基于前光模组的反射式液晶显示视角

反射式液晶显示具有功耗低、绿色环保的优点。但由于没有增亮膜等光学膜系对视角进行调控,常见的网点形貌下视角曲线存在跳变、不均匀等问题。为了改善反射式液晶显示的视角问题,本文建立了反射式液晶模组仿真模型进行探究。首先,分析了前光模组存在的视角问题。接着,以圆锥形和圆台形网点为例分析了网点形貌对视角的影响,并提出棱柱形网点以改善视角。仿真结果表明,棱柱形网点可以有效解决垂直于入射光方向±35°视角的曲线跳变及不均匀问题,且将视角中心亮度相比于圆锥形网点提升了52.3%。本研究对反射式液晶显示设备的视角设计具有重要参考意义。

一种复杂图像背景中残留液晶识别方法

LCD液晶屏是对表面洁净度有严格要求的部件,基于数字图像处理的残留液晶识别方法能够定量、客观地评价表面的洁净度。针对复杂背景图像中残留液晶难以准确识别的问题,本文提出并实现了有效的图像处理流程和算法,包括分割、边缘连接、图像填充、去除多余边界以及噪声等操作。提出了一种边缘连接算子,在对图像进行分割后,将不连续的图像边界连接为闭合,为图像填充奠定基础。提出并实现了一个基于二叉分类方法的模式分类器,用于对污染物几何形状进行自动识别。实验表明,针对单一背景残留液晶的识别与分析方法能够精确获得残留液晶边缘,并且控制了噪声的干扰;针对复杂背景残留液晶识别与分析方法能够对背景存在明显差异的特定类型图像进行准确的处理。

基于PC的电子纸屏幕测试系统的研究与设计

电子纸是一种新型的电子显示设备,目前,国内对电子纸屏幕测试方面的研究较少,没有成型的测试标准,且测试手段并不完备,而驱动方式对电子纸屏幕的显示效果影响很大,因而需要有完整的测试手段与方法,试验出适合于不同电子纸屏幕的驱动方式。文章从电泳电子纸的显示原理出发,分析了电泳粒子匀速直线运动模型,并在此基础上设计出电子纸屏幕驱动控制参数。然后,利用基于PC的系统对参数进行配置,通过RS-232接口,以自定义的通讯协议将参数传递到控制器端,从而使电子纸屏幕按照参数所对应的驱动方式进行显示。文章提出的电子纸测试系统对今后国产电子纸的测试、产品化均有积极意义。

紫外光强对聚合物分散液晶电光特性的影响

聚合物分散液晶(PDLC)是液晶微滴分散在聚合物基体中形成的一种具有优异电光性能的材料,PDLC的电光特性对基于PDLC的电光器件的性能具有显著影响。本文对紫外固化光强对PDLC电光特性的影响进行研究。本研究使用紫外照射引发的聚合物诱导相分离方法制备PDLC。在4个不同紫外固化光强(1mW/cm^2、1.8mW/cm^2、3mW/cm^2和9mW/cm^2)条件下制备PDLC样品,并对4个样品的电光特性如电压-透过率、响应时间和迟滞效应进行研究,并对实验结果给出了分析。实验结果表明:随着紫外固化光强的增加,PDLC的阈值电压和饱和电压增加,开态响应时间ton上升,关态响应时间toff下降,同时对于高紫外光强聚合制备的样品迟滞效应也更加明显。本研究表明可以通过改变制备过程中的紫外光强来优化PDLC的电光特性,从而获得性能优异的基于PDLC的电光器件。

液晶显示器多种显示模式色彩表现的研究进展

随着液晶显示技术的不断发展,人们对高性能液晶显示器的需求越来越迫切,研究者们也对提升液晶显示性能进行了一系列的研究。色彩表现是液晶显示性能的一个重要方面,Gamma偏移和色偏移是评价色彩表现的重要指标。本文对常用的3种液晶显示模式的色彩表现进行总结,并主要对共面转换与垂面排列液晶显示模式的改善方法进行了详细介绍和分析,这对后续研究者和器件设计者的研究具有指导意义。针对不同的显示模式,有相应的方法来提高色彩表现,但每种方法都有自己的固有缺陷,需使用者进行选择。

