蓝相液晶技术的进步

作者：时间：2011-08-16 来源：网络收藏

设入射光波长为550nm，BP- LC 盒在不同驱动电压下，在一个波形周期内沿x 方向透射率的变化曲线如图5 所示。图5 中纵坐标是对上、下偏振片的偏振方向为互相平行情况下的透明度（35%）归一化的。

　　由图可知：（1）水平电场分量是比较大的；（2）电场均匀深入地渗透进入整个液晶层；（3）由于电极对是波纹形的，光线经过液晶层的距离大于液晶层的间隙，因此当光线从顶部经过液晶层由底部射出的过程中会积累更多的相位延迟，使得“开”态电压很低，只有约10Vrms，并且在10Vrms 以下具有很好的灰度等级。

　　在波纹形电极的顶点和谷点，电场只有垂直分量，该处即使在“开”态电压下也是不透明的，在该区域附近形成透明度死区，影响“开”态下的器件透射率。由于在波纹形电极结构中透明度死区面积与整个面积之比较小，所以其“开”态透射率是较高的。在上述电极结构参数中，在极间施加9.9Vrms 的情况下，“开”态透射率为85.6% ；而在采用普通IPS 液晶盒的交叉指电极结构中，在极间施加约50Vrms 下，“开”态透射率只有约65%。

　　本文还研究了上、下波纹形电极水平对准误差对“开”态透明度的影响。水平对准误差决定于电极间支撑物的尺寸误差，一般小于0.3μm。但是研究表明，水平对准误差值即使大至1μm，只要电压小于8V，不同水平对准误差下的透射率随极间电压的变化曲线几乎是重合的（如图6 所示）。在水平对准误差为1μm 的情况下，“开”态透射率仍然达到70%。其物理解释是：发生水平偏移时，在一个波形周期内，部分区域极间距离变小，电场增强；而另一部分区域极间距离变大，电场减弱。即在一个波形周期内形成了自补偿，使得水平偏移对T- V曲线的影响不大。

　　关于倾角α 与液晶盒间隙d 对器件“开”态透射率Top 与“开”态电压Vop 的影响如表1 所示。

表1 α 与d 对器件Top 与Vop 的影响

　　增加α 会增加电场的水平分量和使垂直入射光经过BP- LC 的距离变长，结果是降低器件的“开”

　　态电压Vop 和“开”态透射率Top。减小间隙d ，一方面会增加电场的水平分量，有利于Vop 的降低，另一方面使垂直入射光经过BP- LC 的距离变短，不利于Vop 的降低。由于相位延迟与电场的平方成正比，所以总的来说，减小间隙d 会降低Vop。此外，减小间隙d 会使透明度死区相对变小，所以减小间隙d 会使“开”态透射率Top 增加。

　　如果该器件加一层双光轴的补偿膜，则对于550nm的入射光，在70°的视角内对比度都大于100。

　　采用波浪形电极结构，使用具有中等水平Kerr常数（K=12.7nm/V2）的BP- LC，可获得Vop 约为9.9Vrms，“开”态透射率Top 达到85.6%的高水平。

　　4 研究BP -LCD 的灰度响应时间（gray-to-gray，GTG）

　　BP- LCD 用于显示电视图像时，更多的是实现不同灰度等级之间的转换（GTG），而不是全亮- 全暗之间的转换。所以从实用角度出发，研究BP- LCD的GTG 响应时间是很重要的。

　　4.1 研究时采用的BP-LCD 的材料和结构

　　聚合物稳定BP- LC 盒由Merck BL- 038、手性试剂（CB15 和R- 1011）、反应单体RM257 和EHA丙烯酸脂组成。采用IPS 电极结构，电极材料为ITO，电极宽5μm，极间距为10μm，盒的间隙为13μm。BP- LC 盒采用常黑模式结构。其不同温度下的V- T 曲线如图7 所示。