TFT-LCD残像原理与分析-基础篇

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TFT-LCD缺陷检测

TFT-LCD显示屏缺陷判定摘要：本文介绍了薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)产品的基础知识，LCD液晶屏工作原理，质检过程中屏缺陷专业术语，及相关标准。

1 TFT-LCD产品基础知识1.1 三基色原理大多数单色光也可以分解成红绿蓝三种色光，这是色度学的最基本原理，即三基色原理。

三种基色是相互独立的，任何一种基色都不能有其它两种颜色合成。

红、绿、蓝是三基色，这三种颜色合成的颜色范围最为广泛。

1.2 LCD液晶屏LCD一般代指薄膜液晶显示器，是利用液晶的特性“主动的”对屏幕上的各个独立的象素进行控制，以达到成像目的一种终端显示设备。

图像产生的基本原理很简单：显示屏由许多可以发出任意颜色的光线的点组成，只要控制各个点显示相应的颜色就能达到目的了。

在TFT-LCD中一般采用背光技术，为了能精确地控制每一个象素的颜色和亮度就需要在每一个象素之后安装一个类似百叶窗的开关，当“百叶窗”打开时光线可以透过来，而“百叶窗”关上后光线就无法透过来。

当外界环境变化它的分子结构也会变化，液晶从而具有不同的物理特性——就能够达到让光线通过或者阻挡光线的目的。

2 TFT-LCD工作原理简介一个成品TFT显示屏，一般由一个夹层组成，组成这个夹层的每一层大致是偏光板、彩色滤光片组成，这两层之间就是液晶层。

偏光板、彩色滤光片决定了多少光可以通过以及生成何种颜色的光。

这个夹层位于两层玻璃基板之间，在上层玻璃基板上有FED晶体管，而下层共同电极，他们共同作用可以生成能精确控制的电场，电场决定了液晶的排列方式和透光多少。

大家知道三基色，所以构成显示屏上的每个象素需上面介绍的三个类似的基本组件来构成，分别控制红、绿、蓝三种颜色，目前使用的最普遍的是扭曲向列TFT液晶显示器（Twisted Nematic TFT-LCD）工作原理如图1所示：图1 TFT-LCD工作原理3 常见缺陷分类在TFT-LCD 的后工序生产中，经常会遇到一些缺陷。

TFTLCD显示基本知识详解

TFT LCD显示原理详解<什么是液晶>我们一般认为物体有三态：固态、液态、气态，其实这只是针对水而言，有一些有机化和物还有介于固态和液态中间的状态就是液晶态，如下图（一）:图（一）<TFT LCD显示原理>a:背景两块偏光的栅栏角度相互垂直时光线就完全无法通过，图（六）是用偏光太阳镜做的测试。

图（六）b:TFT LCD显示原理液晶显示器就是利用偏光板这个特性来完成的，利用上下两片栅栏之间互垂直的偏光板之间充满了液晶，在利用电场控制液晶分支的旋转，来改变光的行进方向，如此一来，不同的电场大小，就会形成不同颜色度了，如图（七）。

图（七）b-1:当在不加上电极的时候，当入射的光线经过下面的偏光板(起偏器)时, 会剩下单方向的光波,通过液晶分子时, 由于液晶分子总共旋转了90度, 所以当光波到达上层偏光板时, 光波的极化方向恰好转了90度。

下层的偏光板与上层偏光板, 角度也是恰好差异90度。

所以光线便可以顺利的通过，如果光打在红色的滤光片上就显示为红色。

效果如图（七）中前两个图所示。

b-2:当在加上电极后(最大电极)，液晶分子在受到电场的影响下，都站立着，光路没有改变，光就无法通过上偏光板，也就无法显示，如图（七）蓝色滤光片下面的液晶。

c:TFT-LCD驱动电路。

为了显示任意图形，TFT-LCD用m×n点排列的逐行扫描矩阵显示。

在设计驱动电路时，首先要考虑液晶电解会使液晶材料变质，为确保寿命一般都采用交流驱动方式。

已经形成的驱动方式有：电压选择方式、斜坡方式、DAC方式和模拟方式等。

由于TFT-LCD主要用于笔记本计算机，所以驱动电路大致分成：信号控制电路、电源电路、灰度电压电路、公用电极驱动电路、数据线驱动电路和寻址线驱动电路（栅极驱动IC）。

上述驱动电路的主要功能是：信号控制电路将数字信号、控制信号以及时钟信号供给数字IC，并把控制信号和时钟信号供给栅极驱动IC；电源电路将需要的电源电压供给数字IC和栅极驱动IC；灰度电压电路将数字驱动电路产生的10个灰度电压各自供给数据驱动；公用电极驱动电路将公用电压供给相对于象素电极的共享电极；数据线驱动电路将信号控制电路送来的RGB信号的各6个比特显示数据以及时钟信号，定时顺序锁存并续进内部，然后此显示数据以6比特DA变换器转换成模拟信号，再由输出电路变换成阻抗，供给液晶屏的资料线；栅极驱动电路将信号控制电路送来的时钟信号，通过移位寄存器转换动作，将输出电路切换成ON／OFF电压，并顺次加到液晶屏上。

