使用環(huán)境對(duì)LCD液晶盒厚的影響研究

周華+陸建鋼+朱健

【摘 要】 本文通過建立模型研究了液晶顯示器盒厚的形成機(jī)制，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)驗(yàn)證了模型的正確性以及得出初步的液晶盒厚公式。并進(jìn)一步研究了模型中相關(guān)參數(shù)在不同使用環(huán)境中的變異以及這些變異對(duì)盒厚和最終顯示效果的一些影響。

【關(guān)鍵詞】 液晶盒厚 液晶 液晶墊層

薄膜晶體管液晶顯示器（TFT LCD）為目前顯示領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用范圍最廣的主流技術(shù)，具有低功耗，低重量，體積輕巧，顯示效果佳等顯著優(yōu)點(diǎn)。液晶盒厚是影響液晶顯示器顯示特性的一個(gè)重要參數(shù)。研究表明，隨著盒厚的變化，顯示器的透過率，響應(yīng)時(shí)間，對(duì)比度都會(huì)發(fā)生明顯的變化，進(jìn)而影響到顯示器的顯示效果。因此，對(duì)液晶盒厚形成機(jī)制的研究，以及盒厚控制要素的研究，對(duì)液晶顯示行業(yè)具有普遍且積極的意義。

1 模型

1.1 盒厚模型建立及公式

首先，我們嘗試建立液晶盒厚的理論模型。TFT-LCD由上基板組件、下基板組件、液晶、驅(qū)動(dòng)電路單元、背光燈模組和其他附件組成，液晶填充于上、下基板形成的空隙內(nèi)。其中盒內(nèi)組成有TFT器件，TFT顯示區(qū)域（包含畫素電極，存儲(chǔ)電容等），CF色阻，配向膜，Black matrix，墊層（Photo Spacer，以下均簡(jiǎn)稱PS）和液晶。液晶盒厚即為TFT側(cè)表面到CF側(cè)表面的距離。通過剖面圖圖1，我們可以確定影響盒厚的因子為TFT膜厚，CF色阻厚度，以及墊層PS高度，內(nèi)部液晶量的多少。由于膜厚的變異非常微小，在我們初步的研究中暫時(shí)不考慮，只考慮PS高度以及液晶量對(duì)盒厚的影響。因此我們建模型如圖1。

模型顯示，盒厚是PS高度和液晶量共同影響的結(jié)果。PS是一種樹脂材料，具有一定的彈性變化能力，對(duì)于固定的使用溫度下，即外部壓力和溫度不變的情況下，盒厚變化呈現(xiàn)如下規(guī)律。

當(dāng)充入的液晶量不足時(shí)，盒厚表現(xiàn)為完全的由PS支撐。外部壓力給予PS施壓，PS受到壓力后產(chǎn)生形變，進(jìn)而高度發(fā)生變化。這個(gè)變化量通常由材料的彈性系數(shù)決定。當(dāng)PS形變到材料允許的極限值后該形變即會(huì)停止。在該盒厚范圍內(nèi)，液晶量的變化并不會(huì)影響盒厚的變化，盒厚表現(xiàn)為PS高度單一影響。隨著液晶量注入量的增多，液晶平面高出PS支撐的高度。此時(shí)PS不再受到外力的擠壓，由于PS是一種具備彈性的材料，當(dāng)外力撤除后，PS在自身彈性回復(fù)力作用下會(huì)恢復(fù)部分高度，直到和現(xiàn)有水平面齊平，再次和外力相平衡為止。此時(shí)盒厚表現(xiàn)為和液晶量相關(guān)性。

當(dāng)液晶量進(jìn)一步增多時(shí)，此時(shí)PS已經(jīng)達(dá)到其彈性回復(fù)的極限，無法再變高，整個(gè)盒厚完全由液晶支撐。

