大尺寸LCD TV邁向高畫(huà)質(zhì)之技術(shù)探析
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時(shí)間：2012-11-15
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關(guān)于此，TFT LCD所要面臨與挑戰(zhàn)的，不單單是已發(fā)展數(shù)十年的CRT映像管（也稱(chēng)為“陰極射線管”）電視，也包括PDP電漿（也稱(chēng)為“等離子”）電視，甚至是內(nèi)外投影型顯示。雖然TFT LCD有著輕薄省電的優(yōu)勢(shì)，但純就顯示品質(zhì)的特性表現(xiàn)而言，TFT LCD反而是最居劣勢(shì)的，不僅不如過(guò)往的CRT，同樣的也不如PDP，且PDP與LCD一樣都訴求輕薄、平面等特性。
也因?yàn)槿绱?，力主LCD TV的業(yè)者正積極用各種技術(shù)來(lái)強(qiáng)化其表現(xiàn)，而到底有哪些畫(huà)質(zhì)與顯示特性必須要增強(qiáng)？才能拉近LCD與CRT、PDP間的差距，以下我們將對(duì)此進(jìn)行逐一探討。
亮度（Luminance）
亮度（輝度）是LCD TV第一個(gè)要克服的難題，以往TFT LCD作為筆記型電腦的顯示器（8英吋～15英吋）時(shí)約只要100nits～150nits（也稱(chēng)為「cd/m2」，即每平方公尺的面積內(nèi)有幾燭光）的亮度，而作為桌上型電腦的顯示器（15英吋～19英吋）時(shí)則要提高至200nits～350nits，至於更大吋數(shù)（30英吋以上）的LCD TV，就必須要達(dá)500nits以上才行，且以更高標(biāo)看待的話應(yīng)要至1,000nits。
LCD亮度不如CRT、PDP的原因來(lái)自天生性的原理結(jié)構(gòu)，這點(diǎn)難以改變，因?yàn)長(zhǎng)CD屬於被動(dòng)性顯示，畫(huà)素本身無(wú)發(fā)光能力，是透過(guò)背部光源來(lái)顯像，而CRT、PDP本身即具有發(fā)光顯像性，且LCD背光經(jīng)過(guò)層層的光折損，能傳達(dá)至前方面板已所剩無(wú)幾，言下之意的即是透光率極低，即便以現(xiàn)行較先進(jìn)的工藝技術(shù)，都難以突破10％的透光，多數(shù)都在百分之個(gè)位數(shù)的光透量，也因此背光需要極高亮度，過(guò)去有業(yè)者曾嘗試使用OLED作為背光，也因亮度不足也未採(cǎi)行，使OLED轉(zhuǎn)往電子照明發(fā)展，由此可知，背光的亮度需求高于一般的電子照明。
對(duì)比（Contrast）
亮度與對(duì)比是顯示的兩大特性，很不幸的LCD的對(duì)比也不如CRT，甚至也低于PDP，然而對(duì)比值越高顯示的畫(huà)面才能越生動(dòng)。
附注：事實(shí)上，“對(duì)比”還可區(qū)分成“明室對(duì)比”與“暗室對(duì)比”，其中PDP的暗室對(duì)比表現(xiàn)優(yōu)于LCD，反之LCD則在明室對(duì)比下較佳，明室如展示會(huì)、賣(mài)場(chǎng)等亮處，暗室如家庭劇院、簡(jiǎn)報(bào)室等暗處。
關(guān)于此各家業(yè)者都積極努力中，并為此研發(fā)各種新技術(shù)，舉例而言，國(guó)內(nèi)的奇美電子已經(jīng)能將LCD TV的對(duì)比提升至1,500：1，若再搭配其開(kāi)發(fā)的動(dòng)態(tài)對(duì)比（Dynamic Contrast）技術(shù)，則可將比值增至5,0000：1。
產(chǎn)制良率
就CRT、LCD、PDP三者而言，LCD的生產(chǎn)制造良率也是最困難的，CRT由於製造技術(shù)相當(dāng)成熟，所以沒(méi)有良率問(wèn)題，PDP由於是運(yùn)用許多微小的三原色霓虹燈所組構(gòu)成，所以產(chǎn)制過(guò)程中有任一像素的壞損都仍有替換機(jī)會(huì)，而LCD則是在2片平行板注入液晶，再自外部進(jìn)行液晶扭轉(zhuǎn)控制，此種作法在面板尺寸愈大時(shí)，愈難保持2板間的平行度，這正是愈大尺寸的LCD面板，其良率愈低的原因所在。
此外，大尺寸面板真的在制造過(guò)程中損壞，也無(wú)法轉(zhuǎn)變成小面板來(lái)產(chǎn)制，而必須全然廢棄，廢棄的成本必須轉(zhuǎn)嫁到其他良品上，因此LCD的良率控制最困難，而良率不佳也將影響LCD的產(chǎn)制成本。
