空间光调制器之液晶显示器

空间光调制器（SLM，SpatlalLightModulator）是一种能将信息加载于一维或两维的光学数据场上，以便有效地利用光的固有速度、并行性和互连能力的一类器件。目前液晶空间光调制器在空间光调制器中占有主导地位。液晶空间光调制器的显示屏通常采用扭曲向列型面板（TN面板）、平面转换型面板（IPS面板）和多象限垂直配向型面板（VA面板）三种形式。面板的类型直接与液晶显示器的响应时间、色彩、可视角度、对比度等这些重要参数相关，这些性能参数又能直观地表示液晶显示器的不同特性。下面从工作原理、性能特点及各自优势来详细介绍这三种面板。01扭曲向列型液晶显示屏（TN）扭曲向列型液晶显示屏也叫软屏，当被触摸时，屏幕上会产生波纹，因具有良好的显像性能，低能耗、成本低及响应快等优点，在通讯终端显示、电子数码产品与仪器仪表等领域被广泛使用，该类型显示器相对比较传统。当处于无电压状态时，液晶分子在配向膜的作用下成90°扭曲配向，光线通过下偏光板和液晶分子后从上偏光板射出；当施加电压时，除了上下两侧配向膜附近的液晶之外，其他大部分液晶分子垂直排列，穿过下偏光板的光线无偏转的通过液晶层。由于液晶分子平行上偏光板的偏光轴，所以光线被吸收，无法射出。其中，TFT与CF偏光板关系为正交配置；配向膜位置为正交配置；像素电极和公共电极分别位于液晶上下两侧，像素电极在TFT基板一侧，公共电极在CF基板一侧；常态模式为长白显示模式。02多象限垂直配向型液晶显示屏（VA）多象限垂直配向型液晶显示屏的宽容度和对比度都比较高，画面中黑色和白色都更加纯净使得该类显示器具有广视角及色彩准等优点，被广泛应用于中高端液晶显示器。其原理为液晶分子垂直玻璃基板取向排列，当无电压时，光线经过下偏光板后形成平行于液晶分子短轴的直线偏光，偏光方向不能转动，因此被上偏光板吸收，无法射出；在施加电压后，液晶分子沿着电场方向偏转，光线经过下偏光板和液晶层后呈（椭）圆偏振光状态，可以透过上偏光板射出。其中，TFT与CF偏光板关系为正交配置；配向膜位置为垂直配向；像素电极和公共电极分别位于液晶上下两侧，像素电极在TFT基板一侧，公共电极在CF基板一侧；常态模式为长黑显示模式。03平面转换型液晶显示屏（IPS）平面转换型液晶显示屏也被称为硬屏，该类显示屏被手触摸，画面不会发生变化，目前被用在许多旗舰显示器上，相比于TN在色彩和准确性上都更好。液晶分子在平行于玻璃基板的平面内。无电压时，光线经过下偏光板后形成平行于液晶分子短轴的直线偏光，偏光方向不能转动，因此被上偏光板吸收，无法射出；施加电压后，液晶左右形成横向电场，液晶分子沿着电场方向排列，光线经过下偏光板和液晶层后呈（椭）圆偏振光状态，可以透过上偏光板射出。其中，TFT与CF偏光板关系为正交配置；配向膜位置为平行排列；像素电极和公共电极同处液晶同侧，位于TFT基板一侧；常态模式为长黑显示模式。三大模式下的显示器性能对比反应速度：TNIPS、VA对比度：VATN、IPS色彩精准度：IPSVATN西安中科微星光电科技有限公司多年来一直从事空间光调制器的自主研发及生产，具有独特的技术优势和深厚的研发经验。近年来，公司研发团队基于TN或VA模式的液晶显示器研制了多款空间光调制器，通过液晶分子的旋转偏振性和双折射性来实现入射光束的振幅和相位的调制，可作为动态光学元件，实时地调制光强和相位的空间分布。目前本公司设计的空间光调制器在市场上流行的型号主要有：基于TN型的空间光调制器型号：TSLM-A、TSLM14U-A、TSLM-A等；基于VA型的空间光调制器型号：TSLM07U-A、TSLM16U-A。TSLM-ATSLM07U-A

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