TFT-LCD基础原理

三角形越大所能顯示的顏色越豐富
TFT LCD的顯示方式
Scan Line TFT
ON OFF OFF OFF 先開啟第一行，其餘關閉。
玻璃電極
Data Line
OFF ON OFF OFF 接著關閉第一列，電壓已經固定，所以顯示顏色也已固定。開啟第二列，其餘仍保持關閉。依此類推，可完成整個畫面之顯示。
TFT panel model
Gate line CGD CLC Data line G VCOM CS
S
D
圖像顯示原理
電腦顯示之圖像均是由一個個的像素(pixel)構成
dot
Pixel
每個像素均由三種顏色紅(R) 綠(G) 藍(B) 的小光點 (dot)構成
混色效果分別控制RGB dot亮度，自由組成各種圖案
彩色濾光片 Color Filter
彩色濾光片為液晶顯示器彩色化的關鍵元件,透過彩色濾光片才能使高灰階的液晶顯示器達到全彩色化,所以彩色濾光片之作用在於利用濾光的方式產生RGB三原光,再將三原光以不同的強弱比例混合而呈現各種色彩,使LCD顯示出全彩.
ITO sputter
B
R
G
黑色矩陣
註解:
-Voltage
+Voltage
残影残影（即可分为残像和拖尾）
残像：由于液晶受到长时间的信号驱动而被极化，导致切换画面至下一画面显示内容时，液晶分子不能立即随驱动信号电压控制而正常偏转，显示屏仍然可以看到前一幅画面痕迹的现象。拖尾：由于液晶响应时间偏大，液晶显示器在显示画面尤其是动态图像画面时，在从第N帧画面切换至第N+1帧画面时，液晶分子转向改变速度跟随不上切换画面的频率而产生更尾影拖曳的画面。

FFT—LCD残像原理与分析(基础篇)

・保持特性（低残留ＤＣ等）・向安定性（Ｐｅｉ配高ｒＴｈ等）・向安定性（配段差、表面粗糙度降低等）
部材的改善、修正部材的改善、修正
・
・
Ｐｏｅｓｒｃｓ条件修正
判定准则可以参考表１所列。
【】ＨｕｎＰ１ａｇＷ，ＬａｇＪ．ＳｕｙｎｍａｅｔｋｎｉｎＢｔｄｏＩｇＳｉｉｇｃＰｅｏｍｅｏｎＴＮＣＤ【．Ｔｉｎ：ＤＭＣ．２０ｈｎｎｎｉＳＬＤＩａｗａ０３：
６结论
本文的基础篇系统地介绍了ＴＴＬＤ残像的Ｆ—Ｃ分类、生机理、策方向、验条件和判定方法，发对试在分析残像发生机理的过程中提出了对策方向，在
一
【】下慎一，宅敢，地弘一等．晶显示装置和取向７寺三宫液
于南京中电熊猫液晶显示科技有限公司研发中
心，主要从事ＴＴＬＤ研发工作， — ｉＦ—ＣＥｍａ：ｌ
参考文献
ｊｏｆ３ｃｍ。ｊｆ６．ｏａ＠ｌ
Ａｔ２１，ｐ．０２总第１５３期
现代显示Ａｖｎｅｉｌｙ５ｄａｃｄＤｓａｐ９
５，０８２６．２０－０ —２
【】寺下慎一，宅敢，地弘一等．晶显示装置和取向６三宫液
膜材料用聚合物Ｉ】Ｐ．中国专利：Ｌ０１０２２．Ｚ２１０３７５１

TFT+LCD影像残留研究

透过来，而“百叶窗”关上后光线就无法透过来。

当然，在技术上实际上实现起来就不像刚才说的那么简单。

ＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）就是利用了液晶的特性（当加热时为液态，冷却时就结晶为固态），一般液晶有三种形态：类似粘土的层列（Ｓｍｅｃｔｉｃ）近晶液晶类似细火柴棒的丝状（Ｎｅｍａｔｉｃ）向列液晶类似胆固醇状的（Ｃｈｏｌｅｓｔｉｃ）胆甾液晶液晶显示器使用的是丝状向列液晶，当外界环境变化它的分子结构也会变化，从而具有不同的物理特性——就是能够达到让光线通过或者阻挡光线的目的——也就是刚才比方的百叶窗。

