主流显示面板综述

主流显示面板综述工程技术研究中心

刘昆2014-5-209/26/20211目录LCD面板显示面板分类OLED面板LCD主要面板比较9/26/20212显示面板LCDOLEDPMOLEDAMOLEDTN广视角VAIPSPLSMVAPVACPA显示面板分类9/26/20213LCD显示面板TFTTFT（ThinFilmTransistor）：薄膜晶体管，是指LCD上的每一液晶像素点都是由集成在其后的薄膜晶体管来驱动，相当于一个电路开关，控制像素点的亮灭和颜色TFT按照材料技术不同可分为:a-Si，非晶硅LTPS，低温多晶硅IGZO，氧化铟镓锌CGS，连续粒状多晶硅9/26/20214IGZO(IndiumGalliumZincOxide)为氧化铟镓锌，是指在TFT-LCD主动层之上，打上一层金属氧化物。是一项基于TFT驱动的改进技术，即使是IPS液晶面板也可以同时采用IGZOTFT技术。IGZO载流子迁移率是非晶硅的20~30倍提高响应速度，更快的刷新率可利用现有非晶硅生产线生产，成本优势LCD显示面板9/26/20215LTPS减少工序，缩短组装时间，降低成本减少组件的对外接点，增加可靠度、维护更简单和降低EMI特性节省空间，减少应用系统设计时程及扩大设计自由度高开口率高解析度高对比度低功耗易将驱动IC集成到基板上低温多晶硅技术LTPS（LowTemperaturePoly-silicon），由日本北美技术企业研发。LCD显示面板9/26/20216CGS-ContiunuousGrainSilicon(连续粒状多晶硅)：夏普拥有专利，可让芯片以玻璃作为底板。CGS的电子迁移率为非晶硅的600倍，与低混多晶硅相比，也可达到3倍。提高LCD显示的质量和亮度，降低功耗。nubiaZ5S采用夏普CGS+NM2技术CGSLCD显示面板9/26/20217LCD显示面板

