由于面板制造的新技术,已经使液晶电视进入到了大屏的新时代。
2005年,夏普、索尼、东芝、松下纷纷调整产业方向,在平板电视(Flat Panel TV)领域内转向重点生产液晶电视(LCD TV)。国内主要电视厂商也已大部分转向主推液晶电视。国内外平板电视厂商产品定位转变的原因何在呢?从上游面板产业的技术来加以分析,答案自然明朗。
面板制造步入“激情燃烧”的岁月
目前液晶电视面板生产线主要有第五、第六和第七代线。第五代线市场定位在15英寸和17英寸面板。第六代线主要针对37英寸及以下的面板设计,主要用于32英寸和37英寸液晶电视。第七代线主要是针对40英寸以上液晶电视设计的,以切割生产40英寸和46英寸面板为主。
世界上目前已形成日系、韩系和中国台湾地区的液晶电视面板三足鼎立的格局。由于目前国际上代线的标准还不统一,所以不同厂家虽号称同一代线但玻璃基板的规格和生产效率不同。日、韩厂商均是走扩大大尺寸面板产能、提高生产效益、降低制造成本之路。
从分析可知,世界上现主要投产的第六代生产线厂家为夏普、友达和LG.Philips;第七代生产线的厂家为为S-LCD(三星、索尼合资)。从液晶电视面板厂商的主要生产尺寸来看,40英寸、42英寸、46/47英寸的大屏液晶电视将会成为市场主流。
伴随着2005年初多数32英寸以下液晶电视及最近的一些国产37英寸液晶电视的降价,37英寸液晶电视的价格向万元逼近。而液晶电视面板第六代线和第七代线不断投产,面板生产效率和切割良品率全面提高,成本大幅降低,必将引导37英寸和42英寸液晶电视大幅度降价。42英寸以上液晶电视产品将不断投向市场,使平板电视中以37英寸作为液晶电视和等离子电视(PDP TV)的楚河汉界的局面被彻底打破;37英寸以上大屏液晶电视已全面杀入等离子电视阵营,平板电视市场中液晶电视的优势已趋于明朗,大屏液晶时代已经到来。
面板技术革命擎起广视角、超动感影像世界
目前全球的液晶电视主要采用上述几个厂商的面板。尽管各个厂商的产品都有自己独特的优势,但液晶电视的视角、响应时间和黑色再现能力与等离子电视相比是其软肋,同时也成为了液晶电视面板新技术发展的主要方向。
1、VA技术
夏普CPA、富士通的MVA和三星的PVA技术统称为VA(垂直配向)技术。夏普CPA(Continuous PineWheel Alignment)技术即“连续焰火状排列技术”;富士通的MVA(Multi-domain Vertical Alignment)技术即“多象限垂直配向技术”;三星PVA(Patterned Vertical Alignment)技术即“图像垂直调整技术”。其原理基本类似,都是在液晶分子静止时从传统的直立式变为偏向某一个角度,以便当施加电压使液晶分子变为水平时加快背光通过速度,即利用液晶分子的双向倾斜以大幅度缩短响应时间;因改变了液晶分子配向,让视角更为宽广。
CPA技术的可视角度可达双170°以上(横向和纵向),响应时间缩短至25ms以内。
MVA技术的可视角度可达160°以上,响应时间缩短至20ms以内。目前有台湾奇美、友达等得到授权制造,市场普及率较高。
PVA技术可视角度可达双170°以上(横向和纵向),响应时间和MVA一样,都是20ms。该技术采用透明的ITO电极层,因此其更高的开口率可获得优于MVA的亮度输出;但纯黑色表现力却比MVA略逊一筹。PVA技术具有500:1的高对比能力以及高达70%的原色显示能力,缺点在于生产成本较高。三星及S-LCD的面板采用这一技术生产。
MVA、PVA的第二代P-MVA、S-PVA已分别将灰阶响应时间提高到了8ms的水平,而且P-MVA成本较低,S-PVA对比度也有很大提升。三星采用S-PVA技术的液晶电视面板于2005年下半年量产。
VA技术在不用增加更多复杂制程的情况下,增加了视角、改善了响应时间、提高了对比度与亮度输出,但单色差明显的缺点有待改进。
2、日立的IPS技术
