液晶电视的面板和背光灯

液晶电　

面板相背光汀　

口陈杨　

日前　夏普公司宣称全球首条第８代液晶面板生产　

线在日本龟山建成投产，初期计划产量为每月１．５万张　

母板，到２００８年年底达到９万张，其玻璃基板尺寸为　

２１６０ｍｍｘ２４６０ｍｍ，比第７代的面积增加１．２倍，可切割　

８块４６英寸或６块５２英寸液晶屏。据悉，第９代液晶面板　

已问世，其玻璃基板尺寸增大到３０５０ｍｍｘ２４５０ｍｍ。这　

样液晶电视也越来越大，４６英寸的已不鲜见，８２英寸的　

已不算第一，１００英寸的已有展出。厂家的大力投资、　

大力发展、大力推销，使液晶电视的发展让人感至　有点　

意外。影响液晶电视效果的关键是那张面板和背光灯。　

除了大小外，它们在显示技术上又是如何提高图像显示　

效果的呢？本文专门来谈谈这个问题，希望对你了解和　

选购液晶电视有所帮助。　

我们知道，液晶屏是靠两张玻璃基板中液晶的排列　在无电压和有电压日寸的变化以隔阻或通过背光的方式采　

显示图像的（参见图１）。液晶的排列及其变化就成为液　

晶屏之关键，也是液晶屏分类的依据，因为液晶屏关键　指标可视角和响应时间是由它采确定的。从目前采看，　

液晶屏主要有四种：ＴＮ面板、ＶＡ面板、Ｉ　ＰＳ面板和０ＣＢ　

电极　

涟蕊毋孑　

电极　—　—　

《ａ）黑（最大电压）　《｝１）亮（电压关）　

图２　ＴＮ面板　

ｌ１３０／实用影音技术　图１　ＬＣＤ结构　

面板。　

一、ＴＮｉ￣ｉ板　

ＴＮ全称为Ｔｗ１　Ｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔ１　Ｃ，即扭曲向列型之　意，其工作示意国参见图２。其低廉的生产成本使ＴＮ成　

