Czy wyświetlacze LCD z mapą graficzną / pikselową potrzebują wygaszacza ekranu?

18

Czy wyświetlanie tego samego przez bardzo długi czas na graficznym lub pikselowym ekranie LCD w jakikolwiek sposób zaszkodzi wyświetlaczowi?

Jeśli tak, jaki byłby maksymalny czas na wyświetlenie tego samego lub w jaki sposób mogę określić ten czas? Czy dobrym pomysłem byłoby wdrożenie wygaszacza ekranu?


źródło
13
Uważam, że ma to znaczenie dla EE i wcale nie jest poza tematem. Miałem dużo spotkań z dostawcami LCD i naszymi inżynierami sprzętu i oprogramowania, którzy rozmawiali na ten temat.

Odpowiedzi:

14

Szybka odpowiedź brzmi: tak. Ale nie w taki sam sposób, jak stare kineskopy lub ekrany plazmowe.

Podstawową rzeczą, która pogarsza się na każdym ekranie LCD, jest podświetlenie. Przez cały okres użytkowania LCD podświetlenie będzie stopniowo ściemniać. Dotyczy to wszystkich podświetleń: LED, fluorescencyjnej zimnej katody i elektroluminescencyjnej. Aby spowolnić lub zapobiec tej degradacji, możesz przyciemnić lub wyłączyć podświetlenie, gdy nie jest używane.

Następną rzeczą, która ulega degradacji w wyświetlaczach LCD, jest sam „materiał” wyświetlacza LCD. Dzieje się tak z niebieskim subpikselem szybciej niż czerwony lub zielony, a dzieje się tak, ponieważ energia świetlna świecąca przez ekran LCD zostaje pochłonięta przez sam ekran LCD i nagrzewa go. W przypadku większości ekranów LCD z „bezpośrednim widokiem” nie stanowi to problemu. Po prostu nie ma wystarczającej ilości światła przechodzącego przez ekran LCD, aby cokolwiek zrobić. Ale jeśli masz projektor wideo, który świeci bardzo intensywnym światłem przez ekran LCD, musisz to rozważyć. Ponadto, jeśli Twój ekran LCD jest narażony na bezpośrednie działanie promieni słonecznych przez dłuższy czas, możesz mieć problemy. Rozwiązaniem tego jest wyłączenie lub przyciemnienie podświetlenia / żarówki projektora.

Nie mogę ci powiedzieć, jak ważne jest przyciemnianie podświetlenia. Niektóre tańsze wyświetlacze będą miały więcej problemów niż wyświetlacze lepszej jakości. Bez znajomości szczegółów nie mogę ci powiedzieć szczegółów. Mogę powiedzieć, że projektuję sprzęt, który powinien działać przez ponad 10 lat (24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu) i zawsze przyciemniamy lub wyłączamy wyświetlacze, gdy nie są używane.


źródło
Dzięki! Czy to ważne, czy ściemniasz PWM, czy potencjometrem?
1
@CamilStaps Użyj PWM lub reguluj prąd. Przyciemnianie bezpośrednio garnkiem nie jest w większości przypadków praktyczne.
Nie, ale poza tym, czy istnieją powody, dla których warto rozważyć żywotność podświetlenia, aby przyciemniać za pomocą PWM?
Podgrzanie LC powoduje jego „usunięcie”, tzn. Przestaje zapewniać obrót optyczny. Może to być niebezpieczne, ale głównym mechanizmem wpływu UV na materiał LC jest to, że światło UV rozrywa wiązania i / lub indukuje stały ładunek w materiale LC z tego nożycowania wiązania. Zasadniczo nie jest to szkodliwy efekt ogrzewania (chociaż jestem pewien, że istnieją NIEKTÓRE materiały LC, w których jest).
symbol zastępczy
1
@CamilStaps Zakładając, że prawidłowo ustawiasz PWM (wystarczająco duża częstotliwość, nie przekraczając specyfikacji prądu / napięcia / temperatury itp.), Wtedy PWM nie różni się od regulowania prądu.
7

Wyświetlacze LCD wykorzystują zewnętrzne źródło światła i polaryzację poszczególnych komórek ciekłokrystalicznych, aby umożliwić / zapobiec przepuszczaniu światła. Piksele nie są tak naprawdę „oświetlone”, w przeciwieństwie do wyświetlaczy CRT lub plazmowych. Dlatego tak naprawdę nie mają żadnego elementu pikselowego, który mógłby ulec pogorszeniu przy ciągłym włączaniu.

