屏幕是液晶電視的關鍵部件,約占到整機成本的70%左右。目前中日韓三國電視生產(chǎn)廠家所采用的液晶面板主要有四大類型:CPA、P-MVA、S-PVA和S-IPS。從技術應用方面來看,同宗同源,四大類型液晶面板發(fā)展都比較成熟。論綜合性能表現(xiàn),沒有最好,只有更好。就市場博弈格局來說,臺灣地區(qū)、日本、韓國的廠商都不乏“挾天子以令諸侯”的霸氣。
在中日韓三強鼎立的液晶電視市場,目前最受推崇的是夏普ASV屏,其次是三星索尼的S-LCD液晶屏、LG.PhilipsLPL液晶屏,而友達、奇美液晶屏和中華映管的液晶屏在很多人的心目中則被視為低端配置。但是,日本夏普的液晶屏到底優(yōu)在哪里,三星索尼的S-LCD液晶屏和LG.PhilipsLPL液晶屏到底好在何處,中國廠家生產(chǎn)的液晶屏到底差在哪里?
從技術方面考察,中日韓廠家生產(chǎn)的四大類型液晶屏除S-IPS技術比較另類以外,CPA、P-MVA、S-PVA同屬于VA技術。從理論性能來說,四大類型液晶面板只不過有大同小異的區(qū)別,而無根本的優(yōu)劣之分。為了更好的說明問題,這里我們特別選擇比較了四大類型FullHD液晶電視標示的屏幕參數(shù)(見下圖),顯然都達到了規(guī)定的標準。
技術類型 |
屏幕技術 |
主導生產(chǎn)商 |
VA |
SVA |
夏普 |
P-MVA |
奇美、友達 | |
S-PVA |
三星與索尼合資生產(chǎn) | |
IPS |
S-IPS |
LG與飛利浦合資生產(chǎn) |
雖然屏幕是液晶電視的關鍵部件,但是控制電路和音像優(yōu)化技術的應用也非常重要。一部優(yōu)秀的液晶電視不僅要采用A級液晶面板,而且更需要優(yōu)秀的動力引擎和音像優(yōu)化技術保障。例如海爾的DSM睿弛極速引擎、創(chuàng)維的V12數(shù)字引擎、康佳的麗翔二代引擎、廈華的微晶雙核、長虹的量子芯、海信的雙核點晶、夏新的BT院線系統(tǒng)、TCL的 DDHDII,以及SONY的博大晶深,松下的VIERA,三星的第三代DNle(數(shù)碼自然影像),LG的XD引擎”,PHILIPS的逐點晶晰等等,都對電視的信號兼容和圖像的優(yōu)化起到了重要的作用。
一部優(yōu)秀的液晶電視應該是綜合技術成功應用的結(jié)晶,我們大致可以說,優(yōu)秀的液晶電視=A級液晶面板+優(yōu)秀的控制電路和音像優(yōu)化技術,而液晶電視的特色必然是面板技術特色與控制電路和音像優(yōu)化技術特色的綜合體現(xiàn)。比如有的畫面色彩表現(xiàn)比較清淡,通透感覺較強,有的色
彩看起來則比較濃艷,顯得比較鮮活。雖然不同的液晶電視畫質(zhì)風格表現(xiàn)有所不同,但只要達到了高清畫質(zhì),畫面流暢,同樣就是優(yōu)秀的。
為什么性能本來不分伯仲、同樣達到了FullHD級的液晶屏會有巨大的市場反差?客觀的來說,主要有主觀評價條件和市場印象兩大影響因素。
在一沒有專業(yè)測試設備,二沒有自主選擇高清信源的情況下,消費者只能憑自己眼睛的感受廠家提供的視頻演示效果,因個人興趣愛好與色彩感受能力的不同,對液晶電視畫質(zhì)優(yōu)劣的評價必然帶有很大的片面性,所以在同樣的條件下每個人的評價會大不相同。
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四種技術的象素點形狀 |
從市場印象方面來說,日本廠商在液晶面板開發(fā)方面捷足在前,占有發(fā)明專利優(yōu)勢,很容易給消費者傳遞一種“最好”的信息。譬如素有液晶鼻祖之稱的夏普,它的產(chǎn)品最早被消費者所認識,并在人們心中留下了深刻的印象,輿論也習慣以夏普的液晶電視外觀設計及性能表現(xiàn)來評價其它品牌產(chǎn)品;韓國廠商市場觸角敏銳,輕而易舉的拿到了日本廠商技術,經(jīng)過一番精心的概念包裝,對市場消費尤其具有誘惑力;中國的液晶面板技術與韓國廠商一樣源自日本,雖然生產(chǎn)規(guī)模比韓國大,產(chǎn)品價格最低,但是在產(chǎn)品升級換上不如日韓國廠商快,技術概念的宣傳遠遠不如日韓國廠商靈活,并且國內(nèi)媒體習慣過分夸大日韓液晶屏與國產(chǎn)屏的差異,從而影響了國內(nèi)消費者對國產(chǎn)液晶屏的認知度。
