基于光学驱动液晶显示器擦写时间改进的研究

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随着科技社会的进步和发展,人们对日常使用的液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)的要求也在逐步提高,这就对LCD提出了更高的要求。传统的阴极射线管显示器(Cathode Ray Tube,CRT)已不能满足人们的需求,光学驱动液晶显示器开始进入人们的视野。光学驱动液晶显示器(Optically Driving Liquid Crystal Display,ODLCD)是一种利用光控取向技术开发的新型液晶显示器,这种显示器有着超低的功耗,并且其面板上的不同像素可以在不使用任何背光和电能的的条件下通过偏正光的调节来显示不同的图像,可以对图像进行保存和擦写。但是,由于目前ODLCD的擦写时间过长,很大程度上阻碍了ODLCD的研究和发展。本文从减小ODLCD的擦写时间和改善液晶显示器的性能出发,利用光控取向技术对ODLCD的擦写时间做了优化和改进,其研究内容如下:1、研究了液晶分子旋转粘度与擦写时间的关系。通过查阅文献可知,方位锚定能能够影响液晶分子的扭转角,而扭转角又能直接影响液晶分子的旋转粘度,故本文分别对6组液晶(5CB、E7、TN-0403、MLC-6080、ZCM-5063xx和ZLI-5700-100)测量了他们方位锚定能与扭转角的关系,通过实验得到了在6组液晶中5CB液晶在方位锚定相同的情况下能达到87°的扭转角,效果最好;2、研究了方位锚定能和透过率之间的关系。对上述6组液晶分别去测量了其方位锚定能与透过率之间的关系,通过实验我们得到了在相同的锚定能情况下,6组液晶中5CB液晶分子的透过率效果最好,结合5CB液晶扭转角和透过率的优点,选择5CB液晶来研究ODLCD擦写时间与电压的关系;3、研究了电场对ODLCD擦写时间的影响。对于5CB液晶,在液晶盒两端分别施加0V、15V、30V和45V的电压分别去测量不同电压下所对应的擦写时间。当未施加电场时擦写时间为25秒,电压增加到45V时擦写时间降到了7秒,下降了约为4倍。再通过擦写时间和旋转粘度的公式计算出出0-45V电压下擦写时间的拟合曲线,将实验数据和拟合曲线对比,验证了电场能够改变擦写时间的理论;4、研究了聚合物掺杂对ODLCD擦写时间的影响。对于RM 257与液晶的混合溶液,分别设置了9组不同浓度(0%-15%)的混合溶液,探究了聚合物浓度对ODLCD擦写时间的影响。通过实验得到了当聚合物RM 257浓度为5%,此时所对应的擦写时间最短为4.1秒。当聚合物浓度过高时,由于产生的聚合物网格较多,反而会影响ODLCD的擦写时间;5、研究了电压对聚合物掺杂下ODLCD擦写时间的影响。对9组不同浓度的混合溶液,分别施加0-30V的直流电压(进步电压为5V),分别记录不同电压下各个浓度所对应的擦写时间。由实验可得,各个浓度下的混合溶液的擦写时间会随着电压的增加而降低。且对5%浓度下的混合溶液,擦写时间由0V的9.2秒减少到30V的4.1秒,擦写时间降低了2倍多。通过实验,研究了电压对聚合物掺杂下ODLCD擦写时间的影响,并对减小ODLCD擦写时间提供了一些思路和想法。
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