FFS负性液晶的像素设计研究
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Ｅｌａｓｔｉｃ Ｃｏｎｓｔａｎｔ
Ｔｎｊ
Ａｎ Ａ￡
＾ｙ１ Ｋ ｌｌ Ｋ３３
ＬＣ一６ ８０． ２
０．１０ｌ４ 一３．９
８９ ｌ３． ８ １５． １
ＬＣ－Ｏ ８１． ２
０．０９４３ —３．９
９３ ｌ３． ４ ｌ５． ６
南于 仿真软 体 中 ＰＩ的添加 与 否对 于模 拟结 果 影 响 很 小 尤其 是 透 过 率 和响 应 时 间 。因 此 模 拟 中我 们没有 加 入 ＰＩ。本 文 中的模 拟结 果都 是 没 有 ＰＩ的结 果 。但 是 实 际的 量测 结 构 均 是 加上 ＰＩ的 。
表 １ 液 晶材料 的参 数
Ｉｔｅｍ Ｎｅｍａｔｉｅ—Ｉｓｏｔｒｏｐｔｉｅ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｔｅｍｐ．
Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ （２５ ｏＣ ５８９ｎｍ） Ｄｉｅｌｅｃｔｌ‘ｉｅ Ｃｏｎｓｔａｎｔ （２５℃ １ ＫＨｚ）
Ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ａｔ ２５℃
本 文通过 对 负性液 晶像 素 的模拟 优 化 ，发现 ＰＰ距 离 ， 电极 宽 度 和 间距 ，以及 电极 的 角 度 ，对 负性液 晶 的驱动 电压 ，透 过率 和 响应 时间都 有 显著 的影 响 。通 过 优化设 计 能够 得到 更 高 的穿透 率和 与 正性 液 晶相 当的响 应时 间 。下 面将 从 这几方 面 的设 计和 实验 的结 果进 行具 体 的介绍 和分析
二 、结 构 和仿 真
我 们 使用 的液 晶材 料 为 Ｍｅｒｃｋ生 产 的一 款 快速 响 应 液 晶 ，Ｌｃ—ｂ以 及普 通 负性 液 晶 Ｌｃ— Ｄ，具 体 的参数 见表 １。与之 相搭 配 的 ＰＩ为 Ｎｉｓｓａｎ生产 的 ＰＩ。因为 负性 液 晶的材 料对 于正性 液 晶的敏 感性 更 高 。为 了获 得更 好 的烧付 。我 们在 不 同的 ＰＩ材 料 上 进 行 了 多次 试验 。使 用 这两 款液 晶材 料发 现 与 ＰＩ的搭 配性 更好 ．能获 得更 低 的 ｆ ｌｉｃｋｅｒ。
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｎｅｇａｔｉｖｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙ ｓｔａｌ Ｐｉｘｅｌ ｄｅｓｉｇｎ
引 一 、
言
负性 ＦＦＳ液晶因为具有穿透率高 ，对 比度高 ，闪烁率低等优势 ，已经在一些高端机种 上有 很广 泛 的应用 ，如苹果 、华为 的 高 端 手 机 ，低 功耗 的笔 记 本 等 ，而 正性 ＦＦＳ液 晶 因为 价格 较低 以及 响应 速度 较快 ． 目前 主要应 用 在 一 些低 端 的手 机 、ＮＢ和 桌 面 显示 器 。在 我 们 之前 的验 证 中负性 液 晶 的响应 速度 、产 品信 赖性 较正 性液 晶还 是存 在一 定 的差距 。但 是本 文 使用 的新 型 的液 晶材料 ，在 原来 的负性 液 晶的基 础上 有 了很大 的 改善 ，同时通过 产 品 的优化
作者 系南京 中电熊猫平 板显示科技有限公 司工程 师 作者系南京 中电熊猫平 板显示科 技有限公司助工 作 者 系南 京 熊 猫 电 子制 造 有 限 公 司 助 工
ｌ ８
通 信 与 广 播 电视
２０ｌ８年 第 ２～３期
设 计 不仅 能够取 得 和正 性液 品相 当的响应 时 间 ．较 低 的 闪烁 ，更重 要 的是透 过率 能至 少提 升 １８％，大大 的减 少功 耗 。真正 能做 到超 亮 度 的 ＦＦＳ显示 ，未来 的市场前 景 不可估 量 。
关键 词 ： 负性 液 晶 像 素设计
Ｐｉｘｅｌ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ＦＦＳ Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ
Ｃｈｅｎ Ｇａｎｇ Ｈｕａｎｇ Ｓｈａｎｘｉｎｇ Ｚｈａｎｇ Ｋａｉｌｏｎｇ Ａ ｂｓｔｒａｃｔ
