TN液晶顯示器字朦問題的研究

賀杰

【摘 要】TN，全稱Twisted Nematic（扭曲向列型），是顯示器屏幕的一種類型。由于低廉的生產(chǎn)成本使TN成為了應用最廣泛的入門級液晶面板，在目前市面上主流的中低端液晶顯示器中被廣泛使用。本文就TN液晶顯示器字朦的問題進了研究，對TN液晶顯示器字朦問題的解決展開了實驗研究，并對得出的實驗結果作了詳細分析，以期能為解決TN液晶顯示器字朦問題提供參考。

【關鍵詞】TN液晶顯示器；問題；研究

0.引言

隨著科學信息技術的發(fā)展，液晶顯示器在如今社會中各個行業(yè)都得到了廣泛的應用。但是如果當液晶顯示器長久工作或者是受到離子的污染，便會出現(xiàn)局部對比度下降和邊角發(fā)白的現(xiàn)象，這就是所謂的顯示器字朦問題。液晶顯示器出現(xiàn)字朦的問題會嚴重影響到顯示器的使用，所以預防顯示器出現(xiàn)字朦的問題對顯示器正常的工作運行尤為重要。本文就TN液晶顯示器字朦的問題進了研究，以期能為解決TN液晶顯示器字朦問題提供參考。

1.實驗簡介

我們按常規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)方法制作樣品液晶盒，使用的液晶和PI定向?qū)右彩浅Ｓ玫牟牧?，故意使液晶受離子污染。驅(qū)動波型共有三種，分別為iv、、號。用自制的波型發(fā)生器發(fā)送信號，不同的波型采用不同的Vo，但有效值相等。用熱風爐來實現(xiàn)50℃環(huán)境，誤差±1℃。利用室溫來代替28℃，誤差±2℃。我們采用從美國進口的MODEL2200A型液晶測試儀測量電流，該測試儀可測取試樣的動態(tài)電流，即電容和電阻兩部分電流之和，也可只測取試樣的靜態(tài)電流，即電阻部分產(chǎn)生的電流。本試驗僅測常溫下的靜態(tài)電流，并直接用靜態(tài)電流來表征液晶中離子的多少。

2.實驗結果

圖1、圖2、圖3分別表示驅(qū)動頻率、驅(qū)動波型和環(huán)境溫度對字朦的影響?？v坐標表示10個樣品中出現(xiàn)字朦樣品的百分率，橫坐標表示試驗時間。所有試樣的靜態(tài)電流密度Is=（5±0.2）μA。用三種不同頻率的iv號波型驅(qū)動的試驗結果如圖3所示。從圖3可以看出：用頻率為16Hz驅(qū)動時，樣品出現(xiàn)字朦的速度很快；用32Hz驅(qū)動時較慢，用64Hz驅(qū)動時不出現(xiàn)字朦。圖4表示波型對字朦的影響。從圖4看出，在頻率為32Hz或64Hz時，波型比號波型更容易出現(xiàn)字朦。圖5反映了不同的環(huán)境溫度對字朦的影響。從圖5看出，波型和頻率相同時，常溫下的樣品不出現(xiàn)字朦，但在50℃環(huán)境下，卻很容易出現(xiàn)字朦。

3.結果討論

如何解釋驅(qū)動頻率、工作溫度和驅(qū)動波型對字朦的影響，是比較復雜的問題。從有限的文中得到的信息，大抵認為字朦是由離子引起的。離子破壞了液晶的光電特性，離子受直流電的誘導后，在定向?qū)雍鸵壕еg吸附，產(chǎn)生了離子電壓Vion，使液晶盒的有效電壓Veff降低，從而出現(xiàn)字朦。各種說法對離子的作用機理都未作清楚的論述。筆者認為，雖然上述這些解釋有些模糊，但無疑，離子是很關鍵的因素。因此，本文亦用離子的觀點來簡單、宏觀地討論盒外因素對字朦的影響。

我們在試驗中發(fā)現(xiàn)了一些字朦與離子直接有關的現(xiàn)象，如圖4～6所示。所有這些圖中的縱坐標表示樣品的靜態(tài)電流密度，單位為μA/cm2；橫坐標中的數(shù)字，對應為圖1中的電極序號：E？表示前后電極都施加電壓；E+表示只有后電極施加電壓，前電極無施加電壓；表示此電極無字朦；表示此電極有字朦；水平虛線表示樣品試驗前的靜態(tài)電流密度；折線是試驗后各電極靜態(tài)電流密度的連線。我們發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過試驗后的試樣，各電極下的靜態(tài)電流密度都發(fā)生了很大的變化，有的增大，有的減少，并且在不同的試驗條件下，由離子遷移重新分布引起的靜態(tài)電流密度的變化也是不同的。圖中每個數(shù)據(jù)都是10個樣品的平均值。比較圖5和圖6可知，當環(huán)境溫度和驅(qū)動波型相等，但頻率不同時，盒內(nèi)離子沿玻璃平面遷移聚集的狀態(tài)不同。盡管圖5中樣品的靜態(tài)電流密度和試驗時間都比圖6中樣品的小，但32Hz頻率時，離子向5號電極的聚集大于64Hz時的聚集。這說明低頻驅(qū)動時的離子聚集大于高頻驅(qū)動時的離子聚集，因此，導致圖1中出現(xiàn)了字朦隨頻率減小而增大的結果。頻率的影響還有如下特征，即用32Hz驅(qū)動時字朦面積較大，用64Hz驅(qū)動時字朦比較邊角化，也就是說，前者字朦程度大，后者字朦程度輕，這也能用離子聚集來解釋。比較圖4和圖5也不難看出，其他外界條件相似時，在高溫下，試樣中的離子更容易聚集，而在常溫下，離子的聚集卻較難。這也能解釋為什么在圖3中表現(xiàn)出溫度升高時字朦出現(xiàn)加快的現(xiàn)象。

用外部因素引起離子聚集程度差異的試驗結果，雖然能解釋外部因素對字朦的影響，但仍有很多現(xiàn)象不能解釋。例如，為什么一個在32Hz驅(qū)動下出現(xiàn)字朦的樣品，當頻率調(diào)到64Hz時字朦減輕，而頻率調(diào)到128Hz時字朦可能完全消失？再如，為什么在50℃下出現(xiàn)了字朦的樣品，當溫度降到常溫時字朦減輕，再降低溫度時字朦會消失？

4.結論

綜上所述，液晶顯示器出現(xiàn)字朦的問題對顯示器的正常工作運行會產(chǎn)生嚴重的危害影響，所以必須采取相應措施抑制顯示器字朦問題過早的出現(xiàn)。本文就TN液晶顯示器字朦的問題進了研究，分析了幾種容易出現(xiàn)字朦問題的條件，相信對解決TN液晶顯示器字朦問題有一定的參考借鑒作用。 [科]

【參考文獻】

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