W rzeczywistości poszczególne piksele LCD nie są „włączone” ani „wyłączone”, każdy z nich ma jeden z dwóch stanów polaryzacji, oba „włączony”. Możesz to sprawdzić, ostrożnie odrywając najwyższą taflę szkła polaryzacyjnego starego modułu LCD, a następnie odkładając ją z powrotem na drugą stronę - dawne piksele „włączone” będą teraz wyświetlane jako „wyłączone”.

Śmierć pikseli ma miejsce nie dlatego, że określone piksele znajdują się w danym stanie w sposób ciągły, ale z powodu marginalnych wad produkcyjnych lub zanieczyszczenia pomieszczeń czystych. Można to zaobserwować na przykład w pikselach DoA na większości telewizorów LCD lub monitorów, a także na tanich graficznych modułach LCD.

Ten rodzaj awarii to nie tylko „DoA” (martwy w momencie przybycia), ale może wystąpić później, albo z powodu wyżej wymienionych marginalnych wad pogarszających się z powodu użytkowania, albo z powodu utleniania kontaktowego na połączeniach z panelem LCD, w miarę upływu czasu. Rzeczywisty stan włączania / wyłączania poszczególnych pikseli ma niewiele lub nie ma z tym nic wspólnego.

Wyświetlacze OLED mogą prawdopodobnie ulec degradacji z powodu pozostawienia pojedynczych pikseli przez dłuższy czas, tak jak każda konwencjonalna dioda LED degraduje się i traci nieco jasności w miarę upływu czasu, ale po przeczytaniu różnych publikacji wydaje się bezpiecznie założyć, że czas na zauważalną degradację jest dziesięcioleci.

Z drugiej strony podświetlenie jest podatne na awarie z powodu przedłużonego użytkowania. Typowe technologie podświetlania, takie jak CFL lub panele elektroluminescencyjne (EL), pogarszają się szybciej niż podświetlenie LED, ale wszystkie mają ograniczony i stosunkowo krótki okres użytkowania, lata, a nie dekady.

Edycja : Zauważyłem, że David Kessner doskonale podniósł problem podświetlenia / światła słonecznego w innej odpowiedzi.


Przypis: Rozwiązania dla paranoików - niewidzialne wygaszacze ekranu ...

Jedną z metod, o której słyszałem, że jest używana w telewizorach, choć głównie za pomocą anegdotycznych dowodów, jest przesunięcie całego wyświetlacza o losową małą liczbę pikseli wzdłuż każdej osi co tyle godzin. W ten sposób poszczególne piksele zostaną poddane co najmniej pewnej uldze, z wyjątkiem brył o jednolitym kolorze w obszarze wyświetlania.

Oko nie zauważa takich przesunięć, ale wynik netto jest podobny do posiadania wygaszacza ekranu.

Anindo Ghosh
źródło
Ostatni przypis brzmi trochę jak problem z wyparzeniem plazmy. Plazma pali się (źle).
jippie
@jippie Tak, słyszałem (brak dowodów z dokumentów), że niektóre telewizory, w tym plazmowe, robią coś takiego.
Anindo Ghosh
5

Istnieje trzeci mechanizm degradacji wyświetlacza LCD:

Istnieje warstwa kotwicząca, która jest cienką warstwą przezroczystego materiału, który tworzy się na powierzchni elektrod i na której „zakotwiczają się” końce ciekłych kryształów. Ta warstwa jest często (ale nie zawsze) warstwą poliimidową, która ma „tarcie” w celu zapewnienia prawidłowej orientacji.

