1. Qu'est-ce que le collage d'image sur l'écran LCD
Image Sticking fait référence à la persistance d’une image statique sur un écran d’affichage même après que le contenu a changé. Image Sticking, Image Retention, Residual Image, et parfois également appelé phénomène de vieillissement de l'écran (Burn-In), sont des termes utilisés pour décrire l'effet des images statiques sur les affichages d'images ultérieurs. Cela peut impliquer la disparition rapide du contenu statique précédent ou la persistance temporaire d’images anciennes.
2.Les définitions et les causes de l’affichage d’images persistantes
Dans les écrans TFT (Thin Film Transistor), les cristaux liquides (LC) sont un matériau aux propriétés polaires. Un champ électrique peut provoquer une torsion correspondante.
Dans les écrans TFT (Thin Film Transistor), les cristaux liquides (LC) doivent être alimentés par un courant alternatif (AC). Si du courant continu (DC) était utilisé, cela perturberait la polarité des cristaux. En réalité, le courant alternatif parfaitement symétrique n’existe pas. Lors du pilotage continu des pixels d'un TFT, de minuscules déséquilibres inhérents attirent les ions libres vers les électrodes internes. Ces ions adsorbés sur les électrodes internes créent un effet d’entraînement similaire à une combinaison de courant continu et alternatif.
Dans la fabrication d’écrans, trois raisons principales peuvent provoquer une rémanence d’image.
(1) Capacité d'alignement insuffisante
Le matériau PI (Polyimide) est responsable de l’alignement des cristaux liquides. Les cristaux liquides dans la zone de grille blanche tournent, contrairement à ceux dans la zone de grille noire. La rotation des cristaux liquides est influencée à la fois par le champ électrique externe et par les forces intermoléculaires. La force d'interaction entre les molécules PI (polyimide) à la surface du cristal liquide est supérieure à la force du champ électrique externe, de sorte que les molécules de cristal liquide à la surface ne tournent pas. Plus la couche intermédiaire est proche, plus l'effet du champ électrique externe sur les cristaux liquides est important et l'angle de rotation se rapproche de la valeur théorique. Lors d'une sortie de signal continue, les cristaux liquides dans la zone de grille blanche affectent les cristaux liquides de surface par l'intermédiaire de forces intermoléculaires (force électrostatique et force de dispersion). Si la capacité d'alignement du film PI est médiocre, l'angle de pré-inclinaison des cristaux liquides de surface changera à mesure que les cristaux liquides tournent. Sur la figure C, lors du passage à une image en niveaux de gris, parce que l'angle de pré-inclinaison des cristaux liquides dans la zone de grille blanche a dévié de celui de la zone de grille noire, sous la même tension en niveaux de gris, les cristaux liquides dans la région où le un écart d'angle s'est produit sont plus susceptibles de tourner vers l'angle théorique, ce qui entraîne une augmentation de la transmission et provoque ainsi un collage de l'image.
(2) Impureté du matériau à cristaux liquides
Une commande asymétrique en courant alternatif (AC) se produit dans la zone des pixels, et la partie de la tension qui s'écarte du centre est la polarisation en courant continu (DC). La polarisation CC attire les ions d'impuretés à l'intérieur de l'écran, provoquant une accumulation d'ions et entraînant une polarisation CC résiduelle. Lors du changement d'écran d'affichage, en raison de l'effet de polarisation CC résiduelle, les molécules de cristaux liquides influencées par les ions ne parviennent pas à maintenir l'état requis par la conception, provoquant des différences de luminosité entre les zones d'accumulation d'ions et d'autres régions, conduisant à un collage indésirable de l'image.
(3) Distorsion de la forme d'onde de conduite
En appliquant différentes tensions, l’angle de rotation des molécules de cristaux liquides peut être contrôlé pour afficher différentes images. Ici, les concepts de valeur γ et de Vcom doivent être introduits.
En termes simples, la valeur γ divise la transition du blanc au noir en 2 à la puissance N (6 ou 8) parties égales. La tension γ est utilisée pour contrôler la gradation de l'affichage, généralement divisée en G0 à G14. La première tension γ et la dernière tension γ représentent le même niveau de gris, mais elles correspondent respectivement à des tensions positives et négatives.
Pour éviter la formation d'une déviation inertielle dans les molécules de cristaux liquides, un contrôle dynamique de la tension est nécessaire. La tension Vcom est la tension de référence au milieu de G0 à G14. Plus précisément, Vcom est généralement positionné entre la première et la dernière tension γ. Cependant, en pratique, en raison des différences dans les circuits périphériques, il est nécessaire d'ajuster l'adéquation entre les tensions Vcom et γ. Lorsque Vcom est ajusté à sa valeur optimale, les tensions d'image positives et négatives des pixels sont symétriques, ce qui donne une luminosité égale pour les images positives et négatives. Cependant, lorsque Vcom s'écarte de la valeur centrale, la différence de tension entre les images positives et négatives des pixels n'est plus la même, entraînant une modification de la luminosité entre les images positives et négatives.
