TFT-LCD的三種廣視角技術(shù)：IPS、MVA、TN+FILM

　　當(dāng)你拿傳統(tǒng)的CRT顯示器來與薄膜晶體管液晶顯示器比較時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)薄膜晶體管液晶顯示器有兩個(gè)重大的缺點(diǎn): (1) 當(dāng)你從某個(gè)角度觀看TFT-LCD時(shí)，你將發(fā)現(xiàn)顯示器的亮度急遽的損失(變暗)及變色。較舊型的平面顯示器通常只有90度的視角，也就是左/右兩邊各45度。但只要只有一位觀看者的話，這個(gè)問題就不存在。而只要超過一位以上的觀看者，如你想要展示某個(gè)畫面給客人看或是多人一起玩游戲機(jī)，你大概只能一直聽他們抱怨顯示器的品質(zhì)有多糟糕。 (2) 影片及游戲中，快速的移動(dòng)畫面是常出現(xiàn)的，但這樣的需求卻是目前響應(yīng)時(shí)間慢的液晶顯示器所無法提供的。太慢的響應(yīng)時(shí)間會(huì)導(dǎo)致畫面失真及次序錯(cuò)亂。最明顯的例子就是股票市場中的交易顯示器及游戲中飛機(jī)飛過村莊的畫面?！　?/P>

　　當(dāng)背光源之入射光通過偏極片、液晶及所謂的配向膜后，輸出光便具備了特定的方向特性，也就是說，大多數(shù)從屏幕射出的光具備了垂直方向。假如從一個(gè)非常斜的角度觀看一個(gè)全白的畫面，我們可能會(huì)看到黑色或是色彩失真。這個(gè)效應(yīng)在某些場合有用，但在大部份的應(yīng)用上是我們不想要的。制造商們已經(jīng)花了很多時(shí)間來試圖改善液晶顯示器的視角特性，有數(shù)種廣視角技術(shù)被提出：IPS(IN-PLANE -SWITCHING、MVA(MULTI-DOMAIN VERTICAL ALIGNMENT)、TN+FILM。這些技術(shù)都能把液晶顯示器的視角增加到160度，甚至更多，就如同CRT屏幕的視角特性一樣。最大視角的定義是對(duì)比值至少能達(dá)到10:1的視角(通常有四個(gè)方向，上/下/左/右)。液晶顯示器廠商并沒有停下他們的腳步，而在最近引進(jìn)了第一個(gè)可以改善視角特性的新技術(shù)。最重要的廣視角技術(shù)包含TN+Film，IPS(也稱為超級(jí)液晶顯示器)及MVA。

　　TN+Film(TN+視角擴(kuò)大膜)

　　圖1 TN+Film的顯示器對(duì)準(zhǔn)液晶于基板的垂直方向，與標(biāo)準(zhǔn)的TFT-LCD一樣。

　　有了在上層表面的一層膜就可以增加視角。從技術(shù)的觀點(diǎn)來看，TN+Film是廣視角技術(shù)中容易實(shí)現(xiàn)的方法。液晶顯示器的制造商使用較成熟的標(biāo)準(zhǔn)TFT-Twisted Nematic (扭轉(zhuǎn)向列式)液晶。一層特殊的薄膜(轉(zhuǎn)向膜或是)加在面板的上表面就可以將水平視角從90度改善到140度。但是，低對(duì)比及響應(yīng)速度慢這兩大問題依舊無法改善。TN+Film法也許不是最佳的廣視角解決方案但它是最簡單的方法并且良率極高(幾乎與標(biāo)準(zhǔn)TFT-TN一樣)。

　　IPS (In-Plane SwitchingorSuper-TFT)

　　圖2 當(dāng)施加電壓，液晶分子的對(duì)準(zhǔn)方向平行于玻璃基版

　　IPS起初是由Hitachi所發(fā)展，但現(xiàn)在NEC及Nokia也采用這項(xiàng)技術(shù)。IPS與使用TN+Film(扭轉(zhuǎn)向列液晶+視角擴(kuò)大膜組合)技術(shù)不同的地方是液晶分子的對(duì)準(zhǔn)方向平行于玻璃基版。使用IPS或Super TFT技術(shù)可以使視角擴(kuò)大到170度，就如同CRT監(jiān)視器的視角一樣好。但是這項(xiàng)技術(shù)也有缺點(diǎn)，因?yàn)橐壕У膶?duì)準(zhǔn)方向，使得它的電極只能置于兩片玻璃板中的其中一邊，而不像TN模式一樣。這些電極必須制作成像梳子裝狀的排列在下層的表面。但是這樣做會(huì)導(dǎo)致對(duì)比降低，因此必須加強(qiáng)背光源的亮度。IPS模式的對(duì)比及響應(yīng)時(shí)間與傳統(tǒng)的TFT-TN 比較起來并無改善。

　　MVA(Multi-Domain Vertical Alignment,畫素分割垂直配向)

　　圖3 富士通所發(fā)展的MVA。從技術(shù)的觀點(diǎn)來看，MVA是針對(duì)視角及響應(yīng)時(shí)間最好的解決方案。

　　依我們的看法，富士通已經(jīng)找到最好的解決方案。MVA可以獲得160度的視角，而且，也可提供高對(duì)比及快速響應(yīng)的優(yōu)秀表現(xiàn)。

　　MVA的原理是什么呢? 在MVA中，M代表 “multi-domain“(多象限)，是就一個(gè)子像素(cell)來說。圖3說明了以突出物來形成多象限。富士通最近已經(jīng)開發(fā)出四個(gè)象限的畫素分割技術(shù)。VA 代表“Vertical Alignment“(垂直配向)，但事實(shí)因?yàn)橛型怀鑫锏年P(guān)系，液晶分子在靜態(tài)時(shí)并不是真的垂直配向(見上圖，在off的時(shí)候)。當(dāng)施加電壓時(shí)，液晶分子變成水平配向因此允許背光通過。對(duì)游戲機(jī)及動(dòng)畫的應(yīng)用上，MVA可以提供比TN+視角擴(kuò)大膜及IPS技術(shù)較短的響應(yīng)時(shí)間。在對(duì)比方面，也比其它廣視角技術(shù)高，當(dāng)然，對(duì)比也隨視角而變。

　　評(píng)估各種廣視角技術(shù)

　　圖4 MVA提供較快的響應(yīng)及非常大的視角，然而，使用MVA的市場還是相當(dāng)小。

　　TN+視角擴(kuò)大膜對(duì)響應(yīng)時(shí)間并無太多的改善。之前已提過，這個(gè)技術(shù)較為便宜并且良率較高，僅能把視角提升到人眼可接受的程度。使用這個(gè)技術(shù)的顯示器將會(huì)漸漸沒落。IPS已經(jīng)被多家制造商所采用，包含Hitachi及NEC，都支持這個(gè)技術(shù)。這個(gè)技術(shù)成功的因素是因?yàn)樗峁┝?70度的視角及可接受的響應(yīng)速度。從技術(shù)的觀點(diǎn)來看，MVA是最佳的解決方案。它的視角能高達(dá)160度，就如同CRT一樣好。它的響應(yīng)時(shí)間也可達(dá)20 msec，足夠任何畫面的播放。應(yīng)用此技術(shù)的的廠商還不多，但在慢慢增加中。