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　　●     文/河北冀雅電子有限公司  孫力騫 史悅?cè)A 韓亮

　　在TFT LCD的光學(xué)設(shè)計(jì)中，液晶面板在不加電時(shí)黑度越高越好，這樣可以取得極高的黑白對比度，在這樣的要求下VA技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并以其超高對比度獲得了負(fù)性終結(jié)者的美譽(yù)。后來在應(yīng)用液晶垂直取向技術(shù)的同時(shí)，還將傳統(tǒng)的單疇結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成多疇結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)光學(xué)特性的對稱性，再借助光學(xué)膜補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)寬視角顯示。黑白液晶顯示器在此基礎(chǔ)上應(yīng)用VA技術(shù)，除彩色效果外，可以達(dá)到與TFT同等的顯示效果，極寬的視角特性和極高的對比度效果，尤其是黑白分明的高清亮度，為負(fù)性產(chǎn)品的應(yīng)用開拓了廣闊的使用空間。

　　一、什么是VA技術(shù)

　　VA技術(shù)稱之為垂直取向液晶顯示，垂直取向液晶顯示英文全稱為Vertical Alignment  LCD，簡稱VA LCD。不同與TN模式的液晶分子90°扭曲結(jié)構(gòu)，VA模式的液晶分子近似于垂直取向。

　　二、VA技術(shù)的顯示原理是什么呢？

　　如圖所示：當(dāng)無外加電壓時(shí)，光的傳播方向與液晶分子長軸平行，有效折射率不變，不會有相位延遲的現(xiàn)象，所以原本入射光的偏振方向不變，故光不能透過第二片偏振片而形成暗態(tài)。當(dāng)外加一大電壓時(shí)，因?yàn)槠錇榻殡姼飨虍愋载?fù)型液晶，液晶分子長軸會以一定角度傾斜φ。φ會隨著電壓的加大而變小，入射偏振光會分解成兩束光，尋常光和非尋常光因折射率不同而產(chǎn)生相位延遲的現(xiàn)象，進(jìn)而改變其原本入射的線性偏振光成為橢圓偏振光，一部分的光將可以通過第二片偏振片，這就是其亮態(tài)。

　　三、VA LCD的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　將介電各向異性為負(fù)(Δε＜0)的向列型液晶夾于兩片ITO玻璃基板間，并將兩邊基板做垂直配向處理，使全部液晶分子的長軸垂直于兩基板面，并列成垂直方向排列的液晶分子。 向列型液晶與光學(xué)單軸晶體有相同的光學(xué)各向異性，其光軸與液晶分子的長軸相一致。上下偏光片光軸平行配置。

　　四、VA技術(shù)與TN技術(shù)的區(qū)別

　　五、VA技術(shù)的來源與發(fā)展

　　VA技術(shù)是由日本富士通開發(fā)出來的，其主導(dǎo)的MVA技術(shù)，而后來三星公司開發(fā)的PVA面板，是前者的繼承和改良。

　　富士通的MVA技術(shù)(Multi-domain Vertical Alignment，多象限垂直配向技術(shù))可以說是最早出現(xiàn)的廣視角液晶面板技術(shù)。該類面板可以提供更大的可視角度，通常可達(dá)到170°。通過技術(shù)授權(quán)，我國臺灣省的奇美電子(奇晶光電)、友達(dá)光電等面板企業(yè)均采用了這項(xiàng)面板技術(shù)。改良后的P-MVA類面板可視角度可達(dá)接近水平的178°，并且灰階響應(yīng)時(shí)間可以達(dá)到8ms以下,MVA多疇垂直取向器件中，上、下基板上有小凸起物作為獲得液晶分子預(yù)傾角的結(jié)構(gòu)物，液晶分子近似于垂直取向，起偏片與檢偏片的方向互相垂直，所以未加電時(shí)為暗態(tài)。當(dāng)加電壓時(shí)，使液晶分子偏離垂直方向按照預(yù)傾角設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動趨向于橫向排列。但是微小凸起的存在，使LCD的工藝制程復(fù)雜，降低了產(chǎn)品的良率。

　　三星電子的PVA（Patterned Vertical Alignment）技術(shù)是MVA技術(shù)的繼承者和發(fā)展者。其綜合素質(zhì)已經(jīng)全面超過后者，而改良型的S-PVA已經(jīng)可以和P-MVA并駕齊驅(qū)，獲得極寬的可視角度和越來越快的響應(yīng)時(shí)間。PVA采用透明的ITO電極代替MVA中的液晶層凸起物，透明電極可以獲得更好的開口率，最大限度減少背光源的浪費(fèi)。這種模式大大降低了液晶面板出現(xiàn)“亮點(diǎn)”的可能性。由于其強(qiáng)大的產(chǎn)能和穩(wěn)定的質(zhì)量控制體系，被日美廠商廣泛采用。目前PVA技術(shù)廣泛應(yīng)用于中高端液晶顯示器或者液晶電視中,PVA電極圖形的垂直取向在上下ITO電極上交錯蝕刻平行的狹縫，液晶分子位于兩基板之間。對此器件加電后，液晶分子由垂直于基板的方向向平行于基板的方向取向，通過液晶分子的4疇排列實(shí)現(xiàn)廣視角。在廣視角技術(shù)中，PVA在對比度、水平和垂直可視角度、色彩還原、成本和響應(yīng)時(shí)間等方面的特性均處于LCD行業(yè)的前沿。

　　六、VA技術(shù)在黑白LCD上的應(yīng)用

　　近年來利用VA技術(shù)逐步推廣到黑白LCD上，利用VA技術(shù)制作了很多黑白LCD產(chǎn)品：

　　七、黑白VA產(chǎn)品的對比度和視角范圍

　　由于VA產(chǎn)品工作于常黑模式 ，因沒有TN模式下液晶分子排列的非統(tǒng)一性造成的漏光現(xiàn)象，正面對比度極高，可以很容易得到500：1以上的值。在白色背光下可實(shí)現(xiàn)純正的黑色背景，基本可以實(shí)現(xiàn)全視角范圍。

　　以下就是從4個方向看到的VA顯示，可見其可以實(shí)現(xiàn)全視角顯示：

　　八、VA黑白LCD與其它技術(shù)特點(diǎn)對比

　　九、結(jié)論

　　綜上所述，VA技術(shù)可以很好的應(yīng)用到黑白LCD上面，而且具備很好的顯示特性和視角特性，是LCD中的一支奇葩。它必將會以完美的顯示效果贏得了廣大客戶的好評。