大屏幕液晶顯示器技術(shù)內(nèi)幕全揭密！
正如大屏幕液晶顯示器是許多人的夢(mèng)想一樣，“大屏幕”也曾經(jīng)是液晶顯示業(yè)界的一個(gè)夢(mèng)想。在液晶顯示器發(fā)展初期，由于技術(shù)以及工藝原因限制，液晶只能以小屏幕顯示器件（譬如：電子表、計(jì)算器、掌上游戲機(jī)）的形式出現(xiàn)。
大屏幕液晶顯示器不是夢(mèng)
到八十年代初期，液晶顯示器應(yīng)用領(lǐng)域開(kāi)始擴(kuò)大，但當(dāng)時(shí)TN型液晶顯示器其被動(dòng)的液晶驅(qū)動(dòng)技術(shù)導(dǎo)致屏幕越大響應(yīng)時(shí)間越慢以及顏色數(shù)量極少，液晶顯示器要大屏化尚欠火候。后來(lái)，隨著工藝的進(jìn)步，技術(shù)上允許將TFT（薄膜晶體管）技術(shù)應(yīng)用在液晶面板上，這樣能夠直接把控制信號(hào)加到相應(yīng)的像素上并可保留信號(hào)，實(shí)現(xiàn)快速而精確地控制液晶分子的扭轉(zhuǎn)角度，這意味著大屏幕全彩液晶顯示器的誕生成為可能。
絕大多數(shù)的中、小尺寸液晶顯示器仍然是TN模式
可惜由于TN型液晶屬于“常亮”（液晶像素在沒(méi)有電壓驅(qū)動(dòng)時(shí)該像素顯示為亮）顯示模式，生產(chǎn)工藝中出現(xiàn)的瑕疵容易導(dǎo)致TFT故障而無(wú)法把驅(qū)動(dòng)電壓加到液晶像素上，這在屏幕上就會(huì)顯示成一個(gè)“亮點(diǎn)”。良品率向來(lái)就不高的液晶生產(chǎn)線只能盡量避開(kāi)“亮點(diǎn)”集中的部位來(lái)切割液晶面板，可以成功切割出亮點(diǎn)較少的大屏幕面板并不多，不改進(jìn)工藝的話，生產(chǎn)大屏幕液晶并不經(jīng)濟(jì)。
FPD的后起之秀PDP，可以輕松實(shí)現(xiàn)50英寸以上的超大屏幕
當(dāng)時(shí)，液晶顯示器大屏化成本過(guò)高讓業(yè)界曾一度認(rèn)為液晶顯示器只能與CRT在小屏幕顯示器領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)，F(xiàn)PD（平板顯示器）業(yè)界新秀之一的PDP（等離子顯示器）也因此沾沾自喜，認(rèn)為L(zhǎng)CD（液晶顯示器）根本不可能威脅到PDP在大屏幕顯示領(lǐng)域的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。而事實(shí)上，在近年蓬勃發(fā)展的液晶顯示器領(lǐng)域，小屏幕的15英寸液晶顯示器確實(shí)是絕對(duì)的主流，17英寸的液晶顯示器也尚且能被媒體定義為“大屏幕液晶顯示器”。<
隨著TFT-LCD工藝的進(jìn)一步成熟，各生產(chǎn)廠商良率的逐步上升，特別是VA及IPS類的廣視角液晶技術(shù)的普及從根本上降低了亮點(diǎn)產(chǎn)生的可能（具體原理我們隨后將介紹），大屏幕液晶顯示器得到迅猛發(fā)展。全球液晶顯示器產(chǎn)量前兩名的三星（Samsung）SDI和LG.Philips LCD競(jìng)爭(zhēng)激烈，交替著頻繁刷新最大尺寸液晶面板的世界記錄。到今天，三星已經(jīng)有57英寸超大屏幕的液晶顯示器成品展出。這不但把目前24英寸的CRT顯示器最大記錄（注：NEC曾生產(chǎn)特殊用途的低分辨率37英寸CRT Monitor，Sony也曾經(jīng)于1987年生產(chǎn)45英寸CRT）遠(yuǎn)遠(yuǎn)拋在身后，而且讓一直以為將獨(dú)霸大屏幕市場(chǎng)的PDP倒吸了一口涼氣。液晶顯示器終于得圓大屏幕之夢(mèng)！
24英寸寬屏幕CRT顯示器，Sony Multiscan W900
然而，液晶顯示器并不滿足于現(xiàn)狀，它的最大尺寸還將繼續(xù)增加。其中一個(gè)因素便是2003年液晶電視的熱銷和未來(lái)幾年里大尺寸平板電視的美好前景大大鼓舞了液晶廠商的信心。
全球最大的57英寸TFT-LCD，來(lái)自三星電子
為了降低面板成本，需要在同一塊基板上切割出更多更大尺寸的面板，各大廠商陸續(xù)上馬更新一代的液晶生產(chǎn)線。液晶面板產(chǎn)量已經(jīng)躍居全球之冠的三星更是迫不及待，聯(lián)合CRT時(shí)代的王者Sony跳過(guò)第六代而直接投資第七代面板生產(chǎn)線。第七代面板生產(chǎn)線可以使用1870mm（約73英寸）×2200mm（86英寸）大小的玻璃基板，主要用于生產(chǎn)19英寸和21英寸大屏幕液晶顯示器面板以及32英寸和40英寸大屏幕液晶電視面板。大尺寸生產(chǎn)線的普及讓單位面積的液晶成本得到有效下降，屆時(shí)大屏幕液晶顯示器及液晶電視在PC終端和平板電視領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)將越發(fā)明顯，讓更多的消費(fèi)者受益。
42英寸的LG L4200A，目前國(guó)內(nèi)最大的液晶顯示器
除了新一代生產(chǎn)線陸續(xù)投產(chǎn)推進(jìn)大屏幕普及的利好外，另一個(gè)令人興奮的消息是液晶屏幕無(wú)縫結(jié)合的技術(shù)也取得了實(shí)質(zhì)進(jìn)展！英國(guó)Seamless Display Ltd.在今年春季的IDF 2004展覽會(huì)場(chǎng)上展示了由三塊20英寸液晶面板無(wú)縫結(jié)合成的類似三面鏡的大屏幕液晶顯示器。
Seamless Display的3片20英寸LCD顯示器拼接
該公司采用在屏幕結(jié)合處使用凸鏡原理來(lái)折射光線的Horizon 320專利技術(shù)以消除間隙。讓3張20英寸屏幕無(wú)縫結(jié)合成一個(gè)畫面尺寸相當(dāng)于40英寸并且像素達(dá)到576萬(wàn)（3600×1600）的大屏幕寬屏顯示器。這為液晶顯示技術(shù)向大屏幕發(fā)展另辟蹊徑。<
在CRT時(shí)代，一提到大屏幕顯示器，大家必然會(huì)聯(lián)想起Sony的21英寸、24英寸、三菱的22英寸等產(chǎn)品，它們給人的感覺(jué)是價(jià)格高昂，只適合專業(yè)人士和少數(shù)發(fā)燒玩家。這是由于高分辨率的大屏幕CRT關(guān)鍵技術(shù)迄今為止仍只集中在日本少數(shù)廠商手中，沒(méi)有形成有效競(jìng)爭(zhēng)因而造成產(chǎn)品價(jià)格居高不下，一般消費(fèi)者難于接受。而且CRT顯示器缺點(diǎn)也比較突出，即便是有消費(fèi)能力的用戶也要考慮擁擠的桌子是否適合再放上一龐然大物，再加上CRT顯示器耗電高且具備一定有害輻射等因素，導(dǎo)致大屏幕CRT一直無(wú)法普及，和廣大消費(fèi)者距離甚遠(yuǎn)。
ViewSonic P225fB，340MHz帶寬的22英寸夢(mèng)幻“鉆石瓏”
而在LCD時(shí)代，液晶顯示器相比CRT顯示器除了在亮度、調(diào)節(jié)、環(huán)保、健康等全面勝出，在大屏幕方面，液晶顯示器還具備一些獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
● 大大提高桌面利用率
大屏幕液晶顯示器輕薄的機(jī)身對(duì)提高桌面利用率是顯而易見(jiàn)的。21英寸的CRT顯示器其厚度普遍有50cm之巨，而相同尺寸的液晶顯示器厚度不超過(guò)5cm，大大節(jié)約了桌面空間。隨著雙頭輸出顯卡的普及，越來(lái)越多的用戶需要同時(shí)使用兩臺(tái)顯示器，笨重碩大的CRT顯示器顯然不再適合，液晶顯示器才是非常好的對(duì)象。
55英寸LCD TV的厚度，如果換成CRT……
● 易于懸掛、拼接
大屏幕液晶顯示器大多數(shù)均設(shè)有VESA標(biāo)準(zhǔn)的懸臂接口，可以方便與各種各樣的懸臂支架配合應(yīng)用在特殊的場(chǎng)合中，而液晶顯示器特有的窄邊框設(shè)計(jì)使其在拼接成屏幕墻的時(shí)候更加完美。而CRT由于重量及外形原因，懸掛及拼接電視墻相對(duì)成本要高很多，且效果并不理想。
LCD顯示器的懸掛方案（點(diǎn)擊放大）
