IPS-α:為挑戰(zhàn)夏普而生
提起夏普,很多讀者的第一反應(yīng)就是“液晶之父”。的確,憑借在液晶顯示領(lǐng)域的不懈努力,夏普不僅成為最早將液晶顯示技術(shù)商品化的廠商,它所主導(dǎo)的CPA液晶模式和ASV顯示技術(shù)更是成為高畫質(zhì)的代名詞。2006年下半年,夏普在華銷售的部分液晶電視采用我國(guó)臺(tái)灣省液晶面板的消息被披露后,很多沖著CPA和ASV才購(gòu)買夏普的中國(guó)消費(fèi)者紛紛表達(dá)了自己的不滿,抗議的聲浪通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)和各種媒體匯聚、激蕩,最后演變成了2006年中國(guó)平板電視市場(chǎng)最引人注目的“夏普臺(tái)灣屏”事件——因?yàn)橐壕姘宥l(fā)如此規(guī)模的事件,能做到這一點(diǎn)的恐怕也只有夏普和它的CPA、ASV了,夏普液晶面板在中國(guó)消費(fèi)者心目中的地位由此可見(jiàn)一斑。
液晶電視的“神話”——夏普CPA面板和ASV顯示技術(shù)
夏普的液晶技術(shù)固然優(yōu)秀,但作為液晶顯示技術(shù)強(qiáng)國(guó)的日本卻絕不是只有夏普一家液晶大廠。事實(shí)上,我們所熟悉的VA、IPS、OCB等等廣視角液晶顯示技術(shù)無(wú)不出自日本廠商的實(shí)驗(yàn)室,只不過(guò)由于種種原因,這些技術(shù)逐漸被韓國(guó)和我國(guó)臺(tái)灣省廠商掌握,最終形成了三星=S-PVA、LG.Philips LCD=IPS、友達(dá)光電=MVA這樣的格局,日系廠商反而顯得有些低調(diào)了。

由東芝、松下和日立合資組建的IPS Alpha公司
但是,眼看全球液晶電視市場(chǎng)越來(lái)越火爆、夏普在液晶電視領(lǐng)域的號(hào)召力也越來(lái)越大,其他日系廠商再也坐不住了。東芝、松下和日立3家大廠聯(lián)手,合資組建了新的液晶面板廠IPS Alpha Technology,推出第5代IPS技術(shù)IPS-α,通過(guò)更佳的色彩還原力和更廣的視角表現(xiàn),試圖和夏普CPA一較高下,在液晶電視市場(chǎng)占據(jù)一席之地。正如日立制作所社長(zhǎng)古川一夫所說(shuō),IPS Alpha要使IPS技術(shù)成為日本制造業(yè)的典范,其野心不可謂不大。

在IPS-α之前IPS技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了4代
2006年8月,IPS Alpha的第六代液晶面板生產(chǎn)線開工,到2007年下半年預(yù)計(jì)生產(chǎn)IPS-α面板500萬(wàn)片,占全球液晶電視市場(chǎng)4500萬(wàn)臺(tái)總量的1/10強(qiáng),主要應(yīng)用于松下、日立和東芝的液晶電視。雖然規(guī)模不大,但由于其優(yōu)異的性能表現(xiàn),預(yù)計(jì)將在高畫質(zhì)液晶電視領(lǐng)域成為夏普CPA最大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,相信也會(huì)引起越來(lái)越多注重畫質(zhì)的液晶電視用戶的關(guān)注。