在上述的三種狀態(tài)中，第二種是TFT LCD可以正常工作的狀態(tài)，第一種表現(xiàn)為液晶無法充滿整個(gè)液晶盒，部分區(qū)域會(huì)出現(xiàn)真空氣泡。第三種狀態(tài)由于缺乏PS的支撐，液體流動(dòng)性較強(qiáng)，因此盒厚表現(xiàn)為不穩(wěn)定不均勻的狀態(tài)，容易產(chǎn)生Mura，因此，盒厚公式可以表達(dá)為如下形式

a*PS LC

Cell gap = { b*LC/S Va*PS

c*PS Vc*PS

式中a為PS壓縮率，LC為液晶注入量，b為液晶量對(duì)盒厚有效的部分，以88%計(jì)算。S為該產(chǎn)品可視區(qū)面積，c為PS的最大彈性回復(fù)率。其中a，c由PS材質(zhì)設(shè)計(jì)決定，b由畫素設(shè)計(jì)決定。

1.2 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)

為驗(yàn)證公式的正確性，我們?cè)O(shè)計(jì)了兩組實(shí)驗(yàn)。分別選定了10”和12”的兩個(gè)產(chǎn)品為研究對(duì)象。實(shí)驗(yàn)方法為收集該產(chǎn)品PS高度，可視區(qū)面積的數(shù)據(jù)，然后理論計(jì)算出Cell Gap相對(duì)液晶量的變化曲線。同時(shí)，我們選用不同的液晶量實(shí)際注入產(chǎn)品并去實(shí)際測(cè)量其Cell Gap， 并和理論計(jì)算值做比較。

首先，根據(jù)盒厚公式以及產(chǎn)品數(shù)據(jù)我們可以得到盒厚的理論計(jì)算值；然后，我們實(shí)際改變液晶量測(cè)量盒厚實(shí)際值。最后，結(jié)合以上數(shù)據(jù)，得到了理論盒厚和實(shí)際盒厚的對(duì)比數(shù)據(jù)。如下圖

上圖10”數(shù)據(jù)中實(shí)際盒厚紅色區(qū)間為異常區(qū)間，左側(cè)紅色區(qū)間為液晶量不足部分，盒厚不隨液晶量變化，和理論計(jì)算一致。右側(cè)紅色區(qū)間為液晶量過多區(qū)域，我們將此時(shí)的盒厚數(shù)據(jù)修正為理論計(jì)算值一致，這樣可以很直觀的從數(shù)據(jù)上判斷該顯示器的正常工作區(qū)間。12”的理論和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)同樣吻合。

綜合以上分析，理論和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)基本吻合，證明盒厚的理論公式是有效的。

2 其他影響因素研究

以上研究均建立在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和25度的環(huán)境下，事實(shí)上，當(dāng)溫度和氣壓發(fā)生變化時(shí)，PS的壓縮率和液晶的密度均會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而進(jìn)一步影響最終的盒厚。我們以10”為研究對(duì)象。其在一個(gè)大氣壓環(huán)境下PS壓縮率為10%，在完全無外力狀態(tài)下壓縮率為0，所以我們可以近似得到PS壓縮率和氣壓的公式為a=P/1013mb*10%。式中P為實(shí)際壓力（單位mb）。同時(shí)我們研究液晶密度隨溫度的變化曲線，通過液晶廠商提供的資料分析得到液晶密度公式為ρ=1.007-0.000747T，式中ρ為液晶密度，T為溫度。

因此，我們可以修正公式如下，

（1-P/1013*10%）*PS LC

Cell gap={0.88*LC/（（1.007-0.000747T）*S） Va*PS

0.98*PS Vc*PS

我們分別選擇一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓+25度，1.2大氣壓+40度以及0.8大氣壓+10度來計(jì)算盒厚，計(jì)算結(jié)果如下。

