液晶闪耀光栅中的指向矢二维分布与特性研究

在连续弹性体理论的基础上,采用差分迭代数值分析方法仿真模拟了液晶闪耀光栅中的液晶分子指向矢二维分布情况。利用液晶的电控双折射特性,对液晶光栅电极施加经过插值计算以及修正后的周期电压,使之形成光程差阶梯形分布,具有二元光栅结构的液晶闪耀光栅。得到了液晶光栅的光程差以及相位延迟曲线。通过实验,采用四分之一波片法作出了相位延迟随电压的变化关系曲线,验证了仿真结论,给出了周期电场分布的液晶闪耀光栅在正交偏光下的显微照片。     

表面弹性能K24项对液晶盒指向矢分布的影响

采用混合锚定非对称楔形液晶盒,导出了系统的吉布斯自由能.根据平衡态自由能最小的原理,利用变分的方法,得到了表面弹性能K24项存在时,指向矢分布满足的微分方程.通过求解方程,计算讨论了K24项对液晶指向矢分布的影响.结果表明K24项对楔形液晶盒指向矢分布的影响是不可忽视的.     

不同初始分布向列相液晶电容特性的相场法研究

液晶盒内的液晶分子在不同的外加电场作用下重新排布,其极化指向发生改变,从而影响液晶盒整体的电学特性。本文考虑液晶材料的挠曲电效应,分析液晶盒的整体自由能表达式,包含弹性形变自由能密度、介电自由能密度和挠曲电自由能密度。基于液晶弹性理论和相场方法,构建描述液晶核指向矢分布及演化的相场方程,并运用离散方法推导出液晶盒约化电容的表达式。讨论边界强锚定的混合液晶盒(HAN)和平行液晶盒(PAN)表面电荷密度对液晶核指向矢偏转角的影响。进一步分析了挠曲电系数、表面电荷密度以及液晶盒厚度对两种不同初始指向分布液晶盒电容性能的影响。数值分析结果表明,表面电荷密度越大、挠曲电系数越小,液晶核指向矢偏角越大。在混合液晶盒中,约化电容随着表面电荷或液晶厚度的增加而增加,最终趋于饱和;而在平行液晶盒中,当表面电荷密度或液晶盒厚度达到某个临界值时,液晶核的指向矢才发生改变,液晶的约化电容才有明显的变化。随着表面电荷密度增加,液晶核指向矢发生偏转的临界厚度减小。     

HAN-IPS液晶盒的引流效应

根据Erickson-Leslie流体动力学理论,研究了混合排列向列相-共面转换液晶盒的引流效应。在强锚定边界条件下,经过理论推导,得出液晶指向矢与流速的关系方程,进一步通过数值计算得出指向矢分布与时间的关系。发现引流效应加快了指向矢达到平衡态的速度,而且破坏了指向矢分布的瞬态对称性,特别在加电压的初始几毫秒这种现象非常明显。     

具有预扭曲角的共面转换液晶盒的动态响应

根据Ericksen和Leslie的液晶弹性理论和动力学理论,对共面转换液晶显示器件（IPS－LCDs）的响应时间参数进行分析,将预扭曲排列引入这种模式,给邮此种盒中指向矢分布的动态方程。通过计算液晶盒的瞬时指向矢分布,得到光透过率随时间变化与扭曲角之间的关系。计算结果表明：具有预扭曲角的IPS液晶盒有很快的响应速度。     

膜补偿均匀排列向列相液晶盒(FHA-LCD)显示特性的研究

本文提出了一种可用于简单矩阵黑白显示的电控双折射液晶显示模式—膜补偿均匀平行排列液晶盒(FHA—LCD),它电服了传统的电控双折射均匀平行排列液晶盒没有阈值特性,显示时带有不期望的颜色的缺点,而又具有制作简单,成本低的特点。其对比度可达到20:1,文中从模拟计算和实验上讨论了液晶盒厚度,介电常数对电光特性陡度因子的影响。     

