新时代的珑管:广视角液晶显示技术

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  PC多年以来搭配的传统CRT,虽然在色彩和反应时间上占据着绝对的优势,但是在LCD低功耗、超薄机身以及零辐射(显示器正面)面前显得力不从心,很快便将市场主流的宝座让了出来,现在市场的消费热点主要集中在?7寸的LCD上面,而19寸大屏以及宽屏和广视角液晶则作为高端产品,代表着未来的趋势。
  对显示器市场较为关注的消费者一定知道,在传统的CRT中,显示效果最为出众的就是索尼的“特丽珑”显像管和三菱的“钻石珑”显像管,它们的原理非常相似,统称为珑管。严格地说起来钻石珑是特丽珑的延伸和改进,两者之间血脉相连,但是由于两个厂商对色彩的理解不同,因此采用两种显像管的显示器都有着自己的特点。特丽珑继承了索尼传统的风格,色彩表现偏暖调,看上去十分艳丽,很“讨好”人,让人一看就有色彩非常好的感觉;而钻石珑则偏冷色调,色彩看上去会相对淡一些冷一些,但是客观来说更加接近实际人眼看到自然界的色彩。这两种显示技术对颜色的还原都不错,各有各的风格,但是暖调和冷调的差异还是引起了玩家的争论,谁胜谁劣的话题到现在仍然没有结论,因此选择谁只有看你自身更加喜欢哪种风格,毕竟适合自己的才是最好的产品。
  17寸~19寸的珑管早在2003年3月就被放出全面停产的风声,虽然在2004年仍然有个别厂商在努力地延续珑管的经典,但此时的珑管已经不能和2003年之前的珑管相提并论。随着时间的推移,新的产品已经停产或者严重降质,老的产品受到使用年限的限制不能发挥出应有水平,玩家开始意识到再一味追求曾经经典的珑管已经毫无意义。于是新一代的广视角显示技术进入了他们的视野,凭借着广视角、16.7M色彩和高对比度三项关键技术的绝对优势,广视角液晶显示技术获得了接近珑管的显示效果,成为LCD中的珑管。
  在前两年LCD技术开始飞速发展的时候,曾经有多达7种的广视角显示技术,它们分别是:夏普(Sharp)的CPA、富士通(Fujit-su)的MVA、日立(Hitachi)的IPS、NEC的ExtraView、松下(Panasonic)的OCB、三星(Samsung)的PVA以及现代(Hyundai)的FFS。我们看到大部分的广视角液晶技术均掌握在日系厂商的手里,不过经过一段时间市场的洗礼,日系厂商产品研发周期加长,且无法降低成本,结果不得不将杨b技术转让给台系或者韩系厂商,例如:台系第一大厂友达(AUO)光电手中的MVA技术面板,就是出自著名的富士通之手;而LG-PHILIPS则得到了日立的真传,取得了IPS技术的授权;而现在在市场上呼风唤雨的三星PVA面板实际上是富士通MVA的改进版本。日系厂商在LCD技术领域的优势不言而喻,但在成本和运营上出现了问题,以至于成为液晶领域为他人做嫁衣的反面教材。
  虽然广视角液晶技术众多,但是在国内市场上真正主流的广视角技术主要有三种,分别是:LG-PHILIPS的IPS、三星的PVA以及友达光电的MVA,它们分别隶属于HM(水平运动)模式阵营和VA(垂直取向)模式阵营。其中IPS面板多见于大屏的液晶中,17寸~19寸的液晶中较难见到它们的踪影,最近传言LG要推出L1780Q+和L1980Q+,采用改进的S-IPS,反应时间达到8ms,不过消息传出几个月,仍然没有见到该产品的实物,而LG-PHtLIPS显示部门破产的消息给LCD也蒙上了一层阴影,这两款产品是否能如期推出仍然是一个悬念。而两个隶属于VA模式阵营的面板PVA和MVA由于显示效果出色,量产成本理想,而且能够使用OverDriver技术(三星为RTA技术)获得理想的灰阶反应时间(1PS加速技术效果不明显),在市场上占据了17~19寸广视角LCD的大部分份额。由于两种技术均产生于富士通的MVA技术,技术原理极为相似,同样是血脉相连,因此和CRT时代的特丽珑和钻石珑关系极为相似。由于市场上的广视角16.7M色显示器基本上都是基于这两种面板,因此玩家自然也想了解这两款面板究竟谁胜谁劣,在一些显示器论坛经常可以见到为此问题而争论的景象,为了能够了解这两种面板究竟有何差异,我们分别具体分析两种面板的技术,希望能够客观地了解两种面板各自的特点。
  
  VA模式阵营代表之一:友达MVA面板技术分析
  
  MVA(多畴垂直取向)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LCD部门的巨额费用,将MVA授权给台湾的奇美和友达光电,并由此延伸出SuperMVA和PremiumMVA面板。在MVA面板中,其液晶分子的长轴在不加电状态下是垂直于屏幕的,这一点和TN面板平行于屏幕完全不同。当加电压时,液晶分子会向着不同方向偏转,由此而补偿各个角度的视角,实现广视角。
  然而MVA技术是如何使液晶分子能够形成不同方向的排列呢?原理如图所示:富士通在液晶面板的彩色滤光片一侧和TFT基板一侧分别植入凸起物,这样就会使凸起物表面的液晶分子受到其形状的影响沿着斜坡排列,从而就可以实现对各视角的补偿了。
  


