主流顯示面板綜述

1、7/20/2021第1頁，共20 頁主流顯示面板綜述工程技術(shù)研究中心 劉昆2014-5-207/20/2021第2頁，共20 頁目錄LCDLCD面板面板顯示面板分類顯示面板分類OLEDOLED面板面板LCDLCD主要面板比較主要面板比較7/20/2021第3頁，共20 頁顯示面板LCDOLEDPMOLEDAMOLEDTN廣視角VAIPSPLSMVAPVACPA顯示面板分類7/20/2021第4頁，共20 頁LCD顯示面板TFTTFTTFT（Thin Film Transistor）：薄膜晶體管，是指LCD上的每一液晶像素點都是由集成在其后的薄膜晶體管來驅(qū)動，相當于一個電路開關(guān)，控制像素點的亮滅

2、和顏色TFT按照材料技術(shù)不同可分為:a-Si，非晶硅LTPS，低溫多晶硅IGZO，氧化銦鎵鋅CGS，連續(xù)粒狀多晶硅7/20/2021第5頁，共20 頁IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)為氧化銦鎵鋅，是指在TFT-LCD主動層之上，打上一層金屬氧化物。是一項基于TFT驅(qū)動的改進技術(shù)，即使是IPS液晶面板也可以同時采用IGZO TFT技術(shù)。IGZOIGZOl載流子遷移率是非晶硅的2030倍l提高響應(yīng)速度，更快的刷新率l可利用現(xiàn)有非晶硅生產(chǎn)線生產(chǎn)，成本優(yōu)勢LCD顯示面板7/20/2021第6頁，共20 頁LTPSLTPS減少工序，縮短組裝時間，降低成本減少組件的對外接點，

3、增加可靠度、維護更簡單和降低EMI特性節(jié)省空間，減少應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計時程及擴大設(shè)計自由度l高開口率l高解析度l高對比度l低功耗l易將驅(qū)動IC集成到基板上低溫多晶硅技術(shù)LTPS（Low Temperature Poly-silicon），由日本北美技術(shù)企業(yè)研發(fā)。LCD顯示面板7/20/2021第7頁，共20 頁CGS-Contiunuous Grain Silicon(連續(xù)粒狀多晶硅)：夏普擁有專利，可讓芯片以玻璃作為底板。lCGS的電子遷移率為非晶硅的600倍，與低混多晶硅相比，也可達到3倍。l提高LCD顯示的質(zhì)量和亮度，降低功耗。 nubia Z5S采用夏普CGS+NM2技術(shù)CGSCGSLCD顯

4、示面板7/20/2021第8頁，共20 頁LCD顯示面板 液晶轉(zhuǎn)向的過程中，使得光線的透過率也在轉(zhuǎn)變，有黑到白呈現(xiàn)不同的灰階數(shù)，TN面板是6bit面板只能夠顯示0到252灰階的三原色，所以最后得到的色彩顯示數(shù)信息是16.2 M色，而不是我們通常所說的真彩色16.7M色，畫面表現(xiàn)不能與后兩者真彩相比。7/20/2021第9頁，共20 頁TN型：扭曲向列型（簡稱TN，全稱Twisted Nematic）。應(yīng)用于入門級和中端的產(chǎn)品中，價格實惠、低廉。l缺點：色彩單薄，還原能力差，過渡不自然。 改良型的TN+film，film即補償膜，用于彌補TN面板可視角度的不足，目前改良的TN面板的可視角度都達到

5、160l優(yōu)點：由于輸出灰階級數(shù)較少，液晶分子偏轉(zhuǎn)速度快，響應(yīng)時間容易提高。三星開發(fā)出B-TN(Best-TN)面板，對比度可達7001，接近MVA或者早期PVA的面板。TN（TFT）面板原理圖LCD顯示面板TNTN面板(TFT)(TFT)7/20/2021第10頁，共20 頁1.MVA（Multi-domain Vertical Alignment，多象限垂直配向技術(shù)）:富士通主導的最早的廣視角液晶面板技術(shù)，可以提供170的可視角度，改良后的P-MVA可達178，并且灰階響應(yīng)時間可到8ms以下2.PVA（Patterned Vertical Alignment）:三星繼承和改良MVA的成果，P

6、VA采用透明的ITO電極代替MVA中的液晶層凸起物，透明電極可以獲得更好的開口率，最大限度減少背光源的浪費。改良型的S-PVA已經(jīng)可以和P-MVA并駕齊驅(qū)VA面板原理圖LCD顯示面板VAVA面板3.CPA（Continuous Pinwheel Alignment,連續(xù)焰火狀排列）,也稱ASV:夏普自己創(chuàng)導的廣視角技術(shù)，各液晶分子朝著中心電極呈放射的焰火狀排列。7/20/2021第11頁，共20 頁IPSIPS面板LCD顯示面板IPS（In-Plane Switching，平面轉(zhuǎn)換）技術(shù)是日立公司于2001推出的液晶面板技術(shù)，俗稱“Super TFT”它的兩極都在同一個面上，液晶分子水平排列，

