CN101118319A - 液晶显示器件电光特性与平均倾斜角对应关系的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种液晶显示器件电光特性与平均倾斜角对应关系的检测方法，包括以下步骤：(1)液晶显示器件像素的电气导通，使选定像素对应的电极与外置电源连接；(2)测试液晶显示器件的电光特性，即测试液晶显示器件选定像素在不同的外加电压作用下的光学显示特性；(3)测量液晶显示器件选定像素在不同外加电压作用下的平均倾斜角；(4)结合步骤(2)得到的在不同的外加电压作用下的光学显示特性和步骤(3)得到的不同外加电压下对应的平均倾斜角，得到电光特性与平均倾斜角的对应关系。本发明操作简单，容易施行，效率更高，成本低，测试结果更切合产品的实际情况。
Description
技术领域
本发明涉及一种液晶显示器件的电光特性与液晶分子平均倾斜角(Average tilt angle)对应关系的检测方法。
背景技术
液晶显示器件的电光效应是指液晶在外加电场的作用下，分子的排列状态改变引起液晶显示器件的光学特性随之改变的一种电的光调制现象。电光特性是液晶显示器件光学显示特性与外加电场的对应关系，相关图谱主要包括电光特性曲线、对比度曲线、等对比度图等。
液晶分子倾斜角是描述液晶分子排列状态的重要参量，其大小、分布直接关系到液晶显示器件显示的均匀性和电光性能，在外加电场的作用下，倾斜角随外加电场的改变而改变，从而使液晶显示器件的光学特性发生变化。平均倾斜角是综合实际液晶显示器件厚度方向预倾角的分布情况、用来衡量整个液晶显示器件中液晶分子的倾斜程度的一个折合数值。
目前的测试手段可满足电光特性和原生态平均倾斜角(不施加任何外加电场)的测试，但在日常的生产和研究中，需要透彻了解在施加外加电场时电光特性与平均倾斜角的对应关系，以便对液晶显示器件的制备工艺、材料、结构做出适当调整，使液晶显示器件获得最佳的液晶显示器件显示性能。现有的检测电光特性与平均倾斜角的对应关系的方法，主要依赖于设计软件进行模拟间接实现，而进行模拟需要提供详细和精确的参数，如图1的液晶显示器件要获得较为准确的结果，就需要提供偏光片8、9的角度和光学补偿量，透明基板1、2的厚度和折射率，取向层6、7的厚度和折射率，电极4、5的厚度和折射率，液晶层3的厚度，液晶对寻常光和非常光的折射率，以及液晶的展曲系数、扭曲系数、弯曲系数等，这就要求购置相关的软件并进行附加测试，不但增加了整个检测过程的成本和复杂程度，还降低了工作效率，同时由于模拟软件模型一般需要经过简化，因此检测结果和实际产品存在不同程度的差异。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种液晶显示器件电光特性与平均倾斜角对应关系的检测方法，这种检测方法操作简单、工作效率高，而且能够确切获得电光特性与平均倾斜角的对应关系。采用的技术方案如下：
一种液晶显示器件电光特性与平均倾斜角对应关系的检测方法，
包括以下步骤：
(1)液晶显示器件像素的电气导通，具体做法为：选定需要检测的像素，利用导电材料将液晶显示器件上选定像素对应的电极用导线连接出来(注意保持良好的电气连接性和连接结构的稳定性)，使选定像素对应的电极与外置电源连接；
(2)测试液晶显示器件的电光特性，即测试液晶显示器件选定像素在不同的外加电压作用下的光学显示特性，具体做法为：在选定像素对应的电极间施加外加电压，改变选定像素上外加电压的大小，同时检测选定像素的光学显示特性，得到选定像素在不同的外加电压作用下对应的光学显示特性；
(3)测量液晶显示器件选定像素在不同外加电压作用下的平均倾斜角，具体做法为：在与步骤(2)相同的环境下(即环境温度、磁场强度等与步骤(2)相一致)，在选定像素对应的电极间施加外加电压，改变选定像素上外加电压的大小，选定像素上的各个外加电压的取值与步骤(2)中的各个外加电压一致，并用平均倾斜角测试仪器同步检测平均倾斜角，得到选定像素在不同外加电压作用下对应的平均倾斜角；
(4)结合步骤(2)得到的在不同的外加电压作用下的光学显示特性和步骤(3)得到的不同外加电压下对应的平均倾斜角，得到不同外加电压条件下液晶显示器件选定像素光学显示特性与平均倾斜角的对应关系(同一外加电压下得到的光学显示特性和平均倾斜角是相对应的)，即电光特性与平均倾斜角的对应关系。
