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中關村在線顯示器頻道原創】今年的液晶市場絕對是各家品牌比拼技術的比武之地。在經過了外型的較量之後,
液晶顯示器也PK起了「內涵」。於是在2012年各種顯示技術出現了井噴的狀態。其中液晶面板的變化最受消費者的關注,這樣的改變也讓消費者體會到液晶顯示器高端技術平民化態度的強勢來襲。但隨著液晶面板的種類日趨增多,各廠商接近完美的修飾詞讓消費者在購買時摸不到門路,這些液晶面板的區別何在,它們的歷史由來、發展之路您了解多少呢?
眾所周知,液晶面板是液晶顯示器中最為重要的部分。另外,其也是成本最高的一個組件。雖然顯示器的色彩效果不是僅僅由於液晶面板的好壞而取決定性作用的。但是其作為顯示器不能忽略的一個重點部分,消費者也對液晶面板產生了濃厚的興趣。加之目前液晶面板種類繁多,一般的消費者想要逐一了解之後在選擇購買產品絕非易事。
拆解後的液晶面板
目前的液晶顯示器產品中,主要分為三大類液晶面板。它們分別為傳統TN面板、廣視角(IPS/MVA/PLS/PVA/CPV)面板和AMOLED面板。AMOLED作為未來的高端面板,在近年來備受消費者關注,目前則多應用用手機、平板電腦等行動裝置中。而TN和廣視角面板已經成功的全民普及化,因此這三種面板都會有用戶在使用。
TN:價格低功耗低以及更快的響應速度
TN面板全稱為Twisted Nematic(扭曲向列型)面板,低廉的生產成本使TN成為了應用最廣泛的入門級液晶面板,在目前市面上主流的中低端液晶顯示器中被廣泛使用。目前我們看到的TN面板多是改良型的TN+film,film即補償膜,用於彌補TN面板可視角度的不足,目前改良的TN面板的可視角度都達到160°,當然這是廠商在對比度為10∶1的情況下測得的極限值,實際上在對比度下降到100:1時圖像已經出現失真甚至偏色。
TN型液晶顯示器工作原理
TN面板除了具有相對較低的成本之外,還擁有更加迅速的響應時間,這一點僅僅從性能參數上就可以看出來:很多
TN面板液晶顯示器經過灰階加速後,其數值能夠達到2ms甚至1ms,這對於遊戲愛好者而言,響應時間則是非常重要的指標,這點TN面板的優勢暫時無法取代。
TN面板液晶在觀察角度變大之後,顏色也有很大的變化
TN面板的低功耗也是其主要的性能特點。目前市面上所有以節能為賣點的顯示器毫無疑問都採用的是TN面板。雖然LED背光源的添加讓TN面板與廣視角面板的功耗差異沒有之前那麼明顯,但是對於用戶數量多的企業辦公用戶以及網吧用戶而言,較低的功耗值還是有很大的誘惑力。另外,兩類群體的用戶對於色彩以及可視角度並沒有十分苛刻的的要求,因此TN面板產品仍然是他們最好的選擇。
IPS廣視角面板:在運動畫面中的表現更出眾
所謂「廣視角面板」就是能夠提供更大的可視角度,這樣用戶即使是以一個較大的角度來觀看屏幕,也不會出現亮度、對比度和顏色嚴重衰減的現象。而廣視角面板的分類就顯得比較複雜了。目前主要分為三大陣營,LGD的IPS面板、友達的MVA面板以及三星最新推出的PLS面板,這三種面板也是目前消費者最為關注的面板類型,下面我們會為您帶來更加詳細的介紹。
廣視角面板液晶則顏色變化要小得多
IPS面板又稱為硬屏的優勢是可視角度高、色彩還原準確,是液晶面板裡的高端產品。而且相比MVA面板,採用了IPS屏的顯示器動態響應時間更具優勢。該面板技術增強了顯示器的動態顯示效果,在觀看體育賽事、動作片等運動速度較快的節目時能夠獲得更好的畫質。和其他類型的面板相比,IPS面板用手輕輕劃一下不容易出現水紋樣變形,因此又有硬屏之稱。仔細看屏幕時,如果看到是方向朝左的魚鱗狀象素,加上硬屏的話,那麼就可以確定是IPS面板。
IPS面板魚鱗狀的像素點結構
