中文版初夏物语翻唱:VA面板技术和工作原理

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菜鸟进阶!编辑为你解读显示器面板技术
出处:pconline 2010年01月29日 作者:醉癫 责任编辑:chenpengjie

 
VA面板(VERTICAL alignMENT,垂直排列)
主要生产厂商:三星,友达光电,奇美电子,Fuijtsu,爱普生
VA型液晶面板在目前的显示器产品中应用较为广泛,16.7M色彩和大可视角度是它最为明显的技术特点,目前VA型面板主要分为两种,一种为MVA型,另外一种为PVA型。
MVA(MULTI-DOMAIN VERTICAL alignMENT,多区域垂直排列)技术,原理是增加突出物来形成多个可视区域。液晶分子在静态的时候并不是完全垂直排列,在施加电压后液晶分子成水平排列,这样光便可以通过各层。MVA技术将可视角度提高到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。
PVA则是三星推出的一种面板类型,它在富士通MVA面板的基础上有了进一步的发展和提高,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。此外在这两种类型基础上又延出改进型S-PVA和P-MVA两种面板类型,主要是在色彩、响应时间和可视角度等方面,继续作出有效改善。

PVA型则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。此外在这两种类型基础上又延出改进型S-PVA和P-MVA两种面板类型,在技术发展上更趋向上,可视角度可达178度,响应时间被控制在20毫秒以内(目前多数采用Overdrive加速达到6ms以内),而对比度可轻易超过1000:1较高的水准。
PVA广视角技术原理分析
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层代替MVA中的凸起物,制造工艺与TN模式相容性较好。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。PVA和MVA毕竟一脉相承,在实际性能表现上两者都是相当的。PVA也属于NB(常暗)模式液晶,在TFT受损坏而未能受电时,该像素呈现暗态。这种模式大大降低了液晶面板出现“亮点”的可能性。

不用屋脊形的凸起物如何生成倾斜的电场呢?PVA很巧妙的解决了这一问题。如图,PVA上的ITO不再是一个完整的薄膜,而是被光刻了一道道的缝,上下两层的缝并不对应,从剖面上看,上下两端的电极正好依次错开,平行的电极之间也恰好形成一个倾斜的电场来调制光线。
CPA (Continuous Pinwheel Alignment,连续焰火状排列) 模式广视角技术

CPA模式广视角技术严格来说也属于VA阵营的一员。在未加电状态下,液晶分子跟VA模式一惯特性一样都是分子长轴垂直于面板方向互相平行排列。如图,CPA模式的每个像素都具有多个方形圆角的次像素电极,当电压加到液晶层次像素电极和另一面的电极上时,形成一个对角的电场驱使液晶向中心电极方向倾斜。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作“连续焰火状排列(CPA)”模式。
在性能上,CPA模式与MVA基本相当,而且CPA也属于NB(常黑)模式液晶,在未受电情况下屏幕为黑色,在生产导致TFT损坏时也同样不易产生“亮点”。因为CPA模式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。

除了IPS规格面板外,常见广视角液晶还有VA面板。它的特点是采用垂直多畴液晶分子,所以总能看到相交的液晶晶格。具有代表性的是三星的S-PVA和友达光电/奇美电的MVA。注意下凸中三星S-PVA面板中的三角形晶格是有两个垂直相交的小三角形组成,并且不可单独工作,上下连续两排晶格凸起方向交错,如果全开就会组成类似长条形颗粒晶格。

VA屏同样拥有广角特色,在围观之下色彩
 
正在挤压                            挤压过后
更重要的一点就是,但压力点消失的时候,在面板上会留下著名的“梅花烙印”,VA屏属于软屏,梅花印的色彩会偏深,不过消失速度也较快。


▲三星 275T+  100%亮度 110W
▲三星 275T+  80%亮度 89W
 
下面我们一起简单总结一下VA屏的优缺点:
优点:广角设计(高达178度/178度),色域广,亮点率较低;
缺点:功耗较高,价格偏高。
总结:上面介绍了目前主流的3类面板的一些技术特点。相信不少消费者都有一定了解,在了解的基础上就要理性看待上述这些产品。这里再次说明TN屏虽然技术不怎样,但它的历史意义在于廉价的它推动了液晶显示器的普及,它对液晶显示器进入平民百姓家有较大的推动作用。这也恰恰反映了存在则合理的道理。
至于IPS和PVA,相信受到不少显示器玩家的关注,在现在主流的IPS和PVA面板中,由于定位问题,两者性能相差不大。但IPS的鼻祖是日立,拥有更强悍的技术,在真正的专业领域里更强大。(其实很多专业级的液晶显示器大多还是采用IPS面板设计的,如艺卓、NEC一些万元以上的显示器。)
当然,除了面板外,液晶显示器还需要其他部件的配合,所以千万别以为基于广视角面板的LCD画质就一定如何如何好,没这么简单,设计到的IC驱动、芯片和电路设计那可是相当复杂的,正因为驱动电路复杂,因此专业级LCD功耗往往都不低,这一点从EIZO、NEC等高端产品上就能够佐证。