与传统光学不同的是，由光学与微电子、微机械、纳米技术互相融合、渗透、交叉而形成的前沿学科――微纳光学，变革了传统光学与技术的发展路线。这门新兴的交叉学科在信息、能源、生命、环保、宇航、国防等领域均已产生新的重要应用。在我国，微纳光子学的发展也日益受到重视，未来发展前程似锦。
1996年，付永启博士毕业。近20年过去，付永启一直没有离开过微纳光学研究领域，在他看来，尽管微光学似乎看不见，摸不着，但从人们的生活乃至国家的高尖端科学都离不开它。这正是它的魅力所在。
“微纳光子虽小，照亮我们未来的路”
1994年，付永启在中国科学院长春光学精密机械与物理研究所攻读博士学位，“当时是跟导师一起做国家航天项目中的一个子项目――‘动态目标发生器’的研究，我主要负责曲面光刻的研究。”那是他接触到微光学并逐渐对微光学元器件的设计制作产生兴趣的开始。
在博士后研究阶段，付永启又接着在衍射光学元件的设计制作方面开展了深入研究。随后为了开阔视野、提升研究能力，付永启于1998年赴新加坡南洋理工大学精密工程与纳米技术中心作研究员，借助当地优越的软硬件条件继续深入开展微光学以及后期纳米光学领域的研究工作。
从此，一个崭新的世界――纳米光学这个交叉领域逐步在他面前展开。
正如他所说的“学得越多就会发现自己不懂的东西越多”，在学习和研究过程中，他觉得不应该囿于领域，萌生了走出国门看看的念头。1998年，他选择赴新加坡南洋理工大学精密工程与纳米技术中心做研究员。后来，又通过那里获得了在麻省理工学院作访问学者的机会。
通过与科研院所及工业界的合作，付永启开展了多个横向和纵向项目研究，接触到了微电子、微机电系统（MEMS）、微纳加工、纳米计量及生化分析等多学科领域的知识，先后完成了多项重大研究课题，并取得了许多创新性成果。
借助于国外较好的软硬件条件，付永启快速提高了独立开展科研工作的能力。东西方文化在他身上相遇，已经不再是形式的混体，而是精神层面的和平融合，使得付永启的治学态度里，囊括了中国智慧的通达以及西方思想严密的逻辑性，在这种态度的指引下，他对科研工作有了更深层次的认识，同时对科学研究也更加热爱。
2001年，付永启将目光专注到了一种新的微纳光学元件一步加工制作方法―聚焦离子束制作技术上，经过两年的反复研究、实验，终于获得成功并使该技术逐渐走向成熟。
付永启利用纳米加工技术实现了微光学元件与光电子元/器件的集成一体化，即利用聚焦离子束技术直接一步将微光学元器件甚至纳米光子元器件与光电子器件（如半导体激光器、光导纤维等）集成于一体，从而达到直接控制光束的目的。这一技术摆脱了传统的采用离散光学元件对激光束进行准直或聚焦的方法，不但减少了光学系统的元件数，而且节省了空间，更容易实现系统的轻量化和小型化，对微系统的开发具有重要意义。
同时，他还发现了两种材料，它们在聚焦离子束轰击下具有材料自组织成型特性，该特性可直接用于微光学元件的结构成型。以该技术为基础，能够制作出几种特定的微光学元件，包括微正弦光栅、微闪耀光栅等。
此外，付永启还利用聚焦离子束直接写入法和辅助沉积法成功实现了微光学元件与光电子元/器件的集成一体化；也就是说，该集成一体化既可以采用基于聚焦离子束去除材料的方法实现，也可以利用材料生长的方法来得到。从而为光学系统的小型化、微型化、平面化提供了制作技术保障。该集成一体化元/器件已经广泛应用于生命科学、生化、通信、数据存储等领域，至今仍在应用，还没有其他方法能够替代。
值得一提的是，聚焦离子束技术在微电子行业的广泛应用，大大提高了微电子工业上材料、工艺、器件分析及修补的精度和速度，目前已经成为微电子技术领域必不可少的关键技术之一。同时，由于它集材料刻蚀、沉积、注入、改性于一身，有望成为高真空环境下实现器件制造全过程的主要加工手段。
“研究要服务社会，我们要瞄准国家重大需求”
