彩色液晶电视的成像原理是什么?

很多人在购买液晶电视时,经常被屏幕问题所困扰。有人称之为7代屏,有人称之为夏普电视屏,有人称之为硬屏。外行人真的分不清好坏。对于液晶电视来说,液晶面板是关键部件,占总成本的2/3以上。消费者在选择液晶电视时,基本都是听商家和销售人员的宣传,或者通过说明书来了解。选择一台好的液晶电视,一个好的液晶面板,首先要了解液晶面板的工作原理、相关参数以及目前的主流技术。

在液晶显示面板中,主要物质是液晶。液晶电视屏幕的结构是两片特殊的玻璃夹着液晶,通过8位驱动电路和高效的背光系统调节成像。简单来说,液晶电视的成像原理是依靠后面的一组荧光灯管发光,然后通过一组菱形镜片和背光模组将光源均匀地传输到前面。根据接收到的图像信号,液晶像素玻璃层中的液晶分子会进行相应的排列,以确定哪些光线需要被偏转或阻挡。

组成屏幕的液晶有三种:红、绿、蓝,按一定顺序排列。这三种颜色称为“三原色”。当这些液晶受到电压刺激时,可以呈现出千变万化的颜色。因为液晶电视采用点成像,屏幕中的点越多,成像效果越精细,纵横点构成了液晶电视的分辨率。分辨率越高,效果越好。

目前市场上有四种液晶面板技术,分别是CPA、P-MVA、S-PVA和S-IPS。这四种技术分为两大阵营。CPA、P-MVA、S-PVA属于VA阵营,是垂直排列技术,其特点是正常情况下分子的长轴垂直于面板方向平行排列。S-IPS是一项独特的技术。

技术营屏幕技术屏幕制作人

弗吉尼亚烟草

注册会计师夏普

AUO MVA奇美

S-PVA三星

IPS s-IPS LPL(LG和飞利浦的合资企业)

第六代和第七代液晶屏的划分

大屏液晶电视的生产需要6代以上的生产线。目前世界上有1个7.5代系(LPL)。两条7代线(均为三星所有,其中一条由三星和索尼合资的S-LCD所有)和六条6代线(夏普、LPL、AUO、光辉和华映各一条,奇美一条5.5代线)正在生产中。

液晶面板采用几代线,技术上没有先进和落后的区别,只是面板尺寸不同。代数越高,面板越大,切屏价格越低。分辨率,亮度,对比度,反应速度,视角都没有太大区别。其中三星7代线适合切割32、40、46寸屏幕,一块面板可以切割8块40寸屏幕,所以现在40寸液晶电视的价格非常便宜。6代线最适合切割32寸和37寸屏幕,LPL 7代线适合切割37寸、42寸和47寸屏幕。

5.5、6、7和7.5代液晶面板的尺寸

代数尺寸(mm)适合切割尺寸。

5.5代1300×1500(奇美)32、37寸

第六代1500×1850(AUO LPL)32、37和42英寸。

1500×1800(锐)32,37英寸

7代1870×2200(三星)32、40、46寸

7.5代1950×2250(LPL) 37、42和47英寸

CPA和夏普屏幕

CPA是Continuous Pinwheel Alignment的缩写,意思是连续烟花排列技术,是夏普发明的。目前夏普的面板都采用了这种技术。CPA模式下的每个像素都有多个带方形圆角的子像素电极。当向液晶层的像素电极和另一侧的电极施加电压时,形成对角电场,以驱动液晶向中心电极倾斜。每个液晶分子朝向中心电极排列成放射性烟花形状。

在夏普液晶电视的宣传资料中,经常会提到ASV技术,它并不是面板技术类型,而是一种提升画质的技术。ASV是Advance Super View或Axial Symmetric View的简称,主要是通过减小液晶面板上颗粒之间的间距、增大液晶颗粒的孔径、整体调整液晶颗粒的排列来减少液晶电视的反射,增加亮度、视角和对比度。由于夏普面板短缺,需要从台湾省采购面板来生产液晶电视。ASV技术用于夏普的CPA面板和台湾省的面板。

P-MVA和台湾省屏幕

P-MVA是MVA的升级技术,是Multi-domain Vertical alignment的缩写,意为多象限垂直配向技术,由富士通开发,是最早的广角液晶面板技术。MVA液晶面板的液晶层包含用于液晶分子附着的突起,并且MVA面板的液晶分子在没有施加电压时垂直于屏幕。施加电压后,液晶分子会附着在突起上并发生偏转,形成垂直于突起表面的状态。这时候还会和屏幕表面产生偏转效果,让光线穿过,形成画面。其优点是色彩表现好,纯黑表现力强,视角广,响应时间达到8毫秒甚至更高的水平,成本低。中国台湾省的奇美和AUO采用了P-MVA技术。

目前奇美和AUO屏幕最大的特点就是全高清,可以提供1920*1080的37、42、47寸屏幕。

S-PVA和三星屏幕

S-PVA是PVA的升级技术,是Patterned Vertical Alignment的缩写,意为图像的垂直调整技术,是三星的独家专利。原理是当液晶分子静止时,从传统的垂直变为一定角度,这样在施加电压时,液晶分子变为水平状态的反应时间变短,其响应时间可以达到8ms以上。同时,由于改变了液晶分子的排列方式,对比度和视角也大大提高。索尼目前也在用这种屏幕。

在三星的7代屏幕中,有一种半像素的分级显示屏幕。按照索尼官方的解释,半像素叫做“将一个子像素分成两个子像素”。液晶电视的一个像素是由R、G、b三个像素组成的,而半像素分层显示的S-PVA面板则被分成两个“半像素”。当控制面板上显示的图像的信号电压超过50%时,整个像素发光,低于50%时,可以控制其中一个关闭,另一个通过这两个半像素发光。与普通液晶面板相比,“半像素”呈“>”形,在屏幕前近距离观看非常明显,很容易判断。半像素层次显示面板是三星独家专利技术,可以提高画面的细节和对比度,使色彩层次更加丰富和真实。目前只有索尼的V系列,三星的M61B,R71B系列和46M51B,长虹的LT40/4619P,新科的DTV-460采用这种屏幕。

S-IPS和LG。飞利浦屏幕

S-IPS是IPS的升级技术,IPS是In-Plane Switching的缩写,意思是平面转换技术,是日立的专利。IPS技术与上述技术最大的区别在于,液晶分子在任何状态下始终与屏幕平行,完全平行的液晶分子排列,使液晶分子可以最大角度旋转以增加可视角度,响应速度在灰阶下可以达到8ms。目前,LPL屏幕使用这种技术。

S-IPS屏,在受到外界压力时,可以完全消除一般液晶屏形成的水波纹扩散现象,也就是大家通常所说的硬屏。

因为ISP屏的技术是日立发明的,所以日立、松下、东芝合资生产液晶面板的项目以ISP命名,这是6代线,预计年底投产。届时,IPS屏幕将不会全部由LG.PHILIPS生产。