- 僅對單側賦予預傾角
- 著(zhù)眼于配向膜
- 影像畫(huà)質(zhì)
索尼開(kāi)發(fā)出了響應時(shí)間在3ms以下的高速液晶顯示技術(shù)“HybridFPA(Field-induced Photo-reactivealignment)”,旨在提高驅動(dòng)頻率需要在240Hz以上影像的畫(huà)質(zhì)。據稱(chēng),尤其是將該技術(shù)用于各公司投放市場(chǎng)的主動(dòng)快門(mén)(Active Shutter)式三維(3D)電視時(shí),可減少左右眼用影像重疊的“串擾”問(wèn)題的發(fā)生。
著(zhù)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——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:兼具高速響應速度和高對比度
索尼開(kāi)發(fā)出實(shí)現了液晶面板高速響應的顯示技術(shù)“Hybrid FPA”。采用對一側基板賦予預傾角,而使另一側基板呈垂直配向狀態(tài)的構造。與現有對兩側基板均賦予預傾角的FPA相比,可提高電源導通/關(guān)閉時(shí)的響應速度和對比度(圖根據索尼的資料制作)
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)現液晶分子的高速響應。
但FPA也存在課題。雖然電壓導通時(shí)液晶分子的響應速度提高,但電壓關(guān)閉時(shí)液晶分子的響應速度會(huì )變慢。因此,容易在顯示3D影像時(shí)出現串擾現象,原因是在切換左右眼用影像的顯示時(shí)出現了障礙。另外還存在漏光現象以及對比度下降的問(wèn)題。
僅對單側賦予預傾角
此次開(kāi)發(fā)的Hybrid FPA僅在夾有液晶的一側基板上使用了賦予預傾角的配向膜。據稱(chēng),由此與兩側均配備賦予了預傾角的配向膜的原FPA相比,電壓關(guān)閉時(shí)液晶分子的響應速度要快(圖1)。而且,在未賦予預傾角的基板一側,液晶分子幾乎全部沿垂直方向配置,因此可減少漏光。由此比現有的FPA還提高了對比度。
實(shí)際上,僅在單側賦予1~2度預傾角的Hybrid FPA試制單元在電壓關(guān)閉時(shí),液晶分子的響應時(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,液晶分子的響應速度也就越快。據稱(chēng),液晶層僅為3.2μm的試制單元,其響應時(shí)間提高到了3ms以下。

圖2:縮短返回的響應時(shí)間
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Hybrid FPA試制單元,其電壓關(guān)閉時(shí)的液晶分子響應時(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)。而電源導通時(shí)的響應速度稍慢于FPA(b)。(圖根據索尼的資料制作)[page]
但因Hybrid FPA僅對單側基板賦予預傾角,所以電壓導通時(shí)的響應速度比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(Overdrive)驅動(dòng)*就可以解決。如果電壓導通/關(guān)閉時(shí)液晶分子的響應速度在3ms以下,就基本不會(huì )發(fā)生串擾現象”(索尼)。
激勵(Overdrive)驅動(dòng)是一種提高液晶面板響應速度的技術(shù)。通過(guò)瞬時(shí)提高對液晶分子施加的電壓,提高液晶分子的響應速度,縮短響應時(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(chǎng)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(chǎng)商之一,量產(chǎn)時(shí)較少出現供貨不穩定的情況。
而關(guān)于面板廠(chǎng)商索尼表示,“雖然沒(méi)有談到共同開(kāi)發(fā)的具體內容,但可以直接利用基于VA方式的大型廠(chǎng)商的工藝制造”。
目前,韓國三星電子、臺灣友達光電(AU Optronics)及臺灣奇美電子(Chimei Innolux)等大型液晶面板廠(chǎng)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顯示斑點(diǎn)。Hybrid FPA及FPA“沒(méi)有使用單體,因此不用太擔心可靠性降低”(索尼)。