LG.Philips LCD的IPS面板在國(guó)內(nèi)的知名度要比IPS-α高
在中國(guó)市場(chǎng),目前我們能看到的采用IPS-α面板的液晶電視主要來(lái)自松下和日立,雖然只有為數(shù)不多的幾款產(chǎn)品,但正是通過(guò)它們,我們才得以一睹IPS-α的廬山真面目,從而有機(jī)會(huì)領(lǐng)略這3家日系大廠在液晶顯示技術(shù)領(lǐng)域不輸于夏普的技術(shù)研發(fā)實(shí)力。
我們常說(shuō)的“三星屏”、“臺(tái)灣屏”、“夏普屏”都屬于VA類面板,而“LG.Philips屏”和IPS-α都屬于IPS類面板。對(duì)于采用IPS面板的電視,很多媒體的評(píng)價(jià)都是色彩精準(zhǔn)真實(shí)、可視角度大、但暗部細(xì)節(jié)不夠豐富、響應(yīng)時(shí)間慢。其實(shí)這是相對(duì)于采用VA類面板的電視而言的。為了讓您更好的理解IPS的特點(diǎn),我們將其與VA類面板做以比較,其各項(xiàng)優(yōu)、劣勢(shì)一目了然。
基本的物理學(xué)原理——光的折射
液晶電視的成像技術(shù)源于最簡(jiǎn)單的物理學(xué)原理——光的折射,由于液晶分子的形狀為棒狀,類似于一個(gè)被拉長(zhǎng)了的橄欖球一樣的晶體,所以其橫向和縱向都可以折射光線。我們前邊提到的VA類面板就是利用縱向折射來(lái)控制光線,而IPS類面板則是采用橫向折射來(lái)控制光線。


IPS類面板(左)的折射方式、VA類面板(右)的折射方式
我們只要用電極改變這些晶體與光線的角度便可以控制光線的折射。所以VA類面板的電極在液晶分子的上下兩端以控制縱向折射,而IPS面板的電極則與液晶分子處于同一平面上以控制橫向折射。VA類面板屬于垂直取向模式面板陣營(yíng),而IPS面板則屬于水平切換模式面板陣營(yíng)。

IPS面板與其他面板的電極布置有所差異
VA與IPS面板最根本的區(qū)別就在于液晶分子如何偏轉(zhuǎn)進(jìn)而控制光線的折射以及如何布置電極的位置進(jìn)而控制液晶的偏轉(zhuǎn)。也正是這兩個(gè)區(qū)別導(dǎo)致了兩種面板在畫質(zhì)和可視角度等方面的不同表現(xiàn)。
液晶電視是需要很多人一起看的,所以液晶電視所用的面板就需要具有廣視角技術(shù)。IPS面板具有先天的廣視角優(yōu)勢(shì),而VA類面板則依靠欲傾角和分疇等技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)廣視角。所以IPS在大可視角度上的色彩表現(xiàn)更佳。

VA類面板(左)與IPS類面板(右)在視角上的對(duì)比
由于IPS面板的液晶分子始終與液晶面板平行,所以,我們始終能夠看到液晶分子的短軸。而VA類面板的液晶分子與液晶面板是相交的,所以我們?cè)诓煌慕嵌葧?huì)看到液晶分子不同的軸;谶@個(gè)不同,IPS面板在絕大部分角度下觀看,色彩的損失都較VA類面板小。
色彩上的優(yōu)勢(shì)使得IPS面板被廣泛用于專業(yè)顯示設(shè)備
同樣是由于結(jié)構(gòu)的特殊性,使得IPS面板能夠比較容易地實(shí)現(xiàn)精細(xì)的點(diǎn)距,各個(gè)電視廠商對(duì)于采用IPS的產(chǎn)品的設(shè)計(jì)也更加偏重于色彩還原的準(zhǔn)確性。如果將IPS類面板與VA類面板進(jìn)行對(duì)比,普遍的結(jié)果是IPS面板的色彩更加真實(shí)自然。
采用IPS-ALPHA面板的電視,其色彩的準(zhǔn)確性可想而知
水平切換模式為IPS面板帶來(lái)了很多優(yōu)勢(shì),但這種模式是一把“雙刃劍”,它在實(shí)現(xiàn)寬廣視角和精準(zhǔn)畫面的同時(shí)還帶來(lái)了響應(yīng)時(shí)間不易提高、暗部細(xì)節(jié)不易控制的問(wèn)題。
對(duì)比度和響應(yīng)時(shí)間:VA占優(yōu)
由于液晶分子與控制電極的距離不同,所以離電極近的液晶分子響應(yīng)時(shí)間快而離電極遠(yuǎn)的液晶分子響應(yīng)時(shí)間慢。所以要想精確控制液晶分子的偏轉(zhuǎn)則需要很高的電壓,技術(shù)上存在一定的難度,以至于早期的IPS面板在響應(yīng)時(shí)間上一度落后于VA類面板。


