Устранение бледности изображения AMOLED-микродисплеев

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  OLED微型显示器残影改善

  1. 残影

  残影又称影像烙印现象,现象是显示器图像上在同一区域长时间显示相同的画面后,再点其他画面时,会有之前长期显示的画面的残留。它是由于显示器长时间显示同一个画面时,显示器屏幕上的固定图案的像素与其他像素的发光亮度不同,因此造成衰退程度不同,导致发光特性不同而产生残影。如下图所示:

  

 

  长时间显示黑白方块图所造成的残影

  2. 残影产生的原因

  OLED主要是利用多层有机发光薄膜结构产生的发光器件。由于有机材料本身的特性使其发光亮度会随时间而衰减,而且工作亮度越高,衰减越快。所以在OLED显示器屏幕上长时间显示一个固定画面时,各像素点亮度不同,衰减程度不同,导致各像素点的寿命也不同。所以我们也可以说是由于OLED寿命衰减造成的残影现象。

  残影会累计的一个效应,任何主动式发光器件都会发生这样的现象。

  3. 如何消除已经出现的残影

  当显示器上已经产生残影以后,可以采用两种方法来消除残影:

  (1) 提高显示器亮度,然后让显示器正常显示白画面。此方法可以消除较为轻微的残影。

  (2) 确认是哪个画面让显示器产生残影。点产生残影画面的相反信号的画面。

  4. 如何避免残影出现

  (1) 避免长时间显示一个静态画面;

  (2) 在满足使用要求的条件下,尽量减少OLED的屏幕亮度;

  (3) 采用移动式的图标或者图标时隐时现,避免处于固定的位置长时间显示;

  (4) 降低静态画面的对比度,避免一些图标的对比度过大。

  例如:将左边的图标更换为右边的。

  

         

 

  使用过程中,尽可能的注意以上几点,能明显减小残影出现的机率,也

  提高了OLED显示器的使用寿命。

  5. 调整显示器亮度和GAMMA参数延长残影发生的时间

  

 

  下图为显示器在Gamma=2.2 和Gamma=1.8的时候显示器亮度和灰阶的对应图:

  从图中可以看出gamma值为1.8的时候,显示器在不同的灰阶时亮度差小于gamma值为2.2的时候,同时经过积分计算,1.8的gamma亮度高于2.2gamma亮度 12.5%。

  根据残影产生的原理,残影是由不同的像素点间的亮度差引起的。因此我们针对显示器残影的原理设计了一个解决显示器残影的解决方案。降低显示器的最大亮度,调整gamma曲线来使显示器平均亮度一致。

  

目前OLED显示器出货最大亮度为70nits,实际在近眼使用中,尤其是在红外图像领域,此最大亮度较高。因此我们经过理论计算,将显示器最大亮度调整为55nits,gamma设定从原来的2.2降低为1.6。两个设定显示器的平均亮度基本相同,如图所示:

 

  

调整实物效果如下:

 

  (左边为最大亮度70的显示器,右边为最大亮度55的显示器)

  

 

  

 

  两个设定肉眼看起来效果基本一致。

  我们根据此结果进行了一批显示器的残影实验,由70nits降低至55nits以后,黑白格的残影时间至少延长了30%以上。如果将黑白格替换为灰白格以后残影时间延长了50%以上。而如果采用灰度30和灰度220格子时,残影时间时间延长了1倍以上。所以建议客户降低菜单的对比度可以极大的提升残影产生的时间。

  

 

  左图为黑白格,右图为灰白格(灰色灰度30)

  同时,目前我们客户发生残影退货的显示器只占我们显示器出货非常小的比例1%以下,而且大部分的残影都是在试验过程中产生的,建议客户不要在做实验的时候,对着同一个物体,最好采用白画面。高温试验的时候残影现象更容易产生,因此切忌不要在高温试验时采用静态画面。