主流顯示面板綜述

主流顯示面板綜述工程技術(shù)研究中心

劉昆2014-5-209/26/20211目錄LCD面板顯示面板分類OLED面板LCD主要面板比較9/26/20212顯示面板LCDOLEDPMOLEDAMOLEDTN廣視角VAIPSPLSMVAPVACPA顯示面板分類9/26/20213LCD顯示面板TFTTFT（ThinFilmTransistor）：薄膜晶體管，是指LCD上的每一液晶像素點(diǎn)都是由集成在其后的薄膜晶體管來驅(qū)動，相當(dāng)于一個電路開關(guān)，控制像素點(diǎn)的亮滅和顏色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9/26/20214IGZO(IndiumGalliumZincOxide)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(xiàng)基于TFT驅(qū)動的改進(jìn)技術(shù)，即使是IPS液晶面板也可以同時采用IGZOTFT技術(shù)。IGZO載流子遷移率是非晶硅的20~30倍提高響應(yīng)速度，更快的刷新率可利用現(xiàn)有非晶硅生產(chǎn)線生產(chǎn)，成本優(yōu)勢LCD顯示面板9/26/20215LTPS減少工序，縮短組裝時間，降低成本減少組件的對外接點(diǎn)，增加可靠度、維護(hù)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(jì)時程及擴(kuò)大設(shè)計(jì)自由度高開口率高解析度高對比度低功耗易將驅(qū)動IC集成到基板上低溫多晶硅技術(shù)LTPS（LowTemperaturePoly-silicon），由日本北美技術(shù)企業(yè)研發(fā)。LCD顯示面板9/26/20216CGS-ContiunuousGrainSilicon(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。CGS的電子遷移率為非晶硅的600倍，與低混多晶硅相比，也可達(dá)到3倍。提高LCD顯示的質(zhì)量和亮度，降低功耗。nubiaZ5S采用夏普CGS+NM2技術(shù)CGSLCD顯示面板9/26/20217LCD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16.2M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。9/26/20218TN型：扭曲向列型（簡稱TN，全稱TwistedNematic）。應(yīng)用于入門級和中端的產(chǎn)品中，價格實(shí)惠、低廉。缺點(diǎn)：色彩單薄，還原能力差，過渡不自然。改良型的TN+film，film即補(bǔ)償膜，用于彌補(bǔ)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(dá)到160°優(yōu)點(diǎn)：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(dá)700∶1，接近MVA或者早期PVA的面板。TN（TFT）面板原理圖LCD顯示面板TN面板(TFT)9/26/202191.MVA（Multi-domainVerticalAlignment，多象限垂直配向技術(shù)）:富士通主導(dǎo)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(dá)178°，并且灰階響應(yīng)時間可到8ms以下2.PVA（PatternedVerticalAlignment）:三星繼承和改良MVA的成果，PVA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(fèi)。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VA面板3.CPA（ContinuousPinwheelAlignment,連續(xù)焰火狀排列）,也稱ASV:夏普自己創(chuàng)導(dǎo)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。9/26/202110IPS面板LCD顯示面板IPS（In-PlaneSwitching，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“SuperTFT”它的兩極都在同一個面上，液晶分子水平排列，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的改良型優(yōu)點(diǎn)：可視角度高、響應(yīng)速度快，色彩還原準(zhǔn)確，價格便宜。缺點(diǎn)：漏光問題比較嚴(yán)重，黑色純度不夠，要比PVA稍差，因此需要依靠光學(xué)膜的補(bǔ)償來實(shí)現(xiàn)更好的黑色。未加電狀態(tài)加電狀態(tài)9/26/202111PLS面板的全稱為PlanetoLineSwitching，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。PLS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(jìn)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(jìn)行加壓；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。9/26/202112一般采用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(dá)178度。VA與TN面板顯示效果比較——可視角LCD主要面板比較9/26/202113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(xì)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VA與TN面板顯示效果比較——對比度LCD主要面板比較9/26/202114VA與TN面板顯示效果比較——色階左邊的VA面板色彩過渡自然右邊的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(diǎn)：低可視角低對比度色彩表現(xiàn)和過度不佳TN面板優(yōu)點(diǎn)：迅速的響應(yīng)時間，經(jīng)過灰階加速后，可達(dá)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。TN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。9/26/202115LCD主要面板比較各面板色差和視角比較TN面板失真嚴(yán)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(shí)際亮度損失，可以看到PLS面板的亮度損失要比VA面板更少。9/26/202116各液晶面板特性對比LCD主要面板比較綜合比較：TN響應(yīng)時間短IPS可視角大，亮度高，但價格貴，經(jīng)濟(jì)型合適PVA對比度高，只是響應(yīng)時間長PLS綜合特性好，優(yōu)于經(jīng)濟(jì)型IPS9/26/202117OLED面板OLED面板有機(jī)發(fā)光二極管（OrganicLight-EmittingDiode）。OLED的基本結(jié)構(gòu)是由一薄而透明具半導(dǎo)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(dāng)電力供應(yīng)至適當(dāng)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(lán)RGB三原色，構(gòu)成基本色彩。優(yōu)點(diǎn)：厚度可小于1毫米，僅為LCD屏幕的1/3，且重量更輕固態(tài)機(jī)構(gòu)，抗震性能更好，不怕摔幾乎沒有可視角度的問題響應(yīng)時間是LCD的千分之一，運(yùn)動畫面不會有拖影低溫特性好，在零下40度時仍能正常顯示發(fā)光效率高，能耗比LCD要低能在不同材質(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(dú)立發(fā)光光色轉(zhuǎn)換光色轉(zhuǎn)換是以藍(lán)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AMOLED)被動式驅(qū)動(無源驅(qū)動

PMOLED）9/26/202118AMOLED面板AMOLED結(jié)構(gòu)AMOLED（ActiveMatrix/OrganicLightEmittingDiode）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（LowTemperaturePoly-SiThinFilmTransistor,LTP-SiTFT），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(diǎn)之外，仍有如下優(yōu)勢：利于OLED彩色化實(shí)現(xiàn)易于實(shí)現(xiàn)高亮度和高分辨率。有源矩陣的驅(qū)動電路可藏于顯示屏內(nèi)缺點(diǎn)：良率低，成本高，產(chǎn)能不足顯示效果欠佳，色彩過艷，顏色偏綠，長時間顯示有殘影白色背景下更耗電不同像素點(diǎn)老化程度不一，使用壽命較短OLED面板9/26/2