共面转换液晶显示器显示性能的研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文共面转换液晶显示器显示性能的研究论文作者：王森学生类别：全日制学科门类：理学硕士学科专业：物理学指导教师：孙玉宝职称：教授资助基金项目：国家自然科学基金NO.11274088，11304074；河北省自然科学基金NO.2015202320；河北省教育厅高层次人才项目（GCC2014048）DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofTheoreticalPhysicsStudyOnTheDisplayPerformanceOfIn

2、-Plane-SwitchingLiquidCrystalDisplaybyWangSenSupervisor:Prof.SunYubaoNovember2016ThisworksupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina.(No.11274088and61475042)andHebeiProvince（2015202320）andtheEducationDepartmentofHebeiprovincehigh-leveltalentproject（GCC2014048）.原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文

3、，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权

4、向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要液晶显示器以其轻便、节能等优势逐渐替代了传统的阴极射线显像管（CRT）显示器，成为了现代显示的主流设备。在众多显示模式中，共面转换液晶显示模式应用最为广泛，因为相对于扭曲向列相液晶显示器（TN-LCD）和垂面排列模式液晶显示器（VA-LCD），共面转换模式液晶显示器（IPS-LCD）具有高透过率、宽视角等优点。但是随着液晶显示器应用场景与应用方式的丰富，人们对于液晶显示的要求也越来越高，因此不论在响应速度还是图像还原能力等方面，IPS-LCD的显

5、示性能还有待进一步优化。本论文对IPS-LCD的显示性能进行了比较全面的研究，并探索了优化方案。第一章介绍了液晶显示器的发展史以及发展现状，对几种显示模式的结构特点进行对比，总结了几种显示模式的优缺点。之后对共面转换液晶显示器的分类、结构特点、以及工作原理进行了说明。第二章对共面转换液晶显示器的响应速度公式做了理论推导，分析了影响共面转换液晶显示器响应速度的因素。本章提出了一种梯形凸起电极结构共面转换液晶显示器，并对该结构进行了模拟仿真。在IPS-LCD基础上通过借鉴凸起电极蓝相液晶显示器的结构对电极进行设计优化，凸起电极结构使得液晶层中的电场发生了改变，降低了共面转换液晶显

6、示器的驱动电压；同时，凸起结构减小了液晶盒的等效盒厚，这使得下降时间明显缩短，响应速度得到提高。第三章提出了一种快速响应边缘场转换液晶显示器并分析了畴壁结构的快速响应机制。在边缘场转换液晶显示器（FFS-LCD）的基础上对电极结构进行了改进，图形电极结构使得工作状态时液晶区域形成一个多畴的结构，并且在两个不同畴之间形成了一个畴壁结构，这个畴壁帮助液晶分子在关态时更快的弛豫恢复，从而大幅提升了共面转换液晶显示器的响应速度。第四章阐述了共面转换液晶显示器色彩还原能力的影响因素，分别讨论了多畴结构和TFT电学参数对液晶显示器色彩还原的影响。首先，模拟分析了多畴结构对于共面转换液晶显

7、示器色彩还原的影响，然后对像素充电时间、寄生电容以及电荷保持率等TFT电学参数做了详细描述，并对这几个电学参数对液晶显示器图像显示质量的影响进行了分析。关键词：液晶显示器，共面转换，凸起电极，畴壁，快速响应，色彩还原IABSTRACTWithitscharacteristicssuchaslightweight,energysavingandotheradvantages,theliquidcrystaldisplayhasgraduallyreplacedthetraditionalCRTdispla