對此,如果大家還有疑慮,不妨認真思考一下為什么國內(nèi)消費者并不看好的臺灣屏幕而國外眾多著名品牌液晶電視特別青睞。比如夏普用臺灣產(chǎn)品替代自家的ASV屏,索尼、三星液晶電視也采用了臺灣屏,如此等等。想一想看,這些廠家會輕易拿信譽開玩笑嗎?恰恰相反,他們的擇卻則是非常慎重的。其中,最明確的表白莫過于夏普中國北京分店店長夏文俊回答采訪記者的一番話:夏普一直采用全球采購的模式,包括液晶屏也有在臺灣采購的。他強調(diào),“夏普液晶電視所采用的臺灣外購屏也運用了夏普的獨家技術,因此也算夏普屏”。夏普對所有的采購元器件都會負責,“而且品質(zhì)也都是一樣的”。他還特別表示,所有臺灣產(chǎn)的夏普液晶屏上都有夏普的標志,等同于夏普自己的產(chǎn)品。
說到液晶面板的技術性能特色,我們不能忽視了一個根本前提,即同宗同源,無論哪類液晶面板技術方式都不可能也絕不能跨越基本的液晶特性,因此必然都帶有液晶固有的優(yōu)勢和缺陷。但是由于液晶面板廠家的技術類型、材料選擇、生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)規(guī)模的不同,所生產(chǎn)的液晶面板必然各有特色,在產(chǎn)品成本價格與物理結(jié)構(gòu)方面也存在一定的差異。
夏普采用SVA技術的液晶屏
我們常說的夏普液晶屏是指夏普龜山生產(chǎn)線的名為CPA屏幕產(chǎn)品。2004年,全球第一條用于大屏幕液晶電視的夏普6代線在龜山投產(chǎn);2006年8月,全球最大的夏普8代線在龜山投產(chǎn)。
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夏普SVA技術 |
真正的夏普CPA液晶屏屬于VA軟屏,像素呈蜂窩狀或者六角形,色彩還原真實、可視角度優(yōu)秀、圖像細膩,用手輕輕劃屏面會出現(xiàn)類似的水紋。
夏普的CPA屏還采用了ASV(Advanced Super-V)技術,改進了TFT顯示屏的響應速度和可視角。其實,ASV并不是指某一種特定的廣視角技術,而是一種用于提高圖象質(zhì)量的技術,它主要是通過縮小液晶面板上顆粒之間的間距,增大液晶顆粒上光圈,并整體調(diào)整液晶顆粒的排布來降低液晶電視的反射,增加亮度和對比度,可視角提高到170度以上。夏普CPA面板生產(chǎn)線生產(chǎn)成本較高,產(chǎn)能有限,為了贏得市場競爭優(yōu)勢,夏普的液晶電視也可能采用價格較低的臺灣的VA模式面板或者其他廠家的產(chǎn)品替代CPA模式液晶面板。
CPA(Continuous Pinwheel Alignment,連續(xù)焰火狀排列)技術是夏普一大發(fā)明專利。CPA模式的每個像素都具有多個方形圓角的次像素電極,當電壓加到液晶層像素電極和另一面的電極上時,形成一個對角的電場,驅(qū)使各液晶分子朝著中心電極呈放射的焰火狀排列。由于像素電極上的電場是連續(xù)變化的,所以這種廣視角模式被稱為“連續(xù)焰火狀排列”模式。
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夏普SVA技術解析 |
液晶面板主要分TN+film型和各種廣角面板,廣角面板主要包括IPS、MVA、PVA三種類型。TN+film液晶面板基于早期可視角度很小的TN技術(視角最大90度),但在面板上增加了一層轉(zhuǎn)向膜,將可視角度提高到了140度左右,嚴格的說,TN+film也算是一種廣角技術。所以夏普把所有采用TN+Film、VA、CPA廣視角技術的液晶面板統(tǒng)稱為ASV。