“在国外更能体会到‘国家’两字的真实内涵，真心希望自己的祖国能够早日强大。当2008年北京奥运会开幕式上播放出《我的祖国》这首歌时，激动的心情难于言表，内心百感交集。”付永启感慨道。2007年，付永启放弃国外优越的待遇和生活，带着累累硕果和先进理念回国，先后受聘于中国科学院光电技术研究所微细加工光学技术国家重点实验室和电子科技大学物理电子学院。
“刚回国时想有一个属于自己独立的科研小组和相对宽松的科研环境，在这种环境中能静下心来实际做点科研，希望能从科研工作和培养学生方面体现出自身的价值所在。科学研究最终是要服务社会的，而具体的应用领域要瞄准国家的重大需求。”付永启是这样说的，也是这样做的。
在学校和所在团队的支持下，付永启在纳光子结构、元器件及其应用方面取得多项国家自然科学基金项目的资助。提出了两种基于纳金属结构的超分辨透镜，该透镜可方便地通过聚焦离子束技术一步制作出来，其光学表征可利用近场扫描光学显微镜实现；基于表面等离子体极化用于生化免疫分析：设计和制作了菱形纳金属颗粒，并成功地用于老年痴呆症（ADDL）以及SEB病毒素的测试；有源及无源光电子器件与衍射光学元件的集成；基于聚焦离子束技术的微光学元器件的一步制作技术的开发和拓展；基于纳光子器件微探头的纳米计量系统的概念设计：提出利用纳光子超透镜微探头并结合激光多普勒外差干涉技术实现纳米缺陷的动态在线检测，该内容已获得美国专利授权。
研究工作的创新点主要体现在微光学元件的加工制作技术上，国际上首创采用聚焦离子束技术直接一步加工和制作微小光学元件，具体包括微型衍射、折射、折衍混合、柱面、及椭球面透镜等。这一创新技术解决了一些常规微光学元件制作方法难以实现的微光学元器件集成一体化问题，为光学系统紧凑化和小型化，以及微光学系统的研究开发提供了一条新的有效途径。
如果把才华比作剑，那么勤奋就是磨刀石。付永启和课题组成员付出了超乎寻常的努力，经过多年的努力拼搏，在纳米光学、微细加工、纳米加工、衍射光学及微光学领域取得多项研究成果，在国际相关著名学术期刊和国内核心学术期刊上150余篇，其中被SCI检索收录论文120余篇，以第一作者撰写和58篇，以通讯作者100余篇，JCR分区一区刊物论文23篇，影响因子IF>3.0的论文46篇（占SCI论文总数的34%），论文累计被引次数1100余次，单篇他引最高次数83次，JCR统计h指数18。其中，代表论文之一：“OpticsExpress18（4），3438-3443（2010）”被国际文献追综机构BioMedLib于2011年2月28日评为纳光子结构领域的“Top10”论文之一；此外，在该领域国际著名学术刊物Plasmonics（该刊物属于JCR分区一区刊物）上陆续发表系列研究论文22篇。
此外，付永启在微纳加工及纳米光学领域分别撰写五部英文专著中的各一章：即EncyclopediaofNanoscienceandNanotechnology（2ndEdition，出版号：ISBN：1-58883-159-0）、Lithography：Principles，ProcessesandMaterials（出版号：ISBN：978-1-61761-837-6）、Plasmonics：PrinciplesandApplications（出版号：ISBN：979-953-307-855-6）IonbeamsinNanoscienceandTechnology（出版号：ISBN978-3-642-00622-7）、和《Nanofabrication》（出版号ISBN：978-953-307-912-7）；并独立撰写中、英文专著各一部，分别为《纳光子学及其应用》（出版号ISBN：978-7-80248-537-2）（该书是目前国内唯一一部具有自己独立编著版权的全面系统地介绍纳米光学发展前沿的中文专著，出版后得到同行的一致好评。）、英文专著书名为《SubwavelengthOptics：TheoryandTechnology》；并以此为基础，在国内首次开设了《亚波长光学》课程，于2009年秋在电子科技大学作为研究生专业课程讲授。自2010年电子科技大学研究生院和中国科学院长春光学精密机械与物理研究所研究生部均采用《纳光子学及其应用》一书作为研究生专业课程：《亚波长光学》及《纳米光学》的指定教材。该书作为2011年电子科技大学“十二五”规划研究生教材建设立项支持（项目编号：11211CX20401），于2012年12月末成功出版了修订版。
