基于浮置电极的高透过率蓝相液晶显示器件设计

传统平面内扭转(In-Plane Switching,IPS)模式的聚合物稳定蓝相液晶显示器件由于死区(Dead Zone)的存在,导致了透光率较低的问题。通过引入浮置电极(Floating Electrodes),增强死区上方的横向电场强度,可以解决这一问题,提高蓝相液晶显示器件的总体透过率。引入浮置电极的蓝相液晶显示器件的电光特性由Techwiz3D程序仿真予以分析。我们定量计算了电极尺寸、工作波长和电极错位对电光特性的影响。仿真结果表明,引入浮置电极的IPS模式蓝相液晶显示器件的透过率提高了约15%,对显示应用中常见的3种可见光波长(450nm,550nm,650nm)的总体透过率都达到了约90%。该新型器件结构能够显著提升蓝相液晶显示器件的透过率,使之在新一代显示技术发展和竞争过程中获得更大的优势地位。     

蓝相液晶网络聚合物及其应用进展

蓝相是一种通常介于各向同性态和胆甾相态之间的高手性液晶相态,由于其具有独特的光学各向同性、快速电场响应以及选择性反射波长等光学性能,因而在液晶显示、光学器件以及在可调谐的三维光子晶体等方面均具有良好的发展前景。近年来,蓝相液晶材料引起了国内外研究者的广泛关注。本文综述了蓝相液晶的发展历程、蓝相液晶网络聚合物的研究进展及其应用现状,讨论了蓝相材料在显示和微电子领域的应用局限性,最后总结了蓝相液晶和蓝相网络聚合物在先进功能材料设计和器件应用中的机遇和挑战。     

提高共面转换液晶显示器件响应时间的研究

利用液晶弹性理论和动力学理论对共面转换液晶显示器件响应时间参数进行了分析, 将聚合物网络引入这种模式, 利用聚合物网络对液晶的锚定作用, 使得 Ｉ Ｐ Ｓ液晶显示器件的下降响应时间得到极大改善。实验结果表明, 聚合物的百分比含量对器件的响应时间、阈值电压、对比度有较大影响。     

提高共面转换液晶显示中的器件响应时间的研究

利用液晶弹性理论和动力学理论对共面转换液晶显示器件响应时间参数进行了分析,将聚合物网络引入这种模式,利用聚合物网络对液晶的锚定作用,使得ＩＰＳ液晶显示器件的下降响应时间得到极大改善。实验结果表明,聚合物的百分比含量对哗啦的响应时间、阈值电压、对比度有较大影响。     

窄视角蓝相液晶显示器

基于克尔效应的聚合物稳定蓝相液晶显示器被设计出窄视角显示模式,用于公共场所下私人信息的保护。通过使用几个简单的单轴膜,聚合物稳定蓝相液晶显示器就可以呈现出极佳的窄视角效果,即,对比度大于10°的可视区在20°极角范围内。此外,该显示器的驱动电压为14 V,最大透过率为71%,不仅满足了当前主流非晶硅薄膜晶体管的驱动需求,还进一步提高了背光源的光利用率。本文提出的窄视角蓝相液晶显示器与传统的窄视角模式相比较而言,没有复杂的电极结构以及繁琐的补偿方案,较3M公司的保护膜而言,具有生产成本低的优势,这些优势使其具备了在工业上生产的条件。在信息时代,窄视角液晶显示器将在防止私人信息的泄露上扮演越来越重要的作用。     

蓝相液晶材料的研究进展及其应用

蓝相液晶作为一种新型的液晶显示材料,具有宽视角、响应速度快、制作工艺简单等优点,从而成为光电显示领域的一个研究热题。文章介绍了蓝相液晶的最初发现及其相关性质,总结了近年来国内外蓝相液晶的研究现状,并对蓝相液晶材料在平板显示领域中的应用成果和未来发展趋势做了评估。     

