雜談:TN面板和VA或者IPS面板的最大差別

液晶面板是整個液晶產品產業(包括液晶顯示器、液晶電視、手機/數碼產品液晶螢幕等)的產業鏈金字塔最高點,是整個產業的基礎,它的技術和發展決定了整個產業鏈的發展走向。我們平時在市場看到的液晶顯示器基本都是由液晶面板加上一個外觀模具組成,當然還包括了液晶顯示器內部的A/D電路模組和供電電路。顯示器廠商能夠做的只是盡力去改善畫質,液晶面板本身的表現不是它們可以改善的。所以,就目前而言,一款液晶顯示器的80%性能表現是由液晶面板所決定的,同時液晶面板佔據了一部顯示器80%以上的成本,對顯示器的液晶面板使用情況有所瞭解可以使得我們可以用相同的價格購買顯示效果更加優秀顯示器。


圖:液晶面板正面

  眾所周知,低切割成本的TN材質的液晶面板使得液晶顯示器迅速平民化,但是,由於一些使用者對液晶顯示器的色彩需求比較高,他們對TN材質的液晶顯示器嗤之以鼻,認為TN材質的液晶面板和VA以及IPS材質的液晶面板表現差別不是一個檔次的。那麼,事實真的的確如此嗎?其實,這個問題已經被討論過無數次,下麵,我們就之前我們討論過程中產生的一些誤區進行闡述,希望大家對液晶面板差異化更加瞭解。

  一、觀點1:TN面板本身只能顯示16.2M色,不能真正顯示16.7M色。只有VA或者IPS面板才能真正顯示16.7M色的色彩。

  對於這個觀點,我們可以認為是正確的,也可以認為是錯誤的。為什麼這麼說呢?認為它正確的原因是基於液晶面板的物理材質結構出發的:從TN材質液晶面板的物理結構來看,它最大只能顯示16.2M色;而從VA或者IPS面板材質液晶面板本身來看,它們可以完整顯示16.7M色的色彩。


圖:TN材質液晶面板結構示意

而認為這個觀點是錯誤的朋友是出於“TN面板不能真正顯示16.7M色”,它們認為:決定色彩的關鍵因素並非在於面板類型,而是驅動IC。

  液晶顯示彩色的原理是背光板上對應每個象素點的位置都有三條分別只透紅綠藍光的濾光條帶,每個象素的每個條帶處都有獨立的電路驅動對應位置的液晶分子轉動,從而不同亮度的紅綠藍三色光混合,使人眼感受到各種顏色。


液晶中的晶格

  電壓加得高轉角就大,電壓加得低轉角就小,是無級調節。驅動電壓從最高到最低分2n份就可以使液晶顯示n位色。因此它們認為根本沒有什麼板只支援多少位色的說法。對任意一塊液晶板只有加多少位驅動顏色顯示最好的問題。

也就是說,不論TN或者廣視角面板,如果載入的是6bit IC,那麼它的色彩數就是16.2M(經過抖動處理),如果載入8bit IC,那麼色彩數就是16.7M。這是從理論上的說法,但三星SDI則是在6bit IC的基礎上實現的16.7M色彩,關於這個話題,我們會在以後的文章中為您詳細闡述。

  觀點二:討論了這個多16.2M色和16.7M色的色彩區別,那麼TN材質和VA或者IPS材質的液晶面板在色彩顯示方面對於我們肉眼來說有什麼差別?

  實際上,TN面板和VA或者IPS面板最大的差異就是由於可視角度不同造成的色彩衰退現象。


TN面板左右角度上面的色彩衰退現象還沒有明顯察覺


TN面板垂直角度上面的色彩衰退現象非常明顯

我們可以簡單看看PVA面板廣視角技術的原理:PVA廣視角技術同樣屬於VA技術的範疇,實際上它跟MVA極其相似,可以說是MVA的一種變形。PVA採用透明的ITO層代替MVA中的凸起物,製造工藝與TN模式相容性較好。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。PVA和MVA畢竟一脈相承,在實際性能表現上兩者都是相當的。PVA也屬於NB(常暗)模式液晶,在TFT受損壞而未能受電時,該圖元呈現暗態。這種模式大大降低了液晶面板出現“亮點”的可能性。



