液晶面板极化电荷缓慢释放的分析
垂直取向液晶材料的电极化行为分析
垂直取向液晶材料的电极化行为分析液晶材料是一种特殊的物质，具有自由流动的液体分子和有序排列的晶体分子的特点。
通过施加电场，可以改变液晶分子的排列，从而实现液晶显示技术。
而垂直取向液晶材料作为一种常见的液晶材料，在液晶显示器中得到广泛应用。
本文将探讨垂直取向液晶材料的电极化行为，并分析其原理。
液晶分子通常会沿着特定的方向排列，这种排列会导致光的偏振方向改变。
在液晶显示器中，垂直取向液晶材料通过改变液晶分子的排列方向来实现显示效果。
垂直取向液晶材料通常由两个平行的电极板夹持，这两个电极板上涂有聚咯酸盐材料。
这种材料可以使液晶分子在无电场作用下垂直排列。
当施加电场时，电场会改变液晶分子的排列方向，从而改变液晶材料的光学特性。
具体来说，电场作用下的液晶分子会趋向于与电场方向平行排列，使得液晶层的偏振方向发生改变。
由于光的偏振性质，使得通过液晶材料后的光线可以被控制，实现液晶显示器的显示效果。
垂直取向液晶材料的电极化行为涉及到液晶分子的极化过程。
液晶分子是由极性分子组成的，具有正负电荷的差异。
当外加电场与液晶分子的极化方向相同时，液晶分子会受到电场力的作用，趋向于电场方向排列。
这种排列相互协作，使得整个液晶层呈现出一致的排列状态。
液晶分子的极化行为在分子层面上是由原子或分子内部的电子运动所引起的。
在液晶材料中，这种电子运动通常与分子的取向有关。
垂直取向液晶材料中，液晶分子会与电场方向垂直排列，这种排列使得电场能够更好地作用于液晶分子。
此外，液晶分子的极化行为还受到温度的影响。
在液晶显示器中，温度会对液晶分子的极化行为产生一定的影响。
通常情况下，液晶分子的极化程度会随着温度的降低而增加，使得液晶层的极化效果更加明显。
然而，如果温度过低，液晶分子的热运动会减弱，从而导致极化效果降低。
在实际的液晶显示器中，垂直取向液晶材料的电极化行为会受到多种因素的影响。
例如，电场的强度、频率和方向都会对液晶分子的排列产生影响。
液晶显示技术中的电场调控机制研究
液晶显示技术中的电场调控机制研究液晶显示技术作为一种广泛应用于电视、电子显示屏和计算机显示器等领域的主流技术，已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
它的诞生和发展离不开对液晶材料中电场调控机制的深入研究。
在这篇文章中，我们将探讨液晶显示技术中的电场调控机制的研究进展。
首先，我们需要了解液晶显示技术的基本原理。
液晶显示器通过控制液晶材料中的液晶分子排列方式来实现图像显示。
液晶分子在电场作用下会发生旋转或者平移，从而改变光的通透性。
这种现象被称为电光效应。
然而，液晶分子如何受到外部电场调控并产生相应变化仍然是一个具有挑战性的问题。
近年来，研究者们通过实验和理论模拟的方法，逐渐揭示了液晶显示技术中的电场调控机制。
一个重要的突破是发现了电场对液晶分子的定向作用。
在液晶材料中，分子通常呈现出一定的有序排列。
当外加电场时，电场力会使液晶分子在特定方向上取向，从而影响光的透过程度。
这种电场调控机制被称为电场定向效应。
进一步研究发现，液晶分子的取向过程与电场强度、频率和方向有关。
实验表明，当电场强度增加时，液晶分子的偏转角度也增加。
高频电场能够使液晶分子的取向变得更加稳定，而低频电场则会导致一些非线性效应的发生。
此外，电场方向的改变也会对液晶分子的排列方式产生影响。
除了电场定向效应外，其他电场调控机制也在研究中得到了关注。
例如，电场诱导液晶分子旋转，导致液晶分子的排列方式发生相应的变化。
此外，电场调控还可以通过改变液晶材料的极性或者将电场强度转化为物理力的方式来实现。
这些不同的机制为我们深入理解液晶显示技术中的电场调控提供了启示。
