VA面板浅析

液晶面板的宽视角技术——VA面板浅析摘要：目前，占据中国内地市场主流液晶显示器产品的面板类型有三大类分别是：VA、IPS和TN，它们都有各自所采用的液晶材料和面板结构，优缺点也不尽相同。本文主要介绍VA面板分类和各类VA面板的主要特点并重点介绍了夏普的VA面板技术。并且通过VA面板与IPS面板的比较了解了VA面板的优缺点以及未来的发展方向。关键词：VA面板MVAPVACPAASV引言：VA类面板是现在高端液晶应用较多的面板类型，属于广视角面板。和TN面板相比，8bit的面板可以提供16.7M色彩和大可视角度是该类面板定位高端的资本，但是价格也相对TN面板要昂贵一些。VA类面板又可分为由富士通主导的MVA面板和由三星开发的PVA面板，其中后者是前者的继承和改良。VA类面板的正面（正视）对比度最高，但是屏幕的均匀度不够好，往往会发生颜色漂移。锐利的文本是它的杀手锏，黑白对比度相当高。各类VA面板技术富士通的MVA技术(Multi-domainVerticalAlignment，多象限垂直配向技术)可以说是最早出现的广视角液晶面板技术。该类面板可以提供更大的可视角度，通常可达到170°。通过技术授权，我国台湾省的奇美电子(奇晶光电)、友达光电等面板企业均采用了这项面板技术。改良后的P-MVA类面板可视角度可达接近水平的178°，并且灰阶响应时间可以达到8ms以下三星Samsung电子的PVA（PatternedVerticalAlignment）技术同样属于VA技术的范畴，它是MVA技术的继承者和发展者。其综合素质已经全面超过后者，而改良型的S-PVA已经可以和P-MVA并驾齐驱，获得极宽的可视角度和越来越快的响应时间。PVA采用透明的ITO电极代替MVA中的液晶层凸起物，透明电极可以获得更好的开口率，最大限度减少背光源的浪费。这种模式大大降低了液晶面板出现“亮点”的可能性，在液晶电视时代的地位就相当于显象管电视时代的“珑管”。三星主推的PVA模式广视角技术，由于其强大的产能和稳定的质量控制体系，被日美厂商广泛采用。目前PVA技术广泛应用于中高端液晶显示器或者液晶电视中。夏普的VA面板技术说到液晶电视品牌，洋品牌中素有“液晶之父”美誉的夏普就不得不提到，夏普品牌无论是在产品销量还是在质量上面都有不错的口碑。作为世界的SuperGreenFactory而受到人们关注的龟山工厂，夏普从采用最先进技术的高解像度面板到能够一气呵成地开发和生产出大型的显示器，完美构筑出了具有小型、中型、大型尺寸的丰富产品阵容。夏普系列的高清液晶电视更是运用了一流的图像优化技术，在屏幕、色彩、高对比度等方面都拥有独到之处，完全不辱“液晶之父”之称。CPA（ContinuousPinwheelAlignment,连续焰火状排列）模式广视角技术（软屏）CPA模式广视角技术严格来说也属于VA阵营的一员，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。而CPA则由“液晶之父”夏普主推，这里需要注意的是夏普一向所宣传的ASV其实并不是指某一种特定的广视角技术，它把所采用过TN+Film、VA、CPA广视角技术的产品统称为ASV。其实只有CPA模式才是夏普自己创导的广视角技术，该模式的产品与MVA和PVA基本相当。也就是说，夏普品牌的LCD电视未必就是采用夏普自己生产的CPA模式液晶面板，它有可能采用台湾厂家的VA模式面板或者其他厂家的液晶面板。夏普的CPA面板色彩还原真实、可视角度优秀、图像细腻，价格比较贵，并且夏普很少向其他厂商出售CPA面板。CPA面板也属于软屏，用手轻轻划会出现类似的水纹，仔细看屏幕大致是这样的：ASV技术对于夏普的液晶电视来说，液晶屏是它的核心部分，而消费者之所以购买夏普液晶电视，也正因为夏普拥有整个产品的核心部分——液晶屏，提到液晶屏又不得不提到夏普在液晶面板制造过程中的独创专利技术——ASV(AdvanceSuperView)技术。