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索尼開(kāi)發(fā)響應(yīng)時(shí)間可為3ms以下的高速液晶技術(shù)，旨在提高3D電視畫質(zhì)

編輯：hattie 2011-01-07 10:06:27 瀏覽：860 來(lái)源：

　　　　索尼開(kāi)發(fā)出了響應(yīng)時(shí)間在3ms以下的高速液晶顯示技術(shù)“HybridFPA（Field-induced Photo-reactivealignment）”，旨在提高驅(qū)動(dòng)頻率需要在240Hz以上影像的畫質(zhì)。據(jù)稱，尤其是將該技術(shù)用于各公司投放市場(chǎng)的主動(dòng)快門（Active Shutter）式三維（3D）電視時(shí)，可減少左右眼用影像重疊的“串?dāng)_”問(wèn)題的發(fā)生。

　　著眼于配向膜

　　　　Hybrid FPA是液晶面板顯示技術(shù)VA（Vertical Alignment）方式之一，由索尼自主開(kāi)發(fā)（圖1）。該公司2010年5月發(fā)布了此次技術(shù)的基礎(chǔ)——液晶顯示技術(shù)“FPA”。Hybrid FPA作為其改良版，顯示性能得到了進(jìn)一步提高。

圖1：兼具高速響應(yīng)速度和高對(duì)比度

索尼開(kāi)發(fā)出實(shí)現(xiàn)了液晶面板高速響應(yīng)的顯示技術(shù)“Hybrid FPA”。采用對(duì)一側(cè)基板賦予預(yù)傾角，而使另一側(cè)基板呈垂直配向狀態(tài)的構(gòu)造。與現(xiàn)有對(duì)兩側(cè)基板均賦予預(yù)傾角的FPA相比，可提高電源導(dǎo)通/關(guān)閉時(shí)的響應(yīng)速度和對(duì)比度（圖根據(jù)索尼的資料制作）

　　　　FPA為控制液晶分子的傾斜，采用索尼自主開(kāi)發(fā)的高分子膜（配向膜）。具體為，在配向膜的主鏈上設(shè)置了與液晶分子親和性較高的部分和可由紫外（UV）光硬化的部分。利用該配向膜制成液晶面板后，在向液晶單元施加電壓的狀態(tài)下照射UV光，使配向膜硬化。由于配向膜主鏈以向特定方向傾斜的狀態(tài)硬化，因此在不施加電壓的狀態(tài)下，即會(huì)賦予液晶分子（預(yù)傾角）。向該液晶面板施加電壓后，液晶分子會(huì)開(kāi)始同時(shí)傾斜，由此可實(shí)現(xiàn)液晶分子的高速響應(yīng)。

　　　　但FPA也存在課題。雖然電壓導(dǎo)通時(shí)液晶分子的響應(yīng)速度提高，但電壓關(guān)閉時(shí)液晶分子的響應(yīng)速度會(huì)變慢。因此，容易在顯示3D影像時(shí)出現(xiàn)串?dāng)_現(xiàn)象，原因是在切換左右眼用影像的顯示時(shí)出現(xiàn)了障礙。另外還存在漏光現(xiàn)象以及對(duì)比度下降的問(wèn)題。

　　僅對(duì)單側(cè)賦予預(yù)傾角

　　　　此次開(kāi)發(fā)的Hybrid FPA僅在夾有液晶的一側(cè)基板上使用了賦予預(yù)傾角的配向膜。據(jù)稱，由此與兩側(cè)均配備賦予了預(yù)傾角的配向膜的原FPA相比，電壓關(guān)閉時(shí)液晶分子的響應(yīng)速度要快（圖1）。而且，在未賦予預(yù)傾角的基板一側(cè)，液晶分子幾乎全部沿垂直方向配置，因此可減少漏光。由此比現(xiàn)有的FPA還提高了對(duì)比度。

　　　　實(shí)際上，僅在單側(cè)賦予1～2度預(yù)傾角的Hybrid FPA試制單元在電壓關(guān)閉時(shí)，液晶分子的響應(yīng)時(shí)間為3.2ms，黑顯示時(shí)的亮度為0.42cd/m2，比用此前的FPA技術(shù)試制的單元均有改善（圖2（a））。Hybrid FPA試制單元的液晶層厚度為3.5μm。一般情況下，液晶層越薄，配向膜的效果就越好，液晶分子的響應(yīng)速度也就越快。據(jù)稱，液晶層僅為3.2μm的試制單元，其響應(yīng)時(shí)間提高到了3ms以下。

圖2：縮短返回的響應(yīng)時(shí)間

　　 Hybrid FPA試制單元，其電壓關(guān)閉時(shí)的液晶分子響應(yīng)時(shí)間和黑顯示時(shí)的亮度與已有FPA的試制單元相比，均得到了改善（a）。而電源導(dǎo)通時(shí)的響應(yīng)速度稍慢于FPA（b）。（圖根據(jù)索尼的資料制作）

　　　　但因Hybrid FPA僅對(duì)單側(cè)基板賦予預(yù)傾角，所以電壓導(dǎo)通時(shí)的響應(yīng)速度比FPA稍慢（圖2（b））。該課題“只要使用大尺寸電視用液晶面板等通常利用的激勵(lì)（Overdrive）驅(qū)動(dòng)*就可以解決。如果電壓導(dǎo)通/關(guān)閉時(shí)液晶分子的響應(yīng)速度在3ms以下，就基本不會(huì)發(fā)生串?dāng)_現(xiàn)象”（索尼）。

　　*激勵(lì)（Overdrive）驅(qū)動(dòng)是一種提高液晶面板響應(yīng)速度的技術(shù)。通過(guò)瞬時(shí)提高對(duì)液晶分子施加的電壓，提高液晶分子的響應(yīng)速度，縮短響應(yīng)時(shí)間。

　　與JSR聯(lián)手推進(jìn)量產(chǎn)化

　　　　索尼雖然沒(méi)有公布量產(chǎn)Hybrid FPA的具體時(shí)間，但將“考慮與面板和部材廠商進(jìn)行合作等”（索尼）。配向膜方面，沒(méi)有像原來(lái)的FPA那樣采用自主開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，而是使用了與日本JSR公司共同開(kāi)發(fā)的配向膜。JSR是配向膜領(lǐng)域的大型廠商之一，量產(chǎn)時(shí)較少出現(xiàn)供貨不穩(wěn)定的情況。

　　　　而關(guān)于面板廠商索尼表示，“雖然沒(méi)有談到共同開(kāi)發(fā)的具體內(nèi)容，但可以直接利用基于VA方式的大型廠商的工藝制造”。

　　　　目前，韓國(guó)三星電子、臺(tái)灣友達(dá)光電（AU Optronics）及臺(tái)灣奇美電子（Chimei Innolux）等大型液晶面板廠商，正在量產(chǎn)名為“PSA（Polymer Sustained Alignment）”的VA方式液晶面板。PSA是將UV硬化性單體與液晶分子共同注入面板后，在向液晶單元施加電壓的狀態(tài)下照射UV光，從而控制液晶分子的傾斜。如果單體硬化不充分時(shí)，液晶面板就容易出現(xiàn)顯示斑點(diǎn)。Hybrid FPA及FPA“沒(méi)有使用單體，因此不用太擔(dān)心可靠性降低”（索尼）。