在实际应用中，电场调控机制的研究不仅有助于改进液晶显示器的性能，还可以为开发新型液晶材料和新的显示技术提供基础支持。
例如，研究人员正在探索利用电场调控机制实现高分辨率、快速刷新率和低功耗的液晶显示器。
此外，通过对电场调控机制的深入研究，也可以为设计更高效的电场调控装置提供指导。
总之，液晶显示技术中的电场调控机制是一项引人注目的研究领域。
电涌对LCD显示屏的影响和保护策略
电涌对LCD显示屏的影响和保护策略电涌是指突然出现的瞬态电流或电压的现象，常常由雷击、电网故障、电源开关突然关闭等造成。
这种电力突然变化可能对LCD（液晶显示器）显示屏产生不良影响。
本文将探讨电涌对LCD显示屏的影响以及相应的保护策略。
电涌对LCD显示屏的影响主要表现在以下几个方面：1. 功率损失：电涌会引起电网电压瞬间升高，超过设备正常工作范围，可能导致显示屏内部电路损坏，进而导致功率损失。
2. 开关损坏：电涌会对LCD的电源开关产生冲击，可能导致其损坏或无法正常工作。
这将使显示屏无法启动或关闭。
3. 显示效果降低：电涌可能引入噪声或干扰信号，对图像的显示产生影响。
这可能导致图像出现不清晰、颜色失真、亮度异常等问题，从而降低用户的使用体验。
为了保护LCD显示屏免受电涌的影响，采取以下保护策略是必要的：1. 构建完善的电源系统：建议在LCD显示屏前面板上添加电压稳定器和电流限制器，以稳定电压和电流的输入，防止电涌对其造成太大的冲击。
此外，使用稳定可靠的电源和支持电涌保护的电源适配器也是非常重要的。
2. 安装过电压保护器：过电压保护器可以有效地防止电涌对电器设备产生过大的冲击。
这些保护器通常设置在电源线路上，可以探测到电压突变并及时切断电源，以保护设备免受损坏。
3. 使用电涌保护插座：电涌保护插座与一般的插座功能相同，但其内部设有具有电涌保护功能的元件。
这些插座可以更好地保护LCD显示屏，降低电涌对其造成的损害。
4. 地线连接良好：良好的地线连接可以有效地减少电涌对LCD显示屏的影响。
确保设备的地线与大地连接良好，可以增加电流的回路，减少电涌对显示屏的冲击。
5. 引入电磁屏蔽：电磁屏蔽技术可以有效地减少来自外部的电涌和干扰。
使用屏蔽材料和设计屏蔽结构可以减少电磁场的干扰，从而提高LCD显示屏的性能和稳定性。
6. 定期维护和检查：定期检查LCD显示屏及其相关的电路和设备，确保其正常工作和保护措施的有效性。
10.1液晶极化异常分析报告
1.在客户端用主板量测发现同一主板接不同屏，VCOM出现不同程度拉 低。取5pcs（下表标示闪屏1~闪屏5）在五片客户主板量测Vcom电压，数据 如下（单位：V）：
客户主板 产品 Vcom
闪屏1
3.32
闪屏2
3.69
闪屏3
3.29
闪屏4
3.55
闪屏5
3.67
Hale Waihona Puke OK屏4.09Vcom我司规格书要求的范围4.0±0.2V，闪屏LCM的Vcom电压均小于范围值下限， 而OK LCM Vcom电压是在合格的范围内。
序号 2 4
更换前 3.94 4.21
更换后 4.0 4.3
差异 0.06 0.09
小结：更换IC前后Vcom差异不大，排除因IC损坏或邦定工艺的因素。
原因分析
FPC原理确认： 3.经查看该项目原理后，发现玻璃VCOMIN跟VCOM接在了一起。如下
图：
原因分析
1. 经与FITI原厂确认，因未用到VCOM_BUFFER功能，该玻璃VCOMIN处应 该NC，不应拉出接VCOM，否则会抽到部分VCOM电流，从而导致VCOM驱动 能力不足。
改善对策
此项目出货客户按照目前客户更改主板的继续做货，可用客户主板进行检测。 后续出货FPC均升级V2.0版本，Pin15-19NC，并同时通知客户SMT重新确认 VCOM分压电阻阻值。此批次问题均按照玻璃批次差异处理。
10.1液晶极化异常分析报告