图卜ｌ液晶屏剖面图以冈卜１为例ＴＦＴ的基本原理如下：一个成品ＴＦＴ显示屏，一般由一个夹层组成，这个夹层大致是由偏光板、彩色滤光片、薄膜晶体管组成，这两层之间就是液晶层。

偏光板、彩色滤光片决定了多少光可以通过以及生成何种颜色的光。

这个夹层位于两层玻璃基板之问。

在上层玻璃基板上自彩色滤光片和公共电极，而下层是薄膜晶体管，他们共同作用可以生成能精确控制的电场，电场决定了液晶的排列方式。

大家知道三原色所以构成显示屏上的每个象素需上面介绍的三个类似的基本组件来构成，分别控制红、绿、蓝三种颜色。

目前使用的最普遍的是扭曲向列ＴＦＴ液晶显示器（ＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃＴＦＴＬｃＤ），下图（１－２）就是此类ＴＦＴ显示器的的基本结构。

图１－２ＴＦＴ显示器的的基本结构在显示器上、下两层上都有沟槽，其中上层的沟槽是纵向排列，而下层是横向排列的。

当不加电压，液晶处于自然状态，从图卜３扭曲向列ＴＦＴ显示器工作原理图可以看出，由外部发散过来的光线通过夹层之后，会发生９０度的扭曲旋转，从而能在下层顺利透过。

这时液晶就呈现亮的状态。

图卜３扭曲向列ＴＦＴ显示器工作示意图当两层之间加上电压之后，就会生成一个电场，这时液晶都会垂直捧列，所以光线不会发生扭转——结果就是光线无法通过下层。

这时液晶就处于暗的状态．ＴＦＴ象素架构如图１－４所示。

TFT- LCD 残像原理与分析

Apr.2012，总第135期现代显示Advanced Display TFT-LCD 残像原理与分析（基础篇）焦峰，王海宏（南京中电熊猫液晶显示科技有限公司研发中心，江苏南京210033）摘要：残像是TFT-LCD 的一种显示特性，主要表现为当液晶显示器长时间显示同一个画面，在把画面切换到下一个画面时，原先的画面会残留在下一个画面中。

文章基础篇系统地介绍TFT-LCD 残像的分类、发生机理、试验条件、判定方法和对策方向，为改善相应的显示残像问题提供较佳的处理方案。

关键词：液晶显示器；残像中图分类号：TN141.9；TN873+.93文献标识码：AThe Theory and Analysis of TFT-LCD Image Sticking(Basis)JIAO Feng,WANG Hai-hong(Nanjing CEC PANDA LCD Technology Co.,Ltd.R&D Center,Nanjing Jiangsu 210033,China)Abstract:Image Sticking is a display behavior of TFT-LCD.Mainly expressed when a static image remains displayed on the same screen for a long time,the original image will be left when the screen switches to the next image.The basis of this article will systematically introduce classification,mechanism,experiment conditions,judgment and improvement of TFT-LCD image sticking,to obtain a better image sticking improvement solution.Keywords:TFT-LCD;image sticking文章编号：1006-6268（2012）04-0054-06收稿日期：2012-03-12引言近年来液晶显示器以其低工作电压、低功耗、低辐射、低空间占有率以及轻薄美观等优势，不断普及，已成为市场的主流。

TFT-LCD知识培训

除了基本的娱乐和办公功能外，平板电脑还被广泛应用于教育、医疗、商务等领域，成为了现代生活中不可或缺的一部分。
04
TFT-LCD产业现状与趋势
全球TFT-LCD产业现状
产业规模
全球TFT-LCD产业规模持续增长，市场规模不断扩大。
技术发展
随着技术的不断进步，TFT-LCD产品的分辨率、色彩表现、对比度等性能指标不断提升。
总结词
技术突破，广泛应用
详细描述
第二代TFT-LCD技术在第一代的基础上取得了重大突破，提高了响应速度，改善了色彩表现和视角。这一代技术开始广泛应用于手机、笔记本电脑等电子产品中，成为主流显示技术之一。
第三代TFT-LCD技术
总结词
高清晰度，高分辨率
详细描述
第三代TFT-LCD技术主要解决了高清晰度和高分辨率的问题，实现了更细腻的画面表现。这一代技术广泛应用于高清电视、显示器等领域，满足了人们对高品质视觉体验的需求。
详细描述
目前，4K、8K等高分辨率TFT-LCD显示屏已经逐渐普及，能够提供更加细腻、真实的画面效果。同时，大尺寸化也是未来的发展趋势，将有助于拓宽应用场景，如家庭影院、高端电视等。
柔性显示
总结词
随着可穿戴设备和移动设备的兴起，柔性显示技术成为TFT-LCD的重要发展方向，将显示屏做成可弯曲、可折叠的形态，为用户带来更多样化的使用体验。
绿色环保成为行业发展趋势随着 Nhomakorabea保意识的提高，绿色环保成为TFT-LCD行业发展的趋势，推动产业向更加环保和可持续的方向发展。
06
TFT-LCD的未来发展方向
高分辨率、大尺寸化
总结词
随着消费者对视觉体验要求的提高，TFTLCD技术正朝着高分辨率、大尺寸化的方向发展，以满足市场对更高清晰度、更大屏幕的需求。