7、觸碰時光線變化角度不大，因此被稱為硬屏。此外還有一種S-IPS面板屬于IPS的改良型 l優(yōu)點：可視角度高、響應(yīng)速度快，色彩還原準確，價格便宜。l缺點：漏光問題比較嚴重，黑色純度不夠，要比PVA稍差，因此需要依靠光學膜的補償來實現(xiàn)更好的黑色。未加電狀態(tài)加電狀態(tài)7/20/2021第12頁，共20 頁PLS面板的全稱為Plane to Line Switching，由三星推出，其驅(qū)動方式是所有電極都位于相同平面上，利用垂直、水平電場驅(qū)動液晶分子動作。PLSPLS面板LCD顯示面板從上圖可以看到，VA類面板采用的是垂直排列，由縱向電場進行加壓；而IPS面板則是采用共面轉(zhuǎn)換的形式，采用橫向電場進行加壓；

8、而PLS面板則是前兩者的綜合，通過縱向與橫向兩種電場共同驅(qū)動液晶分子。7/20/2021第13頁，共20 頁一般采用TN類面板的顯示器可視角度約160度左右，而采用VA等廣視角面板的顯示器可視角度能達178度。VAVA與TNTN面板顯示效果比較可視角LCD主要面板比較7/20/2021第14頁，共20 頁其次是對比度上的差別，VA面板的對比度比一般TN面板要高，對于亮部和暗部細節(jié)表現(xiàn)更優(yōu)秀左側(cè)VA面板的黑色表現(xiàn)更沉 右側(cè)TN面板則有些泛白VAVA與TNTN面板顯示效果比較對比度LCD主要面板比較7/20/2021第15頁，共20 頁VAVA與TNTN面板顯示效果比較色階左邊的VA面板色彩過渡自

9、然 右邊的TN面板色階表現(xiàn)不夠平滑VA面板TN面板一層層光暈LCD主要面板比較TN面板缺點：l低可視角l低對比度l色彩表現(xiàn)和過度不佳TN面板優(yōu)點：l迅速的響應(yīng)時間，經(jīng)過灰階加速后，可達2ms甚至1ms；而廣視角面板液晶即使加入了灰階加速技術(shù)，其最短也只能停留在5ms，而一般則在6ms甚至8ms，適應(yīng)于游戲愛好者。lTN面板更加節(jié)能， 對于用戶數(shù)量眾多的網(wǎng)吧及企業(yè)用戶而言TN面板擁有很大的誘惑力。7/20/2021第16頁，共20 頁LCD主要面板比較各面板色差和視角比較TN面板失真嚴重，IPS和PLS處于同一級別PLS面板與TN和VA類在不同的角度觀察屏幕時的實際亮度損失，可以看到PLS面板的

10、亮度損失要比VA面板更少。7/20/2021第17頁，共20 頁各液晶面板特性對比LCD主要面板比較綜合比較：lTN響應(yīng)時間短lIPS可視角大，亮度高，但價格貴，經(jīng)濟型合適lPVA對比度高，只是響應(yīng)時間長lPLS綜合特性好，優(yōu)于經(jīng)濟型IPS7/20/2021第18頁，共20 頁OLED面板OLED面板有機發(fā)光二極管（Organic Light-Emitting Diode）。OLED的基本結(jié)構(gòu)是由一薄而透明具半導體特性之銦錫氧化物(ITO)，與電力之正極相連，再加上另一個金屬陰極，包成如三明治的結(jié)構(gòu)。整個結(jié)構(gòu)層中包括了：空穴傳輸層(HTL)、發(fā)光層(EL)與電子傳輸層(ETL)。當電力供應(yīng)至適

11、當電壓時，正極空穴與陰極電荷就會在發(fā)光層中結(jié)合，產(chǎn)生光亮，依其配方不同產(chǎn)生紅、綠和藍RGB三原色，構(gòu)成基本色彩。優(yōu)點：l厚度可小于1毫米，僅為LCD屏幕的1/3，且重量更輕l固態(tài)機構(gòu)，抗震性能更好，不怕摔l幾乎沒有可視角度的問題l響應(yīng)時間是LCD的千分之一，運動畫面不會有拖影l(fā)低溫特性好，在零下40度時仍能正常顯示l發(fā)光效率高，能耗比LCD要低l能在不同材質(zhì)的基板上制造，可做彎曲的柔軟顯示器彩色化技術(shù)：RGB象素獨立發(fā)光光色轉(zhuǎn)換光色轉(zhuǎn)換是以藍光OLED結(jié)合光色轉(zhuǎn)換彩色濾光膜OLED按驅(qū)動方式可分為：主動式驅(qū)動(有源驅(qū)動 AM OLED)被動式驅(qū)動(無源驅(qū)動 PM OLED）7/20/2021第

12、19頁，共20 頁AMOLEDAMOLED面板AMOLED結(jié)構(gòu)AMOLED（Active Matrix/Organic Light Emitting Diode）有源驅(qū)動的每個像素配備具有開關(guān)功能的低溫多晶硅薄膜晶體管（LowTemperature Poly-Si Thin Film Transistor, LTP-Si TFT），而且每個像素配備一個電荷存儲電容，外圍驅(qū)動電路和顯示陣列整個系統(tǒng)集成在同一玻璃基板上。繼承了OLED優(yōu)點之外，仍有如下優(yōu)勢：l利于OLED彩色化實現(xiàn)l易于實現(xiàn)高亮度和高分辨率。l有源矩陣的驅(qū)動電路可藏于顯示屏內(nèi)缺點：l良率低，成本高，產(chǎn)能不足l顯示效果欠佳，色彩過艷，顏色偏綠，長時間顯示有殘影l(fā)白色背景下更耗電l不同像素點老化程度不一，使用壽命較短OLED面板7/20/2021