Report by：成诚
Date:2018/09/21
Issue Background
Item 项目 客户
Description MD101PL13-50NF-39B
备注
液晶屏极化现象原理
液晶屏极化现象原理液晶屏极化现象是指液晶分子在外力作用下产生偏振现象的特性。
为了理解液晶屏极化现象的原理，首先需要了解液晶的结构和分子特性。
液晶是介于固态和液态之间的物质，其分子具有有序排列的特点。
通常情况下，液晶分子呈现顺次排列的平行结构，这种结构称为向列型液晶。
液晶分子在平面内的排列方向是有序的，但在垂直方向上则没有规则排列。
液晶屏中的液晶分子通常呈现紧密排列和有序结构。
液晶分子有两个主要部分：偶极性分子和长形分子。
偶极性分子由正负电荷组成，当外加电场作用于液晶分子时，分子会重新排列，使得正负电荷相对地排列在一起，从而呈现偏振的特性。
而长形分子具有类似于磁性的特性，它们会自发地排列在一个方向上，形成所谓的“液晶晶格”。
液晶屏使用的是电场效应液晶（TN液晶）技术。
TN液晶屏使用了两个具有转动能力的偏振器，中间夹层涂有液晶分子。
当没有电场时，液晶分子呈现固定的排列方向，光线通过两个偏振器时会发生偏振光的强度变化。
当电场施加在液晶分子上时，液晶分子会发生重新排列，使得光线通过液晶分子时的偏振方向发生改变。
通过控制电场的强弱和方向，可以实现液晶屏的亮度和颜色的调节。
液晶分子的重新排列是由外部电场引起的。
当电场作用于液晶分子时，其在电场力的作用下发生转动。
液晶分子在电场下的排列方式主要有两种：平行与垂直排列。
当电场与液晶分子主轴垂直时，分子会沿着电场方向旋转，并接近于与电场平行；而当电场与分子主轴平行时，分子会保持原来的方向不变。
液晶分子排列方式的改变引起了光线的偏振变化。
通过两个偏振器的组合使用，可以过滤掉不需要的光线，只留下经过液晶屏的光线，从而实现图像显示的效果。
当液晶分子重新排列时，经过液晶屏的光线会发生偏振方向的变化，从而显示出不同的亮度和颜色。
总结起来，液晶屏极化现象的原理是通过外界电场作用下，液晶中的分子重新排列，改变光线的偏振方向来实现图像的显示。
这种液晶分子的排列和光的偏振性质之间的相互作用，使液晶屏可以实现高分辨率、高亮度和低能耗的图像显示效果。
浅谈液晶极化现象
液晶极化总结：
液晶极化在实际使用以及工程师调试过程属于常见现象。通常在液晶面 板上出现闪屏，四周发白，以及残影等。如果在一定时间能恢复正常， 一般跟玻璃液晶有关，基本可判定为液晶极化。 更通俗讲，液晶极化即为液晶PI层电荷残留导致的异常现象，那从 解决液晶极化问题上，我们要做如下对策：
1. 保证Flicker（Vcom值）在一个最佳状态，保证正负Gamma对称 2. 及时释放液晶PI层的残留电荷，比如在VGH/VGL增加放电电阻 3. 严格遵守液晶上下电时序，避免液晶电荷残留
施加一定电场的液晶层
几种液晶常见极化现象
1.液晶长期静止某一个画面的时候，切换到灰阶画面的时候，出现屏闪 现象，屏闪一定时间后（一般几秒到几分钟，此跟液晶本身有关）消失
液晶必须以交流驱动 长时间维持一极性，液晶分子可能遭受破坏
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几种液晶常见极化现象
4.残影现象：当液晶静止一个画面比较久的情况下，切换其他画面出现 的镜像残留。残影本质来说是液晶DC残留电荷导致，某种意义来说也 属于液晶极化现象。
在液晶制程中无法将液晶纯化,不可避免会残留一些可移动离子在里 面.在施加电压时,残留离子会移向与其极性相反的电极. 这些离子与另一电极上相反极性的电荷形成内电场. 这些内部电场会 与外加电压形成内建电场。
当然若有出现更严重的极化现象，比如残影不消失，黑白电视框很久不 消失等，可以采用做高温急速冷却给液晶重新配向处理。