反應(yīng)速度
反應(yīng)速度（也稱(chēng)“應(yīng)答時(shí)間”）也是LCD的一大弱項(xiàng)，一般而言反應(yīng)速度最佳的是CRT，其次是PDP，LCD為最末。反應(yīng)時(shí)間以「毫秒，mS」為單位，毫秒數(shù)愈小則反應(yīng)愈快，顯示表現(xiàn)也越佳。
不過(guò)，今日一般型錄上所寫(xiě)的反應(yīng)時(shí)間，多是由黑（最暗）轉(zhuǎn)白（最亮）與由白轉(zhuǎn)黑兩項(xiàng)表現(xiàn)的平均值，例如由黑轉(zhuǎn)白為3.6mS，由白轉(zhuǎn)黑為2.3mS，平均的結(jié)果約3.0mS，型錄上就會(huì)寫(xiě)：3mS。所謂的「最暗」與「最亮」，其實(shí)是指每個(gè)像素（Pixel）的每個(gè)原色（紅綠藍(lán)其中一個(gè)），以一個(gè)紅原色像素來(lái)說(shuō)，「最紅」即是「最亮」，「最不紅」即是「最暗」。
除了「最暗轉(zhuǎn)最亮」與「最亮轉(zhuǎn)最暗」外，其實(shí)還有階層性的變化，以8-bit色階而言，最亮到最暗共有256個(gè)刻度，0為最暗，255為最亮（最紅、最綠、或最藍(lán)），倘若今日是從「5藍(lán)」轉(zhuǎn)成「120藍(lán)」，此可稱(chēng)為「灰階對(duì)灰階，Gray-To-Gray，簡(jiǎn)稱(chēng)：GTG」的轉(zhuǎn)變，所謂「灰階」即是并非「最暗」也并非「最亮」，即是色階中1～254的范疇。
事實(shí)上GTG才是LCD的至弱困擾，「最暗轉(zhuǎn)最亮」與「最亮轉(zhuǎn)最暗」的反應(yīng)速度都還算快，真正反應(yīng)緩慢的就在GTG上，但GTG又是真正顯示時(shí)最常用的，機(jī)率遠(yuǎn)多於「最暗轉(zhuǎn)最亮」及「最亮轉(zhuǎn)最暗」，倘若最暗亮互轉(zhuǎn)（也稱(chēng)為on/off，即是最大液晶扭轉(zhuǎn)與不扭轉(zhuǎn)）的平均反應(yīng)時(shí)間為25mS，則GTG多半會(huì)超過(guò)80mS，而on/off為16mS時(shí)GTG也會(huì)超過(guò)60mS。
此外，8-bit色階（或稱(chēng)：色深）只是基本，更高品質(zhì)的顯示已增至10-bit、12-bit，如此灰階的細(xì)膩刻度更多，這也就更加考驗(yàn)液晶扭轉(zhuǎn)的反應(yīng)時(shí)間。
可視角度（Viewing Angle）
與「反應(yīng)時(shí)間」相同的，「可視角度」也是LCD低落於CRT、PDP的一項(xiàng)，如前所述，LCD屬於被動(dòng)性顯示，光自背部透至前端，而不是CRT、PDP的主動(dòng)性自發(fā)光（OLED也是主動(dòng)性發(fā)光），使得LCD的可視角度受到限制。
可視角度在個(gè)人電腦（包括Desktop、Laptop）顯示器時(shí)的問(wèn)題并不大，畢竟個(gè)人電腦僅供個(gè)人之用，觀賞銀幕者僅一人，可居於最中間的角度位置，獲得最佳的視角效果，然而用在LCD TV便有問(wèn)題，LCD TV放置于客廳，有多位觀賞者，窄義來(lái)看至少是位在沙發(fā)上的人都能觀看，廣義來(lái)論則是客廳任一處都要能觀看。
關(guān)于此，業(yè)者也積極強(qiáng)化LCD的可視角度，并且以水平可視角度為首要重點(diǎn)，其次再去增強(qiáng)垂直可視角度，這是從應(yīng)用需求角度來(lái)設(shè)定，客廳中每個(gè)人觀賞銀幕的高度相去不遠(yuǎn)，但觀賞的左右角度就會(huì)差很多，這正是優(yōu)先提升水平可視角度的緣故。
另外，業(yè)者為了改善視角問(wèn)題提出了各項(xiàng)技術(shù)，常見(jiàn)的包括有TN+film、MVA、IPS等，其中MVA是Fujitsu所提出，國(guó)內(nèi)的奇美、友達(dá)則有獲得技術(shù)授權(quán)使用，IPS則是由Hitachi所提出，之后IBM Japan、NEC、Toshiba也都有此項(xiàng)技術(shù)，國(guó)內(nèi)亦有瀚宇彩晶獲得授權(quán)。另外也有較獨(dú)研獨(dú)用的視角改善技術(shù)（也稱(chēng)：廣視角技術(shù)），如Sharp的ASV、Samsung的PVA等。
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