为了应用最厂泛的入门级液晶面板，在目前市面上主流　

的中低　液晶显示器中被广泛使用。ＴＮ屏的优点是输出　

灰阶级数较少，液晶分子偏转速度快　响应时间容易提　

高，目前市场上８ｍｓ以下液晶产品均采用的是ＴＮ面板。　

另外三星还开发出一种Ｂ—ＴＮ（Ｂｅ　Ｓｔ－ＴＮ）面板，它其　

实是ＴＮ面板的一种改良型，主要为了平衡ＴＮ面板高速响　

应必须牺牲画质的矛盾。它的缺点是显示的色彩数少，　

再加上提高对比度的难度较大，直接暴露出来的问题就　

是色彩单薄，还原能力差，过渡不自然，而且它的可视　维普资讯 http://www.cqvip.com 电擞　

蕊豫　ｉ｛　｝　

电极　

》黑（电压关　《ｌ１）亮（最大电压）　

图３　ＶＡ面板　

角也比较狭小。在追求高画质的液晶电视中，目前很少　

采用ＴＮ面板的。　

二、ＶＡ面板　ＶＡ的全称是Ｖｅ　ｒｔ１　ｃ　ａ］Ａ］１　ｇｎｍｅｎｔ，即垂直配向　

型之意，其工作示意图参见图３。它是现在高端液晶电　

视应用较多的液晶面板。它比ＴＮ面板有更多的色彩和更　

大的可视角，但是价格也相对ＴＮ面板要昂贵一些。ＶＡ类　

面板又可分为由富士通主导的ＭＶＡ面板和由三星开发的　

ＰＶＡ面板，后者是前者的继承和改良。后来，夏普也加　

入了ＶＡ阵营，生产的叫ＣＰＡ（Ｃｏｎｔ　ｎ　ｕｏ　ｕ　ｓ　Ｐ　ｎｗｈｅｅ］　

Ａ¨ｇｎｍｅｎｔ）面板。　ＶＡ技术是利用驱动电压采改变液晶分子的倾斜度，　

达到控制背光通过还是关断的目的。从图２可见，当控　

制电极不加电压．ｊ寸，液晶分子基本上垂直于玻璃基板，　

阻挡光线通过，显示黑色；当控制电极加满电压时，液　

晶分子便平行于玻璃基板，让光线全部通过，显示白　色。这就有利于提高色彩表现力和提升对比度。富士通　

的ＭＶＡ技术是Ｈｕ］ｔ１一ｄｏｍａ　ｎ　Ｖｅ　ｒｔ１　ｃａ］Ａ¨ｇｎｍｅｎｔ　

的缩写，即多象限垂直配向技术，是对ＶＡ技术的改良，　

也是最早出现的厂视角液晶面板技术。它将液晶分子排　

列在不同的区域中，并在液晶层中配置一种凸出物供液　

晶分子附着，在不施加电压的状态下，ＭＶＡ面板看起来　

同传统技术没什么两样，液晶分子垂直于屏幕。而一旦　

在电压的作用下，液晶分子就会『衣附在凸出物上偏转，　

形成垂直于凸出物表面的状态。此日寸，它与屏幕表面也　

会产生偏转效应，提高透光率，形成画面输出。该类面　

板可以提供更大的可视角，通常可达到１　７０。，改良后的　

ＶＡ面板可视角度可达接近水　的１　７８。，并且响应时间　

可以达￣Ｕ２Ｏｍｓ以下。通过技术授权，我国台湾的奇美电　

子（奇晶光电）、友达光电等面板企业也采用了这项技　

术。　由三星主导开发的ＰＶＡ面板是富士通的ＨＶＡ技术的　继承和发展者，可以获得优于ＭＶＡ面板的亮度输出和对　

比度，并将ＶＡ液晶发挥到最精湛的显示能力。ＰＶＡ用透　明的ＩＴ０电极代替ＭＶＡ中的液晶层凸出物，获得更高的　

开口率和背光源的利用率，换言之，便是可以获得优于　

ＭＶＡ的亮度输出和对比度。不少人都认为，ＰＶＡ的综合　

素质优于富土通的ＭＶＡ，改良型的Ｓ－ＰＶＡ和ｐ－ＭＶＡ并驾　

齐驱，它提供的可视角度可达１　７０。，响应时间被控制在　

２Ｏｍｓ以内（采用Ｏｖｅ　ｒｄ　ｒ１　Ｖｅ加速达到８ｍｓ），而对比度　

可轻易超过７Ｏ０：１的高水准。目前，该技术已经被三星　

厂泛应用于中高档ＬＣＤ显示器中。　

三、ＩＰＳ面板　Ｉ　ＰＳ是Ｉ　ｎ—Ｐ１　ａｎｅ　Ｓｗ１ｔｃｈ１　ｎｇ简称，平面转换之　

意，其工作示意图参见图４。该技术是日立于２００１年推　

出的面板技术，它也被俗称为“ＳｕＰｅ　ｒ　ＴＦＴ”。Ｉ　ＰＳ阵营　

以日立为首，聚拢了ＬＧ一飞利浦、瀚宇彩晶、ＬＰ　Ｌ（乐　

金飞利浦）、Ｉ　ＤＴｅｃｈ（奇美电子与日本Ｉ　Ｂ卜１的合资公　

司）等一批厂商，后采松下也加入。松下是Ｐ　ＤＰ的龙头，　

虽然它的ＬＣＤ电视的规模不大，目前最大尺寸是３２英　寸，但却非常有特色。它新上市的３２英寸ＬＣＤ电视采用　

最新的Ｉ　ＰＳ　方式，比原来的Ｉ　ＰＳ方式有更觅的可视角，　

据说它的画面斜着看也很漂亮，再加上新的Ｐ　ＥＡＫＳ高画　

质电路系统，改善纯红和深绿的表现力，提升了色彩的　

层次和鲜艳度，可与索尼的颜色比美。日立和ＬＰ　Ｌ所开　

发的Ｉ　ＰＳ液晶叫Ｓｕｐｅｐ－Ｉ　ＰＳ，它利用模拟脉冲驱动方式　

