Persistenza dell'immagine: causa, test e soluzioni

LCD (display a cristalli liquidi) è la tecnologia di visualizzazione più utilizzata. Sono utilizzati nei settori automobilistico, degli elettrodomestici, delle telecomunicazioni, degli elettrodomestici, industriale, dell'elettronica di consumo, militare ecc. Ma i display LCD presentano alcuni inconvenienti, come risposta lenta, angolo di visione stretto, contrasto inferiore ecc. Un fenomeno fastidioso spesso lamentato dagli utenti è attaccamento dell'immagine.

Se un'immagine fissa rimane sullo schermo per un lungo periodo di tempo, il debole contorno di quell'immagine persisterà sullo schermo per qualche tempo prima di scomparire definitivamente. Normalmente succede agli schermi LCD e al plasma, ma ai fini della nostra discussione ci concentreremo sui display LCD TFT. La persistenza dell'immagine viene definita anche "persistenza dell'immagine", "ritenzione dell'immagine", "ghosting" o "immagine incorporata".

Per comprendere meglio il concetto di image sticking, è necessario capire come sono costruiti gli LCD e come funzionano.

Uno schermo LCD comprende un sottile strato di materiale a cristalli liquidi inserito tra due elettrodi su substrati di vetro, con due polarizzatori su ciascun lato. Un polarizzatore è un filtro ottico che lascia passare le onde luminose di una polarizzazione specifica bloccando le onde luminose di altre polarizzazioni. Gli elettrodi devono essere trasparenti, quindi il materiale più popolare è l'ITO (ossido di indio e stagno). Poiché un LCD non può emettere luce, normalmente dietro lo schermo LCD viene posizionata una retroilluminazione per poter essere visto in un ambiente buio. Le sorgenti luminose utilizzate per la retroilluminazione possono essere LED (diodi emettitori di luce) o CCFL (lampade fluorescenti a catodo freddo). La retroilluminazione a LED è la più popolare. Naturalmente, se si desidera un display a colori, è possibile realizzare uno strato di filtro colore RGB in una cella LCD. È inoltre possibile aggiungere un pannello touch davanti a un display LCD.

La prima tecnologia dei pannelli LCD prodotta in serie si chiama TN (twisted nematic). Il principio alla base degli LCD è che quando un campo elettrico non viene applicato alle molecole dei cristalli liquidi, le molecole si ruotano di 90 gradi nella cella LCD. Quando la luce proveniente dalla luce ambientale o dalla retroilluminazione passa attraverso il primo polarizzatore, la luce viene polarizzata e attorcigliata con lo strato molecolare di cristalli liquidi. Quando raggiunge il secondo polarizzatore, viene bloccato. Lo spettatore vede il display nero.

Quando un campo elettrico viene applicato alle molecole di cristalli liquidi, queste si sciolgono. Quando la luce polarizzata raggiunge lo strato di molecole di cristalli liquidi, la luce lo attraversa senza essere distorta. Quando raggiunge il secondo polarizzatore, passerà anche attraverso, il che significa che lo spettatore vedrà il display luminoso. Poiché la tecnologia LCD utilizza campi elettrici anziché corrente elettrica (gli elettroni li attraversano), ha un basso consumo energetico.

La causa dell'adesione delle immagini LCD è dovuta all'accumulo di impurità ioniche all'interno dei materiali a cristalli liquidi. Quando si verifica una leggera tensione CC, le impurità cariche sposteranno gli elettrodi e creeranno un campo di tensione invertito. Quando l'alimentazione viene rimossa, la tensione inversa entrerà in azione per rendere le molecole dell'LCD attorcigliate in modo diverso dall'altra parte dell'LCD, il che si presenta come l'adesione dell'immagine. Più lungo è il tempo, maggiore sarà la migrazione delle impurità, maggiore sarà la tensione inversa e l'adesione dell'immagine apparirà peggiore.

Utilizzando l'immagine della scacchiera in bianco/nero mostrata sopra:

Cercare di non utilizzare un'immagine "fissa" sul display LCD TFT per più di 2 ore.

Utilizzare uno screen saver quando lo schermo LCD non viene utilizzato per più di 15 minuti oppure spegnere il display se non lo si utilizza per più di un'ora.

Se è necessario visualizzare un'immagine statica, provare a utilizzare motivi a blocchi invece di linee di confine distinte. Prova a utilizzare tonalità di grigio medio e utilizza colori simmetrici al livello di grigio medio al confine di due colori diversi. Sposta gradualmente le linee di confine di tanto in tanto.

Per i produttori di LCD, provare a proteggere i materiali a cristalli liquidi esposti all'aria utilizzando gas azoto o aria secca per evitare di assorbire umidità che può creare un'enorme quantità di impurità nel materiale a cristalli liquidi, poiché l'acqua è un eccellente solvente. Anche il controllo dell'umidità della fabbrica è molto importante, così come la selezione dei giusti materiali a cristalli liquidi e dei relativi produttori. Diversi materiali a cristalli liquidi hanno diverse capacità di assorbimento dell'umidità. Diverse fabbriche di materiali a cristalli liquidi hanno capacità diverse in termini di controllo delle impurità. Nonostante il fatto che un'elevata purezza possa significare costi elevati, l'utilizzo di materiali a cristalli liquidi di purezza più elevata e la progettazione dei circuiti per eliminare la corrente continua nei driver dei display LCD possono evitare problemi di persistenza delle immagini.