摘要
    我们生活在一个平板显示屏(FPD)技术的应用日益普及的时代。LCD显示屏和等离子显示屏正越来越成为主流并接管CRT市场的占有率，它们的市场份额也正在逐渐增大，因而意味着它们的应用正从台式计算机扩展到控制室、个人墙以及数字告示等应用。然而，我们常常怀疑FPD的寿命是否能适应24/7小时的工作状态？LCD显示屏是否会遭受永久性烧死吗？等离子显示屏怎么样？是赞成采用LCD显示屏，还是反对使用等离子显示屏？真理或许就存在于回答这些问题的过程之中。
    所有的平板显示屏，像你的牙齿、头发、鞋、房间或汽车一样都需要维护。否则的话，它们的性能最终会恶化。的确，一些FPD的情况比另外一些更糟糕。Barco公司已经决定开放地讨论这些困扰整个行业的问题，然而，没有人敢于说起这些问题。本白皮书将揭去与“图像残留”、“图像残留”和“烧死”相关的术语的奥秘。
    我们的讨论主题
    虽然LCD显示屏有可见的图像残留，但是，等离子显示屏则表现出永久性的烧死。
    首先，让我们辨别一下我们所使用的术语。我们或许都熟悉“图像残留”的概念或至少熟悉该术语所描述的想象。在你的新logo台式机的LCD显示屏屏幕上，有一个视窗。让该屏幕开上一段时间(几天或几周)，这个过程中不使用屏保，也不使用你的计算机(不要在家里尝试，这虽然是一个实验，但可能是你们当中一些人的痛苦记忆！)。最终，你或许会以你的图标告终并且开始的图标“烧”在背景中。
    通过创建一个Power Point灰度幻灯片并全屏显示，你就能看到这一点。在你的logo、文字或图标下面，将具有与灰色背景不同的色彩。我们说这就是原始图像的残影，并且以此命名这种现象。另外一个术语是“图像残留”，它的意义非常相同。我们也称之为“鬼影”，不仅仅是因为这些人造的现象是引起恐慌的鬼影，而且是因为它们出现在你的价值几千美元的大尺寸LCD显示屏上。另外一种你可能看到的效应是跟随你的logo、图标或文字的原始边缘的暗线。这跟常见的图像残留稍微有点不同，我们称之为“侧面或边界图像残留”，以着重强调它在边缘出现的事实。
    现在，这种图像残留是否会消失？或许会，但是，你可能要等待非常长的时间，至少跟原始的“压力”时间一样长。当然，你必须完全切换你的屏幕(不仅仅是背光)并让它停止工作。经过几天之后(当然如果你把屏幕的背后打开的话)，你将看到图像残留渐渐模糊。它的消失要多长时间，取决于它出现的时候有多么严重(没有执行优先测量时你要等待多长时间才出现图像残留)。
    如果你让一些logo或图形总是保持在相同的位置，这样用上你的LCD显示屏一年，那么，很可能你再也无法消除图像残留问题。在那个logo下面的液晶显示屏的物理结构可能发生变化，并且图像将永远保持烧死。现在，认识到我们这个星球上的每一台LCD显示屏迟早都会受害于图像残留的问题，你是否仍然要使用静态图像呢？因此，不要被LCD显示屏手册上的“不会烧死”的言词所误导。下一次销售人员尝试说服你，他的LCD显示屏比其它的要更好并且完全没有图像残留时，告诉他你了解得更多(或把这本白皮书给他)。他们或许用3天时间测试了他们的LCD显示屏(72小时)而没有发现任何值得注意的影响。
    现在，如果你采用等离子显示屏取而代之，会发生什么情况呢？指定的logo、文字或图标会烧死，并且不会消失。这种烧死发生得非常快(几天)并且是永久性的。在等离子显示屏中之所以发生烧死，是因为在显示屏中的各个层上发生了物理破坏，并且这种物理破坏是累积起来的。预防措施可能延长出现这种现象的时间，但是，如果你每天都显示相同的图像，最终将出现图像残留。现在，让我们把等离子显示屏只需要几天(或甚至几周)就出现永久性烧死的情况跟LCD显示屏中需要几周或几个月才出现可逆的图像残留做一个比较。
    太可怕了！我如何才能防止这种问题呢？
    了解你期待什么？
    首先，要正确地你的预期。如果你希望购买完成重要任务的显示屏，或你想24/7小时长期使用的显示屏，那么，对你唯一可行的解决方案是采用DLP背投。众所周知，它们硕大厚重，但是，它们是最好的。它们不存在任何图像残留的问题，并且是24/7小时应用的完美选择。跟现有的平板显示技术不同，它们能够被无缝地平铺。
    要小心
    当你不使用LCD显示屏的时候，要运行屏保程序并关闭LCD显示屏。我们不想听起来像教父一样，但是，采取下列优先的措施是延长你的LCD显示屏显示屏寿命并推迟出现图像保持问题的唯一途径。
 
