lcd广视角技术小结

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1、“迈瑞加油站”——自学充电TFT-LCD广角技术自学小结张开俊2010-9-30与传统的CRT显示器来比较，薄膜液晶显示器有两个重大的缺点:(1)当你从某个角度观看TFT-LCD时，会发现显示器的亮度急遽的损失(变暗)及变色。较旧型的平面显示器通常只有90度的视角，也就是左/右两边各45度。(2)快速的移动画面是响应时间慢的液晶显示器所无法提供的，因为太慢的响应时间会导致画面失真及次序错乱。由于LCD的原理是通过电场控制液晶分子的空间走向，改变从背光源的入射光的振动方向，也就是说，大多数从屏幕射出的光是偏振光。所

2、以假如从一个非常斜的角度观看一个全白的画面，我们可能会看到黑色或是色彩失真，这就限制了LCD的可视角（最大视角的定义是对比值至少能达到10:1的视角，通常有四个方向，上/下/左/右)。LCD的制造商们通过多种技术来试图改善液晶显示器的视角特性，已有数种广视角技术被提出。1.TN+Film(TwistedNematic+Film)目前使用的最普遍的是扭曲向列TFT液晶显示器（TwistedNematicTFTLCD），其工作原理为：在面板的上、下两层上都有偏光片，两层的偏光片的透向方向是互相垂直的，而液晶分子从底层

3、到顶层是空间上呈90°扭曲排列的，当不加电压液晶处于自然状态，底层发散过来的光线通过液晶夹层之后，会发生90°的扭曲，从而能在顶层顺利透过；而当两层之间加上电压之后，就会生成一个电场，这时液晶都会发生偏转，呈垂直排列，光线不会发生扭转果就是光线无法通过下层。如此来实现对背光照射像素点的控制，如图1所示。图1TN技术的原理“迈瑞加油站”——自学充电　　由于是偏转光出射，可视范围有限，一般在90°左右，而TN+Film技术，则是在面板表面增加一层膜以增加视角。从技术的观点来看，是广视角技术中容易实现的方法。液晶显示器

4、的制造商使用较成熟的标准TFT-TwistedNematic(扭转向列式)液晶。一层特殊的薄膜(转向膜或是)加在面板的上表面就可以将水平视角从90度改善到140度。但是，低对比及响应速度慢这两大问题依旧无法改善,但它是最简单的方法，并且良率极高。鉴别TN屏的简易方法是因为发光原理导致了，可以在垂直方向上大视角范围内发现黑白反转的色变特性，而由于液晶的扭转排列容易被打乱，当屏幕收到外力力的按压时，在挤压点周围出现明显的光亮度波纹变化。1.IPS(In-PlaneSwitching or Super-TFT)IPS起

5、初是由Hitachi所发展，但现在NEC及Nokia也采用这项技术。IPS与TN+Film(扭转向列液晶+视角扩大膜组合)技术的相同点是，也是通过液晶的扭转导致光的偏振方向发生变化，来影响透光程度。不同的地方是IPS由于电极处于面板的同一侧，正负电极交错分布，所以液晶分子的旋转旨在水平方向发生，扭转后对准方向仍然平行于玻璃基版。其原理如图2所示，其跟TN技术的对比如图3所示。图2IPS技术原理“迈瑞加油站”——自学充电图3TN与IPS技术的对比由于液晶分子水平排布，使用IPS或SuperTFT技术可以使视角扩大到

6、170度，就如同CRT监视器的视角一样好。但是这项技术也有缺点，因为电极只能置于两片玻璃板中的其中一边，电极必须制作成像梳子装状的排列在某一层的表面。但是这样做会导致对比降低，因此必须加强背光源的亮度。而因为加工工艺技术水平的影响，电极的开口率也有所限制。采用两个电极驱动液晶分子，需要消耗更大的电量，这会让液晶显示器的功耗增大。此外致命的是，这种方式驱动液晶分子的响应时间会比较慢，这是不容接受的。而且由于原理相似，IPS模式的对比度及响应时间与传统的TFT-TN比较起来并无大的改善，同时，在广视角的效果下，在显示

7、器的四个角方向上有少量色彩偏转的缺陷。1.MVA(Multi-DomainVerticalAlignment,画素分割垂直配向)在MVA中，M代表“multi-domain“(多象限)，是就一个子像素(cell)来说,通过特殊排列的突出物来形成多象限。VA代表“VerticalAlignment“(垂直配向)，其结构如图4所示。从技术的观点来看，MVA是针对视角及响应时间最好的解决方案，因为通过增加突出物，形成了多个可视区域，如图5所示，有效的增加了可视区域和可视角。液晶分子在静态的时候并不是完全垂直排列，在施加

8、电压后液晶分子成水平排列，这样光便可以通过各层。“迈瑞加油站”——自学充电图4MVA的结构特点图5MVA技术增加可视范围的原理MVA技术将可视角度提高到160°以上，并且由于液晶分子更加靠近双面的电极，偏转速度更快，所以MVA提供比IPS和TN+FILM更短的响应时间。三种增大可视角度技术的对比上述三种技术的响应时间对比如图6所示。“迈瑞加油站”——自学充电图6响应时间对