向列相液晶弹性各向异性诱导液晶盒产生漏光的研究

为了阐述具有体缺陷结构的向列相液晶盒在暗态出现漏光的原因,以及边界锚定条件对漏光的影响,首先,建立了3个向列相液晶盒模型,它们具有不同的初始指向矢排布。接着,基于Landau-de Gennes理论,通过对指向矢场的缺陷动力学计算,得到液晶盒截面内平衡态的指向矢分布。最后,使用琼斯矩阵法将该截面内的指向矢分布以透过率的形式表示出来。模拟结果显示,在无外场条件下,当向列相液晶的弹性常数满足L2/L1≥1(K22/K11≤2/3)时,具有体缺陷结构的液晶盒展现出了自发的扭曲结构,导致了漏光的出现。且漏光强度随着缺陷结构和边界条件的不同而不同。本文模型很好地解释了体缺陷造成液晶盒在暗态出现漏光的原因,且模拟结果与工业生产过程中观察到的现象是一致的。     

用于测量和调控入射光偏振态的大面积阵列液晶器件

介绍了一种通过改变电极上的驱动电压来测量和调控入射光偏振态的液晶器件,同时模拟了该器件的液晶分子指向矢分布。众所周知,液晶分子的倾斜角较容易控制,却常忽视其扭曲角同样可以被调控。所以,液晶材料能够用作可变化、可转动的相位延迟器,这样就可以实现用同一器件结构测量入射光偏振态,随后调控该入射光偏振态。模拟了在十字结构电极下液晶层的指向矢分布,表明扭曲角可被电控,同时也说明将入射光偏振态调控到任意偏振态是可以实现的。     

向列相液晶盒中液晶指向矢的分布及其显示特性的计算机模拟

本文描述了应用液晶连续体弹性理论和光学4×4矩阵方法模拟计算液晶盒中的液晶指向矢的分布状态以及液晶盒电光特性,并对所得到结果进行了一些分析和讨论。     

手性沿面排列IPS模式液晶盒中的电光特性

根据Ericksen和Leslie的液晶弹性理论和动力学理论对共面转换液晶显示器件(IPS—LCDs)响应时间参数进行分析，将手性平行排列引入这种模式，使得液晶盒中有一个扭曲角，给出此种盒中的指向矢分布的动态方程。通过计算液晶盒中的瞬时指向矢分布，得到光透过率随时间变化与扭曲角之间的关系。计算结果表明：具有一定扭曲角的手性沿面排列IPS模式的液晶盆将会有很快的响应速度和高对比度。     

利用微锥膜改善反射式液晶显示器件的视角

提出了一种可以改善反射式彩色液晶显示视角的微锥结构膜。模拟计算结果表明,当光从微锥的底部人射时,该膜起到准直作用,当光从微锥的顶部入射时,该膜起到散射作用。利用微锥膜可显著改善反射式干涉滤光膜的视角依赖性。由于微锥膜的作用不依赖了液晶盒结构,所以,可对多种结构的反射式彩色液晶显示有效。     

Wide-View MVA-LCDs With an Achromatic Dark State

A multi-domain vertical alignment liquid crystal display (MVA LCD) using a negative C-plate and a biaxial film is proposed to obtain an achromatic dark state. In comparison to conventional approach which uses a negative C-plate and a positive A-plate, the maximum light leakage over entire viewing cone is reduced by ~ 6X at lambda = 450 nm and ~ 4X at lambda = 650 nm. The achromatic dark state is essential for improving the contrast ratio, viewing angle and color saturation of MVA LCDs.     

一种具有PCGH／PDLC两层结构的液晶显示器件

介绍了一种新的能实现反射－透射可调的液晶显示器件制作技术，它是由相变型宾主（ＰＣＧＨ）效应层和一聚合物分散液晶（ＰＤＬＣ）层直接结合构成的。当施加的电压增加时，ＰＣＧＨ层首先被驱动，而ＰＤＬＣ由于需要更高的阈值电压没有被驱动，仍保留散射态，它充当散光板的作用，因此可获得一黑白的反射显示态。当施加足够高的电压时，不仅ＰＣＧＨ层被驱动，而且ＰＤＬＣ层也能被驱动，于是ＰＤＬＣ对光的散射能力被消除，可获得一透射显示态。结果表明，两态显示都能实现适宜的对比度，具有高亮度，宽视角的显示。     

Wide-View and Broadband Circular Polarizers for Transflective Liquid Crystal Displays

A simple wide-view and broadband circular polarizer comprising of a linear polarizer and two uniaxial films is proposed to enhance the viewing angle of transflective liquid crystal displays (LCDs). For the transmissive mode, over the entire 90deg viewing cone, the normalized light leakage from two stacked circular polarizers is suppressed to below 1.5times10^-2, and contrast ratio over 10:1 is obtained using a normally black vertically aligned transflective LCD. At the same time, this configuration warrants a broadband operation and reasonably good viewing angle (10:1 contrast ratio is over 40 at all directions) for the reflective mode. The physical mechanisms for achieving broadband operation and wide viewing angle are discussed.     

