加固屏高温显示特性分析
发布时间：2019-10-11 23:56
【摘要】：应用于高温环境下的加固液晶屏通常会出现显示不均问题,严重影响显示效果。针对这个问题,提出了利用试验和有限元仿真相结合的方法对加固液晶屏高温显示特性进行分析。首先利用有限元仿真软件对液晶原屏和加固液晶屏进行热力学仿真,分析液晶层厚度的变化,再对其进行热力学试验,并与仿真相对比,最后结合仿真和试验结果得出:出现显示不均(Mura)现象的位置处液晶层的厚度发生了明显的变化,并且随着液晶层厚度变化增大,Mura现象更明显;高温环境下加固液晶屏较容易出现Mura,且不同厂家的液晶屏出现高温显示Mura的概率不同。为了降低高温环境下Mura出现的机率,建议对原屏进行筛选。
【图文】：
，以期帮助生产厂家提高加固良好率。1有限元仿真分析根据液晶屏显示原理［7－8］可知LCD的光透过率T为T=12sin2ψ2sinπΔnd()λ2(1)式中:Δn表示液晶的双折射率;d表示液晶层的厚度;λ表示光线的波长;ψ为液晶分子的方位角。从式(1)可看出光透过率与液晶层厚度d有直接联系。所以本文试图通过热力学仿真和试验获得不同温度和力载荷下在液晶屏Mura显示区域的液晶层厚度变化趋势，以深入研究Mura显示现象与液晶层厚度变化之间的联系。加固LCD由液晶原屏与加固玻璃绑定获得，有限元仿真模型如图1所示。图1加固液晶屏仿真模型Fig．1SimulationmodelofruggedLCD模型主要包括加固玻璃、光学胶、上偏光片、CF基板、液晶层、TFT基板以及下偏光片。由于各部件的热力学参数很难独立测得，故对各部件进行等效并利用试验测量与有限元仿真分析获得各部件的热力学参数［9－10］。表1给出了仿真模型中各元件的热力学参数，其中，LCD1和LCD2是性能参数完全相同，来自不同厂家的液晶原屏。Ex，Ey，Ez分别为x，y，z方向的弹性模量;Gxy，Gxz，Gyz分别为xy，xz，yz面的剪切模量;α为热膨胀系数。表1加固LCD各部件热力学参数Table1ThermodynamicparametersofvariouscomponentsofruggedLCDmoduleEx/Ey/PaEz/PaGxy/PaGxz/Gyz/Paα/℃－1LCD1TFT基板8．62E+105E+93．38E+101．7E+71．26E－6LC1．434E+123E+55．6E+115E+46．57E－5CF基板8．94E+108E+93．33E+102．7E+73．42E－6LCD2TFT基板8．74E+105E+93．49E+106E+64．83E－6LC2．38E+103．5E+59．3E+92．5E+51．43E－4CF基板8．44E+108E+103．4E+102．1E+71E－6光学胶1．65E+75．7E+60．0012加固玻璃6．5
/Ey/PaEz/PaGxy/PaGxz/Gyz/Paα/℃－1LCD1TFT基板8．62E+105E+93．38E+101．7E+71．26E－6LC1．434E+123E+55．6E+115E+46．57E－5CF基板8．94E+108E+93．33E+102．7E+73．42E－6LCD2TFT基板8．74E+105E+93．49E+106E+64．83E－6LC2．38E+103．5E+59．3E+92．5E+51．43E－4CF基板8．44E+108E+103．4E+102．1E+71E－6光学胶1．65E+75．7E+60．0012加固玻璃6．5E+102．7E+109E－6偏光片8E+83．2E+84．5E－5利用有限元仿真软件分别对液晶原屏和加固液晶屏进行热力学仿真，加载和约束方式如图2所示。图2热力学分析模型Fig．2Thermodynamicsimulationmodel以液晶屏LCD1为例。图3给出了22℃环境下拉力为12N时液晶原屏和加固液晶屏液晶层应力(Mpa)分布图及70℃环境下拉力为12N，，时加固液晶屏液晶层应力(Mpa)分布图，发现在液晶原屏加力环周围及加固屏加固玻璃边缘区域出现应力集中，并且高温环境下应力值明显增大。图3液晶层应力分布Fig．3Stressdistributionofliquidcrystallayer106电光与控制第24卷
