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IPS液晶显示屏的显示原理

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IPS液晶显示屏的显示原理

IPS显示模式以其优秀的全视角特性、动态清晰度、色彩还原效果,成为TFT LCD液晶显示屏中的理想显示技术。在科技含金量较高的航天、医疗、户外等领域,IPS显示技术也是理想的选择。IPS的显示原理是一种液晶分子在平面内转动,实现亮度控制的显示技术。随着工艺、材料和像素结构的不断改进,IPS显示技术的性能越来越完善。下面,我们从光学原理、电学原理两方面,来阐述IPS液晶显示屏的显示原理。

IPS液晶显示模式

一、IPS液晶显示屏的光学原理。IPS显示的光学原理主要研究IPS各项光学指标与设计的关系,以获得最佳的光学规格。亮度、对比度、可视角度是主要的IPS光学规格。IPS显示的亮度设计基础,是获得一条理想的V-T曲线。通常,IPS透过率和驱动电压之间的关系曲线,我们简称IPS显示V-T曲线。首先我们介绍一个概念,IPS液晶分子的初始方位角,它是IPS液晶分子在横向电场E的作用下发生转动,偏离平面的Y轴后,与X轴形成一个小于90度的方位角,我们称它为初始方位角。初始方位角的设计直接影响IPS液晶显示的V-T曲线,进而影响IPS显示的细腻程度。初始方位角在77度时,IPS液晶分子取向明显,很容易在外加电压的触动下发生偏转。因此,IPS显示往往会选择初始方位角77度以下的V-T曲线,从而获得更加细腻的显示效果。接下来,我们介绍一下可视角度和对比度。可视角度的本质是液晶屏360度空间范围内的对比度高低水平。IPS显示技术就是为了解决TN显示中存在的可视角度窄的缺陷而发展起来的显示技术。IPS液晶分子是沿着CF侧偏光板的偏光轴方向平行于显示屏表面的,所以从斜视角看,相应的透过率变化很小,几乎不会发生灰阶反转。因此,IPS液晶显示屏可以在上、下、左、右四个方向上获得170度以上的可视角度范围,对比度稳定性良好。

二、IPS液晶显示屏的电学原理。IPS显示的电学原理主要是研究IPS液晶屏的阈值电压。根据液晶电学知识,外加电压产生的力矩是促使液晶分子转动的原动力,而弹性力是抑制液晶分子转动的阻力。当弹性力和力矩平衡时的外加电压就是IPS液晶屏的阈值电压。IPS液晶屏比TN液晶屏的阈值电压要大得多,而IPS液晶屏的阈值电压与盒厚以及电极间距有关,因此,一般通过电极间距的设计来调节IPS液晶屏的阈值电压。

本文从光学原理、电学原理两方面,来阐述IPS液晶显示屏的显示原理,希望对大家了解IPS显示技术有所帮助。

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