結(jié)果顯示：（1）低壓狀態(tài)下顯示器的可正常工作區(qū)間變小，即工作下限上移。提示部分原來可正常工作的盒厚區(qū)間將會(huì)出現(xiàn)真空氣泡而無法正常工作。相對(duì)的高壓狀態(tài)下則下限下移，工作區(qū)間變大。（2）溫度變化使得同一液晶量條件下盒厚會(huì)發(fā)生變異，以106度為例，盒厚分別為25度3.24um，40度3.28um，10度3.20um。變化幅度在2%以上。

3 結(jié)語

通過以上模型建立和數(shù)據(jù)分析，我們可以發(fā)現(xiàn)液晶盒厚可以簡(jiǎn)化為PS高度和液晶量相關(guān)的一個(gè)公式，進(jìn)一步考慮環(huán)境壓力和溫度的變化，我們可以得到盒厚公式如下：

（1-P/1013*a）*PS LC

Cell gap={b*LC/（（1.007-0.000747T）*S） Va*PS

c*PS Vc*PS

該公式的意義為可以指導(dǎo)后續(xù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和實(shí)際生產(chǎn)過程中液晶盒厚的控制，并且通過公式發(fā)現(xiàn)，液晶顯示器的工作區(qū)間會(huì)隨環(huán)境壓力的變化而發(fā)生顯著變化，且盒厚也會(huì)隨溫度變化而變化，這對(duì)于我們依據(jù)產(chǎn)品使用環(huán)境不同而調(diào)整設(shè)計(jì)和生產(chǎn)同樣具有一定的指導(dǎo)作用。

【摘 要】 本文通過建立模型研究了液晶顯示器盒厚的形成機(jī)制，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)驗(yàn)證了模型的正確性以及得出初步的液晶盒厚公式。并進(jìn)一步研究了模型中相關(guān)參數(shù)在不同使用環(huán)境中的變異以及這些變異對(duì)盒厚和最終顯示效果的一些影響。

【關(guān)鍵詞】 液晶盒厚 液晶 液晶墊層

薄膜晶體管液晶顯示器（TFT LCD）為目前顯示領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用范圍最廣的主流技術(shù)，具有低功耗，低重量，體積輕巧，顯示效果佳等顯著優(yōu)點(diǎn)。液晶盒厚是影響液晶顯示器顯示特性的一個(gè)重要參數(shù)。研究表明，隨著盒厚的變化，顯示器的透過率，響應(yīng)時(shí)間，對(duì)比度都會(huì)發(fā)生明顯的變化，進(jìn)而影響到顯示器的顯示效果。因此，對(duì)液晶盒厚形成機(jī)制的研究，以及盒厚控制要素的研究，對(duì)液晶顯示行業(yè)具有普遍且積極的意義。

1 模型

1.1 盒厚模型建立及公式

首先，我們嘗試建立液晶盒厚的理論模型。TFT-LCD由上基板組件、下基板組件、液晶、驅(qū)動(dòng)電路單元、背光燈模組和其他附件組成，液晶填充于上、下基板形成的空隙內(nèi)。其中盒內(nèi)組成有TFT器件，TFT顯示區(qū)域（包含畫素電極，存儲(chǔ)電容等），CF色阻，配向膜，Black matrix，墊層（Photo Spacer，以下均簡(jiǎn)稱PS）和液晶。液晶盒厚即為TFT側(cè)表面到CF側(cè)表面的距離。通過剖面圖圖1，我們可以確定影響盒厚的因子為TFT膜厚，CF色阻厚度，以及墊層PS高度，內(nèi)部液晶量的多少。由于膜厚的變異非常微小，在我們初步的研究中暫時(shí)不考慮，只考慮PS高度以及液晶量對(duì)盒厚的影響。因此我們建模型如圖1。

模型顯示，盒厚是PS高度和液晶量共同影響的結(jié)果。PS是一種樹脂材料，具有一定的彈性變化能力，對(duì)于固定的使用溫度下，即外部壓力和溫度不變的情況下，盒厚變化呈現(xiàn)如下規(guī)律。

