索尼开发响应时间3ms以下的高速液晶技术
产品特性:
- 仅对单侧赋予预倾角
- 着眼于配向膜
- 影像画质
索尼开发出了响应时间在3ms以下的高速液晶显示技术“HybridFPA(Field-induced Photo-reactivealignment)”,旨在提高驱动频率需要在240Hz以上影像的画质。据称,尤其是将该技术用于各公司投放市场的主动快门(Active Shutter)式三维(3D)电视时,可减少左右眼用影像重叠的“串扰”问题的发生。
着眼于配向膜
Hybrid FPA是液晶面板显示技术VA(Vertical Alignment)方式之一,由索尼自主开发(图1)。该公司2010年5月发布了此次技术的基础——液晶显示技术“FPA”。Hybrid FPA作为其改良版,显示性能得到了进一步提高。图1:兼具高速响应速度和高对比度索尼开发出实现了液晶面板高速响应的显示技术“Hybrid FPA”。采用对一侧基板赋予预倾角,而使另一侧基板呈垂直配向状态的构造。与现有对两侧基板均赋予预倾角的FPA相比,可提高电源导通/关闭时的响应速度和对比度(图根据索尼的资料制作)
FPA为控制液晶分子的倾斜,采用索尼自主开发的高分子膜(配向膜)。具体为,在配向膜的主链上设置了与液晶分子亲和性较高的部分和可由紫外(UV)光硬化的部分。利用该配向膜制成液晶面板后,在向液晶单元施加电压的状态下照射UV光,使配向膜硬化。由于配向膜主链以向特定方向倾斜的状态硬化,因此在不施加电压的状态下,即会赋予液晶分子(预倾角)。向该液晶面板施加电压后,液晶分子会开始同时倾斜,由此可实现液晶分子的高速响应。
但FPA也存在课题。虽然电压导通时液晶分子的响应速度提高,但电压关闭时液晶分子的响应速度会变慢。因此,容易在显示3D影像时出现串扰现象,原因是在切换左右眼用影像的显示时出现了障碍。另外还存在漏光现象以及对比度下降的问题。
仅对单侧赋予预倾角
此次开发的Hybrid FPA仅在夹有液晶的一侧基板上使用了赋予预倾角的配向膜。据称,由此与两侧均配备赋予了预倾角的配向膜的原FPA相比,电压关闭时液晶分子的响应速度要快(图1)。而且,在未赋予预倾角的基板一侧,液晶分子几乎全部沿垂直方向配置,因此可减少漏光。由此比现有的FPA还提高了对比度。
实际上,仅在单侧赋予1~2度预倾角的Hybrid FPA试制单元在电压关闭时,液晶分子的响应时间为3.2ms,黑显示时的亮度为0.42cd/m2,比用此前的FPA技术试制的单元均有改善(图2(a))。Hybrid FPA试制单元的液晶层厚度为3.5μm。一般情况下,液晶层越薄,配向膜的效果就越好,液晶分子的响应速度也就越快。据称,液晶层仅为3.2μm的试制单元,其响应时间提高到了3ms以下。
图2:缩短返回的响应时间
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Hybrid FPA试制单元,其电压关闭时的液晶分子响应时间和黑显示时的亮度与已有FPA的试制单元相比,均得到了改善(a)。而电源导通时的响应速度稍慢于FPA(b)。(图根据索尼的资料制作)
但因Hybrid FPA仅对单侧基板赋予预倾角,所以电压导通时的响应速度比FPA稍慢(图2(b))。该课题“只要使用大尺寸电视用液晶面板等通常利用的激励(Overdrive)驱动*就可以解决。如果电压导通/关闭时液晶分子的响应速度在3ms以下,就基本不会发生串扰现象”(索尼)。
激励(Overdrive)驱动是一种提高液晶面板响应速度的技术。通过瞬时提高对液晶分子施加的电压,提高液晶分子的响应速度,缩短响应时间。
与JSR联手推进量产化
索尼虽然没有公布量产Hybrid FPA的具体时间,但将“考虑与面板和部材厂商进行合作等”(索尼)。配向膜方面,没有像原来的FPA那样采用自主开发产品,而是使用了与日本JSR公司共同开发的配向膜。JSR是配向膜领域的大型厂商之一,量产时较少出现供货不稳定的情况。
而关于面板厂商索尼表示,“虽然没有谈到共同开发的具体内容,但可以直接利用基于VA方式的大型厂商的工艺制造”。
目前,韩国三星电子、台湾友达光电(AU Optronics)及台湾奇美电子(Chimei Innolux)等大型液晶面板厂商,正在量产名为“PSA(Polymer Sustained Alignment)”的VA方式液晶面板。PSA是将UV硬化性单体与液晶分子共同注入面板后,在向液晶单元施加电压的状态下照射UV光,从而控制液晶分子的倾斜。如果单体硬化不充分时,液晶面板就容易出现显示斑点。Hybrid FPA及FPA“没有使用单体,因此不用太担心可靠性降低”(索尼)。<上一页12 关键字:液晶显示 3D电视 高速液晶  本文链接:http://www.cntronics.com/public/art/artinfo/id/80009361?page=2