d u :U n i v e r s i t y of E G2821㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀㊀㊀㊀第35卷㊀. All Rights Reserved.l e c t r o n i cS c i e n c e a n dT e c h n o l o g y,2010.(i nC h i n e s e )[6]㊀吴婷婷,苏子芳,钟德镇,等.一种新的视角可控的液晶显示仿真研究[J ].液晶与显示,2015,30(3):538G542.WU T T ,S UZF ,Z HO N GDZ ,e t a l .N e wv i e w i n g a n g l e c o n t r o l l a b l eL C D [J ].C h i n e s e J o u r n a l o f L i q u i dC r ys Gt a l s a n dD i s p l a y s ,2015,30(3):538G542.(i nC h i n e s e )[7]㊀B A E KJ I ,KWO N Y H ,K I MJC ,e t a l .D u a l Gm o d e s w i t c h i n g o f a l i q u i dc r y s t a l p a n e l f o r v i e w i n g a n g l e c o n t r o l [J ].A p p l i e dP h ys i c sL e t t e r s ,2007,90(10):101104.[8]㊀朱梦青,陆建钢.基于F F S 架构实现宽窄视角切换[J ].液晶与显示,2018,33(3):182G187.Z HU M Q ,L UJG.N e wv i e w i n g a n g l e c o n t r o l l a b l ew i t hF F S GL C D [J ].C h i n e s eJ o u r n a l o f L i q u i dC r ys t a l s a n d D i s p l a ys ,2018,33(3):182G187.(i nC h i n e s e )[9]㊀L I M YJ ,K I MJH ,H E RJH ,e t a l .V i e w i n g a n g l e s w i t c h i n g o f l i q u i d c r y s t a l d i s p l a y u s i n g f r i n g e Gf i e l d s w i t c h i n g t o c o n t r o l o f f Ga x i s p h a s e r e t a r d a t i o n [J ].J o u r n a l o f P h y s i c s D :A p p l i e dP h ys i c s ,2010,43(8):085501.[10]㊀许雅琴,苏子芳,钟德镇,等.基于使用负性液晶的边沿场切换模式的局部残影分析[J ].液晶与显示,2015,30(3):399G403.X U Y Q ,S UZF ,Z HO N GDZ ,e t a l .A n a l y s i s o fF F S i m a g e s t i c k i n g w i t hn e g a t i v e l i q u i dc r y s t a l [J ].C h i n e s e J o u r n a l o f L i q u i dC r y s t a l s a n dD i s p l a y s ,2015,30(3):399G403.(i nC h i n e s e )作者简介:㊀钟德镇(1973-),男,中国台湾桃园人,硕士,1998年于中国台湾中央大学获得硕士学位,主要从事液晶面板显示技术研究与开发.E Gm a i l :s m a r t c h u n g@i v o .c o m.c n 3821第12期㊀㊀㊀㊀㊀㊀钟德镇,等:四向宽窄视角可切换的液晶显示技术. All Rights Reserved.。

广视角技术简介

广视角技术简介

• TFT-LCD Monitor
Smart & Share
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
Smart & Share
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
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TFT-LCD的三种广视角技术:IPS、MVA、TN+FILM

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。

isp屏[资料]

isp屏[资料]

isp屏我们目前市面上较常见的液晶显示器面板基本上采用了以下几种类型:TN、PVA、IPS、MVA、S--IPS、P--MVA和LPL,其中有些是基本类型的改进衍生型,就其基本类型来说,对于不同的用户需求,大致可以作出如下的选择:回首CRT时代,可供我们选择的显像管不外乎是荫罩管和荫栅管两种,即使再细分也不过是索尼的“特丽珑”、三菱的“钻石珑”、三星的“ 丹娜”、LG的“未来窗”等为数不多的显像管。

通过了解显像管技术的原理并结合亲身体验,大多数人对各种显像管的特性都有了自己的主观见解。

然而在LCD 方面,虽然液晶显示器已经开始普及,但在之前的各种液晶产品中大多数都是TN模式和一些性能并不突出的早期宽视角技术产品,直至近年由于液晶行业竞争日趋激烈,曾经因为环保健康的要求而选择液晶产品的消费者多数无法忍受早期液晶产品在某些瓶颈性能上远远落后于传统的CRT,因此越来越多体验过 CRT和LCD的消费者在下一台显示器到底该选择前者还是后者的问题上更加理性。

