液晶知识点总结
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IPS模式的工作原理(液晶层中是否有双折射发生)
一、显示技术分类
1光学方式1)直观式2)投影式3)空间成像式
2驱动方式
3器件技术
4显示方式1)主动2)被动
5结构形式1)阴极射线电子束管
2)平板显示
3)投影显示
二、液晶的分类
1. nematic phase:向列型、丝状相、普遍的使用于液晶电视、电脑以及各类型显示组件上。
2. smectic phase: 近晶型、层列型用于光记忆材料的发展上。
3. Cholesteric phase:胆甾型、胆固醇型应用于温度传感器
按液晶态形成的方式分类
1热致液晶(thermotropic)在光电子技术包括显示器件方面
2溶致液晶(lyotropic)
由液晶分子尺寸的分类
小分子、高分子(聚合物)
三、液晶的基本特性:各向异性1介电常数
2磁导率
3折射率
4粘滞系数
液晶的光学性质:1旋光性(光波导效应)光矢量随着分子的扭曲而使其偏振面跟着旋转,出射光矢量转过的角度和扭曲角相同。这就是所谓的光波导作用。光通过后偏振面会转过一个角度,这个角度与波长有关,这就是旋光效应。光波导效应是TN模式液晶显示器工作的基础
2双折射性液晶的折射率在平行和垂直与分子长轴的方向是不同的,呈现双折射性。
3吸收二色性;液晶的光吸收系数在平行和垂直于分子长轴的方向是不同的,呈现所谓的吸收二色性。
4光散射性;光线在折射率不同的两种介质界面上会产生折射或反射而偏离原来的传播方向。
四、1)液晶显示的基础:利用外加电压改变液晶分子取向,产生光调制。
2)液晶具有显著P0,.
3)液晶加上电压,分子排列状态容易发生变化。
五、液晶的三种形变:K11、K22、K33分别为展曲(Splay)、扭曲(Twist)、弯曲(Bend)形变之弹性系数(elastic constant)弹性常数K33>K11>K22
光通量-功率的度量(lm)
发光强度cd
光照度lx
光亮度cd/m2
六、液晶显示器性能参数
1、分辨率Display Resolution PPI = Pixels per inch,每英寸所拥有的像素(Pixel)数目开口率:在一个像素单元面积上透光面积所占的比例
2、亮度提高显示器件的最高亮度,可以从以下三方面着手:
(1)提高背光源亮度
(2)提高光路上所有材料的透光率;
(3)提高液晶盒的透过率,主要是TFT象素的开口率。
3、对比度显示器最大亮度值(全白)与最小亮度值(全黑)之比值常白模式:在施加满电压的时候,液晶取向集中,不会产生漏光现象,从而可以显示鲜明的黑。
常黑模式:施加低(或零)电压时,液晶取向不能完全集中,从而产生漏光现象,不能显示鲜明的黑。
4、视角
5、响应速度;有四个方法可以提高液晶显示器响应时间:减小液晶材料的粘滞系数,减小液晶单元盒的间隙距离,增加驱动电压和增加介电系数。其中,粘滞系数和介电系数是一定的,间隙和驱动电压是人工制成的。1插黑技术2OCB
6、显示颜色
七、常见的LCD显示模式
普通LCD:
TN型(TFT-TN)
STN型
宽视角型LCD:
IPS
MVA
OCB
1、动态散射(dynamic scattering,DS)型无偏振片结构
2、电控双折射(electrically controlled birefringence,ECB)型
3、相变(phase change,PC)型
4、宾主(guest-host,GH)型
5、铁电(ferroelectric liquid crystal,FLC)型响应速度极快
八、TN
当入射光通过偏振片后成为线偏振光,在外电场作用时,由线偏光经过扭曲向列液晶的旋光特性决定,在出射处,检偏片与起偏片相互垂直,旋转了90°的偏振光可以通过。因此呈透光态。
在有电场作用时,当电场大于阈值场强后,液晶盒内液晶分子长轴都将沿电场方向排列,即与表面呈垂直排列,此时入射的线偏振光不能得到旋转,因而在出射处不能通过检偏片,呈暗态。
STN
不加电时,液晶分子扭曲排列(上下基板处液晶分子长轴方向连续扭曲270º),由于下基板处液晶分子和起偏器偏振化方向不是相互平行而是成30º角,这样经起偏器获得的线偏光在射入液晶层时就会发生双折射现象,折射光的两个电矢量分量在上极板处重新合成,变成椭圆偏振光,最终有一部分光从检偏器射出。
加电时,液晶分子的扭曲结构被解体,变成垂面排列状态,正交设置的偏振片能阻断光的投射,得到暗态显示。
九、在实际LCD生产中,主要利用a-Si:H TFT的开态(大于开启电压)对像素电容快速充电,利用关态来保持像素电容的电压,从而实现快速响应和良好存储的统一。
十、影响像素元开口率的主要因素:
TFT电极;
栅极信号bus-line;
数据bus-line;
存储电容电极,黑矩阵材料。
目前大部分采用底栅型结构因为底栅型结构的金属栅极和绝缘层同时可以作为半导体层的光学保护层,以防止因背光源发出的光照射到非晶硅层产生的光生载流子而破坏半导体层的电学特性。
。
十一、IPS (In-Plane Switching):面内开关、面内切换、水平取向
边缘场转换(Fringe Field Switching,FFS)
VA:Vertical Alignment,垂直取向依靠玻璃基板上的凸起物来使液晶分子本身产生一个预倾角。
MVA (Multi-domain Vertical Alignment)多畴垂直取向
PVA (Patterned Vertical Alignment,垂直取向构型)
OCB(光学补偿弯曲)模式利用了弯曲形变
十二、彩色偏移:随着观看角方向的倾斜,屏幕看起来越来越偏黄,转变色调随视角而异的特性