TFT残像原理介绍

宽度有关；另一个原因是锯齿电极的宽度和横向电场分布的均一性有关。减小锯齿宽度可以改善残像。（三）TFT特性影响
TFT开关的源漏极金属相当于一个DC偏置，会把液晶中的离子型不纯物，特别是液晶掺杂技
术中的单体，吸附在TFT背沟道上，形成背沟道效应。
Development Team
工艺原因
TFT-LCD生产的各个工艺也是产生残像的重要原因之一。其中包括：产线洁净度的影响，玻璃基板的清洗，各种工艺参数的管控，以及每道工序之间间隔时间的影响等等。TFT-生产的每一道工序都有可能是产生残像的源头，而且分析生产工艺对残像的影响需要综合设计、材料、电路等各方面的影响。
全星爱 2009.1.7日制作
残像机理与改善对策介绍
Contents
1 2
残像定义与分类形成残像的原因
3
4Байду номын сангаас5
OT残像分析历史
OT残像改善历史
残像改善Idea
Development Team
1.残像定义与分类
所谓“残像”即影像残留（Image Sticking）,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.
(二) 配向膜(PI)
目前用于液晶盒的配向膜材料，多以溶剂材料作为保存与制造的媒介，因此在液晶盒的制程中，基板洗净与配向膜的成膜(Coating)及固化(Curing)制程也会产生少量离子，若配向膜本身不纯净，仍会让离子影响到液晶盒样本。
(三) 封胶(Seal)及间隙物(Spacer)
封胶及控制液晶样本厚度的间隙物，也是产生离子的来源之一；为了有完整固化封胶的制程，液晶盒会存在于长时间的高温状态，离子会有足够的时间从封胶材料及间隙物中分解出来。 (四) 电极(Electrode) 配向膜在一般考虑下是一层完全的绝缘体，若液晶样本操作在较高电压时，离子将会有机会穿越配向膜层注入液晶盒中。 (五) CF的影响 CF是引入离子型不纯物的主要对象之一，CF中的覆盖层OC、黑色矩阵BM、色层RGB都含有树脂成分。树脂，特别是掺杂了各种离子成分的树脂更容易引入离子不纯物。

tft-lcd基本原理与知识总结

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TFT-LCD基础必学知识点

TFT-LCD基础必学知识点1. TFT-LCD是什么？TFT-LCD是一种使用薄膜晶体管（TFT）作为控制元件的液晶显示技术。

液晶TFT-LCD使用各个像素点的液晶颗粒来控制光的透过与阻挡，从而实现显示功能。

2. TFT-LCD的工作原理是什么？TFT-LCD的工作原理是通过控制各个像素的液晶颗粒的存储和释放电荷来控制光的透过与阻挡。

当没有电荷通过液晶颗粒时，液晶就会阻挡光线的透过，显示为黑色；当有电荷通过液晶颗粒时，液晶就会允许光线透过，显示为亮色。

3. TFT-LCD的组成结构是什么？TFT-LCD主要由以下几个组件组成：玻璃基板、液晶层、色彩滤光器、透明导电薄膜、液晶晶体管、背光源等。

其中，玻璃基板是整个显示结构的主体，液晶层用于控制光的透过与阻挡，色彩滤光器用于产生各种颜色，透明导电薄膜用于传输电荷，液晶晶体管用于控制电荷的存储和释放，背光源用于提供光源。

4. TFT-LCD的分辨率是什么？TFT-LCD的分辨率是指显示器能够显示的像素数量。

分辨率通常以水平像素数和垂直像素数来表示，例如1920×1080表示水平有1920个像素，垂直有1080个像素。

5. TFT-LCD的色彩深度是什么？TFT-LCD的色彩深度是指每个像素能够显示的不同颜色的数量。

常见的色彩深度有16位、24位和32位，分别表示能够显示2^16、2^24和2^32种颜色。

6. TFT-LCD的刷新率是什么？TFT-LCD的刷新率是指显示器每秒更新显示内容的次数。

刷新率越高，显示的画面就越流畅。

常见的刷新率有60Hz、120Hz和240Hz等。

7. TFT-LCD的视角是什么？TFT-LCD的视角是指显示器在不同角度下能够保持观看画面的质量和亮度。

通常以水平视角和垂直视角来表示，视角越大表示观看画面的范围越广。

8. TFT-LCD的响应时间是什么？TFT-LCD的响应时间是指液晶颗粒从接收到电荷到改变状态所需的时间。

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