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VA技術(shù)在黑白LCD產(chǎn)品上的應(yīng)用

編輯:kathy 2011-01-20 14:22:43 瀏覽:3196  來(lái)源:《國(guó)際光電與顯示》

  ●     文/河北冀雅電子有限公司  孫力騫 史悅?cè)A 韓亮

  在TFT LCD的光學(xué)設(shè)計(jì)中,液晶面板在不加電時(shí)黑度越高越好,這樣可以取得極高的黑白對(duì)比度,在這樣的要求下VA技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,并以其超高對(duì)比度獲得了負(fù)性終結(jié)者的美譽(yù)。后來(lái)在應(yīng)用液晶垂直取向技術(shù)的同時(shí),還將傳統(tǒng)的單疇結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成多疇結(jié)構(gòu),從而實(shí)現(xiàn)光學(xué)特性的對(duì)稱性,再借助光學(xué)膜補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)寬視角顯示。黑白液晶顯示器在此基礎(chǔ)上應(yīng)用VA技術(shù),除彩色效果外,可以達(dá)到與TFT同等的顯示效果,極寬的視角特性和極高的對(duì)比度效果,尤其是黑白分明的高清亮度,為負(fù)性產(chǎn)品的應(yīng)用開拓了廣闊的使用空間。

  一、什么是VA技術(shù)

  VA技術(shù)稱之為垂直取向液晶顯示,垂直取向液晶顯示英文全稱為Vertical Alignment  LCD,簡(jiǎn)稱VA LCD。不同與TN模式的液晶分子90°扭曲結(jié)構(gòu),VA模式的液晶分子近似于垂直取向。

  二、VA技術(shù)的顯示原理是什么呢?

  如圖所示:當(dāng)無(wú)外加電壓時(shí),光的傳播方向與液晶分子長(zhǎng)軸平行,有效折射率不變,不會(huì)有相位延遲的現(xiàn)象,所以原本入射光的偏振方向不變,故光不能透過第二片偏振片而形成暗態(tài)。當(dāng)外加一大電壓時(shí),因?yàn)槠錇榻殡姼飨虍愋载?fù)型液晶,液晶分子長(zhǎng)軸會(huì)以一定角度傾斜φ。φ會(huì)隨著電壓的加大而變小,入射偏振光會(huì)分解成兩束光,尋常光和非尋常光因折射率不同而產(chǎn)生相位延遲的現(xiàn)象,進(jìn)而改變其原本入射的線性偏振光成為橢圓偏振光,一部分的光將可以通過第二片偏振片,這就是其亮態(tài)。

  三、VA LCD的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

  將介電各向異性為負(fù)(Δε<0)的向列型液晶夾于兩片ITO玻璃基板間,并將兩邊基板做垂直配向處理,使全部液晶分子的長(zhǎng)軸垂直于兩基板面,并列成垂直方向排列的液晶分子。 向列型液晶與光學(xué)單軸晶體有相同的光學(xué)各向異性,其光軸與液晶分子的長(zhǎng)軸相一致。上下偏光片光軸平行配置。

  四、VA技術(shù)與TN技術(shù)的區(qū)別

  五、VA技術(shù)的來(lái)源與發(fā)展

  VA技術(shù)是由日本富士通開發(fā)出來(lái)的,其主導(dǎo)的MVA技術(shù),而后來(lái)三星公司開發(fā)的PVA面板,是前者的繼承和改良。

  富士通的MVA技術(shù)(Multi-domain Vertical Alignment,多象限垂直配向技術(shù))可以說是最早出現(xiàn)的廣視角液晶面板技術(shù)。該類面板可以提供更大的可視角度,通常可達(dá)到170°。通過技術(shù)授權(quán),我國(guó)臺(tái)灣省的奇美電子(奇晶光電)、友達(dá)光電等面板企業(yè)均采用了這項(xiàng)面板技術(shù)。改良后的P-MVA類面板可視角度可達(dá)接近水平的178°,并且灰階響應(yīng)時(shí)間可以達(dá)到8ms以下,MVA多疇垂直取向器件中,上、下基板上有小凸起物作為獲得液晶分子預(yù)傾角的結(jié)構(gòu)物,液晶分子近似于垂直取向,起偏片與檢偏片的方向互相垂直,所以未加電時(shí)為暗態(tài)。當(dāng)加電壓時(shí),使液晶分子偏離垂直方向按照預(yù)傾角設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)趨向于橫向排列。但是微小凸起的存在,使LCD的工藝制程復(fù)雜,降低了產(chǎn)品的良率。

  三星電子的PVA(Patterned Vertical Alignment)技術(shù)是MVA技術(shù)的繼承者和發(fā)展者。其綜合素質(zhì)已經(jīng)全面超過后者,而改良型的S-PVA已經(jīng)可以和P-MVA并駕齊驅(qū),獲得極寬的可視角度和越來(lái)越快的響應(yīng)時(shí)間。PVA采用透明的ITO電極代替MVA中的液晶層凸起物,透明電極可以獲得更好的開口率,最大限度減少背光源的浪費(fèi)。這種模式大大降低了液晶面板出現(xiàn)“亮點(diǎn)”的可能性。由于其強(qiáng)大的產(chǎn)能和穩(wěn)定的質(zhì)量控制體系,被日美廠商廣泛采用。目前PVA技術(shù)廣泛應(yīng)用于中高端液晶顯示器或者液晶電視中,PVA電極圖形的垂直取向在上下ITO電極上交錯(cuò)蝕刻平行的狹縫,液晶分子位于兩基板之間。對(duì)此器件加電后,液晶分子由垂直于基板的方向向平行于基板的方向取向,通過液晶分子的4疇排列實(shí)現(xiàn)廣視角。在廣視角技術(shù)中,PVA在對(duì)比度、水平和垂直可視角度、色彩還原、成本和響應(yīng)時(shí)間等方面的特性均處于LCD行業(yè)的前沿。

  六、VA技術(shù)在黑白LCD上的應(yīng)用

  近年來(lái)利用VA技術(shù)逐步推廣到黑白LCD上,利用VA技術(shù)制作了很多黑白LCD產(chǎn)品:

  七、黑白VA產(chǎn)品的對(duì)比度和視角范圍

  由于VA產(chǎn)品工作于常黑模式 ,因沒有TN模式下液晶分子排列的非統(tǒng)一性造成的漏光現(xiàn)象,正面對(duì)比度極高,可以很容易得到500:1以上的值。在白色背光下可實(shí)現(xiàn)純正的黑色背景,基本可以實(shí)現(xiàn)全視角范圍。

  以下就是從4個(gè)方向看到的VA顯示,可見其可以實(shí)現(xiàn)全視角顯示:

  八、VA黑白LCD與其它技術(shù)特點(diǎn)對(duì)比

  九、結(jié)論

  綜上所述,VA技術(shù)可以很好的應(yīng)用到黑白LCD上面,而且具備很好的顯示特性和視角特性,是LCD中的一支奇葩。它必將會(huì)以完美的顯示效果贏得了廣大客戶的好評(píng)。

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