有关利用聚焦离子束一步制作微光学元件的内容被法国DELAWARE大学电子和计算机工程系RobertG..Hunsperger教授写入其编著的教科书《IntegratedOptics：TheoryandTechnology》（第五版）的一个章节中。部分研究结果还被美国网络多媒体组织NANOPOLISTM于2007年出版的《纳米技术百科全书》多媒体教程引用并收录，并被邀请作“聚焦离子束”章节的内容评审人。
学术刊物论文中有关基于聚焦离子束直接沉积实现微型柱面透镜与边缘发射型半导体激光器集成化实现激光束的一维和二维整形的技术、以及类金刚石薄膜上一步写入微透镜技术，被国际上面向工业界的杂志LaserFocusWorld分别摘录并以新闻简报的形式在“光电子世界新闻”栏目中公布；并已分别获得美国发明专利和中国发明专利的授权。
鉴于他出色的科研成就，近年来相继在美国、加拿大、日本、韩国、新加坡、中国等国举办的衍射光学与微光学、微加工及纳米加工、离子束及应用、精密工程、纳米技术NanoTech2004、亚洲光电子PhotonicsAsia2004、ICAMT2005、NanoMan2008、Nanophotonics2009等专题会议及年会上作大会报告及特邀报告。
2010年，付永启被国家科技部聘请为国家重点基础研究计划（973）项目“光学自由曲面制造的基础研究”的项目专家组成员；并受邀分别担任国际学术刊物PhysicsExpress、QuantumMatter、JournalofElectromagneticFieldAnalysesandApplications的高级主编、副主编、及编委。
在现代生物科学特别是分子生物学研究成果对农业科学的广泛渗透和深刻影响下，一些微观研究领域内，生物科学与农业科学的界限，日趋消失。比如近十多年来，国际上对植物光呼吸的研究，无论生物学家抑或农学家，都积极参与研究，并且普遍认为光呼吸是由叶绿体、过氧化物酶体、线粒体三者协同作用下进行的。叶绿体体积约3下5微米，线粒体只1一3微米，而过氧化物酶体还不够1微米，呈单层膜结构并含有均质内容物的小颗粒。只有深入研究细胞内的微细结构并阐明其机能，才能深刻认识植物光呼吸的本质，这样要采取降低、抑制以至控制光呼吸的技术措施才有可能。又如要阐明根瘤菌进入豆科植物根毛细胞的机制，精细观察侵染丝(只有1微米左右)如何由根毛尖端屈曲部位侵入后在根毛细胞内的伸展状况。只要弄清楚根瘤菌进入豆科植物根部的生理生化机制及其所需的外界条件，就有可能阐明根瘤形成过程及其消耗能量与豆科植物光合产物积累量之关系，阐明根瘤形成与固氮机能以至固氮过程的生化反应，这样，对于实现非豆科粮食作物(水稻、小麦、玉米等)以及经济作物(甘蔗、烟草等)的共生固氮，对于实现生物固氮模拟技术，都具有极其重大的经济意义和科学价值。
随着科学技术、特别是生物科学中的分子生物学的迅速发展，与其说现代生物科学的研究成果不断地渗透到农业科学研究领域，不如说农业科学本身必须主动地靠拢现代生物科学，必须积极地从生物科学的最新成果中吸取丰富的营养，才能蓬勃发展。当前农业生产中存在的许多悬而未决的问题，看来有从分子生物学角度才能够彻底解决。通常在基础研究尚未取得重大进展之前，要在技术措施上会出现新突破，是不容易办到的。比如，水稻对病害(主要是稻瘟病、白叶枯病、纹枯病)、虫害(主要是三化螟、稻飞虱、稻叶蝉、稻瘦蚊)的抗性机制，以至病虫杂草对化学药物的抗药性机制等等，看来只有通过深入研究生物膜系统(细胞膜、原生质膜、核膜、液胞膜、内质网膜、线粒体膜、微粒体膜、叶绿体膜、微管膜等)表面吸附的酶种类(一个植物细胞总共含有1万种不同类型的酶分子)及其活性，膜系统对物质的透过性和能量交换，酶活性与细胞免疫能力之关系等，才会得到彻底解决。
