Image Sticking – Ursache, Test und Lösungen

LCD (Liquid Crystal Display) ist die am weitesten verbreitete Anzeigetechnologie. Sie werden für Automobile, Geräte, Telekommunikation, Haushaltsgeräte, Industrie, Unterhaltungselektronik, Militär usw. verwendet. LCD-Displays haben jedoch einige Nachteile, wie z Bild einkleben.

Was ist Image Sticking

Wenn ein feststehendes Bild längere Zeit auf einer Anzeige bleibt, bleibt der schwache Umriss dieses Bildes einige Zeit auf dem Bildschirm bestehen, bevor es schließlich verschwindet. Normalerweise passiert dies bei LCD- und Plasmabildschirmen, aber zum Zwecke unserer Diskussion konzentrieren wir uns auf TFT-LCD-Displays. Image Sticking wird auch als „Image Persistence“, „Image Retention“, „Ghosting“ oder „Burn-In Image“ bezeichnet.

Wie sind LCDs aufgebaut?

Um das Konzept des Image Sticking besser zu verstehen, ist es notwendig zu verstehen, wie LCDs aufgebaut sind und wie sie funktionieren.

Ein LCD-Bildschirm enthält eine dünne Schicht aus Flüssigkristallmaterial, die zwischen zwei Elektroden auf Glassubstraten angeordnet ist, mit zwei Polarisatoren auf jeder Seite. Ein Polarisator ist ein optischer Filter, der Lichtwellen einer bestimmten Polarisation passieren lässt, während er Lichtwellen anderer Polarisationen blockiert. Die Elektroden müssen transparent sein, daher ist das beliebteste Material ITO (Indium-Zinn-Oxid). Da ein LCD selbst kein Licht aussenden kann, wird normalerweise hinter einem LCD-Bildschirm eine Hintergrundbeleuchtung platziert, um in einer dunklen Umgebung gesehen zu werden. Die für eine Hintergrundbeleuchtung verwendeten Lichtquellen können LED (Licht emittierende Diode) oder CCFL (Kaltkathoden-Fluoreszenzlampen) sein. Die LED-Hintergrundbeleuchtung ist die beliebteste. Wenn Sie ein Farbdisplay wünschen, kann natürlich eine Schicht RGB-Farbfilter in eine LCD-Zelle eingebaut werden. Ein Touchpanel kann auch vor einem LCD-Display hinzugefügt werden.

Wie LCDs funktionieren

Die erste LCD-Panel-Technologie in Massenproduktion heißt TN (twisted nematic). Das Prinzip hinter den LCDs besteht darin, dass sich die Moleküle in der LCD-Zelle um 90 Grad verdrehen, wenn kein elektrisches Feld an die Flüssigkristallmoleküle angelegt wird. Wenn das Licht entweder von Umgebungslicht oder von der Hintergrundbeleuchtung durch den ersten Polarisator geht, wird das Licht polarisiert und mit der Flüssigkristall-Molekülschicht verdrillt. Wenn es den zweiten Polarisator erreicht, wird es blockiert. Der Betrachter sieht die Anzeige schwarz.

Wenn ein elektrisches Feld an die Flüssigkristallmoleküle angelegt wird, werden sie entdrillt. Wenn das polarisierte Licht die Schicht aus Flüssigkristallmolekülen erreicht, geht das Licht direkt hindurch, ohne verdreht zu werden. Wenn es den zweiten Polarisator erreicht, wird es auch durchgelassen, was bedeutet, dass der Betrachter das Display als hell sieht. Da die LCD-Technologie elektrische Felder anstelle von elektrischem Strom verwendet (Elektronen passieren), hat sie einen geringen Stromverbrauch.

Was verursacht Image Sticking?

