LCD残影问题分析及常见解决方案
1. 什么是液晶显示器残影
图像残留是指即使内容发生变化，静态图像仍保留在显示屏上。残影、图像残留、残影，有时也称为屏幕老化现象（烧屏），这些术语用于描述静态图像对后续图像显示的影响。这可能涉及先前静态内容的快速消失或老化图像的暂时挥之不去。
2.显示残影的定义及产生原因
在 TFT（薄膜晶体管）显示器中，液晶 (LC) 是一种具有极性特性的材料。电场可以使其相应地扭曲。
在 TFT（薄膜晶体管）显示器中，液晶 (LC) 必须由交流电 (AC) 驱动。如果使用直流电 (DC)，则会破坏晶体的极性。事实上，不存在完全对称的交流电。当连续驱动 TFT 的像素时，微小的固有不平衡会将自由离子吸引到内部电极。这些吸附在内部电极上的离子产生类似于直流和交流组合的驱动效果。
在显示器制造过程中，造成残影的主要原因有3个。
(1)对准能力不足
PI（聚酰亚胺）材料负责液晶配向。白色网格区域中的液晶旋转，而黑色网格区域中的液晶不旋转。液晶的旋转受到外部电场和分子间力的影响。液晶表面的PI（聚酰亚胺）分子之间的相互作用力大于外部电场力，因此表面的液晶分子不会旋转。越靠近中间层，外部电场对液晶的影响越大，旋转角度接近理论值。在连续信号输出过程中，白色网格区域的液晶通过分子间力（静电力和色散力）影响表面液晶。如果PI薄膜的配向能力较差，则表面液晶的预倾角会随着液晶的旋转而改变。图C中，切换到灰度图像时，由于白栅区液晶的预倾角与黑栅区液晶的预倾角发生了偏差，在相同灰阶电压下，白栅区液晶的预倾角发生了变化。发生角度偏差的情况下，更有可能旋转到理论角度，导致透过率增加，从而造成残影。
(2)液晶材料的杂质
像素区域发生非对称交流（AC）驱动，电压偏离中心的部分是直流（DC）偏压。直流偏压会吸引屏幕内的杂质离子，导致离子积聚并产生残余直流偏压。当切换显示画面时，由于残余直流偏压的影响，受离子影响的液晶分子无法维持设计所需的状态，导致离子聚集区域与其他区域的亮度差异，从而产生残影现象。
(3)驱动波形失真
通过施加不同的电压，可以控制液晶分子的旋转角度，从而显示不同的图像。这里需要引入γ值和Vcom的概念。
简单来说，γ值将从白色到黑色的转变分成2的N次方（6或8）等份。 γ电压用于控制显示的灰度，通常分为G0至G14。第一个γ电压和最后一个γ电压代表相同的灰度级，但它们分别对应正电压和负电压。
为了防止液晶分子形成惯性偏差，需要进行动态电压控制。 Vcom电压是G0到G14中点的参考电压。具体而言，Vcom通常位于第一个和最后一个γ电压之间。但在实际应用中，由于外围电路的差异，需要调整Vcom和γ电压的匹配。当Vcom调整到最佳值时，像素的正负帧电压是对称的，从而导致正负帧的亮度相等。然而，当Vcom偏离中心值时，像素的正负帧之间的电压差不再相同，导致正负帧之间的亮度发生变化。
当Vcom电压设置不正确时，会导致液晶内部的带电离子吸附在玻璃的上下两端，形成固有电场。切换屏幕后，这些离子可能不会立即释放，或者液晶分子在状态转换过程中可能变得无序，从而阻止液晶分子立即旋转到所需的角度。
3.TFT液晶屏残影测试
下面给出一种快速测试方法：
室内温度;显示黑白棋盘图案（每个方格约60×60像素）；静态显示30分钟。全屏显示128（50%）灰度；等待10秒后，看不到重影即为合格。
（注：这是破坏性可靠性测试，不是常规测试。）
在正常白色的TFT中，白色区域接收最小驱动电压，而黑色区域接收最大驱动电压。 TFT 内的自由离子更有可能被吸引到黑色区域（驱动电压较高的区域）。当显示全屏128（50%）灰度时，整个屏幕将使用相同的驱动电压，导致离子快速离开其先前吸引的位置。此外，当显示全屏 128 (50%) 灰度时，显示中的异常现象更容易被注意到。
4. 解决残影问题的常用方法
1）屏保：系统空闲时，TFT的像素显示不同的内容，要么显示移动的屏保，要么周期性切换内容，避免显示静态图像超过20分钟。
2) 如果已经出现残影，请将 TFT 断电几个小时即可恢复； （在某些情况下，恢复可能需要长达 48 小时）。或者创建一个全白图像并将其在屏幕上移动几个小时而不打开背光。网上有许多图像残留修复软件也可能有所帮助。一旦出现重影，就更有可能再次出现，因此需要采取积极措施来防止 TFT LCD 显示器再次出现残影。
3）调整Vcom电压以匹配γ电压有助于防止液晶分子中残留电压引起的重影。
4) 调整放电时序，保证液晶分子残余电压快速释放。在电路设计中，通常使用专门的电压来控制第一个和最后一个γ电压。这里，VGH和VGL分别代表G0和G14。如果系统睡眠期间VGH和VGL放电缓慢，也会导致液晶分子内残留电压过大。当系统唤醒时，有可能出现重影。
5) LCD 屏幕上的残影通常属于 LCD 显示器的功能缺陷范畴，需要 LCD 面板制造商进行调整。一般来说，信誉良好的液晶显示面板制造商会采用高质量的取向取向PI材料和高纯度的液晶材料，以减少残影的可能性。
• 首先确认当前的VSPR/VSNR 设置是否满足玻璃要求。
• 验证最佳VCOM 值，该值可以通过使用CA210 测量闪烁值来确定。闪烁值越小，VCOM 值越好。
• 重新扫描伽玛并观察重影是否仍然存在。
• 非对称伽玛：通常，调整对称伽玛，其中每个灰度级的正电压和负电压的绝对值相等。这种方法依赖于 LCD 玻璃的 VT 曲线是对称的。但如果玻璃的VT曲线不对称，则需要进行不对称的gamma调整。
• VT 曲线：表示液晶电压与透过率之间关系的曲线。
• 非对称伽马通常出现在两种情况下： 1) 总体极性偏移：在这种情况下，一个极性总体偏移。需要调整 VSPR/VSNR 来解决此状态。 2) 单阶或多阶偏移：在这种情况下，伽玛曲线上的特定点需要调整电压来解决偏移。
