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佳能开发出亮度加倍的反射型液晶面板 |
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| http://cn.newmaker.com
7/20/2006 9:36:00 AM
佳工机电网
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佳能开发成功新反射型液晶面板，可将彩色滤膜光吸收抑制到原来RGB方式液晶面板的1/2，还可获得2倍的亮度。通过在该公司提出的基于“绿色”和“品红”双色滤膜的色彩表示法中追加“白色”子像素实现了上述变化。虽然是使用了偏光板的显示器，不过在理论上来说没有使用偏光板的彩色电子纸（彩色滤膜方式）也可达到相同的亮度。试制面板的反射率通过实测在40％以上。
利用基于双折射的着色现象
此次新技术的基础，即基于双色滤膜的色彩表示法，利用了基于双折射的着色（干扰色）现象。绿色通过与原来的RGB方式液晶面板相同的原理来表现，红色和蓝色的表现利用了双折射。在这种方式中，由于子像素由原来的3个减至2个，所以可抑制彩色滤膜的光吸收，还可获得1.5倍的光利用率。另外分辨率也达原来1.5倍。
一般认为，基于双折射的色彩表现无法获得陡峻的光谱，因此色纯度差。特别是红色容易发黄，难以实现高纯度的红色。而此次的新方式中，通过遮挡绿色波长带的品红像素来表现红色和蓝色，可实现高纯度的3原色表示。
此次佳能为了实现这一方法，采用了VA液晶模式。采用VA模式的液晶电视等只利用了双折射现象的亮度调节区域，而此次通过加大单元厚度，有效地利用了更大的双折射元件的位相差范围，实现了基于双折射的色彩表现。
反射型表现中，由于利用了基于液晶层往返光路的双折射元件的位相差，所需的单元厚度为透过型的一半即可。因此，可将原来方式的透过型VA模式和此次的反射型VA模式的单元厚度设定在相近的数值。另外，佳能的试制品采用了研磨（Rubbing）工艺的单象限（Single Domain）结构，扩大视角的多象限（Multi Domain）、补偿光膜和高速化驱动法等原来VA模式中的技术仍可继续使用。
有助于降低成本和扩大色域
通过追加白色子像素，与双色彩色滤膜方式相比较，3色结构有望降低彩色滤膜的成本。通过采用3色构成，像素间隔分为3个子像素，所以可继续使用RGB方式液晶中一直使用的彩色滤膜专用光掩膜。另外，由于刻蚀工序只有绿色和品红2个工序，比RGB方式液晶减少了工序。
另外，追加白色子像素还有利于扩大色彩表现范围。色彩表现范围变为5角形，与原来不使用白色像素的3角形相比，色域扩大了数十个百分点。之所以有望扩大色域，是因为白色像素中因着色现象（基于双折射）而产生的接近黄色和蓝绿色的色彩将作为第4、第5原色发挥作用。
如果采用单色表示分辨率会更高
由于追加了白色子像素，双色彩色滤膜方式所拥有的高分辨率这一特点将会消失。对此，新产品的开发者、佳能先端技术研究总部先端融合研究所功能材料研究部复合材料研究室的浅尾恭史表示：“如果限定于单色表示，就能获得高分辨率表示。”例如，考虑到报纸和图书等用途，认为“单色文字的表示可实现高分辨将成为优点”（浅尾恭史）。
佳能还提出了关于提高分辨率的方案。一是将1个像素分割为两个部分。就是分割为“绿色及品红”和“白色”两个部分，在各自的组合内进行单色表示。可将横向分辨率提高至2倍。这样能获得高分辨率，不过在各个组合中线宽会发生变化。
因此该公司再次提出将2像素分割为3部分的方法。将由绿色、品红和白色构成的两个像素分割为“绿色及品红”、“白色及绿色”和“品红及白色”三个部分。在“绿色及品红”部分，（仍然通过原来的方式来表示白色）。在“白色及绿色”部分，可通过白色像素表示基于双折射彩色现象的品红，如果通过绿色像素表示绿色，那么就能通过这些混合颜色来表示白色。在“品红、白色”部分，通过品红像素表示基于双折射彩色现象的蓝色，如果通过白色像素表示基于双折射彩色现象的黄色，那么就能通过这些混合颜色来表示白色。因此，如果将线宽固定，横向分辨率就可进一步提高至1.5倍。
可表示高清文字、影像和彩色自然画
该公司此次仍采用了专为10.4英寸XGA面板而生产的反射型TFT底板以及驱动IC，试制成功了基于新方式的反射型液晶面板。彩色滤膜是特别订做的产品。为了比较亮度等的显示特性，左半部分由“绿色、品红、白色”构成，右半部分由“绿色及品红”构成。
由于采用了将1个像素分割为两个部分的方法来表示文字，获得了横向分辨率为247ppi的高可视性。线宽的差异“几乎不必在意”（浅尾恭史）。另外，驱动IC的运行状况方面，由于最大工作电压降低至3.8V，响应速度还不够快，但已确认能够显示影像。
佳能还确认了通过采用Dither处理法可显示色彩的自然画质。如果有效利用白色子像素中的双折射色彩，有望获得更为流畅的色彩显示，“今后的课题”（浅尾恭史）是算法的确立。
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