Die Ursache für das Einbrennen von LCD-Bildern liegt in einer Ansammlung ionischer Verunreinigungen innerhalb der Flüssigkristallmaterialien. Wenn eine leichte Gleichspannung auftritt, bewegen die geladenen Verunreinigungen die Elektroden und bauen ein umgekehrtes Spannungsfeld auf. Wenn die Stromversorgung unterbrochen wird, tritt die umgekehrte Spannung ein, um die LCD-Moleküle anders als den anderen Teil des LCD zu verdrehen, was sich als Bildkleben zeigt. Je länger die Zeit, desto mehr Verunreinigungen migrieren, desto größer wird die Sperrspannung und desto schlimmer erscheint das Haften der Bilder.

So testen Sie die Bildhaftungsqualität

Verwenden Sie das oben gezeigte schwarz/weiße Schachbrettbild:

1. Statisches Bild für 2 Stunden, dann für 1 Minute auf 50 % Grau wechseln. Verwenden Sie einen 8% Neutraldichtefilter, um zu prüfen, ob er in Ordnung ist.
2. Statisches Bild für 8 Stunden, Ausschalten für 30 Minuten, dann Wechsel zu 50 % Grau mit einem 8 %-Graufilter.

Einbrennen von Bildern vermeiden

• Versuchen Sie, ein „festes“ Bild nicht länger als 2 Stunden auf dem TFT-LCD-Display zu verwenden.

• Verwenden Sie einen Bildschirmschoner, wenn der LCD-Bildschirm länger als 15 Minuten nicht verwendet wird, oder schalten Sie das Display aus, wenn Sie es länger als eine Stunde nicht verwenden.

• Wenn ein statisches Bild angezeigt werden muss, versuchen Sie Blockmuster anstelle von deutlichen Begrenzungslinien zu verwenden. Versuchen Sie, mittlere Grautöne zu verwenden, und verwenden Sie Farben, die symmetrisch zum mittleren Grauwert an der Grenze zweier verschiedener Farben sind. Verschieben Sie die Grenzlinien ab und zu nach und nach.

• Versuchen Sie für LCD-Hersteller, der Luft ausgesetzte Flüssigkristallmaterialien zu schützen, indem Sie Stickstoffgas oder getrocknete Luft verwenden, um zu vermeiden, dass Feuchtigkeit absorbiert wird, die eine große Menge an Verunreinigungen im Flüssigkristallmaterial verursachen kann, da Wasser ein ausgezeichnetes Lösungsmittel ist. Die Kontrolle der Luftfeuchtigkeit der Fabrik ist ebenfalls sehr wichtig, ebenso wie die Auswahl der richtigen Flüssigkristallmaterialien und ihrer Hersteller. Unterschiedliche Flüssigkristallmaterialien haben unterschiedliche Feuchtigkeitsabsorptionsfähigkeiten. Unterschiedliche Fabriken für Flüssigkristallmaterialien haben unterschiedliche Fähigkeiten in Bezug auf die Kontrolle von Verunreinigungen. Trotz der Tatsache, dass eine hohe Reinheit hohe Kosten bedeuten kann, kann die Verwendung von Flüssigkristallmaterialien mit höherer Reinheit und die Entwicklung der Schaltkreise zur Eliminierung von Gleichstrom in LCD-Anzeigetreibern ein Image-Sticking-Problem vermeiden.

So beheben Sie ein Problem mit dem Einkleben von Bildern

Anders als das bei CRTs übliche „Einbrennen“-Problem ist ein Image-Sticking-Problem nicht dauerhaft. Es wird sich schließlich nach einiger Zeit erholen. Eine Möglichkeit, das Löschen eines gespeicherten Bildes zu beschleunigen, besteht darin, einen Bildschirm für 4-6 Stunden in einem vollständig schwarzen Muster eingeschaltet zu lassen. Wenn es noch schneller gehen soll, kann das Display für 1-2 Stunden in eine Umgebung mit einer Temperatur von etwa 35 bis 50°C gestellt werden. Da diese erhöhte Temperatur innerhalb des Betriebstemperaturbereichs liegt, werden die LCD-Bildschirme nicht beschädigt.

Dieser Artikel wurde von Bill Cheung, Engineering Lead und Marketing Manager, Orient Display (Bellevue, WA) geschrieben. Weitere Informationen finden Sie hier .