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TFT-LCD液晶材料对显示残像的影响

摘要:分析了5种TFT-LCD液晶的组成,通过对这5种液晶所制成的TFTLCD

产品的面残像和线残像水平测定,分析了液晶的组成与线残像水平的关系。液晶

的极性越大,其稳定性越差,线残像水平越差;含有丁烯基苯类的液晶材料,稳定性

较差,线残像水平较差。

关键词:液晶;线残像;极性;稳定性

近年来新型显示器件,特别是以液晶显示器(LCD)为首的各种新型平板显示器

件(FPD)得到了迅速发展,液晶显示器作为重要的信息电子产品,变得日益举足轻

重。随着液晶产品拥有量的增大和使用的深入,人们对液晶产品的显示品质也提

出了更高的要求,一些以前鲜为人知的不良现象也为人们所认识并引起关注,残像

便是其中之一。所谓残像即影像残留,是在屏幕上长时间保持一幅静止的画面,液

晶由于受到长时间的驱动被极化,造成液晶分子不能在信号电压控制下正常偏转。

过一段时间,即便你改变显示画面的内容,屏幕上仍然可以看到以前那个静止图像

的痕迹,该现象也会随着时间的推移及画面的改变而有所减弱,最后达到消失。残

像大致可分为面残像和线残像。面残像是由于驱动电压和LCDPanel基板内部含

有直流成份,可由信号电压及变更设计来达到改善的目的。线残像是目前正在探

讨和解决的问题。这种图像残留不良程度大小与多方面因素有关,在大部分文献

中,一般都将该问题以离子模型进行讨论,本文主要通过不同厂家不同牌号的液晶

在残像实验中的不同结果,对TFTLCD所用的液晶材料进行分析讨论,从中寻找出

液晶材料对线残像影响的相对规律。

1TFT-LCD工艺

一般来说,TFTLCD制备过程中的彩色滤光片采用外购模式,因此TFTLCD制

造的工艺流程主要包含以下3大工艺:阵列基板制备工艺:主要是在玻璃基板上通

过成膜技术、光刻技术、刻蚀技术等半导体技术形成薄膜晶休管阵列图形。液晶

盒制备工艺:主要是把已经制备好的彩色滤光片和阵列基板以单元像素为单位精

确对准后,利用封框胶密封,并在中间灌注液晶材料,同时切割成最终所需要的显

示屏尺寸的过程。模块组装工艺:主要是把已经制备好的单个液晶盒与外部驱动、

控制电路连接,同时把背光源模组、外框等零部件组装到一起的过程。经过模块

组装工序检测合格,形成了最终的TFTLCD模块产品。

2残像

水平测试条件及判别方法测试条件:50,55的黑白格检测图形,驱动状态;判

别方法:间隔24h判别一次;不良标准:更换至中间灰度级,面残像Level3以上为

不良,线残像100h以内为Level0,超过100h,Level2以上为不良。

3结果与分析讨论

3.1线残像

水平测试结果将上述5种混合液晶在同一工艺条件下,制成液晶面板,测试其

线残像水平与时间的关系,结果可知:线残像水平随着时间的延长,并达到一定的

临界点时迅速增高,不同的混合液临界点时间差别较大。样品4在较短时间即48

h时,线残像水平数值达到0.70,判定为不合格品;样品1和样品3在100h时间

段,线残像水平数值较低,即线残像水平理想,但随着时间的延长,线残像水平数值

急剧增高,达到Level2.3,判为不良;样品2和样品5,随着时间的延长,线残像水

平数值增高平缓,线残像水平较好。根据混合液晶的组成和线残像水平,我们可以

得到如下结果:(1)较大,极性较强的混合液晶,线残像水平数值随着时间的延长急

剧增高。较大的混合液晶中,含有大量极性较强的单体液晶材料,如样品1中含有

CF2O类三环或四环化合物和联苯、三联苯等多氟化合物共计52.5%;样品3中含

有强极性CF2O类三环或四环化合物、联苯、三联苯等多氟化合物和中等极性环

己基苯、联苯或三联苯类含氟化合物共计34.5%,低极性环己基苯、联苯或三联苯

类等共计11.5%。由于混合液晶中含有极性单体液晶比例较高,而极性物质的导电

性较好,且在长期的电流作用下,稳定性较差,因此随着时间的延长,部分极性物质

在电流的作用下,少量发生分解,使得混合液晶中离子浓度的增加,产生离子在电

极表面的积聚,即反响电场的存在,从而引起显示器件的残像水平的增大,并且随

着时间的延长,急剧增大。(2)含有丁烯基苯类的混合液晶,稳定性较差,线残像水

平数值的时间临界点较短。样品2和样品4混合液晶的强极