鑫亿凯博士：TFT指南——广视角技术

导言

在显示器指南的第一部份---平面显示器中，已经详细的讨论TFT-LCD的基本原理及市场现况。本章则特别针对对技术方面有兴趣的读者，内容包含用来改进TFT-LCD视角及响应时间的最新技术。

现况

与传统的CRT显示器相比，薄膜电晶体液晶显示器有两个重大的缺点:

(1) 当你从某个角度观看TFT-LCD时，你将发现显示器的亮度急遽的损失(变暗)及显示颜色的典型变化。较旧型的平面显示器通常只有90度的视角，左/右两边各45度。但只要只有一位观看者的话，就不存在什么问题。但增加了观看者，比如你想要给客户展示某个画面或是多人一起在家里玩游戏，你很快就能听见他们抱怨显示器的质量是多么的糟糕。

(2) 在影片回放和游戏中，经常出现画面的快速切换，但这样的需求却是目前响应时间较慢的液晶所无法提供的。太慢的响应时间会导致画面失真及次序错乱。最明显的例子就是股票市场中的交易显示器及游戏中飞机飞过山谷的画面。

液晶显示器厂商并没有停下他们的脚步，而在最近引入了第一个可以改善视角特性的新技术。这些最重要的技术是TN+Film，IPS(也称为超级液晶显示器)及MVA。这些技术的细节都会在以下的章节中讨论。
TN+Film(TN+视角扩大膜)


图1 TN+Film的显示器的液晶垂直于基板，与标准的TFT-LCD一样。在上层表面的一层膜就可以增加视角。

从技术的观点来看，TN+Film是容易实现的解决方案。液晶显示器的制造商使用较成熟的标准TFT-Twisted Nematic (扭转向列式)液晶技术，我们已经在第一部份讨论过了。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度增加到140度。但是，低对比及响应速度慢这两大问题依旧无法改善。TN+Film法也许不是最佳的解决方案，但对制造成本相对较高的的生产厂商来说它是最廉价的方法(几乎与标准TFT-TN一样)。

IPS (板内切换 or Super-TFT)


图2 在施加电压后，液晶分子平行于基板。

IPS或者“板内切换”是由Hitachi最先开发的，但现在NEC及Nokia也采用这项技术生产TFT。

IPS与使用TN+Film(扭转向列液晶+视角扩大膜组合)技术不同的地方是液晶分子的方向平行于基板。

使用IPS或Super TFT技术可以使视角扩大到170度，可以达到CRT监视器一样的视角。但是这项技术也有缺点，因为液晶分子的排列方向，使得电极必须做成梳子状，安放在下层玻璃基质板上，而不能像TN模式一样，安置在两层玻璃基质板上。但是这样做会降低对比度，因此必须加大背光源来达到要求的的亮度。IPS模式的对比度及响应时间与传统的TFT-TN 相比并无多大改善。

MVA(Multi-Domain Vertical Alignment,多区域垂直排列)


图3 富士通开发的MVA。从技术的上来看，MVA是广视角及短响应时间最好的解决方案。

依我们的看法，富士通已经找到理想的解决方案。MVA可以获得160度的视角，而且，也可提供高对比和快速响应。

MVA的原理是什么呢?

在MVA中，M代表 “multi-domain”，是一个色彩单元里面的区域。图3说明了以突出物来形成多区域。富士通最近已经开发出单个色彩单元有四个区域的的平板显示器。

VA代表“Vertical Alignment“(垂直排列)，这会有一些误导。由于突出的关系，液晶分子在静态时并不完全是的垂直排列的。(见上图，在off的时候)。当施加电压产生电场之后，液晶分子变成水平排列，这样背光就能通过各个层。MVA可以提供比TN+视角扩大膜及IPS技术较短的响应时间，这对视频和游戏表现很重要。对比度一般来说也很好，但会由于视角不同而有所变化。

评估各种广视角技术


图4 MVA提供较快的响应时间及非常大的视角，然而，富士通这种技术的市场份额目前相当的小。

　

TN+视角扩大膜对响应时间并无太多的改善。前面提到过，

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