LCD 殘影問題分析及常見解決辦法

摘 要：目前搭載顯示設備的電子產品越來越普及。在使用以及調試過程中，發現畫面切換時，前一個畫面不會立刻消失，視覺效果與第二個畫面同時出現，并且會慢慢消失，我們稱之為Sticking（殘影）的現象。本文從LCD液晶顯示屏的結構以及成像原理入手，分析Sticking產生的原因，以及常見的解決方法。

關鍵詞：LCD；殘影；成像原理；液晶分子

1 分析前準備

設備：平板一臺，搭載TFTLCD MIPI 顯示屏；操作系統：Android 4.4。

2 現象復制

方法一：開機進入系統，打開圖庫，選取一圖片。最好是畫面色彩鮮艷的圖片。停留3到5分鐘，然后切換到另一個畫面。最好是單色淺色的畫面。這樣就很容易看到之前的圖片仍然在新的畫面顯示。

方法二：開機進入系統，打開“時鐘”選項，這個應用是黑底白字的界面，色彩最分明，最容易看出殘影；旋轉屏幕或者左右滑動進入下一界面，當前界面會看到前一畫面在相同位置殘留的圖像。

3 LCD顯示原理

LCD 是一種被動式顯示器，其本身不發光，主要是依靠屏后面的LED燈管的發光的。LCD利用液晶分子的扭曲-向列效應，通過控制電場使得兩片導電玻璃電極間的液晶發生偏轉來改變LED燈管的透光率，從而使得LCD的亮度，對比度等發生變化。當去掉電場后，液晶分子又恢復其扭曲結構。把這樣的液晶置于兩偏振片之間，改變偏振相對位置就可得到圖像的顯示形式。對于亮度、對比度等參數的控制，也不光只是靠燈管發光來控制，還有視頻解碼本身所產生的視頻信號的參數，以及驅動PANEL本身需要符合的各種時序。

3.1 常見LCD模組組成：偏光片，彩色濾光片，液晶，TFT玻璃，背光模組

偏光片通過旋轉角度，使得光線貫通穿過和不能貫通穿過。自然光傳播具有2個方向垂直偏振特性。

3.2 液晶分子

液晶分子在LCD中是存放在液晶盒中，對液晶分子施加電壓進行角度偏轉之后，來改變透過光線的軸向。

左圖1.1當光線通過偏光片進入LCD內部，通過液晶分子的偏轉使得光線路徑旋轉特定角度，通過下層偏光片透過軸向。

右圖1.2通過施加電壓使得液晶分子的排列發生變化，失去了旋轉光途徑的功能，于是光線不能通過相互垂直的偏光片。

4 殘影出現的原因

前面提到LCD的顯示原理，實際上是通過電壓使得液晶分子旋轉角度不同而顯示不同的圖像。這里需要引入γ值和Vcom這2個概念。

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

為了避免液晶分子形成偏轉上的惰性，液晶分子的控制需要動態電壓進行控制。Vcom電壓就是位于G0～G14的中間值的參考電壓，具體來說Vcom會在第一個γ電壓跟最后一個γ電壓中間值。但實際上，由于外圍電路的不同，Vcom與γ電壓的匹配是需要調整來實現的。

當Vcom電壓設置不正確的時候，會造成液晶內的帶電離子吸附在上下玻璃兩端形成內建電場，畫面切換之后這些離子不能立刻釋放出來或者液晶分子在狀態切換時排列錯亂，使得液晶分子沒有立刻轉到應轉的角度所造成。

5 解決殘影的常見方法

5.1調整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 調整放電時序，使得液晶分子殘留電壓快速釋放。

電路設計中，第一個γ電壓跟最后一個γ電壓通常會有專門的電壓進行控制。這里用VGH，VGL分別代表G0和G14。如果系統休眠時，VGH和VGL放電較慢，也會造成液晶分子殘留過多電壓，系統喚醒回來時候，有幾率產生殘影.

參考文獻

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[2]劉呈貴，吳波，林少冬，高升.LCD潛在上下短路及其檢測[J].光電子技術，1999年04期.

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[4]李永忠，溫德波.影響LCD顯示質量的因素[J].液晶與顯示，2003年01期.

[5]梁珂.TFT LCD影像殘留的研究[D].天津大學，2006年.

作者簡介

李超（1984-），男，漢族，山東省濱州市人，工作于煙臺市富士康科技集團，學士學位，工程師，主要研究方向：電工電子設計。