图像粘滞 - 原因、测试和解决方案

LCD（液晶显示器）是应用最广泛的显示技术。它们被用于汽车、家电、电信、家电、工业、消费电子、军事等。但液晶显示器有一些缺点，如响应慢、视角窄、对比度低等。用户经常抱怨的一个恼人现象是图像残留。

什么是图像残留

如果一个固定的图像在显示器上停留很长时间，那么该图像的微弱轮廓会在屏幕上持续一段时间，然后最终消失。通常，它发生在 LCD 和等离子屏幕上，但出于讨论的目的，我们将重点关注 TFT LCD 显示器。残影也称为“残影”、“残影”、“重影”或“残影”。

LCD 是如何构成的？

为了更好地理解图像残留的概念，有必要了解 LCD 的构造和工作原理。

LCD 屏幕包括一层薄薄的液晶材料，夹在玻璃基板上的两个电极之间，每侧有两个偏光片。偏振器是一种滤光器，它让特定偏振的光波通过，同时阻挡其他偏振的光波。电极需要是透明的，因此最流行的材料是 ITO（氧化铟锡）。由于 LCD 本身不能发光，因此通常会在 LCD 屏幕后面放置背光，以便在黑暗环境中看到。用于背光源的光源可以是 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，如果你想要彩色显示，可以将一层RGB彩色滤光片做成LCD单元。还可以在 LCD 显示屏前添加触控面板。

液晶显示器的工作原理

第一个量产的 LCD 面板技术称为 TN（扭曲向列）。 LCD 背后的原理是，当不对液晶分子施加电场时，液晶分子会在 LCD 单元中扭转 90 度。当来自环境光或来自背光的光通过第一偏光片时，光与液晶分子层发生偏振和扭曲。当它到达第二个偏振器时，它会被阻挡。观看者将显示屏视为黑色。

当向液晶分子施加电场时，它们变得不扭曲。当偏振光到达液晶分子层时，光线直接穿过而没有被扭曲。当它到达第二个偏光片时，它也会通过，这意味着观看者会看到显示屏很亮。由于 LCD 技术使用电场而不是电流（电子通过），因此功耗低。

是什么原因导致图像残留？

LCD图像残留的原因是由于液晶材料内部离子杂质的积累。当出现轻微的直流电压时，带电杂质会移动电极并建立反向电压场。当断电时，反向电压会启动，使液晶分子扭曲与液晶的其他部分不同，这表现为图像残留。时间越长，杂质迁移越多，反向电压越大，成像残留越差。

如何测试图像残留质量

使用上面显示的黑白棋盘图像：

1. 静态图像 2 小时，然后更改为 50% 灰度 1 分钟。使用 8% 中性密度滤光片检查是否正常。
2. 静态图像 8 小时，关机 30 分钟，然后使用 8% 中性密度滤镜更改为 50% 灰度。

如何避免图像残留

• 尽量不要在 TFT LCD 显示屏上使用“固定”图像超过 2 小时。

• 超过 15 分钟不使用 LCD 屏幕时使用屏幕保护程序，如果超过 1 小时不使用则关闭显示器电源。

• 如果必须显示静态图像，请尝试使用块状图案而不是明显的边框线。尝试使用中等灰色调，并在两种不同颜色的边界处使用与中间灰度级对称的颜色。偶尔逐渐移动边界线。

• 对于 LCD 制造商来说，尽量使用氮气或干燥的空气来保护暴露在空气中的液晶材料，以避免吸收水分，从而在液晶材料中产生大量杂质，因为水是一种极好的溶剂。控制晶圆厂的湿度也很重要，选择合适的液晶材料及其制造商也很重要。不同的液晶材料具有不同的吸湿能力。不同的液晶材料厂对杂质的控制能力不同。尽管高纯度意味着高成本，但使用更高纯度的液晶材料并设计电路以消除 LCD 显示驱动器中的 DC 可以避免图像残留问题。

如何解决图像残留问题

与 CRT 常见的“老化”问题不同，图像残留问题不是永久性的。它最终会在一段时间后恢复。加快擦除保留图像的一种方法是以全黑模式打开屏幕 4-6 小时。如果你想让它更快，可以将显示器放在温度在 35 到 50°C 左右的环境中 1-2 小时。由于这个升高的温度在工作温度范围内，不会损坏液晶面板。

本文由 Orient Display（华盛顿州贝尔维尤）的工程主管兼营销经理 Bill Cheung 撰写。如需更多信息，请访问此处 .