LCD顯示器很容易進(jìn)行大屏拼接
● 尺寸靈活多變、適用范圍廣
大屏幕CRT顯示器只有19、21、22、24寥寥幾個(gè)尺寸供選擇，這是由于高精度的大屏幕顯像管對(duì)工藝要求較高，能生產(chǎn)的廠商極少。目前市面上的大屏幕CRT顯示器所需之顯像管主要由日本的索尼（Sony）和三菱（Mitsubishi）提供，因主要配件受限于這兩家而使得大屏幕CRT產(chǎn)品線顯得異常單調(diào)。部分特殊的應(yīng)用場(chǎng)合比如航空、醫(yī)療、氣象需要特殊尺寸的顯示器，顯像管廠商只好另外開(kāi)模小批量生產(chǎn)，這種成本高昂的顯示器顯然非常不經(jīng)濟(jì)。
從55英寸到26英寸，一應(yīng)俱全
而液晶顯示器所需要的液晶面板則是由日本韓國(guó)及中國(guó)（包括臺(tái)灣?。┦?dāng)?shù)家面板廠提供，各廠家還擁有不同世代的數(shù)條生產(chǎn)線，可以生產(chǎn)各種尺寸的產(chǎn)品。所以液晶顯示器如果按尺寸來(lái)分的話，產(chǎn)品非常豐富。單單供PC用的大屏幕液晶就有從18英寸到30英寸內(nèi)不下十余種不同尺寸的產(chǎn)品。而且面板切割靈活，可以方便按用戶要求來(lái)切割成其所需要的特殊尺寸。屏幕比例也有4:3，5:4，16:9，16:10，15:9等等之多。相比之下，大屏幕CRT顯示器屏幕比例只有4:3和16:10（Sony生產(chǎn)的FW900）。另外，由于大屏幕液晶顯示器往往具備屏幕90度旋轉(zhuǎn)的“肖像顯示”功能，所以，其屏幕比例又可隨之靈活地變成3:4或者4:5等。<
● 輸入接口豐富、多功能顯示
以往即使是高端大屏幕CRT顯示器，最多也就具備D-Sub和BNC兩種模擬輸入接口（個(gè)別廠商采用獨(dú)特的接口，如Sun經(jīng)常用的13W3也屬于模擬接口），其顯示器的用途只定位于個(gè)人電腦或者圖形工作站的顯示終端。而大屏幕液晶顯示器則不局限于此，除了具備D-Sub和DVI接口外，多數(shù)產(chǎn)品還另外配備了更多的視頻輸入接口，譬如復(fù)合視頻（AV）、S端子、分量輸入等，個(gè)別附帶立體聲喇叭的產(chǎn)品還具備音頻輸入功能。大屏幕液晶顯示器儼然成了一個(gè)多媒體視頻終端，幾乎可以連接家庭所有具備視頻輸出端口的電器。
23英寸的LG L2320AL，最高分辨率1920×1200
由上可知，大屏幕液晶顯示器相對(duì)CRT而言，并不只是簡(jiǎn)單的把笨重的顯像管換成了輕薄的液晶面板那么簡(jiǎn)單，它在很多方面較CRT均有過(guò)之而無(wú)不及，而且設(shè)計(jì)定位也不再跟CRT一樣只適合專業(yè)應(yīng)用，它為了迎合普通消費(fèi)者增添一些實(shí)用的功能。以往阻礙普通消費(fèi)者接受大屏幕顯示器的種種因素隨大屏幕液晶的誕生而逐漸消失，誘惑令人無(wú)法抗拒，選擇大屏幕液晶顯示器，將顯著提高用戶的工作效率和視覺(jué)體驗(yàn)。
L2320AL搭配的Media Station，支持的音/視頻接口極其豐富
當(dāng)然，大屏幕液晶顯示器也并不是十全十美，如果你對(duì)動(dòng)態(tài)視頻還原和顏色還原的效果要求較高的話，那現(xiàn)在的大屏幕液晶顯示器跟其它液晶顯示器一樣仍然無(wú)法讓你非常的滿意。另外，雖然液晶顯示器屬于新一代的顯示器，但大屏幕的液晶顯示器在帶寬上仍然不及傳統(tǒng)的CRT顯示器，例如：18～22英寸的液晶顯示器帶寬一般為165MHz（最大支持1600×1200@60Hz）左右，而19英寸的CRT其帶寬就已經(jīng)達(dá)到205MHz（最大支持1920×1440@64Hz），高端的22英寸CRT的帶寬甚至達(dá)到340MHz（最大支持2048×1536@79Hz）。
液晶顯示器分辨率紀(jì)錄保持者ViewSonic VP2290b
不過(guò)，有一個(gè)利好的消息就是液晶電視的熱銷大大促進(jìn)了各廠商生產(chǎn)大屏幕液晶的進(jìn)度和增加研發(fā)高速響應(yīng)廣視角液晶的投入。隨著新一代生產(chǎn)線的陸續(xù)投產(chǎn)，大屏幕的產(chǎn)量將很快超過(guò)中、小屏幕，屆時(shí)大屏幕液晶與中、小屏幕液晶成本差距自然會(huì)進(jìn)一步壓縮，液晶顯示器的各項(xiàng)性能指標(biāo)也將越來(lái)越接近甚至超過(guò)CRT顯示器。另外，隨著新一代液晶背光技術(shù)（譬如LED背光）的逐漸成熟，液晶顯示器的顏色還原數(shù)將達(dá)到更高的NTSC比，超過(guò)CRT已不是夢(mèng)想。而在帶寬問(wèn)題上，液晶雖然普遍不及CRT，但也有個(gè)別特殊的產(chǎn)品利用可拼接的DVI接口實(shí)現(xiàn)高解析力，例如ViewSonic VP2290b在其22英寸的屏幕上就可支持3840×2400驚人的分辨率！<
大屏幕液晶顯示器的優(yōu)勢(shì)不僅僅在跟CRT顯示器對(duì)比中體現(xiàn)出來(lái)，相比小屏幕液晶顯示器，它在以下幾個(gè)方面也具備明顯優(yōu)勢(shì)。
● 接口更豐富、DVI成為標(biāo)準(zhǔn)配置
音頻和USB周邊設(shè)備接口
傳統(tǒng)的D-Sub模擬接口和數(shù)字化的DVI視頻接口已經(jīng)成為目前大屏幕液晶顯示器事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)配置。用戶不但可以通過(guò)數(shù)字化的視頻接口享受無(wú)信號(hào)失真的干凈畫面和操控的便利性，還可以通過(guò)傳統(tǒng)D-Sub接口兼容舊顯卡讓兩臺(tái)主機(jī)共用同一臺(tái)顯示器。多數(shù)大屏幕液晶顯示器還配備了其它模擬視頻輸入接口和3.5毫米音頻輸入接口以供多媒體應(yīng)用，部分產(chǎn)品甚至還配備USB Hub。而小屏幕液晶顯示器由于產(chǎn)品普遍定位較低和可供利用空間有限，只有在某些高端型號(hào)才配備部分上述接口。
數(shù)字/模擬雙接口成為大屏幕液晶顯示器的標(biāo)準(zhǔn)配置
● 分辨率更高
在像素間距相同的情況下，大屏幕液晶顯示器比小屏幕液晶顯示器有著更高的分辨率，20英寸以上普遍支持1600×1200，個(gè)別更大的液晶顯示器如23英寸的LG L2320A支持1920×1200。更高的分辨率可以在屏幕上顯示更多的資訊，即使以后觀看1920×1080的HDTV節(jié)目源也不至于丟失太多的像素。另外，更大顯示面積令用戶在欣賞電影時(shí)候不再只局限于一個(gè)視覺(jué)效果非常好的的“皇帝位”，即便是2～3人也能同時(shí)看到相同質(zhì)量的畫面。
高分辨率＋大屏幕＝顯示更多的信息
● 最大色彩還原數(shù)更佳
雖然目前液晶面板主要由我國(guó)臺(tái)灣省、韓國(guó)和日本三地提供，但由于較遲介入液晶生產(chǎn)的關(guān)系，我國(guó)臺(tái)灣省在大屏幕液晶面板的產(chǎn)能上明顯較韓國(guó)日本要低，所以目前市面上的大屏幕液晶顯示器所采用的面板絕大多數(shù)來(lái)自日韓廠商。但另一方面，由于我國(guó)臺(tái)灣省廠商中、小屏幕液晶顯示器用面板產(chǎn)能較高，成本也稍低廉，所以在市面上中、小屏幕液晶顯示器市場(chǎng)的占有率非常高。
這樣的色彩你是否滿意？
產(chǎn)地的不同間接導(dǎo)致了大屏幕液晶顯示器的面板在各方面的性能要比小屏幕液晶稍高一些。譬如大屏幕液晶顯示器所采用的液晶面板最大色彩還原數(shù)基本都是16.7M色（真8位），而小屏幕液晶顯示器的最大色彩還原數(shù)往往都是通過(guò)抖動(dòng)或者時(shí)間分割等技術(shù)手段把6位色屏幕“加工”成16M色。
● 可視角度更好
從這里看，畫面照樣清晰亮麗
大屏幕液晶顯示器由于設(shè)計(jì)定位不同，它往往應(yīng)用于公共信息展示，必須要有較高的可視角度以使各角度觀看到的效果不至于相差太大。所以目前的大屏幕液晶顯示器幾乎都采用了各種不同類型的廣視角技術(shù)（在下一節(jié)我們將詳細(xì)介紹），水平垂直方向的可視角度不低于170°是最起碼的水平，越來(lái)越多的新產(chǎn)品其可視角度都已經(jīng)達(dá)到了176°！而小屏幕液晶雖然也有采用廣視角技術(shù)，但多數(shù)為較落后的技術(shù)，可視角度從140°～170°參差不齊，實(shí)際效果相比大屏幕液晶顯示器有較大差距。<