因此，可以说，以现代生物科学的最新研究成果来武装农业科学，是积极推进农业科学向前蓬勃发展的重要因素，而现代农业科学和生产实践提出的急待解决的实际问题，又将进一步促进现代生物科学的向前发展。
二、现代生物科学与农业科学各学科彼此交叉和相互依赖，导致研究领域向综合性和多学科性的方向发展
现代农业生产以及科学研究领域，为了大幅度提高劳动生产率，越来越趋向专业化，于是各个工序、各门学科遂越分越细，这就导致它们彼此之间互相联系、互相交叉、互相依赖，单靠本门学科知识和力量，已经难于解决当前农业科学领域内提出的重大综合性研究课题，因而必须实行多学科协作，相应集中人力物力财力，才可希望取得巨大进展或突破。
现代农业科学的重大研究课题之所以愈来愈带有综合性，就是因为当前农业生产提出的要求，并不限于局部改进某些农业技术措施，以便在一定范围内能够获得高产，而更为重要的是通过积极深入的探索，为农业生产成倍成倍地增长提供带根本性的科学手段和理论依据。现今国际上实行多学科协作，组织各有关学科既分工又联合以进行总体的研究，是解决重大综合性研究项目的最常见途径。
比如，美国1975年12月制定的生物科学十项研究计划，其基本宗旨是提高动植物和微生物对于食物资源的增产效能。在这十项研究计划中，特别强调光合作用，生物固氮和细胞遗传工程三项综合性研究内容。而在生物固氮这个项目中，就组织七个研究组数十门学科参与协作研究。例如，饲用豆科和粒用豆科植物研究组，就有农学、土壤学、植物营养学、细菌学、细菌遗传学、植物遗传学、植物生理学、植物生物化学等学科参加，规定该研究组应当完成的基本目标，而各门学科再根据基本目标去分别制定其所承担的具体内容。日本制定的“生物能量的发掘与利用”(1976~1980)的五年研究计划，以提高农业生产效能为中心，把农学、基础理论与应用生物学密切结合起来，对生物能量的若干基本问题，开展综合性的研究。例如，对于提高绿色植窗光能利用率的生物学机能的研究项目中，概括五个方面的综合性研究课题。(1)剖析光能吸收机制及提高光能利用效率，(2)阐明Co:的积集、固定机制及其生理机能，(3)阐明和控制光呼吸的机制，(4)采取农学措施提高群体光能利用率，(5)研究离体叶绿体典型光合过程。每个课题又具体规定一系列研究内容。
上述实例说明，要攻破重点综合性研究项目，就需要有专门化知识和技木，实行多学科协作以及科学研究管理机构进行协调，这三者便构成现代科学技木综合性研究的完整体系。
三、深刻揭露生命现象的本质，引导农业科学向人工控制的方向发展
人类对生物界的深入认识，深刻揭露生命现象的本质和生命活动的规律，就有可能对生物体及其活动过程实行人工控制。
随着生物科学的许多新兴学科诸如分子生物学、分子遗传学、遗传生理学、遗传生物化学、分子生物物理学、细胞遗传工程学等的迅速发展和广泛渗透，必将进一步扩大生物科学的研究领域和活动范围，进一步丰富和充实生物科学的知识来源，也必将为人类控制生物活动过程提供新技术、新方法和新途径。
