TN液晶显示器字朦问题的研究

贺杰

【摘 要】TN，全称Twisted Nematic（扭曲向列型），是显示器屏幕的一种类型。由于低廉的生产成本使TN成为了应用最广泛的入门级液晶面板，在目前市面上主流的中低端液晶显示器中被广泛使用。本文就TN液晶显示器字朦的问题进了研究，对TN液晶显示器字朦问题的解决展开了实验研究，并对得出的实验结果作了详细分析，以期能为解决TN液晶显示器字朦问题提供参考。

【关键词】TN液晶显示器；问题；研究

0.引言

随着科学信息技术的发展，液晶显示器在如今社会中各个行业都得到了广泛的应用。但是如果当液晶显示器长久工作或者是受到离子的污染，便会出现局部对比度下降和边角发白的现象，这就是所谓的显示器字朦问题。液晶显示器出现字朦的问题会严重影响到显示器的使用，所以预防显示器出现字朦的问题对显示器正常的工作运行尤为重要。本文就TN液晶显示器字朦的问题进了研究，以期能为解决TN液晶显示器字朦问题提供参考。

1.实验简介

我们按常规的工业生产方法制作样品液晶盒，使用的液晶和PI定向层也是常用的材料，故意使液晶受离子污染。驱动波型共有三种，分别为iv、、号。用自制的波型发生器发送信号，不同的波型采用不同的Vo，但有效值相等。用热风炉来实现50℃环境，误差±1℃。利用室温来代替28℃，误差±2℃。我们采用从美国进口的MODEL2200A型液晶测试仪测量电流，该测试仪可测取试样的动态电流，即电容和电阻两部分电流之和，也可只测取试样的静态电流，即电阻部分产生的电流。本试验仅测常温下的静态电流，并直接用静态电流来表征液晶中离子的多少。

2.实验结果

图1、图2、图3分别表示驱动频率、驱动波型和环境温度对字朦的影响。纵坐标表示10个样品中出现字朦样品的百分率，横坐标表示试验时间。所有试样的静态电流密度Is=（5±0.2）μA。用三种不同频率的iv号波型驱动的试验结果如图3所示。从图3可以看出：用频率为16Hz驱动时，样品出现字朦的速度很快；用32Hz驱动时较慢，用64Hz驱动时不出现字朦。图4表示波型对字朦的影响。从图4看出，在频率为32Hz或64Hz时，波型比号波型更容易出现字朦。图5反映了不同的环境温度对字朦的影响。从图5看出，波型和频率相同时，常温下的样品不出现字朦，但在50℃环境下，却很容易出现字朦。

3.结果讨论

如何解释驱动频率、工作温度和驱动波型对字朦的影响，是比较复杂的问题。从有限的文中得到的信息，大抵认为字朦是由离子引起的。离子破坏了液晶的光电特性，离子受直流电的诱导后，在定向层和液晶之间吸附，产生了离子电压Vion，使液晶盒的有效电压Veff降低，从而出现字朦。各种说法对离子的作用机理都未作清楚的论述。笔者认为，虽然上述这些解释有些模糊，但无疑，离子是很关键的因素。因此，本文亦用离子的观点来简单、宏观地讨论盒外因素对字朦的影响。

我们在试验中发现了一些字朦与离子直接有关的现象，如图4～6所示。所有这些图中的纵坐标表示样品的静态电流密度，单位为μA/cm2；横坐标中的数字，对应为图1中的电极序号：E？表示前后电极都施加电压；E+表示只有后电极施加电压，前电极无施加电压；表示此电极无字朦；表示此电极有字朦；水平虚线表示样品试验前的静态电流密度；折线是试验后各电极静态电流密度的连线。我们发现，经过试验后的试样，各电极下的静态电流密度都发生了很大的变化，有的增大，有的减少，并且在不同的试验条件下，由离子迁移重新分布引起的静态电流密度的变化也是不同的。图中每个数据都是10个样品的平均值。比较图5和图6可知，当环境温度和驱动波型相等，但频率不同时，盒内离子沿玻璃平面迁移聚集的状态不同。尽管图5中样品的静态电流密度和试验时间都比图6中样品的小，但32Hz频率时，离子向5号电极的聚集大于64Hz时的聚集。这说明低频驱动时的离子聚集大于高频驱动时的离子聚集，因此，导致图1中出现了字朦随频率减小而增大的结果。频率的影响还有如下特征，即用32Hz驱动时字朦面积较大，用64Hz驱动时字朦比较边角化，也就是说，前者字朦程度大，后者字朦程度轻，这也能用离子聚集来解释。比较图4和图5也不难看出，其他外界条件相似时，在高温下，试样中的离子更容易聚集，而在常温下，离子的聚集却较难。这也能解释为什么在图3中表现出温度升高时字朦出现加快的现象。

用外部因素引起离子聚集程度差异的试验结果，虽然能解释外部因素对字朦的影响，但仍有很多现象不能解释。例如，为什么一个在32Hz驱动下出现字朦的样品，当频率调到64Hz时字朦减轻，而频率调到128Hz时字朦可能完全消失？再如，为什么在50℃下出现了字朦的样品，当温度降到常温时字朦减轻，再降低温度时字朦会消失？

4.结论

综上所述，液晶显示器出现字朦的问题对显示器的正常工作运行会产生严重的危害影响，所以必须采取相应措施抑制显示器字朦问题过早的出现。本文就TN液晶显示器字朦的问题进了研究，分析了几种容易出现字朦问题的条件，相信对解决TN液晶显示器字朦问题有一定的参考借鉴作用。 [科]

【参考文献】

[1]李永忠，陈伟川.TN-LCD的视角特性[J].现代显示，2005（09）.

[2]王学君.液晶显示器视角特性的研究与改进[J].电子科技大学，2008.