ＦＦＳ—ｍｏｄｅ ＩＴ ｍｏｎｉｔｏｒｓ，ｍｏｂｉｌｅ ｐｈｏｎｅｓ，ｔａｂｌｅｔｓ ａｎｄ ＴＶｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｔｈｅ ｍａｉｎｓｔｒｅａｍ ｄｉｓｐｌａｙ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｍａｒｋｅｔ．Ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｏｎ ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ，ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｓ ｍａｉｎｌｙ ｏｎ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ ａｎｄ ｅｎｅｒｇｙ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ，ｗｅ ｆ ｉｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ ｒａｔｉｏ ｃａｎ ｉｎｃｒｅａｓｅ ａｔ ｌｅａｓｔ ｂｙ １ ８％ ｗｉｔｈ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌｓ ｉｎｓｔｅａｄ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙ ｓｔａｌｓ． Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｇｉｖｅｓ ｔｈｅ ｐｉｘｅｌ ｄｅｓｉｇｎ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｄｉｓｐｌａｙ ｏｆ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙ ｓｔａｌ ｂｙ ｔｈｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔｓ．
２０１８年 第 ２～３期
液 晶 的像 素设 计 研 究
陈 钢 黄 善 兴 一 张楷 龙 一
摘
要
ＦＦＳ模 式的 ＩＴ显 示器 、手机 、平板 和 ＴＶ 已经成 为 市场 的主流 显 示模 式。 随 着 现在 人 们对 节 能要 求的提 升 ， 目前的研 究是 如何提 升 亮度 ，节约 能耗 。本 文通 过 实 验 和模 拟发 现 ，将 负性 液 晶 替换 掉 传 统 的正 性 液 晶 ，穿透 率 能 够 有 至 少 １８％ 的提 升 。通 过仿 真 和 实验 的 对 比 ，给 出 了负性 液 晶的显 示 改善 的像 素设计 。
图 １为模拟 的 ｃｅｌｌ结 构 和俯 视 图。仿 真 时我们 选取 的盒 厚 为 ３．４ｕｒ ｎ 和 ３．２ｕｒ ｎ，预倾 角 为 ０．０６。如 图 １（ｂ） 所示 ，Ｐ— Ｐ为子像 素 之 间距 离 ，ｗ 为像 素 电极 的宽 度 ，Ｓ为 像 素 电极 的 间 距
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南于 仿真软 体 中 ＰＩ的添加 与 否对 于模 拟结 果 影 响 很 小 尤其 是 透 过 率 和响 应 时 间 。因 此 模 拟 中我 们没有 加 入 ＰＩ。本 文 中的模 拟结 果都 是 没 有 ＰＩ的结 果 。但 是 实 际的 量测 结 构 均 是 加上 ＰＩ的 。
表 １ 液 晶材料 的参 数
Ｉｔｅｍ Ｎｅｍａｔｉｅ—Ｉｓｏｔｒｏｐｔｉｅ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｔｅｍｐ．
Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ （２５ ｏＣ ５８９ｎｍ） Ｄｉｅｌｅｃｔｌ‘ｉｅ Ｃｏｎｓｔａｎｔ （２５℃ １ ＫＨｚ）
Ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ａｔ ２５℃
本 文通过 对 负性液 晶像 素 的模拟 优 化 ，发现 ＰＰ距 离 ， 电极 宽 度 和 间距 ，以及 电极 的 角 度 ，对 负性液 晶 的驱动 电压 ，透 过率 和 响应 时间都 有 显著 的影 响 。通 过 优化设 计 能够 得到 更 高 的穿透 率和 与 正性 液 晶相 当的响 应时 间 。下 面将 从 这几方 面 的设 计和 实验 的结 果进 行具 体 的介绍 和分析
二 、结 构 和仿 真
我 们 使用 的液 晶材 料 为 Ｍｅｒｃｋ生 产 的一 款 快速 响 应 液 晶 ，Ｌｃ—ｂ以 及普 通 负性 液 晶 Ｌｃ— Ｄ，具 体 的参数 见表 １。与之 相搭 配 的 ＰＩ为 Ｎｉｓｓａｎ生产 的 ＰＩ。因为 负性 液 晶的材 料对 于正性 液 晶的敏 感性 更 高 。为 了获 得更 好 的烧付 。我 们在 不 同的 ＰＩ材 料 上 进 行 了 多次 试验 。使 用 这两 款液 晶材 料发 现 与 ＰＩ的搭 配性 更好 ．能获 得更 低 的 ｆ ｌｉｃｋｅｒ。
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｎｅｇａｔｉｖｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙ ｓｔａｌ Ｐｉｘｅｌ ｄｅｓｉｇｎ
