Análise e soluções comuns para problemas de fixação de imagens em LCD
1. O que é a colagem da imagem no display LCD
Image Sticking refere-se à persistência de uma imagem estática em uma tela mesmo após a alteração do conteúdo. Fixação de imagem, retenção de imagem, imagem residual e, às vezes, também chamado de fenômeno de envelhecimento da tela (Burn-In), são termos usados para descrever o efeito de imagens estáticas em exibições de imagens subsequentes. Isto pode envolver o rápido desaparecimento de conteúdo estático anterior ou a permanência temporária de imagens antigas.
2.As definições e causas da exibição de imagens coladas
Em monitores TFT (Thin Film Transistor), o cristal líquido (LC) é um material com propriedades polares. Um campo elétrico pode fazer com que ele gire de forma correspondente.
Em displays TFT (Thin Film Transistor), o cristal líquido (LC) deve ser acionado por corrente alternada (CA). Se fosse usada corrente contínua (DC), isso perturbaria a polaridade dos cristais. Na realidade, não existe corrente alternada perfeitamente simétrica. Ao direcionar continuamente os pixels de um TFT, pequenos desequilíbrios inerentes atraem íons livres para os eletrodos internos. Esses íons adsorvidos nos eletrodos internos criam um efeito de acionamento semelhante a uma combinação de CC e CA.
Na fabricação de monitores, existem três motivos principais que podem causar a fixação da imagem.
(1) Capacidade de alinhamento insuficiente
O material PI (poliimida) é responsável pelo alinhamento do cristal líquido. Os cristais líquidos na área da grade branca giram, enquanto os da área da grade preta não. A rotação dos cristais líquidos é influenciada tanto pelo campo elétrico externo quanto pelas forças intermoleculares. A força de interação entre as moléculas de PI (poliimida) na superfície do cristal líquido é maior que a força do campo elétrico externo, de modo que as moléculas de cristal líquido na superfície não giram. Quanto mais próximo da camada intermediária, maior será o efeito do campo elétrico externo sobre os cristais líquidos, e o ângulo de rotação se aproxima do valor teórico. Durante a saída contínua do sinal, os cristais líquidos na área da grade branca afetam os cristais líquidos da superfície através de forças intermoleculares (força eletrostática e força de dispersão). Se a capacidade de alinhamento do filme PI for fraca, o ângulo de pré-inclinação dos cristais líquidos da superfície mudará à medida que os cristais líquidos giram. Na Figura C, ao mudar para uma imagem em escala de cinza, porque o ângulo de pré-inclinação dos cristais líquidos na área da grade branca se desviou daquele da área da grade preta, sob a mesma tensão em escala de cinza, os cristais líquidos na região onde o desvio de ângulo ocorreu são mais propensos a girar para o ângulo teórico, resultando em um aumento na transmitância e causando assim a fixação da imagem.
(2) Impureza do material de cristal líquido
A condução assimétrica de corrente alternada (CA) ocorre na área do pixel, e a parte da tensão que se desvia do centro é a polarização de corrente contínua (CC). A polarização DC atrai íons de impureza dentro da tela, causando acúmulo de íons e resultando em polarização DC residual. Ao trocar as telas de exibição, devido ao efeito da polarização DC residual, as moléculas de cristal líquido influenciadas pelos íons não conseguem manter o estado exigido pelo design, causando diferenças no brilho entre as áreas com acúmulo de íons e outras regiões, levando à colagem indesejável da imagem.
(3) Distorção da forma de onda motriz
Ao aplicar tensões diferentes, o ângulo de rotação das moléculas de cristal líquido pode ser controlado para exibir imagens diferentes. Aqui, os conceitos de valor γ e Vcom precisam ser introduzidos.
Em termos simples, o valor γ divide a transição do branco para o preto em 2 elevado à potência de N (6 ou 8) partes iguais. A tensão γ é usada para controlar a gradação do display, geralmente dividida em G0 a G14. A primeira tensão γ e a última tensão γ representam o mesmo nível de cinza, mas correspondem a tensões positivas e negativas, respectivamente.
Para evitar a formação de desvio inercial nas moléculas de cristal líquido, é necessário o controle dinâmico da tensão. A tensão Vcom é a tensão de referência no ponto médio de G0 a G14. Especificamente, Vcom geralmente é posicionado entre a primeira e a última tensão γ. Porém, na prática, devido às diferenças nos circuitos periféricos, é necessário ajustar a correspondência entre as tensões Vcom e γ. Quando Vcom é ajustado para seu valor ideal, as tensões de quadro positivas e negativas dos pixels são simétricas, resultando em brilho igual para quadros positivos e negativos. Porém, quando Vcom se desvia do valor central, a diferença de tensão entre os quadros positivos e negativos dos pixels não é mais a mesma, levando a uma mudança no brilho entre os quadros positivos e negativos.