三星和索尼合資生產(chǎn)的S-LCD液晶面板,屬于PVA(Patterned Vertical Alignment,垂直取向構(gòu)型)VA技術范疇。面板半象素結(jié)構(gòu)呈魚鱗狀,線條較細,用手輕劃會出現(xiàn)水紋。
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PVA的象素結(jié)構(gòu) |
VA面板可分為MVA和PVA兩大類型:MVA(Multi-domain Vertical Alignment)模式的液晶面板,其液晶分子長軸在未加電時不像TN模式那樣平行于屏幕,而是垂直于屏幕,并且每個像素都是由多個這種垂直取向的液晶分子組成;PVA(Patterned Vertical Alignment,垂直取向構(gòu)型)是三星推出的一種廣視角面板技術,該技術由透明的ITO電極代替MVA中的液晶層凸起物,因此其可以獲得更高的開口率和優(yōu)于MVA的亮度輸出,最大限度減少背光源的浪費。PVA技術具有500:1的高對比能力,以及高達70%的原色顯示能力。這種技術模式可以說是MVA的一大進步,在液晶電視時代的地位相當于顯象管電視時代的“瓏管”。
S-PVA技術是三星PVA的升級版本,其原理是在液晶分子靜止時從傳統(tǒng)的直立式變?yōu)槠蚰骋粋角度,這樣,當施加電壓時,液晶分子變?yōu)樗綘顟B(tài)的反應時間變短了,其響應時間可達全程8ms或更高。同時因改變了液晶分子配向,對比度、可視角有很大提高。在三星7代產(chǎn)品中,有一種半像素分級顯示屏,按照SONY的官方的解釋,半像素被稱為“將一個副像素分為兩個亞副像素”。液晶電視的一個像素,由R、G、B三個像素組成,而采用半像素分級顯示的S-PVA面板,每個R、G、B像素,又分為兩個“半像素”,當控制面板顯示圖象的信號電壓超過50%時,整個像素發(fā)光,當?shù)陀?0%時,可以控制其中一個關閉,一個發(fā)光,通過這兩個半像素的組合,提高色彩和灰度的表現(xiàn)力。
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PVA的技術原理 |
而PVA型則是三星推出的一種面板類型,它在富士通MVA面板的基礎上有了進一步的發(fā)展和提高,是一種圖像垂直調(diào)整技術,該技術直接改變液晶單元結(jié)構(gòu),讓顯示效能大幅提升可以獲得優(yōu)于MVA的亮度輸出和對比度。此外在這兩種類型基礎上又延出改進型S-PVA和P-MVA兩種面板類型,在技術發(fā)展上更趨向上,可視角度可達170度,響應時間被控制在20毫秒以內(nèi)(采用Overdrive加速達到8ms GTG),而對比度可輕易超過700:1的高水準,三星自產(chǎn)品牌的大部份產(chǎn)品都為PVA液晶面板。
半像素分級顯示面板是三星的獨家專利技術,可提高畫面細節(jié)和對比度,色彩層次更豐富、逼真。在屏幕前近距離觀察時,S-PVA“半像素”為“〉”狀,特征十分明顯,很容易判斷。
LG和飛利浦合資生產(chǎn)的LPL液晶屏,最大的特點在采用了IPS(In Plane Switching)升級技術,具備可視角度高、響應速度快、色彩還原準確、價格便宜的優(yōu)勢。
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IPS的象素點形狀 |
ISP廣視角技術是日立發(fā)明的技術專利,日立和松下、東芝合資成立的生產(chǎn)液晶面板的公司以ISP命名。IPS為In-Plane Switching的縮寫,意為平面轉(zhuǎn)換技術。IPS技術與其它面板技術最大的差異就在于,不管在何種狀態(tài)下液晶分子始終都與屏幕平行,采用完全平行的液晶分子排列方式,使液晶分子可以做最大限度的旋轉(zhuǎn)角度以增加視角,響應速度可達到灰階8ms。但是由于電極在同一平面上,液晶分子在任何狀態(tài)下都始終與屏幕保持平行,開口率會有所降低,透光率減少,所以IPS應用在LCD TV上需要更多的背光燈。