  不用屋脊形的凸起物如何生成傾斜的電場呢?PVA很巧妙的解決了這一問題。如圖,PVA上的ITO不再是一個完整的薄膜,而是被光刻了一道道的縫,上下兩層的縫並不對應,從剖面上看,上下兩端的電極正好依次錯開,平行的電極之間也恰好形成一個傾斜的電場來調製光線。

  以筆者評測過這麼多液晶顯示器的經驗來看,對於我們普通肉眼來說,普通消費者是很難察覺兩者之間在顯示純一色彩之間的差別的,但是,由於16.2M是抖動演算法實現的, 簡單說就是:先給你看張紅, 迅速再給你看張黃, 你眼睛裡看到的不是紅,而是另外一種色彩。所以,我們實際上看到的TN面板與VA或者IPS面板之間的差別就是TN面板往往在動態表現畫面時色彩有些過淡,當然,這只是肉眼上直觀的感覺。它跟TN面板在不同角度的色彩衰退現象有關系。

  結論:正因為肉眼對於TN以及VA或者IPS面板色彩差別很難察覺,所以,我們認為:對於普通消費者來說平時的日常應用,TN面板性能表現已經足夠,對於色彩有更高需求的使用者,不妨選擇VA或者IPS面板

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簡述 TN、VA、IPS 液晶色彩 與 影像品質

有鑑於網友們對液晶面板表現的諸多討論與疑問,小弟就我所知與各位分享。

所謂 TN/VA/IPS 指的是液晶的種類,不同種類的液晶,其驅動方式與表現均不同。

TN液晶面板是生產成本最便宜的一種液晶面板,不加電壓時,液晶是微微平躺著,以螺旋方式排列,此時看到的影像是亮態,加了電壓之後,液晶慢慢站直(端看你加的電壓有多大),此時慢慢呈現暗態。缺點是在非正視時的對比與色偏表現均較差,簡單地講,非正視時,TN液晶面板的對比較小、顏色不正確。若在偏光板上加上FujiFilm專利的補償膜,則大視角表現會略好,但是依舊有很大的可改善的空間。(PS:由於螺旋狀有順時針跟逆時針的差異,所以,上視角跟下視角的光學表現是不一樣的,但是左右視角的表現就一樣了)

VA (MVA、PVA......只是廠商自己取的名字而已)液晶則相反,生產成本較TN來得貴。不加電壓時,液晶分子站直,此時是暗態;加了電壓之後,液晶分子往四面八方倒下,此時是亮態。VA液晶在大視角下的對比與色偏表現均較TN來得好。(近年來也發展出所謂低色偏的技術來使得VA液晶面板的表現更好,但是付出的代價就是面板變得較暗一點)

IPS (Hitachi 的進階技術叫作 FFS) 是最貴、良率也是最低的一種液晶(技術),不管加不加電壓,液晶分子都是平躺著轉啊轉的,由於它天生的這項特性,所以它在大視角下的對比與色偏表現是三種液晶技術中最好的,不需要額外動啥麼手腳。

所以,TN/VA/IPS 的差異主要是在大視角(側視、上視、下視)下的對比跟色偏的表現不一樣。

再來談到所謂的【廣色域】技術,其實它的意思指的是這個面板(正視下)可以表現的顏色範圍有多廣,簡單地講,就是在 CIE 1931 的色座標上的面積有多大,一般而言,NB面板約45% NTSC,MNT面板約72% NTSC,TV面板則是72% NTSC 以上,奇美的廣告中的 130% 的幸福其實指的是 92% 的 NTSC,因為 92/72 = 1.3,所以你可以說它的廣告作弊。不考慮背光模組的話,主要影響色域的因子是彩色濾光片所使用的彩用光阻的種類,當然,不管色域有多大,一般面板上,依照人眼的特性,綁出來的 Gamma 曲線的 Gamma 值 = 2.2 (醫生用來看X 光片的面板則是使用一種叫作 DICOM 的 Gamma 曲線,目的是要讓醫生連很X光片低亮度下的暗部細節都可以看得很清楚)。所以,廣色域 跟 TN/VA/IPS 沒有絕對的關係,我可以使用較爛的彩色濾光片在VA上,我也可以使用色域很廣的彩色濾光片在TN面板上。

