液晶电视屏面面观

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  屏幕是液晶电视的关键部件,约占到整机成本的60%以上。目前中日韩三国电视生产厂家所采用的液晶面板主要有四大类型:CPA、P-MVA、S-PVA和S-IPS。从技术应用方面来看,同宗同源,四大类型面板技术都比较成熟。论综合性能表现,没有最好,只有更好。
  在中日韩三强鼎立的液晶电视市场,目前最受推崇的是夏普ASV液晶屏,其次是三星索尼的S-LCD液晶屏、LG-飞利浦的LPL液晶屏,而友达、奇美液晶屏和中华映管的液晶屏在很多人的心目中则被视为低端配置。
  单就液晶面板技术来看,中日韩厂家生产的四大类型液晶屏除S-IPS技术比较另类以外,CPA、P-MVA、S-PVA同属于VA技术。从理论性能来说,四大类型液晶面板只不过有大同小异的区别,而无根本的优劣之分。为了更好的说明问题,这里我们特别选择了四大类型Full HD液晶电视代表型号,比较标示的屏幕参数,显然看到它们都达到了很高的标准。
  
  各自技术特色
  
  说到液晶面板的技术性能特色,我们不能忽视了一个根本前提,即同宗同源,无论哪类液晶面板技术,都不可能跨越基本的液晶特性,因此必然都带有液晶固有的优势和缺陷。但是由于液晶面板厂家的技术类型、材料选择、生产工艺和生产规模的不同,所生产的液晶面板必然各有特色,在产品成本与物理结构也存在一定的差异。
  
  夏普CPA液晶屏
  
  我们常说的夏普液晶屏是指夏普龟山生产线的CPA产品。2004年,全球第一条用于大屏幕液晶电视的夏普6代线在龟山投产。2006年8月,全球最大的夏普8代线在龟山投产。
  真正的夏普CPA液晶屏属于VA软屏,像素呈蜂窝状或者六角形,色彩还原真实,可视角度大,图像细腻,用手轻轻划屏面会出现类似水纹的变形。
  


  CPA(Continuous PinwheelAlignment,连续焰火状排列)技术是夏普一大发明专利。CPA模式的每个像素都具有多个方形圆角的次像素电极,当电压加到液晶层像素电极和另一面的电极上时,形成一个对角的电场,驱使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。
  夏普的CPA屏还采用了ASV(Advanced Super-V)技术,改进了TFT显示屏的响应速度和可视角。其实,ASV并不是指某一种特定的广视角技术,而是一种用于提高图象质量的技术,它主要是通过缩小液晶面板上颗粒之间的间距,增大液晶颗粒上光率,并整体调整液晶颗粒的排布来降低液晶电视的反射,增加亮度和对比度,可视角提高到170度以上。夏普CPA面板生产线生产成本较高,产能有限,为了赢得市场竞争优势,夏普的液晶电视也可能采用价格较低的台湾的VA模式面板或者其他厂家的产品替代CPA模式液晶面板。
  
  三星索尼S-LCD液晶屏
  
  三星和索尼合资生产的S-LCD液晶面板,属于PVA(Patterned Vertical Alignment,垂直取向构型)VA技术范畴。面板半象素结构呈鱼鳞状,线条较细,用手轻划会出现水纹。
  VA面板可分为MVA和PVA两大类型:MVA(Multi-domain VerticalAlignment)模式的液晶面板,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这种垂直取向的液晶分子组成。PVA(Patterned VerticalAlignment,垂直取向构型)是三星推出的一种广视角面板技术,该技术由透明的ITO电极代替MVA中的液晶层凸起物,因此其可以获得更高的开口率和优于MVA的亮度输出,最大限度减少背光源的浪费。在这两种类型基础上又延伸出了S-PVA和P-MVA两种面板类型,可视角度可达170度,响应时间被控制在20毫秒以内(采用Overdrive加速达到8ms GTG),而对比度可轻易超过700:1的高水准。
  S-PVA技术是三星PVA的升级版本,其原理是在液晶分子静止时从传统的直立式变为偏向某一个角度,这样,当施加电压时,液晶分子变为水平状态的反应时间变短了,其响应时间可达全程8ms或更短。
  
  基础学堂
  
  同时因改变了液晶分子配向,对比度、可视角有很大提高。在三星7代产品中,有一种半像素分级显示屏,按照SONY的官方的解释,半像素被称为“将一个副像素分为两个亚副像素”。液晶电视的一个像素,由R、G、B三个像素组成,而采用半像素分级显示的S-PVA面板,每个R、G、B像素,又分为两个“半像素”,当控制面板显示图像的信号电压超过50%时,整个像素发光,当低于50%时,可以控制其中一个关闭,一个发光,通过这两个半像素的组合,提高色彩和灰度的表现力。
  半像素分级显示面板是三星的独家专利技术,可提高画面细节和对比度,色彩层次更丰富、逼真。在屏幕前近距离观察时,“半像素”为“>”状,特征十分明显,很容易判断。
  
