Image Sticking — Causa, teste e soluções

LCD (tela de cristal líquido) é a tecnologia de exibição mais amplamente utilizada. Eles são usados ​​para automóveis, eletrodomésticos, telecomunicações, eletrodomésticos, industriais, eletrônicos de consumo, militares, etc. colagem de imagem.

O que é colagem de imagem

Se uma imagem fixa permanecer em uma tela por um longo período de tempo, o contorno fraco dessa imagem persistirá na tela por algum tempo antes de finalmente desaparecer. Normalmente, isso acontece com telas de LCD e plasma, mas para fins de nossa discussão, vamos nos concentrar em telas de LCD TFT. A fixação de imagem também é chamada de “persistência de imagem”, “retenção de imagem”, “fantasma” ou “imagem queimada”.

Como os LCDs são construídos?

Para entender melhor o conceito de colagem de imagem, é necessário entender como os LCDs são construídos e como eles funcionam.

Uma tela LCD inclui uma fina camada de material de cristal líquido entre dois eletrodos em substratos de vidro, com dois polarizadores de cada lado. Um polarizador é um filtro óptico que permite que as ondas de luz de uma polarização específica passem enquanto bloqueia as ondas de luz de outras polarizações. Os eletrodos precisam ser transparentes, então o material mais popular é o ITO (óxido de índio e estanho). Como um LCD não pode emitir luz sozinho, normalmente uma luz de fundo é colocada atrás de uma tela LCD para ser vista em um ambiente escuro. As fontes de luz usadas para uma luz de fundo podem ser LED (diodo emissor de luz) ou CCFL (lâmpadas fluorescentes de cátodo frio). A luz de fundo LED é a mais popular. Claro, se você quiser uma tela colorida, uma camada de filtro de cores RGB pode ser feita em uma célula LCD. Um painel de toque também pode ser adicionado na frente de um display LCD.

Como funcionam os LCDs

A primeira tecnologia de painel LCD na produção em massa é chamada TN (nematic torcido). O princípio por trás dos LCDs é que quando um campo elétrico não é aplicado às moléculas de cristal líquido, as moléculas giram 90 graus na célula LCD. Quando a luz da luz ambiente ou da luz de fundo passa pelo primeiro polarizador, a luz é polarizada e torcida com a camada molecular de cristal líquido. Quando atinge o segundo polarizador, fica bloqueado. O espectador vê a tela preta.

Quando um campo elétrico é aplicado às moléculas de cristal líquido, elas se destorcem. Quando a luz polarizada atinge a camada de moléculas de cristal líquido, a luz passa direto sem ser torcida. Quando atingir o segundo polarizador, ele também passará, o que significa que o espectador vê a tela como brilhante. Como a tecnologia LCD usa campos elétricos em vez de corrente elétrica (passagem de elétrons), ela tem baixo consumo de energia.

O que causa a colagem de imagens?

A causa da aderência da imagem do LCD é devido ao acúmulo de impurezas iônicas dentro dos materiais de cristal líquido. Quando ocorre uma ligeira tensão CC, as impurezas carregadas movem os eletrodos e criam um campo de tensão invertido. Quando a energia é removida, a tensão reversa entrará em ação para tornar as moléculas do LCD torcidas diferentes da outra parte do LCD, que aparece como a imagem grudada. Quanto maior o tempo, mais impurezas migrarão, maior será a tensão reversa e a aderência da imagem parecerá pior.

Como testar a qualidade da colagem de imagens

Usando a imagem do tabuleiro de xadrez preto/branco mostrada acima:

1. Imagem estática por 2 horas, depois mude para 50% cinza por 1 min. Use um filtro de densidade neutra de 8% para verificar se está tudo bem.
2. Imagem estática por 8 horas, desligue por 30 minutos e mude para 50% de cinza com um filtro de densidade neutra de 8%.

Como evitar a colagem de imagens

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  Tente não usar uma imagem “fixa” no visor LCD TFT por mais de 2 horas.
  
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  Use um protetor de tela quando a tela LCD não for usada por mais de 15 minutos ou desligue a tela se não for usá-la por mais de uma hora.
  
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  Se uma imagem estática deve ser exibida, tente usar padrões de bloco em vez de linhas de borda distintas. Tente usar tons de cinza médio e cores simétricas ao nível de cinza médio no limite de duas cores diferentes. Mude gradualmente as linhas de borda de vez em quando.
  
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  Para fabricantes de LCD, tente proteger os materiais de cristal líquido expostos ao ar usando gás nitrogênio ou ar seco para evitar a absorção de umidade que pode criar uma enorme quantidade de impurezas no material de cristal líquido, pois a água é um excelente solvente. Controlar a umidade da fábrica também é muito importante, assim como selecionar os materiais certos de cristal líquido e seus fabricantes. Diferentes materiais de cristal líquido têm diferentes habilidades de absorção de umidade. Diferentes fábricas de material de cristal líquido têm diferentes capacidades em termos de controle de impurezas. Apesar do fato de que alta pureza pode significar alto custo, o uso de materiais de cristal líquido de maior pureza e o projeto de circuitos para se livrar da CC nos drivers de tela LCD podem evitar um problema de aderência da imagem.
  

Como corrigir um problema de colagem de imagem

Ao contrário do problema de “burn-in” comum com CRTs, um problema de colagem de imagem não é permanente. Ele acabará por se recuperar depois de algum tempo. Uma maneira de acelerar o apagamento de uma imagem retida é manter uma tela em um padrão totalmente preto por 4 a 6 horas. Se você quiser torná-lo ainda mais rápido, o monitor pode ser colocado em um ambiente com temperatura em torno de 35 a 50°C por 1-2 horas. Como esta temperatura elevada está dentro da faixa de temperatura de trabalho, não danificará os painéis LCD.

Este artigo foi escrito por Bill Cheung, líder de engenharia e gerente de marketing da Orient Display (Bellevue, WA). Para mais informações, visite aqui .