混合排列向列——边缘场转换(HAN-FFS)显示模式阈值电压的近似表示

基于混合排列向列—边缘场转换（HAN—FFS）显示模式，本文通过假设液晶盒内电极产生的电场为均匀场，且弹性系数K11=K22=K33=K，得到该显示模式的简化模型。根据液晶弹性理论，得到HAN—FFS显示模式的阈值电场的近似表示。     

快速响应的共面转换型液晶显示器

共面转换液晶显示器(IPS-LCD)由于其具有可视角度大、色彩真实、画质出色等优点,在平板显示器中得到了广泛应用,然而响应速度慢限制了其在高端显示器中的应用。本文中,首先通过采用正性液晶,对IPS类型中的边缘场转换型(FFS)和边缘场共面转换型(FIS)的液晶显示器,不同摩擦角度下的电光特性和响应时间进行了模拟计算。然后从预倾角度、电极尺寸以及弹性常数出发,对FIS液晶盒结构参数进行了优化,提出了一种快速响应的液晶显示器。我们通过计算机模拟发现,在FFS液晶盒中,摩擦角度对工作电压具有较大影响,小摩擦角度可实现高透过率、低工作电压;而在FIS液晶盒中,摩擦角度对响应时间具有较大影响,大于10°时与2°时相比,响应速度可提高82.7%以上。并且,不同摩擦角度下,弹性常数对FIS液晶显示器的响应速度影响不同,摩擦角度为2°时,响应速度与弹性常数K11、K22、K33都有关,而摩擦角度为12°时,响应速度只与K22有关,这个原因导致了12°与2°时相比,响应速度提高了84.2%。     

液晶盒边界效应对胆甾相液晶电控螺距的影响

研究了共面转换(IPS)液晶盒处于强锚定及弱锚定两种边界状态时横向电场与平面织构胆甾相液晶螺距的关系,探讨了液晶盒表面锚定对胆甾相液晶电控螺距的影响。理论结果表明,共面转换模式下电场可以调谐胆甾相液晶的反射光颜色,而边界锚定效应对电场调谐螺距有显著影响。这一结果为基于电控螺距原理的胆甾相液晶反射式彩色显示方案提供了理论上的依据。     

负性液晶边缘场切换模式的性能分析及优化

为了实现性能优良的广视角液晶显示,对基于负性液晶的边缘场切换模式(FFS)的穿透率、响应时间等性能参数进行了分析与优化。为了实现FFS模式高穿透率的显示,对于影响穿透率的参数进行了仿真分析及优化选取。通过实验验证了仿真结果并且兼顾了相关参数对响应时间和穿透率的影响。相比于正性液晶的FFS模式,参数优化使得穿透率提高了18%,并且响应时间为26ms,和正性液晶相当。当其他条件相同,像素区域的穿透率曲线面积最大时,穿透率也是最大,通过这种方法确定了负性液晶FFS模式的电极间距。此外,响应时间取决于像素倾斜角与盒厚,而与像素间距和电极的宽度距离比无关。     

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。     

混合排列向列相边缘场效应电光特性的模拟计算

研究混合排列向列相-边缘场转换(HAN-FFS)液晶显示模式。通过假设液晶盒内电场为均匀共面场建立简化模型,并做k11=k22=k33=k的单一弹性常数近似。根据液晶的连续体理论,从而求得HAN-FFS模型指向矢分布,它与液晶盒厚、电极宽度、弹性系数以及介电常数有关,并根据液晶光学中琼斯矩阵法利用计算机模拟出指向矢变化情况及电光特性曲线。     

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。     

一种利用反射电极偏压的半反半透LCD

介绍了一种VA模式反射电极偏压的常黑单盒厚半反半透LCD。在透射区,形成连续且均匀的贯穿液晶层的电场;而在反射区,电场则主要由电极表面形状控制。由此,可使透射区的位相延迟约是反射区的2倍。这样一种半反半透LCD不论透射区还是反射区都有很高的光透过率(>90%),同时二者灰阶特性重合度也很好。     

一种利用反射电极偏压的半反半透LCD

介绍了一种VA模式反射电极偏压的常黑单盒厚半反半透LCD.在透射区,形成连续且均匀的贯穿液晶层的电场;而在反射区,电场则主要由电极表面形状控制.由此,可使透射区的位相延迟约是反射区的2倍.这样一种半反半透LCD不论透射区还是反射区都有很高的光透过率(＞90%),同时二者灰阶特性重合度也很好.     