當(dāng)充入的液晶量不足時(shí)，盒厚表現(xiàn)為完全的由PS支撐。外部壓力給予PS施壓，PS受到壓力后產(chǎn)生形變，進(jìn)而高度發(fā)生變化。這個(gè)變化量通常由材料的彈性系數(shù)決定。當(dāng)PS形變到材料允許的極限值后該形變即會(huì)停止。在該盒厚范圍內(nèi)，液晶量的變化并不會(huì)影響盒厚的變化，盒厚表現(xiàn)為PS高度單一影響。隨著液晶量注入量的增多，液晶平面高出PS支撐的高度。此時(shí)PS不再受到外力的擠壓，由于PS是一種具備彈性的材料，當(dāng)外力撤除后，PS在自身彈性回復(fù)力作用下會(huì)恢復(fù)部分高度，直到和現(xiàn)有水平面齊平，再次和外力相平衡為止。此時(shí)盒厚表現(xiàn)為和液晶量相關(guān)性。

當(dāng)液晶量進(jìn)一步增多時(shí)，此時(shí)PS已經(jīng)達(dá)到其彈性回復(fù)的極限，無法再變高，整個(gè)盒厚完全由液晶支撐。

在上述的三種狀態(tài)中，第二種是TFT LCD可以正常工作的狀態(tài)，第一種表現(xiàn)為液晶無法充滿整個(gè)液晶盒，部分區(qū)域會(huì)出現(xiàn)真空氣泡。第三種狀態(tài)由于缺乏PS的支撐，液體流動(dòng)性較強(qiáng)，因此盒厚表現(xiàn)為不穩(wěn)定不均勻的狀態(tài)，容易產(chǎn)生Mura，因此，盒厚公式可以表達(dá)為如下形式

a*PS LC

Cell gap = { b*LC/S Va*PS

c*PS Vc*PS

式中a為PS壓縮率，LC為液晶注入量，b為液晶量對(duì)盒厚有效的部分，以88%計(jì)算。S為該產(chǎn)品可視區(qū)面積，c為PS的最大彈性回復(fù)率。其中a，c由PS材質(zhì)設(shè)計(jì)決定，b由畫素設(shè)計(jì)決定。

1.2 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)

為驗(yàn)證公式的正確性，我們?cè)O(shè)計(jì)了兩組實(shí)驗(yàn)。分別選定了10”和12”的兩個(gè)產(chǎn)品為研究對(duì)象。實(shí)驗(yàn)方法為收集該產(chǎn)品PS高度，可視區(qū)面積的數(shù)據(jù)，然后理論計(jì)算出Cell Gap相對(duì)液晶量的變化曲線。同時(shí)，我們選用不同的液晶量實(shí)際注入產(chǎn)品并去實(shí)際測(cè)量其Cell Gap， 并和理論計(jì)算值做比較。

首先，根據(jù)盒厚公式以及產(chǎn)品數(shù)據(jù)我們可以得到盒厚的理論計(jì)算值；然后，我們實(shí)際改變液晶量測(cè)量盒厚實(shí)際值。最后，結(jié)合以上數(shù)據(jù)，得到了理論盒厚和實(shí)際盒厚的對(duì)比數(shù)據(jù)。如下圖

上圖10”數(shù)據(jù)中實(shí)際盒厚紅色區(qū)間為異常區(qū)間，左側(cè)紅色區(qū)間為液晶量不足部分，盒厚不隨液晶量變化，和理論計(jì)算一致。右側(cè)紅色區(qū)間為液晶量過多區(qū)域，我們將此時(shí)的盒厚數(shù)據(jù)修正為理論計(jì)算值一致，這樣可以很直觀的從數(shù)據(jù)上判斷該顯示器的正常工作區(qū)間。12”的理論和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)同樣吻合。

綜合以上分析，理論和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)基本吻合，證明盒厚的理論公式是有效的。