引 一 、
言
负性 ＦＦＳ液晶因为具有穿透率高 ，对 比度高 ，闪烁率低等优势 ，已经在一些高端机种 上有 很广 泛 的应用 ，如苹果 、华为 的 高 端 手 机 ，低 功耗 的笔 记 本 等 ，而 正性 ＦＦＳ液 晶 因为 价格 较低 以及 响应 速度 较快 ． 目前 主要应 用 在 一 些低 端 的手 机 、ＮＢ和 桌 面 显示 器 。在 我 们 之前 的验 证 中负性 液 晶 的响应 速度 、产 品信 赖性 较正 性液 晶还 是存 在一 定 的差距 。但 是本 文 使用 的新 型 的液 晶材料 ，在 原来 的负性 液 晶的基 础上 有 了很大 的 改善 ，同时通过 产 品 的优化
作者 系南京 中电熊猫平 板显示科技有限公 司工程 师 作者系南京 中电熊猫平 板显示科 技有限公司助工 作 者 系南 京 熊 猫 电 子制 造 有 限 公 司 助 工
ｌ ８
通 信 与 广 播 电视
２０ｌ８年 第 ２～３期
设 计 不仅 能够取 得 和正 性液 品相 当的响应 时 间 ．较 低 的 闪烁 ，更重 要 的是透 过率 能至 少提 升 １８％，大大 的减 少功 耗 。真正 能做 到超 亮 度 的 ＦＦＳ显示 ，未来 的市场前 景 不可估 量 。
关键 词 ： 负性 液 晶 像 素设计
Ｐｉｘｅｌ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ＦＦＳ Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ
Ｃｈｅｎ Ｇａｎｇ Ｈｕａｎｇ Ｓｈａｎｘｉｎｇ Ｚｈａｎｇ Ｋａｉｌｏｎｇ Ａ ｂｓｔｒａｃｔ
ＦＦＳ—ｍｏｄｅ ＩＴ ｍｏｎｉｔｏｒｓ，ｍｏｂｉｌｅ ｐｈｏｎｅｓ，ｔａｂｌｅｔｓ ａｎｄ ＴＶｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｔｈｅ ｍａｉｎｓｔｒｅａｍ ｄｉｓｐｌａｙ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｍａｒｋｅｔ．Ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｏｎ ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ，ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｓ ｍａｉｎｌｙ ｏｎ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ ａｎｄ ｅｎｅｒｇｙ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ，ｗｅ ｆ ｉｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ ｒａｔｉｏ ｃａｎ ｉｎｃｒｅａｓｅ ａｔ ｌｅａｓｔ ｂｙ １ ８％ ｗｉｔｈ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌｓ ｉｎｓｔｅａｄ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙ ｓｔａｌｓ． Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｇｉｖｅｓ ｔｈｅ ｐｉｘｅｌ ｄｅｓｉｇｎ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｄｉｓｐｌａｙ ｏｆ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙ ｓｔａｌ ｂｙ ｔｈｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔｓ．
２０１８年 第 ２～３期
液 晶 的像 素设 计 研 究
陈 钢 黄 善 兴 一 张楷 龙 一
摘
要
ＦＦＳ模 式的 ＩＴ显 示器 、手机 、平板 和 ＴＶ 已经成 为 市场 的主流 显 示模 式。 随 着 现在 人 们对 节 能要 求的提 升 ， 目前的研 究是 如何提 升 亮度 ，节约 能耗 。本 文通 过 实 验 和模 拟发 现 ，将 负性 液 晶 替换 掉 传 统 的正 性 液 晶 ，穿透 率 能 够 有 至 少 １８％ 的提 升 。通 过仿 真 和 实验 的 对 比 ，给 出 了负性 液 晶的显 示 改善 的像 素设计 。
图 １为模拟 的 ｃｅｌｌ结 构 和俯 视 图。仿 真 时我们 选取 的盒 厚 为 ３．４ｕｒ ｎ 和 ３．２ｕｒ ｎ，预倾 角 为 ０．０６。如 图 １（ｂ） 所示 ，Ｐ— Ｐ为子像 素 之 间距 离 ，ｗ 为像 素 电极 的宽 度 ，Ｓ为 像 素 电极 的 间 距