Podstawowym mechanizmem tego niepowodzenia rotacji optycznej jest wystawienie warstwy kotwiczącej na promieniowanie UV i zatrzymanie ładunku powierzchniowego. Powoduje to, że LC rozłącza się, a następnie nie obraca polaryzacji. Im wyższa energia fotonów, tym większa szansa na degradację w czasie.

Podświetlenie LED (z trzema kolorami diod LED) będzie najbezpieczniejsze, ponieważ zawartość UV będzie najmniejsza. Narażenie na promieniowanie UV z przodu również będzie miało niekorzystny wpływ na tę warstwę. Jeśli masz zastosowany obrót i jest on wystawiony na działanie promieni UV, można to nałożyć na warstwę trącą jako trwały efekt. Wygaszacz ekranu może pomóc.

Istnieją preparaty LC, które są niewrażliwe na promieniowanie UV i istnieją systemy kotwiczące, które są lepsze w ekspozycji na promieniowanie UV. z których większość to tajemnice handlowe.

symbol zastępczy
źródło
4

Innym nie wspomnianym jeszcze czynnikiem jest to, że wyświetlanie stałego obrazu na ekranie LCD go nie uszkodzi, niektóre ekrany LCD mogą zostać uszkodzone przez obrazy, które migoczą z częstotliwością, która pokrywa się z częstotliwością, z jaką zmieniają biegunowość napędu. Możliwe jest napędzanie piksela napięciem dodatnim lub ujemnym, a ciemność każdego piksela będzie zależeć od wielkości napięcia, a nie od jego biegunowości, ale średnie napięcie, którym napędzany jest każdy piksel, musi być bliskie zeru. Wyświetlacze zazwyczaj zajmują się tym, odwracając polaryzację dysku w określonych odstępach czasu (które mogą, ale nie muszą, odpowiadać liczbie klatek na sekundę). Jeśli wyświetlacz pokazuje stały obraz, każdy piksel będzie napędzany dokładnie tak samo, gdy polaryzacja będzie taka sama jak wtedy, gdy jest druga. Gdyby ktoś włączył piksel „w dowolnym momencie”, ekran był napędzany jedną polaryzacją, i wyłączaj go za każdym razem, gdy wyświetlacz był uruchamiany z przeciwną biegunowością, jednak może to powodować nierównowagę biegunowości, która może w krótkim okresie (w ciągu kilku sekund lub minut) powodować efekty zjawy, które mogą zająć minuty lub godziny zrównoważona jazda w celu rozproszenia; jeśli nierównowaga utrzyma się wystarczająco długo, szkody mogą stać się trwałe. Próba uzyskania 50% szarości poprzez włączenie wyświetlacza dla jednej klatki i wyłączenie dla jednej klatki może wydawać się wykonalna, ale może spowodować stosunkowo szybkie uszkodzenie. Lepszym sposobem uzyskania „skali szarości” jest użycie 3-ramkowego wzoru (na 1 na 2 lub na 1 na 2). Pozwala to uniknąć problemów z wypalaniem, a także zapewnia kolejny poziom szarości. Nie jestem pewien, dlaczego nie widziałem, aby kontrolery wyświetlania oferowały to jako funkcję (nawet jeśli niektóre oferują tryb „szary”, który jest włączony 2 na 2). jednak za każdym razem, gdy wyświetlacz był prowadzony z przeciwną biegunowością, może to powodować nierównowagę biegunowości, która może w krótkim okresie (przez okres sekund lub minut) powodować efekty zjawy, które mogą zająć minuty lub godziny zrównoważonej jazdy; jeśli nierównowaga utrzyma się wystarczająco długo, szkody mogą stać się trwałe. Próba uzyskania 50% szarości poprzez włączenie wyświetlacza dla jednej klatki i wyłączenie dla jednej klatki może wydawać się wykonalna, ale może spowodować