S-IPS為第二代IPS技術,它又引入了一些新的技術。其最大的突破在于實現(xiàn)了由“軟”到“硬”的轉(zhuǎn)變,可以完全消除液晶顯示屏在受到外界壓力時出現(xiàn)的模糊及水紋擴散現(xiàn)象。眾所周知,傳統(tǒng)的液晶屏缺乏保護非常脆弱,哪怕輕輕一碰,也會出現(xiàn)水紋擴散現(xiàn)象,影響畫面質(zhì)量,任何不經(jīng)意的撞擊或撓劃,都可能損傷價值不菲的屏面。而LPL面板的魚鱗狀象素方向朝左,用手不容易按出梅花指紋,這就是大家所說的硬屏。
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IPS技術原理 |
S-IPS液晶面板改善了IPS模式在某些特定角度的灰階逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象,水平/垂直可視角度由原來的160度提升到178度,采用S-IPS屏的液晶電視畫質(zhì)更加鮮明,畫面更亮,在顯示動態(tài)畫面時,對比度的一致性也大大提高,即使近距離觀看也比較通透,顏色細膩。
富士通發(fā)明的MVA (Multi-domain Vertical Alignment)技術,是一種多象限垂直配向廣視角液晶面板技術。由于富士通更看好等離子技術,所以將MVA專利授權給臺灣的友達和奇美公司。此后幾年,經(jīng)過友達和奇美的精心呵護,MVA面板技術已經(jīng)取得了長足的技術進步,生產(chǎn)規(guī)模全球最大,產(chǎn)品成本全球最低,深受液晶電視廠家歡迎。
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MVA的象素形狀 |
MVA是市場最早出現(xiàn)的一種快速響應面板。在其它液晶面板顯示響應時間高達50ms以上之時,MVA就依靠技術優(yōu)勢能做到25ms左右,這是液晶顯示器歷史上的一大進步。這一類型液晶面板的液晶層中包含一種凸出物供液晶分子附著,在不施加電壓的狀態(tài)下,MVA面板的液晶分子垂直于屏幕,施加電壓后,液晶分子就會依附在凸出物上偏轉(zhuǎn),形成垂直于凸出物表面的狀態(tài)。此時,它與屏幕表面也會產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)效應,讓背光快速通過,視野角度更為寬廣。與其它幾類液晶面板比較而言,MVA技術的優(yōu)點是色彩表現(xiàn)好,純黑色表現(xiàn)力強,視角達160度以上,反應時間至20ms以內(nèi),生產(chǎn)成本較低。
友達獲得富士通MVA授權后,首先對MVA面板可視角、對比度、響應速度、色彩等方面進行了改進,形成了全新的P-MVA技術。2005年友達再次發(fā)力,開發(fā)出A-MVA技術。
相比MVA面板,A-MVA可以在2500:1的超高對比度下保持低色數(shù)損失(MVA典型值為800:1左右)。另外,友達還開發(fā)成功HiColor和ASPD、APE技術。HiColor技術能夠有效提高液晶的飽和度;ASPD(AUO simulated pulsed driving)技術可提供動態(tài)模糊的解決方案;APE(AUO picture enhancer)技術可使圖像更加真實、增前色深感。
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MVA技術結(jié)構(gòu)原理 |