2 其他影響因素研究

以上研究均建立在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和25度的環(huán)境下，事實(shí)上，當(dāng)溫度和氣壓發(fā)生變化時(shí)，PS的壓縮率和液晶的密度均會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而進(jìn)一步影響最終的盒厚。我們以10”為研究對(duì)象。其在一個(gè)大氣壓環(huán)境下PS壓縮率為10%，在完全無外力狀態(tài)下壓縮率為0，所以我們可以近似得到PS壓縮率和氣壓的公式為a=P/1013mb*10%。式中P為實(shí)際壓力（單位mb）。同時(shí)我們研究液晶密度隨溫度的變化曲線，通過液晶廠商提供的資料分析得到液晶密度公式為ρ=1.007-0.000747T，式中ρ為液晶密度，T為溫度。

因此，我們可以修正公式如下，

（1-P/1013*10%）*PS LC

Cell gap={0.88*LC/（（1.007-0.000747T）*S） Va*PS

0.98*PS Vc*PS

我們分別選擇一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓+25度，1.2大氣壓+40度以及0.8大氣壓+10度來計(jì)算盒厚，計(jì)算結(jié)果如下。

結(jié)果顯示：（1）低壓狀態(tài)下顯示器的可正常工作區(qū)間變小，即工作下限上移。提示部分原來可正常工作的盒厚區(qū)間將會(huì)出現(xiàn)真空氣泡而無法正常工作。相對(duì)的高壓狀態(tài)下則下限下移，工作區(qū)間變大。（2）溫度變化使得同一液晶量條件下盒厚會(huì)發(fā)生變異，以106度為例，盒厚分別為25度3.24um，40度3.28um，10度3.20um。變化幅度在2%以上。

3 結(jié)語

通過以上模型建立和數(shù)據(jù)分析，我們可以發(fā)現(xiàn)液晶盒厚可以簡(jiǎn)化為PS高度和液晶量相關(guān)的一個(gè)公式，進(jìn)一步考慮環(huán)境壓力和溫度的變化，我們可以得到盒厚公式如下：

（1-P/1013*a）*PS LC

Cell gap={b*LC/（（1.007-0.000747T）*S） Va*PS

c*PS Vc*PS

該公式的意義為可以指導(dǎo)后續(xù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和實(shí)際生產(chǎn)過程中液晶盒厚的控制，并且通過公式發(fā)現(xiàn)，液晶顯示器的工作區(qū)間會(huì)隨環(huán)境壓力的變化而發(fā)生顯著變化，且盒厚也會(huì)隨溫度變化而變化，這對(duì)于我們依據(jù)產(chǎn)品使用環(huán)境不同而調(diào)整設(shè)計(jì)和生產(chǎn)同樣具有一定的指導(dǎo)作用。

【摘 要】 本文通過建立模型研究了液晶顯示器盒厚的形成機(jī)制，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)驗(yàn)證了模型的正確性以及得出初步的液晶盒厚公式。并進(jìn)一步研究了模型中相關(guān)參數(shù)在不同使用環(huán)境中的變異以及這些變異對(duì)盒厚和最終顯示效果的一些影響。

【關(guān)鍵詞】 液晶盒厚 液晶 液晶墊層

薄膜晶體管液晶顯示器（TFT LCD）為目前顯示領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用范圍最廣的主流技術(shù)，具有低功耗，低重量，體積輕巧，顯示效果佳等顯著優(yōu)點(diǎn)。液晶盒厚是影響液晶顯示器顯示特性的一個(gè)重要參數(shù)。研究表明，隨著盒厚的變化，顯示器的透過率，響應(yīng)時(shí)間，對(duì)比度都會(huì)發(fā)生明顯的變化，進(jìn)而影響到顯示器的顯示效果。因此，對(duì)液晶盒厚形成機(jī)制的研究，以及盒厚控制要素的研究，對(duì)液晶顯示行業(yè)具有普遍且積極的意義。

