液晶面板技术

     自液晶诞生以来，在基础液晶结构之上衍生出了多样化的液晶面板技术。液晶面板技术并不像其产品一般发展得顺风顺水，几种主流技术如同战国时期的诸侯列国，并存且相互争斗。几十年来，每一种技术都曾因某些特性在当时的技术局限而止步不前，面临被淘汰的风险，不过均逢凶化吉，发现一种新的提升方法重新回到竞争中来。   

    这种技术的竞争当然是正面的，液晶技术经过多年的迭代更新，使液晶产品得到了长足稳定的发展。现存的液晶面板技术也已是N国鼎立，互有所长。

现存主流液晶面板技术包括以下：

TN： Twisted Nematic  扭曲向列技术

IPS： In-Plane Switching 平面转换技术

VA： Vertical Alignment 垂直配向技术

PVA： Patterned Vertical Alignment 图像垂直配向技术（VA变形）

MVA： Multi-domain Vertical Alignment 多象限垂直配向技术（VA变形）

TN技术：扭曲向列技术

    TN技术是最早期的液晶显示技术，TN面板也是在入门和中端产品中应用最广泛的面板，被众多厂商选用。

---------------显示原理-----------------

    TN液晶显示屏包括两层由玻璃基板、ITO膜、配向膜、偏光板等制成的夹板，上下夹层中是液晶分子，在接近上部夹层的液晶分子按照上部沟槽的方向来排列，而下部夹层的液晶分子按照下部沟槽的方向排列。

    未通电时，液晶分子的排列像扭转螺旋形，光线透过偏光板跟着液晶做90度扭转，通过下方偏光板，液晶面板显示白色。

    通电后，靠两个电极间电场的驱动，引起液晶分子扭曲向列的电场效应，以控制光源透射或遮蔽功能，光线通过液晶分子空隙维持原方向，被下方偏光板遮蔽，光线被吸收无法透出，液晶面板显示黑色。液晶面板在电压大小控制产生明暗变化，从而将影像显示出来。加上彩色滤光片，即可显示彩色影像。

---------------产品特点-----------------

响应时间快：

    TN液晶的结构使它在响应时间的处理上十分优秀。从2001年30ms到2004年底的8ms的发布；2005年6月，友达光电与三星发布了新一代的高速液晶面板，TN面板响应时间更是突破了8ms，使得TN面板在响应时间方面大幅增强，也成为游戏玩家的电脑显示器首选产品。

价格实惠：

    TN面板价格实惠，成为众多厂商最为经济的液晶选择。

色彩鲜艳度低：

    在显色技术上，TN面板一般是6bit板，只有26万色的显示能力，无法达到真彩显示要求。当然厂商为了弥补这一缺点推出了色彩抖动技术，即通过在一个极短的时间内连续出现几种不同的颜色，使其组合成一个面板本来无法显示的颜色。但毕竟不如原生态真彩面板的显示效果。

可视角度小：

    可视角度受到显示原理的限制，仅为80°—90°，后来厂商实现了液晶表面的涂膜技术，涂上一层补偿膜，然而可视角度仍然不会超过160度。

IPS技术：平面转换技术

    IPS是日立公司开发的广角技术，可以提供双160度（横向和纵向）以上的视角。日立随后推出了S-IPS技术，它进一步增大了视角，响应时间和对比度均有提升。目前，日立已经将IPS/S-IPS技术授权给其他公司使用，如LG、飞利浦、奇美电子等。

---------------显示原理-----------------

    由于两片玻璃基板配向膜沟槽平行，所以液晶分子与玻璃基板保持水平排列。当施加电压后IPS液晶分子发生偏转，从而让光线能够正常通过两层偏光板。当我们断开电路，液晶分子会恢复IPS排列初始状态，这个时候液晶分子分别平行于两层偏光板，光线方向保持不变，无法通过偏光板。

---------------产品特点-----------------

可视角度大：

    面板自身可视角度较高，制造时无需加补偿膜，从屏幕侧面观看不影响观看效果。

色彩鲜艳细腻：

    大部分的IPS面板色彩为10bit，色彩数已达到1.07billion、整屏的灰阶过度丰富，颜色鲜艳细腻，透光率高，看上去更为通透舒适。

另，S-IPS则为第二代IPS技术，它又引入了一些新的技术，改善了IPS模式在某些特定角度的灰阶逆转现象。

响应时间长：

    其缺点是反应时间较慢，响应时间的缩短从技术层面较难达到，而且其对比度相对略低于VA面板。

易漏光：

    IPS面板由于其工艺技术原因，透光率更高，在显示黑色画面的时候无法完全将所有背光都屏蔽，出现屏边缘漏光现象。但由于漏光现象需在黑色画面、昏暗场景下更为容易看到，所以并不影响正常彩色画面的投放，也能为大多数人所接受。

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VA技术：垂直配向技术

    VA型液晶面板在目前的显示器产品中应用较为广泛的面板类型。目前VA型面板分为两种：MVA（多象限垂直配向技术）、PVA（图像垂直配向技术）。

    MVA /P-MVA面板技术MVA是由日本富士通（FUJITSU）公司开发。它的优点是色彩表现好，纯黑色表现力强，视角广。富士通很早就把MVA技术授权给台湾企业，目前生产MVA的厂家有奇美电子和友达光电等。由于台湾企业的积极参与，近些年来MVA面板的成本下降很快，市场普及率较高，是我们平时接触最多的一种广视角面板。目前已经有厂家推出了MVA的升版本P-MVA，其响应时间达到了灰阶8ms甚至更高的水平，而且成本较低。

    PVA/S-PVA面板技术PVA是三星公司开发的广角技术，原理类似于富士通的MVA，其视角度可达双170度以上（横向和纵向），之后三星又在PVA面板上开发出新型的S-PVA面板。S-PVA的响应时间可达灰阶8ms或更高，同时对比度也有很大提升。

---------------显示原理-----------------

    VA技术液晶分子垂直于两片玻璃基板排列，有MVA和PVA两种变形。

    MVA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，液晶分子垂直于屏幕，而一旦在电压的作用下，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，提高透过率，形成画面输出。

    PVA屏是应用透明的ITO电极代替MVA面板中的液晶层凸起物，可以看做是MVA技术的传承和提升，该技术的特殊之处在于能够直接改变液晶单元结构，拥有更佳的面板亮度和静态对比度。

---------------产品特点-----------------

MVA型：

    利用突出物使液晶静止时并非传统的直立式，而是偏 出物改变液晶分子配向，让视野角度更为宽广。在视角的增加上可达160度以上，反应时间缩短至20ms以内。

PVA型：

    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170度，响应时间被控制在20ms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，三星自产品牌的大部份产品都为PVA液晶面板。

色彩表现一般：

    相对于IPS面板10bit的色彩深度，VA面板大多为8bit面板，色域16.7M。但其实人眼对色彩的灵敏度并没有那么高，8bit的真彩效果表现已十分优异。

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