前言：液晶面板就是液晶顯示器的螢幕，它的產量、優劣以及市場環境等多種因素都關係著液晶顯示器自身的質量、**和市場走向，因為一台液晶顯示器其80％左右的成本都集中在了面板上。總之，面板一直是液晶顯示器最重要的部件，在顯示器玩家的眼裡，面板更是他們選擇的重點。
現在市場的主流面板有3型別，分別是tn、ips和va。眾所周知，tn效果是最差的，但va和ips究竟誰好一直被爭論，它們究竟好在**？它們的工作原理是什麼？
相信不少普通消費者不知道，下面筆者就為大家詳細介紹一下tn、ips以及va屏的工作原理以及一些技術特性，讓菜鳥也能趕快高階。
tn面板：twisted nematic（扭曲向列型）面板
主要生產廠商：三星，lg-display，奇美，友達廣電，瀚宇彩晶
tn全稱為twisted nematic（扭曲向列型）面板，低廉的生產成本使tn成為了應用最廣泛的入門級液晶面板。更確切地說，在目前市面上主流的中低端液晶顯示器中被廣泛使用的tn面板為tn+film型別面板。這種型別的液晶面板應該算是應用於入門級和中端的面板產品，最為重要的有一點就是**實惠、低廉，成為眾多廠商選用的產品。
tn+film液晶面板主要應用於入門級和中端產品，它基於早期可視角度很小的tn技術（視角最大90度），但在面板上增加了一層轉向膜，將可視角度提高到了170度左右，成為了一種視角較廣的產品，所以嚴格的說，tn+film也算是一種廣角技術。
工作原理圖
動態工作原理圖斷開（亮）
動態工作原理圖 （暗）
這是最普遍的液晶模式，當沒有施加電壓的時候，液晶分子按初始狀態排列，這時光線就可以順利的通過取向層，顯示為亮。而在施加電壓後，液晶分子的排列作出了相應改變，光線便不能通過取向層，最終顯示為暗。在上面我們舉的例子，只是最簡單情況的表現，因為這只是乙個象素，而且並沒有考慮到色彩，實際情況要複雜的多。
tn屏液晶分子排列
由於其液晶分子排列固有結構，對比度很難得到比較大的提公升。當然市面上出現了數百甚至上千萬比一的對比度有一定忽悠成分，因為動態對比度是由全白/全黑計算得出的，而這個比值只需簡單調整一下全黑環境下的亮度就能提公升不少。
在技術上，tn面板的技術效能上略為遜色，它不能表現真正的16.7m艷麗色彩（某些tn面板標稱能達到16.7m色，實際是通過液晶顯示器內部的電路ic晶元實現的，我們俗稱為16.
7m色彩，但並非艷麗色彩），並且可視角度也受到了一定的限制。之所以tn型這種面板產品仍然是眾多廠商採用的主力還是因為由於他的輸出灰接級數較少，液晶分子偏轉速度快，致使它的響應時間容易提高，出於成本控制，現在市場上大部分產品大多都採用的是tn液晶面板。
正在擠壓擠壓過後
如上圖，大家可以看到，但壓力施加到tn面板時，面板上是呈現出漣漪狀的顏色變化（俗稱水波紋），但壓力點離開後，留下的形狀也不是十分鮮明。
可視角度測試
大部分tn屏的顯示器，上下可視角度標稱是170度/170度，但從這麼多的測試中，發現只要達到130度左右，影象顏色就開始變化，只是文字還能看到而已（因為文字是黑色）。正是由於可是角度的問題，tn屏的顯示器底座設計相對簡單，可調整角度一般只是-15度到30度之間。
下面我們一起簡單總結一下tn屏的優缺點：
優點：**便宜（最重要的優勢），面板液晶分子響應時間快，開機速度快，功耗較低；
缺點：可視角度窄，色域偏低（ntsc色域在70%左右）。
ips面板(in-plane -switching，板內切換）技術
主要生產廠商：日立，lg-display，nec，ipsα，智基
它也是目前主要的一種主流的液晶面板型別，由日本日立於2023年推出，液晶分子平面切換的方式來改善視角，利用空間厚度、摩擦強度並有效利用橫向電場驅動的改變讓液晶分子做最大的平面旋轉角度來增加視角；在商品的製造上不須額外加補償膜，顯示視覺上對比也很高。在視角的提公升上可達到178度。ips型液晶面板具有可視角度大、顏色細膩等優點，看上去比較通透，不過響應時間較慢和對比度較難提高也是這型別面板乙個比較明顯的缺點。
ips即第一代ips技術，它已經實現了較好的可視角度。後來，日立又推出了s-ips（super-ips）技術，很好的改善了響應時間過長的問題，但是開口率低的問題依然存在。雖然ips、s-ips都是日立公司的傑作，但是lg display公司生產的s-ips面板應用更廣泛，目前液晶電視採用的s-ips面板，普遍都出自lg-display公司。
ips改變了液晶分子的排列和電極的分布，工作時的情況也有了改變。當不施加電壓的時，液晶完全不會旋轉，兩個取向層成90度垂直，就會顯示出比較純的黑色，這也是ips比tn+film的強項。施加電壓後，液晶分子旋轉到垂直的為止，光線便可以通過。
所以大家看到，ips與tn-lcd在施加和不施加電壓的顯示效果是正好相反的。不過值得一提的是，不管加不加電壓，ips的液晶分子都是平躺著轉的，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，不需要額外動啥手腳。
s-ips
h-ips
