广视角技术

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不加电压:
液晶分子与下偏光板的透过轴平行存在,通过下偏光板的光的偏光状态不变 所以不能通过上偏光板的透过轴⇒ 常黑模式
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加电压:
当电压超过门槛值Vth,正性液晶分子沿着电场方向排列 ⇒扭转变形 ⇒透光 IPS/FFS 光透过率公式: T = Tosin2(2Φ)sin2(πdΔn/λ) To平行偏振片所透过的光,d盒厚, Δ n折射率各向异性,λ 波长 扭转角度 (Φ ):下偏振片透光方向和LC光轴间的角
Z 上板摩擦方向 检光片
off
Φ
Φ
off
θ Φ
LC 分子空间坐标
X
Y
偏光片 下板摩擦方向
Off/On states俯视图
(θ:倾斜角度;Φ:扭转角度)
Field Fringe Switching Mode原理-2
• FFS边缘电场分布：
Ey在像素电极边上位置极强,在电极中间 (pixel electrode center & slit center)极弱; Ez同时存在，极强点在电极中间,极弱点在像 素边缘;
1、 MVA（Multi-domain Vertical Alignment） （软屏）模式的液晶显示器，其液晶分子长 轴在未加电时不像TN模式那样平行于屏幕， 而是垂直于屏幕，并且每个像素都是由多个 ed Vertical Alignment，垂直取向构型）广视角技术 （软屏），PVA广视角技术同样属于VA技术的范畴，实际上它跟MVA 极其相似，可以说是MVA的一种变形。PVA采用透明的ITO电极代替 MVA中的液晶层凸起物，透明电极可以获得更好的开口率，最大限度 减少背光源的浪费。这种模式大大降低了液晶面板出现“亮点”的可 能性，在液晶电视时代的地位就相当于显象管电视时代的“珑管”。 三星主推的PVA模式广视角技术，由于其强大的产能和稳定的质量控 制体系，被日美厂商广泛采用。目前，该技术广泛应用于中高端液晶 电视中。（S-PVA是PVA技术的改良型）
IPS和FFS比较
• • 电场分布:
电极分布不同,电场方向不同(平面电场 vs 边缘电场),电场有效面积不同
FFS(Cst)>>IPS(Cst)
FFS Cst由1st ITO & 2nd ITO组成.1st ITO是Box形状,面积大. 因此 FFS产品只能采 用Cst on common方式.
IPS
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阵列工艺流程 盒工艺流程
2.3实验室基本测试手段 • 显微镜 • 电学性能测试 • 盒光学性能测试 • 画面评价系统 2.4不良分析和改善 • Image sticking • Flicker • DNU • Gray trace • Rubbing mura • PS mura • Pixel defect • Line defect
Ey Ez A1 A2
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FFS扭转角和倾斜角分布:
扭转角最大值在电极边缘底表面附近,在电极 中间位置扭转角只有20~30°; 倾斜角最大可达20~30°;
A3
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FFS透光率随电极位置变化:
光透过率在电极边缘处最大,在电极边缘 位 置光透过率极小,呈现disclination lines.
A1
A2
A3
二、IPS（In Plane Switching平面控制模式）广视角技术（硬屏） 的最大卖点就是它的两极都在同一个面上，而不象其它液晶模式的 电极是在上下两面，立体排列。由于电极在同一平面上，不管在何 种状态下液晶分子始终都与屏幕平行，会使开口率降低，减少透光 率，所以IPS应用在LCD TV上会需要更多的背光灯。它所还原的黑色 要比PVA稍差，因此需要依靠光学膜的补偿来实现更好的黑色；IPS 模式的液晶显示器还有一个特性就是在斜45度角上观察的话会看到 有类似TN模式那样的灰阶逆转现象，可以作为判别IPS的标志。IPS 也有响应时间较慢和对比度较难提高的缺点。（S-IPS、AS-IPS是IPS 技术的改良型）
目录
1. FFS 技术
1.1FFS 模式工作原理 1.2FFS 技术发展 1.3FFS 特性
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高透光率 宽视角 无色偏 交叉串扰小 响应速度快 低功耗
1.4FFS 1+5 mask 工艺流程
2.FFS Process Integration 2.1简介
2.2跟踪FFS开发产品
Common electrode
Glass l’
Cst
FFS ≤1 ≤1 Ey,Ez(边缘电场） Box/Slit ITO
Fringe Field Switching Mode原理-1
• 上下偏振片相互垂直;下偏振片光透过方向平行于下板的摩擦方向(E mode),上下取 向膜摩擦方向相反;液晶分子在取向膜平面上排向(预倾角2~3°,摩擦角0°);
四、 CPA（Continuous Pinwheel Alignment,连续焰火 状排列）模式广视角技术（软屏），CPA模式广视角技术 严格来说也属于VA阵营的一员。各液晶分子朝着中心电 极呈放射的焰火状排列。由于像素电极上的电场是连续 变化的，所以这种广视角模式被称为“连续焰火状排列” 模式。而CPA则由“液晶之父”夏普主推，这里需要注意 的是夏普一向所宣传的ASV其实并不是指某一种特定的广 视角技术，它把所采用过TN+Film、VA、CPA广视角技术 的产品统称为ASV。其实只有CPA模式才是夏普自己创导 的广视角技术，该模式的产品与MVA和PVA基本相当。也 就是说，夏普品牌的LCD电视未必就是采用夏普自己生产 的CPA模式液晶面板，它有可能采用台湾厂家的VA模式面 板或者其他厂家的液晶面板。
Off state On state TA Glass d E Off state
FFS
On state TA Glass x y z
Common electrode
Glass w l
l/d l/w Field Electrodes
Pixel electrode IPS >1 >1 Ey(平面电场) Slit Metal/ITO
A1
A2
A3
扭转角
倾斜角
+LC光轴方向在盒内随着y轴变化情况(d=3µm)
Fringe Field Switching Mode原理-3