Quando a tensão Vcom é definida incorretamente, pode fazer com que íons carregados dentro do cristal líquido sejam adsorvidos nas extremidades superior e inferior do vidro, formando um campo elétrico inerente. Depois de mudar a tela, esses íons podem não ser liberados imediatamente ou as moléculas de cristal líquido podem ficar desordenadas durante as transições de estado, impedindo que as moléculas de cristal líquido girem imediatamente para o ângulo desejado.
3. Teste de colagem de imagem LCD TFT
O seguinte fornece um método de teste rápido:
Temperatura do quarto; Exibindo um padrão xadrez preto e branco (cada quadrado com aproximadamente 60×60 pixels); Exibição estática por 30 minutos. Exibindo tela cheia 128 (50%) cinza; depois de esperar 10 segundos, nenhum fantasma visível será considerado qualificado.
(Nota: Este é um teste de confiabilidade destrutivo, não um teste de rotina.)
Num TFT com branco normal, as áreas brancas recebem a tensão de acionamento mínima, enquanto as áreas pretas recebem a tensão de acionamento máxima. Os íons livres dentro do TFT têm maior probabilidade de serem atraídos para as áreas pretas (aquelas com maior tensão de acionamento). Ao exibir 128 (50%) cinza em tela cheia, a tela inteira usará a mesma voltagem de acionamento, fazendo com que os íons saiam rapidamente de suas posições anteriormente atraídas. Além disso, ao exibir 128 (50%) cinza em tela cheia, é mais provável que anomalias na exibição sejam perceptíveis.
4. Métodos comuns para resolver problemas de colagem de imagens
1) Protetor de tela: Quando o sistema está ocioso, os pixels do TFT exibem conteúdos diferentes, seja exibindo um protetor de tela em movimento ou alternando periodicamente o conteúdo, para evitar a exibição de imagens estáticas por mais de 20 minutos.
2) Se a imagem já estiver travada, deixar o TFT desligado por várias horas representa uma oportunidade de recuperação; (a recuperação pode levar até 48 horas em alguns casos). Ou criar uma imagem totalmente branca e movê-la pela tela por várias horas sem ligar a luz de fundo. Existem muitos softwares de reparo de imagens coladas disponíveis online que também podem ser úteis. Uma vez que o efeito fantasma ocorre, é mais provável que ele ocorra novamente, portanto, são necessárias medidas proativas para evitar o reaparecimento de imagens coladas em telas LCD TFT.
3) Ajustar a tensão Vcom para corresponder à tensão γ ajuda a evitar fantasmas causados pela tensão residual nas moléculas de cristal líquido.
4) Ajuste o tempo de descarga para garantir a liberação rápida da tensão residual nas moléculas de cristal líquido. No projeto de circuitos, tensões especializadas são normalmente usadas para controlar a primeira e a última tensão γ. Aqui, VGH e VGL representam G0 e G14, respectivamente. Se a descarga de VGH e VGL for lenta durante o sono do sistema, também poderá resultar em uma tensão residual excessiva nas moléculas de cristal líquido. Quando o sistema é ativado, há uma chance de ocorrência de fantasmas.
5) A colagem de imagens em telas LCD normalmente se enquadra na categoria de defeitos funcionais em telas LCD e exige que os fabricantes de painéis LCD realizem ajustes. Geralmente, fabricantes respeitáveis de painéis de exibição LCD, usando material PI de alinhamento de orientação de alta qualidade e material de cristal líquido de alta pureza, reduzirão a possibilidade de aderência da imagem.
• Primeiramente, é importante confirmar se as configurações atuais do VSPR/VSNR atendem aos requisitos do vidro.
• Verifique o valor VCOM ideal, que pode ser determinado medindo o valor de cintilação usando CA210. Um valor de cintilação menor indica um valor VCOM melhor.
• Verifique novamente o gama e observe se o efeito fantasma persiste.
• Gama Assimétrica: Normalmente, ajuste de gama simétrica, onde os valores absolutos das tensões positivas e negativas para cada nível de cinza são iguais. Esta abordagem depende da simetria da curva VT do vidro LCD. No entanto, se a curva VT do vidro for assimétrica, será necessário um ajuste gama assimétrico.
• Curva VT: Uma curva que representa a relação entre a tensão do cristal líquido e a transmitância.
• O gama assimétrico normalmente ocorre em dois cenários: 1) Deslocamento geral da polaridade: Neste caso, uma polaridade é alterada globalmente. Ajustes no VSPR/VSNR são necessários para resolver esse estado. 2) Deslocamento de ordem única ou múltipla: Neste cenário, pontos específicos na curva gama precisam de ajustes de tensão para resolver o deslocamento.
