中心議題:

• VA液晶顯示器光程差測量方法分析
• 試驗原理

解決方案:

• 測試分析不同光程差對應的高壓光電曲線

• 采用德國的光電測試設備DMS301

引言

隨著液晶顯示器的不斷發展

，對顯示對比度提出了更高的要求。使用垂直排列的液晶顯示器即VA 液晶顯示器，可以更好地減少底部漏光

，更大地提高顯示對比度。VA 液晶顯示器盒內液晶分子的排列方式是垂直排列，因此采用現有常用的光程差測試設備如CG- 200，無法測量出VA 液晶顯示器的光程差。根據VA 液晶顯示器的顯示機理
，本文通過測試分析不同光程差對應的高壓光電曲線

，總結出測量VA 液晶顯示器光程差的簡單方法
，方便進一步研究分析VA 液晶顯示器件。 1 試驗原理

在不加電狀態下，VA 液晶顯示器是利用上下兩個偏振片正交獲得極低的暗態
；在加電狀態下，垂直入射的可見光光線與液晶分子存在45°的夾角，在有效光程差等於1/2 可(ke)見(jian)光(guang)波(bo)長(chang)時(shi)，得(de)到(dao)最(zui)佳(jia)的(de)亮(liang)態(tai)顯(xian)示(shi)。有(you)效(xiao)光(guang)程(cheng)差(cha)，是(shi)指(zhi)在(zai)電(dian)場(chang)作(zuo)用(yong)下(xia)，液(ye)晶(jing)分(fen)子(zi)旋(xuan)轉(zhuan)後(hou)，整(zheng)體(ti)液(ye)晶(jing)分(fen)子(zi)所(suo)體(ti)現(xian)出(chu)來(lai)的(de)光(guang)程(cheng)差(cha)。有(you)效(xiao)光(guang)程(cheng)差(cha)不(bu)同(tong)於(yu)調(tiao)配(pei)液(ye)晶(jing)的(de)理(li)論(lun)光(guang)程(cheng)差(cha)。理(li)論(lun)光(guang)程(cheng)差(cha)（簡稱光程差），是指在理想電場作用下，液晶分子由垂直狀態完全旋轉成平行狀態
，整體液晶分子所體現出來的光程差。

由圖1 可總結出，在有效光程差較小時，可見光的各波長比較聚集
，顏色隻有黑白兩色。在有效光程差300nm 附近出現一亮態極大值
，之後隨著有效光程差的增大

，不同波長的相位差差別越大，其亮態峰值將越來越小。  
給VA 液晶顯示器從零開始加驅動電壓，由上麵的顯示原理可知，在某個驅動電壓下，有效光程差達到300nm 時，顯示亮度將達到最大值。當驅動電壓加到足夠大時，液晶分子由垂直狀態完全旋轉成平行狀態，對於某一固定光程差的VA 液晶顯示器，此時高壓狀態所對應的顯示亮度與最大值顯示亮度的比值是一定的。因此，通過測試已知不同光程差的VA 液晶顯示器

，可得出所對應的不同顯示亮度的比值，整理成圖表，為以後未知光程差產品的測試提供準確的判斷依據。
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2 試驗方案

2.1 試驗材料和測量儀器

試驗選用VA 液晶顯示器共8 小單元，分別調配合適液晶，使光程差從小到大分別為320nm、460nm、544nm、572nm
、600nm、612nm
、624nm 和648nm。

測量儀器采用德國的光電測試設備DMS301。

2.2 試驗方法

通過光電測試設備DMS301，測量每片已知光程差的VA 液晶顯示器的高壓光電曲線。測試波形選用方波SW 波形
，測試電壓逐步由0V 增加到30V。高壓選用30V
，主要因為當驅動電壓達到30V時，光電曲線平緩
，此時液晶分子基本旋轉成平行狀態，其表現出來的有效光程差已接近理論光程差。

測試出電壓0V 到30V 分別對應的顯示亮度，從而描繪出相應的高壓光電曲線，進一步整理分析不同光程差對應的高壓光電曲線。

3 試驗分析

不同光程差的VA 液晶顯示器，對應的高壓顯示亮度與最大值顯示亮度的比值，如表1 所示。
由上表可作出以下曲線
，其中，橫坐標Δnd 表示光程差，單位是nm；縱坐標Rel luminance 表示高壓顯示亮度與最大值顯示亮度的比值，單位是百分比（%）。

4 結論

采用本試驗總結出的以上Rel luminance- Δnd曲線
，對於某一未知光程差的VA 液晶顯示器
，隻需簡單測試出高壓光電曲線

，得出高壓顯示亮度與最大值顯示亮度的比值，然後對照圖2 所示的曲線
，就可準確得出相應的光程差值。