奇美和友達一樣,在廣視角面板中一直以MVA技術打天下,贏得了較低的生產(chǎn)成本和不俗的出貨量。2001年,奇美開發(fā)出S-MVA技術,2005年又開發(fā)出VAextreme技術。友達光電新一代A-MVA產(chǎn)品與三星的S-LCD液晶面板的技術指標幾乎處在同一水平線上,同樣達到了500cd/m2亮度、1000:1對比度、灰階8ms響應時間、178度可視角度。
臺灣地區(qū),日本以及韓三方廠商博弈市場,各有各的液晶面板開發(fā)謀略,可謂八仙過海各顯奇能?陀^角度的說,日本是液晶面板的發(fā)源地,有得天獨厚的技術優(yōu)勢,當成為世界液晶面板的霸主。但遺憾的是日本廠商開始并不怎么看好液晶面板的市場前景,所以走了既得利益之路,紛紛轉(zhuǎn)讓了技術專利;韓國廠商乘虛而入,不遺余力引進發(fā)展液晶面板技術,所以拔了市場頭籌。而我國臺灣液晶面板生產(chǎn)商則廣納博取百家之長,迅速崛起,成功打破了日韓通過一統(tǒng)面板資源而控制液晶電視市場的局面,坐上了世界液晶面板資源供應市場的第一把交椅。
液晶電視市場的火爆推進,極大的激發(fā)了液晶面板技術進步,目前液晶面板生產(chǎn)已經(jīng)基本突破了大屏技術瓶頸,競爭的熱點隨之轉(zhuǎn)移到40英寸以上液晶面板市場。由此,中韓廠商不約而同迅速調(diào)整了市場規(guī)劃——全力提升已有的六代線、七代線的產(chǎn)量,并加速了第八代生產(chǎn)線的建設步伐。面對中韓廠商的猛烈抗衡,日本廠商如坐針墊,夏普、松下、日立等日系廠商急速調(diào)整了產(chǎn)品市場部署,向叫板中韓廠商,反攻氣勢咄咄逼人。
夏普龜山廠 |
夏普是日本液晶面板生產(chǎn)商中的佼佼者,早在2004年2月夏普六代線就順利投產(chǎn),次年夏普開始擴充6代線產(chǎn)量,月產(chǎn)量從2.7萬片增加到4.5萬片。其六代線規(guī)格為1500×1800mm,主要用來生產(chǎn)30英寸等級的液晶電視。從2006年8月開始量產(chǎn)的夏普八代線產(chǎn)品規(guī)格為2160mm×2400mm,可切割8片40英寸面板或6片50英寸面板。夏普八代線初期階段月產(chǎn)面板15000片,原計劃07年3月提高至3萬枚/月,現(xiàn)在提前到07年1月。
2005年4月,三星和索尼開始大批量生產(chǎn)第7代S-LCD面板,規(guī)格為1870mm×2200mm,2006年7月S-LCD玻璃基板產(chǎn)能達到75000塊。2007年秋季,三星和索尼第8代S-LCD液晶面板生產(chǎn)線將投入生產(chǎn),月產(chǎn)能增加50000塊,規(guī)格為2200mm×2500mm。
LG和飛利浦第六代LPL生產(chǎn)線于2004年10月投產(chǎn),規(guī)格為1500mm×1850mm規(guī)格,大于夏普的1500mm×1800mm,每片玻璃基板可生產(chǎn)8片32寸或6片37寸液晶電視用面板。2006年6月,LG和飛利浦7.5代S-IPS面板進入全面量產(chǎn)階段,規(guī)格為1950mm×2250mm計算,單片基板可切割8片42英寸面板或6片47英寸面板。在2006年第三季度時單月產(chǎn)能可達4.5萬片規(guī)模,到2007年第一季時月產(chǎn)能則可提高到9萬片。
友達、奇美7.5代液晶面板分別于2006年7月和12月31投產(chǎn),規(guī)格同為1950mm×2250mm,可切割八片42寸面板或六片46寸面板。友達7.5代液晶面板月產(chǎn)能在2006年年底前可達一萬片基板,滿產(chǎn)能規(guī)劃可達六萬片玻璃基板。中國臺灣企業(yè)MVA液晶屏的生產(chǎn)規(guī)模全球首屈一指,目前市場供貨量占據(jù)了據(jù)全球60%以上。其中,友達光電(AUO)的業(yè)績最為引人注目。2006年10月份,友達大尺寸液晶面板月出貨達到了580萬片,產(chǎn)量超越三星,名列全球液晶面板廠商之首。