如果讓你去選擇一臺(tái)高端CRT顯示器，你一定會(huì)毫不猶豫地把目光投向采用了“特麗瓏”技術(shù)或者“鉆石瓏”技術(shù)的產(chǎn)品，因?yàn)椤碍嚬堋笔撬袃?yōu)品CRT顯示器必然的選擇。一般來(lái)說(shuō)，“瓏管”顯示器在畫面質(zhì)量上較其它類型的顯示器有著明顯的優(yōu)勢(shì)，是否采用“瓏管”已經(jīng)成為有經(jīng)驗(yàn)的消費(fèi)者判定一臺(tái)CRT顯示器等級(jí)的首要標(biāo)準(zhǔn)。
采用PVA技術(shù)的三星SyncMaster 213T
那液晶顯示器又該如何判定好壞呢？如果看響應(yīng)時(shí)間的話，你會(huì)發(fā)現(xiàn)市面上響應(yīng)時(shí)間僅16ms的產(chǎn)品其色彩卻不盡人意?？纯梢暯嵌?？部分標(biāo)榜水平垂直各170°的產(chǎn)品其實(shí)在90°就已經(jīng)出現(xiàn)明顯失真了?？雌放疲磕呐率怯小耙壕е酢泵婪Q的Sharp其液晶顯示器產(chǎn)品也未必一定采用高品質(zhì)的Sharp面板?？戳炼?？事實(shí)上目前大多數(shù)“高亮”液晶細(xì)節(jié)表現(xiàn)令人失望?？磳?duì)比度？標(biāo)稱對(duì)比度奇高的產(chǎn)品或許其可視角度又一塌糊涂……
IPS陣營(yíng)的現(xiàn)任掌門非LG.Philips LCD莫屬
那么，到底該依靠什么來(lái)判斷液晶顯示器的高下呢？其實(shí)跟高端CRT顯示器都采用“瓏管”這一共性類似，目前高端的大屏幕液晶顯示器都無(wú)一例外地采用了以寬視角為主要訴求點(diǎn)的各種“廣視角技術(shù)”。從某一特定技術(shù)在行業(yè)里所代表的意義來(lái)看，我們可以這樣斷言：采用了廣視角技術(shù)的液晶面板在LCD時(shí)代的地位就相當(dāng)于CRT時(shí)代的“瓏管”！<
液晶顯示器經(jīng)過(guò)近年的高速發(fā)展，其各項(xiàng)性能指標(biāo)都有了顯著的提高：在亮度、對(duì)比度上已經(jīng)不亞于CRT，分辨率也基本相當(dāng)，最大顏色還原數(shù)發(fā)展到目前的16.7M色已經(jīng)完全可以接受。因此，要想全面超越CRT顯示器，LCD顯示器目前最為迫切需要解決的問(wèn)題就是響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)和可視角度過(guò)窄。
12ms響應(yīng)時(shí)間的明基BenQ FP756-12ms
在響應(yīng)時(shí)間問(wèn)題上，雖然主流產(chǎn)品16ms～30ms的水平相比CRT尚有不小差距，但由于目前絕大多數(shù)消費(fèi)者對(duì)液晶顯示器的應(yīng)用仍然以靜態(tài)畫面顯示為主，LCD的響應(yīng)時(shí)間雖然不及CRT但也不是對(duì)任何游戲都有都不可接受的負(fù)面影響。另外，迄今為止每一次技術(shù)更新為主流液晶顯示器帶來(lái)的響應(yīng)時(shí)間小幅度縮短實(shí)際上對(duì)動(dòng)態(tài)畫面還原效果的改善并不明顯，再加上LCD隨視角增大而出現(xiàn)畫面明顯失真的頑疾對(duì)使用者影響實(shí)在太大——特別是液晶電視熱銷和越來(lái)越多的便攜數(shù)碼產(chǎn)品采用TFT-LCD顯示屏之后讓用戶對(duì)液晶的可視角度更加敏感……所以，如何有效改善液晶顯示器的可視角度成為各面板廠商目前最重要的研發(fā)項(xiàng)目之一。
對(duì)于大屏幕液晶顯示器而言，由于其主要定位于高端市場(chǎng)，功能配備齊全：最典型的例子是屏幕可旋轉(zhuǎn)功能。對(duì)于早期視角較差的TN模式液晶顯示器來(lái)說(shuō)，屏幕由“風(fēng)景”模式縱向旋轉(zhuǎn)成“肖像”模式之后，原來(lái)較差的垂直方向視角遂轉(zhuǎn)變成水平視角，用戶稍微水平轉(zhuǎn)動(dòng)視線就會(huì)觀察到非常明顯的失真。所以，只有基于廣視角技術(shù)的液晶面板才能真正體現(xiàn)可旋轉(zhuǎn)功能的使用價(jià)值。此外，大屏幕液晶顯示器更加適合在中、遠(yuǎn)距離觀看，此時(shí)視線的偏轉(zhuǎn)不可避免，視角問(wèn)題再度凸顯。
優(yōu)派VP201s，16ms響應(yīng)時(shí)間的20英寸大屏幕液晶顯示器
跟小屏幕顯示器不一樣，大屏幕液晶顯示器往往是多人同時(shí)使用，譬如同事之間研究問(wèn)題、跟朋友或者家人一起玩游戲、看電影等，這些用途都對(duì)顯示器的可視角度有較高要求，只有采用廣視角技術(shù)的液晶顯示器才能保證各使用者在不同角度看到的畫面基本一樣。
另外，大屏幕液晶顯示器顯示區(qū)域大，在使用距離一定的情況下，人眼在觀察屏幕中心區(qū)域和邊角區(qū)域時(shí)視角有一定的差別，視角不良的顯示器將直接導(dǎo)致使用者在任意角度同時(shí)看到的屏幕中心區(qū)域與邊角區(qū)域畫面相差甚遠(yuǎn)，這對(duì)于要求嚴(yán)格的平面設(shè)計(jì)工作者以及其他一些高端用戶而言是絕對(duì)無(wú)法接受的——并且，液晶顯示器的屏幕越大，這個(gè)問(wèn)題就越突出。因此，廣視角技術(shù)也是讓用戶能看到畫面均勻的大屏幕顯示器的重要保證。
綜上所述，廣視角技術(shù)對(duì)液晶顯示器、特別是大屏幕液晶顯示器是非常重要的。<
在研究廣視角技術(shù)之前，我們先重新理解一下“可視角度”這個(gè)即熟悉又陌生的液晶關(guān)鍵性能指標(biāo)。液晶顯示器的可視角度定義了液晶顯示器保持畫面失真不超過(guò)一定范圍時(shí)候的最大觀看角度。
所謂畫面失真，主要包括以下三個(gè)方面。
● 對(duì)比度
隨觀看角度的增加，屏幕上出現(xiàn)對(duì)比度銳減（黑色變白，白色變黑）的現(xiàn)象，一般定義對(duì)比下降到10的時(shí)候該角度為最大可視角度，這也是目前我們看到的可視角度最常用的表征方法，不同廠商對(duì)對(duì)比度下降的最低值有不同的要求（有些廠商在標(biāo)注可視角度指標(biāo)時(shí)會(huì)說(shuō)明CR≥5或10）。
● 色差
隨觀看角度增加屏幕上顏色銳變，當(dāng)這種變化即將超過(guò)一個(gè)“無(wú)法接受”值的時(shí)候，定義該角度為最大可視角度。
● 灰階逆轉(zhuǎn)
隨觀看角度增加導(dǎo)致屏幕上出現(xiàn)灰階逆轉(zhuǎn)（低灰階比高灰階還要亮），定義即將產(chǎn)生逆轉(zhuǎn)的臨界點(diǎn)時(shí)的觀看角度為最大可視角度。
顯然，根據(jù)對(duì)比度來(lái)表述的可視角度是目前各廠商普遍采用的方式。由于各廠商對(duì)對(duì)比度下降的最低值有不同的要求，籍由此而表征的可視角度自然標(biāo)準(zhǔn)各異，參考意義不大。有鑒于此，日立顯示器（Hitachi Display）在去年11月日本橫濱舉辦的FPD International 2003上提出采用中間色階對(duì)比度的視角、基于視角的灰階變化率及色彩變化率三種變化結(jié)合來(lái)表述液晶顯示器的可視角度的新方法。這種更科學(xué)更實(shí)用的可視角度定義標(biāo)準(zhǔn)如果能被業(yè)界采納，將會(huì)是消費(fèi)者的一大福音。<
如何改善液晶顯示器隨觀看角度變化而失真的現(xiàn)象呢？首先我們得了解導(dǎo)致失真現(xiàn)象的根本原因。
為什么CRT顯示器不存在可視角度的限制？這是因?yàn)镃RT顯示器是靠電子撞擊屏幕上的磷光粉來(lái)發(fā)光的，在玻璃介質(zhì)下各像素發(fā)光的時(shí)候其光線都是毫無(wú)遮攔地向所有方向發(fā)射，這樣，眼睛在任意角度觀看的時(shí)候都能看到完全一樣的畫面。當(dāng)有強(qiáng)光通過(guò)CRT屏幕表面反射入眼睛時(shí)，眼睛所看到的畫面就是屏幕上正常的畫面與強(qiáng)光反射所造成的白色畫面兩者的疊加，這樣會(huì)造成畫面對(duì)比度和色飽和度下降。為了解決這個(gè)問(wèn)題，現(xiàn)在的CRT顯示器在屏幕表面都有特別的涂層（防反射、防眩光，簡(jiǎn)稱AR、AG）來(lái)改善這種受強(qiáng)光干擾而導(dǎo)致的畫面失真。