stosunkowo szybkie uszkodzenie. Lepszym sposobem uzyskania „skali szarości” jest użycie 3-ramkowego wzoru (na 1 na 2 lub na 1 na 2). Pozwala to uniknąć problemów z wypalaniem, a także zapewnia kolejny poziom szarości. Nie jestem pewien, dlaczego nie widziałem, aby kontrolery wyświetlania oferowały to jako funkcję (nawet jeśli niektóre oferują tryb „szary”, który jest włączony 2 na 2). jednak za każdym razem, gdy wyświetlacz był prowadzony z przeciwną biegunowością, może to powodować nierównowagę biegunowości, która może w krótkim okresie (przez okres sekund lub minut) powodować efekty zjawy, które mogą zająć minuty lub godziny zrównoważonej jazdy; jeśli nierównowaga utrzyma się wystarczająco długo, szkody mogą stać się trwałe. Próba uzyskania 50% szarości poprzez włączenie wyświetlacza dla jednej klatki i wyłączenie dla jednej klatki może wydawać się wykonalna, ale może spowodować stosunkowo szybkie uszkodzenie. Lepszym sposobem uzyskania „skali szarości” jest użycie 3-ramkowego wzoru (na 1 na 2 lub na 1 na 2). Pozwala to uniknąć problemów z wypalaniem, a także zapewnia kolejny poziom szarości. Nie jestem pewien, dlaczego nie widziałem, aby kontrolery wyświetlania oferowały to jako funkcję (nawet jeśli niektóre oferują tryb „szary”, który jest włączony 2 na 2). które mogą powodować nierównowagę biegunowości, która może w krótkim okresie (w ciągu kilku sekund lub minut) powodować efekty zjawy, których rozproszenie może zająć minuty lub godziny zrównoważonej jazdy; jeśli nierównowaga utrzyma się wystarczająco długo, szkody mogą stać się trwałe. Próba uzyskania 50% szarości poprzez włączenie wyświetlacza dla jednej klatki i wyłączenie dla jednej klatki może wydawać się wykonalna, ale może spowodować stosunkowo szybkie uszkodzenie. Lepszym sposobem uzyskania „skali szarości” jest użycie 3-ramkowego wzoru (na 1 na 2 lub na 1 na 2). Pozwala to uniknąć problemów z wypalaniem, a także zapewnia kolejny poziom szarości. Nie jestem pewien, dlaczego nie widziałem, aby kontrolery wyświetlania oferowały to jako funkcję (nawet jeśli niektóre oferują tryb „szary”, który jest włączony 2 na 2). które mogą powodować nierównowagę biegunowości, która może w krótkim okresie (w ciągu kilku sekund lub minut) powodować efekty zjawy, których rozproszenie może zająć minuty lub godziny zrównoważonej jazdy; jeśli nierównowaga utrzyma się wystarczająco długo, szkody mogą stać się trwałe. Próba uzyskania 50% szarości poprzez włączenie wyświetlacza dla jednej klatki i wyłączenie dla jednej klatki może wydawać się wykonalna, ale może spowodować stosunkowo szybkie uszkodzenie. Lepszym sposobem uzyskania „skali szarości” jest użycie 3-ramkowego wzoru (na 1 na 2 lub na 1 na 2). Pozwala to uniknąć problemów z wypalaniem, a także zapewnia kolejny poziom szarości. Nie jestem pewien, dlaczego nie widziałem, aby kontrolery wyświetlania oferowały to jako funkcję (nawet jeśli niektóre oferują tryb „szary”, który jest włączony 2 na 2).

supercat
źródło
To bardzo dobra uwaga. Odchylenie prądu stałego systemu LC musi wynosić zero! jeśli nie, jony migrują w kierunku różnych biegunowości, a LC zaczyna się rozdzielać i może gromadzić się w ustalonym ładunku. Skala czasu zależy od receptury LC i konfiguracji elektrody itp. +1
symbol zastępczy