Lorsque la tension Vcom est mal réglée, les ions chargés à l’intérieur des cristaux liquides peuvent s’adsorber aux extrémités supérieure et inférieure du verre, formant ainsi un champ électrique inhérent. Après avoir commuté l'écran, ces ions peuvent ne pas être immédiatement libérés, ou les molécules de cristaux liquides peuvent devenir désordonnées lors des transitions d'état, empêchant les molécules de cristaux liquides de tourner immédiatement selon l'angle souhaité.
3. Test de collage d'image LCD TFT
Ce qui suit donne une méthode de test rapide :
Température ambiante; Afficher un motif en damier noir et blanc (chaque carré mesure environ 60×60 pixels) ; Affichage statique pendant 30 minutes. Affichage en plein écran de 128 (50 %) de gris ; après 10 secondes d'attente, aucun ghosting visible n'est considéré comme qualifié.
(Remarque : il s'agit d'un test de fiabilité destructif et non d'un test de routine.)
Dans un TFT avec un blanc normal, les zones blanches reçoivent la tension de commande minimale, tandis que les zones noires reçoivent la tension de commande maximale. Les ions libres dans le TFT sont plus susceptibles d'être attirés vers les zones noires (celles avec une tension de commande plus élevée). Lors de l'affichage en plein écran de 128 (50 %) gris, l'écran entier utilise la même tension de commande, ce qui amène les ions à quitter rapidement leurs positions précédemment attirées. De plus, lors de l'affichage en plein écran de 128 (50 %) de gris, les anomalies d'affichage sont plus susceptibles d'être perceptibles.
4. Méthodes courantes pour résoudre les problèmes de rémanence d'image
1) Économiseur d'écran : lorsque le système est inactif, les pixels du TFT affichent un contenu différent, soit en affichant un économiseur d'écran en mouvement, soit en changeant périodiquement de contenu, pour éviter d'afficher des images statiques pendant plus de 20 minutes.
2) Si l'image rémanente se produit déjà, laisser le TFT éteint pendant plusieurs heures présente une opportunité de récupération ; (la récupération peut prendre jusqu'à 48 heures dans certains cas). Ou créer une image entièrement blanche et la déplacer sur l’écran pendant plusieurs heures sans allumer le rétroéclairage. Il existe de nombreux logiciels de réparation d'images persistantes disponibles en ligne qui peuvent également être utiles. Une fois que les images fantômes se produisent, elles sont plus susceptibles de se reproduire. Des mesures proactives sont donc nécessaires pour empêcher la réapparition d'images persistantes sur les écrans LCD TFT.
3) L'ajustement de la tension Vcom pour qu'elle corresponde à la tension γ permet d'éviter les images fantômes causées par la tension résiduelle dans les molécules de cristaux liquides.
4) Ajustez le timing de décharge pour assurer une libération rapide de la tension résiduelle dans les molécules de cristaux liquides. Dans la conception de circuits, des tensions spécialisées sont généralement utilisées pour contrôler la première et la dernière tension γ. Ici, VGH et VGL représentent respectivement G0 et G14. Si la décharge de VGH et VGL est lente pendant le sommeil du système, cela peut également entraîner une tension résiduelle excessive dans les molécules de cristaux liquides. Lorsque le système se réveille, il existe un risque que des images fantômes se produisent.
5) L'image collée sur les écrans LCD entre généralement dans la catégorie des défauts fonctionnels des écrans LCD et nécessite que les fabricants d'écrans LCD effectuent des ajustements. Généralement, les fabricants de panneaux d'affichage LCD réputés, en utilisant un matériau PI d'alignement d'orientation de haute qualité et un matériau à cristaux liquides de haute pureté, réduiront le risque de collage d'image.
• Tout d'abord, il est important de confirmer si les paramètres actuels de VSPR/VSNR répondent aux exigences du verre.
• Vérifiez la valeur VCOM optimale, qui peut être déterminée en mesurant la valeur de scintillement à l'aide du CA210. Une valeur de scintillement plus petite indique une meilleure valeur VCOM.
• Scannez à nouveau le gamma et observez si les images fantômes persistent.
• Gamma asymétrique : généralement, réglage du gamma symétrique, où les valeurs absolues des tensions positives et négatives pour chaque niveau de gris sont égales. Cette approche repose sur la symétrie de la courbe VT du verre LCD. Cependant, si la courbe VT du verre est asymétrique, un réglage gamma asymétrique est nécessaire.
• Courbe VT : courbe représentant la relation entre la tension des cristaux liquides et la transmission.
• Un gamma asymétrique se produit généralement dans deux scénarios : 1) Décalage global de polarité : dans ce cas, une polarité est globalement décalée. Des ajustements au VSPR/VSNR sont nécessaires pour remédier à cet état. 2) Décalage d'ordre unique ou multiple : dans ce scénario, des points spécifiques de la courbe gamma nécessitent des ajustements de tension pour résoudre le décalage.