南京观海微电子---残影原理和调试方法简介

 1.什么是残影

Image Sticking残影：残影是指画面切换之后前一个画面不会立刻消失，而是慢慢不见的现象。

2．残影的分类

残影也有类别之分，目前主要有以下三种不同维度的分类方式，具体总结如下表：

 从发生机理上主要还是分为AC残像与DC残像两个方面进行讨论；首先我们把AC（交流）和DC（直流）残像的形成原因概括如下图：

 3.AC残像

3.1 AC残像的形成原因

主要原因为配向能力不足，加电场后预倾角发生变化，其透过率增大，从而导致残像；

 形成原因总结： 配向能力不足，加电场后预倾角发生变化，透过率增大，导致残像

 图b：白格子区域的液晶旋转，黑格子区域液晶不旋转。 旋转液晶同时受到外加电场作用力和分子间作用力， PI 表层液晶分子受 PI分子作用力大于外加电场作用力，表层液晶分子不会旋转。越靠中间层液晶受外加电场作用力越大，旋转角度越接近理论值。在信号持续输出时，白格子区域的液晶通过分子间作用力（电性力和色散力）影响到 PI 表层液晶， 若 PI 膜配向能力差， PI 表层液晶的预倾角随液晶转动发生变化。 图c：切换灰阶画面，因白格区域的预倾角较黑格区域的预倾角已经发生偏转， 在相同灰阶电压下，已发生角度偏转区域的液晶更易偏转到理论角度，其透过率增大，从而导致残像。

3.2 AC残像的判定

我们已经知道了AC残像的主要产生机理，那么在实际中我们该如何判断一个残像是AC残像还DC残像呢？目前主要有两种方法： ①调节Vcom：若残像程度无明显变化，则是AC残像；若有明显变化或者能调消失，则为DC残像。原因是，AC残像属于液晶配向的问题，调节Vcom电压改变不了液晶的配向，因此AC残像不会变化。至于为何DC残像在调节Vcom时会有变化，且看下文继续分解； ②根据Vcom 和亮度曲线来判断：当 Panel 的配向力不足时， LC 分子和 PI 之间相互作用力减弱，因此当液晶转动同样角度时所需要的电场强度降低， 在宏观表现上则是 V-T 曲线左移，因此 Vcom 和亮度曲线整体会上移；

 

4.DC残影

4.1 DC残影的形成原因

①产品在加压过程中，在像素区会出现交流驱动不对称的地方，偏离中心的那部分电压就是 DC 偏置。 ②DC 偏置吸引屏内离子型不纯物，导致离子聚集从而形成残留 DC 偏置； ③切换显示画面时，由于残留 DC 作用，液晶分子受离子影响不能正确保持设计所要求的状态，导致在离子聚集处与其他区域显示亮度出现差异→形成残影不良。

 

4.2 DC残像的判定

①调节Vcom：若有明显变化或者能调消失，则为DC残像；原理是抵消了残留DC形成的偏置电场对液晶的影响； ②结合DC残像的形成原理来判断；下图所示，理想状态下，当 Vcom 调整到最佳时，像素的正帧电压和负帧电压是对称的，此时正负帧的亮度也是一样的；而当 Vcom 偏离中心值后，像素正负帧的压差不再一样，从而正负帧的亮度也产生了变化；

 

根据上述VCOM电压的变化情况，再结合IPS型显示的亮度曲线，下图所示；我们可以看出： ①低灰阶下，当 Vcom偏离最佳值后，正负帧亮度均值高于Vcom偏离前的亮度值，此时Panel的亮度会上升； ②高灰阶下，当 Vcom 偏离最佳值后，正负帧亮度均值低于Vcom 最佳状态下正负帧的亮度，此时 Panel 亮度下降；

 

残影产生的原因主要有两个 1.内因：即液晶盒内有一定数量的杂质离子，并且这些杂质离子在特定条件下形成一定的电场      2.外因：即液晶显示器驱动电路的驱动波形有一定的失真，或者含有一定的直流成分，能够促使液晶盒内的正负离子不对称迁移并吸附在两个配向膜和液晶的界面上     同一画面显示太久情况下，液晶内的带电离子吸附与玻璃两端形成内建电场，画面切换后这些离子没有立刻释放出来，使得液晶分子没有立刻转到应转的角度。

Flicker 闪烁：指由于显示器在第N和N+1帧像素的电压波动导致亮度发生变化的现象。Flicker严重时人眼会感觉到屏幕闪烁，从而影响视觉体验。

 

Flicker的成因    

假若使用common电压固定的方式来驱动, 而common电压又有了一点误差，这时候正负极性的同一灰阶电压便会有差别, 当然灰阶的感觉也就不一样. 在不切换画面的情况下, 由于正负极性画面交替出现,你就会感觉到Flicker的存在. 

 

 

玻璃规格书内部分灰阶电压建议值

 

3.残影调试

1.首先要确认目前代码设定的VSPR/VSNR是否满足玻璃要求

 

2.确认最佳VCOM值，可通过CA210测量Flicker值确认最佳VCOM。 Flicker数值越小越好

3.重现扫一遍gamma，然后观察是否还有残影

 非对称gamma

一般我们调试的都是对称gamma，即每个灰阶对应的正负电压的绝对值是相等的。这种是基于玻璃的VT曲线对称的情况下，如果玻璃的VT曲线不对称，这时就要引入非对称gamma来调试。

VT曲线：是液晶电压和透过率的一种关系曲线

非对称一般分两种情况： 1.某一个极性整体偏移，这种状态需要调整VSPR/VSNR 2.某一阶或者数阶偏移，这种状态需要调整gamma曲线中所对应的绑点的电压。