LCD(液晶显示器)是最广泛使用的显示技术。它们用于汽车,家电,电信,家电,工业,消费电子,军事等,但液晶显示器具有一些缺点,如缓慢的响应,狭窄的视角,较低的对比度等。用户通常抱怨一个令人讨厌的现象是图像粘贴。

什么是图像粘贴

如果一个固定的图像在显示器上停留很长一段时间,图像的模糊轮廓将在屏幕上持续一段时间,直到它最终消失。通常情况下,它发生在液晶和等离子屏幕,但为了我们的讨论目的,我们将集中在TFT液晶显示器。图像粘滞也被称为“图像持久性”、“图像保留”、“重影”或“老化图像”。

液晶显示器是如何构造的?

图2。液晶显示结构(图像来源:寻找程序员)

为了更好地理解粘像的概念,有必要了解液晶的构造和工作原理。

一种液晶屏包括一薄层液晶材料,夹在玻璃基板上的两个电极之间,每一边有两个偏振器。偏振器是一种光学滤光片,它可以让特定偏振的光波通过,同时阻挡其他偏振的光波。电极必须是透明的,所以最常用的材料是ITO(氧化铟锡)。由于液晶显示器本身不能发光,通常情况下,背光被放置在液晶屏幕后面,以便在黑暗环境中被看到。用于背光的光源可以是LED(发光二极管)或CCFL(冷阴极荧光灯)。LED背光是最受欢迎的。当然,如果你想要一个彩色显示器,可以把一层RGB滤色片做成LCD单元。触摸面板也可以添加在液晶显示器前。

液晶显示器的工作原理

图3. LCD工作原理(图像来源:日本显示Inc.)

第一个大规模生产的液晶面板技术被称为TN(扭曲向列)。液晶显示器的原理是,当没有电场作用时,液晶分子会在液晶电池中扭曲90度。当环境光或背光通过第一偏振器时,光被液晶分子层偏振光和扭曲。当它到达第二个偏振镜时,它被阻挡了。观众看到的显示是黑色的。

图4。图像粘贴测试:棋盘

当电场施加到液晶分子上时,它们变得不设。当偏振光到达液晶分子层时,光通过扭曲直流通过。当它到达第二偏振器时,它也将通过,意味着观众将显示器视为明亮。由于LCD技术使用电场而不是电流(电子通过),因此它具有低功耗。

什么导致图像粘滞?

LCD图像粘附的原因是由于液晶材料内部的离子杂质的积累。当发生轻微的直流电压时,带电杂质将移动电极并积聚反向电压场。当断开电源时,反向电压将开始使LCD分子与LCD的另一部分不同,这显示为图像粘附。时间越长,越来越多的杂质将迁移,倒置电压越大,成像粘贴会出现更糟。

如何测试图像粘附质量

使用上面所示的黑/白棋板图像:

  1. 静态图像2小时,然后改变为50%的灰度1分钟。使用8%中性密度滤镜检查是否OK。
  2. 静态成像8小时,断电30分钟,然后用8%中性密度滤镜将其改为50%灰度。

如何避免图像粘滞

  • 尽量不要在TFT液晶显示器上使用“固定”图像超过2小时。

  • 当LCD屏幕未使用超过15分钟时使用屏幕保护程序,或者如果不使用它超过一个小时,请关闭显示屏。

  • 如果必须显示静态图像,请尝试使用块模式而不是明显的边框线。尝试使用中等灰色色调,并在两种不同颜色的边界上使用与中等灰色水平对称的颜色。每隔一段时间就会逐渐改变边界。

  • 对于LCD制造商,尝试通过使用氮气或干燥空气来保护暴露于空气暴露于空气的液晶材料,以避免吸收可以在液晶材料中产生大量杂质的吸收,因为水是优异的溶剂。控制工厂的湿度也非常重要,因为选择右液晶材料及其制造商。不同的液晶材料具有不同的吸湿能力。在控制杂质方面,不同的液晶材料工厂具有不同的能力。尽管高纯度可能意味着高成本,但使用更高纯度的液晶材料并设计电路以摆脱LCD显示驱动器中的DC可以避免图像粘附问题。

如何修复图像粘贴问题

与CRT常见的“烧毁”问题不同,图像粘贴问题不是永久性的。一段时间后最终会恢复。加快擦除保留图像的一种方法是在全黑色图案中具有4-6小时的屏幕。如果您想更快地使其更快,可以将显示器放入温度约为35至50°C的环境中为1-2小时。随着该升高的温度在工作温度范围内,它不会损坏LCD面板。

本文由Bill张撰写,他是Orient Display (Bellevue, WA)的工程主管和市场经理。欲了解更多信息,请访问这里


Photonics&Imaging Technology杂志

本文首先出现在9月,2021年问题光子和成像技术杂志。

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