液晶面板极化电荷缓慢释放的分析
务，以增强偿债能力，确保财务稳健运行，实现高校可持续发
展。
Ｈ
【上接８８页） ６．推进网络管理，改善征管手段。按照“金财”工程要求，
运用信息技术，尽快开发一套统一的管理软件，软件要以非税收 入管理为核心，同时包括票据管理、会计核算、银行代收、财政 监督等内容，为实现非税收入管理的高效透明、规范有序提供有 力的技术支撵。同时能省、市、县三级联网，真正做到执收单 位、银行、财政和财政部门上下级之间实现信息资源共享，简化 征收程序，严密管理手段。
关键词：液晶；ＰＩ层；极化电荷
１引言
在液晶面板ＰＩ层上施加一定电压时，就会聚集大量的电 荷，而当所加电压消失时，这些聚集的电荷也必然要释放，但 因为电荷介电效应，这些聚集的电荷不会立刻释放消失，而是 会出现几种情况，有些聚集电荷释放很快，有些则很缓慢。聚 集电荷很快释放的称之为快电荷，它是液晶面板Ｐｌ层上聚集电 荷的主要成分，聚集电荷缓慢释放的称之为慢电荷和束缚极化 电荷，这部分电荷会使液晶面板出现图像残留等现象，这是液 晶显示所不需要的，对这些电荷缓慢释放的情况进行分析是必 要的，文章从这一点出发运用电解质极化理论的慢极化和束缚 极化理论来分析液晶面板ＰＩ层上极化电荷缓慢释放的原因，得 出了液晶面板Ｐ Ｊ层上聚集电荷缓慢释放的时间和液晶的几何尺 寸有关的结论。
2.李景德;陈敏;郑风 电解质物理中的慢效应 1997(A40) 3.李景德;沈韩;陈敏 电介质理论 2003 4.雷德铭;冷叔贤;余延胜 铁电体高电阻的测量 1991(101)
本文链接：/Periodical_xxxtgc201004050.aspx
且：磊（ｏ，ｓ）＝ＪｃＤ研（０，ｔ）ｅ ｓｔｄｔ＝＿ｎｏ…）
解得：ｍ（－，ｓ）＝＠／ｓ）ｅｘｐ（－ｘ历）（１１）
液晶面板PI层电荷累积和释放过程分析
第 ３期
液 晶 与 显 示
１ Ｃｈ ｎ ｓ ｏ ｒ ａ ｑ ｄ Ｃｒ ｓ ａ ｓａ ｉｐ ａ ｓ ｉ ｅ ｅＪ ｕ ｎ ｏｆＬｉｕｉ ｙ ｔ ｌ ｎｄ Ｄ ｓ ｌ ｙ
Ｖ０ ５． ｏ ３ Ｌ２ Ｎ ．
２１ ０ ０年 ６月
Ｊ ｎ ２ １ ｕ ．， Ｏ ０
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液晶显示屏原理深入剖析
液晶显示屏原理深入剖析液晶显示屏（LCD）作为目前广泛应用于电子产品领域的主流显示技术之一，其原理深入剖析可帮助我们更好地理解其工作机制。
本文将从液晶的特性、液晶分子的排列以及光电效应等方面，对液晶显示屏的原理进行详细解析。
一、液晶的特性液晶是介于液体和晶体之间的物质，具有一些独特的物理特性。
最重要的特性之一是双折射效应，即光线在液晶中透过时会分成两束，分别被称为“快光”和“慢光”。
另一个重要的特性是电光效应，液晶分子在电场的作用下能够改变其折射率，从而实现对光的控制。
二、液晶分子的排列液晶分子在没有电场作用下，呈现无序排列状态。
当电场施加在液晶层上时，液晶分子会被电场力重新排列。
液晶显示屏一般采用平行排列和垂直排列两种方式。
在平行排列中，液晶分子与液晶屏幕平行排列，使光通过时不受干扰；而在垂直排列中，液晶分子垂直于液晶屏幕，使光通过时发生偏转。
液晶分子排列的变化是实现液晶显示屏图像显示的关键。
三、光电效应液晶显示屏借助光电效应实现图像显示。
该效应是指在电场的作用下，液晶分子排列发生变化，对通过的光线进行调节。
液晶屏幕由两块玻璃片构成，中间夹层涂有液晶材料。
当电场通过液晶屏幕时，液晶分子排列发生改变，影响光的传播。
通过对电场进行控制，液晶显示屏可以实现像素的开关，从而显示出各种图像和文字。
四、液晶显示屏的工作原理液晶显示屏的基本工作原理是由背光、偏振器、液晶层和滤色器等多个组件共同实现的。
