VA方式的改良技術相繼亮相

　　隨著3D電視的興起，韓國和臺灣的液晶面板廠商在液晶電視的主流方式——VA方式方面，加快了可大幅提高響應速度和開口率的技術開發速度。此前，VA方式的顯示性能比IPS（in planeswitching）方式稍差，但目前提高到了同等以上水平。

　　其中，各面板廠商推進開發和量產的是名為“PSA（Polymer Sustained Alignment，聚合物穩定配向）”的顯示技術。臺灣友達光電（AU Optronics，AUO）和三星已經開始量產，臺灣奇美電子（Chimei Innolux，CMI）正考慮量產。

　　PSA與夏普的光配向一樣，利用UV光線控制液晶分子的配向，因此省去了突起和狹縫。PSA采用混合有UV硬化性樹脂的液晶材料。將UV硬化性單體（Monomer）與液晶分子一起注入面板后，在給面板加電壓的狀態下照射UV光，從而控制液晶分子的配向。據AUO介紹，響應速度為4ms，面板開口率比原來提高了20％等，實現了與光配向相同的顯示性能。改造現有液晶面板生產線所需成本也比光配向低。

　　存在的課題是，殘留單體會導致可靠性降低。單體硬化不充分時，液晶面板會出現顯示斑點。

可靠性比PSA高

　　索尼正在開發名為“FPA（Field-induced Photo-reactive Alignment）”的自主顯示技術（表1）。FPA與PSA一樣，通過在向面板施加電壓的狀態下照射UV光來控制液晶分子的配向。配向膜的主鏈上設置了與液晶分子的親和性較高的部分以及UV光硬化的部分。該配向膜是索尼自主開發的。在試制單元的評測中，實現了PSA同等以上的性能。

　　FPA的優點之一是，可采用與PSA相同的工藝制造。而且，因殘留單體導致的可靠性降低的可能性較小。“已經導入PSA的面板廠商可以立即制造。將來，還考慮向面板廠商進行授權提供等”（索尼核心元件開發本部顯示器元件開發部門DC推進室元件工程師諏訪俊一）。

采用OCB液晶提高眼鏡的性能

　　要想提高幀順序方式3D電視的畫質，除了顯示器外，還需要提高專用眼鏡的性能。目前，與3D電視捆綁銷售的專用眼鏡的液晶面板，大多是臺式計算機等的單色顯示采用的STN（Super Twisted Nematic，超級扭曲向列）方式。雖然價格便宜，但要想實現數ms左右的響應速度，需要20V左右的驅動電壓。另外，視野角也比較狹窄，從畫面正面以外觀看時，顯示性能較低。

　　為解決該課題，東芝移動顯示器（TMD）開發出了眼鏡專用液晶面板（圖9）。采用響應速度較高的OCB（Optically Compensated Bend，光學補償彎曲）方式。響應速度方面，從液晶快門打開狀態到關閉狀態為0.1ms，從關閉狀態到打開狀態為1.8ms，這樣還可抑制串擾現象的發生。“STN液晶如果提高驅動電壓也可實現高速化。但20V的電壓并不現實。OCB方式的液晶，驅動電壓為6V左右，因此還可降低耗電量”（東芝移動顯示器業務統括部、IA部應用技術擔當兼組長宮崎達哉）。面板透射率也高達33％，可提高3D顯示時的亮度。對比度方面，正面為5000比1，視野角為±30度時達到1000比1。

圖9：眼鏡采用OCB模式的液晶面板 東芝移動顯示器開發出了用于有源方式“3D眼鏡”的液晶面板（a）。液晶的顯示模式采用響應性能較高的OCB方式。可降低串擾現象的發生（b）。（圖（b）根據東芝移動顯示器的資料制作）

　　東芝移動顯示器從2004年開始量產OCB方式的液晶面板。不過，由于是以業務用途為主，因此目前價格較高。“如果是用于眼鏡的尺寸，量產1000萬個以上時便可降低成本”（宮崎）。

Xpol方式也將支持全高清

　　除幀順序方式以外，還有其他用于家用3D電視的顯示技術。其中之一就是采用圓偏光膜的“Xpol方式”。

　　以較少發生串擾現象為賣點的Xpol方式在液晶面板表面采用了有澤制作所開發的特殊偏光膜“Xpol”。在顯示畫面垂直方向的奇數列進行順時針圓偏光處理，在偶數列進行逆時針圓偏光處理。利用將右眼用影像分配給奇數列，左眼用影像分配給偶數列，對右眼用和左眼用影像進行同一旋轉方向偏光處理的專用眼鏡觀看，即可實現3D顯示。該方式已經在LG和韓國Hyundai IT的3D電視，JVC、松下和索尼的業務用3D顯示器上實現了實用化。

　　Xpol方式中，右眼用和左眼用影像存在于同一幀上，因此很少發生串擾現象。由于像幀順序方式一樣，沒有對右眼用和左眼用影像進行時間分割，因此在大腦中合成3D影像時的負擔也較輕。專用眼鏡的重量約為20g，比幀順序方式的專用眼鏡輕1/2以下。

　　Xpol方式存在的課題是，垂直方向的精細度降至1/2。雖然有采用“4K×2K”（4000×2000像素級）顯示器來抑制精細度降低的方法。但考慮到4K×2K面板在制造時的成品率，目前還不現實。

　　有澤制作所和JVC共同開發出了利用4K×2K以外的方法顯示全高清3D影像的技術“HR-Xpol”，并于2010年5月進行了發布（圖10）。通過在專用眼鏡上配備可切換圓偏光順時針和逆時針旋轉的液晶層來實現。

圖10：采用“圓偏光方式”也可顯示全高清影像 有澤制作所和JVC開發出了了通過采用圓偏光膜的方式可顯示1080i全高清影像的3D顯示器。這是利用液晶快門以每幀為單位切換右眼用和左眼用眼鏡的偏光實現的。（圖由本站根據有澤制作所的資料制作）

　　在HR-Xpol技術中，第一幀影像與原來一樣，將右眼用影像分配給奇數列，左眼用影像分配給偶數列。第二幀影像則將右眼用影像分配給偶數列，左眼用影像分配給奇數列。以與其同步的形式，切換眼鏡的偏光狀態。通過合成兩幀的影像，可觀看1080i的全高清3D影像。