響應(yīng)時(shí)間慢直接影響到了動(dòng)態(tài)畫面的回放,以至于我們?cè)谟^看有些視頻節(jié)目(如球類比賽、動(dòng)作類電影)時(shí)會(huì)看到殘影。隨著技術(shù)的進(jìn)步,采用IPS面板的電視開始應(yīng)用過(guò)驅(qū)動(dòng)等方法來(lái)提高響應(yīng)時(shí)間,但與VA類面板電視相比整體上仍處于劣勢(shì)。

殘影問(wèn)題對(duì)于絕大部分的電視節(jié)目來(lái)講不會(huì)構(gòu)成太大影響,但是IPS面板暗部細(xì)節(jié)不夠豐富的問(wèn)題對(duì)于我們觀看視頻節(jié)目的影響就比較大了。在暗場(chǎng)景下細(xì)節(jié)的丟失直接影響到我們對(duì)畫面內(nèi)容的理解。
液晶面板更像一個(gè)“篩子”
產(chǎn)生這個(gè)問(wèn)題的原因在于IPS面板的開口率比較低,這里小編要向大家解釋一下什么是開口率。前面我們提到液晶面板上除了液晶分子之外還存在控制電極,簡(jiǎn)單的理解液晶面板就像一個(gè)篩子,有些部分是無(wú)法透光的,這部分無(wú)法透光的部分被存儲(chǔ)電容、晶體管和像素電極所遮擋。

液晶面板的開口率
前面我們提到,IPS面板的兩個(gè)電極在同一平面上,相對(duì)于VA面板兩個(gè)電極在不同平面上,IPS面板被遮擋的部分會(huì)更多。因此,IPS面板較MVA面板透過(guò)的光線就會(huì)少,而開口率指得是透光的區(qū)域占像素面積的比率,IPS面板的開口率顯然要低于VA類面板。

背光系統(tǒng)控制不好會(huì)產(chǎn)生漏光或亮度不均勻的現(xiàn)象
我們可以簡(jiǎn)單的將開口率理解為透光率,透光率低意味著要達(dá)到一定亮度就需要增強(qiáng)背光的強(qiáng)度,這樣一來(lái)采用IPS面板電視的背光亮度就會(huì)很高,暗場(chǎng)景下的畫面細(xì)節(jié)控制比較困難。除此之外,更高的背光亮度還帶來(lái)了功耗的提升,對(duì)背光系統(tǒng)的壽命也構(gòu)成一定影響。同時(shí),由于電極處于同一平面,電極對(duì)“開口”以外的部分無(wú)法有效施加電場(chǎng),導(dǎo)致這部分出現(xiàn)光線泄漏,影響到了畫面暗部細(xì)節(jié)的表現(xiàn)。
綜合來(lái)看,IPS面板在多角度都可以很好地保持色彩的精準(zhǔn)度和真實(shí)度,然而在動(dòng)態(tài)畫面的回放和對(duì)畫面細(xì)節(jié)的表現(xiàn)上還有所不足,此外較高的功耗也不利于節(jié)能,對(duì)背光系統(tǒng)的可靠性也是一個(gè)考驗(yàn)。IPS-α面板針對(duì)這些不足進(jìn)行了改進(jìn),其借鑒了很多VA類面板的技術(shù),達(dá)到了令人滿意的效果。

由AS-IPS到IPS-α的進(jìn)化
首先,IPS-α在電極的布置上進(jìn)行了修改。兩個(gè)電極分別被設(shè)計(jì)在不同的平面,這樣做使得電極可以有效控制“開口”以外部分的液晶分子,減少了這部分光線的泄漏。此外,IPS-α還將這部分電極做成了透明的,減少了對(duì)背光的遮擋,提高了透光率。這樣一來(lái)既解決了透光量不足的問(wèn)題,又降低了背光系統(tǒng)的工作強(qiáng)度,在暗部細(xì)節(jié)的表現(xiàn)力和功耗上都有了明顯的進(jìn)步。