来改善动画显示，即迅速关断背光灯来实施黑插补，以　

提升对比度。　Ｉ　ＰＳ技术与上述技术最大的差异就在于，不管在何　

种状态下液晶分子始终都与屏幕平行，只是在加电／断　

电状态下液晶分子的旋转方向不同而已。ＭＶＡ、ＰＶＡ液　晶分子的旋转属于空间旋转（Ｚ轴），而Ｉ　ＰＳ液晶分子的　

旋转则属于平面内的旋转（Ｘ－Ｙ轴）。从图４可见，当控　

制电极不加电压肘，液晶分子呈现水平配向，光线无法　

通过；当加上电压时，液晶分子便水平方向转９０。，让　

电投　

溅　予＼＼嘲　瞄　

电擞　—　—　

）黑（电压关）　）亮（最大电压）　图４　ＩＰＳ面板　

２００６年第１１期　、

３１　维普资讯 http://www.cqvip.com 电极　

液晶　

电极　图５　ＩＰＳ与ＶＡ对比　

（ａ）断电（白）　（ｈ）加电（黑）　

图６　ＯＣＢ面板　

光线通过。这就是Ｉ　ＰＳ方式的成像原理。由于液晶分子　

为长轴状，水平排列日寸的优点是可视角大，但由于液晶　

分子转动角度大、面板开口率低，所以Ｉ　ＰＳ也有响应Ｂ寸　

间较慢和对比度较难提高的缺点。为追求反应速度的改　

善，从液晶分子的弹性系数、热反应系数及黏度值，都　

必须精选适合的液晶材料，所以就材料成本及工艺技术　

而言，Ｉ　ＰＳ面板的成本会稍微高一点。Ｉ　ＰＳ电视与ＶＡ电　

视的效果对比参见图５。　

四、ＯＣＢ面板　

０ＣＢ是０ｐｔ１　Ｃ　ａ］］ｙ　Ｃｏｍｐｅｎ　ｓ　ａｔｅｄ　Ｂ１　ｒｅｆ　ｒ１　ｎ—　

ｇｅｎｃｅ的缩写，光学补偿弯曲排列之意。该面板最初由　

乐芝松下显示器公司研发上市。它是一种用于液晶显　示的新技术，该技术应用的最大优点是提高了液晶显　

示器的响应Ｂ寸间，让０ＣＢ技术一举『或名。　

从图６可看到０ＣＢ面板的基本原理：在断电状态　

下，液晶分子以一种对称的曲列结构排列，正中央的　液晶分子始终垂直于屏幕，而其上下的液晶分子则出　

现对称的偏转角——距离中央越远，偏转角度就越大，　

与前后玻璃基板接触的液晶分子贝４平行于屏幕，此日寸　

光线全部通过，显示白。如果对电极施加电压，除接　

触玻璃基板的液晶分子外，中间的液晶分子发生偏转，　

全部成垂直于液晶基板状，此日寸光线全部被阻挡，显　

示黑。由于不管在什么Ｂ洲吴液晶层都是对称的，这样　

由下面液晶分子双折射性所导致的相位偏差刚好可以　

利用上部分的液晶分子自行抵消，可以获得极为出众　

的显示效果并在一定程度上增大了视角。　

０ＣＢ最大的优点当推其超快的响应速度。在图中　

大家可以看到，在加电状态下液晶分子的偏转角度极　

小，转换速度非常之快，轻而易举达到１Ｏｍｓ以下，目　

前已经出现了Ｉｍｓ到５ｍｓ的产品，非常适合用于显示动　

态图像。毫无疑问，０ＣＢ绝对是迄今为止速度最快的　

ＬＣＤ显示技术。０ＣＢ第二个令其他技术无法追赶的优点　

在于鲜艳的显示效果，独特的结构让液晶分子拥有光　

补偿双　射的特质，让它可以达到传统ＴＦＴ—ＬＣＤ三倍　

以上的高色纯度，输出丰富艳丽的色彩。另外，它利　

用电路系统采关断个别背光管（日立的Ｓ—Ｉ　ＰＳ是关断　

全部背光灯管），以便插入黑画面，模拟ＣＲＴ显像管显　

示Ｂ寸相似的脉　中，让液晶显示快速忽明忽暗的图像Ｂ寸，　

看起采像ＣＲＴ一样，使高速移动的动态图像得到优异的　

表现。这些是当前其他ＬＣＤ显示技术无法比拟的。０ＣＢ　

画面效果参见图７，图８为东芝松下的０ＣＢ　ＴＶ。　

从目前的液晶电视看，除第一种ＴＮ面板因可视角　

太小基本不用外，其他三种面板被厂泛应用。这几种面　

板，从价格来看，由低到高的顺序是；ＴＮ方式一ＶＡ方　

式一Ｉ　ＰＳ方式一０ＣＢ方式；从画面质量看，由低到高的　

顺序也是：ＴＮ方式一ＶＡ方式一Ｉ　ＰＳ方式一０ＣＢ方式。后　

三种面板的主要性能及支持厂商参见下表。　

种类　可视角　对比度　反应率　配置方向　主要支持厂商　－－　

ＶＡ　优　１尤良　优　垂直　夏普、蚕士通、三星、友达　

ｌＰＳ　优良　优ｌｌ　可　水平　日立、东芝、松下、ＬＰ＿、ＮＥＣ、瀚宇彩晶　

０ＣＢ　优良　优良　优良　弧形　东芝松下、夏普、ＥＩ　ＺＯ、ＮＡＮＡＯ、华映　

实用影音技术　一

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