图形/像素映射 LCD 是否需要屏幕保护程序?

电器工程 液晶显示器 液晶显示器
2022-01-23 16:43:28

在图形或像素映射 LCD 上长时间显示相同内容会以任何方式损害显示器吗?

如果是这样,显示相同内容的最长时间是多少,或者我如何确定该时间?实施某种屏幕保护程序是个好主意吗?

4个回答

快速的回答是,是的。但与旧 CRT 或等离子屏幕不同。

在任何 LCD 中退化的主要因素是背光。在 LCD 的使用寿命期间,背光将逐渐变暗。这适用于所有背光源:LED、冷阴极荧光灯和电致发光。为了减缓或防止这种退化,您可以在不使用时调暗或关闭背光。

LCD 中劣化的下一个问题是 LCD“材料”本身。蓝色子像素比红色或绿色更快地发生这种情况,这是因为通过 LCD 照射的光能被 LCD 本身吸收并加热。 对于大多数“直视”液晶显示器来说,这不是问题。 只是没有足够的光通过 LCD 来做任何事情。但是,如果您的视频投影仪通过 LCD 发出非常强的光,那么您需要考虑这一点。此外,如果您的 LCD 长时间处于阳光直射下,那么您可能会遇到问题。解决方案是关闭或调暗背光/投影仪灯泡。

我不能告诉你的是背光调光的重要性。一些更便宜的显示器会比质量更好的显示器有更多的问题。不知道具体情况,我不能告诉你具体情况。我可以告诉你,我设计的设备应该可以运行 10 年以上(每天 24 小时,每周 7 天),并且我们总是在不使用时调暗或关闭显示器。

LCD 显示器使用外部光源和单个液晶单元的偏振来允许/阻止光通过。与 CRT 或等离子显示器不同,像素实际上并未“点亮”。因此,它们确实没有任何像素元素会随着一直打开而退化。

事实上,单个 LCD 像素不是“开”或“关”,每个像素都处于两种偏振状态之一,都“开”。您可以通过仔细撬开旧 LCD 模块的最上面的偏振玻璃片来检查这一点,然后将其翻转过来 - 以前的“开启”像素现在会显示为“关闭”。

像素死亡确实发生,不是因为特定像素连续处于给定状态,而是因为边际制造缺陷或洁净室污染。例如,大多数 LCD 电视或显示器的 DoA 像素以及低成本图形 LCD 模块上都会出现这种情况。

这种类型的故障不仅仅是“DoA”(到达时死亡),而且可能由于上述边际缺陷由于使用而恶化,或者由于与 LCD 面板的连接处的接触氧化,随着时间的推移而发生。单个像素的实际开/关状态与此几乎没有关系。

可以想象,OLED 显示器可能会因为单个像素长时间保持开启而退化,就像任何传统 LED 会随着时间的推移而退化并失去一些亮度一样,但从阅读各种出版物来看,似乎可以安全地假设可感知退化的时间是几十年。

另一方面,由于长期使用,背光容易出现故障。常见的背光技术,如 CFL 或电致发光 (EL) 面板,比 LED 背光劣化得更快,但它们的使用寿命都是有限且相对较短的,几年而不是几十年。

编辑:我注意到大卫凯斯纳在另一个答案中很好地解决了背光/阳光问题。


脚注:偏执狂的解决方案-隐形屏幕保护程序...

我听说过用于电视的一种方法,虽然主要是通过轶事证据,但每隔几个小时将整个显示器沿每个轴随机移动少量像素。这样,除了显示区域内的纯色主体之外,各个像素将至少受到一些浮雕。

眼睛不会注意到这种变化,但最终结果类似于安装了屏幕保护程序。

LCD 的退化还有第三种机制:

有锚定层,它是一层薄薄的透明材料,形成在电极表面上,液晶的末端“锚定”在该层上。该层通常(但不总是)是具有“摩擦”以提供正确方向的聚酰亚胺层。

这种旋光失败的主要机制是锚层暴露于紫外线和表面电荷的俘获。这会导致 LC 取消锚定,然后它无法旋转极化。光子的能量越高,随着时间的推移降解的机会就越大。

LED 背光(具有三种颜色的 LED)将是最安全的,因为紫外线含量最少。正面的紫外线照射也会对该层产生不利影响。如果您应用了旋转并且它暴露在紫外线下,那么这可以作为永久效果印在摩擦层中。所以屏幕保护程序可以提供帮助。