ips面板現在有數個分支結構，包括常見的魚鱗狀液晶分子的s-ips，豎直條紋狀的h-ips。它的全黑狀態漏光控制得很好，色彩均勻，而且大多數此類面板都會搭配10bit甚至更強得驅動ic，色彩更為鮮豔。當然，它的缺點就是液晶分子響應速度比較慢。
目前最快的h-ips面板響應時間也僅為灰階5ms，而大部分s-ips都還在灰階8ms徘徊。
ips是由日立研發的。其特點就是液晶分子適中平行於螢幕，有效控制漏光。另外它的面板是屬於「常閉」型別，即不通電狀態下，面板是完全關閉呈黑色的，而tn屬於「常開」型，非通電狀態液晶分子完全開啟，光線可以自由通過。
經過多年發展，目前顯示器用ips面板主要由南韓的lgd研發和生產。
擠壓過後
如上圖，大家可以看到，壓力施加到ips面板時，由於屬於硬屏設計，所以需要施加的力更大，出現的梅花印比較淡，鬆開後能迅速消失。
與早期ips面板想比，通過匯入人字形電極和雙疇模式，改善了特定角度的灰階逆轉現象並進一步拓寬視角，實現了s-ips（super ips）178度廣視角技術。不僅在左右視角廣度達到178°，仰角俯角有效收視範圍也能達了178°。確保在任意角度**時，都能真實再現精彩畫面，很好的解決了相對而言視角範圍較小、側面**時畫面略有失真的問題。
此外，lg利用獨有的tr波形校正技術，將對比度提公升到10000：1，極大改善了螢幕的明暗對比度，透光性能突出，從而使亮度、對比度提高，確保任何場景都可以完美展示最細膩的畫面。
廣角液晶分子需要更高的電壓才能驅動偏轉，所以要保證一定的亮度，必須要加大耗電量。不過16：9設計的顯示器，燈管數量降低，並且部分顯示器預設最大亮度調低了，所以會出現比較理想的情況。
如上圖的aoc if23採用2燈管的16：9設計，所以功耗得到較好控制，但總的來說ips面板的功耗還是比tn高不少的。
下面我們一起簡單總結一下ips屏的優缺點：
優點：178度的寬可視角度，s-ips、h-ips色域廣，硬屏（一定的防刮傷）；
缺點：功耗較高，良品率較低，**偏高
va面板(vertical alignment，垂直排列）
主要生產廠商：三星，友達光電，奇美電子，fuijtsu，愛普生
va型液晶面板在目前的顯示器產品中應用較為廣泛，16.7m色彩和大可視角度是它最為明顯的技術特點，目前va型面板主要分為兩種，一種為mva型，另外一種為pva型。
mva（multi-domain vertical alignment，多區域垂直排列）技術，原理是增加突出物來形成多個可視區域。液晶分子在靜態的時候並不是完全垂直排列，在施加電壓後液晶分子成水平排列，這樣光便可以通過各層。mva技術將可視角度提高到160度以上，並且提供比ips和tn+film更短的響應時間。
這項技術是富士通公司開發的，目前我國台灣的奇美、友達光電等面板廠都有獲得授權使用。
pva則是三星推出的一種面板型別，它在富士通mva面板的基礎上有了進一步的發展和提高，是一種影象垂直調整技術，該技術直接改變液晶單元結構，讓顯示效能大幅提公升可以獲得優於mva的亮度輸出和對比度。此外在這兩種型別基礎上又延出改進型s-pva和p-mva兩種面板型別，主要是在色彩、響應時間和可視角度等方面，繼續作出有效改善。
pva型則是三星推出的一種面板型別，是一種影象垂直調整技術，該技術直接改變液晶單元結構，讓顯示效能大幅提公升可以獲得優於mva的亮度輸出和對比度。此外在這兩種型別基礎上又延出改進型s-pva和p-mva兩種面板型別，在技術發展上更趨向上，可視角度可達178度，響應時間被控制在20毫秒以內（目前多數採用overdrive加速達到6ms以內），而對比度可輕易超過1000:1較高的水準。
pva廣視角技術原理分析
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，在實際效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，該畫素呈現暗態。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不再是乙個完整的薄膜，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乙個傾斜的電場來調製光線。
cpa (continuous pinwheel alignment，連續焰火狀排列) 模式廣視角技術
cpa模式廣視角技術嚴格來說也屬於va陣營的一員。在未加電狀態下，液晶分子跟va模式一慣特性一樣都是分子長軸垂直於面板方向互相平行排列。如圖，cpa模式的每個畫素都具有多個方形圓角的次畫素電極，當電壓加到液晶層次畫素電極和另一面的電極上時，形成乙個對角的電場驅使液晶向中心電極方向傾斜。
各液晶分子朝著中心電極呈放射的焰火狀排列。由於畫素電極上的電場是連續變化的，所以這種廣視角模式被稱作「連續焰火狀排列（cpa）」模式。
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