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1、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：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
2、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，
3、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。polarizerTN技术的原理polarizer、ITOalignmentONState迈瑞加油站”自学充电tnindray迈琥由于是偏转光出射，可视范围有限，一般在90咗右，而TN+Film技术，贝U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
4、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。2. IPS(In-PlaneSwitchingorSuper-TFT)IPS起初是由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
5、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。需光扳NarmallllyBlackMode电场方向入射光未加电压然态施加电压状态忻极比光港品分子图2IPS技术原理迈瑞加油站”自学充电tnindray迈琥POLARIZERPOLARIZERGlasssubstrateGlasssubstrateGlasssubstrateGlasssubstratePOLARIZERPOLARIZER伽EI氈迺创圍0瓯富制盂（排布布由于液度，就如同CRi监视器旳视角J与IPS技术的对S或SuperTFT技术可以使视角扩大到1.好。但是这项技术也有缺点，因为电极只能置于两
6、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，在显示器的四个角方向上有少量色彩偏转的缺陷。3. MVA（Multi-DomainVerticalAlignment,画素分割垂直配向）在MVA中，M代表multi-mi
7、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VeticlAlimelilL（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tnindray迈琥图4MVA的结构特点科技如此亲iJGA迈瑞加油站”自学充电tnindray迈琥迈瑞加油站”自学充电tnindray迈琥I、I八土曰U/Tnc工TIIIITTIl/l!侈夕分子更加靠近
8、双面更短的响应时间。图5MVA技术将可视角度提的电极，偏转速度更快，所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”自学充电中-bli成BLqAAWA科技如此亲iJSlow(30ms)Fast(20ms)ResponseTimeTFTTechnologies1SO160140120100806040200图6响应时间对比N+Film对响应时间并无太多的改善，之前已提过，这个技术较为便宜并且良率较高，仅能把视角提升到人眼可接受的程度，所以使用这个技术的显示器将会渐渐没落。IPS已经被多家制造商所采用，包含Hitachi及NEC,都支持这个技术。这个技术成功的因素是因为它提供了170度的视角及可接受的响应速度。从技术的观点来看，MVA是最佳的解决方案。它的视角能高达160度，就如同CRT一样好。它的响应时间也可达20msec，足够任何画面的播放。应用此技术的的厂商还不多，但在慢慢增加中。除了上面三种广视角技术外，还有液晶之父SHARP独家的ASV技术，韩国SAMSUNG的一种变形MVA技术“PVA”，以及韩国现代(HYDIS)拥有的IPS的变形“FFS”等技术。随着各种优化的技术出现和引进，LCD的显示效果将不断得到超越，从而满足各种应用需求。