以Zn(BTZ)_2∶rubrene为发光层的一种新型白色有机电致发光液晶显示背光源

制备了以Zn(BTZ)2∶rubrene为发光层的5种白色有机电致发光器件,并将其应用于液晶显示背光源。5种器件色度最好时的CIE坐标值为(0.32,0.33),最大有效发光面积达到3 cm×3 cm,此时器件的平均亮度达到264 cd/m2,亮度均匀性达到80%。并且分析了随器件有效发光面积增大,发光均匀性、亮度以及最大量子效率减小而器件电流密度反而增大的原因。同时发现附加金属(Ag)辅助电极在一定程度上有助于提高器件的性能。最后将所制备的5种器件与液晶显示屏相匹配,它们均基本满足液晶显示对背光源的要求。     

以Zn(BTZ)2:rubrene为发光层的一种新型白色有机电致发光液晶显示背光源

制备了以Zn(BTZ)2 rubrene为发光层的5种白色有机电致发光器件,并将其应用于液晶显示背光源.5种器件色度最好时的CIE坐标值为(0.32,0.33),最大有效发光面积达到3 cm×3 cm,此时器件的平均亮度达到264 cd/m2,亮度均匀性达到80 %.并且分析了随器件有效发光面积增大,发光均匀性、亮度以及最大量子效率减小而器件电流密度反而增大的原因.同时发现附加金属(Ag)辅助电极在一定程度上有助于提高器件的性能.最后将所制备的5种器件与液晶显示屏相匹配,它们均基本满足液晶显示对背光源的要求.     

表面摩擦对反射式胆甾相液晶显示器件对比度的影响

主要通过p态和fc态的反射特征曲线来研究取向层的摩擦强度对胆甾相液晶显示器件对比度的影响。随着摩擦强度的增大,器件的对比度先增大后减小,在摩擦强度为25.26mm时,器件的对比度达最大,约为5.66。结果表明,对取向层进行适当的摩擦处理,可以得到对比度较高的显示器件。     

蓝相液晶及其在微透镜器件中的应用

聚合物稳定蓝相液晶(PSBPLC)具有响应速度达到亚毫秒量级,偏振光独立及工艺无需取向工艺等特点,在显示技术及光电子器件领域有潜在的巨大应用空间。文章论述了PSBPLC微观相变模型、宏观克尔效应等特性。在此基础上,论述了蓝相液晶微透镜技术的发展。介绍了PSBPLC实现微透镜阵列的主要结构,包括圆孔电极的蓝相液晶透镜;曲面电极的蓝相液晶透镜;多电极蓝相液晶GRIN透镜;模式控制的蓝相液晶透镜,以及采用ZnO纳米棒为电极实现蓝相液晶透镜,对比了上述几种透镜的结构和特点。     

Contrast-enhancement in black dielectric electroluminescent devices

A high contrast electroluminescent (EL) device structure is presented. The diffuse luminous reflectivity from the metal/dielectric/phosphor/indium-tin-oxide/glass EL device structure is /spl sim/3%. A Eu-doped GaN phosphor is used to demonstrate the contrast-enhanced operation. Low reflectivity is achieved by inserting a light-absorbing black thick-film BaTiO/sub 3/ layer between the phosphor and the rear metal electrode. In addition to providing contrast enhancement, the opaque thick dielectric film exhibits capacitance and high voltage reliability (40 nF/cm/sup 2/, dielectric constant /spl epsi//sub d/ /spl sim/ 500-1000, breakdown field E/sub d,br/ /spl sim/ 0.1-0.4 MV/cm) similar to that of the highest performance transparent thin-film dielectrics. An EL device luminance of only 20 cd/m/sup 2/ is sufficient for a display contrast ratio of /spl sim/10:1 under 140 lux indoor ambient lighting (illumination). Under sunlight illumination of 100000 lux, a display contrast ratio of >3:1 is expected with application of additional contrast enhancement techniques.     

IPS-LCD using a glass substrate and an anisotropic polymer film

A lightweight in-plane-switching liquid crystal display (IPS-LCD) using a single glass substrate and an anisotropic polymeric film is demonstrated. The liquid crystal molecules are aligned by the elongated polymer grain of the film. The alignment capability of the anisotropic film is comparable to a buffed polyimide layer. Compared to the LCD using two glass substrates, our new device exhibits a comparable contrast ratio (/spl sim/514:1), driving voltage, and response time because of good LC alignment. Such an anisotropic film can also function as a phase compensation film for widening the viewing angle. This technology is particularly attractive for making single-substrate displays and also has potential for a double-layered guest-host display and a flexible display using IPS LCDs.     