IPS面板和TN以及MVA的相比,IPS有獨特的運行方式,IPS面板是先定向成為不透光的模式,透光的多少通過與液晶分子定向方向垂直的電極決定,電壓越高,扭轉的分子就越多,從而實現光線的精確控制。而TN和MVA則是預先將液晶分子定向成為透光模式。另外為了擴大視角,液晶分子的基本模塊是V形的,並且液晶分子與面板平行,光線容易被控制在面板內部,因而漏光情況更少。在運動畫面中,它能夠表現更好。
VA類廣視角面板:可以實現高對比度
VA面板屬於廣視角面板。和TN面板相比,8bit的面板可以提供16.7M色彩和大可視角度是該類面板定位高端的資本,但是價格也相對TN面板要昂貴一些。VA類面板的對比度最高,但是屏幕的均勻度不夠好,往往會發生顏色漂移。銳利的文本是它的殺手鐧,黑白對比度相當高。
採用VA類面板的液晶顯示器能夠輕鬆100%覆蓋sRGB色彩空間
VA類面板類型分類的就更加的複雜,其中包括MVA、PVA和CPA(夏普研發較多的應用於電視面板),但這三種面板類型統稱為軟屏。其中MVA技術來自於富士通,這種面板類型也隸屬於廣視角液晶面板技術,而目前富士通也將其授權給臺灣的友達光電和奇美電子。而PVA面板則是三星在MVA技術的基礎上作出的改良,PVA採用透明的ITO電極代替MVA中的液晶層凸起物,透明電極可以獲得更好的開口率,最大限度減少背光源的浪費,在性能方面PVA面板的綜合素質要超過MVA。
CPA面板技術的連續焰火狀排列
CPA面板技術來自於夏普,較多的應用於電視行業。但是CPA類型的廣視角技術嚴格來說也屬於VA陣營,各液晶分子朝著中心電極呈放射的焰火狀排列。由於像素電極上的電場是連續變化的,所以這種廣視角模式被稱為「連續焰火狀排列」模式。其色彩還原真實、可視角度優秀、圖像細膩,價格比較貴。此外,夏普並不會對外出售自己的CPA面板,而在近兩年中將ASV技術部分出售給奇美光電。
PLS面板:亮度損失/伽馬失真值有明顯進步
PLS面板是三星繼C-PVA面板F2380退市後,最新推出的一種廣視角面板類型。PLS面板則是三星SDI推出的新品種,其最早使用在手機、平板電腦等行動裝置上,之後用於大屏幕的顯示器中,而現在已經上市的三星S27A850D就是第一款採用PLS面板的產品。而三星目前最高端的S27B970D顯示器也採用了PLS面板。PLS面板的全稱為Plane to Line Switching,其驅動方式是所有電極都位於相同平面上,利用垂直、水平電場驅動液晶分子動作。
三星PLS面板液晶分子像素結構
IPS面板液晶分子像素結構
三星PLS面板擁有較強的硬度,與IPS面板比較相似,因此我們也可以稱PLS為三星的「硬屏」。據三星的官方介紹,PLS屏能完全覆蓋sRGB色彩空間,並且相對IPS面板而言擁有更高的亮度(官方數據在300cd/m2左右,而普通低價位IPS液晶亮度在200到250cd/m2之間),響應時間為5ms。三星PLS面板分子結構與IPS面板非常接近,此外其亮度降低時,也是和IPS液晶一樣是整個像素完全降低,不出現中間的斷裂情況,因此可以看到三星PLS面板與IPS面板更加接近。
三星這次PLS面板進一步改善了可視角度,在側面觀察屏幕時,不論是亮度損失還是伽馬失真指數(GDI)都有明顯的進步。PLS面板與TN和VA類在不同的角度觀察屏幕時的實際亮度損失,可以得出PLS面板的亮度損失要比VA面板更少。VA類面板採用的是垂直排列,由縱向電場進行加壓;而IPS面板則是採用共面轉換的形式,採用橫向電場進行加壓;而PLS面板則是前兩者的綜合,通過縱向與橫向兩種電場共同驅動液晶分子。
AMOLED面板:未來接近完美的必要組件