薄膜干涉型光学全通滤波器的设计与分析

设计并分析了用于多信道色谱补偿的薄膜Gires-Tournois干涉仪（GTI）型光学全通滤波（OAPF），讨论了反射镜的膜层结构对器件 的群延迟谱和反射谱的影响，。以及大角度入射引起的偏分离现象和幅度畸变现象，给出了单级和多级串拉OAPF的初步设计结果。     

一种新型单偏振片反射式液晶显示器的设计

提出一种新型单偏振片反射式液晶显示器的设计方案。采用共面转换模式并在液晶和反射板之间加入四分之一光延迟膜。通过使用参数空间表示法优化选择器件参数,获得了高反射率、低色散和宽视角的常白、常黑反射式显示模式。     

基于FFS架构实现宽窄视角切换

基于公共场合隐私保护的需求,宽窄视角可切换的液晶显示技术有着迫切的市场需求。现有宽窄视角切换技术不但增加了显示装置的厚度与成本,而且降低了原本宽视角模式下的显示效果。本文研究了一种基于负性液晶FFS模式的宽窄视角切换技术,它通过在彩色滤光片一侧形成高预倾角配向(40°～60°),在同侧第三电极施加弱电场时,液晶分子离轴方向具有较大相位延迟,形成大视角观看时的暗态漏光与对比度下降,实现窄视角显示模式。而同侧第三电极施加强垂直电场时,大的预倾角液晶分子因负介电各项异性使得倾角降低,可减少暗态漏光和提升对比度,实现宽视角显示模式。验证结果表明:宽视角模式时,其上下左右视角均可达到85°以上;而窄视角模式时,左右视角仅为40°,且具有较好的对称性。本技术结构简单,驱动灵活,在防窥显示领域具有很好的应用前景。     

反射型硅基液晶显示模式

文章列举了适用于反射型硅基液晶显示（LCOS）的关态常白和常黑反射型显示模式,模拟出电光曲线,着重关注液晶显示的驱动电压,RGB三基色色散,未放置补偿片,通过偏振分光棱镜（PBS）产生偏振光,改变扭曲角度,光学延迟量以及入射偏振光方向与临近液晶层取向夹角达到改变模式的目的。针对LCOS的不同要求,在显示模式之间进行了对比,为实际的模式设计提供了理论依据。     

Suppression of viewing angle dependence of organic light emitting diodes by introduction of circular polarizer with nanoporous polymer film

To improve poor viewing angle characteristics of top emission organic light emitting diodes (TEOLEDs) without any serious pixel blur phenomena, we applied a circular polarizer (CP) film modified by nanoporous polymer film (NPF). From this approach, we could improve the color shift significantly (Δu'v’ in CIE 1976 with viewing angle, from 0.0165 to 0.0114), and expand angular light emission distribution of off-axis by applying CP with NPF. We found that black color shift was little associated with NPF position change although black color was slightly faded tint by applying NPF, as like plasma display panel(PDP)’s off condition. Very interestingly, we found that the reflectance was not changed seriously whether NPF exists between glass encapsulation and CP or not. Besides, we investigated the pixel blur level when we applied different condition in encapsulation thickness and morphology of diffusing films. As a result, we found that the pixel blur phenomena can be significantly suppressed by applying thin encapsulation and NPF type diffuser film.     

单层二氧化钛薄膜的偏振散射特性

为了用散射法研究单层薄膜表面粗糙度的变化规律,以光学薄膜矢量光散射理论为基础,分析了单层二氧化钛薄膜分别在完全相关和完全非相关模型下的偏振双向反射分布函数,以及P偏振入射光引起的P偏振的BRDFpp随散射方位角的变化关系。理论研究结果表明:随着散射方位角的变化,P偏振入射光引起的P偏振的BRDFpp强烈依赖于膜层界面粗糙度的相关特性。在完全相关模型下,随着入射角的增加,BRDFpp随着散射方位角变化时所出现的谷值会随着入射角的增加而减小。