LCD基础光学特性介绍

1、Giantplus TechnologyConfidential 2022/4/10WHC / R&D Panel Tech. Dept.1LCD基礎光學特性介紹 凌達光電 吳梓平Giantplus TechnologyConfidential 2022/4/10WHC / R&D Panel Tech. Dept.2一、光學基本概念 1、光的結構 2、光的性質Giantplus TechnologyConfidential 2022/4/10WHC / R&D Panel Tech. Dept.3光学基本结构光学基本结构 1、光的組成、光的組成：垂直方向之电场与磁场交

2、叉感应产生交變電磁場。 类似正弦波。其中主要起作用的是电场分量。 電場E磁場HGiantplus TechnologyConfidential 2022/4/10WHC / R&D Panel Tech. Dept.42、基本参数：、基本参数：频率f 、光速v、波长 XYZ Giantplus TechnologyConfidential 2022/4/10WHC / R&D Panel Tech. Dept.5 方向 a. 光的行進（传播）方向 b. 偏振方向光的行進（传播）方向垂直于偏振方向 偏振方向 XYZ 行進方向Giantplus TechnologyConfiden

3、tial 2022/4/10WHC / R&D Panel Tech. Dept.6光的基本性質光的基本性質 1、偏振、偏振 2、折射與雙折射、折射與雙折射 3、幹涉、幹涉Giantplus TechnologyConfidential 2022/4/10WHC / R&D Panel Tech. Dept.71. 偏振： a. 线偏振光 b. 圆偏振光 c. 椭圆偏振光 -1-0.500.51-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81YX-1-0.500.51-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81YX-1-0.500.51-1-

4、0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81YXGiantplus TechnologyConfidential 2022/4/10WHC / R&D Panel Tech. Dept.8所以自然光是許多波長, 各方向偏振, 不同步調地朝同方向行進，不呈現偏振性質, 是圓偏振光Giantplus TechnologyConfidential 2022/4/10WHC / R&D Panel Tech. Dept.92. 折射 n0 *sin i = n0*sin r = n *sin t n = n0*sin i / sin t (by Snells law) Z

5、X反射光nn0入射光折射光irtGiantplus TechnologyConfidential 2022/4/10WHC / R&D Panel Tech. Dept.10雙折射：原因是由於晶體各方向介電系數不同，對電場分量影響不一致ZX反射光nn0入射光尋常光線(o光)irt異常光線（e 光）Giantplus TechnologyConfidential 2022/4/10WHC / R&D Panel Tech. Dept.11*雙折射 (有色散, 且有方向性.) 此種材料對各波長的光來說, d固定, n隨波長改變, 須配合 偏光片來得到單色光.NzNy(no)Nx(n

6、e)nWavelength (nm) nWavelength (nm) 90%10%v10v90光電特性曲線陡度=V90 V10Giantplus TechnologyConfidential 2022/4/10WHC / R&D Panel Tech. Dept.123. 幹涉幹涉條件：3-1 頻率基本相同3-2 震動方向相同3-3 相位差恆定幹涉光的可見度K=(IM-Im)/(IM-Im)光強I=（I1+I2）(1+Kcos ) 為位相差 Giantplus TechnologyConfidential 2022/4/10WHC / R&D Panel Tech. Dept

7、.13 LCD相關材料的上述特性簡介1. 偏光片 考慮穿透率(43%), 偏光度(96), 偏振光穿透軸角度, 底色, 厚度, 均勻度, 表面處理, 不含Diffuser等特性.Giantplus TechnologyConfidential 2022/4/10WHC / R&D Panel Tech. Dept.142. 位相差板 (不加偏光片無用武之地) Nzn = ne - no垂直視角傾斜視角Ny (no)Nx (ne)nf (HZ) n (nm) Giantplus TechnologyConfidential 2022/4/10WHC / R&D Panel Tec

8、h. Dept.15位相差板是用來補償LCD的色散.NRF570n*d (nm) 820 570 (nm) 570 589LCDNRF570Phase Retardation = 2 * nd / 570 = 2*570/570Giantplus TechnologyConfidential 2022/4/10WHC / R&D Panel Tech. Dept.16偏光片+/4片(位相差板)=圓偏光片.B =/2=/4G =/2=/4R =/2=/4 左旋：位相差（0， ） 右旋：位相差（ ,2 ）Giantplus TechnologyConfidential 2022/4/10W

9、HC / R&D Panel Tech. Dept.173. LCn = n - n ; = - 有色散, 且有方向性, 但不吸收光.dnematic director orientationnnnzyxGiantplus TechnologyConfidential 2022/4/10WHC / R&D Panel Tech. Dept.18液晶分子 長軸方向(光軸)ABA方向電場方向/ / 長軸方向，為正常光線A方向電場方向 長軸方向，為異常光線Aneno1、雙折射Giantplus TechnologyConfidential 2022/4/10WHC / R&D

10、 Panel Tech. Dept.192，旋光效應光線隨液晶扭曲方向而扭曲,不改變偏光狀態Giantplus TechnologyConfidential 2022/4/10WHC / R&D Panel Tech. Dept.205. LCD a. TN LCD (Twist 180o) Twist = 90o 偏光片穿透軸 與配向方向相 同.通光軸Giantplus TechnologyConfidential 2022/4/10WHC / R&D Panel Tech. Dept.21b. STN LCD (Twist 180o) Twist = 220o、240o、2

11、70o Gray,Yellow,Blue,FSTN Mode 偏光片穿透軸與配向方向夾45o左右. Giantplus TechnologyConfidential 2022/4/10WHC / R&D Panel Tech. Dept.2230在LCD中，位相差 =(2 /) * nd=2k + /2Twist 2400 /2 3/2 2 0 左旋 2 右旋RGB下偏光片下偏光片位相差板上偏光片上偏光片位相差引起幹涉圖像：BRGGiantplus TechnologyConfidential 2022/4/10WHC / R&D Panel Tech. Dept.23STN與TN主要區別原理不同：1、TN應用LC旋光性能2、STN應用LC旋光性、雙折射Giantplus TechnologyConfidential 2022/4/10WHC / R&D Panel Tech. Dept.24LCD 相關材料偏光片(RDF)位相差板液晶彩色濾光片玻璃基板擴散層反射層半透層集