如何缩短LCD静电保持时间

　　摘 要：LCD使用过程中有时会受到静电的干扰，出现静电显示的内容消失不下去的现象。文章从LCD结构上进行分析，总结出了如何减少静电对LCD影响的方法。

　　关键词： 静电；电阻率；保持时间
　　中图分类号：TN141.9 文献标识码：B

　　引 言
　　随着LCD应用范围的不断扩大，有许多应用场合会出现静电的干扰现象，比如空调器要吹负离子风，就会使LCD感应上静电。如果LCD没有进行过抗静电的处理，那么静电感应上的部分，就会长时间地消失不下去，一直显示，不能正常显示需要的内容。所以有必要探讨一下LCD的抗静电处理问题。

　　1 理论分析及试验验证
　　从理论上分析，LCD使用过程中，只要电极上的电压高于液晶的阈值电压，就会在电极相应的部位出现显示内容。LCD受到高压静电后，会在电极上残留静电，如果造成的电势差大于液晶的阈值电压，就会出现意料之外的显示，不能正常显示需要的内容。

　　如何减少静电对LCD的影响，可以从两个方面采取措施：
（1）对LCD进行静电屏蔽，屏蔽的部分进行接地，这样LCD电极上感应不上静电，就不会出现静电干扰的现象；
（2）LCD可以等价成一个电容器，如果要缩短静电的保持时间，可以减小LCD的电容，根据电容的计算公式：C=εS/4πkd，在盒厚和显示面积确定的情况下，通过减少液晶盒内介电常数的办法进行改进。

　　根据理论分析，我们有了大致的思路，那么如何才能实现，我们从选材、结构设计等方面都做了相关的试验验证，结果如下：
　　（1）从静电屏蔽的角度考虑，有偏光片材料可以进行选择，目前普遍使用的偏光片没有进行过防静电处理，所以LCD一旦被感应上静电，就很难消失下去。实际应用中可以考虑换用日东公司生产的SEG1244CU偏光片或者宝莱公司的VHC-128UL2S偏光片。以上两种偏光片本身已经做了防静电处理，可以使静电感应不上去，起到静电屏蔽作用。从使用结果看，使用未处理过的偏光片，用8KV的静电枪进行冲击后，完全消失时间在5分钟以上，而使用了处理过的偏光片，施加静电就不会出现静电干扰的现象。

　   （2）屏蔽静电的方法由于到LCD显示模式，要求显示底色等限制，不可能用于所有的产品，这时需要从LCD设计上想办法。
　　① 可以在LCD设计时，从液晶材料方面来考虑解决，有效缩短静电消失时间。我们用TN第一极小型的LCD进行试验验证，为了保证不对LCD可靠性造成影响，在液晶材料中添加0.08%防静电剂，然后与不添加防静电剂的同型号液晶，灌注同样的液晶屏，分别灌注5片，液晶的阈值电压1.2V。进行对比试验，结果如下：
　　测试条件：温度22℃，湿度55%，静电电压8KV。

　　从试验结果看，添加防静电剂可以有效缩短LCD的静电保持时间。国内和国外抗静电剂的种类是不同的，国内的添加剂可以看到电阻率的降低，国外的看不到电阻率的降低，并且效果较好。

　　② 从LCD的结构设计上，我们想用不同TOP材料和PI材料厚度的方法进行调整。其中TOP型号为ASM606，供应商进行了防静电处理，AT720没有进行防静电处理。减少PI固含量，在工艺不变的情况下，PI的膜厚就会变薄。试验验证的结果如下：

　　采用STN产品进行验证：
　　产品做出后，每组各取6粒观察，用一根电线接入到电性能测试仪的输入端，用另一端划过产品电极4到5次，做到每粒屏显示状态一定，然后观察静电完全消失时间并记录，结果如下：

　　通过以上试验可以得出以下结论：用防静电TOP材料和减小PI厚度，可以降低静电保持时间，而减小PI厚度对静电保持时间减少的效果更明显。

　　2 结 论
　　要降低静电对LCD的影响，缩短LCD的静电保持时间，通过我们的试验验证及分析可以得出以下结论：
　　（1）使用防静电偏光片对LCD进行静电屏蔽，避免LCD受到静电的影响；
　　（2）在液晶材料中添加适量的防静电剂，在保证液晶可靠性的前提下来缩短静电保持时间；
　　（3）采用防静电的TOP材料，降低PI材料的厚度也可以缩短LCD的静电保持时间。

　　参考文献
　　[1] 谢毓章. 液晶物理学[M]. 北京：科学出版社，1998.
　　[2] 李维諟. 液晶显示器件应用技术[M]. 北京：北京邮电学院出版社，1992.
　　[3] 刘永志，杨开愚，方官久等. 液晶显示技术[M]. 北京：电子科技大学出版社，2000：295-307.