1 模型

1.1 盒厚模型建立及公式

首先，我們嘗試建立液晶盒厚的理論模型。TFT-LCD由上基板組件、下基板組件、液晶、驅(qū)動(dòng)電路單元、背光燈模組和其他附件組成，液晶填充于上、下基板形成的空隙內(nèi)。其中盒內(nèi)組成有TFT器件，TFT顯示區(qū)域（包含畫素電極，存儲(chǔ)電容等），CF色阻，配向膜，Black matrix，墊層（Photo Spacer，以下均簡(jiǎn)稱PS）和液晶。液晶盒厚即為TFT側(cè)表面到CF側(cè)表面的距離。通過剖面圖圖1，我們可以確定影響盒厚的因子為TFT膜厚，CF色阻厚度，以及墊層PS高度，內(nèi)部液晶量的多少。由于膜厚的變異非常微小，在我們初步的研究中暫時(shí)不考慮，只考慮PS高度以及液晶量對(duì)盒厚的影響。因此我們建模型如圖1。

模型顯示，盒厚是PS高度和液晶量共同影響的結(jié)果。PS是一種樹脂材料，具有一定的彈性變化能力，對(duì)于固定的使用溫度下，即外部壓力和溫度不變的情況下，盒厚變化呈現(xiàn)如下規(guī)律。

當(dāng)充入的液晶量不足時(shí)，盒厚表現(xiàn)為完全的由PS支撐。外部壓力給予PS施壓，PS受到壓力后產(chǎn)生形變，進(jìn)而高度發(fā)生變化。這個(gè)變化量通常由材料的彈性系數(shù)決定。當(dāng)PS形變到材料允許的極限值后該形變即會(huì)停止。在該盒厚范圍內(nèi)，液晶量的變化并不會(huì)影響盒厚的變化，盒厚表現(xiàn)為PS高度單一影響。隨著液晶量注入量的增多，液晶平面高出PS支撐的高度。此時(shí)PS不再受到外力的擠壓，由于PS是一種具備彈性的材料，當(dāng)外力撤除后，PS在自身彈性回復(fù)力作用下會(huì)恢復(fù)部分高度，直到和現(xiàn)有水平面齊平，再次和外力相平衡為止。此時(shí)盒厚表現(xiàn)為和液晶量相關(guān)性。

當(dāng)液晶量進(jìn)一步增多時(shí)，此時(shí)PS已經(jīng)達(dá)到其彈性回復(fù)的極限，無法再變高，整個(gè)盒厚完全由液晶支撐。

在上述的三種狀態(tài)中，第二種是TFT LCD可以正常工作的狀態(tài)，第一種表現(xiàn)為液晶無法充滿整個(gè)液晶盒，部分區(qū)域會(huì)出現(xiàn)真空氣泡。第三種狀態(tài)由于缺乏PS的支撐，液體流動(dòng)性較強(qiáng)，因此盒厚表現(xiàn)為不穩(wěn)定不均勻的狀態(tài)，容易產(chǎn)生Mura，因此，盒厚公式可以表達(dá)為如下形式

a*PS LC

Cell gap = { b*LC/S Va*PS

c*PS Vc*PS

式中a為PS壓縮率，LC為液晶注入量，b為液晶量對(duì)盒厚有效的部分，以88%計(jì)算。S為該產(chǎn)品可視區(qū)面積，c為PS的最大彈性回復(fù)率。其中a，c由PS材質(zhì)設(shè)計(jì)決定，b由畫素設(shè)計(jì)決定。

1.2 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)

為驗(yàn)證公式的正確性，我們?cè)O(shè)計(jì)了兩組實(shí)驗(yàn)。分別選定了10”和12”的兩個(gè)產(chǎn)品為研究對(duì)象。實(shí)驗(yàn)方法為收集該產(chǎn)品PS高度，可視區(qū)面積的數(shù)據(jù)，然后理論計(jì)算出Cell Gap相對(duì)液晶量的變化曲線。同時(shí)，我們選用不同的液晶量實(shí)際注入產(chǎn)品并去實(shí)際測(cè)量其Cell Gap， 并和理論計(jì)算值做比較。

