想靠吃“軟”飯當老大?某屏廠鼓吹自己“軟”實力,反觀真正的“硬”道理!

發布時間:2020-05-26發布部門:總裁辦公室

LCD技術已經蓬勃發展了超過50年的時間。近10年來,廣視角LCD技術路線已經徹底分化為垂直配向的軟屏和水平配向的硬屏兩類。PSVA、HVA(CSOT)和UV2A(Sharp)同屬于軟屏VA類技術;而水平配向的硬屏技術以FFS、ADS(BOE)、IPS(LG)、PLS(三星)和AHVA(AUO)為代表。

 

在這場景象繁榮的技術角逐中,兩類技術究竟表現如何?


讓事實數據和時間來告訴我們。

 

近10年來,FFS/ADS類硬屏技術一路高歌猛進,相繼在手機、平板電腦、筆記本電腦,顯示器和電視機五大主流市場成為控股級主流技術,VA類軟屏技術僅在曲面顯示器和電視市場上還有一些份額。



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除BOE和LG等傳統硬屏LCD制造商外,其他所有軟屏LCD制造商都在開發和生產硬屏LCD產品。硬屏技術已經是整個LCD市場的絕對主流。 


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在顯示面板市場份額上,為何FFS/ADS類水平配向的硬屏技術比VA類垂直配向的軟屏技術更具實力?這還得從FFS/ADS和VA類的技術優劣談起。我們從制造成本、視野角、響應時間、畫質、顏色均勻性、刷新率等方面展開比較。


制造成本方面


PSVA是傳統VA類技術在液晶配向方法上的變種。需要在材料及工藝制程上做優化和改變,制程如下圖:


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相比僅需摩擦或偏光UV照射即可實現配向的FFS類水平配向技術,無論是液晶材料成本還是制程成本,PSVA都有相當程度的增加。 


視野角方面


按傳統視角定義只考慮對比度的影響,真正的專業人士都了解,這是一個非常綜合的指標。尤其大尺寸,亮度、對比度和色彩差異,在正面、側面觀視角度都會極大地影響觀看體驗。VA類垂直配向技術通過4疇像素電極,利用液晶分子在4個方向的翻轉來實現視野角表現的自我救贖,側視角亮度、對比度的衰減較TN等普通視角LCD技術有一定改善,但顏色偏移仍有很大不足,使用了補償膜也還是很不樂觀。8疇設計通過對一個像素內兩個4疇分區施以不同電壓實現液晶分子排列彌散程度的增加,總算是改善了色偏,但即便是跟不使用補償膜的FFS類水平配向LCD相比,也仍有相當水平的差距。FFS/ADS類水平配向技術的基因就決定了其在視角方面先天優秀,無需使用補償膜即可達成遠超VA類的側面視角顯示效果。


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本次從色偏角度和大家分享,引入一個JNCD的概念。JNCD是人眼所能區分色彩變化的最小單位,也是最近三星、小米等公司評價面板的熱門參數,對應的角度越大,說明產品的視角色偏表現越好。以65inch 8K電視的評測結果為例,如下圖可見,FFS/ADS類產品的表現遠優于某VA類產品。


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響應時間方面


PSVA采用“聚合物穩定”方式實現配向,液晶分子初始排列方向相對電場方向的傾角極小,驅動過程中絕大部分液晶分子需要旋轉近90度;而FFS/ADS類水平配向技術的液晶分子排列相較電場方向的傾角一般在5度以上,驅動過程中只需旋轉80幾度,且驅動過程中大部分液晶分子并不需要轉動到極限角度。FFS類水平配向LCD的響應時間顯著優于PSVA LCD。


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畫質方面


從像素結構上可以明顯看到VA類的另一個很大的劣勢是Vcom位于CF側,與像素電極距離過遠,導致存儲電容不足,從而需要在TFT上設置一些額外的Vcom走線來增大存儲電容,進而占用寶貴的像素開口面積,最終影響透過率。在高分辨率8K產品上,像素開口面積本就不足,必須要額外設置的存儲電容進一步拉低了透過率。存儲電容的不足還極容易發生畫面閃爍問題。


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顏色均勻性方面


VA類技術因其驅動狀態下液晶分子彌散程度的不足,紅綠藍三色在不同灰階下光效變化幅度存在較大差異,紅綠藍的灰階曲線(Gamma)只能單獨調制,除了增加設計制造過程中的難度和成本以外,還會放大背光亮度、Gap不均勻等原因導致的顏色差異,進而影響亮度和顏色均勻性。


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刷新率方面


要說2G2D的方案,可能要追溯到2013年8K全球首發。為了減少時間距離感,姑且從市面上可以購買到的產品了解一下真相吧?。?!國內上市的“75D8K”ADS的硬屏inside,是1G1D的像素結構;反觀,市面上大部分VA類的8K產品都還是2G2D的方案(此處沒有給出具體數據,小編很抱歉,因為不想擴大打擊面)。究其原因,高刷新率實現的主要門檻在于充足的存儲電容和充分的充電。VA類技術的存儲電容本來就偏小,高分辨率又會大幅壓縮充電時間。如果對應高分辨率高刷新率產品,將不得不采用2G2D驅動方式,變相地通過兩組同時進行的低分辨率高頻驅動疊加來實現一組高分辨率高頻驅動的效果。而如果采用2G2D驅動方式,額外多出來的數據信號線和開關信號線會極大地降低開口率,從而不得不舍棄8疇的像素設計來降低透過率損失,進而帶來側視角色偏性能的大退步。對VA類技術來說,做高刷新率產品時不斷需要權衡各種Trade Off,很難得兼,極易陷入死循環。綜合展示一下各項指標:簡單說,就是VA類正面90分,側面不及格;FFS/ADS 360度無死角。


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總而言之,FFS類水平配向硬屏以其低制造成本、寬視野角、更快的響應時間、極致的畫質、均勻的顏色、高刷新率等優勢,成為TFT-LCD的絕對主流顯示模式。多重優勢加身的硬屏技術,也成為LCD技術的終極之選。


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