最後提到色彩的表現細節跟深度,這就是所謂的 6-bit、8-bit 甚至 10-bit 的差別。簡單的講就是從全黑到全白,你把它分成幾格,分得愈多格,你可以表現的(顏色)亮暗層次就愈豐富。決定的關鍵在所採用的 IC 是幾 bit 的,愈多 bit,亮暗層次愈豐富,當然價格也就愈貴。這也跟TN/VA/IPS 的液晶種類沒有絕對關係。

所以,綜合以上,我要看一個面板表現的好不好,除了面板上各點的均勻度之外,我們主要可以看 (1) 廣視角下的對比跟色偏 (2) 色域的大小,也就是可以表現的顏色範圍有多廣 (3) Color Depth,也就是在這樣的色域底下我可以把它細分成多少種亮暗的層次表現。舉例來說,IPS + 72% NTSC + 8-bit 這樣子的面板就是一個非常好的面板,當然就很貴。所以,我在猜,Dell 2209WA 之所以那麼便宜,應該是在於它在第(2)點跟第(3)點上面沒有用那麼好的彩色濾光片跟IC,同時,在 Mura (不均勻度) 表現上沒那麼講究。

發表時間: 2010-05-21 20:45:34 #1

IPS的話
記得聽過TP T42p、T60p這些好像有搭載...
不過聽說好像很貴...

發表時間: 2010-05-21 21:40:37 #2

包子圖@@

發表時間: 2010-05-22 11:14:42 #3

哦哦!
又獲得一門知識了

發表時間: 2010-05-24 12:42:56 #4

現在好像大家都開始往LED發展了,
所以....這些面板不知道還能撐多久說-.-b

發表時間: 2010-05-25 12:44:01 #5

雖然面板有這三種,但有提及誰的壽命較長嗎
小弟買過不少台液晶電視,
發現用久了,都會有殘影的問題
黑影直接烙印在面板上了,這問題出現後,感覺真的很差

發表時間: 2011-11-04 19:03:45 #6

antony929提到:
現在好像大家都開始往LED發展了,
所以....這些面板不知道還能撐多久說-.-b

不懂就不要亂說
TN,VA,IPS是面板,而LED只是背光模組
兩種完全是不相干的東西...= =

發表時間: 2011-11-09 15:30:26 #7

是喔~原來是不一樣的東西喔 ^^b
謝謝你的指導囉,
所以電漿,LCD,LED講的都是指背光模組囉~
不知有沒有人實驗說那個背光模組配那個面板比較好說,
例如:LCD配TN會比LED配TN好....這樣的實驗 ^^




aku192提到:
antony929提到:
現在好像大家都開始往LED發展了,
所以....這些面板不知道還能撐多久說-.-b
不懂就不要亂說
TN,VA,IPS是面板,而LED只是背光模組
兩種完全是不相干的東西...= =

發表時間: 2011-11-09 22:33:21 #8

……不是啦~_~b
電漿和LCD是不同的顯示技術;而TN、VA、IPS都是LCD螢幕的液晶面板部分。
LED是背光模組,比傳統的燈管背光還要省電,而且壽命更長。

發表時間: 2011-11-12 02:18:56 #9

剛剛去用知識查了一下,
終於搞清楚是怎麼一回事了,
原來LED只是指LCD的背光模組是用LED而不是用CCFL,
噗~不曉得有多少人跟我一樣以為LED和LCD是不一樣的東西落寞
謝謝你囉謝謝


mido提到:
……不是啦~_~b
電漿和LCD是不同的顯示技術;而TN、VA、IPS都是LCD螢幕的液晶面板部分。
LED是背光模組,比傳統的燈管背光還要省電,而且壽命更長。

發表時間: 2011-11-12 02:23:34 #10

如果有碰到迷途羔羊,記得幫我傳教喔^_^
……不是啦,說明一下差別啦XD

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