液晶消色差偏振光开关

为了实现全可见光波长范围内的偏振光偏振方向正交变化的可控性,我们研究了由液晶盒构成的消色差偏振光开关。研究了液晶波片的偏光旋转特性及响应特性,并与传统波片的偏光旋转效果进行对比,然后参考组合式消色差波片的设计,设计出了由多片液晶盒构成的消色差偏振光开关。使用Tech Wiz LCD 1D软件对两种结构的消色差偏振光开关进行模拟,得到其偏光旋转效果以及响应特性,并得到不同波长偏振光的对比度。模拟结果表明:本文中提出的两种结构的液晶消色差偏振光开关可以实现在较大波长范围内的偏振光方向的正交变化,同时出射偏振光具有较高的偏振度。在20V驱动电压下,偏振旋转的上升时间0.3ms,下降时间4.5ms,符合实际器件中对于消色差偏振光开关的响应速度要求。

硅上液晶显示器件结构的优化

对于硅上液晶(Liquid Crystal on Silicon,LCoS)器件而言,由于其像素间距较小,当某一像素施加电压后,会影响其相邻不加电压的像素的光学特性。为了改善这一情况,本文通过建立一种常白型LCoS的三维光学模型,研究了3种参数对相邻不加电像素边缘的影响。结果表明:(1)相邻像素边缘暗态的位置和面积会随着液晶分子取向的改变而改变,当液晶分子取向方向为45°时,相邻像素边缘受影响的程度最小;(2)液晶盒的厚度越大,相邻像素边缘受影响的程度越大;(3)像素间距对相邻像素边缘的影响是变化的。本文条件下,当像素间距为0.7μm时,加电的中央像素对周围像素的反射率的影响最小。本研究的结论对高分辨率LCoS的设计和制备具有一定的指导意义。

聚合物稳定蓝相液晶器件的模拟计算模型

为更好地研究聚合物稳定蓝相液晶器件,在考虑聚合物和蓝相液晶的介电常数差异和电场作用的变化后,建立适用于聚合物稳定蓝相液晶显示器的理论模型。首先,针对两组聚合物配比的蓝相液晶显示器的实验结果,进行模拟计算拟合,获得了蓝相液晶的饱和双折射率接近于主体液晶双折射率的结果。然后,研究了聚合物单体的介电常数和含量对驱动电压的影响。最后,研究了共面电场驱动的聚合物稳定蓝相液晶显示器的电极宽度和间隙对驱动电压和透过率的影响,获得了高透过率和低驱动电压的器件结构。随着非液晶材料介电常数的增加,驱动电压下降,并且其质量分数越大,驱动电压下降幅度越大。对于一般蓝相液晶中非液晶材料质量分数约为10%质量分数的情况,驱动电压可以从97 V(ε_(P)=3)下降到55 V(ε_(P)=30),最大透过率变化很小,甚至可以忽略。并且非液晶材料的介电常数不同,仅影响驱动电压的大小,对最大透过率和电光曲线的形状影响很小。研究结果对优化聚合物稳定蓝相液晶的材料构成和改进聚合物稳定蓝相液晶器件有重要的指导意义。

共面转换液晶显示器中降低离轴漏光的光学补偿方法

本文综述了在共面转换液晶显示器中使用光学补偿膜降低离轴漏光的方法,应用模拟软件研究了可见光的暗态漏光。首先总结了使用双轴膜补偿方法,发现两个双轴膜的补偿效果优于一个双轴膜;研究和比较了6种单轴膜补偿方法,获得了离轴漏光接近于零的方法;最后研究了8种补偿方法暗态漏光的角度依赖性和波长依赖性。通过光学补偿膜提高液晶显示器中的宽视角特性具有重要的意义。

温度及盒厚对PS特性的影响

为保证在一定工艺波动范围内显示的稳定性,新品开发时通常会评价显示屏液晶安全范围(LC Margin)。其中,柱状隔垫物(PS)特性对LC Margin的影响尤为显著,因此本文针对PS特性的影响因素进行了相关研究。分析了环境温度与PS材料杨氏模量的关系,探究了PS杨氏模量随温度的变化规律,研究了工艺制程温度对PS弹性回复率的影响。最后,探究了相同PS规格的显示屏在不同盒厚下的弹性回复速率。实验结果表明环境温度升高时,PS材料的杨氏模量随之降低;而当工艺制程温度升高时,PS的弹性回复率会略微增加,且PS的弹性回复速率会随着盒厚升高而变快。