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LCD面板各主要技术分析

(2005-12-18)

  自从液晶显示器面市以来,其实早有市场人士预言,凭借技术不断进步,性能的提升,它完全有替代CRT显示器的实力。就在这短短几年间,随着不断的发展这一预言已经变成了现实,其实成为显示器市场的主角也并不奇怪,必竟LCD液晶显示器区别于以往CRT显示器具有体积小,重量轻,无辐射,无闪烁、耗电小、健康环保等诸多优点,也正因于此,LCD已经跃然成为当今显示器领域的消费主流。

  特别值得注意的是,消费者在对于现在购买的液晶显示器产品的选择时,往往都是根据其尺寸大小和液晶显示器所给出的性能参数来加以判断,如:响应时间、对比度、亮度、可视角度等这些数值来加以衡量的,对于更为内在的液晶面板似乎了解得不多更有甚者的用户可能会一无所知。

LCD的重要组成部份——液晶面板

  其实液晶面板部份与液晶显示器有相当密切的联系,它的产量、优劣以及市场环境等多种因素都关系着液晶显示器自身的质量、价格和市场走向,因为一台液晶显示器其80%左右的成本都集中在了面板上。不仅液晶面板价格的走势直接影响到液晶显示器的价格,而且液晶面板质量、技术的好坏也关系着液晶显示器整体性能的高低。另外对于液晶面板还有一个不可获缺的技术是液晶面板能否达到真彩显示的16.7M色彩,因为从色彩的角度来看,LCD显示器包含了真彩显示这一概念,其含义是指在R.G.B(红绿蓝)三个色彩通道都具有在物理上显示256级灰阶的能力。液晶显示器并不是所有液晶面板产品都能具备物理上显示真彩显示,如果具备在物理上可显示16777216种颜色的能力,也就是我们目前所说到的16.7M色彩,这样每个色彩通道上能显示256(2的8次方=256)级灰阶,所以达到16.7M色彩为8bit面板。而反之如果采用16.2M色彩的液晶面板色彩还原能力相对较弱,通过硬件抖动来加以实现,虽然也能达到16.7M色彩,不过毕竟是通过一些技术环节来加以实现色彩并不真实,所以每个通道上只能显示64(2的6次方=64)级灰阶,这样只能为6bit面板,这也就是伪真彩面板。两种面板与以比较,6bit面板只能显示262144种色彩(64×64×64=262144),而8bit面板可以显示16777216种颜色(256×256×256=16777216),在物理角度来看,6bit面板能显示的色彩还不到8bit面板的2%。

  随着第五代、第六代面板生产线的投产,制造工艺和生产效率大大提高,使液晶技术趋于成熟,成本也随之下降,直接带动液晶显示器市场进入高速成长期,显示器产品自身价格也就大幅度的下跌,这也是液晶显示器为何现在取代CRT纯平显示器成为市场中坚力量不可获缺的因素。 前文提到的仅仅是液晶面板对于液晶显示器的重要性及相互联系和重要的技术参数,不过现在液晶面板并不是只是一个单一类型,不同品牌的显示器厂商所采用的液晶面板也会有所差异。就目前而言占据主流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,为让消费者了解地更加明确一点,笔者在这里作一个简单的介绍。

  VA型:VA型液晶面板在目前的显示器产品中应用较为广泛,16.7M色彩和大可视角度是它最为明显的技术特点,目前VA型面板分为两种,一种为MVA型,另一种为PVA型。其中MVA是富士通主导的一种面板类型,它的全称为(Multi-domain Vertical Alignment),是一种多象限垂直配向技术。它是利用突出物使液晶静止时并非传统的直立式,而是偏向某一个角度静止;当施加电压让液晶分子改变成水平以让背光通过则更为快速,这样便可以大幅度缩短显示时间,也因为突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。

  而PVA则是三星推出的一种面板类型,它在富士康MVA面板的基础上有了进一步的发展和提高,是一种图像垂直调整技术,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20毫秒以内(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。

