TFT-LCD的三种广视角技术：IPS、MVA、TN+FILM.doc

TFT－LCD的廣視角技術 綜合分析7大廣視角技術 TFT-LCD的三種廣視角技術：IPS、MVA、TN+FILM TN＋Film 廣視角技術 CPA模式廣視角技術 PVA廣視角技術 IPS（平面控制模式）廣視角技術 FFS（邊緣場切換）廣視角技術 OCB廣視角技術 MVA（多疇垂直取向）廣視角技術 深入探究導致視角狹窄的根本原因 TFT－LCD的廣視角技術 2006-4-14 -------------------------------------------------------------------------------- 將CRT顯示器來與普通的液晶顯示幕比較，會發現普通的液晶顯示幕有兩個較大的缺點： （1）當從某個角度觀看普通的液晶顯示幕時，將發現它的亮度急遽的損失（變暗）及變色。較舊型的液晶顯示器通常只有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，這個問題就不存在。而只要超過一位以上的觀看者，如想要展示某個畫面給客人看或是多人一起玩遊戲機，大概只能一直聽他們抱怨顯示器的品質有多糟糕。 （2）影片及遊戲中，快速的移動畫面是常出現的，但這樣的需求卻是回應時間慢的液晶顯示器所無法提供的。太慢的回應時間會導致畫面失真及次序錯亂。最明顯的例子就是股票市場中的交易顯示器及遊戲中飛機飛過村莊的畫面，會出現圖像拖遝及重影的現象。 當背光源之入射光通過偏極片、液晶及所謂的配向膜後，輸出光便具備了特定的方向特性，也就是說，大多數從螢幕射出的光具備了垂直方向。假如從一個非常斜的角度觀看一個全白的畫面，我們可能會看到黑色或是色彩失真。這個效應在某些場合有用，但在大部份的應用上是我們不想要的。 製造商們已經花了很多時間來試圖改善液晶顯示器的視角特性，提出了數種廣視角技術：IPS（IN-PLANE -SWITCHING、MVA（MULTI-DOMAIN VERTICAL ALIGNMENT）、TN+FILM。這些技術都能把液晶顯示器的視角增加到160度，甚至更多，就如同CRT螢幕的視角特性一樣。最大視角的定義是對比值至少能達到10:1的視角（通常有四個方向，上/下/左/右）。最重要的廣視角技術包含TN+Film，IPS（也稱為超級液晶顯示器）及MVA。 圖1、TN+Film（TN+視角擴大膜） TN+Film的顯示器對準液晶於基版的垂直方向，與標準的TFT-LCD一樣。有了在上層表面的一層膜就可以增加視角。 從技術的觀點來看，TN+Film是廣視角技術中容易實現的方法。液晶顯示器的製造商使用較成熟的標準TFT-Twisted Nematic （扭轉向列式）液晶。一層特殊的薄膜（轉向膜）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，低對比及回應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並且良率極高（幾乎與標準TFT-TN一樣）。 圖2、IPS （In-Plane Switching or Super-TFT） 當施加電壓，液晶分子的對準方向平行於玻璃基版。 IPS起初是由Hitachi所發展，但現在NEC及Nokia也採用這項技術。 IPS與使用TN+Film（扭轉向列液晶+視角擴大膜組合）技術不同的地方是液晶分子的對準方向平行於玻璃基版。 使用IPS或Super TFT技術可以使視角擴大到170度，就如同CRT監視器的視角一樣好。但是這項技術也有缺點，因為液晶的對準方向，使得它的電極只能置於兩片玻璃板中的其中一邊，而不像TN模式一樣。這些電極必須製作成像梳子裝狀的排列在下層的表面。但是這樣做會導致對比降低，因此必須加強背光源的亮度。IPS模式的對比及回應時間與傳統的TFT-TN 比較起來並無改善。 　　 圖3、富士通所發展的MVA（Multi-Domain Vertical Alignment，畫素分割垂直配向） 從技術的觀點來看，MVA是針對視角及回應時間最好的解決方案。 MVA可以獲得160度的視角，而且，也可提供高對比及快速回應的優秀表現。 MVA的原理是什麼呢? 在MVA中，M代表“multi-domain”（多象限），是就一個子圖元（cell）來說。圖3說明了以突出物來形成多象限。富士通已經開發出四個象限的畫素分割技術。 VA代表“Vertical Alignment”（垂直配向），但事實因為有突出物的關係，液晶分子在靜態時並不是真的垂直配向（見上圖，在off的時候）。當施加電壓時，液晶分子變成水平配向因此允許背光通過。對遊戲機及動畫的應用上，MVA可以提供比TN+視角擴大膜及IPS技術較短的回應時間。在對比方面，也比其他廣視角技術高，當然，對比也隨視角而變。 對各種廣視角技術進行評估，MVA提供較快的回應及非常