像素電極(Pixel Electrode)與通用電極(Common Electrode)不在同一平面上
其次,IPS-α同樣引入了分疇的像素結(jié)構(gòu)。這一特點(diǎn)較早被VA類面板所采用,其目的是改善可視角度。對(duì)于IPS面板而言,分疇同樣可以抵消不同視角上的色畸變,使得各角度下的色彩更加精準(zhǔn),視場(chǎng)更加均勻。

MVA面板采用分疇的方式減少色畸變
此外,IPS-α可以通過(guò)低電壓驅(qū)動(dòng)來(lái)減少驅(qū)動(dòng)IC的個(gè)數(shù),并且可以得到更小的電路底板尺寸。同時(shí),還可以提高面板的響應(yīng)速度,得到更加流暢的動(dòng)態(tài)畫面回放效果。
IPS-α對(duì)動(dòng)態(tài)畫面的表現(xiàn)有所提升
通過(guò)以上這些改進(jìn),IPS-α在各方面的表現(xiàn)都有所提升,對(duì)于IPS面板以往的不足之處還有所改進(jìn)。但是,這些改進(jìn)被應(yīng)用到產(chǎn)品上時(shí)會(huì)帶來(lái)哪些實(shí)質(zhì)的提升呢?我們特地到賣場(chǎng)對(duì)比了一下采用IPS-α和MVA面板的產(chǎn)品,這里我們要說(shuō)明一下,由于整體設(shè)計(jì)和制造工藝的不同,即使采用同樣的面板,不同廠商的產(chǎn)品也會(huì)有不同的表現(xiàn),我們進(jìn)行的對(duì)比僅供大家參考。
賣場(chǎng)實(shí)測(cè):IPS-α對(duì)決MVA
我們的對(duì)比在松下的兩款32英寸液晶電視之間展開,其中左側(cè)的電視采用IPS-α面板,右側(cè)的電視采用MVA面板。我們將從色彩的準(zhǔn)確性、畫面細(xì)節(jié)的豐富程度、面板響應(yīng)時(shí)間以及可視角度這些關(guān)系到我們實(shí)際應(yīng)用的方面進(jìn)行對(duì)比。
色彩準(zhǔn)確性的對(duì)比(點(diǎn)擊放大)
對(duì)于畫面色彩的準(zhǔn)確性,我們選擇了兩張比較明顯的圖片進(jìn)行對(duì)比。我們注意看第一張圖片中綠色的部分,IPS-α面板的綠色表現(xiàn)非常自然,而MVA面板的綠色表現(xiàn)有些夸張,過(guò)于翠亮。第二張圖片中兩臺(tái)電視對(duì)窗戶和遠(yuǎn)處墻體的顏色的表現(xiàn)也有所不同,IPS-α面板的色彩表現(xiàn)更加真實(shí)。
暗部細(xì)節(jié)的對(duì)比(點(diǎn)擊放大)
對(duì)于圖像的暗部細(xì)節(jié),IPS-α在實(shí)際應(yīng)用中的表現(xiàn)依然有所不足,通過(guò)上面的圖片我們可以很明顯的看出,IPS-ALPHA對(duì)女主角臉上細(xì)節(jié)的表現(xiàn)仍然不夠理想,MVA面板則可以很好的反映出女主角的面部表情。
響應(yīng)時(shí)間不分伯仲
IPS面板的響應(yīng)時(shí)間一直令人詬病,這次我們正好看到了其對(duì)NBA比賽的回放效果。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題的理解要因人而異,小編我是沒(méi)有看出兩者有什么太大的區(qū)別,對(duì)于拖影也不是十分敏感。為此我們特地找到了一位在賣場(chǎng)中選購(gòu)電視的消費(fèi)者,他竟覺(jué)得IPS面板的拖影要好于MVA面板。對(duì)此小編認(rèn)為,依現(xiàn)有液晶電視的動(dòng)態(tài)畫面回放水平,我們?cè)谳^遠(yuǎn)距離上看電視是感覺(jué)不出拖影的影響的(少數(shù)極端敏感的人除外)。
大視角下的畫面對(duì)比(左為IPS-α、右為MVA)
可視角度是IPS面板的強(qiáng)項(xiàng),但在實(shí)際應(yīng)用中IPS-α的廣視角表現(xiàn)卻不是很完美。通過(guò)上面兩張圖片的對(duì)比我們可以看到,在較亮場(chǎng)景的部分IPS-α的表現(xiàn)要強(qiáng)于MVA面板,但是在暗部場(chǎng)景方面的表現(xiàn)要遜色于MVA面板,這個(gè)問(wèn)題不是因?yàn)閺V視角技術(shù)有缺陷引起的,而是由其本身表現(xiàn)不佳的暗部細(xì)節(jié)問(wèn)題造成的。
暗部細(xì)節(jié)是IPS-α的弱項(xiàng)
綜合來(lái)看,IPS-α在暗部細(xì)節(jié)的表現(xiàn)力上仍需提高,在保持了精準(zhǔn)色彩的同時(shí)響應(yīng)速度也有所提升。我們不排除暗部細(xì)節(jié)的問(wèn)題是由個(gè)體因素造成的,但I(xiàn)PS面板在這方面還需要繼續(xù)改進(jìn)。
看過(guò)了IPS-α面板與MVA面板的對(duì)比,我們能夠大致的對(duì)IPS-α的實(shí)際表現(xiàn)有所了解,但這還不足以讓我們?nèi)娴牧私釯PS-α面板。在下面的部分,小編將為您介紹這種面板的市場(chǎng)定位和判別方法。
我們?cè)?0英寸以上的電視中無(wú)法找到IPS-α的身影
首先,如果您想買一臺(tái)40英寸級(jí)別的液晶電視,IPS-α就可以直接出局了,因?yàn)镮PS-α面板只提供26英寸、32英寸和37英寸三種尺寸的液晶面板。在國(guó)內(nèi)我們可以選擇的范圍更小,我們暫時(shí)只能買到32英寸的產(chǎn)品。