测试液晶显示器件(如图1的液晶显示器件)的电光特性时，需要根据具体产品的要求，设定检测条件(如驱动路数、偏压比、驱动波形、驱动频率等，液晶显示器件测试过程中，这些参数都必须是固定的)，得到电光特性图谱，主要包括透过率曲线、对比度曲线图、等对比度图等。其中透过率曲线是透过率(通过对阈值、饱和值进行检测得到)随电压的变化曲线；对比度曲线图包含3条曲线，即选态波形驱动的透过率与电压变化的关系曲线、非选态波形驱动的透过率与电压变化的关系曲线、对比度与电压变化的关系曲线；等对比度图包含选态电压的透过率随视看方向变化的分布图、非选态电压的透过率随视看方向变化的分布图、对比度随视看方向变化的分布图。目前液晶显示器件相关性能的测试仪器都可以实现上述电光特性曲线的测量，如autronic-MELCHERS的DMS系列、BONA的EO-100等。
可根据不同外加电压下得到的各组相对应的光学显示特性和平均倾斜角数值(同一外加电压下得到一组相对应的光学显示特性和平均倾斜角数值)，绘制光学显示特性一平均倾斜角关系曲线，使光学显示特性与平均倾斜角的对应关系更为直观。
本发明与现有的测试方法相比较，操作简单，容易施行，效率更高；对于有电光特性、平均倾斜角测试设备的机构而言，该方法仅需导电材料和增加外置电源，成本低；采用直接测量，测试结果更切合产品的实际情况，可有效避免因模拟软件模型简化而偏离了产品的实际情况；对于特定液晶显示器件，可以得到电光特性与平均倾斜角的关系曲线，使电光特性与平均倾斜角的关系更为直观，可为液晶显示器件的制造和设计提供有力的数据支持。
附图说明
图1是液晶显示器件基本结构示意图；
图2是图1的俯视图(不带偏光片)；
图3是引出电极后的液晶显示器件示意图；
图4是实施例一中液晶显示器件的透过率-电压关系曲线；
图5是实施例一中液晶显示器件的平均倾斜角-电压关系曲线；
图6是实施例一中液晶显示器件的透过率-平均倾斜角关系曲线；
图7是实施例二中液晶显示器件的对比度-电压关系曲线图；
图8是实施例二中液晶显示器件选态的平均倾斜角-电压关系曲线；
图9是实施例二中液晶显示器件非选态的平均倾斜角-电压关系曲线；
图10是实施例二中液晶显示器件的对比度-平均倾斜角关系曲线图。
具体实施方式
实施例一透过率与平均倾斜角的对应关系的检测方法
以非扭曲型液晶显示器件为例，如图1和图2所示，非扭曲型液晶显示器件包括两个透明基板1、2和液晶层3，液晶层3设于两个透明基板1、2之间，两个透明基板1、2靠近液晶层3的一面上设有相对应的电极4、5，两个透明基板1、2的电极1、2上均覆盖有取向层(分别为取向层6、7)，两个透明基板1、2远离液晶层3的一面上各设有一偏光片(分别为偏光片8、9)液晶显示器件通过控制电极4和4电极5之间的电压差控制两电极间液晶分子的排列情况。
如图3所示，将液晶显示器件选定像素21～29(即要测试的像素21～29)的电极4和电极5通过导电材料10用导线11导出，使选定像素21～29对应的电极与外置电源12连接；
在测试透过率时，需在图2结构的两个透明基板1、2上贴附一定吸收轴向的偏光片；在选定像素21～29的电极4和电极5之间施加电压(参考图3)，并测试液晶显示器件选定像素的透过率，不同电压可得到不同得透过率。根据测试结果可绘制液晶显示器件的透过率-电压关系曲线，如图4所示。
撕去前后偏光片，将液晶显示器件固定在平均倾斜角测试仪的测试平台上，液晶显示器件所处环境(如环境温度、磁场强度等)与测试透过率时相同，在选定像素21～29的电极4和电极5之间施加电压(参考图3)，改变选定像素21～29上外加电压的大小，选定像素21～29上的各个外加电压的取值与测试透过率时的各个外加电压一致，并用平均倾斜角测试仪器同步检测平均倾斜角，得到不同外加电压下对应的平均倾斜角。当外加电压为0时，可以得到液晶显示器件原生态的平均倾斜角；当外加电压不为0时，对应的液晶分子的取向将发生变化，平均倾斜角随外加电压的改变而改变，实时的平均倾斜角可由平均倾斜角测试仪得到。根据测试结果可绘制液晶显示器件的平均倾斜角-电压关系曲线(如图5所示)。
