超扭曲向列型液晶显示器的光学特性

用 Frank 的连续弹性体理论和光学“4×4”矩阵法,研究和计算了STN-LCD 的光学性质,包括光透过率与外加电压、视角、波长的关系。计算表明:(1)较大的弹性比 K_(33)/K_(11),较小的 K_(22)/K_(11),较小的介电各向异性Δε,较小的预倾角θ_0将会提高 STN-LCD 的多路寻址能力;(2)T 随视角的交化很小,说明STN-LCD 具有宽的观看范围。明显优于 TN-LCD;(3)减小光学参量Δ_n·d 和改变偏振片的放置可以消除 STN-LCD 的固有色散(OMI-LCD),但这是以牺牲多路寻址能力为代价的。     

预倾角和扭曲角对向列相液晶滤波片的输出影响

在考虑液晶(LC)双折射效应和旋光效应的基础上, 探究 了不同预倾角和扭曲角下向列相LC滤波片的输出特性,导出了其透射率表达式,并用 Matlab软件对其进行了数值模 拟分析和实验测试。结果表明,随着扭曲角的增大,LC滤波片的透射峰值向长波 方向移动;随着预倾角的增大,LC滤波片 的透射峰值向短波方向移动且其移动速率随波长变化,波长越短移动速率越小;若增大下基 板预倾角,减小上基板预倾角(或 者减小下基板预倾角,增大上基板预倾角)则其透射峰值向短波方向的移动速率会减弱;当 下基板预倾角的增量值与上基板 预倾角的减量值(或者下基板预倾角的减量值与上基板预倾角的增量值)之比约为 1.2时,其透射峰的中心波长将不会发生 漂移。通过实验,进一步验证了理论结果的正确性。     

液晶空间光调制器的斜入射特性

对液晶空间光调制器(LC-SLM)在读出光斜入射下的理论进行了推导,建立了读出光斜入射时液晶空间光调制器的理论模型,并进行了模拟计算。以正入射时液晶空间光调制器的电压—输出光强的关系,推导出液晶空间光调制器在不同调制电压下液晶分子的转角,从而进一步计算相位差。结果表明,随着入射角的增加,液晶层的相位调制深度逐渐减小;随着分子倾角的减小,相位调制深度逐渐升高,即随着写入光的增强,加到液晶层两端的电压增加;随着入射角的增加,读出光强的初相位逐渐减小,但该初相位值并不大,即使在入射角10°下达到最大,也仅为0．21π。计算结果与实验数据相吻合。     

超扭曲向列相液晶显示

讨论超扭曲向列相液晶显示的工作原理，综述器件与材料及其诸多改进，这些改进使其成为便携式计算机首选的显示方式。最后的展望ＳＴＮＬＣＤ继续推向高分辨率全彩色电视显示的最新进展。     

超扭曲向列相液晶显示的优化

本文采用双膜补偿方法消除超扭曲液晶显示器中由于双折射效应在关态时带有的颜色，应用扩展琼斯矩阵方法对双膜补偿超扭曲液晶显示器进行优化，得到黑白显示和宽视角。对优化方案的具体步骤和最终结果进行了讨论。     

扭曲向列相液晶在复合消色差延迟器件中的应用

借助琼斯矩阵对扭曲向列相(TN)液晶的光学性能进行了分析,发现在外加电压调制下的TN液晶盒,在选取的液晶厚度合适时,可等效为对应液晶厚度的特定波长λ/2波片,通过合理的设计搭配,与两个λ/4波片进行组合,使其整体作为一个偏振调制元件。经计算可知,当所加电压大于TN液晶盒转向的阈值电压时,其作用相当于一个消色差的λ/4波片或λ/2波片;当撤掉外加电压时可作为一般的90°旋光器。     

斜入射液晶空间光调制器的特性

用读出光斜入射到液晶空间光调制器(LC-SLM)的读出面,是一种有效的提高空间光调制器(SLM)读出效率的方法。测量了读出光以不同角度入射到液晶空间光调制器的读出面上时,相位调制深度与写入光强的关系、衍射效率与二值光栅对比度的关系。得到随着入射角度的增加,最大相位调制深度减小,而衍射效率变化并不明显。在45°时有最大相位调制深度2.0936π和35.4%的正一级衍射效率。     

超扭曲向列液晶显示的进展

本文介绍超扭曲向列液晶显示的原理和应用,商业上已有黄、黑、白色和低延迟片,双层型的超扭曲向列液晶显示,超扭曲向列液晶显示对高信息量液晶显示有高的对比度和宽的视角。     

低扭曲向列相液晶显示器

提出了一种新型反射式液晶显示器－低扭曲向列相ＬＣＤ。ＳＢＴＮ在扭角，盒厚与双折射系数的乘积、及偏振器的取向等方面作了特殊的设计，表现出良好的电光性能。对亮度，对比度，色散与多路能力进行了理论分析与实验检验。实验原型表现出高亮度，低色散，良好的多路能力，良好的视角与响应性能。它还具有良好的加工容限，因而生产成本低。     

一种新的测量扭曲向列相液晶盒盒厚和扭曲角的Stokes矢量法

提出了一种新的测量扭曲向列相液晶盒盒厚和扭曲角的Stokes矢量法。根据Jones矩阵推导出了Stokes矢量与液晶盒参数的关系,其原理是通过确定经过液晶盒之后偏振光的偏振特性来求解液晶盒盒厚和扭曲角。该方法在测量一个Stokes矢量时,在液晶盒后依次放两种波片,目的是改变经过液晶盒后的光的偏振态,再置一偏振分光棱镜分开水平Ip和垂直Is线偏振分量,测得两组光强,根据公式算得该Stokes矢量,从而求解液晶盒盒厚以及扭曲角。实验中我们用该方法测量了不同盒厚、扭曲角度的TN液晶盒。实验结果证明该方法可行,结果准确,并且可以测量盒厚较小的液晶盒。最后,我们理论分析了实验误差。     

