薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)扭曲向列型(TN)液晶曲面显示器搭配宽视角偏光片暗态时会发生色不均现象, 推测色不均现象的发生机理为: 曲面状态时, 玻璃基板受应力发生形变, 面板中应力不均, 加之液晶双折射, 暗态时上视角观察显示屏上下两侧边缘发蓝。本文模拟了不同改善措施对色不均现象的影响, 同时对有改善的模拟结果进行了实验测试。测试结果表明, 可以通过两种方式改善色不均现象: 第一种是增加暗态亮度, 掩盖暗态时色不均现象, 如调整电路、偏光片吸收轴角度等。实验结果表明调整电路使显示器暗态亮度从0.18 cd/m2提升至0.25 cd/m2, 色不均面积由显示器面积的30%减小至10%, 吸收轴角度从135°调整至134.5°, 色不均面积减小至10%, 但电路调整使显示器响应时间增加2.5倍, 吸收轴角度调整0.5°会使对比度下降20%, 对产品性能均有不利影响; 第二种是改善曲面状态下显示屏内部应力均一性, 如增加液晶盒盒厚、高温老化、降低显示器玻璃基板厚度等。实验结果表明: 降低玻璃厚度至0.2 mm以及高温60 ℃老化72 h均能使色不均现象消失, 且对产品性能无不利影响。

手指滑动ADS(Advanced Super Dimension Switch)液晶面板的L255画面时, 由于按压导致的液晶分子形变和电场作用, 滑动位置亮度会降低, 表现为留下发暗的按压的痕迹。如果该痕迹在按压5 s后不能恢复, 我们称之为划痕Mura(Trace Mura)。本文通过对比5种不同像素设计的液晶面板的滑动按压实验的结果, 得到了像素电极设计、驱动电压对Trace Mura的影响; 进一步模拟分析液晶分子状态, 得到判断不同像素设计的Trace Mura风险的模拟方法。主要结论如下: 首先, 像素电极尾部设计对于Trace Mura改善方面, 弧角设计优于切角设计, 切角设计优于开口设计; 像素电极间距(Space)越小, Trace Mura风险越小。其次, Trace Mura需要在高灰阶电压下按压划动液晶面板才能发生; 而发生Trace Mura的液晶面板, 可以通过降低液晶面板的电压灰阶来消除按压痕迹。最后, 对比液晶分子状态模拟结果, 确认在电极末端的液晶分子方位角会发生突变(即向相反方向偏转), 模拟的突变角度在-15°以上, 预测有Trace Mura风险。

在压力测试时, 高分辨率TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display)液晶面板会发生“斑点不良”。为了预防该不良的发生, 本文分析了“斑点不良”的发生机理: 压力测试时, 隔垫物PS(Photo Spacer)发生滑动, 将阵列基板上透光区域的配向膜-聚酰亚胺PI(Polyimide)划伤, 而失去配向液晶能力, 在暗态画面下, 划痕处会发生漏光, 形成斑点状。本文对不同尺寸及分辨率的液晶面板进行了压力测试, 比较隔垫物挡墙、黑矩阵BM(Black Martrix)、隔垫物站位等不同因素对“斑点不良”的影响: 隔垫物挡墙能有效阻挡隔垫物的滑动距离的23.6%, 能有效降低“斑点不良”的漏光发生; 当隔垫物滑动的距离未超出黑矩阵的遮挡范围时, 不可见“斑点不良”或很轻微; 站在金属块(Pillow)上的隔垫物比没有站在Pillow上的隔垫物滑动距离小约10%。最后以49 in超高清UHD(Ultra High Definition)液晶面板为例, 提出一种改善 “斑点不良”的的设计方案: 增加PS上下挡墙设计, 降低PS 滑动距离; 增加BM 宽度设计, 保证PS边缘到BM边缘的距离大于PS滑动距离; 降低PS的个数, 增加PS的大小设计降低透过率损失。该方案客户验证无“斑点不良”发生且透过率下降1.2%, 说明此设计方案能够有效地改善“斑点不良”。

高级超维场转换技术（Advanced Super Dimension Switch, 简称ADS）是以宽视角技术为代表的核心技术统称, 其显示模式过大的存储电容（Cst）成为限制Dual Gate GOA 4K TV应用的主要因素。在较短的充电时间内, 像素为了维持相同的充电率, 需要降低Cst。本文采用一种双条形电极ADS结构（Dual Slit ADS）, 其中像素电极与公共电极交叠区域形成ADS结构, 像素电极与公共电极间隔区域形成共面转换（IPS）结构, 通过减少像素电极与公共电极的交叠面积, 起到降低ADS模式Cst的目的。模拟结果表明: 当ADS显示模式采用Dual Slit ADS设计时, 像素的Cst可以下降30%~40%。实验结果表明: 采用Low Cst Pixel ADS设计时, VGH Margin可以增大2.5 V, 但受到像素电极和公共电极的对位影响, 透过率下降5%。