  图1：时常改变显示屏画面。
    重新设置版面
    在控制室应用中，显示屏常常被用于以边界显示若干视频源的版面。然而，在这些窗口中的视频是持续变化的，边界是静态的图像，并且可能引起边界图像残留的问题。窗口的版面(大小、所显示的视频的数量等等)要经常改变，例如，每个月一次。你应该小心，大多数旧版面的边界在新的版面中是由视频覆盖的。在下面的图像中，有斑纹的版面就是旧的版面，而全部由线构成的是新版面。注意：有斑纹的线目前落在具有视频内容的窗口中，因此，要消除任何可能的图像残留。要确保新的版面，当然意味着要牺牲一些可用的显示空间，像靠右边的窄带和在底部的图像，但是，与视窗之间的边界(可能最多10-20个像素)相比，这些带不必更宽。 
    关闭电源、省电模式和屏保
    第二种办法就是尽可能地采用屏保和省电模式。在午餐时间你不需要显示吧？关闭它！你只是当需要在屏幕上实际做一些事情时才需要观看它。“松弛”时间应该是值得考虑的，你做得越多，就越好。采用屏保把屏幕“闪烁”几秒钟，几乎没有什么帮助。图像残留是一个会增大的缓慢过程，但是，它的消失也很慢。
    面板亮度和对比度
    你的屏幕亮度和对比度级别不应该以最大数值使用。从背光发出的热量和光线会使图像残留更为严重。此外，以满功率(以100%的对比度数值实现全白显示)驱动显示屏具有相同的效果。在LCD显示屏上的电压(白色区域)那时就比较高，那就会加强边界的图像残留。
    优化色彩的使用
    如果LCD显示屏被用于显示图像(线、符号、文字等等)，从图像残留的观点来看，最糟糕的事情就是以高对比度显示图像(白色图像在黑色背景中或反之亦然)。要以创造性的方式利用色彩。你的显示屏具有1680万种色彩，并不仅仅是黑白色。在黑色背景上的白色文字不过是要求图像有残影。
    在显示屏上的色彩是由红、绿、蓝三色组合而成的，每一种色彩都具有0到255的灰度。这些都被称为“DAC灰度”。通过调整“字体颜色”、“更多的色彩”、“定制”以及把红、绿、蓝盒子设置为0到255之间的任何数值，你可以调节这些色彩的灰度。具有相同的DAC和的所有色彩(它们的R、G、B分量的DAC灰度的总和)当在顶部或彼此之间紧邻处组合时，不会造成图像残留问题。因此，解决问题的办法就是采用具有相同或类似DAC和的色彩。每一种色彩都优于在黑色(DAC和=0+0+0=0)背景上采用白色(DAC和=255+255+255=765)。要采用紫色背景上的红色、蓝色背景上的黄色或产生类似DAC值的色彩组合。当然，DAC和越高，你的符号的亮度就越高，但是，你能制成的色彩组合的数量也越少。这需要折衷，如下例所示：
    文字: R=255, G=255, B=0
    背景: R=128,G=127, B=255
    DAC和: R+G+B=510
    文字: R=192, G=192, B=0
    背景: R=128, G=64, B=192
    环境: R=255, G=65, B=64
    线: R=128, G=192, B= 64
    DAC和: R+G+B=384

    图2：有助于抗衡图像残留的版面例子。
    运用灰度检查
    等到显示屏出现严重的图像残留问题，才开始消除它可能就太晚了。最好的办法是看显示屏的状况如何？要在整个屏幕上利用一致的灰度进行周期性检查(这个过程我们称之为“评估”)。要制作一个一致灰度的Power Point幻灯片，并在全屏幕上显示。当50%的灰度被应用时，你能清楚地看到在原始版面边界的附近是否有边界线生成。如果情况就是这样(即使边界线非常细)，那就是改变版面的征兆，并且要开始更频繁地“刷新”显示屏(电源关闭、屏幕进入省电模式)。否则的话，图像残留问题将变得更为严重。
    是的，但是，在我的显示屏上确实正在发生什么呢？
    你想从技术上进行探讨吗？你想了解其中的过程，以便你提出有创造性的解决方案吗？没有问题，我们能够满足你对知识的渴望！
    PDP显示屏—它是什么？它如何工作？
    PDP是等离子显示面屏的缩写。它由填充了特殊气体的微小单元构成。在各个单元的顶部和地步，有用于在气体上施加电压的电极。在单元的底部，有一种红、绿、兰磷光质涂层(发光的材料)。当电压施加在单元之上时，气体开始发射轰击磷光质涂层的UV光线。磷光质涂层开始变热，并根据其颜色，产生R、G或B光线。这些三色子像素被混合以生成具有给定色彩的一个像素。
    UV光线磷光质涂层电极