当光线通过背光源照射到液晶屏幕上时，光线首先经过一个偏振器，使原本无序的光线变成偏振光。
然后进入液晶层，受到电场的作用，液晶分子发生排列改变，进而改变光线的传播方向和偏振方向。
最后，光线经过滤色器的调节，使得显示出的图像呈现出不同的颜色。
五、液晶显示屏的应用液晶显示屏广泛应用于各种电子产品，如计算机显示器、手机屏幕、电视机等。
其优点包括像素密度高、色彩还原度高、能耗低等。
而且，随着技术的发展，液晶显示屏的尺寸越来越大，分辨率也越来越高，提供了更好的视觉体验。
液晶极化现象之四周闪屏
原因分析：
1.FOG Panel 电压信号量测：
a.Panel电压符合spec要求，无异常
电压/电 VGH 流
模组
15.32V
（电压）
Panel 15V （电压）
VGL
-15.15V
-15V
VCOM
-1.53V
异常时VCOM以及Pixle电压示意图
原因分析：
4.残留电荷分析：
电介质物理学认为：在两种相互接触的不同介电常数和导电率的电介质上 施加电压，电介质中的自由电荷载流子（正负离子或电子）可以在电介质 的界面上聚集，形成空间的电荷的局部累积，使电介质中的电荷分布不均 匀，产生电矩。在液晶面板上称之为液晶极化。此时，液晶电极表面生成
2种电荷，分别为快电荷和惰性电荷。此时电荷总量为：
Q= Q1 + Q2,其中Q1为快速电荷，Q2为惰性电荷。
快电荷：遵从麦克斯韦理论，生成速度快，当电场消失时快电荷随之消失。 惰性电荷：不遵守麦克斯韦理论，释放速度慢，持续一定时间。
原因分析：
5.残留电荷释放：
在TFT-LCD驱动过程中，不停地给像素电极充电以及放电，充电过程 中GATE开启，即VGH起来；放电过程GATE关闭，VGL电压升起。 液晶充放电过程中，产生的惰性电荷，通过在VGH/VGL外部增加对地
液晶屏闪案例分析
CC
2021/01/29
项目背景以及现象描述
接口类型：LVDS 分辨率：1920x384 客户驱屏方案：TP6806
问题描述：客户整机在不停关机开机后出现四周闪屏现象。闪屏现 象持续近5分钟，5分钟后画面显示正常
液晶极化现象分析之四周背白电视框
背景
尺寸：10.1 分辨率：1280x800 显示类型：IPS
终端客户在使用时，由于长时间静止一个画面导致这类现象频发。 出现后，四周电视框现象永不消失。拿到异常整机后，针对液晶异 常进行逐一排查，排查步骤; 1.电压电流 2.波形 3.时序
对LCM要求的五大电压电流进行排查
DATA波 形
LCM上电时序量测
主板上电时序波形
spec上电时序要求
从上电时序来看，VDD/VGL几乎同时起， 均在CLK信号前面，此不符合spec要求
LCM下电时序量测
主板下电时序波形
spec下电时序要求
从下电时序来看，也不符合spec要求
原因小结：
1.此批次量产出现较高比例出现四周发黑现象，且现象永不消失，判定 为液晶永久极化。出现原因，液晶长期静止一个画面后，导致液晶离子 大量聚集在四周，对液晶造成破坏，造成永久性极化。 2.短期解决措施是给液晶重新配向，采用高温急速冷却措施。
PS：不同玻璃采用的条件不一样。
预防措施： 1.客户主板上下电时序要符合规格书要求，LVDS信号上电时建议在 VGH/VGL等电压前面起来，以免信号对液晶造成电荷残留。 2.建议客户主板VGH/VGL加放电电阻，以及时给液晶放电。Vcom需调 至最佳状态。 3.同时在使用的时候尽量不要静止一个画面，静止一个画面的时候，可 隔一段花间给屏幕做屏保，以免液晶被极化。
LCM液晶极化现象之四周电黑白电视框
CC
2020/12/01
何为液晶极化
前面所说，当液晶长期静止一个画面，容易产生液晶电荷残留，造成极 化现象，有一种情况是当液晶长期静止一个画面，四周发白，且永不消 失。类似“黑白电视框现象” 行业也叫四周mura，四周极化现象。今天 我们来分析下此类现象。如下图：
