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  • 液晶基礎(chǔ)知識介紹

    作者:佚名 來源:本站整理 時間:2011-10-10 23:48 閱讀:4113 [投稿]
    1、今天我們將要討論的是關(guān)于液晶的基礎(chǔ)知識。2、我們先大致了解一下液晶分子,然后仔細研究一下使液晶工作的電特性和光特性:先講電介質(zhì)的各向異性;再談液晶對電場的響應(yīng);之后是液晶分子的雙折射光學(xué)特性; ..
    在這種模式下,與TN型不同之處,液晶分子始終都是平行于偏光片的,所以稱為平面控制模式。當(dāng)施加了一個平面電場后,就可以使偏振面也就是液晶分子在一條帶中旋轉(zhuǎn),所以在右手旋轉(zhuǎn)這一邊所施加的電場要更強烈一些。這樣就可以使下半部分的液晶分子由穩(wěn)態(tài)旋轉(zhuǎn)90°到垂直態(tài);而上半部分由垂直態(tài)旋轉(zhuǎn)90°回到穩(wěn)態(tài)。這樣,上下兩部分將會相互補償。本質(zhì)上,我們所做的就是讓上下兩半部分精確的相互補償。
    IPS模式理論上在各級灰階下對通過液晶的光波都進行了補償,是一種本質(zhì)上的修正方法。但是,這種方法也有缺陷,因為它可以實現(xiàn),所以就多討論一下。
     理論上,理想化的平面控制模式材料可以完全補償光學(xué)路徑。我們先來看看IPS模式的制造技術(shù)。如圖所示,左右兩個電極是排列在液晶的同一側(cè)的。當(dāng)沒有施加電場時,所有的分子都指向同一個方向。當(dāng)在兩個電極間施加了電場之后,你所看到的就是之前那幅圖中實施所示的,液晶的排列分為上下兩部分。  
    34、但因為電極是排列在同一側(cè)的,就會帶來一些損失。由于電極是不透明的,所以電極部分就不能夠透過光。這樣,就會影響到開口率。如果想得到同樣的亮度,就需要更亮的背光燈。
    35、另外一種寬視角技術(shù)稱為垂直取向技術(shù)。 
    自始至終我都談到過液晶分子的長軸方向的偏振要好于短軸方向。但是,有可能使液晶的短軸方向的偏振好于長軸方向,這種稱為垂直取向。
    36、如果具有了垂直取向的液晶,就可以制造出具有商業(yè)價值的產(chǎn)品,具有不同變量的MVA模式。我們需要做的就是讓所有的分子站立起來。在靜止狀態(tài)下,使雙折射參數(shù)中較低的那個的方向(長軸)平行于光波方向。這樣就使分子站立起來,使它具有不同的垂直特性。當(dāng)然,我們需要使它具有一定的預(yù)傾角,以使它能夠在電場中旋轉(zhuǎn)。
    說到這里,你應(yīng)該對這種負極性各向異性介質(zhì)有了一定的認識。之所以稱為各向異性,是因為它的平行軸(長軸)的介電常數(shù)是小于垂直軸(短軸)的。所以就會得到光程差為負值的情況。
    37、38、當(dāng)我們施加電場,最終就可以得到這種排列方式。  
      在這種模式下,電極是在玻璃的表面。這種電極的材料稱為ITO,這種材是透明的,所以它不阻擋光波穿過它,就不會影響到開口率。這種和前面提到的TN型是一樣的。
    39、總結(jié)一下,MVA模式中和IPS模式一樣有很好的視角,而且它的開口率很好。所以我們可以通過傳輸特性曲線來總結(jié)所有這三種具有商業(yè)價值的技術(shù)。 
    看這個電光特性曲線上三種不同顯示模式下,透射過的光波與電壓的均方值之間的關(guān)系。 其中紅色的曲線是TN型的。這是一種常亮型顯示,不加電場時是透光的,而當(dāng)電場逐漸增大時,會慢慢變暗。有低電壓驅(qū)動TN型,有較高電壓驅(qū)動TN型,也有光學(xué)薄膜補償?shù)腡N型(FCTN)。這是一種重要的顯示器,在筆記本電腦和15英寸、17英寸的顯示器中,它的應(yīng)用十分廣泛。對于大屏幕價格更加昂貴的制造是用IPS或MVA技術(shù)。在這幅圖中說明了IPS技術(shù)需要比較高的電壓,因為它的兩個電極間的距離要大于TN或MVA技術(shù)中電極間的距離。同時由于它的開口率較低,需要更亮的背光燈。MVA技術(shù)是一種居中的情況,它的視角要好于TN型但在某些灰階中不如IPS,某些灰階的穩(wěn)定性不如IPS。這些就是這三種不同的模式,它們的開口率和電光特性曲線。
    40、最后再來看一下有源矩陣。如前所述,我們有了一個顯示器,可以控制亮度,可以由紅、綠、藍三色組成一個象素,最后需要有一個有源矩陣來驅(qū)動,就像這副圖所示。這里有行驅(qū)動和列驅(qū)動,可以單獨的對R/G/B尋址,可以單獨的控制每一個R/G/B三個子象素的亮度,這樣就做成了一個全彩色的顯示器。   
    41、總結(jié)一下,向列型液晶分子具有固定的指向,具有可控的雙折射特性,可以通過電場來控制?梢钥刂泼總局部的傳輸特性?梢杂貌噬珵V光片完成全彩色顯示,可以用線性偏光片調(diào)制偏光面。
    TN型液晶是一種低成本,低性能的產(chǎn)品。顯示器和TV需要一個寬視角,所以制造出了IPS和MVA技術(shù)?梢詫N型通過光學(xué)補償膜擴展視角,可以運用在15、17英寸的顯示器上面。對于大屏幕需要用IPS和MVA技術(shù),不同的公司使用不同的技術(shù)。
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