LCD 画像の焼きつき問題の分析と一般的な解決策
1. LCDディスプレイの焼き付きとは何ですか
画像の固着とは、コンテンツが変更された後でも、表示画面上に静止画像が残ることを指します。焼き付き、画像保持、残像は、画面老化現象 (焼き付き) とも呼ばれ、後続の画像表示における静止画像の影響を説明するために使用される用語です。これには、以前の静的コンテンツが急速に消えたり、古い画像が一時的に残ったりすることが考えられます。
2.焼き付き表示の定義と原因
TFT (薄膜トランジスタ) ディスプレイでは、液晶 (LC) は極性特性を持つ材料です。電場により、それに応じてねじれる可能性があります。
TFT (薄膜トランジスタ) ディスプレイでは、液晶 (LC) を交流 (AC) で駆動する必要があります。直流 (DC) を使用すると、結晶の極性が崩れてしまいます。実際には、完全に対称な交流などというものは存在しません。 TFT のピクセルを継続的に駆動すると、固有の小さな不均衡が自由イオンを内部電極に引き寄せます。内部電極に吸着されたこれらのイオンは、DC と AC を組み合わせたような駆動効果を生み出します。
ディスプレイの製造において、焼き付きが発生する主な原因は 3 つあります。
(1) アライメント能力不足
PI (ポリイミド) 材料は液晶の配向を担当します。白いグリッド領域の液晶は回転しますが、黒いグリッド領域の液晶は回転しません。液晶の回転は、外部電場と分子間力の両方の影響を受けます。液晶表面のPI（ポリイミド）分子間の相互作用力は外部電界力よりも大きいため、表面の液晶分子は回転しません。中層に近づくほど液晶に対する外部電場の影響が大きくなり、回転角が理論値に近づきます。連続信号出力中、白格子部分の液晶は分子間力（静電力と分散力）により表面の液晶に影響を与えます。 PI フィルムの配向能力が低いと、液晶の回転に伴って表面液晶のプレチルト角が変化します。図 C では、グレースケール画像に切り替えると、白グリッド領域の液晶のプレチルト角が黒グリッド領域の液晶のプレチルト角からずれているため、同じグレースケール電圧下では、液晶のプレチルト角が変化します。角度ずれが発生すると理論上の角度まで回転しやすくなり、透過率が上昇して焼き付きの原因となります。
(2) 液晶材料の不純物
非対称の交流 (AC) 駆動がピクセル領域で発生し、中心から外れた電圧の部分が直流 (DC) バイアスになります。 DC バイアスはスクリーン内の不純物イオンを引きつけ、イオンの蓄積を引き起こし、結果として残留 DC バイアスが生じます。表示画面を切り替える際、残留DCバイアスの影響により、イオンの影響を受けた液晶分子が設計通りの状態を維持できなくなり、イオンが蓄積している部分とそれ以外の部分とで明るさに差が生じ、焼き付きが発生することがあります。
(3) 駆動波形の歪み
異なる電圧を印加することにより、液晶分子の回転角を制御して異なる画像を表示することができる。ここで、γ値とVcomの概念を導入する必要がある。
簡単に言うと、γ値は白から黒への遷移を2のN乗(6または8)等分します。 γ電圧は表示の階調を制御するために使用され、通常G0～G14に分かれています。最初のγ電圧と最後のγ電圧は同じ階調を表しますが、それぞれ正と負の電圧に対応します。
液晶分子の慣性偏差の形成を防ぐには、動的な電圧制御が必要です。 Vcom 電圧は G0 ～ G14 の中点の基準電圧です。具体的には、Vcom は通常、最初と最後の γ 電圧の間に位置します。ただし、実際には周辺回路の違いにより、Vcomとγ電圧の整合を調整する必要があります。 Vcom が最適値に調整されると、ピクセルの正と負のフレーム電圧が対称になり、正と負のフレームの両方で同じ明るさが得られます。ただし、Vcom が中心値から外れると、ピクセルの正フレームと負フレームの間の電圧差が同じではなくなり、正フレームと負フレームの間で明るさが変化します。