阴极消耗电子过程缓慢所引起的极化
阴极消耗电子过程缓慢所引起的极化
阴极极化指原电池中的阴极电位，在通过电流之后，向负的方向移动的现象。
在电化学研究中，很多电化学反应表现在电极的极化上，因此测量电极的极化曲线是很重要的研究方法。
在电流通过电极与电解液界面时，电极电位将偏离平衡电极电位，当电位向负向偏离时，称之为阴极极化，向正向偏离时，称之为阳极极化。
在电镀工艺中，用测定阴极极化的方法研究电镀液各组分及工艺条件对阴极极化的影响，而阳极极化可用来研究阳极行为或腐蚀现象。
阴极极化有以下几个原因：
1、活化极化（或电化学极化）
由于阴极还原反应需达到一定的活化能才能进行,使阴极还原反应速度小于电子进人阴极的速度，因而电子在阴极积累，结果使阴极电位向负方向移动，产生了阴极极化，这种阴极极化是由于阴极还原反应本身的迟缓性造成的，故称为活化极化或电化学极化。
2、浓差极化
由于阴极附近反应物或反应产物扩散速度缓慢,可引起阴极浓差极化。
例如，溶液中的氧或氢离子到达阴极的速度小于阴极反应本身的速度，造成阴极表面附近氧或氢离子的缺乏，结果产生浓差极化，使阴极电位变负。
如果阴极反应
产物（如OH ）因扩散慢而积累在阴极表面附近，也会导致阴极浓差极化，使电位变负。
阴极极化表示阴极过程受到阻滞，使来自阳极的电子不能及时被吸收，因此阻碍金属腐蚀的进行。
反之，消除阴极极化的过程叫做阴极去极化。
阴极去极化的作用，可使阳极过程顺利进行，因此可维持或加速腐蚀过程。
液晶面板显示原理
液晶面板显示原理液晶面板是一种广泛应用于显示设备的技术，如电视、计算机显示器和移动设备等。
液晶面板的显示原理基于液晶的光学性质和电磁特性。
液晶是一种具有类似晶体的结构的有机材料，它能够根据电场的作用改变透明度或者颜色。
液晶面板通常由两个平行的透明电极夹持着液晶分子。
这两个电极之间加上适当的电压会产生电场，从而影响液晶分子的排列和取向。
液晶分子是长而细的分子，它们会根据电场的方向倾向于排列并且取向相同。
当没有外加电场时，液晶分子的排列取决于所使用的液晶类型。
在液晶中最常用的类型是向列型液晶和扭曲向列型液晶。
当电场方向垂直于液晶分子的长轴时，液晶分子会垂直排列，这个状态在向列型液晶中被称为“初始状态”。
当电场方向平行于液晶分子的长轴时，液晶分子会平行排列，这个状态在向列型液晶中被称为“终态”。
在扭曲向列型液晶中，液晶分子在没有电场时会自然地形成一种螺旋结构。
液晶面板主要通过改变液晶分子的取向来控制光的透射或反射，从而实现图像的显示。
液晶分子使得面板有了两个主要的取向状态，即初始状态和终态。
当电压施加到液晶面板上时，电场的作用会改变液晶分子的取向，使得液晶面板在特定区域的透明度或者颜色发生变化。
液晶面板的显示原理将液晶分子的取向变化与光的偏振方向联系在一起。
光可以分为无偏振光、线偏振光和圆偏振光等多种类型。
液晶面板通常使用线偏振光来实现显示。
当光通过液晶面板时，液晶分子的排列取向会改变光的偏振方向，使得光通过液晶面板后的偏振方向有所不同。
液晶面板通常还包括一个偏光膜，它只能允许特定方向的偏振光通过。
当液晶分子的取向改变时，光经过液晶面板后的偏振方向也会改变。
这个改变的偏振方向再经过偏光膜时，根据偏光膜的设置会有不同的效果。
在液晶面板上，每个像素都由液晶分子控制。
当液晶分子的排列取向改变时，会影响通过它的光的偏振方向。
在液晶显示设备中，有两种常见的液晶面板类型，即TN（Twisted Nematic）型和IPS（In-Plane Switching）型。
液晶面板PI层电荷累积和释放过程分析
