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殘像的定義：

殘像也叫影像殘留（Image Sticking），它是指顯示器長時間顯示同一靜止畫面，在改變顯示內(nèi)容后留下之前畫面的現(xiàn)象，如下示意圖；實際發(fā)生的殘像可能是顯示屏整面的也可能是局部的。

事實上，所有的TFT-LCD顯示屏或輕或重的都存在一點殘像的問題，而對于使用面內(nèi)轉(zhuǎn)換型IPS技術(shù)的顯示屏，沒有像扭曲向列型一樣的氧化鋼錫屏蔽層。所以，使用FFS或者IPS技術(shù)的顯示屏相對比較容易出現(xiàn)殘影。

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殘像的分類：

殘像也有類別之分，目前主要有以下三種不同維度的分類方式，具體總結(jié)如下表：

注：電壓保持率（VHR）是表征液晶材料信賴性特性的重要參數(shù)之一；

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殘像的起因：

殘像產(chǎn)生的原因主要由材料因素、設(shè)計因素、驅(qū)動因素等。材料因素是導(dǎo)致存在雜質(zhì)離子聚集的原因，設(shè)計因素和驅(qū)動因素是導(dǎo)致存在直流偏置電壓的原因，改善殘像可以從清除雜質(zhì)離子方面著手，也可以從直流偏置入手。具體原因如下：

1.PI/LC材料的選定，引起殘像

2.因AC施加而引起的殘像

3.因DC施加而引起的殘像

4.離子污染引起的殘像

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PI/LC材料的選定，引起殘像：

離子型不純物來源很多：材料污染、設(shè)備污染、制程污染；其中材料污染，包含彩膜的黑色矩陣（Black Matrix，BM）、R、G、B、隔墊物制程材料，以及 Cell 的配向膜、液晶、框膠等材料。這些雜質(zhì)離子都有可能在這些直流偏置的影響下，在液晶盒內(nèi)形成干擾電場。

另外，液晶本身是一種聚合物，并不是100%純凈，在液晶中實際是夾在著一些移動的雜質(zhì)離子，當(dāng)加電壓時，因為雜質(zhì)離子容易受到電極上和它不一樣的電荷吸引，導(dǎo)致電極移動。如果加的極性相反，此時雜質(zhì)離子變化的的方向就相反。當(dāng)直流電壓比較高的時候，也會出現(xiàn)液晶材料逐漸分解出離子。

關(guān)于配向膜的使用，當(dāng)前主要用在配向膜的材料方面，都是以溶劑材料，在液晶盒制造過程中，由于玻璃基板的干凈與否，配向膜的成膜的厚度及表面的平坦度，還有固化制造過程，都會導(dǎo)致夾雜一些雜質(zhì)離子。

改善對策：盡可能選擇高品質(zhì)的配向材和液晶材的搭配，可減弱殘像的現(xiàn)象。

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AC殘像的形成原因及改善措施：

通過分析發(fā)現(xiàn)，其交流分量產(chǎn)生的原因是由于液晶與配向?qū)又g的配向力弱，加電場后預(yù)傾角發(fā)生變化，其透過率增大，從而導(dǎo)致殘像；

圖b：白格子區(qū)域的液晶旋轉(zhuǎn)，黑格子區(qū)域液晶不旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)液晶同時受到外加電場作用力和分子間作用力， PI 表層液晶分子受 PI分子作用力大于外加電場作用力，表層液晶分子不會旋轉(zhuǎn)。越靠中間層液晶受外加電場作用力越大，旋轉(zhuǎn)角度越接近理論值。在信號持續(xù)輸出時，白格子區(qū)域的液晶通過分子間作用力（電性力和色散力）影響到 PI 表層液晶， 若 PI 膜配向能力差， PI 表層液晶的預(yù)傾角隨液晶轉(zhuǎn)動發(fā)生變化。

圖c：切換灰階畫面，因白格區(qū)域的預(yù)傾角較黑格區(qū)域的預(yù)傾角已經(jīng)發(fā)生偏轉(zhuǎn)， 在相同灰階電壓下，已發(fā)生角度偏轉(zhuǎn)區(qū)域的液晶更易偏轉(zhuǎn)到理論角度，其透過率增大，從而導(dǎo)致殘像。

