Залипание изображения — причина, проверка и решения

LCD (жидкокристаллический дисплей) является наиболее широко используемой технологией отображения. Они используются в автомобилях, бытовой технике, телекоммуникациях, бытовой технике, промышленности, бытовой электронике, военной технике и т. д. Но ЖК-дисплеи имеют некоторые недостатки, такие как медленный отклик, узкий угол обзора, низкая контрастность и т. д. Пользователи часто жалуются на одно раздражающее явление: прилипание изображения.

Если фиксированное изображение остается на дисплее в течение длительного периода времени, слабый контур этого изображения будет сохраняться на экране некоторое время, прежде чем окончательно исчезнет. Обычно это происходит с ЖК-экранами и плазменными экранами, но в рамках нашего обсуждения мы сосредоточимся на ЖК-дисплеях TFT. Залипание изображения также называется «постоянством изображения», «остатком изображения», «ореолом изображения» или «выгоранием изображения».

Чтобы лучше понять концепцию залипания изображения, необходимо понять, как устроены ЖК-дисплеи и как они работают.

ЖК-экран включает в себя тонкий слой жидкокристаллического материала, зажатый между двумя электродами на стеклянной подложке, с двумя поляризаторами с каждой стороны. Поляризатор — это оптический фильтр, который пропускает световые волны определенной поляризации и блокирует световые волны другой поляризации. Электроды должны быть прозрачными, поэтому наиболее популярным материалом является ITO (оксид индия и олова). Поскольку ЖК-дисплей сам по себе не может излучать свет, обычно за ЖК-экраном размещается подсветка, чтобы его было видно в темноте. Источниками света, используемыми для подсветки, могут быть светодиоды или CCFL (люминесцентные лампы с холодным катодом). Светодиодная подсветка является самой популярной. Конечно, если вам нужен цветной дисплей, слой цветового фильтра RGB можно превратить в ЖК-ячейку. Сенсорную панель также можно добавить перед ЖК-дисплеем.

Первая технология ЖК-панелей, запущенная в массовое производство, называется TN (скрученный нематик). Принцип ЖК-дисплеев заключается в том, что, когда к молекулам жидкого кристалла не приложено электрическое поле, молекулы в ячейке ЖК-дисплея поворачиваются на 90 градусов. Когда свет от окружающего света или от подсветки проходит через первый поляризатор, свет поляризуется и скручивается с молекулярным слоем жидкого кристалла. Когда он достигает второго поляризатора, он блокируется. Зритель видит дисплей черным.

Когда к молекулам жидкого кристалла прикладывается электрическое поле, они раскручиваются. Когда поляризованный свет достигает слоя молекул жидкого кристалла, свет проходит прямо насквозь, не скручиваясь. Когда он достигнет второго поляризатора, он также пройдет сквозь него, то есть зритель увидит дисплей ярким. Поскольку в технологии ЖК-дисплеев вместо электрического тока используются электрические поля (проходят электроны), она имеет низкое энергопотребление.

Причиной залипания изображения на ЖК-дисплее является накопление ионных примесей внутри жидкокристаллических материалов. При возникновении небольшого напряжения постоянного тока заряженные примеси будут перемещать электроды и создавать поле обратного напряжения. При отключении питания возникает обратное напряжение, в результате чего молекулы ЖК-дисплея скручиваются по-другому, чем другая часть ЖК-дисплея, что проявляется в виде залипания изображения. Чем дольше время, тем больше примесей будет мигрировать, тем больше будет обратное напряжение, и прилипание изображения будет хуже.

Используя черно-белое изображение шахматной доски, показанное выше:

Старайтесь не использовать «фиксированное» изображение на TFT-дисплее более 2 часов.

Используйте хранитель экрана, если ЖК-экран не используется более 15 минут, или выключите дисплей, если он не используется более часа.

Если необходимо отобразить статическое изображение, попробуйте использовать блочные узоры вместо отдельных линий границ. Постарайтесь использовать средние оттенки серого и цвета, симметричные среднему уровню серого на границе двух разных цветов. Время от времени постепенно смещайте границы.

Производителям ЖК-дисплеев следует стараться защищать жидкокристаллические материалы, подвергающиеся воздействию воздуха, используя газообразный азот или осушенный воздух, чтобы избежать поглощения влаги, которая может создать огромное количество примесей в жидкокристаллическом материале, поскольку вода является отличным растворителем. Контроль влажности фабрики также очень важен, а также выбор правильных жидкокристаллических материалов и их производителей. Различные жидкокристаллические материалы обладают разной способностью поглощать влагу. Различные заводы по производству жидкокристаллических материалов имеют разные возможности с точки зрения контроля примесей. Несмотря на то, что высокая чистота может означать высокую стоимость, использование жидкокристаллических материалов более высокой чистоты и разработка схем, позволяющих избавиться от постоянного тока в драйверах ЖК-дисплея, могут избежать проблемы зависания изображения.