液晶转向的过程中，使得光线的透过率也在转变，有黑到白呈现不同的灰阶数，TN面板是6bit面板只能够显示0到252灰阶的三原色，所以最后得到的色彩显示数信息是16.2M色，而不是我们通常所说的真彩色16.7M色，画面表现不能与后两者真彩相比。9/26/20218TN型：扭曲向列型（简称TN，全称TwistedNematic）。应用于入门级和中端的产品中，价格实惠、低廉。缺点：色彩单薄，还原能力差，过渡不自然。改良型的TN+film，film即补偿膜，用于弥补TN面板可视角度的不足，目前改良的TN面板的可视角度都达到160°优点：由于输出灰阶级数较少，液晶分子偏转速度快，响应时间容易提高。三星开发出B-TN(Best-TN)面板，对比度可达700∶1，接近MVA或者早期PVA的面板。TN（TFT）面板原理图LCD显示面板TN面板(TFT)9/26/202191.MVA（Multi-domainVerticalAlignment，多象限垂直配向技术）:富士通主导的最早的广视角液晶面板技术，可以提供170°的可视角度，改良后的P-MVA可达178°，并且灰阶响应时间可到8ms以下2.PVA（PatternedVerticalAlignment）:三星继承和改良MVA的成果，PVA采用透明的ITO电极代替MVA中的液晶层凸起物，透明电极可以获得更好的开口率，最大限度减少背光源的浪费。改良型的S-PVA已经可以和P-MVA并驾齐驱VA面板原理图LCD显示面板VA面板3.CPA（ContinuousPinwheelAlignment,连续焰火状排列）,也称ASV:夏普自己创导的广视角技术，各液晶分子朝着中心电极呈放射的焰火状排列。9/26/202110IPS面板LCD显示面板IPS（In-PlaneSwitching，平面转换）技术是日立公司于2001推出的液晶面板技术，俗称“SuperTFT”它的两极都在同一个面上，液晶分子水平排列，触碰时光线变化角度不大，因此被称为硬屏。此外还有一种S-IPS面板属于IPS的改良型优点：可视角度高、响应速度快，色彩还原准确，价格便宜。缺点：漏光问题比较严重，黑色纯度不够，要比PVA稍差，因此需要依靠光学膜的补偿来实现更好的黑色。未加电状态加电状态9/26/202111PLS面板的全称为PlanetoLineSwitching，由三星推出，其驱动方式是所有电极都位于相同平面上，利用垂直、水平电场驱动液晶分子动作。PLS面板LCD显示面板从上图可以看到，VA类面板采用的是垂直排列，由纵向电场进行加压；而IPS面板则是采用共面转换的形式，采用横向电场进行加压；而PLS面板则是前两者的综合，通过纵向与横向两种电场共同驱动液晶分子。9/26/202112一般采用TN类面板的显示器可视角度约160度左右，而采用VA等广视角面板的显示器可视角度能达178度。VA与TN面板显示效果比较——可视角LCD主要面板比较9/26/202113其次是对比度上的差别，VA面板的对比度比一般TN面板要高，对于亮部和暗部细节表现更优秀左侧VA面板的黑色表现更沉右侧TN面板则有些泛白VA与TN面板显示效果比较——对比度LCD主要面板比较9/26/202114VA与TN面板显示效果比较——色阶左边的VA面板色彩过渡自然右边的TN面板色阶表现不够平滑VA面板TN面板一层层光晕LCD主要面板比较TN面板缺点：低可视角低对比度色彩表现和过度不佳TN面板优点：迅速的响应时间，经过灰阶加速后，可达2ms甚至1ms；而广视角面板液晶即使加入了灰阶加速技术，其最短也只能停留在5ms，而一般则在6ms甚至8ms，适应于游戏爱好者。TN面板更加节能，对于用户数量众多的网吧及企业用户而言TN面板拥有很大的诱惑力。9/26/202115LCD主要面板比较各面板色差和视角比较TN面板失真严重，IPS和PLS处于同一级别PLS面板与TN和VA类在不同的角度观察屏幕时的实际亮度损失，可以看到PLS面板的亮度损失要比VA面板更少。9/26/202116各液晶面板特性对比LCD主要面板比较综合比较：TN响应时间短IPS可视角大，亮度高，但价格贵，经济型合适PVA对比度高，只是响应时间长PLS综合特性好，优于经济型IPS9/26/202117OLED面板OLED面板有机发光二极管（OrganicLight-EmittingDiode）。OLED的基本结构是由一薄而透明具半导体特性之铟锡氧化物(ITO)，与电力之正极相连，再加上另一个金属阴极，包成如三明治的结构。整个结构层中包括了：空穴传输层(HTL)、发光层(EL)与电子传输层(ETL)。当电力供应至适当电压时，正极空穴与阴极电荷就会在发光层中结合，产生光亮，依其配方不同产生红、绿和蓝RGB三原色，构成基本色彩。优点：厚度可小于1毫米，仅为LCD屏幕的1/3，且重量更轻固态机构，抗震性能更好，不怕摔几乎没有可视角度的问题响应时间是LCD的千分之一，运动画面不会有拖影低温特性好，在零下40度时仍能正常显示发光效率高，能耗比LCD要低能在不同材质的基板上制造，可做弯曲的柔软显示器彩色化技术：RGB象素独立发光光色转换光色转换是以蓝光OLED结合光色转换彩色滤光膜OLED按驱动方式可分为：主动式驱动(有源驱动AMOLED)被动式驱动(无源驱动

PMOLED）9/26/202118AMOLED面板AMOLED结构AMOLED（ActiveMatrix/OrganicLightEmittingDiode）有源驱动的每个像素配备具有开关功能的低温多晶硅薄膜晶体管（LowTemperaturePoly-SiThinFilmTransistor,LTP-SiTFT），而且每个像素配备一个电荷存储电容，外围驱动电路和显示阵列整个系统集成在同一玻璃基板上。继承了OLED优点之外，仍有如下优势：利于OLED彩色化实现易于实现高亮度和高分辨率。有源矩阵的驱动电路可藏于显示屏内缺点：良率低，成本高，产能不足显示效果欠佳，色彩过艳，颜色偏绿，长时间显示有残影白色背景下更耗电不同像素点老化程度不一，使用寿命较短OLED面板9/26/2