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(yīng)用最廣泛的入門級(jí)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(jìn)了研究，對(duì)TN液晶顯示器字朦問題的解決展開了實(shí)驗(yàn)研究，并對(duì)得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果作了詳細(xì)分析，以期能為解決TN液晶顯示器字朦問題提供參考。

【關(guān)鍵詞】TN液晶顯示器；問題；研究

0.引言

隨著科學(xué)信息技術(shù)的發(fā)展，液晶顯示器在如今社會(huì)中各個(gè)行業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用。但是如果當(dāng)液晶顯示器長(zhǎng)久工作或者是受到離子的污染，便會(huì)出現(xiàn)局部對(duì)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(huì)嚴(yán)重影響到顯示器的使用，所以預(yù)防顯示器出現(xiàn)字朦的問題對(duì)顯示器正常的工作運(yùn)行尤為重要。本文就TN液晶顯示器字朦的問題進(jìn)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(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)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(dòng)波型共有三種，分別為iv、、號(hào)。用自制的波型發(fā)生器發(fā)送信號(hào)，不同的波型采用不同的Vo，但有效值相等。用熱風(fēng)爐來實(shí)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(guó)進(jìn)口的MODEL2200A型液晶測(cè)試儀測(cè)量電流，該測(cè)試儀可測(cè)取試樣的動(dòng)態(tài)電流，即電容和電阻兩部分電流之和，也可只測(cè)取試樣的靜態(tài)電流，即電阻部分產(chǎn)生的電流。本試驗(yàn)僅測(cè)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(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖1、圖2、圖3分別表示驅(qū)動(dòng)頻率、驅(qū)動(dòng)波型和環(huán)境溫度對(duì)字朦的影響?？v坐標(biāo)表示10個(gè)樣品中出現(xiàn)字朦樣品的百分率，橫坐標(biāo)表示試驗(yàn)時(shí)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(hào)波型驅(qū)動(dòng)的試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。從圖3可以看出：用頻率為16Hz驅(qū)動(dòng)時(shí)，樣品出現(xiàn)字朦的速度很快；用32Hz驅(qū)動(dòng)時(shí)較慢，用64Hz驅(qū)動(dòng)時(shí)不出現(xiàn)字朦。圖4表示波型對(duì)字朦的影響。從圖4看出，在頻率為32Hz或64Hz時(shí)，波型比號(hào)波型更容易出現(xiàn)字朦。圖5反映了不同的環(huán)境溫度對(duì)字朦的影響。從圖5看出，波型和頻率相同時(shí)，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(jié)果討論

如何解釋驅(qū)動(dòng)頻率、工作溫度和驅(qū)動(dòng)波型對(duì)字朦的影響，是比較復(fù)雜的問題。從有限的文中得到的信息，大抵認(rèn)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(dǎo)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(duì)離子的作用機(jī)理都未作清楚的論述。筆者認(rèn)為，雖然上述這些解釋有些模糊，但無(wú)疑，離子是很關(guān)鍵的因素。因此，本文亦用離子的觀點(diǎn)來簡(jiǎn)單、宏觀地討論盒外因素對(duì)字朦的影響。

我們?cè)谠囼?yàn)中發(fā)現(xiàn)了一些字朦與離子直接有關(guān)的現(xiàn)象，如圖4～6所示。所有這些圖中的縱坐標(biāo)表示樣品的靜態(tài)電流密度，單位為μA/cm2；橫坐標(biāo)中的數(shù)字，對(duì)應(yīng)為圖1中的電極序號(hào)：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(wú)施加電壓；表示此電極無(wú)字朦；表示此電極有字朦；水平虛線表示樣品試驗(yàn)前的靜態(tài)電流密度；折線是試驗(yàn)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(yàn)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(yàn)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(gè)數(shù)據(jù)都是10個(gè)樣品的平均值。比較圖5和圖6可知，當(dāng)環(huán)境溫度和驅(qū)動(dòng)波型相等，但頻率不同時(shí)，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(yàn)時(shí)間都比圖6中樣品的小，但32Hz頻率時(shí)，離子向5號(hào)電極的聚集大于64Hz時(shí)的聚集。這說明低頻驅(qū)動(dòng)時(shí)的離子聚集大于高頻驅(qū)動(dòng)時(shí)的離子聚集，因此，導(dǎo)致圖1中出現(xiàn)了字朦隨頻率減小而增大的結(jié)果。頻率的影響還有如下特征，即用32Hz驅(qū)動(dòng)時(shí)字朦面積較大，用64Hz驅(qū)動(dòng)時(shí)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(shí)，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(shí)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(yàn)結(jié)果，雖然能解釋外部因素對(duì)字朦的影響，但仍有很多現(xiàn)象不能解釋。例如，為什么一個(gè)在32Hz驅(qū)動(dòng)下出現(xiàn)字朦的樣品，當(dāng)頻率調(diào)到64Hz時(shí)字朦減輕，而頻率調(diào)到128Hz時(shí)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(dāng)溫度降到常溫時(shí)字朦減輕，再降低溫度時(shí)字朦會(huì)消失？

4.結(jié)論

綜上所述，液晶顯示器出現(xiàn)字朦的問題對(duì)顯示器的正常工作運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的危害影響，所以必須采取相應(yīng)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(jìn)了研究，分析了幾種容易出現(xiàn)字朦問題的條件，相信對(duì)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(xiàn)】

[1]李永忠，陳偉川.TN-LCD的視角特性[J].現(xiàn)代顯示，2005（09）.

[2]王學(xué)君.液晶顯示器視角特性的研究與改進(jìn)[J].電子科技大學(xué)，2008.