[电脑] 显示面板ips tn va 的科普老文

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smore 原著

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。

我上面就補充說明過了，我現在再條列：

(1) 廣視角下的對比跟色偏是 IPS>VA>TN

(2) 色彩的廣度跟深度是Color Filter 跟 Driver IC 決定

(3) 會不會漏光還牽涉到面板廠的製程能力以及你願意suffer多少成本與良率來換取漂亮的面板。我曾經把 SHARP 龜山八代廠的 52" TV、Samsung 52" TV、SONY 5x" TV、AUO 4x" 面板...全部擺在一起看，我只能說有品牌的支援真的是一件幸福的事。我可以給你看一模一樣設計的VA面板們或IPS面板們，你絕對可以從VA中挑出比IPS好的、也可以從IPS中找出比VA好的。但是，如果挑兩者最好的來PK，我再強調一次，就廣視角下的對比跟色偏而言，還是IPS勝出。當然，這位網友比的是品味性問題，那又是另外一件事了！

(4) 不管是TN/VA/IPS 的漏光(不是BM design Rule的問題的話)很多都可以透過polarizer的TAC film 補償膜來克服，而且補償的顏色波長是可以選擇的。

(4) 目前大尺寸面板方面又要慢慢走向 FFS (IPS的一種)，原因是因為它的開口率較高，同樣背光源下，它會較亮。(因為VA為了解決廣視角色偏的問題，把pixel設計搞得很複雜，開口率變很低)