Einführung in Breitwinkelanzeigen für VATN-LCD

Drei LCD-Technologien dominieren den Markt：

• TN (Twisted Nematic Modus)
• VA (Vertical Alignment Modus)
• ÍPS (In-Plane Switching Modus)

 

VA-Anzeigetechnologien können in drei Gruppen unterteilt werden：

• MVA (Multi-Domain Vertical Alignment) von Fujitsu
• PVA (Patterned Vertical Alignment) von Samsung
• CPA (Continuous Pinwheel Alignment) von Sharp

Um Verwechslungen mit VA-TFT-Displays zu vermeiden, bezeichnen wir VA-LCDs üblicherweise als VATN.

Vor dem Einschalten sind die Flüssigkristalle senkrecht zum Glas ausgerichtet, im Gegensatz zu TN-LCDs, bei denen sie parallel zum Substrat verlaufen. Wie in Abbildung 1 gezeigt, wird das Licht durch den Polarisator blockiert und der Bildschirm erscheint schwarz.

Wenn Spannung angelegt wird, neigen und bewegen sich die Flüssigkristalle. Mit geneigten Kristallen kann Licht leichter durch den Polarisator treten, wodurch die Anzeige weißlich erscheint. In Bezug auf den visuellen Kontrast liefert VATN bessere Ergebnisse als TN.

 

Durch die Ausrichtung der VATN-Flüssigkristalle tritt innerhalb bestimmter Blickwinkel ein „toter Punkt“ (oder Graustufen-Inversion) auf, wie in Foto Nr. 2 zu sehen ist.

Aufgrund der Rotationswinkel der Flüssigkristalle wird das durchgehende Licht richtungsabhängig, was Licht- und Farbabweichungen verursacht. Dies ist die Hauptursache für die sogenannte Graustufen-Inversion und Farbabweichung.

 

Ursache für Graustufen-Inversion：

Die langen und kurzen Achsen der Flüssigkristalle, wie in Abbildung 3 gezeigt, führen zu unterschiedlichen Brechungsgraden. Dieses Phänomen wird als Doppelbrechung (Birefringenz) bezeichnet.

LCDs nutzen diese einzigartige optische Eigenschaft von Flüssigkristallen und zeigen unterschiedliche Helligkeiten, abhängig vom Einfallswinkel des Lichts.

 

Helligkeit und Kontrast variieren je nach Blickwinkel. Dies liegt daran, dass der Beobachter aus einem Winkel mehr lange Achsen der Flüssigkristalle sieht und aus einem anderen Winkel mehr kurze Achsen. In Blickwinkeln, in denen die kurzen Achsen dominieren, kann der Beobachter die sogenannte Graustufen-Inversion sehen (dunkel wird heller, weiß wird dunkler), wie in Abbildung 4 gezeigt.

 

Um das Problem der Graustufen-Inversion zu lösen, bietet Winstar eine Lösung für den breiten Betrachtungswinkel an. Wie in Abbildung 5 gezeigt, tritt keine Inversion auf; daher ist sie ideal für Anwendungen, die hohen Kontrast und breite Betrachtungswinkel erfordern.

 

Mechanismus der VATN Full-View-Technologie：

Um tote Winkel zu reduzieren, wird der Effekt des Rand-Elektrofeldes (Fringe-Field) verwendet, bei dem die Elektroden in eine geteilte Spaltenstruktur mit Versätzen oben und unten gebracht werden, um ein symmetrisches und gebogenes elektrisches Feld zu erzeugen. Dadurch neigen sich die Flüssigkristall-Moleküle nach Einwirkung des Feldes in verschiedene Richtungen.

Wenn kein Strom angelegt ist, sind die Moleküle vertikal ausgerichtet, wie bei einem normalen VATN; nach dem Einschalten nehmen die Moleküle gleichzeitig mehrere Neigungswinkel ein. Beobachter können die verschiedenen Achsen aus allen Blickwinkeln sehen, wodurch Helligkeits- und Dunkelheitsabweichungen ausgeglichen werden, der Kontrast in verschiedenen Winkeln verbessert und der Betrachtungswinkel erweitert wird, wodurch das ursprüngliche Problem der Graustufen-Inversion gelöst wird, wie in Abbildung 6 gezeigt.

 

Produkteigenschaften von Winstar VATN Full-View：

• Hoher Kontrast: bis zu 120:1
• Breiter Betrachtungswinkel: maximal 170°(H) / 110°(V)
• Modus: eingeschränkter Negativanzeigemodus (dunkler schwarzer Hintergrund)
• Textfarbe: weiß, kompatibel mit Siebdruck, Farbe nach Wunsch anpassbar
• Duty-Anforderungen: ≤ 1/4Duty
• Hintergrundbeleuchtungsfarben: weiß / gelb-grün / grün / rot / blau

Der Unterschied zwischen VATN mit breitem Betrachtungswinkel und Standard-VATN, siehe Tabelle 1

 

Unterschied zwischen VATN Breitwinkel und Standard-VATN

Position	Interface	Maske	Blickwinkel	Spannung	Duty
Standard VATN	Zebra Heat Seal PIN	Film-Maske	3H/6H/9H/12H	VOP>4,0V	Duty ≤ 1/18
	COG	Cr-Maske ×1	Blindzone in entgegengesetzter Richtung	—	—
VATN Breitwinkel	Zebra Heat Seal PIN / COG	Cr-Maske ×2	Vollansicht, keine Blindzone	VOP>4,5V	Duty ≤ 1/4

 

PS: Der breite Betrachtungswinkel eliminiert die Blindzonen, erfordert jedoch zwei Cr-Masken, was die Kosten leicht erhöht. Außerdem wird ein Duty kleiner als 1/4 empfohlen, und VOP ist etwas höher als beim Standard-VATN.

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Weiterführende Informationen

Für Anwendungen, die sowohl eine Anzeige- als auch eine Touch-Key-Eingabefunktion erfordern, lesen Sie bitte den folgenden Artikel:

Fortschrittliches VATN-LCD mit Touch-Key-Technologie: die ideale Displaylösung