液晶顯示器也有能實(shí)現(xiàn)上述功能的表面處理，所以正常的室內(nèi)光線對(duì)液晶屏幕所顯示的畫面影響不大，不至于造成明顯的對(duì)比度和色飽和度的下降。但致命的是，由于液晶顯示器是一種被動(dòng)發(fā)光的顯示器件，其光源是顯示器內(nèi)部以面光源形式存在的背光模組，因此這種表面處理只對(duì)屏幕外的干擾光線有效，而不能有效抑制從液晶內(nèi)部產(chǎn)生的雜亂光線對(duì)正常光線的干擾。這樣，當(dāng)從某一個(gè)角度斜向觀看液晶屏幕的時(shí)候，這些本來(lái)不應(yīng)該被看到的雜亂光線因?yàn)橐壕Х肿拥恼凵浜推渌蚨M(jìn)入眼睛，造成畫面失真。
那么，又是什么原因?qū)е逻@些雜亂光線的產(chǎn)生呢？這得歸咎于液晶分子的光學(xué)特性和排列方式。
如圖，液晶分子的形狀類似于一個(gè)被拉長(zhǎng)了的橄欖球，所以又稱棒狀液晶或者線狀液晶，它跟大多數(shù)晶體一樣都具有雙折射率的特性，就是說(shuō)光線進(jìn)入液晶分子內(nèi)部以后會(huì)被分成兩條折射線。我們把遵守Snell定律的光線叫尋常光線（o線），不遵守Snell定律的光線叫做非常光線（e線），在棒狀液晶分子上的o線速度no要比e線的ne快，因?yàn)檎凵渎矢馑俪煞幢?，所以長(zhǎng)軸方向的折射率要大于短軸方向的折射率，即雙折射率△n＝ne－no＞0，光學(xué)上把它稱作正型液晶。
當(dāng)入射光與液晶分子長(zhǎng)軸方向成一定角度進(jìn)入液晶時(shí)，液晶中光速的合成方向與液晶分子的長(zhǎng)軸的夾角將變小，也就是說(shuō)，光線進(jìn)入液晶分子之后，其方向?qū)⑾蛞壕Х肿娱L(zhǎng)軸方向靠攏。
如圖，當(dāng)被偏振片“過(guò)濾”后的直線偏振光進(jìn)入液晶分子時(shí)，它的狀態(tài)將按直線、橢圓、圓、橢圓、直線偏振光的順序變化，偏光方向也發(fā)生變化。
如圖，通過(guò)特殊的工藝把兩塊玻璃基板制成方向互相垂直的溝槽，灌入液晶后，液晶分子按照扭曲的方式排列，當(dāng)扭曲螺距大于入射光波長(zhǎng)時(shí)，入射光將被液晶分子“扭轉(zhuǎn)”。<
最常見(jiàn)的TN模式液晶顯示器就是利用液晶分子的上述光學(xué)特性，通過(guò)調(diào)制光線來(lái)達(dá)到顯示圖像的目的的。
如圖，在平行于玻璃基板并按照扭曲向列排列的液晶分子兩端加上偏振方向互相垂直的偏振片，在玻璃電極板未通電時(shí)，光線受到扭曲排列的液晶分子所“扭轉(zhuǎn)”，順利地通過(guò)兩片偏振片。通電后，玻璃電極板之間的液晶分子的長(zhǎng)軸將按照電場(chǎng)方向排列，即全部垂直于玻璃基板，這樣光線將無(wú)法受到任何的“扭轉(zhuǎn)”，偏振方向不會(huì)改變，所以不能通過(guò)第二塊偏振片，也就無(wú)法到達(dá)用戶的眼睛。通過(guò)控制玻璃電極板之間的電壓來(lái)控制液晶分子長(zhǎng)軸方向的改變幅度，從而調(diào)制光線通過(guò)的量，這樣就可以顯示不同灰階的圖像，配合彩色濾光片就可以還原彩色的畫面了。
TN模式液晶利用液晶分子的光學(xué)特性來(lái)顯示圖像，但這種特性也正是導(dǎo)致TN模式液晶顯示器可視角度狹窄的根本原因。我們看到，在顯示不同灰階的時(shí)候，液晶分子的長(zhǎng)軸跟玻璃基板的角度是不一樣的，用戶從不同角度觀看屏幕時(shí)，有時(shí)看到的是液晶分子的長(zhǎng)軸，有時(shí)則是短軸。由于液晶分子在光學(xué)上表現(xiàn)為各向異性，我們?cè)诓煌嵌人吹降牧炼染蜁?huì)不一樣，這就是TN模式液晶顯示器的視角依存性。
另外，理論上在玻璃電極板通電時(shí)，光線透過(guò)垂直于基板的液晶分子后是無(wú)法穿透第二塊偏振片的，但實(shí)際上此時(shí)若在某些特定角度范圍內(nèi)會(huì)看到液晶分子的長(zhǎng)軸，即該角度上的透光率反而增加了，這樣低灰階的畫面看上去可能比高灰階的亮度還高，這就是TN模式液晶顯示器所固有的灰階逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象。
如圖，在B處正視屏幕看到的是正常的中灰階畫面，而在A或者C處看到的卻是高灰階和低灰階，這樣所看到的畫面其灰階也隨觀看角度不同而漸變。
從上面的視角特性圖我們可以看出，TN模式液晶的視角特性很不均勻，其垂直方向視角遠(yuǎn)比水平視角要差，而且在屏幕下方較大的角度范圍內(nèi)都會(huì)看到灰階逆轉(zhuǎn)。
要改善液晶顯示器的視角依存性，必須采用相應(yīng)的技術(shù)手段降低或者消除這些由于液晶分子固有的光學(xué)特性對(duì)顯示效果的負(fù)面影響。一些簡(jiǎn)單的處理方法對(duì)改善視角也是頗有成效的。其中一例如圖所示，在背光模組之后采用一縱一橫的兩塊棱鏡玻璃板來(lái)聚光，把面光源轉(zhuǎn)成線光源再聚成點(diǎn)光源直射入液晶盒，這種準(zhǔn)直背光源對(duì)提高對(duì)比度和可視角度皆有幫助。
另外，針對(duì)TN模式液晶顯示器對(duì)某一特定視角的依存性特性，采用多組長(zhǎng)軸方向不同的液晶分子來(lái)合成一個(gè)像素，這樣用不同朝向的液晶分子來(lái)補(bǔ)償不同方向的視角，精確地設(shè)計(jì)好它們之間的排列，其合成的視角也可以達(dá)到比較理想的效果。這種方式叫做多疇TN模式，疇越多所能補(bǔ)償?shù)囊暯且苍蕉啵?dāng)然這樣對(duì)工藝要求也更高。
上圖是一種雙疇模式的原理圖，疇A和疇B的液晶分子取向正好相反，這樣可以解決好水平或者垂直方向的視角問(wèn)題。下面我們將重點(diǎn)介紹目前幾種主流的廣視角技術(shù)。<
TN＋Film這種技術(shù)仍然基于傳統(tǒng)的TN模式液晶，只是在制造過(guò)程中增加一道貼膜工藝，可以沿用現(xiàn)有的生產(chǎn)線，對(duì)TN模式液晶Panel的生產(chǎn)工藝改變不大，因此不會(huì)導(dǎo)致良品率下降，成本得到有效控制。由此可見(jiàn)，TN＋Film廣視角技術(shù)最大的特點(diǎn)就是價(jià)格低廉，技術(shù)準(zhǔn)入門檻低，應(yīng)用廣泛。
由于TN模式液晶顯示器在加電后呈暗態(tài)，未加電時(shí)呈亮態(tài)，因此它屬于NW（Normal White常亮）模式液晶。當(dāng)由于各種因素造成某些像素上的TFT（薄膜晶體管）損壞時(shí)，電壓就無(wú)法加到該像素上，這樣該像素上的液晶分子無(wú)法得到扭轉(zhuǎn)的動(dòng)力，在任何情況下光線都將穿透液晶盒兩端的偏振片使該像素永遠(yuǎn)處于亮態(tài)，這就是我們常說(shuō)的亮點(diǎn)。TN＋Film模式的廣視角技術(shù)沒(méi)有對(duì)此進(jìn)行任何改進(jìn)，所以仍然存在亮點(diǎn)較多的問(wèn)題。
TN＋Film廣視角技術(shù)被廣泛應(yīng)用于主流液晶顯示器
應(yīng)用TN＋Film廣視角技術(shù)的液晶顯示器除了在視角上比普通TN液晶顯示器有所進(jìn)步之外，TN模式液晶的其他缺點(diǎn)如響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、開(kāi)口率低、最大色彩數(shù)少等等也毫無(wú)遺漏地繼承了下來(lái)。雖然通過(guò)精密的擴(kuò)展膜可以有效提高可視角度，但由于擴(kuò)展膜畢竟是固定的，不能對(duì)任意灰階任意角度進(jìn)行補(bǔ)償，所以總體來(lái)說(shuō)TN＋Film還是不夠理想，TN模式的液晶顯示器所固有的灰階逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象依舊存在。充其量它只是一種過(guò)渡性質(zhì)的廣視角模式。
