C-V法向列相液晶弹性常数测试系统的研究与实现

来源 :中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:MKLIN
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液晶显示器件现已得到了广泛的应用,随着液晶显示器件的广泛推广,人们对液晶显示器件的质量、性能要求也越来越高。液晶材料自身的弹性常数与阈值电压、响应时间等液晶显示器件的重要性能指标密切相关,因此准确测量液晶弹性常数对液晶材料的研制、液晶显示器件的研发有重要意义。   本文基于Freedericksz转变理论提出了自己的电容(C)—电压(V)测试方法,搭建了测试系统,可实现对向列相液晶材料垂直介电常数和平行介电常数的测量,在已测或已知向列相液晶材料介电常数的基础上,可对向列相液晶展曲弹性常数(k11)和弯曲弹性常数(k33)准确测试。   本文首先讨论了现有的几种测试方法及各自存在的弊端,指出了以往C—V法测试中未考虑预倾角的缺点,并基于Freedericksz转变理论,推导出了预倾角不为零时C、V、k11、k33的关系式,给出了模拟结果,提出了在预倾角不为零时通过曲线拟合同时确定k11、k33的方法。   现有的C-V测试设备所加波形为递增的梯形波,加此波形测试液晶电容有较大误差,针对此问题,本文提出了自己的电压波形,并设计开发了测试设备,实验证明此波形可较准确测得液晶盒电容值。本文基于自由轴法,通过单片机、D/A转换器等完成了电容测试设备的开发,可较为精确测得电容值,并通过理论计算给出了测试时所加信号电压的频率;软件部分由VB、MatLab实现,VB控制研华PCI-1712实现波形输出与数据采集,得到了自己所需的波形,通过comtool工具实现了将MatLab的m文件嵌入VB,达到了使程序利用MatLab而又脱离MatLab独立运行的目的,完成了曲线拟合。   本文末尾对正性向列相液晶材料进行了测量,通过测试进一步证实了测试理论的正确性,并对本系统的初测结果与误差进行了分析讨论。  
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