日前,佳能成功開發(fā)新反射型液晶面板,可將彩色濾膜光吸收抑制到原來RGB方式液晶面板的1/2,還可獲得2倍的亮度。通過在該公司提出的基于“綠色”和“品紅”雙色濾膜的色彩表示法中追加“白色”子像素實現(xiàn)了上述變化。雖然是使用了偏光板的顯示器,不過在理論上來說沒有使用偏光板的彩色電子紙(彩色濾膜方式)也可達到相同的亮度。試制面板的反射率通過實測在40%以上。
利用基于雙折射的著色現(xiàn)象
此次新技術(shù)的基礎(chǔ),即基于雙色濾膜的色彩表示法,利用了基于雙折射的著色(干擾色)現(xiàn)象。綠色通過與原來的RGB方式液晶面板相同的原理來表現(xiàn),紅色和藍色的表現(xiàn)利用了雙折射。在這種方式中,由于子像素由原來的3個減至2個,所以可抑制彩色濾膜的光吸收,還可獲得1.5倍的光利用率。另外分辨率也達原來1.5倍。
一般認為,基于雙折射的色彩表現(xiàn)無法獲得陡峻的光譜,因此色純度差。特別是紅色容易發(fā)黃,難以實現(xiàn)高純度的紅色。而此次的新方式中,通過遮擋綠色波長帶的品紅像素來表現(xiàn)紅色和藍色,可實現(xiàn)高純度的3原色表示。
此次佳能為了實現(xiàn)這一方法,采用了VA液晶模式。采用VA模式的液晶電視等只利用了雙折射現(xiàn)象的亮度調(diào)節(jié)區(qū)域,而此次通過加大單元厚度,有效地利用了更大的雙折射元件的位相差范圍,實現(xiàn)了基于雙折射的色彩表現(xiàn)。
反射型表現(xiàn)中,由于利用了基于液晶層往返光路的雙折射元件的位相差,所需的單元厚度為透過型的一半即可。因此,可將原來方式的透過型VA模式和此次的反射型VA模式的單元厚度設(shè)定在相近的數(shù)值。另外,佳能的試制品采用了研磨(Rubbing)工藝的單象限(Single Domain)結(jié)構(gòu),擴大視角的多象限(Multi Domain)、補償光膜和高速化驅(qū)動法等原來VA模式中的技術(shù)仍可繼續(xù)使用。
有助于降低成本和擴大色域
通過追加白色子像素,與雙色彩色濾膜方式相比較,3色結(jié)構(gòu)有望降低彩色濾膜的成本。通過采用3色構(gòu)成,像素間隔分為3個子像素,所以可繼續(xù)使用RGB方式液晶中一直使用的彩色濾膜專用光掩膜。另外,由于刻蝕工序只有綠色和紅色2個工序,比RGB方式液晶減少了工序。
另外,追加白色子像素還有利于擴大色彩表現(xiàn)范圍。色彩表現(xiàn)范圍變?yōu)?角形,與原來不使用白色像素的3角形相比,色域擴大了數(shù)十個百分點。之所以有望擴大色域,是因為白色像素中因著色現(xiàn)象(基于雙折射)而產(chǎn)生的接近**和藍綠色的色彩將作為第4、第5原色發(fā)揮作用。
解決分辨率的問題
由于追加了白色子像素,雙色彩色濾膜方式所擁有的高分辨率這一特點將會消失。對此,新產(chǎn)品的開發(fā)者、佳能先端技術(shù)研究總部先端融合研究所功能材料研究部復(fù)合材料研究室的淺尾恭史表示:“如果限定于單色表示,就能獲得高分辨率表示。”例如,考慮到報紙和圖書等用途,認為“單色文字的表示可實現(xiàn)高分辨將成為優(yōu)點”。
佳能還提出了關(guān)于提高分辨率的方案。一是將1個像素分割為兩個部分。就是分割為“綠色及品紅”和“白色”兩個部分,在各自的組合內(nèi)進行單色表示?蓪M向分辨率提高至2倍。這樣能獲得高分辨率,不過在各個組合中線寬會發(fā)生變化。