Vcom 電圧が正しく設定されていないと、液晶内の荷電イオンがガラスの上端と下端に吸着され、固有電界が形成されることがあります。画面を切り替えた後、これらのイオンがすぐに放出されなかったり、状態遷移中に液晶分子が乱れて、液晶分子がすぐに所望の角度に回転できなくなる場合があります。
3.TFT LCD焼き付き試験
以下に高速テスト方法を示します。
室温;白黒の市松模様を表示します (各正方形は約 60×60 ピクセル)。 30分間の静的表示。全画面 128 (50%) グレーを表示します。 10 秒間待った後、ゴーストが表示されなければ、合格とみなされます。
(注: これは破壊的な信頼性テストであり、日常的なテストではありません。)
通常の白色を備えた TFT では、白色領域は最小駆動電圧を受け、黒色領域は最大駆動電圧を受けます。 TFT 内の遊離イオンは、黒い領域 (駆動電圧が高い領域) に引き寄せられる可能性が高くなります。全画面 128 (50%) グレーを表示する場合、画面全体が同じ駆動電圧を使用するため、イオンは以前に引き寄せられた位置からすぐに離れます。また、全画面 128 (50%) グレーを表示すると、表示の異常が目立ちやすくなります。
4. 焼き付き問題を解決する一般的な方法
1) スクリーンセーバー: システムがアイドル状態のとき、TFT のピクセルは、20 分以上静止画像が表示されることを避けるために、動くスクリーンセーバーを表示するか、コンテンツを定期的に切り替えるかのいずれかの異なるコンテンツを表示します。
2) 焼き付きがすでに発生している場合は、TFT の電源をオフにして数時間放置すると回復する可能性があります。 (場合によっては、回復に最大 48 時間かかる場合があります)。あるいは、真っ白な画像を作成し、バックライトをオンにせずに数時間画面上で移動させます。オンラインで入手できる、役立つ可能性のある焼き付き修復ソフトウェアも多数あります。ゴーストは一度発生すると再発する可能性が高くなります。そのため、TFT LCD ディスプレイでは焼き付きの再発を防ぐための事前の対策が必要です。
3) Vcom 電圧を γ 電圧に一致するように調整すると、液晶分子の残留電圧によって引き起こされるゴーストを防止できます。
4) 放電のタイミングを調整して、液晶分子の残留電圧を迅速に解放します。回路設計では、通常、最初と最後の γ 電圧を制御するために特殊な電圧が使用されます。ここで、VGH は G0、VGL は G14 を表します。システムスリープ中に VGH と VGL の放電が遅い場合、液晶分子に過剰な残留電圧が発生する可能性があります。システムが起動すると、ゴーストが発生する可能性があります。
5) LCD 画面上の画像の焼き付きは、通常、LCD ディスプレイの機能上の欠陥に分類され、LCD パネルのメーカーが調整を行う必要があります。一般に、評判の良い LCD ディスプレイ パネル メーカーは、高品質の配向調整 PI 材料と高純度の液晶材料を使用することにより、焼き付きの可能性を減らします。
• まず、VSPR/VSNR の現在の設定がガラスの要件を満たしているかどうかを確認することが重要です。
• CA210 を使用してフリッカー値を測定することで、最適な VCOM 値を確認します。フリッカー値が小さいほど、VCOM 値が優れていることを示します。
• ガンマを再スキャンし、ゴーストが残るかどうかを観察します。
• 非対称ガンマ: 通常、各グレー レベルの正と負の電圧の絶対値が等しい対称ガンマを調整します。このアプローチは、LCD ガラスの VT 曲線が対称であることに依存しています。ただし、ガラスの VT カーブが非対称の場合は、非対称のガンマ調整が必要になります。
・VTカーブ：液晶電圧と透過率の関係を表すカーブ。
• 非対称ガンマは通常、次の 1 つのシナリオで発生します。 2) 全体的な極性オフセット: この場合、XNUMX つの極性が全体的にシフトされます。この状態に対処するには、VSPR/VSNR を調整する必要があります。 XNUMX) 単一または複数次のオフセット: このシナリオでは、ガンマ曲線上の特定の点でオフセットに対処するために電圧調整が必要です。
