TFT-LCD制工艺.ppt

?In-plane switching ( IPS ) : l d,w 早期的 Hitachi IPS Hyundai and Samsung IPS VA with ?ε 0 Figure-on-plane ( FOP ) IPS mode (ERSO) Conventional IPS : metal electrode ? Aperture ratio ~ ? of TN FOP IPS : ITO electrodes ? Aperture ratio ~ 80% of TN Fringing Field Switching (FFS) Developed by Hyundai : ld Another way to improve the aperture ratio : unlike the IPS mode , there is no dead zone prohibiting transmittance ?灰度等级更多 与TN模式相比，由于VA模式去掉了液晶分子的扭曲结构，工作时液晶分子的排列状态只在水平和垂直两种状态之间变换，所以VA模式的响应速度大大高于普通TN模式。 阈值特性非常陡峭；可用于大容量直接矩阵显示器。 VA模式的电光特性曲线在靠近阈值部分基本没有色分离。在垂直入射光情况下，可在屏法线方向获得极好的黑白显示。 与普通TN模式一样，在产生灰阶图像显示时VA模式同样存在着视角范围窄及视角方位不对称的缺陷。 二、 MVA模式 普通的单畴VA模式，为获得中间灰阶显示，液晶分子需均匀倾斜排列，正是液晶分子的这种均匀倾斜排列使得液晶分子的表观长度出现了视角相依性，从而导致了视角问题的出现。 观察角度不同,获得的亮度不同 为了解决这个问题，采用分割像素法。分割像素法的最主要特点是控制每个像素中的液晶分子沿多个方向倾斜排列，这样液晶分子具有对称取向，在光学上得到互补，从而解决了液晶分子表观长度的视角相依性。 双畴垂直取向模式 采用双畴取向的液晶盒的视角特性图 视角达到±40o也未出现阶调反转， 其等对比度视角范围为枕形结构，而且等对比度为10的上下视角范围还比较窄。 为进一步改善视角特性，以便在所有方向都获得较好的对比、亮度和色饱和度，需引入了多畴取向技术。 采用4分割像素法，即产生4畴，即可展宽上下、左右视角范围，而且上下、左右具有几乎相同的对称视角范围。 理论和实践表明，即使把像素分割数增加到4分割以上，其视角特性已无多大改进，而且4分割之后已观测不到阶调反转现象。 2.多畴取向的实现 在普通TN模式中，利用单纯的摩擦取向技术就可以使液晶分子获得稳定的单畴及双畴取向。但随着畴数增多，对取向精度要求越来越高，此时传统的摩擦取向技术已经无法适应批量生产的要求。为了改变这种现状，富士通公司开发了一种不需要摩擦的特殊取向技术：在基板上设置一层脊状小凸起。 自动成畴技术（ ADF技术）要点： 不加电时，使大部分液晶分子垂面排列（小凸起处少数分子在坡面的作用下发生略微倾斜）； 当施加电压时，小凸起周围将获得倾斜电场，首先使得位于小凸起坡面上的液晶分子1和1’按图示的方向旋转，受1和1’旋转的影响，处于小凸起周围的液晶分子（下图中的2、2’，3、3’和4、4’）也朝和1、1’相同的方向旋转，这样液晶盒内所有液晶分子就可以获得稳定的双畴取向。我们将这种取向技术称为ADF(Automatic Domain Formation：自动成畴)技术。 只需要改变基板上小凸起的排列方式，就可以获得我们所需要的任意液晶畴。这就是MVA模式液晶盒结构的主要特点。 三、MVA模式原理及特性分析 1. MVA模式工作原理 将多畴技术应用在VA模式中，就获得了又一种广视角模式－MVA模式。 MVA模式的液晶盒结构如下图所示 MVA-LCD结构 MVA模式的工作原理： 非选择态，在取向膜的作用下，绝大部分液晶分子垂面取向，上下偏光片正交设置，无场时为暗态。 选择态，上下小凸起间产生倾斜电场，使得液晶分子变成倾斜取向。由于液晶分子的双折射效应，入射线偏光经过倾斜取向的液晶层后变成椭圆偏振光，就会有光从检偏器射出得到亮态显示。随着电场的加大，透射光强度也相应增大。 当前MVA-LCD中采用的都是4分割像素法，每个像素被分成4个畴区。 4分割像素法中小凸起的排列方式设计成上下基板小凸起均设置成间隔均匀的Z字形平行条状，且上下小凸起交替排列。这样在施加电压时，液晶分子就可以获得4个不同的取向状态，亦即形成4个畴区。可以证明，在这种排列方式下，当偏振片的吸收轴与液晶分子长轴成45o时，入射光的利用率最大。 小凸起排列方式设计 MVA廣視角技術(ii) –影響液晶分子配向的參數 突出物高度(h) :高