各大液晶生产商为了获得更多的关注和加强液晶的性能优势适时开始推广各自的以广视角为主要诉求的新一代液晶技术。

面对百花争艳的各种采用新技术的液晶产品,如何才能从中找到你心目中的“特丽珑”或者是“钻石珑”呢?让我们了解一下各种新技术的优劣。

TN+Film模式的广视角产品由于成本低廉,可沿用以往的生产线,因此仍然会占据不小的市场份额,即便以后各种新型宽视角技术成熟后,TN依然可能会象今天的荫罩管一样稳居低端市场。

不过也不要小看这种发展多年的传统模式液晶,由于它技术相对成熟所以只要采用精度更高的驱动IC和一些简单的优化技术, TN+Film模式的广视角产品在响应时间和最大颜色还原数上较其他新型广视角技术仍有明显优势――毕竟一直以来,真正量产的液晶显示器产品中最快响应时间记录都是由TN模式产品创造的。

当然,就目前的产品而言,采用各种优化技术的TN液晶显示器价格也不低。

TN面板与广视角面板

TN面板与广视角面板

TN面板与广视角面板由于液晶显示器成本的百分之七十来自于面板,所以,面板成本的高低会直接决定显示器的售价。

另一个方面,面板的种类实际上也决定了液晶显示器所能提供的性能。

就目前而言,市场上24英寸宽屏主要分为TN面板阵营和广视角面板阵营。

TN全称为Twisted Nematic(扭曲向列型)面板,低廉的生产成本使TN成为了应用最广泛的入门级液晶面板,在目前市面上主流的中低端液晶显示器中被广泛使用。

但是在性能方面,TN面板的硬伤也非常明显。

TN面板最大发色数最多为262144色,每个通道上只能显示64(2的6次方=64)级灰阶,因此也称为6bit 面板,即伪真彩面板,反映到液晶显示器上,即其只能显示16.2M色彩,目前市场上很多TN面板的LCD都标称拥有16.7M色的表现力,其实只是通过修改液晶驱动所得到的标称值而已。

TN面板的优点是由于输出灰阶级数较少,液晶分子偏转速度快,响应时间容易提高,目前市场上8ms以下液晶产品基本采用的是TN面板。

另外三星还开发出一种B-TN(Best-TN)面板,它其实是TN面板的一种改良型,主要为了平衡TN面板高速响应必须牺牲画质的矛盾。

此外,可视角度差也是TN面板的缺陷之一,在后面的文章中,我们会独立解释这问题。

相比与单一的TN面板,广视角面板的种类就有些多。

目前主流显示器上的有VA系( Vertical Alignment垂直配向),包括富士通的MVA(Multi-domain Vertical Alignment多象限垂直配向)、三星的PVA(Patterned VerticalAlignment),前者被授权给CMO奇美以及AUO友达光电生产,IPS系(In-Plane Switching平面旋转),主力厂商是LPL和IPSalpha,后者目前只供应电视用面板,夏普的ASV(Advanced Super-V),这个名字主要是说防反光并没有描述排列方式,CPA(Continuous Pinwheel Alignment)连续焰火状排列才是,有人把夏普面板的MPD 6角型像素形状也称为连续焰火状是不对的。

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一、几种宽视角技术(广视角技术)
LCD的宽视角技术通常有以下几种:
1)TN+Film (TFT-Twisted Nematic +Film ,普通TN+视角扩大膜)
2)IPS (In-Plane-Sweitching ,板内切换)
3)VA (Vertical Alignment,垂直排列)
4)FFS(Fringe-Field Switching ,边缘场切换),属IPS系。