结合得到的在不同的外加电压作用下的透过率和不同外加电压下对应的平均倾斜角，得到不同外加电压条件下液晶显示器件选定像素透过率与平均倾斜角的对应关系(同一外加电压下得到的透过率和平均倾斜角是相对应的)。
比照图4和图5，根据不同外加电压下得到的各组相对应的光透过率和平均倾斜角数值，可以得到液晶显示器件的透过率-平均倾斜角关系曲线(如图6所示)。
实施例二 对比度与平均倾斜角的对应关系的检测方法
本实施例所测试的液晶显示器件与实施例一相同。液晶显示器件像素的电气导通结构与实施例一相同，如图3所示。
需在图2结构的两个透明基板1、2上贴附一定吸收轴向的偏光片；在选定像素21～29(即要测试的像素21～29)的电极4和电极5之间施加电压，并测试液晶显示器件选定像素21～29的透过率，不同电压可得到不同的透过率，并结合选态波形驱动的透过率与非选态波形驱动的透过率，得到不同电压下的对比度。根据选态波形和非选态波形的测试结果以及得到的对比度数值，可绘制液晶显示器件选态波形驱动的透过率与电压变化的关系曲线(图7中的曲线A)、非选态波形驱动的透过率与电压变化的关系曲线(图7中的曲线B)，对比度与电压变化的关系曲线(图7中的曲线C)，如图7所示。
撕去偏光片，将液晶显示器件固定在预倾角测试仪的测试平台上，液晶显示器件所处环境(如环境温度、磁场强度等)与测试对比度时相同，在选定像素21～29的电极4和电极5之间施加选态波形电压，改变选定像素21～29上外加电压的大小，选定像素21～29上的各个外加电压的取值与测试透过率时的各个外加电压一致，并用预倾角测试仪器同步检测平均倾斜角，得到不同外加电压下液晶显示器件的平均倾斜角，并根据测试结果画出液晶显示器件选态的平均倾斜角-外加电压关系曲线(曲线E)，如图8所示；然后在选定像素21～29的电极4和电极5之间施加非选态波形电压，改变选定像素21～29上外加电压的大小，选定像素21～29上的各个外加电压的取值与测试透过率时的各个外加电压一致，并用预倾角测试仪器同步检测平均倾斜角，得到不同外加电压下液晶显示器件的平均倾斜角，并根据测试结果画出液晶显示器件非选态的平均倾斜角-外加电压关系曲线(曲线F)，如图9所示。
结合得到的在不同的外加电压作用下的对比度和不同外加电压下对应的平均倾斜角(包括选态和非选态)，可以得到不同外加电压下各组相对应的对比度和选态、非选态的平均倾斜角数值。
比照图7和图8、图9，可以得到液晶显示器件的对比度-平均倾斜角关系曲线图，如图10所示，其中曲线E为选态平均倾斜角-电压关系曲线，曲线F为非选态平均倾斜角-电压关系曲线，曲线C为对比度-电压关系曲线。
Claims (2)
1.一种液晶显示器件电光特性与平均倾斜角对应关系的检测方法，包括以下步骤：
(1)液晶显示器件像素的电气导通，具体做法为：选定需要检测的像素，利用导电材料将液晶显示器件上选定像素对应的电极用导线连接出来，使选定像素对应的电极与外置电源连接；
(2)测试液晶显示器件的电光特性，即测试液晶显示器件选定像素在不同的外加电压作用下的光学显示特性，具体做法为：在选定像素对应的电极间施加外加电压，改变选定像素上外加电压的大小，同时检测选定像素的光学显示特性，得到选定像素在不同的外加电压作用下对应的光学显示特性；
(3)测量液晶显示器件选定像素在不同外加电压作用下的平均倾斜角，具体做法为：在与步骤(2)相同的环境下，在选定像素对应的电极间施加外加电压，改变选定像素上外加电压的大小，选定像素上的各个外加电压的取值与步骤(2)中的各个外加电压一致，并用平均倾斜角测试仪器同步检测平均倾斜角，得到选定像素在不同外加电压作用下对应的平均倾斜角；
(4)结合步骤(2)得到的在不同的外加电压作用下的光学显示特性和步骤(3)得到的不同外加电压下对应的平均倾斜角，得到不同外加电压条件下液晶显示器件选定像素光学显示特性与平均倾斜角的对应关系，即电光特性与平均倾斜角的对应关系。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器件电光特性与平均倾斜角对应关系的检测方法，其特征是：在步骤(4)的基础上，根据不同外加电压下得到的各组相对应的光学显示特性和平均倾斜角数值，绘制光学显示特性-平均倾斜角关系曲线。
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