日立的IPS(In-Plane Switching)技术即“平面切换技术”。它采用让液晶分子只在同一平行于偏光片平面上切换的方式,使液晶分子可以做出最大限度的旋转角度,以增加视角。IPS将液晶分子传统的垂直、水平切换改为水平旋转切换作为背光通过方式,无须额外加补偿膜。进一步将IPS借由楔型电极的控制以一次配向达成方位上的多域(2D)设计,即为第二代的Super-IPS(S-IPS)技术。尽管IPS完全不用补偿膜在广视角的表现上就已相当好,但毕竟上下互为正交的偏光片组斜向暗态漏光仍然存在。为求更完美的视角特性表现,日立进一步把此补偿膜加在其第三代的Advanced Super-IPS(AS-IPS)上。所以IPS可以提供双160°以上的视角,反应时间缩短至40ms以内。S-IPS在视角的提升上可达到170°,反应时间缩短至30ms以内,高色彩再现性的特点将NTSC色纯度由50%提升至60%以上。AS-IPS还增加了整体光穿透率,进一步改善了液晶的动画特性。日立已经将S-IPS制造技术授权给LG.Philips和台湾奇美,LG.Philips通过改进S-IPS技术预计能将响应时间降低到5ms。日立、台湾彩晶生产的面板则采用AS-IPS技术制造。松下、东芝也是IPS技术的忠实拥护者。
IPS技术具有视角广、对比高的优点;但是反应时间较长、开口率较低(导致背光灯亮度增加)和驱动电压较高等缺点仍有待改进。
3、松下的OCB技术
松下开发的OCB(Optical Compensated Birefringence)技术即“光补偿双折射技术”,因光学补偿不易,制程稳定性不够,加上其特有的快速反应时间也渐渐被IPS和VA附加外部驱动技术拉近差距,且售价居高不下,故前途未卜。可喜的是,OCB光学补偿弯曲配向模式的液晶电视面板已接近实用化。东芝和松下使用OCB技术制造。
综上所述,广视角技术有日立IPS技术,夏普CPA技术、富士通MVA技术、三星PVA技术和松下OCB技术。以上技术均符合液晶电视所需的160°左右广的视角标准。从技术成熟度来讲,IPS技术和VA技术最成熟也最有效,是目前真正量产的大屏幕广视角技术。IPS技术最优秀,表现最好,专利费用和成本提升也最高。从市场普及程度来看,采用IPS技术、MVA技术和PVA技术生产的面板在国内液晶彩电市场普及率最高。从可视角度指标的优劣来讲,S-IPS、CPA和PVA技术视角可达170°以上,MVA、OCB技术在160°以上,实际上,广视角技术不但体现在视角的大小,而且体现在视角改变时的图像质量变化—即色偏、灰阶、穿透均匀性等。就光穿透率均匀性和视角的关系来看,表现水平由高到低依次为S-IPS、IPS、VA。IPS平面控制模式是一种比较完美的宽视角解决方案,基本上画面不会随视角的变化而出现明显失真;MVA则随观看角度的增大会出现颜色变淡的现象,这一典型特性是判定MVA的重要依据。
在黑色再现能力上,IPS技术所还原的黑色要比MVA稍差,因此需要依靠光学膜的补偿(AS-IPS)来实现更好的黑色;夏普CPA技术结合其Black TFT和改进的AGLR技术,通过在液晶表面加上特殊的化学涂层,令背光源的光线能更好地透过液晶层,使亮度更高,反射更低,黑色再现能力更强。在画面细节表现上IPS也要略逊于MVA。
从响应速度来讲,最快的是松下的OCB技术,其次为VA技术和IPS技术。
如何提供更大视角、更快速响应速度、更高对比度、色彩浓度和亮度等将成为各大面板厂商产品市场竞争的焦点。
液晶电视“大”领风骚
国内外液晶电视主流厂家近期推出的大屏液晶电视。显而易见,这些型号最大特点是均为区别于传统液晶电视尺寸的37英寸以上大屏,并在对比度(最高3000:1)、响应时间(最短8ms)和视角(最大176°)等指标上有大幅提升,这进一步显示了各大厂商在面板技术上的发展水平。
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