1、第三章 液晶的電光效應第二節 向列扭曲效應（TN）液晶顯示器的原理自然光偏振片液晶偏振片TN液晶顯示的基本原理是扭曲向列型液晶的光波導效應光波導效應是向列型液晶材料性質，液晶分子的扭曲是由于強錨定邊界條件造成（沿面垂直）；螺距不可控！旋光效應中分子的扭曲分布是因為液晶分子受到手性劑或者分子本身的手性特征而造成的；螺距可電控控！光波導效應和旋光效應的區別?光波導效應和旋光效應的區別類似炒鍋燒飯和微波爐燒飯的區別布拉格效應？典型TN-LCD 電光曲線：典型的TN-LCD的電光特性P1/P2P1P21. OFF狀態下的透過率特性a. 由扭曲排列的向列型液晶（TN-LCD)的光波導效應：得：螺距和厚度

2、的關系 扭曲雙折射層的光學性質，E.P. Raynes曾經用瓊斯矩陣進行了計算。 Raynes描述了透過m個雙折射層后初始平面偏振光的最終狀態，每一層的主軸相對于前一層均轉過一小角度。通過取極限m，最后得到扭曲向列型液晶的瓊斯矩陣：Stand on the shoulder of giantsyzxEinJ1J2J3EoutTN-LCD的透過特性方法-瓊斯矩陣旋轉角液晶矩陣檢偏器光波導相位延遲扭曲角度其中：無窮多層近似根據透過率定義：整理化簡得到： 對于TNLCD，將P1和P2平行放置，且讓n1/P1/P2，則= 0 。因此： 以nd為自變量，以T為函數，解入射光波長為0.55mm時透過率T等

3、于零的條件，得： 或： 適用任何情形=0.55時透過率隨Dnd變化的情況：ndT第一0點優點品！第二0點將就第三0點山寨第四0點。白光照射下透過率隨Dnd變化的情況：T2. 閾值特性fqzxy向列型閾值電壓：將代入上式，作積分，并令變分等于0，按以前的推導方式得：這個是所有液晶問題分析的通用步驟！指向矢分布假設自由能密度轉換歐拉方程數值計算！對于TN型，典型地，5CB（4.95，2.48，6.15）* 10-12 N = 10.10Vth=0.79 V； 實測 V10=1.73扭曲閾值電壓 TN型液晶顯示器的視角測量裝置與顯示視角的極坐標表達方式3. TN型液晶顯示器的視角特性 徑向是俯角角向

4、是方位角光波導相位延遲扭曲角度透過率：對比度：因此透過率受到光波導相位延遲量的影響，而相位延遲是視角的函數，因此對比度也是視角的函數視角E光折射率光波導相位延遲透射率對比度視角最佳優化方向可選條件 :光波導相位延遲扭曲角度偏振片旋轉角得到一個最佳的：問題：什么是最佳？水平方向的視角垂直方向的視角問題：為什么左右視角對稱，上下視角不對稱？4. IPS 和VAIPS：In-Plane switching 共面轉換VA：Vertical alignments 垂面模式閾值電壓跨度厚度VA：Vertical alignments 垂面模式上機作業：通過取極限m，最后得到扭曲向列型液晶的瓊斯矩陣：第三節

5、 超扭曲效應（STN）TNLCD的銳度特性 對于只需要明暗兩種狀態的顯示器件來說，這段區域則是悲劇，不黑不白！TNLCD的銳度特性 銳度表達為：也可以表示為：根據計算，有：最佳優化方向可選條件 :光波導相位延遲扭曲角度偏振片旋轉角優化參數：銳度不同扭曲角條件下中心液晶分子的傾角隨電壓的變化扭曲角電壓最大偏轉角度怎么做到的？ T. J. Scheffer首先設計了超扭曲雙折射效應（Super-twist Birefringence Effect，簡稱為：SBE）的顯示器。 透射率 % SBE的電光特性。與LCD的電光特性相比較，可以看出電光特性極為陡峭 P1/P2不加電呈現黃色！為什么?不加電呈現藍色！為什么?重點：歸納對扭曲角為90的TN-LCD設計，應遵從如下設計原則： (1)光程差的選取應滿足第一極小(n d0.5m)或第二極小(n d1.1m)原則； (2)對常黑型顯示（或稱為負性顯示，不加電場時T0），偏振片平行配置P1/P2；對常白型（或稱為正性顯示，不加電場時T1），偏振片垂直配置P1P 2； 一些重要器件的瓊斯矩陣如下：(1). 線偏振器，透光軸與X軸成角 (2).一般波片，產生位相差為。a.快軸在X方向： b.快軸Y方向： c.快軸與X軸成45o角： 若液晶層對光的兩