FFS技術全稱為“邊緣場開關技術”（Fringe Field Switching 簡稱FFS），是液晶界為解決大尺寸、高清晰度桌面顯示器和液晶電視套用而開發的廣視角技術，也就是現在俗稱的“硬屏技術”的一種。
基本介紹
- 中文名：邊緣場開關技術
- 外文名：Fringe Field Switching
- 簡稱：FFS
- 俗稱：硬屏技術
- 屬於：廣視角技術
- 發明：韓國
簡介,歷史,發展概況,原理,優點,
簡介
最近幾年出現幾種可以改善LCD畫質的技術，其中又以新型邊界電場切換技術(簡稱為FFS:Fringe Field Switching)能同時實現高穿透性與大視角等要求，因此備受相關業者高度重視。所謂的FFS技術是藉由邊界電場使面內幾乎均質排列的液晶分子的電極表層內部旋轉，進而產生IPS(In Plane Switching) 技術無法達成的高穿透性效應。
歷史
液晶顯示器（LC D）因體積小、重量輕、功耗低且顯示質量優異而獲得了飛速發展，特別是在攜帶型電子信息產品中獲得了廣泛的套用。為了使液晶顯示器能夠用於大螢幕顯示並最終替代 C R T，還需要改善其視角特性和提高回響速度等。LC D 的視角比較窄是指在偏離液晶盒法線方向觀察時，對比度明顯下降，視角大時還會發生灰度和彩色反轉現象，嚴重影響 LC D 的顯示質量。視角問題成為 LC D 替代 C R T 技術的一大障礙。LC D 的視角問題源於液晶的工作原理。液晶分子是棒狀的，不同的分子排列方式對應著不同的光學各向異性。液晶雙折射率隨入射光和液晶分子夾角的減小而減小。入射光與液晶分子指向矢的夾角不同，有效光程差 Δnd 就不同。液晶盒的最佳光程差是按照垂直於盒的法線方向設計的，對於斜入射的光線，最小透射率隨夾角的增大而增大，對比度就會下降。當夾角足夠大時，甚至會出現對比度反轉的現象。
目前，已經提出了很多解決視角問題的方法，如：O C B 模式、共面轉換模式(IPS)、邊緣場開關模式(FFS)和多疇垂面排列模式（M VA）等。它們都有各自的優缺點，多疇垂面排列模式具有高對比度和快速回響的特點，但是它需要一個雙軸補償膜和兩個橢圓偏振片，因此成本較高；O C B 模式很難用交流電壓來保持穩定控制，對 R 、G 、B 三種單色光的透過率不一樣，另外液晶盒內的分子在零場是按平行於基板的方向排列的，為了實現彎曲排列，需在盒上加幾秒電壓進行預置，然後才可以在較低的電壓下維持這種排列，因此使用不便；共面轉換模式只需要線偏振片而不需要補償膜，但回響速度太慢，不能顯示快速運動的畫面 。IPS 模式和 FFS 模式製作簡單，角很寬，是目前改善視角特性、實現大面積顯示的最有吸引力的方法。
發展概況
1996年HYDIS提出了其廣視角專利技術--邊緣場開關FFS技術; 1999年該技術被成功套用於15in XGA級Tablet PC產品; 2001年開發了Ultra FFS（雙疇）技術並套用於顯示器; 2003年1月京東方全資收購了韓國HYDIS（BOEHYDIS），從而擁有了FFS廣視角技術; 2004年BOEHYDIS提出了性能更優異的AFFS廣視角技術。
第一代FFS技術主要解決寬視角、高開口率、低功耗高亮度等問題。
第二代FFS技術(Ultra FFS)將像素改為楔形電極，採用雙疇結構，重點改善了色偏。
第三代FFS技術(Advanced FFS)通過(電動力學最佳化)對液晶材料的改良和最佳化，在正型液晶上獲得負型液晶90%左右的光效率，從而解決了因為負型液晶黏度大導致回響時間慢的問題；同時AFFS對楔形電極進行修改，使之具備自動抑制光泄漏的能力，這樣可以大幅縮小彩色濾光片固有的黑矩陣與像素電極間的重疊幅度，進一步提高了透光率。
原理
IPS方式的電極幅寬與間隙電極間距很小，施加電壓時電極間會發生面內電場，液晶只能在該部位產生光變頻，光穿透領域因而受到限制。相較之下FFS方式是在畫電極間距下方設定一般電極，補助容量Cst 存在於光穿透領域，施加電壓就會產生邊界電場使液晶在電極上旋轉，因此可獲得高穿透率效果。此外傳統的TFT LCD通常使用負誘電率異方性液晶(以下簡稱為負液晶)，其高黏度使的反應速度只有50ms左右，加上液晶是在單一領域內單一方向的面內旋轉，因此會有所謂的彩色移轉現象發生。如果將液晶cell參數最佳化，正液晶也可獲得等同於負液晶90%左右的光穿透效率。此外像素電極如果電極作成褉形結構(wedge type)並使設計參數最佳化，如此一來data電極與像素電極之間的光泄漏便會自動的被抑制，其結果是黑矩陣(black matrix)實質上可以完全不用，同時還可以增加光線穿透率，達成25ms高速反應時亦不會減損LCD的輝度，利用FFS技術的TFT-LCD的畫質除了足可比美CRT之外，這種技術非常適合套用於各種尺寸的液晶顯示器。
優點
1.高穿透率。
2.視角寬廣。
3.無失真(cross talk)。
4.耗電量低。
5.反應速度快
6.耐壓性高。
