负性液晶显示器显示特性的研究

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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负性液晶显示器显示特性的研究论文作者：侯柳强学生类别：全日制学科门类：理学硕士学科专业：凝聚态物理指导教师：孙玉宝职称：教授资助基金项目：国家自然科学基金NO.11274088，61475042DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofTheoreticalPhysicsTheCharacteristicsofLiquidCrystalDisplayWithNegativ

2、eLiquidCrystalbyHouLiuqiangSupervisor:Prof.SunYubaoDecember2016ThisworkissupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina.No.11274088and11304074.原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，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

3、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

4、：摘要液晶显示器普遍于电脑电视显示、手机显示等领域应用，具备轻便、功耗低等长处，为了实现日渐增长的高质量显示要求，对提高对比度、响应速度、透过率，降低操作电压等光电性能的研究改进取得了飞速进展。众多显示模式被提出和研究，它们各有所长，负性液晶也因其一些得天独厚的优势得到广泛应用。本文对负性液晶显示模式的特点进行了较系统地论述，为改善传统垂面排列液晶显示模式视角依存性高，不能较好利用其高对比度优势等问题，提出了新型负性液晶显示模式以实现宽视角、高对比度等优点。第一章对负性液晶材料的特点和在电场作用下的显示原理进行了系统的

5、论述，并介绍了使用负性液晶传统IPS、VA模式的显示原理，模拟计算了其显示的电光特性等结果。传统VA显示模式具有正视高对比度高的特点，但同时由于暗态时液晶分子垂直取向，导致该显示模式斜视角度视角特性不佳，即使应用传统的多畴结构，也存在一定缺点和不足，因此充分利用这一模式的高对比度特点仍然是一个需要认真对待的问题。第二章针对向列相液晶研究了单轴晶体光学相位延迟量对显示效果的影响，通过理论分析和推导阐述了相位延迟量在显示中的重要意义，其在显示的透过率情况和色彩方面具有重要作用。光学参数的设计需要根据最佳透过率的波长范围进行

6、设计，而液晶层的厚度d也应该结合这一结果选取合适的值，以得到显示最优的透过率。第三章讨论了负性液晶在电场作用下转动情况的特点，当其用于IPS模式显示时，能够实现更高的透过率，虽然一般情况下相较于使用正性液晶材料的情况，其在响应速度和工作电压上有一定劣势，但是采用合适的负性液晶材料也是可以避免这一问题的。本论文第四章提出了一种使用负性液晶材料的面电场驱动下宽视角高对比度液晶显示结构。该结构像素电极四周刻蚀有弧形狭缝，公共电极中心刻蚀孔洞，液晶域内所有分子在受到电场作用后倒向中心，在整体范围有连续的对称取向，从而实现各个视

7、角对比度的均衡，且这一结构在保证高透过率的同时对响应速度起到一定提高作用。我们讨论了像素电极不同刻蚀情况和公共电极孔洞不同处理对显示透过率、对比度、响应时间以及视角的影响，为工艺上优化生产提供了参考方向。第五章总结了偏压法实现液晶显示器视角可控的原理，针对上一章我们提出的显示结构，充分利用其特点，成功通过偏压法在此基础上实现了良好的窄视角显示，宽窄视角模式下都达到0.27左右透过率；并在不同偏压下实现视角的连续可控，以及模I拟计算了宽窄视角下的电光特性，在不同变化偏压情况下可以得到从50°到10°不同程度的窄视角。证明

8、这一结构在实现视角可控这一功能上的可行性。关键词：液晶显示器，相位延迟，负性液晶，垂直排列，多畴，视角可控IIABSTRACTLiquidcrystaldisplayhasalreadybeengenerallyappliedincomputer,TV,mobilephonedisplayforthehighqualitysuch