雖然TN＋Film廣視角技術(shù)效果有限，但并不代表視角補(bǔ)償膜就是一種落后技術(shù)，相反，視角補(bǔ)償膜在各種模式的液晶顯示器下均有關(guān)鍵性作用。事實(shí)上，不同模式的液晶顯示器都會(huì)因?yàn)橐壕Х肿拥臓顟B(tài)不同而衍生出不同的光學(xué)畸變，要實(shí)現(xiàn)完美的視角特性，光學(xué)補(bǔ)償膜必不可少。為了達(dá)到更好的補(bǔ)償效果，一種利用液晶聚合物（LCP）取向性來(lái)設(shè)計(jì)的光學(xué)補(bǔ)償膜已經(jīng)開(kāi)始實(shí)用化。要實(shí)現(xiàn)良好的可視角度，跟合理的液晶模式設(shè)計(jì)和精密的視角補(bǔ)償膜是分不開(kāi)的。
TN＋Film廣視角技術(shù)原理分析
TN＋Film廣視角技術(shù)是基于TN液晶顯示器的改進(jìn)技術(shù)，液晶分子的排列還是TN模式，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)仍然是在加電后由面板的平行方向向垂直方向扭轉(zhuǎn)。它是采用雙折射率△n＜0的透明薄膜來(lái)補(bǔ)償由于TN液晶盒（△n＞0）造成的相位延遲以實(shí)現(xiàn)廣視角的目的，所以這個(gè)Film又叫相差膜或者補(bǔ)償膜（也有視角拓寬膜之稱）。相差膜是將透明薄膜經(jīng)過(guò)拉伸等處理后做成預(yù)定形變的構(gòu)件。
如圖是補(bǔ)償膜的補(bǔ)償原理圖。補(bǔ)償膜并不只貼在液晶面板表面?zhèn)?，而是液晶盒的兩?cè)，當(dāng)光線從下方穿過(guò)補(bǔ)償薄膜后便有了負(fù)的相位延遲（因?yàn)檠a(bǔ)償薄膜△n＜0）,進(jìn)入液晶盒之后由于液晶分子的作用，在到液晶盒中間的時(shí)候，負(fù)相位延遲給正延遲抵消為0。當(dāng)光線繼續(xù)向上進(jìn)行又因?yàn)槭艿缴喜糠忠壕Х肿拥淖饔枚诖┏鲆壕Ш械臅r(shí)候有了正的相位延遲，當(dāng)光線穿過(guò)上層補(bǔ)償薄膜后，相位延遲剛好又被抵消為0。這樣用精確的補(bǔ)償薄膜配合TN模式液晶可以取得很好的改善視角效果。<
顧名思義，MVA（Multi-domain Vertical Alignment）模式的液晶顯示器，其液晶分子長(zhǎng)軸在未加電時(shí)不像TN模式那樣平行于屏幕，而是垂直于屏幕，并且每個(gè)像素都是由多個(gè)這種垂直取向的液晶分子疇組成。當(dāng)電壓加到液晶上時(shí)，液晶分子便倒向不同的方向。這樣從不同的角度觀察屏幕都可以獲得相應(yīng)方向的補(bǔ)償，也就改善了可視角度。
在未進(jìn)行光學(xué)補(bǔ)償?shù)那疤嵯?，MVA模式對(duì)視角的改善僅限上下左右四個(gè)方向，而其他方位角視角仍然不理想。如果采用雙軸性光學(xué)薄膜補(bǔ)償，將會(huì)得到比較理想的視角。
盡管在某個(gè)特殊方位以很大的角度觀察屏幕還可能會(huì)看到灰階逆轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，但總的來(lái)說(shuō)，MVA廣視角模式已經(jīng)很大程度解決了TN模式的這一痼疾。由于這種模式的液晶顯示器在未受電時(shí)，屏幕顯示是黑色，所以又叫做NB（Normal Black，常黑）模式液晶顯示器，這種方式有個(gè)最大好處就是當(dāng)TFT損壞時(shí)，該像素則永遠(yuǎn)呈暗態(tài)，也就是我們常說(shuō)的“暗點(diǎn)”。雖然它也屬于“壞點(diǎn)”，不過(guò)相對(duì)TN模式上常見(jiàn)的“亮點(diǎn)”來(lái)說(shuō)，“暗點(diǎn)”要更難發(fā)現(xiàn)，也就是說(shuō)對(duì)畫面影響更小，用戶也較容易接受。
MVA模式由于液晶分子的運(yùn)動(dòng)幅度沒(méi)有TN模式那么大，相對(duì)來(lái)說(shuō)加電后液晶分子要轉(zhuǎn)動(dòng)到預(yù)定的位置會(huì)更快一些，而且在靠近電極斜面的液晶分子在受電時(shí)會(huì)迅速轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)離電極更遠(yuǎn)的液晶分子運(yùn)動(dòng)。因此改變液晶分子的排列后的MVA廣視角技術(shù)有利于提高液晶的響應(yīng)速度。
采用MVA技術(shù)的明基BenQ FP991，對(duì)比度達(dá)到700:1
液晶分子垂直取向意味著Panel兩端的液晶分子無(wú)需平行于Panel排列，也就是說(shuō)MVA在制造上不再需要摩擦處理，提高了生產(chǎn)效率。配合光學(xué)補(bǔ)償膜后的MVA模式液晶顯示器正面對(duì)比度可以做得非常好，即使要達(dá)到1000:1也并不難。遺憾的是MVA液晶會(huì)隨視角的增加而出現(xiàn)顏色變淡的現(xiàn)象，如果以色差變化來(lái)定義可視角度的話，MVA模式會(huì)比較吃虧，但總的來(lái)說(shuō)它對(duì)于傳統(tǒng)的TN模式還是改進(jìn)比較大。
MVA模式并不是完美的廣視角技術(shù)。它特殊的電極排列讓電場(chǎng)強(qiáng)度并不均勻，如果電場(chǎng)強(qiáng)度不夠的話，會(huì)造成灰階顯示不正確。因此需要把驅(qū)動(dòng)電壓增加到13.5V，以便精確控制液晶分子的轉(zhuǎn)動(dòng)。另外由于它的液晶分子排列完全不同于傳統(tǒng)的TN模式，在灌入液晶時(shí)如果采用傳統(tǒng)工藝，所需要的時(shí)間會(huì)大大增加，因此現(xiàn)在普遍應(yīng)用一種叫ODF（One-Drop Fill，滴下式注入法）的高速灌入工藝，因此綜合來(lái)看，相對(duì)傳統(tǒng)的TN模式液晶，MVA的成本有所提高。
MVA廣視角技術(shù)原理分析
TN模式液晶顯示器視角狹窄的主要原因是液晶分子在運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)軸指向變化太大，讓觀察者看到的分子長(zhǎng)軸在屏幕的“投影”長(zhǎng)短有明顯差距，在某些角度看到的是液晶長(zhǎng)軸，某些角度則看到短軸。VA模式則可改善這種液晶工作時(shí)長(zhǎng)軸變化的幅度，VA即Vertical Alignment（垂直取向）。
如圖，它依靠叫做Protrusion的屋脊?fàn)钔蛊鹞飦?lái)使液晶本身產(chǎn)生一個(gè)預(yù)傾角（Pre-tilt Angle）。這個(gè)凸起物頂角的角度越大，則分子長(zhǎng)軸的傾斜度就越小。早期的VA模式液晶凸起物只在一側(cè)，后期的MVA凸起物則在上下兩端。
如圖是一種雙疇VA模式液晶。未加電時(shí)，液晶分子長(zhǎng)軸垂直于屏幕，只有在靠近凸起物電極的液晶分子略有傾斜，光線此時(shí)無(wú)法穿過(guò)上下兩片偏光板。當(dāng)加電后，凸起物附近的液晶分子迅速帶動(dòng)其他液晶轉(zhuǎn)動(dòng)到垂直于凸起物表面狀態(tài)，即分子長(zhǎng)軸傾斜于屏幕，透射率上升從而實(shí)現(xiàn)調(diào)制光線。
在這種雙疇模式中相鄰的疇分子狀態(tài)正好對(duì)稱，長(zhǎng)軸指向不同的方向，VA模式就是利用這種不同的分子長(zhǎng)軸指向來(lái)實(shí)現(xiàn)光學(xué)補(bǔ)償。
如圖，在B處看到的是中灰階，在A和C處能同時(shí)看到的高灰階和低灰階，混色后正好是中灰階。
當(dāng)把雙疇模式液晶中的直條三角棱狀凸起物改成90°來(lái)回曲折的三角棱狀凸起物后（如圖），液晶分子就可巧妙分成四個(gè)疇，也即多疇模式。四疇模式液晶在受電后，A、B、C、D各疇的液晶分子分朝四個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，這就對(duì)液晶顯示器的上下左右視角都同時(shí)補(bǔ)償，因此MVA模式的液晶顯示器在這四個(gè)方向都有不錯(cuò)的視角?；谶@樣的補(bǔ)償原理，可以更改凸起物的形狀，用更多不同方向的液晶疇來(lái)補(bǔ)償任意視角可以取得很好效果。<
