LCD 殘影問(wèn)題分析及常見(jiàn)解決辦法

摘 要：目前搭載顯示設(shè)備的電子產(chǎn)品越來(lái)越普及。在使用以及調(diào)試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)畫(huà)面切換時(shí)，前一個(gè)畫(huà)面不會(huì)立刻消失，視覺(jué)效果與第二個(gè)畫(huà)面同時(shí)出現(xiàn)，并且會(huì)慢慢消失，我們稱(chēng)之為Sticking（殘影）的現(xiàn)象。本文從LCD液晶顯示屏的結(jié)構(gòu)以及成像原理入手，分析Sticking產(chǎn)生的原因，以及常見(jiàn)的解決方法。

關(guān)鍵詞：LCD；殘影；成像原理；液晶分子

1 分析前準(zhǔn)備

設(shè)備：平板一臺(tái)，搭載TFTLCD MIPI 顯示屏；操作系統(tǒng)：Android 4.4。

2 現(xiàn)象復(fù)制

方法一：開(kāi)機(jī)進(jìn)入系統(tǒng)，打開(kāi)圖庫(kù)，選取一圖片。最好是畫(huà)面色彩鮮艷的圖片。停留3到5分鐘，然后切換到另一個(gè)畫(huà)面。最好是單色淺色的畫(huà)面。這樣就很容易看到之前的圖片仍然在新的畫(huà)面顯示。

方法二：開(kāi)機(jī)進(jìn)入系統(tǒng)，打開(kāi)“時(shí)鐘”選項(xiàng)，這個(gè)應(yīng)用是黑底白字的界面，色彩最分明，最容易看出殘影；旋轉(zhuǎn)屏幕或者左右滑動(dòng)進(jìn)入下一界面，當(dāng)前界面會(huì)看到前一畫(huà)面在相同位置殘留的圖像。

3 LCD顯示原理

LCD 是一種被動(dòng)式顯示器，其本身不發(fā)光，主要是依靠屏后面的LED燈管的發(fā)光的。LCD利用液晶分子的扭曲-向列效應(yīng)，通過(guò)控制電場(chǎng)使得兩片導(dǎo)電玻璃電極間的液晶發(fā)生偏轉(zhuǎn)來(lái)改變LED燈管的透光率，從而使得LCD的亮度，對(duì)比度等發(fā)生變化。當(dāng)去掉電場(chǎng)后，液晶分子又恢復(fù)其扭曲結(jié)構(gòu)。把這樣的液晶置于兩偏振片之間，改變偏振相對(duì)位置就可得到圖像的顯示形式。對(duì)于亮度、對(duì)比度等參數(shù)的控制，也不光只是靠燈管發(fā)光來(lái)控制，還有視頻解碼本身所產(chǎn)生的視頻信號(hào)的參數(shù)，以及驅(qū)動(dòng)PANEL本身需要符合的各種時(shí)序。

3.1 常見(jiàn)LCD模組組成：偏光片，彩色濾光片，液晶，TFT玻璃，背光模組

偏光片通過(guò)旋轉(zhuǎn)角度，使得光線(xiàn)貫通穿過(guò)和不能貫通穿過(guò)。自然光傳播具有2個(gè)方向垂直偏振特性。

3.2 液晶分子

液晶分子在LCD中是存放在液晶盒中，對(duì)液晶分子施加電壓進(jìn)行角度偏轉(zhuǎn)之后，來(lái)改變透過(guò)光線(xiàn)的軸向。

左圖1.1當(dāng)光線(xiàn)通過(guò)偏光片進(jìn)入LCD內(nèi)部，通過(guò)液晶分子的偏轉(zhuǎn)使得光線(xiàn)路徑旋轉(zhuǎn)特定角度，通過(guò)下層偏光片透過(guò)軸向。

右圖1.2通過(guò)施加電壓使得液晶分子的排列發(fā)生變化，失去了旋轉(zhuǎn)光途徑的功能，于是光線(xiàn)不能通過(guò)相互垂直的偏光片。

4 殘影出現(xiàn)的原因

前面提到LCD的顯示原理，實(shí)際上是通過(guò)電壓使得液晶分子旋轉(zhuǎn)角度不同而顯示不同的圖像。這里需要引入γ值和Vcom這2個(gè)概念。

γ簡(jiǎn)單講就是把從白色到黑色的變化過(guò)程分成2 的N（6、8）次冪等份。γ電壓就是用來(lái)控制顯示器輝階，通常分為G0～G14。第一個(gè)γ電壓跟最后一個(gè)γ電壓都是指的同一灰階，只是分別代表正負(fù)電壓而已。

為了避免液晶分子形成偏轉(zhuǎn)上的惰性，液晶分子的控制需要?jiǎng)討B(tài)電壓進(jìn)行控制。Vcom電壓就是位于G0～G14的中間值的參考電壓，具體來(lái)說(shuō)Vcom會(huì)在第一個(gè)γ電壓跟最后一個(gè)γ電壓中間值。但實(shí)際上，由于外圍電路的不同，Vcom與γ電壓的匹配是需要調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

當(dāng)Vcom電壓設(shè)置不正確的時(shí)候，會(huì)造成液晶內(nèi)的帶電離子吸附在上下玻璃兩端形成內(nèi)建電場(chǎng)，畫(huà)面切換之后這些離子不能立刻釋放出來(lái)或者液晶分子在狀態(tài)切換時(shí)排列錯(cuò)亂，使得液晶分子沒(méi)有立刻轉(zhuǎn)到應(yīng)轉(zhuǎn)的角度所造成。

5 解決殘影的常見(jiàn)方法

5.1調(diào)整Vcom電壓，使得Vcom電壓與γ電壓匹配。避免由于液晶分子殘留電壓造成殘影。

5.2 調(diào)整放電時(shí)序，使得液晶分子殘留電壓快速釋放。

電路設(shè)計(jì)中，第一個(gè)γ電壓跟最后一個(gè)γ電壓通常會(huì)有專(zhuān)門(mén)的電壓進(jìn)行控制。這里用VGH，VGL分別代表G0和G14。如果系統(tǒng)休眠時(shí)，VGH和VGL放電較慢，也會(huì)造成液晶分子殘留過(guò)多電壓，系統(tǒng)喚醒回來(lái)時(shí)候，有幾率產(chǎn)生殘影.

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作者簡(jiǎn)介

李超（1984-），男，漢族，山東省濱州市人，工作于煙臺(tái)市富士康科技集團(tuán)，學(xué)士學(xué)位，工程師，主要研究方向：電工電子設(shè)計(jì)。