  但是植入凸起物的成本也是比较高的,因此MVA技术开始引入简化TFT基板一侧凸起物的设计,也就是在TFT基板一侧不再植入凸起物,而是在凸起物的位置琢刻缝隙,加电压时也可以形成倾斜的电场,从而令液晶分子依然按照斜坡排列,这样无疑可以大大降低成本,实际上三星的PVA面板和这个原理非常相似,其把彩色滤光片一侧的凸起物也用琢刻缝隙代替了。
  在友达光电的网站上,我们看到了型号为M190EG01 V0的PremiumMVA面板,如图所示,相比老的MVA,其对比度上升到1300:1,可视角度也提升到水平/垂直178°的水平,该技术由富士通提出,采用了改进的锯齿状像素电极,将液晶分子的转向控制精度提升到新的高度,而且新的MVA面板还引入了新的滤光片材质,这一切都是PremiumMVA面板性能提升的秘诀,我们希望能够尽快看到采用该面板的产品上市。
  
  VA模式阵营代表之二:三星PVA面板技术分析
  
  PVA(构型垂直取向)是三星公司开发的广视角显示技术,其原理与MVA基本一致,都是通过液晶分子的不规则排列来实现广视角的,与MVA不同的是三星PVA技术没有采用植入凸起物的方法,而是用ITO电极上交错琢刻缝隙来代替凸起物,这样实际上就是利用电子代替物理凸起物,其同样能够使液晶分子呈V字形排列(如图)。这样不但能够节省成本,更加重要的是透明的ITO电极可以增加开口率,使得亮度和色彩表现更为出色。
  三星在PVA的基础上进一步改进,研制出了S-PVA面板,从图中的对比你就会明白新的S-PVA在可视角度上有着更加优秀的 表现,这是因为三星将原来液晶分子的4畴分布变为8畴分布,这样在可视角度上不但在水平/垂直角度受到补偿,斜45°也能够得到补偿,基本上所有的可视角度都被照顾到了。不过有一个问题是我们所担心的:三星将4畴变为8畴无非采用两种方法:一是在4畴的基础上增加4畴,但在工艺上要求会高一些,间接造成成本提升,不利于S-PVA面板的普及;第二种方法就是将4畴分割成8畴,这样液晶分子的体积肯定会相应缩小,透光和遮光的效果会受到影响,导致对比度下降或者色彩表现能力下降等。到现在为止暂时没有发现新一代S-PVA的负面消息,我们手头的资料也不多,看来三星已经找到完美的解决办法,但是畴的增加必然对响应时间造成一定影响,有网友反映三星采用RTA加速技术的S-PVA面板型号LCD在色彩还原上不如以前的PVA面板,对于这个传闻我们暂时没有条件进行评测,因此持保留意见。
  我们看到最新的SPVA面板有着水平/垂直180°的可视角度,如图所示,这已经和CRT没有差别了,而对比度也由之前的1000:1上升到1500:1,三星在LCD面板上继续领跑业界,我们暂时没有发现有哪家的面板能够在综合素质上超越全新的S-PVA。从量产一项中我们发现该面板的量产日期为2006年第一季度。
  
  VA模式阵营将领跑高端市场
  
  珑管的时代已经逐渐离我们远去,尽管还有不少的发烧友在为拥有一台顶级的特丽珑显示器而兴奋不已,但是我们也看到新的LCD在广视角技术帮助下,已经具备了和珑管竞争的砝码,很多人在谈到LCD色彩和响应时间的时候仍然是一声叹息,从显示器领域的佼佼者EIZO的成果来看,液晶显示器已经不再像几年之前那么稚嫩,16.7M色和灰阶8ms的速度已经可以满足大部分消费者甚至专业人员,LCD低功耗、轻薄、无线性失真、无辐射(显示器正面)的优点却是CRT无法企及的,这些优点和新的广视角技术相结合,令现在的LCD散发着无法抗拒的魅力。
  在广视角显示技术中,IPS、MVA和PVA是三个发展得最好的技术,而三项技术中又以三星公司的PVA技术最为领先。1500:1的对比度、178°水平/垂直可视角度、16.7M色真实色彩还原和灰阶6ms反应时间(最新的S-PVA)让PVA走在整个LCD行业的前沿。MVA虽然在参数上无法全面与PVA抗衡,但是1000:1的对比度、170°水平/垂直可视角度、16.7M色艳丽色彩以及灰阶8ms反应时间,令其同样具备过人的能力(相对TN面板),特别是艳丽的显示效果与特丽珑极为相似,是多媒体娱乐的首选产品。IPS广视角技术也是非常成功的显示技术,但是在主流市场,我们很难见到成熟的产品,特别是OverDriver加速技术成功应用到8bit面板之后,IPS迟迟无法拿出运用OverDriver技术的产品来,喜欢IPS的用户都焦急地期待着第二代Su-per-IPS和第三代AS-IPS2的面世。虽然我们不排除IPS阵营将在接下来的时间里一鸣惊人,但是在此之前,VA模式阵营领跑整个高端市场的格局不会改变。(文章出处:IT.com.cn)
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