不同手性剂对超扭曲向列相液晶的影响

STN-LCD在LCD显示器中占有重要地位,它价格低廉,制造工艺简单,在小型、便携式显示设备中占有重要市场。显示器显示品质与液晶材料的参数有关,研究了对于相同的液晶材料体系,使用不同的手性剂,对液晶的各项显示参数的影响和在一个母体液晶材料中,添加扭曲能力不同的手性掺加剂,对响应速度、温度系数、视角等方面的影响。按照d/p≈φ/360计算手性掺加剂用量,将不同结构手性剂加入到母体体系中,在室温时得到的阈值电压相同,测试不同温度时,DV/DT不同,响应速度变化率不同。总结了在工业生产上应如何评价和选择合适的手性剂。     

Electro-optical colour effects by twisted nematic liquid crystal

Voltage control of colours has been obtained by reflective and transmissive devices employing birefringent layers in conjunction with twisted nematic liquid-crystal cells. The construction, properties and possible applications of such devices are discussed.     

Analytic solution of film compensated bistable twisted nematic liquid crystal displays

In this paper, we studied the optics of transmissive bistable nematic liquid crystal displays by using the Poincare sphere approach. We derived analytical solutions of the polarization state of the outcoming light for the two bistable states. We have found the optimum modes of film compensated bistable twisted nematic liquid crystal displays. Our results show that the number of optimized modes at a fixed wavelength of film-compensated bistable twisted nematic (BTN) is infinite. We identified the optimized modes for displays operated in the whole visible light wavelength region. We calculated the transmission spectra of the two bistable states of the optimized modes.     

液晶损耗对可调谐液晶光学滤波器性能的影响

F- P型可调谐液晶光学滤波器是一种小体积窄带宽低压调谐滤波器。液晶作为腔内工作物质,其损耗对器件的性能有重要的影响。文章以F- P干涉仪为基础,分析了液晶损耗对这类滤波器的半强度带宽(FWHM) 和峰值透过率的影响,以利于不同要求的滤波器的设计制作。     

Possibility of stereoscopic displays by using a viewing angledependence of twisted nematic liquid crystal cells

Stereoscopic displays that use the viewing angle dependence of twisted nematic (TN) liquid crystal cells to direct light to either the left or right eye have been investigated. From a calculation that combined Frank's elastic theory and Berreman's 4×4 matrix method, it is observed that a luminance ratio defined as the luminance of viewing direction divided by that from the opposite direction largely depends on a pretilt angle of liquid crystal material and the cell thickness. The maximum luminance ratio is obtained at the cell thickness of the second-minimum. From experimental results, clear transmittance inversion between left and right directions observed. The experimental results of the viewing angle dependence are in good agreement with calculation results. The luminance ratios were 4.7 in the cell with polyimide alignment layer (the pretilt angle 4.5°) and 17 in the cell with alignment layer of SiO oblique evaporation (the pretilt angle=40°)     

用全漏光导波技术测量反射式混合型扭曲向列相液晶盒的指向矢分布

架设了全漏光导波测量系统并对反射式混合型扭曲向列相液晶盒进行了光学测量,氦氖激光经过处理后变为s偏振光或p偏振光,然后通过棱镜耦合使某一偏振状态的光进入液晶盒并采集不同电压下与入射角相关的不同偏振光组合的反射信号。进而结合多层光学4×4矩阵和弹性连续体理论对液晶盒的不同状态组合的反射信号模拟预测并与实验数据进行拟合,就得到了指向矢在液晶盒内的倾角和扭曲角以及在不同电压下的分布情况。     

Effect of temperature on the transient response of twisted nematic liquid-crystal films

The measured rise and decay times of biphenyl twisted nematic devices fall by factors greater than 10 over the range ?10°C to +60°C. This is attributed to viscosity changes. The slow response at low temperatures is not improved by using eutectic mixtures with wider nematic ranges.     

聚酰亚胺溶液黏度对液晶预倾角的影响

为了制备具有自取向功能的聚酰亚胺(PI)取向膜,避免摩擦工序在取向膜表面造成静电、灰尘、配向不良等不利影响,本实验通过一系列黏度不同且有水平及垂直取向功能的PI溶液,研究了PI液黏度和其取向膜表面粗糙度的关系,进而研究了PI膜表面粗糙度和液晶预倾角(θ_p)的关系。研究发现:取向膜表面粗糙度随着PI液黏度的增大而增大,θ_p随着粗糙度的增大而增大,但当粗糙度大于一定值(3.760nm)后,θ_p增长缓慢并趋于稳定。这主要是因为PI液黏度增大时,阻碍了相邻PI液滴通过分子链段协同运动向彼此扩散的几率,进而形成取向膜表面的"峰谷"形貌,这种"峰谷"形貌表面对液晶垂直取向起到了支撑作用,正是这种支撑作用使得液晶分子获得较大的θ_p。结合液晶面板响应时间对高预倾角的要求和Inkjet PI液滴喷嘴过小对PI液黏度的限制,得出PI液黏度大约为41CP时,此时取向膜表面粗糙度为4.830nm,液晶取向角为5.5°,能较好地满足液晶取向的要求。