最近几年来，细胞遗传工程(包括基因工程和染色体工程)的研究取得重大进展。在充分阐明植物细胞具有全能性(t以ip。‘姐cy)即由一个细胞能够恢复培养成完整植物体的能力的基础上，应用现代化超速离心技术、电子显微镜以及其他现代化实验技木装备，实行细胞融合(包括异种、异属植物细胞)以图育成杂种植物，这就是当前国际上相当盛行的细胞工程育种，这样就有可能按照人们的要求，对原来人工杂交难以成功的远缘植物，采取细胞工程育种途径，以育成具备理想性状(如高产、抗病、抗虫、抗寒、优质等)的新品种或新物种。其次，在细胞化学、酶化学、特别是基因工程学取得长足进展的基础上，对DNA之类的遗传基因能够进行分离、提纯及再组成，并能将其导入另一个细胞中，实行DNA余交，以育成人们理想要求的新物种，这就是近年来生物学界常说的基因工程育种。应用基因工程育种技木，可把高蛋白的基因，导入粮食作物或微生物细胞中，以育成高蛋白的粮食作物新品种以及蛋白质高生产效能的微生物种群;也可把抗病抗虫的基因，导入高产优质的粮食作物栽培品种中，以育成具有高度抗病虫的高产优质新品种。此外，近年又发展另一种技木，称为原生质体工程育种技术，这有如把C‘植物的高光效基因及低光呼吸基因(存在于细胞核、叶绿体、线粒体等细抱器之中)导入C3植物原生质体中，使C3植物叶片光能利用率提高到接近C4植物的高光效水平，而其光呼吸消耗量则大幅度降至接近C、植物的水平。
应用原生质体融合杂交育种技术，同样对于常规杂交难以成功的异种或异属植物，也易获得成功。由于每一个体细胞原生质彼此融合后而构成的杂种植株，其本身具有二倍性，且有可育能力，无须采取秋水仙碱之类的加倍处理，可以节省染色体加倍所需的时间，大大缩短育种年限和手续。
固氮基因的转导，也是近年来细胞遗传工程的十分活跃的领域之一。简单地把固氨菌固氮基因导入粮食作物根部原生质，是不能获得成功。因此必须深入研究豆科植物与根瘤菌对大气氮素固定的遗传机制，进一步揭露生物固氮的本质。近年来逐步发现，直接还原大气氮素者，是根瘤菌所生成的固氮酶。固氮酶是由两种蛋白质亚单位构成，其中一种的分子量为180000至280000道尔顿(分子量的单位);另一种为50000道尔顿。前者含有铂、铁、硫等元素，后者只含有铁和硫。这两种亚单位相结合才具备固氮酶活性。固氮酶易受o:影响而钝化，因此，为了防止其钝化现象，就必须具备豆血红蛋自(]e沙e二飞lobin)以使细泡内氧分压降低。然而这种豆血红蛋白的形成，则是受到豆科植物的遗传控制。可见，只有深入揭露豆科植物与根瘤菌共生固氮的讥制，要实观非豆科植物的生物固氮，才有可能。
细胞遗传工程学的进一步发展，将为人们定向控制生物休遗传特性提供巨大的可能性，这样就有可能按照人类的意图改变生物的遗传性状，克服种间杂交的障碍，扩大物种杂交的范围，大幅度提高物种变异的频率。据育种学家估计，采取选择自发突变的方法育种，其产生新组合性状的速度，要比自然界的进化过程快一万倍，运用遗传工程学方法，则要快一亿到十亿倍。因此，只要人们能够更充分地掌握基因转移的方法和深入认识基因表达调节控制的规律，就能够更准确地定向改变生物体的遗传特性，为人类按照自己的需要和愿望，有计划地改造现有生物品种和创造新物种开辟广阔的发展前途。
关键词:OCB-LCD;对比度;视角
中图分类号:TN141.9文献标识码:B
OCBCraftManufactureandAngleofViewResearch
XUChang-yuan1,XIEZheng-cai2,RENLi-hai1
(1.ShenzhenJinghuaDisplayCo.,Ltd.ShenzhenGuangdong518029,China;2.CollegeofOptoelectronicEngineering,ShenzhenUniversity;ShenzhenGuangdong518060,China)
Abstract:Thisprojectbasedonthecurrentresearchofinternationalachievement,discussesandstudiesOCB(opticallycompensatedbend)design,thechoiceofmaterialandthecraftrealizesthemethod,anddiscussesthedifferentliquidcrystaltotheOCBangleofviewinfluence.