形成原因總結(jié)：?配向能力不足，加電場后預(yù)傾角發(fā)生變化，透過率增大，導(dǎo)致殘像

配向力各相關(guān)參數(shù)與殘像關(guān)系的實驗驗證結(jié)果匯總?cè)绫砣缦拢?/p>

考慮通過提升配向力改進殘像時，可以通過提升預(yù)烘烤的溫度，延長本固化的時間，以及增大壓入量的方式。

在實際應(yīng)用中，車載應(yīng)用的 10.25 寸產(chǎn)品將參數(shù)由“預(yù)烘烤90℃，本固化時間 1650s，Torq 值 0.18，壓入量 0.25”變成了“預(yù)烘烤 90℃，本固化時間 1800s，Torq 值 0.18，壓入量 0.35”。

殘像在改進后的條件下以 L2 為標準，殘像由 100%不良變成了 9%不良，殘像水平得到有效改善。

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AC/DC殘像的判定：

我們已經(jīng)知道了AC殘像的主要產(chǎn)生機理，那么在實際中我們該如何判斷一個殘像是AC殘像還DC殘像呢？目前主要有兩種方法：

①調(diào)節(jié)Vcom：若殘像程度無明顯變化，則是AC殘像；若有明顯變化或者能調(diào)消失，則為DC殘像。原因是，AC殘像屬于液晶配向的問題，調(diào)節(jié)Vcom電壓改變不了液晶的配向，因此AC殘像不會變化。至于為何DC殘像在調(diào)節(jié)Vcom時會有變化，且看下文繼續(xù)分解；

②根據(jù)Vcom 和亮度曲線來判斷：當(dāng) Panel 的配向力不足時， LC 分子和 PI 之間相互作用力減弱，因此當(dāng)液晶轉(zhuǎn)動同樣角度時所需要的電場強度降低， 在宏觀表現(xiàn)上則是 V-T 曲線左移，因此 Vcom 和亮度曲線整體會上移；

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DC殘像的形成原因：

產(chǎn)品在加壓過程中，在像素區(qū)會出現(xiàn)交流驅(qū)動不對稱的地方，偏離中心的那部分電壓就是 DC 偏置。

DC 偏置吸引屏內(nèi)離子型不純物，導(dǎo)致離子聚集從而形成殘留 DC 偏置；

切換顯示畫面時，由于殘留 DC 作用，液晶分子受離子影響不能正確保持設(shè)計所要求的狀態(tài)，導(dǎo)致在離子聚集處與其他區(qū)域顯示亮度出現(xiàn)差異→形成殘像不良。

直流分量的來源：

在殘像測試和判定的過程中，涉及兩個畫面，用于測試的黑白相間的棋盤格畫面，和用于判定的灰階畫面。其中，黑，白和灰三種狀態(tài)均屬于不同的灰階，所以在研究公共電極電壓影響因子變化時，著重分析灰階畫面下反饋電壓的變化。?

其次，在充放電過程中，漏電流等效于一個直流電壓分量。因此，我們DC電壓來于兩個方面，第一方面是灰階畫面下公共電極電壓影響因子變化帶來的直流分量，第二方面是漏電流導(dǎo)致的直流分量。

如何改善：

因寄生電容和液晶電容的影響，在不同灰階下寄生電容和液晶電容的變化，最佳Vcom也會發(fā)生變化，若將灰階畫面下Vcom的變化量補償?shù)絍d，以達到等效于不同灰階最佳Vcom不同的改進方案，可以有效改善殘像問題。

由于薄膜晶體管器件漏電流的特征，Ioff 的偏移與殘像等級存在相關(guān)性，需提升Ioff的穩(wěn)定性，減少薄膜晶體管器件漏電流對殘像的影響。

通過改變溝刻深度和氦處理提升薄膜晶體管漏電流的穩(wěn)定性，減少帶來影響的直流電壓。

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線殘像形成原因：

在棋盤格畫面下， 由于在黑白顯示區(qū)域之間存在一個 DC 偏置電壓，邊界線的 DC 偏置電壓促使不純物離子向邊界聚集，使離子聚集處的像素電壓發(fā)生起伏，影響液晶偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)致透過率發(fā)生偏移， 形成 Ximi（即線殘像）

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線殘像和 DC 面殘像的關(guān)系：

DC 面殘像與 Ximi 都存在 DC 偏轉(zhuǎn)和離子不純物；但兩者現(xiàn)象差異大，主要與 DC 偏轉(zhuǎn)值的大小及 DC 偏轉(zhuǎn)區(qū)域大小緊密相關(guān)（ Ximi 的 DC 偏置值大，范圍小）。

發(fā)生Ximi 往往有 DC 面殘像，但兩者不是必然的，主要還與產(chǎn)品驅(qū)動信號、材料設(shè)計等相關(guān)；

審核編輯：劉清