液晶硬屏和软屏的区别

中心议题：

• 液晶硬屏和软屏的区别
• 液晶显示的各种广视角技术

解决方案：

• IPS（平面控制模式）广视角技术
• PVA广视角技术
• MVA（多畴垂直取向）广视角技术

现在的液晶电视市场中流传着“软屏”和“硬屏”的说法，通常来说，硬屏是指IPS面板（主要代表厂商就是LG-飞利浦），而软屏则是TN、PVA、MVA等面板（主要代表厂商就是三星），因此，单凭“软、硬”并不能很准确的分辨液晶面板的好坏。现在我们就各种面板技术进行深入的分析，让大家更清楚的了解硬屏和软件真正意义上的区别。

IPS（平面控制模式）广视角技术

跟MVA广视角技术一样，IPS（InPlaneSwitching）模式的广视角技术也是在液晶分子长轴取向上做文章，不同的是应用IPS广视角技术的液晶显示让观察者任何时候都只能看到液晶分子的短轴，因此在各个角度上观看的画面都不会有太大差别，这样就比较完美地改善了液晶显示器的视角。

第一代IPS技术针对TN模式的弊病提出了全新的液晶排列方式，实现较好的可视角度。第二代IPS技术（S-IPS即Super-IPS）采用人字形电极，引入双畴模式，改善IPS模式在某些特定角度的灰阶逆转现象。第三代IPS技术（AS-IPS即AdvancedSuper-IPS）减小液晶分子间距离，提高开口率，获得更高亮度。

目前而言，IPS在各个方位都有着最好的可视角度，而不象其他模式那样只是在上下左右四个角度上视角特别突出。应用IPS技术的液晶显示器在左上和右下角45度会出现灰阶逆转现象，这可以通过光学补偿膜改善IPS广视角技术也属於NB常黑模式液晶。在未加电时其表现为暗态，所以应用IPS广视角技术的液晶显示器相对来说出现"亮点"的可能性也较低。跟MVA模式一样，IPS广视角的暗态透过率也非常低，所以它的黑色表现是非常好的，不会有什麽漏光。

IPS一个最大特点就是它的电极都在同一面上，而不象其他液晶模式的电极是在上下两面。因为只有这样才能营造一个平面电场以驱使液晶分子横向运动。这种电极对显示效果有负面影响：当把电压加到电极上後，*近电极的液晶分子会获得较大的动力，迅速扭转90度是没问题的。但是远离电极的上层液晶分子就无法获得一样的动力，运动较慢。只有增加驱动电压才可能让离电极较远的液晶分子也获得不小的动力。

所以IPS的驱动电压会较高，一般需要15伏。由於电极在同一平面会使开口率降低，减少透光率，所以IPS应用在LCDTV上会需要更多的背光灯如图，细条型的正负电极间隔排列在基板上，有些类似早期的VA模式液晶。把电压加到电极上，原来平行於电极的液晶分子会旋转到与电极垂直的方向，但液晶分子长轴仍然平行於基板，控制该电压的大小就把液晶分子旋转到需要的角度，配合偏振片就可以调制极化光。
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PVA广视角技术

PVA（PatternedVerticalAlignment，垂直取向构型）广视角技术同样属於VA技术的范畴，实际上它跟MVA极其相似，可以说是MVA的一种变形。PVA采用透明的ITO层代替MVA中的凸起物，制造工艺与TN模式相容性较好。透明电极可以获得更好的开口率，最大限度减少背光源的浪费。

PVA和MVA毕竟一脉相承，在实际性能表现上两者都是相当的。PVA也属於NB（常暗）模式液晶，在TFT受损坏而未能受电时，该图元呈现暗态。这种模式大大降低了液晶面板出现"亮点"的可能性。
PVA广视角技术原理分析


不用屋脊形的凸起物如何生成倾斜的电场呢？PVA很巧妙的解决了这一问题。如图，PVA上的ITO不再是一个完整的薄膜，而是被光刻了一道道的缝，上下两层的缝并不对应，从剖面上看，上下两端的电极正好依次错开，平行的电极之间也恰好形成一个倾斜的电场来调制光线。

MVA（多畴垂直取向）广视角技术

顾名思义，MVA（Multi-domainVerticalAlignment）模式的液晶显示器，其液晶分子长轴在未加电时不像TN模式那样平行於萤幕，而是垂直於萤幕，并且每个图元都是由多个这种垂直取向的液晶分子畴组成。当电压加到液晶上时，液晶分子便倒向不同的方向。这样从不同的角度观察萤幕都可以获得相应方向的补偿，也就改善了可视角度。