液晶面板PI层电荷累积和释放过程分析张武勤【摘要】液晶显示器的聚酰亚胺配向层(Polyimide,PI)电荷累积过程属于凝聚态物理的电介质理论范畴,由于电介质物理理论还不够完整,造成液晶显示器PI层电荷累积和释放过程机理不甚清晰.文章应用麦克斯韦方程组分析液晶PI层表面电荷累积过程,应用可将快慢效应分开的时域谱学理论分析慢电荷的释放过程,得出液晶面板PI层和液晶层接触面电荷累积与两者的介电常数和电导率的关系,以及累积慢电荷的释放时间常数与PI层厚度的关系.【期刊名称】《液晶与显示》【年(卷),期】2010(025)003【总页数】4页(P351-354)【关键词】电荷极化;快电荷;慢电荷【作者】张武勤【作者单位】郑州大学电气工程学院,河南,郑州,450044;郑州师范高等专科学校物理系,河南,郑州,450044【正文语种】中文【中图分类】O482.4;TN141.9向列相液晶是液晶显示器件普遍使用的液晶材料。
在液晶显示器件的制造中,需要使用聚酰亚胺配向层(Polyimide,PI)使向列相液晶分子沿确定的方向排列。
在电场的作用下,液晶分子的指向会发生变化,从而实现对偏振光的调制,达到显示目的。
加电时,覆盖在电极上的PI层将会捕获LC层电离产生的电荷并聚集到其表面;去除电压后,这些积聚的电荷缓慢释放,其过程会持续数小时至数十小时。
孙元、唐军等对静电荷在PI层产生的电压值下降过程进行了研究,给出了电压值与时间关系的实验测量结果[1]。
电荷的聚集会给液晶面板的图像显示产生一定不良影响,例如图像残留、显示速度减慢等。
研究PI层电荷累积产生的原因,对改善液晶显示器的响应速度、显示效果有重要影响。
本文应用麦克斯韦方程组对PI层表面电荷的累积过程进行了研究,应用可将快慢效应分开的时域谱学理论分析了慢电荷的释放过程,得出液晶面板PI层和液晶(Liquid Crystal,LC)层接触面电荷累积与两者的介电常数和电导率的关系,以及累积慢电荷的释放时间常数与PI层厚度的关系。
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３ 慢 电荷 的释 放
利 用 电介 质 的慢 极 化 自由弛 豫 理 论 可 以解 释 聚 集 电荷 的缓 慢释 放 ，李 景 德等 已经 用 实验 证 明 了 电介质 介 电效 应 中 存在 快 和 慢 两 种 效应 ，介 电慢 效应 与 物 质 的体 系 自 由边 界 有 关 ， 实验 研 究 证 明 慢极 化 效 应 来 源于 电介 质 的 二级 和 三 级 结 构 带 的束 缚 空 间电荷 或局 域偶 极矩 的运动 。 有关 线型 参数 和 响应 时 间｝ ２ ４ 的理 论 实 验 已经 证 明 ，慢效 应 和 样 品 的形 状 尺 寸 是 有 关 的 。如
但 不 遵从 麦 克 斯 韦 理论 ，释 放 速 度缓 慢 ，会 持 续数 小 时 之 久 ， ▲Ｔ● 称 为 慢 电荷 ，文 章 主要 利 用 电介质 的慢 极 化 自由弛 豫 理 论 来 分 ，
简 化 处理 时 可 以 只考 虑 一种 扩 散 机构 。 设 ， 较 大 ，则 可 以认 为
（ ：。 ， －ｔ６ ）Ｊ ｔ ￣ （ ｃ ）ｔ ） ｅｄ
令ｍ ｘｚ＝ｉ ｒｘｆ 带 ２ 、（ ） ５ ， ｒ－／ ， 入（ ） ４ 、（ ） ） ｏ （ ）
式 ，得 到 ７
ｆ
ｍｘ ） ０ ｍ０ ） ｒ （） （ ０： ， （ ｆ ／ ８ ， ，＝ ｏ
寸有 关 的结论 。
１ 施 加一 足 电场 的液 晶层
经足 够 长时 间 ，体 系回 复到平 衡 态时
２ 理论 基础
两 种 不 同 电 介 质 施 加 一 定 电 场 ， 会 引 起 介 质 表 面 极 化 ，此 时 电极 表 面 要 生 成 三 种 电荷 ，总 电 荷 为 ：
＝
ｔｏ ：０ ，
以上 （ — 式 可 以用 来 描述 体 系 中的 非 平衡 态正 空 间 电 １ ５） 荷 的扩 散 ，一般 来说 正 空 间 电荷 与 等效 扩散 系数Ｄ 差很 大 ，故 相