PVA（Patterned Vertical Alignment，垂直取向構(gòu)型）廣視角技術(shù)
PVA廣視角技術(shù)同樣屬于VA技術(shù)的范疇，實(shí)際上它跟MVA極其相似，可以說(shuō)是MVA的一種變形。PVA采用透明的ITO層代替MVA中的凸起物，制造工藝與TN模式相容性較好。透明電極可以獲得更好的開(kāi)口率，最大限度減少背光源的浪費(fèi)。
PVA和MVA畢竟一脈相承，在實(shí)際性能表現(xiàn)上兩者都是相當(dāng)?shù)摹VA也屬于NB（常暗）模式液晶，在TFT受損壞而未能受電時(shí)，該像素呈現(xiàn)暗態(tài)。這種模式大大降低了液晶面板出現(xiàn)“亮點(diǎn)”的可能性。
PVA廣視角技術(shù)原理分析
不用屋脊形的凸起物如何生成傾斜的電場(chǎng)呢？PVA很巧妙的解決了這一問(wèn)題。如圖，PVA上的ITO不再是一個(gè)完整的薄膜，而是被光刻了一道道的縫，上下兩層的縫并不對(duì)應(yīng)，從剖面上看，上下兩端的電極正好依次錯(cuò)開(kāi)，平行的電極之間也恰好形成一個(gè)傾斜的電場(chǎng)來(lái)調(diào)制光線。
CPA (Continuous Pinwheel Alignment，連續(xù)焰火狀排列) 模式廣視角技術(shù)
CPA模式廣視角技術(shù)嚴(yán)格來(lái)說(shuō)也屬于VA陣營(yíng)的一員。在未加電狀態(tài)下，液晶分子跟VA模式一慣特性一樣都是分子長(zhǎng)軸垂直于面板方向互相平行排列。如圖，CPA模式的每個(gè)像素都具有多個(gè)方形圓角的次像素電極，當(dāng)電壓加到液晶層次像素電極和另一面的電極上時(shí)，形成一個(gè)對(duì)角的電場(chǎng)驅(qū)使液晶向中心電極方向傾斜。各液晶分子朝著中心電極呈放射的焰火狀排列。由于像素電極上的電場(chǎng)是連續(xù)變化的，所以這種廣視角模式被稱作“連續(xù)焰火狀排列（CPA）”模式。
在性能上，CPA模式與MVA基本相當(dāng)，而且CPA也屬于NB（常黑）模式液晶，在未受電情況下屏幕為黑色，在生產(chǎn)導(dǎo)致TFT損壞時(shí)也同樣不易產(chǎn)生“亮點(diǎn)”。因?yàn)镃PA模式在各個(gè)方向均有相應(yīng)的液晶分子作補(bǔ)償，所以在視角表現(xiàn)上除了水平和垂直兩方向外在其他傾斜角也有不錯(cuò)的表現(xiàn)。<
跟MVA廣視角技術(shù)一樣，IPS（In Plane Switching）模式的廣視角技術(shù)也是在液晶分子長(zhǎng)軸取向上做文章，不同的是應(yīng)用IPS廣視角技術(shù)的液晶顯示讓觀察者任何時(shí)候都只能看到液晶分子的短軸，因此在各個(gè)角度上觀看的畫面都不會(huì)有太大差別，這樣就比較完美地改善了液晶顯示器的視角。
第一代IPS技術(shù)針對(duì)TN模式的弊病提出了全新的液晶排列方式，實(shí)現(xiàn)較好的可視角度。第二代IPS技術(shù)（S-IPS即Super-IPS）采用人字形電極，引入雙疇模式，改善IPS模式在某些特定角度的灰階逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象。第三代IPS技術(shù)（AS-IPS即Advanced Super-IPS）減小液晶分子間距離，提高開(kāi)口率，獲得更高亮度。
目前而言，IPS在各個(gè)方位都有著最好的可視角度，而不象其他模式那樣只是在上下左右四個(gè)角度上視角特別突出。應(yīng)用IPS技術(shù)的液晶顯示器在左上和右下角45度會(huì)出現(xiàn)灰階逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象，這可以通過(guò)光學(xué)補(bǔ)償膜改善。
IPS廣視角技術(shù)也屬于NB常黑模式液晶。在未加電時(shí)其表現(xiàn)為暗態(tài)，所以應(yīng)用IPS廣視角技術(shù)的液晶顯示器相對(duì)來(lái)說(shuō)出現(xiàn)“亮點(diǎn)”的可能性也較低。跟MVA模式一樣，IPS廣視角的暗態(tài)透過(guò)率也非常低，所以它的黑色表現(xiàn)是非常好的，不會(huì)有什么漏光。
IPS一個(gè)最大特點(diǎn)就是它的電極都在同一面上，而不象其他液晶模式的電極是在上下兩面。因?yàn)橹挥羞@樣才能營(yíng)造一個(gè)平面電場(chǎng)以驅(qū)使液晶分子橫向運(yùn)動(dòng)。這種電極對(duì)顯示效果有負(fù)面影響：當(dāng)把電壓加到電極上后，靠近電極的液晶分子會(huì)獲得較大的動(dòng)力，迅速扭轉(zhuǎn)90度是沒(méi)問(wèn)題的。但是遠(yuǎn)離電極的上層液晶分子就無(wú)法獲得一樣的動(dòng)力，運(yùn)動(dòng)較慢。只有增加驅(qū)動(dòng)電壓才可能讓離電極較遠(yuǎn)的液晶分子也獲得不小的動(dòng)力。所以IPS的驅(qū)動(dòng)電壓會(huì)較高，一般需要15伏。由于電極在同一平面會(huì)使開(kāi)口率降低，減少透光率，所以IPS應(yīng)用在LCD TV上會(huì)需要更多的背光燈。
IPS廣視角技術(shù)原理分析
如圖，細(xì)條型的正負(fù)電極間隔排列在基板上，有些類似早期的VA模式液晶。把電壓加到電極上，原來(lái)平行于電極的液晶分子會(huì)旋轉(zhuǎn)到與電極垂直的方向，但液晶分子長(zhǎng)軸仍然平行于基板，控制該電壓的大小就把液晶分子旋轉(zhuǎn)到需要的角度，配合偏振片就可以調(diào)制極化光線的透過(guò)率，以顯示不同的色階。IPS的工作原理有些類似于TN模式液晶，不同的是IPS模式的液晶分子排列不是扭曲向列而且其長(zhǎng)軸方向始終平行于基板。
針對(duì)IPS模式在斜45°方向的灰階逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象，除了可以采用光學(xué)薄膜來(lái)補(bǔ)償，還可以依照MVA的特性來(lái)對(duì)IPS“優(yōu)化”。如圖，把IPS原來(lái)直條形的電極改成像MVA模式那樣的曲折電極“人形電極”，這種改進(jìn)后的IPS吸取了IPS和MVA的優(yōu)點(diǎn)，可以稱之為“雙疇I(yíng)PS”，也就是新一代的Super-IPS。<
如同PVA模式跟MVA模式的關(guān)系一樣，F(xiàn)FS（Fringe Field Switching）嚴(yán)格來(lái)說(shuō)應(yīng)該IPS模式的一個(gè)分支，主要改進(jìn)是采用透明電極以增加透光率。相對(duì)于已經(jīng)比較完美的IPS模式，F(xiàn)FS可謂是“百尺竿頭，更進(jìn)一步”。
第一代FFS技術(shù)主要解決IPS模式固有的開(kāi)口率低造成透光少的問(wèn)題，并降低了功耗。第二代FFS技術(shù)（Ultra FFS）改善了FFS色偏現(xiàn)象，并縮短了響應(yīng)時(shí)間。第三代FFS技術(shù)（Advanced FFS）則在透光率、對(duì)比度、亮度、可視角度、色差上均有明顯提高。
FFS一個(gè)致命的缺陷就是由于電場(chǎng)的畸變導(dǎo)致灰階逆轉(zhuǎn)，但新一代的FFS技術(shù)AFFS（Advanced Fringe Field Switching）通過(guò)修改楔狀電極和黑矩陣解決了這一問(wèn)題。AFFS擁有極高的透光率，可以最大限度的利用背光源得到高亮顯示。無(wú)論是水平還是垂直方向，AFFS都能實(shí)現(xiàn)驚人的180°視角。如圖，如果在其他方向的視角也能有效得到提高的話，那液晶顯示器可視角度不如CRT的說(shuō)法就要成老皇歷，也許以后的液晶顯示器參數(shù)上再也不用標(biāo)可視角度一項(xiàng)。
由于AFFS具自補(bǔ)償特性，在不同視角下不會(huì)發(fā)生色差變化。采用透明電極和舍棄黑矩陣有利提高開(kāi)口率和高清晰度。事實(shí)上AFFS除了響應(yīng)時(shí)間稍遜之外，在其他方面它都代表著目前液晶顯示器高畫質(zhì)和廣視角兼得的最高水平。