Keywords:OCB-LCD;contrast;viewing-angle
引言
近十年来,由于液晶显示器在电视、PC、通讯等众多领域的广泛应用,降低制造成本和提升显示性能是平板显示行业科研工作者们所追求的目标,相应的技术也得到越来越深入的研究。在所有的显示性能中,快速响应、高对比度以及广视角仍然是颇受关注的三个特性。本文基于OCB原理,探讨和研究OCB的结构设计和工艺实现,以期实现超过STN视角,以及同TN和STN液晶在实际OCB制作中的视角比较。
1理论基础
根据JONES矩阵和OCB的原理,设计出OCB的光学结构,并在工艺上能够实现,尤其是PI、LC和Polarizer环节的工艺材料问题得以解决。基于JONES矩阵进行液晶盒参数和对比度的设计,在JONES矩阵中,最重要的假设是在液晶盒中所有位置的所有液晶分子的取向预倾角是完全一致的。以反射型液晶显示器为例,为研究方便起见,我们假定其预倾角为0来进行光电性能的探讨,如图1所示。基于OCB的原理和JONES矩阵,对液晶盒补偿进行设计,如图2所示。
JONES矩阵表达如下:
其中:
n=ne(θ)-n0
对于双折射来说,其相互关系如下所示:
2实验参数设计
2.1结构设计的可行性分析
由于OCBπ盒的原理[2],其液晶盒的制作是相对具体的,难度在于PI层材料的选择和取向盒的制作,液晶材料的选择以及光学补偿,我们选择一款反射型中小型仪器仪表显示产品作为研究对象。
JONES矩阵提供了对通用液晶盒补偿的设计依据,同时基于OCB的特殊性,理论和实验结果的比较分析是非常重要的。
2.2材料和工艺研究的可行性分析
(1)光刻材料和工艺的研究。OCB液晶显示器在光刻图形阶段,经历了ITO导电玻璃的清洗、感光胶的涂敷以及掩膜板的曝光、显影、蚀刻、脱胶等过程。光刻的难度与所选择图形的对象是直接相关的,在该环节我们所选择的对象为常规仪器仪表显示屏,所选择的工艺为晶华公司的常规工艺,该工艺是可行的;
(2)取向层材料和工艺的研究。常规来说,液晶显示器的取向工艺一般经历图形玻璃的清洗、定向层材料的涂敷和固化、定向层摩擦等过程。根据OCB的显示原理,和普通的TN液晶显示或者TFT液晶显示相比较,因为其S态和B态的特殊性,其取向的制作是我们非常关注的。目前有使用纳米技术提升预倾角到50°的研究报导,有使用预斜蒸镀法提升预倾角的做法,但是在工艺可行性上都有较大的难度,我们将优先选择平行定向的PI;
(3)定向层摩擦工艺的研究。定向层摩擦是使之形成预倾角的定向方法,OCB看上去像两层TN模式液晶相叠,并且它的液晶分子排列是上下对称的,另外因为在弯曲排列的液晶分子中,中间的液晶分子始终处于跟基板垂直的状态。OCB模式的液晶分子长轴始终在一个平面,相对来说,只需作很小的改变就可以达到预定的位置。因此在自补偿和双轴光学膜的补偿下,OCB模式的液晶实现不错的可视角度、明显的速度优势、摩擦所形成的预倾角及方向是密切相关的,所以摩擦的工艺选择研究是问题的又一关键。
