索尼开发响应时间3ms以下高速液晶技术

索尼开发出了响应时间在3ms以下的高速液晶显示技术“HybridFPA(Field-induced Photo-reactivealignment)”，旨在提高驱动频率需要在240Hz以上影像的画质。据称，尤其是将该技术用于各公司投放市场的主动快门(Active Shutter)式三维(3D)电视时，可减少左右眼用影像重叠的“串扰”问题的发生。
着眼于配向膜
Hybrid FPA是液晶面板显示技术VA(Vertical Alignment)方式之一，由索尼自主开发。该公司2010年5月发布了此次技术的基础——液晶显示技术“FPA”。Hybrid FPA作为其改良版，显示性能得到了进一步提高。
FPA为控制液晶分子的倾斜，采用索尼自主开发的高分子膜(配向膜)。具体为，在配向膜的主链上设置了与液晶分子亲和性较高的部分和可由紫外(UV)光硬化的部分。利用该配向膜制成液晶面板后，在向液晶单元施加电压的状态下照射UV光，使配向膜硬化。由于配向膜主链以向特定方向倾斜的状态硬化，因此在不施加电压的状态下，即会赋予液晶分子(预倾角)。向该液晶面板施加电压后，液晶分子会开始同时倾斜，由此可实现液晶分子的高速响应。
但FPA也存在课题。虽然电压导通时液晶分子的响应速度提高，但电压关闭时液晶分子的响应速度会变慢。因此，容易在显示3D影像时出现串扰现象，原因是在切换左右眼用影像的显示时出现了障碍。另外还存在漏光现象以及对比度下降的问题。
仅对单侧赋予预倾角
此次开发的Hybrid FPA仅在夹有液晶的一侧基板上使用了赋予预倾角的配向膜。据称，由此与两侧均配备赋予了预倾角的配向膜的原FPA相比，电压关闭时液晶分子的响应速度要快(图1)。而且，在未赋予预倾角的基板一侧，液晶分子几乎全部沿垂直方向配置，因此可减少漏光。由此比现有的FPA还提高了对比度。
实际上，仅在单侧赋予1~2度预倾角的Hybrid FPA试制单元在电压关闭时，液晶分子的响应时间为3.2ms，黑显示时的亮度为0.42cd/m2，比用此前的FPA技术试制的单元均有改善(图2(a))。Hybrid FPA试制单元的液晶层厚度为3.5μm。一般情况下，液晶层越薄，配向膜的效果就越好，液晶分子的响应速度也就越快。据称，液晶层仅为3.2μm的试制单元，其响应时间提高到了3ms以下。
但因Hybrid FPA仅对单侧基板赋予预倾角，所以电压导通时的响应速度比FPA稍慢。该课题“只要使用大尺寸电视用液晶面板等通常利用的激励(Overdrive)驱动*就可以解决。如果电压导通/关闭时液晶分子的响应速度在3ms以下，就基本不会发生串扰现象”(索尼)。
*激励(Overdrive)驱动是一种提高液晶面板响应速度的技术。通过瞬时提高对液晶分子施加的电压，提高液晶分子的响应速度，缩短响应时间。
与JSR联手推进量产化
索尼虽然没有公布量产Hybrid FPA的具体时间，但将“考虑与面板和部材厂商进行合作等”(索尼)。配向膜方面，没有像原来的FPA那样采用自主开发产品，而是使用了与日本JSR公司共同开发的配向膜。JSR是配向膜领域的大型厂商之一，量产时较少出现供货不稳定的情况。
而关于面板厂商索尼表示，“虽然没有谈到共同开发的具体内容，但可以直接利用基于VA方式的大型厂商的工艺制造”。
目前，韩国三星电子、台湾友达光电(AU Optronics)及台湾奇美电子(Chimei Innolux)等大型液晶面板厂商，正在量产名为“PSA(Polymer Sustained Alignment)”的VA方式液晶面板。PSA是将UV硬化性单体与液晶分子共同注入面板后，在向液晶单元施加电压的状态下照射UV光，从而控制液晶分子的倾斜。如果单体硬化不充分时，液晶面板就容易出现显示斑点。Hybrid FPA及FPA“没有使用单体，因此不用太担心可靠性降低”(索尼)。