FFS廣視角技術(shù)原理分析
如圖，F(xiàn)FS結(jié)構(gòu)跟IPS模式大同小異，正負(fù)電極不再是間隔排列。透明電極不會(huì)遮擋光線，所以可以實(shí)現(xiàn)達(dá)到較高的開(kāi)口率。新一代的FFS技術(shù)在其他方面也有革命性的改進(jìn)，譬如負(fù)型液晶光效率高，但扭轉(zhuǎn)黏性較大，響應(yīng)時(shí)間慢；而正型液晶響應(yīng)時(shí)間雖然較快，但光效率很低。FFS技術(shù)通過(guò)優(yōu)化液晶，在正型液晶上也獲得了負(fù)型液晶90％左右的光效率，使得透光率和響應(yīng)時(shí)間可兼得。優(yōu)化后的楔形電極可以自動(dòng)抑制光泄露，這樣連濾色片固有的黑矩陣也可以舍去，這又大大增加了透光率。所以，相對(duì)其他廣視角模式的液晶極低的背光利用率，F(xiàn)FS模式是非常“環(huán)?！钡?。<
OCB（Optically Compensated Bend/Optical Compensated Birefringence，光學(xué)補(bǔ)償彎曲排列/光學(xué)補(bǔ)償雙折射）廣視角技術(shù)利用其設(shè)計(jì)巧妙的液晶分子排列來(lái)實(shí)現(xiàn)自我補(bǔ)償視角，所以它又叫自補(bǔ)償模式。
在自補(bǔ)償和雙軸光學(xué)膜的補(bǔ)償下，OCB模式的液晶可以實(shí)現(xiàn)不錯(cuò)的可視角度，而且視角均勻性非常好。如圖，在不同的方位也不會(huì)出現(xiàn)TN模式固有的灰階逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象。
OCB模式在常態(tài)下（無(wú)電場(chǎng)）也顯示暗態(tài)，屬于“常黑”模式液晶，因此OCB出現(xiàn)“亮點(diǎn)”的幾率也不高。OCB還原的黑色特別純，這是由于OCB在“常黑”狀態(tài)下的黑色在各方位上觀察都不會(huì)出現(xiàn)漏光。這也有利于實(shí)現(xiàn)較高的對(duì)比度。
OCB最大的特點(diǎn)就是響應(yīng)速度快，即使是Tr＋Tf也不會(huì)超過(guò)10ms，目前已經(jīng)有1ms到5ms的產(chǎn)品。所以O(shè)CB模式的液晶顯示器最適合應(yīng)用于還原動(dòng)態(tài)圖像。
OCB最大的缺陷在于，由于OCB模式在無(wú)電場(chǎng)情況下分子是平行于Panel的，這樣為了實(shí)現(xiàn)液晶分子的彎曲排列，每次開(kāi)機(jī)都需要一定的預(yù)置時(shí)間來(lái)讓液晶分子扭動(dòng)到合適位置之后才能正常工作。相信大多數(shù)的消費(fèi)者都很難接受這個(gè)致命缺陷。
OCB廣視角技術(shù)原理分析
OCB模式的液晶排列看上去非常象兩層TN模式液晶相疊，但它的液晶分子排列是上下對(duì)稱的，這樣由下面液晶分子雙折射性導(dǎo)致的相位偏差正好可以利用上部分的液晶分子自行抵消，相對(duì)其他配向分割模式，OCB的制造工藝更簡(jiǎn)單一些。
在彎曲排列的液晶分子中，中間的液晶分子始終處于跟基板垂直的狀態(tài)。由于液晶分子是緊密排列在一起的，當(dāng)加電后，中間液晶分子的動(dòng)作將牽拉或推動(dòng)整個(gè)液晶盒，起到加速的作用。另外，OCB模式的液晶分子長(zhǎng)軸始終在一個(gè)平面，不需要象TN模式那樣做扭曲的動(dòng)作而只需“彎曲”，相對(duì)來(lái)說(shuō)，只需做很小的改變就可以達(dá)到預(yù)定的位置，所以O(shè)CB模式液晶顯示器有著明顯的速度優(yōu)勢(shì)。<
回首CRT時(shí)代，可供我們選擇的顯像管不外乎是蔭罩管和蔭柵管兩種，即使再細(xì)分也不過(guò)是索尼的“特麗瓏”、三菱的“鉆石瓏”、三星的“丹娜”、LG的“未來(lái)窗”等為數(shù)不多的顯像管。通過(guò)了解顯像管技術(shù)的原理并結(jié)合親身體驗(yàn)，大多數(shù)人對(duì)各種顯像管的特性都有了自己的主觀見(jiàn)解。
然而在LCD方面，雖然液晶顯示器已經(jīng)開(kāi)始普及，但在之前的各種液晶產(chǎn)品中大多數(shù)都是TN模式和一些性能并不突出的早期寬視角技術(shù)產(chǎn)品，直至近年由于液晶行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，曾經(jīng)因?yàn)榄h(huán)保健康的要求而選擇液晶產(chǎn)品的消費(fèi)者多數(shù)無(wú)法忍受早期液晶產(chǎn)品在某些瓶頸性能上遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于傳統(tǒng)的CRT，因此越來(lái)越多體驗(yàn)過(guò)CRT和LCD的消費(fèi)者在下一臺(tái)顯示器到底該選擇前者還是后者的問(wèn)題上更加理性。各大液晶生產(chǎn)商為了獲得更多的關(guān)注和加強(qiáng)液晶的性能優(yōu)勢(shì)適時(shí)開(kāi)始推廣各自的以廣視角為主要訴求的新一代液晶技術(shù)。面對(duì)百花爭(zhēng)艷的各種采用新技術(shù)的液晶產(chǎn)品，如何才能從中找到你心目中的“特麗瓏”或者是“鉆石瓏”呢？讓我們了解一下各種新技術(shù)的優(yōu)劣。
CRT顯示器也越來(lái)越重視外觀設(shè)計(jì)
TN＋Film模式的廣視角產(chǎn)品由于成本低廉，可沿用以往的生產(chǎn)線，因此仍然會(huì)占據(jù)不小的市場(chǎng)份額，即便以后各種新型寬視角技術(shù)成熟后，TN依然可能會(huì)象今天的蔭罩管一樣穩(wěn)居低端市場(chǎng)。不過(guò)也不要小看這種發(fā)展多年的傳統(tǒng)模式液晶，由于它技術(shù)相對(duì)成熟所以只要采用精度更高的驅(qū)動(dòng)IC和一些簡(jiǎn)單的優(yōu)化技術(shù)，TN＋Film模式的廣視角產(chǎn)品在響應(yīng)時(shí)間和最大顏色還原數(shù)上較其他新型廣視角技術(shù)仍有明顯優(yōu)勢(shì)——畢竟一直以來(lái)，真正量產(chǎn)的液晶顯示器產(chǎn)品中最快響應(yīng)時(shí)間記錄都是由TN模式產(chǎn)品創(chuàng)造的。當(dāng)然，就目前的產(chǎn)品而言，采用各種優(yōu)化技術(shù)的TN液晶顯示器價(jià)格也不低。
目前大多數(shù)的液晶生產(chǎn)廠商均有TN模式液晶產(chǎn)品，只需貼上以日本富士寫真為主要供貨商的視角擴(kuò)展膜就可獲得更廣的視角。
如果你對(duì)液晶顯示器的響應(yīng)時(shí)間比較敏感，目前市面上已經(jīng)有12ms的TN模式液晶產(chǎn)品供你選擇，或者你也可以選擇其他更加經(jīng)濟(jì)的16ms產(chǎn)品——不過(guò)要注意的是某些響應(yīng)時(shí)間短的產(chǎn)品其最大顏色還原數(shù)往往只有262K。
擁有12ms響應(yīng)時(shí)間和超酷3U外觀的三星SyncMaster 172X
如果你更在意液晶顯示器的“壞點(diǎn)”，那么在挑選TN模式產(chǎn)品時(shí)就得格外小心，因?yàn)門N模式是最易產(chǎn)生“亮點(diǎn)”的。雖然目前的像素修正技術(shù)已經(jīng)可以把“亮點(diǎn)”改成“灰點(diǎn)”，但無(wú)論如何，誰(shuí)都不會(huì)希望在自己的液晶顯示器屏幕上看到惱人的“壞點(diǎn)”。
判別液晶顯示器是否TN模式其實(shí)非常簡(jiǎn)單，只需貼近顯示器，從下往上或者從上往下觀察屏幕。如果看到原來(lái)畫面亮的地方明顯變暗，而原來(lái)暗的地方反而更亮了（即原來(lái)白底黑字的地方變成了灰底亮字），就可以肯定這是一臺(tái)TN模式的產(chǎn)品了，因?yàn)榇怪狈较虼嬖诿黠@的灰階逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象是TN模式最大的特性，即使貼了視角擴(kuò)展膜也無(wú)法完全消除。