在未进行光学补偿的前提下，MVA模式对视角的改善仅限上下左右四个方向，而其他方位角视角仍然不理想。如果采用双轴性光学薄膜补偿，将会得到比较理想的视角。

尽管在某个特殊方位以很大的角度观察萤幕还可能会看到灰阶逆转的现象，但总的来说，MVA广视角模式已经很大程度解决了TN模式的这一痼疾。由於这种模式的液晶显示器在未受电时，萤幕显示是黑色，所以又叫做NB（NormalBlack，常黑）模式液晶显示器，这种方式有个最大好处就是当TFT损坏时，该图元则永远呈暗态，也就是我们常说的"暗点"。虽然它也属於"坏点"，不过相对TN模式上常见的"亮点"来说，"暗点"要更难发现，也就是说对画面影响更小，用户也较容易接受。

MVA模式由於液晶分子的运动幅度没有TN模式那麽大，相对来说加电後液晶分子要转动到预定的位置会更快一些，而且在*近电极斜面的液晶分子在受电时会迅速转动，带动离电极更远的液晶分子运动。因此改变液晶分子的排列後的MVA广视角技术有利於提高液晶的回应速度。
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液晶分子垂直取向意味着Panel两端的液晶分子无需平行于Panel排列，也就是说MVA在制造上不再需要摩擦处理，提高了生产效率。配合光学补偿膜後的MVA模式液晶显示器正面对比度可以做得非常好，即使要达到1000:1也并不难。遗憾的是MVA液晶会随视角的增加而出现颜色变淡的现象，如果以色差变化来定义可视角度的话，MVA模式会比较吃亏，但总的来说它对於传统的TN模式还是改进比较大。

MVA模式并不是完美的广视角技术。它特殊的电极排列让电场强度并不均匀，如果电场强度不够的话，会造成灰阶显示不正确。因此需要把驱动电压增加到13.5V，以便精确控制液晶分子的转动。另外由於它的液晶分子排列完全不同于传统的TN模式，在灌入液晶时如果采用传统工艺，所需要的时间会大大增加，因此现在普遍应用一种叫ODF的高速灌入工艺，因此综合来看，相对传统的TN模式液晶，MVA的成本有所提高。

MVA广视角技术原理分析

TN模式液晶显示器视角狭窄的主要原因是液晶分子在运动时长轴指向变化太大，让观察者看到的分子长轴在萤幕的"投影"长短有明显差距，在某些角度看到的是液晶长轴，某些角度则看到短轴。VA模式则可改善这种液晶工作时长轴变化的幅度，VA即VerticalAlignment（垂直取向）。


如图，它依*叫做Protrusion的屋脊状凸起物来使液晶本身产生一个预倾角（Pre-tiltAngle）。这个凸起物顶角的角度越大，则分子长轴的倾斜度就越小。早期的VA模式液晶凸起物只在一侧，後期的MVA凸起物则在上下两端。

如图是一种双畴VA模式液晶。未加电时，液晶分子长轴垂直於萤幕，只有在*近凸起物电极的液晶分子略有倾斜，光线此时无法穿过上下两片偏光板。当加电後，凸起物附近的液晶分子迅速带动其他液晶转动到垂直於凸起物表面状态，即分子长轴倾斜於萤幕，透射率上升从而实现调制光线。在这种双畴模式中相邻的畴分子状态正好对称，长轴指向不同的方向，VA模式就是利用这种不同的分子长轴指向来实现光学补偿。如图，在B处看到的是中灰阶，在A和C处能同时看到的高灰阶和低灰阶，混色後正好是中灰阶。

当把双畴模式液晶中的直条三角棱状凸起物改成90°来回曲折的三角棱状凸起物後（如图），液晶分子就可巧妙分成四个畴，也即多畴模式。四畴模式液晶在受电後，A、B、C、D各畴的液晶分子分朝四个方向转动，这就对液晶显示器的上下左右视角都同时补偿，因此MVA模式的液晶显示器在这四个方向都有不错的视角。基於这样的补偿原理，可以更改凸起物的形状，用更多不同方向的液晶畴来补偿任意视角可以取得很好效果。

上面较为全面的介绍了广视角技术，相信你对软屏和硬屏的技术及性能有了深度的认识吧！