  LG-飞利浦LPL液晶屏
  
  LG和飞利浦合资生产的LPL液晶屏,最大的特点在采用了IPS升级技术,具备可视角度高、响应速度快、色彩还原准确、价格便宜的优势。 IPS为In-Plane Switching的缩写,意为平面转换技术。IPS技术与其它面板技术最大的差异就在于,不管在何种状态下液晶分子始终都与屏幕平行,采用完全平行的液晶分子排列方式,使液晶分子可以做最大限度的旋转角度以增加视角,响应速度可达到灰阶8ms。但是由于电极在同一平面上,液晶分子在任何状态下都始终与屏幕保持平行,开口率会有所降低,透光率减少,所以IPS应用在LCD TV上需要更多的背光灯。
  S-IPS为第二代IPS技术,它又引入了一些新的技术。其最大的突破在于实现了由“软”到“硬”的转变,可以完全消除液晶显示屏在受到外界压力时出现的模糊及水纹扩散现象。传统的液晶屏缺乏保护,非常脆弱,哪怕轻轻一碰,也会出现水纹扩散现象,影响画面质量,任何不经意的撞击或挠划,都可能损伤价值不菲的屏面。而LPL面板的鱼鳞状像素方向朝左,用手不容易按出梅花指纹,这就是大家所说的硬屏。
  S-IPS液晶面板改善了IPS模式在某些特定角度的灰阶逆转现象,水平/垂直可视角度由原来的160度提升到178度,采用S-IPS屏的液晶电视画质更加鲜明,画面更亮,在显示动态画面时,对比度的一致性 也大大提高,即使近距离观看也比较通透,颜色细腻。
  
  台湾MVA液晶屏
  
  台湾面板兼收并蓄,博采众长,发展迅速,堪称世界液晶面板市场的一匹黑马。在生产技术方面,既有富士通授权的MVA(Multi-domain VerticalAlignment)面板技术、日立授权的S-lPS面板技术,也有ASV面板技术的影子。比较来说,台湾MVA面板技术发展最为成熟。
  


  富士通发明的MVA(MuIti-domain VerticalAlignment)技术,是一种多象限垂直配向广视角液晶面板技术。这一类型液晶面板的液晶层中包含一种凸出物供液晶分子附着,在不施加电压的状态下,MVA面板的液晶分子垂直于屏幕,施加电压后,液晶分子就会依附在凸出物上偏转,形成垂直于凸出物表面的状态。此时,它与屏幕表面也会产生偏转效应,让背光快速通过,视野角度更为宽广。与其它几类液晶面板比较而言,MVA技术的优点是色彩表现好,纯黑色表现力强,视角达160度以上,反应时间至20ms以内,生产成本较低。
  友达获得富士通MVA授权后,首先对MVA面板可视角、对比度、响应速度、色彩等方面进行了改进,形成了全新的P-MVA技术。2005年友达再次发力,开发出A-MVA面板技术。相比MVA,A-MVA可以在2500:1的超高对比度下保持低色数损失(MVA典型值为800:1左右)。另外,友达还开发成功HiColor和ASPD、APE技术。友达新一代S-MVA产品与三星的S-LCD液晶面板的技术指标基本处在同一水平线上,同样达到了500nits亮度,1000:1对比度、灰阶8ms响应时间、178度可视角度。
  奇美和友达一样,在广视角面板中一直以MVA技术打天下,赢得了较低的生产成本和不俗的出货量。2001年,奇美开发出S-MVA技术,2005年又开发出VAextreme技术,其42和47英寸的VAextreme屏幕全部达到1 920×1080分辨率,色彩显示丰富,动画影像流畅。目前国产42和47英寸FULL HD基本采用的都是这种面板。
  台湾企业MVA液晶屏的生产规模全球首屈一指,目前市场供货量占据了据全球60%以上。中国台湾液晶面板企业从2006年下半年开始在总体出货量方面超过日韩,并且在销量上也逐渐缩小差距。2006年第三季度,台湾企业在全球10英寸以上大型LCD市场上,以3810万张的总销售量在市场占有率方面达到49.2%,比韩国的41.4%多出7.8%。其中,友达光电(AUO)的业绩最为引人注目。2006年10月份,友达大尺寸液晶面板月出货达到了580万片,产量超越三星,名列全球液晶面板厂商之首。
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