  IPS型:它也是目前主要的一种液晶面板类型,由日本日立于2001年推出,液晶分子平面切换的方式来改善视角,利用空间厚度、摩擦强度并有效利用横向电场驱动的改变让液晶分子做最大的平面旋转角度来增加视角;在商品的制造上不须额外加补偿膜,显示视觉上对比也很高。在视角的提升上可达到160度,响应时间缩短至40ms以内。所以IPS型液晶面板具有可视角度大、颜色细腻等优点,看上去比较通透,不过响应时间较慢和对比度较难提高也是这类型面板一个比较明显的缺点。IPS即第一代IPS技术,它已经实现了较好的可视角度。而S-IPS则为第二代IPS技术,它又引入了一些新的技术,以改善IPS模式在某些特定角度的灰阶逆转现象。 其LG-飞利浦自主的面板制造商也是以IPS为技术特点推出的液晶面板。

  TN型:这种类型的液晶面板应该算是应用于入门级和中端的面板产品,最为重要的有一点就是价格实惠、低廉,成为众多厂商选用的产品。在技术上,与前两种类型的液晶面板相比在技术性能上略为逊色,它不能表现出16.7M艳丽色彩,并且可视角度也受到了一定的限制。之所以TN型这种面板产品仍然是众多厂商采用的主力还是因为由于他的输出灰接级数较少,液晶分子偏转速度快,致使它的响应时间容易提高,据资料显示一些现在市场上一般在8ms响应时间以内的产品大多都采用的是TN液晶面板。

各主要技术响应时间和视角的对比

  特别值得一提的是,还有如SHARP采用的ASV技术型和NEC推出的ExtraView型的液晶面板,他们所生产的液晶显示器都是自己厂商独有液晶面板,只是其它品牌所采用的相对较少。此外中国台湾地区友达光电、奇美光电等大型的专业面板厂商都是以向其专业技术厂商购入其相对液晶面板技术加以生产,在提供给显示器产商,所以如优派等由于自身无液晶面板生产技术,所以均以购买液晶面板来推出自己品牌的液晶显示器产品。

VA型液晶面板产品:

  由于VA型液晶面板在技术上也有不同的划分,首先是富士通的MVA类型,优派对于这类型的液晶面板的产品支持较为普遍一些,优派产品线齐全所含盖的面也较为齐全,并以雄厚的技术实力及完整的彩色显示设备产品来满足所有消费者的需求。优派在液晶显示器领域颇有建树,凭借优秀的显示性能和售后服务,受到用户的一致推崇。除了如优派有一些主力液晶显示器采用这种MVA面板以外,其它的如我国台湾地区的ACER等品牌也有经典液晶显示器应用其中。

  而VA液晶面板的另一种类型则是PVA,这是三星主推的一种面板技术,所以在产品的支持三星自然首当其冲。三星在液晶显示器市场上的位置早已不需要小编在这里过多的赘述,在技术上有关自己的独有特点,在产品线上也是相当的丰富从17寸、19寸甚至更大都有着自己独有的产品,另外良好的市场份额也在进一步证明三星的实力。

IPS型液晶面板产品:

  虽然这是由日本日立率先推出的这种IPS技术的液晶面板,不过旗下却有众多世界的显示器牌给予强大的支持,聚拢了LG-PHILIPS、瀚宇彩晶、IDTech等一批厂商,特别是LG与Philips合资成立的液晶面板厂,就以IPS作为主推的广视角技术。毕竟像LG和飞利浦两大厂商的加入,让IPS技术的液晶面板在市场上有着较多的占有率。

TN型液晶面板产品:

  TN型的液晶面板主要还是以中低端的液晶产品为主,在颜色、视角等参数上有所欠缺,不过输出灰接级数较少,液晶分子偏转速度快,致使它的响应时间容易提高,所以这也是一些低响应时间液晶显示器产品选用TN液晶面板的一个重要原因。明基、EIZO(艺卓)等对于在中低端的液晶产品线使用TN型液晶面板较为普遍。明基在硬件产品方面一直都像全面、多元化的方向发展,在显示器方面也有着相当市场份额,而EIZO更是如此,日本这家成立于1968年的老牌显示器生产厂商一直以其产品的出色品质而著称。还一直为军方、科研等部门所大量采购。

  不同类型的液晶面板自身的优劣势都相当的明显,所以使用的液晶产品其特点都不尽相同,这也跟液晶显示器95%的性能都是由液晶面板决定不无关系。笔者在上述介绍的三种液晶面板类型是目前最为主流的,所以用户也能从文中看到各大品牌都有代表各大派系液晶面板的产品,其中也不乏一些经典之作,用户在选购液晶显示器的同时除了从常规的技术参数上了解以外,也不妨从最为突出性能的液晶面板上了解一下,毕竟它才是液晶显示器最为核心的部份。


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