夏普的ASV技术，这并不是一种面板技术类型，而是一种用于提高图象质量的技术，主要是通过缩小液晶面板上颗粒之间的间距，增大液晶颗粒上光圈，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、可视角和对比度。应用ASV技术的液晶面板针对光线的反射与透光问题而设计的，它通过在屏幕表面加入数层带有特殊化学涂层的薄膜光学物质对外来光线进行处理，一方面折射成不同的比例，使反射的光线得以改变方向并互相抵消，另一方面能最大限度地吸收外来光线，改变光线传播的波长和反射。采用ASV的面板是目前排名首位的液晶面板，产品在出厂检测的时候，都是在全黑的情况下测试对比度，因为这样才能够测出最佳的数值。但是如此一来就忽略了在正常光线下的对比度值，在有光线反射的环境下，无论是电视的亮度还有对比度，都有着一定幅度的下降。夏普为了克服这个问题，在ASV面板上使用了低反射涂层，可以在有光线反射的情况下，最大化的保持电视的黑色纯度，达到提升总体对比度的作用。根据夏普声称，在正常室内光线下，ASV面板能够650:1的对比度，在AQUOS家居环境下，对比度高达1200:1。VA面板的现状为了更好地了解VA面板的各项优点和劣势我们将其与IPS面板做比较。液晶电视的成像技术源于最简单的物理学原理——光的折射，由于液晶分子的形状为棒状，类似于一个被拉长了的橄榄球一样的晶体，所以其横向和纵向都可以折射光线。VA类面板就是利用纵向折射来控制光线，而IPS类面板则是采用横向折射来控制光线。我们只要用电极改变这些晶体与光线的角度便可以控制光线的折射。所以VA类面板的电极在液晶分子的上下两端以控制纵向折射，而IPS面板的电极则与液晶分子处于同一平面上以控制横向折射。VA类面板属于垂直取向模式面板阵营，而IPS面板则属于水平切换模式面板阵营。VA与IPS面板最根本的区别就在于液晶分子如何偏转进而控制光线的折射以及如何布置电极的位置进而控制液晶的偏转。也正是这两个区别导致了两种面板在画质和可视角度等方面的不同表现。液晶电视是需要很多人一起看的，所以液晶电视所用的面板就需要具有广视角技术。IPS面板具有先天的广视角优势，而VA类面板则依靠欲倾角和分畴等技术来实现广视角。所以IPS在大可视角度上的色彩表现更佳。由于IPS面板的液晶分子始终与液晶面板平行，所以，我们始终能够看到液晶分子的短轴。而VA类面板的液晶分子与液晶面板是相交的，所以我们在不同的角度会看到液晶分子不同的轴。基于这个不同，IPS面板在绝大部分角度下观看，色彩的损失都较VA类面板小。同样是由于结构的特殊性，使得IPS面板能够比较容易地实现精细的点距，各个电视厂商对于采用IPS的产品的设计也更加偏重于色彩还原的准确性。如果将IPS类面板与VA类面板进行对比，普遍的结果是IPS面板的色彩更加真实自然。水平切换模式为IPS面板带来了很多优势，但这种模式是一把“双刃剑”，它在实现宽广视角和精准画面的同时还带来了响应时间不易提高、暗部细节不易控制的问题。由于液晶分子与控制电极的距离不同，所以离电极近的液晶分子响应时间快而离电极远的液晶分子响应时间慢。所以要想精确控制液晶分子的偏转则需要很高的电压，技术上存在一定的难度，以至于早期的IPS面板在响应时间上落后于VA类面板。响应时间慢直接影响到了动态画面的回放，以至于我们在观看有些视频节目（如球类比赛、动作类电影）时会看到残影。残影问题对于绝大部分的电视节目来讲不会构成太大影响，但是IPS面板暗部细节不够丰富的问题对于我们观看视频节目的影响就比较大了。在暗场景下细节的丢失直接影响到我们对画面内容的理解。总结VA面板的显示器可视角度大、黑色表现也更为纯净对比度高、色彩还原准确响应速度快。且功耗比较高、面板的均匀性一般、可视角度相比IPS稍差。作为主流面板VA目前还是具有足够的潜力和市场。参考文献：【1】液晶显示器垂直取向VA模式原理【2】液晶显示——广视角技术【3】夏普LCD技术【4】夏普屏揭秘【5】共面电场切换液晶显示器面板技术发展的回顾与展望——林俊雄，杨界雄等【6】平板显示技术现状和发展趋势——陈向真