首先，根據(jù)盒厚公式以及產(chǎn)品數(shù)據(jù)我們可以得到盒厚的理論計(jì)算值；然后，我們實(shí)際改變液晶量測(cè)量盒厚實(shí)際值。最后，結(jié)合以上數(shù)據(jù)，得到了理論盒厚和實(shí)際盒厚的對(duì)比數(shù)據(jù)。如下圖

上圖10”數(shù)據(jù)中實(shí)際盒厚紅色區(qū)間為異常區(qū)間，左側(cè)紅色區(qū)間為液晶量不足部分，盒厚不隨液晶量變化，和理論計(jì)算一致。右側(cè)紅色區(qū)間為液晶量過多區(qū)域，我們將此時(shí)的盒厚數(shù)據(jù)修正為理論計(jì)算值一致，這樣可以很直觀的從數(shù)據(jù)上判斷該顯示器的正常工作區(qū)間。12”的理論和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)同樣吻合。

綜合以上分析，理論和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)基本吻合，證明盒厚的理論公式是有效的。

2 其他影響因素研究

以上研究均建立在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和25度的環(huán)境下，事實(shí)上，當(dāng)溫度和氣壓發(fā)生變化時(shí)，PS的壓縮率和液晶的密度均會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而進(jìn)一步影響最終的盒厚。我們以10”為研究對(duì)象。其在一個(gè)大氣壓環(huán)境下PS壓縮率為10%，在完全無外力狀態(tài)下壓縮率為0，所以我們可以近似得到PS壓縮率和氣壓的公式為a=P/1013mb*10%。式中P為實(shí)際壓力（單位mb）。同時(shí)我們研究液晶密度隨溫度的變化曲線，通過液晶廠商提供的資料分析得到液晶密度公式為ρ=1.007-0.000747T，式中ρ為液晶密度，T為溫度。

因此，我們可以修正公式如下，

（1-P/1013*10%）*PS LC

Cell gap={0.88*LC/（（1.007-0.000747T）*S） Va*PS

0.98*PS Vc*PS

我們分別選擇一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓+25度，1.2大氣壓+40度以及0.8大氣壓+10度來計(jì)算盒厚，計(jì)算結(jié)果如下。

結(jié)果顯示：（1）低壓狀態(tài)下顯示器的可正常工作區(qū)間變小，即工作下限上移。提示部分原來可正常工作的盒厚區(qū)間將會(huì)出現(xiàn)真空氣泡而無法正常工作。相對(duì)的高壓狀態(tài)下則下限下移，工作區(qū)間變大。（2）溫度變化使得同一液晶量條件下盒厚會(huì)發(fā)生變異，以106度為例，盒厚分別為25度3.24um，40度3.28um，10度3.20um。變化幅度在2%以上。

3 結(jié)語

通過以上模型建立和數(shù)據(jù)分析，我們可以發(fā)現(xiàn)液晶盒厚可以簡(jiǎn)化為PS高度和液晶量相關(guān)的一個(gè)公式，進(jìn)一步考慮環(huán)境壓力和溫度的變化，我們可以得到盒厚公式如下：

（1-P/1013*a）*PS LC

Cell gap={b*LC/（（1.007-0.000747T）*S） Va*PS

c*PS Vc*PS

該公式的意義為可以指導(dǎo)后續(xù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和實(shí)際生產(chǎn)過程中液晶盒厚的控制，并且通過公式發(fā)現(xiàn)，液晶顯示器的工作區(qū)間會(huì)隨環(huán)境壓力的變化而發(fā)生顯著變化，且盒厚也會(huì)隨溫度變化而變化，這對(duì)于我們依據(jù)產(chǎn)品使用環(huán)境不同而調(diào)整設(shè)計(jì)和生產(chǎn)同樣具有一定的指導(dǎo)作用。