释 放 ，是 电荷 形成 和 释放 初 期 的 主要 部 分 ¨ ，称 为 快 电荷 ， 这 Ｊ 部 分 电荷 的 聚 集 和 释 放 ，文 章 不做 分析 讨 论 ： 也要释放 ，
ｍｘ ） Ｄ （ ＝ ，
， ）
图１ 所示， 为液晶分子层厚度，ｖ ， 为所加电压，介质的慢极化
强度 为 ：
且 （ ）ｆ （） ｄ １ ： ０ ＝ ｍ ，－ｔｎ ｏ ， Ｏｅ ＝ｏ（） ｔ＂ 解 ： ，＝ 。）ｐ ）（） 得 ／ｅ（ ） Ｘ＿ １ １
●● ｎ ＝Ｎ ｏ ，有确 定 的值 ，进 行 Ｌ ｐａ ｅ ｏ ／ ａ ｌ 变换 ： ｃ
析 Ｅ 放 的具 体 情 况 ； 释
为 表 面束 缚 极 化 电荷 ，在 零 电场恒
温 平衡 状 态 下 不 释放 ，束 缚 极 化 电荷 的产 生来 自于 物 质体 系 的 二 、三 级结 构 ，这 些结 构 的运 动 需热 运 动 起伏 能量 的激 活 ，响 应 速度 慢 ，并 且 高级 这 些 结 构又 存 在 许 多 不 同 的热 平 衡 态 ， 不 同 平衡 态 性 质 各 异 ，外 界 作 用可 使 之 从 一 个平 衡 态 过 渡 到 另一 平衡 态 ，称 为 记忆 效 应 或 亚 稳态 。 在 温度 不 太高 ，外 力作 用不 强 时 ，这 种 稳 态可 以长 久地 保 持 ，一 般 可 以认 为是 平 衡 态 。可 以认 为这 些 电荷是 物质 结 构极 化效 应 的反 映。
（ ＝ ， Ⅳ ） ０（） ） ０ ＝ ３ ，
： Ｄ旦
ｔ ８ ｘ
电 移 等 扩 方 为 位 的 效 散 程 ：
（） ４
ＱＨ＋ ＋
其 中 Ｈ遵从 麦 克斯 韦理论 生成 速度 快 ， 电场 消 失时又 很 快
利 边 条 ： ＝ ， ， ＝ ５ 用 界 件 ０ ｚ ） ０（ｊ ，
１ 引言
在 液 晶 面 板 Ｐｌ 上 施 加 一 定 电压 时 ，就 会 聚 集 大 量 的 电 层 荷 ，而 当所 加 电压 消 失 时 ，这 些 聚集 的 电荷也 必然 要 释 放 ，但 因为 电荷 介 电效 应 ，这 些 聚 集 的 电荷 不 会 立刻 释 放 消 失 ，而 是
会 出现 几种 情 况 ，有 些 聚 集 电荷 释 放 很 快 ，有 些则 很 缓 慢 。聚 集 电荷 很 快 释 放 的称 之 为快 电荷 ，它是 液 晶面 板 Ｐ层 上 聚集 电 Ｉ 荷 的主 要 成 分 ，聚集 电荷 缓 慢释 放 的称 之 为慢 电荷 和 束 缚极 化 电荷 ，这 部 分 电荷 会 使 液 晶 面板 出现 图 像 残 留等 现 象 ，这是 液 晶 显示 所 不 需 要 的 ，对 这 些 电荷 缓 慢 释 放 的情 况 进 行 分析 是 必 要 的 ，文 章 从 这一 点 出 发 运 用 电解 质 极 化理 论 的 慢 极 化和 束 缚 极 化理 论 来 分 析 液 晶面 板 Ｐ 层 上 极 化 电荷 缓 慢 释 放 的原 因 ，得 Ｉ 出 了液 晶面 板 Ｐ 层 上聚 集 电荷 缓 慢释 放 的时 间 和 液 晶 的几 何 尺 Ｉ
Ｅ Ｈ ＸＣ ＡＮＧＥＯＦＥ Ｅ ＩＮＣ 经验交流 ＸＰ Ｒ Ｅ Ｅ
７ ３
液 晶面 板 极 化 电荷 缓 慢 释 放 的分 析
张武勤’２ ，
（． １郑州大学 电气 工程学院 ；２郑州师范高等专科 学校物理 系 河南郑州 ．
４０４ ５ ０ ４）
摘 要 ：运 用 电介 质 极化 效 应理 论 对 液 晶面板 Ｐ 层 上 的极 化 电荷 缓 慢释 放 过 程进 行 分析 ，得 出 了液 晶 面板Ｐ ￣ ＿ Ｉ Ｉ－ Ｅ聚集 电荷缓 慢释 放 的 时 间和 液 晶分 子层 厚度 或液 晶 盒厚度 成 正 比的 结论 。 关 键词 ：液 晶 ；Ｐ 层 ；极 化 电荷 Ｉ