一种利用反射电极偏压的半反半透LCD

介绍了一种VA模式反射电极偏压的常黑单盒厚半反半透LCD.在透射区,形成连续且均匀的贯穿液晶层的电场;而在反射区,电场则主要由电极表面形状控制.由此,可使透射区的位相延迟约是反射区的2倍.这样一种半反半透LCD不论透射区还是反射区都有很高的光透过率(＞90%),同时二者灰阶特性重合度也很好.     

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.     

一种用于增加制程范围的新型FFS液晶显示器件结构

FFS(fringing field switching)技术作为三大主流广视角液晶显示技术之一,与IPS/VA相比有高开口率的优势。然而由于其存储电容易受制程偏移的影响而较容易产生显示不均,因此在制造过程中对设备精度要求十分严格。本文介绍一种新的FFS器件结构,能很大程度上降低由于制程偏移造成的显示不均。     

基于菱形电极结构的高对比度平面内扭转模式蓝相液晶显示器件设计

以往研究发现平面内扭转(In-Plane Switching,IPS)模式蓝相液晶显示器件的图像显示对比度明显低于理论预期。本文对导致这一问题的物理原理进行理论分析和实验验证,据此提出改进的菱形电极结构设计以解决这一问题。实验证明,调整走向后的IPS电极结构能使蓝相液晶显示器件的暗态漏光减小2/3,使其显示对比度提升至10 000∶1以上。基于这一实验发现,本文提出了全新的菱形电极结构设计,以求获得高对比度显示效果。除此以外,采用Techwiz仿真分析改进后的菱形IPS电极蓝相液晶显示器件的电光特性,发现其伽玛偏移和灰度反转可分别减小3/4和2/3,并且其驱动电压和透过率与传统IPS模式蓝相液晶显示器件相仿。可见,基于改进的菱形IPS电极结构的蓝相液晶显示器件相较传统蓝相液晶显示器件具备更好的显示性能和市场竞争力。     

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.     

Recent Trends on Patterned Vertical Alignment (PVA) and Fringe-Field Switching (FFS) Liquid Crystal Displays for Liquid Crystal Television Applications

This paper reviews the recent trends on super-patterned vertical alignment (S-PVA) and fringe-field switching (FFS) technologies for liquid crystal display (LCD)-television (TV) applications. For PVA mode, Samsung originally announced S-PVA technology in 2004 to enhance off-axis viewing quality of conventional PVA mode. S-PVA is a new technology which enables screen quality advantages over super-in plane switching (S-IPS) and multi-domain VA (MVA), including high transmittance, >2300:1 contrast ratio, and wide viewing angle with no off-axis image inversion. This paper explores and updates Samsung's latest developments toward its goal of ultimate LCD-TV performance. For FFS mode, the technology appeared in 1998 by HYDIS and now it has been commercialized in all kinds of display applications, implying its technical importance. This paper reviews recent developments and performance of LCD-TV using the FFS mode based on published papers and our knowledge.     

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。     

Theoretical and experimental study of nematic liquid crystaldisplay cells using the in-plane-switching mode

In this paper a two-dimensional (2-D) dynamic model, based on a tensor formulation and solved numerically by combining finite elements and finite differences, is proposed and used for analyzing nematic liquid crystal (LC) test cells with interdigital electrodes. We compare theoretical and experimental results concerning the switching behavior, response mechanism, and viewing angle characteristics of nematic LC pixel structures which use the in-plane-switching (IPS) mode. The good agreement observed between theory and experiment in terms of electro-optical properties validates our modeling and demonstrates its potential for design optimization. We show that the proposed LC test cells, using the in-plane-switching mode, ensure switching-ON and -OFF response times of 22 and 28 ms, respectively, and excellent viewing angle characteristics     

ADS模式低存储电容像素设计

高级超维场转换技术(Advanced Super Dimension Switch,简称ADS)是以宽视角技术为代表的核心技术统称,其显示模式过大的存储电容(C_(st))成为限制Dual Gate GOA 4K TV应用的主要因素。在较短的充电时间内,像素为了维持相同的充电率,需要降低C_(st)。本文采用一种双条形电极ADS结构(Dual Slit ADS),其中像素电极与公共电极交叠区域形成ADS结构,像素电极与公共电极间隔区域形成共面转换(IPS)结构,通过减少像素电极与公共电极的交叠面积,起到降低ADS模式C_(st)的目的。模拟结果表明:当ADS显示模式采用Dual Slit ADS设计时,像素的C_(st)可以下降30%~40%。实验结果表明:采用Low Cst Pixel ADS设计时,VGH Margin可以增大2.5 V,但受到像素电极和公共电极的对位影响,透过率下降5%。     

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。