越大越美麗，32英寸的三星SyncMaster 323T
當(dāng)年蔭罩管CRT顯示器產(chǎn)品由于電子透過(guò)率無(wú)法得到進(jìn)一步突破而導(dǎo)致性能止步不前，Sony革命性地推出了不再采用蔭罩來(lái)分色的蔭柵型顯像管——“特麗瓏”和之后三菱的“鉆石瓏”，讓CRT發(fā)展迎來(lái)一個(gè)新的巔峰。如今面對(duì)TN模式視角狹窄的情況，富士通和日立也各自推出與TN模式的液晶分子排列方式完全不同的VA和IPS技術(shù)。
VA廣視角模式陣營(yíng)強(qiáng)大，衍生出各種各樣的新技術(shù)。其開(kāi)山鼻祖富士通近年跟臺(tái)灣廠商合作，為VA的進(jìn)一步普及奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。其中臺(tái)灣友達(dá)光電（AUO）發(fā)展的是基于富士通2000提出的Premium MVA技術(shù)改良，而奇美（CMO）則生產(chǎn)富士通1996年提出的Super MVA改良產(chǎn)品。
Sony S93也采用了富士通的MVA廣視角技術(shù)
目前MVA產(chǎn)品應(yīng)用廣泛，它可以顯示很好的“黑色”，在顯示畫面時(shí)的暗部細(xì)節(jié)也表現(xiàn)良好。最大的遺憾就是它隨觀看角度的增大會(huì)出現(xiàn)顏色變淡的現(xiàn)象，這也是判定MVA模式的重要特性。如果你坐姿固定，不需要很多人同時(shí)觀看屏幕的話，MVA模式的液晶會(huì)比較合適。
一窺MVA面板模組真面目，注意，Made in Taiwan
富士通和友達(dá)、奇美生產(chǎn)的高端Panel都會(huì)有MVA產(chǎn)品，選用MVA模式Panel的廠商非常多，幾大日系高端品牌均有相關(guān)產(chǎn)品，明基BenQ和優(yōu)派（ViewSonic）的大屏也有部分采用MVA技術(shù)。
三星SyncMaster 192T采用了PVA廣視角技術(shù)
至于三星主推的PVA模式廣視角技術(shù)，由于其強(qiáng)大的產(chǎn)能和穩(wěn)定的質(zhì)量控制體系，被歐美IT廠商廣泛采用。而CPA則由“液晶之父”——夏普主推，這里需要注意的是夏普一向所宣揚(yáng)的ASV（Advance Super View也有稱Axial Symmetric View）其實(shí)并不是指某一種特定的廣視角技術(shù)，它把所采用過(guò)TN＋Film、VA、CPA廣視角技術(shù)的產(chǎn)品統(tǒng)稱為ASV。其實(shí)只有CPA模式才是夏普自己創(chuàng)導(dǎo)的廣視角技術(shù)，該模式的產(chǎn)品與MVA和PVA基本相當(dāng)。也就是說(shuō)，夏普品牌的液晶顯示器未必就是采用夏普自己生產(chǎn)的CPA模式液晶面板，它有可能采用臺(tái)灣廠家的VA或者其他Panel。<
而IPS陣營(yíng)中，由于有LG.Philips LCD這種全球LCD產(chǎn)能數(shù)一數(shù)二的廠商支持，所以占據(jù)的市場(chǎng)份額也不小。由于性能突出，不少日韓高端品牌的部分高端產(chǎn)品都采用這種技術(shù)。IPS這種橫向控制模式是一種比較完美的寬視角解決方案，基本上畫面不會(huì)隨視角的變化而出現(xiàn)明顯失真；不過(guò)它所還原的黑色要比MVA稍差，因此需要依靠光學(xué)膜的補(bǔ)償來(lái)實(shí)現(xiàn)更好的黑色；在畫面細(xì)節(jié)表現(xiàn)上IPS也要略遜于MVA，所以IPS模式的液晶產(chǎn)品更適合于普通液晶電視和公共展示場(chǎng)合。
飛利浦200P3M，采用IPS廣視角技術(shù)
IPS模式的液晶顯示器由于液晶分子長(zhǎng)軸始終平行于屏幕，所以即使受到外力壓迫其長(zhǎng)軸方向也不會(huì)有太大變化。依靠這個(gè)特性，我們可以很好地判定一臺(tái)顯示器是否采用IPS模式的面板，比如用手指尖端稍稍用力壓迫屏幕，如果是TN模式和VA模式的液晶顯示器，屏幕上受力會(huì)出現(xiàn)明顯的失真波紋，而IPS模式的液晶顯示器相對(duì)來(lái)說(shuō)這種現(xiàn)象要輕微很多。另外，IPS模式的液晶顯示器還有一個(gè)特性就是在斜45°角上觀察的話會(huì)看到有類似TN模式那樣的灰階逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象，雖然這對(duì)日常使用影響不大，不過(guò)也可以作為判別IPS的標(biāo)志。
采用IPS廣視角技術(shù)的面板模組，來(lái)自LG.Philips LCD
另外一個(gè)值得我們自豪的是我國(guó)京東方（BOE，北京東方電子）集團(tuán)收購(gòu)韓國(guó)現(xiàn)代顯示技術(shù)株式會(huì)社（Hydis）的TFT-LCD部門后成立的BOE-Hydis所主推的FFS技術(shù)。它屬于IPS陣營(yíng)，但它幾乎改善了IPS的所有致命缺陷。從它所公布的Panel產(chǎn)品資料來(lái)看，各項(xiàng)參數(shù)確實(shí)達(dá)到一個(gè)前所未有的高度，譬如最大可視角度已經(jīng)達(dá)到180°。由于它相比IPS有著更高的透光率，所以在實(shí)現(xiàn)同等亮度的條件下，它所需要的背光燈會(huì)更少，在目前大屏幕液晶顯示器和LCD TV由于功耗大幅度上升有違液晶當(dāng)初所宣揚(yáng)的節(jié)能環(huán)保特性的尷尬局面下，就憑這點(diǎn)就有理由讓FFS在未來(lái)贏得更多關(guān)注。遺憾的是由于各種各樣的原因，性能出色的FFS一直未能有更大的產(chǎn)量和應(yīng)用面。
判別FFS產(chǎn)品非常方便，目前市面上的液晶顯示器產(chǎn)品，只要在可視角度上標(biāo)注為180°或者178°，幾乎都是采用FFS技術(shù)，另外在耗能上它也會(huì)相比其他IPS技術(shù)要小一些——當(dāng)然，最關(guān)鍵的一點(diǎn)是，在市場(chǎng)上看到采用FFS技術(shù)液晶顯示器的機(jī)會(huì)可謂微乎其微。
采用FFS技術(shù)的BOE-Hydis面板擁有“恐怖”的視角指標(biāo)
至于由日本松下主推的OCB技術(shù)，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)它應(yīng)該更象一個(gè)響應(yīng)時(shí)間的解決方案。目前各廠商實(shí)驗(yàn)室或者試產(chǎn)的產(chǎn)品中非常好的響應(yīng)時(shí)間均由OCB所創(chuàng)造，就發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，采用OCB模式液晶產(chǎn)品在近期要突破1ms的響應(yīng)時(shí)間進(jìn)軍微秒級(jí)也并非天方夜譚。在這里要提醒一下那些信奉“唯響應(yīng)時(shí)間論” 的游戲玩家和動(dòng)態(tài)視頻玩家們，由于顯示原理所限，液晶顯示器要在動(dòng)態(tài)畫面還原方面趕上主動(dòng)發(fā)光顯示器件（如CRT，PDP），只靠簡(jiǎn)單地改善響應(yīng)時(shí)間效果并不太好。在響應(yīng)時(shí)間達(dá)到一定程度的前提下，采用黑屏插入會(huì)更有效地改善液晶顯示器在還原動(dòng)態(tài)畫面時(shí)出現(xiàn)粘滯感，或許在不久的將來(lái)，我們會(huì)看見(jiàn)由于采用黑屏插入而導(dǎo)致畫面閃爍但動(dòng)態(tài)還原效果接近CRT的液晶顯示器。
采用OCB技術(shù)的產(chǎn)品目前在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)較難見(jiàn)到，不過(guò)由于它出色的響應(yīng)時(shí)間表現(xiàn)，從技術(shù)層面看來(lái)也是值得我們期待的。<
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