AFFS+( Advanced FFS +),HFFS(High aperture FFS)技術。

5)CPA (Continuous Pinwheel Alignment,连续焰火状排列。

就是常被称为ASV的技术),属V A系。

一般来说,LCD的宽视角技术分为两大类,一类是TN模式+WV Film,另一类就是各种宽视角模式技术。

而宽视角模式里面主要有两大系,即IPS系和VA系。

因FFS(属IPS 系)和CPA(属V A系)技术目前应用比较多而且技术相对先进,所以上面特意列出来了。

1)TN+WV Film
这个是最早期的宽视角技术。

因LCD是靠液晶分子旋转控制光线的,造成先天性视角狭小的缺点,尤其是在大尺寸屏幕上,视角狭小的问题随之显著。

早期,最简单的方法就是在普通TN上贴广视角膜,但由于这种膜材是由富士通独家提供,成本相对较高。

另外,即使加了宽视角的膜,视角也有限,而且色彩还原能力欠佳,侧面一定角度观看时失真明显。

因此,各大LCD厂商研发了新的材料和工艺,改善LCD显示,提高可视角度。

优点:技术成熟,良率高;液晶分子偏转容易提高,响应速度快。

缺点:对比度提高不容易,色彩单薄,视角有限。

主要厂商:TMD,CMO,AUO,BOE-HYDIS,Tianma 等。

2)IPS(In-Plane-Sweitching)& FFS(Fringe-Field Switching)
IPS是由Hitachi最先开发出来的技术。

IPS与使用TN+Film技术不同的地方是液晶分子的方向平行于基板,而且是在平行于玻璃基板的平面旋转(如图1)。

这样的工艺,最大的好处就是增加了视角范围,也是IPS最引人注目的优点。

但是这项技术也有缺点,因为液晶分子的排列方向,使得电极必须做成梳子状,安放在下层玻璃基质板上,而不能像TN 模式一样,安置在两层玻璃基质板上(电极不透明,降低了透过率)。

这样做会降低对比度,因此必须加大背光源来达到要求的亮度,相对增加了功耗。

最初的IPS模式的对比度及响应时间与传统的TFT-TN 相比并无多大改善,但视角上的改善是质的飞跃。

为了改善IPS的透过率,FFS技术很快被推出。

FFS最初由HYDIS开发出来的,后来HYDIS被国内一知名LCD公司收购,同时拥有这一专利。

FFS相对于IPS,最大的特点在于使用了透明的电极,极大地增加了透过率,并更改了电极的排列结构,在视角和色彩方面更有进步。

因此,FFS是IPS技术很典型的发展和延伸,这两个技术,基本很多时候不分你我,各厂商专利应该互有交换,共同使用。

在此基础上,IPS系不断发展,在工艺和结构上不断改进(有S-IPS,AFFS,HFFS等),FFS再延伸出太陽光下可視的AFFS+( Advanced FFS +),以及將同一技術應用在手機等小尺寸面板上的HFFS(High aperture FFS)技術。

目前视角方面上下左右基本可以做到180°。

一般市面上宣传的某LCD视角可达180°,一般都是用的此类IPS技术(FFS)。

因为IPS技术视角优秀,色彩较好,被众多厂商使用,目前广视角的LCD,IPS占有率是最高的。

IP4和IPAD均使用这一技术。

优点:视角优秀,透过率高,色彩丰富。

缺点:响应速度稍逊于V A。

主要厂商:Hitachi,HYDIS,BOE,LG 等。

3)V A (Vertical Alignment)& CPA(Continuous Pinwheel Alignment)
V A由Fujitsu于1996年最先推出。

与IPS的液晶分子平行于玻璃基板的排列不同,V A 的液晶分子是垂直于玻璃基板排列的,这一点由名字可以看出来。

最初的V A技术,侧视角会有明显的色偏问题,为了改进这一缺点,1年后Fujitsu开发出了MV A技术。

在MV A的基础上,三星又通过改良,开发出了PV A技术。

改良后的PV A 技术,视角可达178°,并且响应速度很快。

PV A后,通过改良和发展,三星又开发出了S-PV A 技术,极大地增加了透过率,响应速度和色彩还原度也有所提升,画面更加细腻。

M8用的就是三星的PV A技术,相信大家对M8的屏是有所了解的,一年前的这个屏,曾经**过N 部手机。

限于篇幅,在此就不多作介绍了。

CPA技术(就是被人常称的ASV),是夏普独创的一项技术,严格说起来,是属于V A 系的。

这种技术,各液晶分子朝着中心电极呈放射的焰火状排列(图2)。

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。

关于夏普的CPA技术,一般人能拿到的深入的资料较少,可能是技术相对封闭的缘故。

夏普的CPA面板色彩还原真实、可视角度优秀、图像细腻,价格比较贵,并且夏普很少向其他厂商出售CPA面板。

目前为止,夏普没有向其他厂商授权这一专利。

对于这么BT的液晶分子排列,有什么好处呢?首先是视角问题。

因液晶分子火焰状地对称排列,在各个方向均有相应的液晶分子作补偿,所以在视角表现上除了水平和垂直两方向外,在其他倾斜角也有不错的表现,比如斜对角。

意思就是,CPA的宽视角是全方位的,而且全方位的色彩均表现优秀。

优点:色彩丰富真实,视角好,响应速度快;
缺点:透过率和可视角方面稍逊于最新的IPS技术。

主要厂商:CMO(MV A),AUO(MV A),Fujitsu(MV A),Samsung(PV A),Sharp(CPA) 。

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