方形像素就一定是“臺(tái)灣屏”?
其次,如果您還在以觀察像素形狀為依據(jù)來(lái)判定面板類型的話,這種方法對(duì)于IPS-α面板顯然是不太起作用的。因?yàn),IPS-α面板的像素同樣是類似正方形的,其大體的形狀更接近于MVA面板。

左為MVA面板,右為IPS-α面板
在這里,小編為大家提供了一張IPS-α面板與MVA面板像素結(jié)構(gòu)的對(duì)比圖,通過(guò)這張圖我們可以很容易地區(qū)分兩種面板,MVA由于電極為非透明并且采用分疇的液晶分子排列,所以我們可以在其像素表面觀察到很多傾斜的條紋。而IPS-ALPHA面板由于采用了透明電極分疇,所以我們看到的像素僅為整齊的上下兩部分,不存在傾斜條紋。
綜合來(lái)看,IPS-α面板只針對(duì)小尺寸液晶電視市場(chǎng),這也符合液晶電視小巧精細(xì)的特點(diǎn)。這種面板具有很好的色彩還原能力,在大視角下的色彩衰減比較小,響應(yīng)時(shí)間可以接受,功耗也得到了很好的控制。但對(duì)于畫面暗部細(xì)節(jié)的表現(xiàn)力,IPS-α還需繼續(xù)提高。
與夏普發(fā)展大尺寸液晶面板不同,IPS-α的小尺寸產(chǎn)品更加符合液晶電視本身的特點(diǎn),小巧、節(jié)能、色彩真實(shí)、畫面精細(xì)。在30英寸級(jí)別的液晶電視中,IPS-α的表現(xiàn)堪稱液晶電視的又一個(gè)“神話”。如果您是一個(gè)對(duì)色彩精準(zhǔn)度要求相當(dāng)高的消費(fèi)者,IPS-α的表現(xiàn)一定會(huì)給您留下深刻印象,這種面板在此方面的表現(xiàn)甚至超過(guò)了一些同樣以追求色彩精度為目的的普通液晶顯示器。