【作者单位】： 合肥工业大学特种显示技术教育部重点实验室;合肥工业大学特种显示技术国家工程实验室;合肥工业大学现代显示技术省部共建国家重点实验室;合肥工业大学光电技术研究院;
【基金】：安徽省科技重大专项计划项目(16030901001)
【分类号】：TN873.93
本文编号：2547754
【图文】：
，以期帮助生产厂家提高加固良好率。1有限元仿真分析根据液晶屏显示原理［7－8］可知LCD的光透过率T为T=12sin2ψ2sinπΔnd()λ2(1)式中:Δn表示液晶的双折射率;d表示液晶层的厚度;λ表示光线的波长;ψ为液晶分子的方位角。从式(1)可看出光透过率与液晶层厚度d有直接联系。所以本文试图通过热力学仿真和试验获得不同温度和力载荷下在液晶屏Mura显示区域的液晶层厚度变化趋势，以深入研究Mura显示现象与液晶层厚度变化之间的联系。加固LCD由液晶原屏与加固玻璃绑定获得，有限元仿真模型如图1所示。图1加固液晶屏仿真模型Fig．1SimulationmodelofruggedLCD模型主要包括加固玻璃、光学胶、上偏光片、CF基板、液晶层、TFT基板以及下偏光片。由于各部件的热力学参数很难独立测得，故对各部件进行等效并利用试验测量与有限元仿真分析获得各部件的热力学参数［9－10］。表1给出了仿真模型中各元件的热力学参数，其中，LCD1和LCD2是性能参数完全相同，来自不同厂家的液晶原屏。Ex，Ey，Ez分别为x，y，z方向的弹性模量;Gxy，Gxz，Gyz分别为xy，xz，yz面的剪切模量;α为热膨胀系数。表1加固LCD各部件热力学参数Table1ThermodynamicparametersofvariouscomponentsofruggedLCDmoduleEx/Ey/PaEz/PaGxy/PaGxz/Gyz/Paα/℃－1LCD1TFT基板8．62E+105E+93．38E+101．7E+71．26E－6LC1．434E+123E+55．6E+115E+46．57E－5CF基板8．94E+108E+93．33E+102．7E+73．42E－6LCD2TFT基板8．74E+105E+93．49E+106E+64．83E－6LC2．38E+103．5E+59．3E+92．5E+51．43E－4CF基板8．44E+108E+103．4E+102．1E+71E－6光学胶1．65E+75．7E+60．0012加固玻璃6．5
/Ey/PaEz/PaGxy/PaGxz/Gyz/Paα/℃－1LCD1TFT基板8．62E+105E+93．38E+101．7E+71．26E－6LC1．434E+123E+55．6E+115E+46．57E－5CF基板8．94E+108E+93．33E+102．7E+73．42E－6LCD2TFT基板8．74E+105E+93．49E+106E+64．83E－6LC2．38E+103．5E+59．3E+92．5E+51．43E－4CF基板8．44E+108E+103．4E+102．1E+71E－6光学胶1．65E+75．7E+60．0012加固玻璃6．5E+102．7E+109E－6偏光片8E+83．2E+84．5E－5利用有限元仿真软件分别对液晶原屏和加固液晶屏进行热力学仿真，加载和约束方式如图2所示。图2热力学分析模型Fig．2Thermodynamicsimulationmodel以液晶屏LCD1为例。图3给出了22℃环境下拉力为12N时液晶原屏和加固液晶屏液晶层应力(Mpa)分布图及70℃环境下拉力为12N，，时加固液晶屏液晶层应力(Mpa)分布图，发现在液晶原屏加力环周围及加固屏加固玻璃边缘区域出现应力集中，并且高温环境下应力值明显增大。图3液晶层应力分布Fig．3Stressdistributionofliquidcrystallayer106电光与控制第24卷
【作者单位】： 合肥工业大学特种显示技术教育部重点实验室;合肥工业大学特种显示技术国家工程实验室;合肥工业大学现代显示技术省部共建国家重点实验室;合肥工业大学光电技术研究院;
【基金】：安徽省科技重大专项计划项目(16030901001)
【分类号】：TN873.93
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