(4)盒厚与液晶的材料和工艺研究。一般的盒厚制作经历边框和公共导电胶的印刷和预固化、中间衬垫料的喷洒、边框的热压固化、裂片、液晶灌注等过程。由于盒厚和选择液晶分子的扭矩是关联的,否则就会出现所谓的所扭现象。因此连同液晶的选择,是盒厚研究内容的关键点。在目标盒厚确定后,与之匹配的工艺实现也是问题的难点。通常来说,为了保证更好的液晶显示器视角和响应特性,盒厚的选择越来越薄,盒的制作难度也就相应增加,这在研究时也是要关注的。另外对于盒厚和液晶的工艺实现中,环境和相应工装夹具的污染控制必不可少;
(5)偏光片的研发和PIN脚的装配。OCB为了实现均匀的宽视角特性,采用了自补偿和双轴光学膜的补偿模式,偏光片需要定制,这些需要和上游供应商共同研发;PIN脚的装配用晶华公司的现有条件可以实现;对于定向层材料,关键点是垂直取向PI的材料来源,前期晶华公司在光阀和双稳态产品的研发上已经积累了垂直PI的经验,拟在现有的工作基础上继续推进问题的开展解决;定向层的印刷,难度在于薄和均匀性,目前晶华公司在膜厚控制上已经达到了200±25A的水平,满足了以往光阀和双稳态产品的要求;在硬件设施上,采用国际一流的柯氏印刷设备,并且积累了厚度制作的大量经验;摩擦关键点的解决,晶华公司的设备是LCD行业的顶尖设备,其摩擦辊在2,000rpm情况的跳动
3结果与讨论
通过以上设计我们制作了一个OCB样品,本片只是使用了普通偏光片,未进行光学补偿其产品性能,经过广东省液晶工程中心测试如图3所示。
从图3可以看出,上下的视角非常好,左右和中间的视角非常差,基本上实现了OCB的宽视角,可以说本次做盒基本上达到了OCB的要求,与传统的TN、STN相比斜视角要大很多,同它们的视角原理差别很大,每个方向基本可以达到90°,为要求全视角的产品制作提供了可能。
为了进一步研究OCB的液晶与TN、STN液晶的差别,我们分别进行了一些组合试验,使用不同的液晶材料注入OCB空盒,并对5片样品做了视角测试。
当使用STN液晶材料时,由于采用了OCB盒结构,相当于扭曲角为360°的STN,所测出的视角特性相当于全视角,如图4所示,只是部分视角缺失,这可能是倾角太小,导致定向不稳定。
当STN渗入OCB材料时,视角特性和OCB很相似,如图5所示。表明在OCB液晶分子的加入后,STN液晶分子随OCB分子排列的影响很大,基本上是随着OCB液晶分子排列。
OCB液晶渗入TN液晶后和TN液晶单独注入时,TN+OCB、TN、OCB的视角没有明显变化,如图6和图7所示,可知OCB的液晶特性和TN产品比较类似,影响最小。
总的来讲,5片样品测得的视角数据相对比较差,除去采用STN的样品外,其它样品的视角特性都有这样的规律,上下视角非常大,为制作全视角提供了可行性。
4结论
OCB的视角特性在国外大学和研究所中已经成为研究前沿和热点,但在国内只见到有关OCB动力学理论计算的报导,没有关于器件结构设计和工艺实现的研究。本项目基于OCB原理,探讨和研究OCB的结构设计,成功实现了OCB制作,同时研究了TN、STN液晶与OCB液晶在OCB液晶盒中的差别。
参考文献
[1]Y.Yamaguchi,T.Miyshita,T.Uchida.Wide-Viewing-angleLiquid-Crystal[J].SIDintl.Symp.DigestLate-NewsPapers[C].1993:277-279.