共面电场切换液晶显示器面板技术发展的回顾与展望

介绍IPS液晶显示技术的发展史、现况及对未来发展趋势的展望。在IPS技术克服了视角依存的显示基本需求特性,近来在动画质量与色彩再现稳定性方面亦大幅提升。现阶段开发重点则是着重于面板制造低成本、高生产良率和高对比特性,使其能与其它液晶电视技术匹敌。因此,我们成功开发了最具竞争力的新IPS模态,取名为AS-NOOC。与AS-IPS相比较,AS-NOOC具有省去一道Array基板侧的厚有机层制程的低制造成本优势,可大幅提高良率。并利用在彩色滤光片侧导入最佳化电极来同时优化面板亮、暗态的光学特性,有效提高对比度。     

Bending angle effects on the multi-domain in-plane-switching liquid crystal displays

The electro-optic properties of a multi-domain in-plane switching liquid crystal display (IPS LCD) are investigated through a three-dimensional (3-D) simulator, which combines the finite element and finite difference methods for fast solutions. The bending angle between the chevron-shaped electrodes makes an important contribution to the operating voltage and response time, and suppresses the color shift. Using optimized uniaxial compensation films, the viewing cone of the multi-domain IPS LCD is widened to /spl plusmn/80/spl deg/ at 100:1 contrast ratio. These properties are especially desirable for LCD TV and computer monitor applications.     

单玻璃基板与各向异性聚合物膜的IPS-LCD的应用

介绍了一种使用单片玻璃基板和各向异性聚合物膜的轻型、共面转换液晶显示(IPS-LCD)技术。液晶分子由伸长的聚合物膜内的颗粒排列。各向异性聚合物膜的取向性能与聚酰亚胺(PI)摩擦层相当。良好的液晶取向性能使新器件的对比度(514:1)、驱动电压和响应时间都能够与双玻璃基板LCD相比拟。这种各向异性膜也能作为拓宽视角的相位补偿膜来使用。该技术特别引人注目之处在于制作单基板显示器,同时它也具有实现双层宾主显示和IPS-LCD柔性显示的潜在应用。     

Influence of ion transport on liquid crystal switching

The coupled interaction between the reorientation of a liquid crystal and the migration of ionic impurities in the presence of an applied electric field is investigated for two device types commonly used in displays, the planar and the in-plane switching (IPS) cell. Simulated optical measurements and transient currents are compared to experimental results in order to discover means to alleviate the problems associated with ion migration. IPS cells have a lower electrode surface area than planar cells, and are therefore more sensitive to the movement of a given ion concentration. As a means to reduce this sensitivity, the effect of altering the electrode width and gap is studied.     

High transmittance in-plane switching liquid crystal displays

We have developed a high-transmittance in-plane switching (HT-IPS) liquid crystal display (LCD) using special electrode design on the same substrate. The featured electrode configuration generates substantial horizontal electric fields between the electrode groups, and fringe fields with rich horizontal components within the regions of electrode groups. The former is similar to the IPS mode and the latter is similar to the fringe-field switching (FFS) mode. The HT-IPS mode exhibits a high transmittance (> 90 % of twisted nematic (TN) mode), as well as wide viewing angle for cells using both positive and negative dielectric anisotropy LC materials. In addition, we also compare the electro-optical performance of the HT-IPS with IPS and FFS cells under the same conditions.     

高透过率共面转换液晶显示器

我们开发了一种在同一个基板上使用特殊电极设计的高透过率共面转换(HT-IPS)液晶显示器。这种特殊的电极构造在电极组之间产生实际的水平电场,在电极组区域内的边缘电场具有较高水平场成份。上半部分类似于IPS模式,而下半部分类似于边缘场转换(FFS)模式。HT-IPS模式显示出了很高的透过率[大于扭曲向列相(TN)模式的90%],同时,无论使用正性或负性各向异性的液晶材料,液晶盒都具有宽视角。此外,我们对比了相同条件下HT-IPS与IPS、FFS盒的光电特性。