有些 LC 配方对紫外线不敏感,有些锚定系统更适合紫外线照射。其中大部分是商业机密。

另一个尚未提及的因素是,虽然在 LCD 上显示恒定图像不会对其造成损坏,但某些 LCD 可能会因图像闪烁而损坏,这些图像的闪烁速度与它们切换驱动极性的速度一致。可以用正电压或负电压驱动像素,每个像素的暗度将取决于电压的大小而不是其极性,但驱动每个像素的平均电压必须接近于零。显示器通常通过在一定间隔(可能与帧速率匹配也可能不匹配)翻转其驱动极性来解决此问题。如果显示器显示恒定图像,则当极性为一个时,每个像素的驱动力将与另一个时一样。如果要在显示器以一种极性驱动的任何时候“打开”像素,并在每次以相反极性驱动显示器时将其“关闭”,但是,这可能会导致极性不平衡,这可能会在短期内(在几秒或几分钟内)导致重影效应,可能需要几分钟或几小时平衡驾驶消散;如果不平衡持续足够长的时间,损害可能会成为永久性的。尝试通过打开显示器一帧和关闭一帧来获得 50% 的灰色似乎是可行的,但可能会导致相对较快的损坏。获得“灰度”的更好方法是使用 3 帧模式(开 1 关 2 或关 1 开 2)。这避免了老化问题并且还提供了另一个灰度级。不知道为什么我没有看到显示控制器将其作为一项功能提供(尽管有些确实提供了“灰色”模式,即 2 开 2)。但是,每次以相反的极性驱动显示器时,可能会导致极性不平衡,这可能会在短期内(在几秒或几分钟内)导致重影效应,可能需要几分钟或几小时的平衡驱动才能消散;如果不平衡持续足够长的时间,损害可能会成为永久性的。尝试通过打开显示器一帧和关闭一帧来获得 50% 的灰色似乎是可行的,但可能会导致相对较快的损坏。获得“灰度”的更好方法是使用 3 帧模式(开 1 关 2 或关 1 开 2)。这避免了老化问题并且还提供了另一个灰度级。不知道为什么我没有看到显示控制器将其作为一项功能提供(尽管有些确实提供了“灰色”模式,即 2 开 2)。但是,每次以相反的极性驱动显示器时,都可能导致极性不平衡,这可能会在短期内(在几秒或几分钟内)导致重影效应,可能需要几分钟或几小时的平衡驱动才能消散;如果不平衡持续足够长的时间,损害可能会成为永久性的。尝试通过打开显示器一帧和关闭一帧来获得 50% 的灰色似乎是可行的,但可能会导致相对较快的损坏。获得“灰度”的更好方法是使用 3 帧模式(开 1 关 2 或关 1 开 2)。这避免了老化问题并且还提供了另一个灰度级。不知道为什么我没有看到显示控制器将其作为一项功能提供(尽管有些确实提供了“灰色”模式,即 2 开 2)。这可能会导致极性不平衡,这可能会在短期内(在几秒或几分钟内)导致重影效应,这可能需要几分钟或几小时的平衡驾驶才能消散;如果不平衡持续足够长的时间,损害可能会成为永久性的。尝试通过打开显示器一帧和关闭一帧来获得 50% 的灰色似乎是可行的,但可能会导致相对较快的损坏。获得“灰度”的更好方法是使用 3 帧模式(开 1 关 2 或关 1 开 2)。这避免了老化问题并且还提供了另一个灰度级。不知道为什么我没有看到显示控制器将其作为一项功能提供(尽管有些确实提供了“灰色”模式,即 2 开 2)。这可能会导致极性不平衡,这可能会在短期内(在几秒或几分钟内)导致重影效应,这可能需要几分钟或几小时的平衡驾驶才能消散;如果不平衡持续足够长的时间,损害可能会成为永久性的。尝试通过打开显示器一帧和关闭一帧来获得 50% 的灰色似乎是可行的,但可能会导致相对较快的损坏。获得“灰度”的更好方法是使用 3 帧模式(开 1 关 2 或关 1 开 2)。这避免了老化问题并且还提供了另一个灰度级。不知道为什么我没有看到显示控制器将其作为一项功能提供(尽管有些确实提供了“灰色”模式,即 2 开 2)。