OLED又衍生出了兩種分支,主要分為AMOLED和PMOLED。其中AMOLED(Active Matrix/Organic Light Emitting Diode,主動式有機電激發光二極體顯示面板)相對而言其響應速度更快,並可以應用在大尺寸屏幕上,但相對PMOLED而言相對更耗電。而PMOLED(Passive Matrix/Organic Light Emitting Diode,被動式有機電激發光二極體顯示面板 )則相對響應速度較慢,不適合顯示動態圖像,但是要更加省電,隨著OLED照明市場逐漸開始發展,未來PMOLED可能將會逐漸淡出顯示設備,轉攻照明市場。
AMOLED液晶面板
AMOLED是指有機半導體材料和發光材料在電場驅動下,通過載流子注入和複合導致發光的現象。AMOLED發光原理是用ITO透明電極和金屬電極分別作為器件的陽極和陰極,在一定電壓驅動下,電子和空穴分別從陰極和陽極注入到電子和空穴傳輸層,電子和空穴分別經過電子和空穴傳輸層遷移到發光層,並在發光層中相遇,形成激子並使發光分子激發,後者經過輻射弛豫而發出可見光。輻射光可從ITO一側觀察到,金屬電極膜同時也起了反射層的作用。
OLED昂貴的價格不適合使用在消費級產品中,而更加適合在專業級顯示設備上
AMOLED和傳統的液晶面板相比,在響應時間、體積薄厚程度、功耗、可視角度、 畫質色彩均勻度、解析度上都具有相當大的優勢,但目前而言,AMOLED的產品成本以及尺寸方面處於劣勢。儘管AMOLED擁有諸多先天優勢,但並非各個知名的面板生產商都會研發生產AMOLED。僅有少數高端的面板廠對此加大了投入,但是從長期來看,AMOLED生產成本的下降是必然的。AMOLED用的是有機材料,和具有TFT陣列的玻璃。但是他沒有背光源,也不需要彩膜,這就是說OLED成本具有很大的壓縮空間。
建議用戶按需選擇慎重購買切忌盲目跟風
科技讓顯示技術發生活翻天覆地的同時,液晶面板也在悄然的進行革新。從已經逐步被淘汰的TN,到能夠呈現出更好色彩、更大可視角度的廣視角面板,再到為消費者打開顯示器新格局的AMOLED,顯示器液晶面板更新換代的腳步從未停止。
液晶面板全貌
目前市面上主流的顯示器採用的液晶面板種類繁多,2012年大量的廣視角產品問世,傳統的TN面板依然還在發揮著它的餘熱,而AMOLED面板也有入駐主流顯示器產品領域的趨勢。而這些面板的設計與功能存在非常大的差異,體現了顯示器行業步步發展的軌跡。不同面板間的搭配組合造就了顯示器擁有不一樣的特長和優勢,差異化的表現力給予消費者更多的選擇。
AMOLED/TN與廣視角面板對比 | |||
面板類型 | AMOLED | TN | 廣視角(IPS/VA) |
發光方式 | 主動發光 | 被動發光 | 被動發光 |
響應時間 | 短 | 短 | 較長 |
可視角度 | 相對較大 | 相對較小 | 較大 |
屏幕解析度 | 高 | 高 | 高 |
功耗值 | 最低 | 低 | 較高 |
對比度 | 非常大 | 一般 | 一般 |
亮度 | 高亮度 | 一般 | 高亮度 |
畫面色彩 | 最好 | 一般 | 比較好 |
彎曲程度 | 可彎曲 | 不可彎曲 | 不可彎曲 |
產品厚度 | 最為輕薄 | 輕薄 | 厚重 |
在未來一段時間內,顯示器面板的發展還需要更為專業全面的技術進行支撐。而在詳細了解了液晶面板的發展史之後,我們也對未來市場產生了更多可能的遐想。考慮到便利性是IT行業發展的一個大趨勢,也許未來的液晶面板不再區分這麼多詳細的功能分支,成為一個行業具有標準化的產物,真正的做到消費者所期待的產品。通過上面文章的介紹,我想廣大消費者已經對目前液晶面板的類型有一個很全面的了解,希望在您選購顯示器的時候給您帶來一些建議,用戶在選購液晶面板時一定要慎重選擇,由於各面板間互有優勢,筆者建議用戶還是要按需購買,切忌盲目跟風。