    图3：PDP单元的工作原理。
    为什么我的等离子显示会烧死？
    UV光线当轰击磷光质涂层时是“残忍”的。它把磷涂层击碎。一个像素被使用的时间越长，相对于临近的像素来说，它烧死得越快；并且越来越多的这种差异变为可见。因此，静态图像(logo、图形和文字)会永久地破坏磷光质涂层(相对于显示面板的其它部分)，并且当你改变内容时，这些图像的残余仍然是可见的。显然，这就是挥之不去的烧死。
    LCD—它是什么？它如何工作？

    图4：LCD单元的工作原理。
    图4来自比利时根特大学LC&P group。
    LCD是液晶显示屏的缩写。液晶是具有水晶特性的液体。LCD显示屏由两块平行的玻璃板构成，上面从内侧覆盖了电极图案(行和列)并从外侧覆盖了偏光层(见图4)。液晶是两块玻璃衬底之间的夹层。此外，在内侧的电极具有一种绝缘的、使液晶指向给定方向的聚合体层(定向层)。
    一个LCD显示屏像素的工作原理如下：
    当像素电极上没有电压时，液晶是原始状态的。来自背光的光线通过背部的偏光层，但是，正交的前面偏光层挡住了光线，因此，像素呈现黑色；当电压施加在液晶层时，它受到扰乱并改变了方向，因此，改变了光线的特性。光线然后能通过前面的偏光层，从而让我们看到了明亮的像素。通过像素发出的光线可以从黑色到白色逐级变化，从而产生给定数量的灰度，这取决于电压的“强度”。
    为了维护一个图像(给定的发射值)，在像素上所施加的电压是不稳定的，但是，其极性变化非常快。对于液晶来说，电压的极性无关紧要，但是，正如我们下面将看到的，对于离子来说，电压的极性是至关重要的。
    离子—图像残留及鬼影之源
    在液晶层中的离子杂质是LCD显示屏中的图像残留引起的。离子是已充电的粒子，并且在施加到LCD显示屏上的电场的作用下会运动。它们不仅仅能运动，而且还会改变该电场。当长时间显示静态图像的时候，会出现三种离子效应，从而导致不同种类的图像残留。
    1) 如上所述，LCD显示屏的驱动电压会改变极性。因为所采用的电压形式是复杂的，在正在发生改变的电压之上有可能存在小的直流成分。在较长的时间内，这个直流成分将把液晶层中的离子分开(图5)。离子分开的量取决于直流电压的成分，因而也在所显示的图像上。
    此外，经分开的离子能残留在定向层。当稳定的图像去除并且在整个屏幕上显示灰色的背景时，已分开的离子将在它们的位置中保留一些时间。目前，它们形成的小的直流电场影响到所施加的电压。这些离子所存在的区域的显示将具有与其它不同的发射，这就是出现鬼影图像的原因。当今的LCD显示屏几乎都不存在这种图像残留问题，因为驱动电压波形是没有直流成分的。
    2) 当具有一定电压的电场施加到LCD显示屏上时，液晶的响应会导致给定光线亮度的发射(一种灰度)。因为存在离子，在单元中的电场被改变了，因而，通过LCD显示屏的光线发射也改变了。取决于在单元中的离子数量，这会导致不同的灰度，即使在单元上的电压是相同的。这就解释了一种不平均的显示。当灰阴暗面在整个屏幕上显示时，一些区域将比屏幕的其它区域更黑暗或更亮，因为它们包含比其它地方更多或更少的离子。
    离子分开：鬼影
    离子不分开：直流成分为零

    图5：对图像残留的说明。
    3) 当显示静态图像时，单元上的电压持续改变其极性。那意味着在液晶层中的离子总是上下运动。然而，离子也能侧面运动。只要它们在被显示图像的区域，它们就会运动；但是，当它们到达图像的边界时，它们将停止运动并聚集在一个小的区域。因为在图像的边界聚集的离子浓厚，它会影响所施加的电压，因而造成边界变暗。当静态图像撤除时，这些边界线仍然保持可见。
    显示图像的区域变得比显示的其它部分更淡，因为现在的离子数量较少(它们已经被撤除)。这种图像残留是最持久稳固的一种。它的生成不仅需要很长时间，而且消除也需要很长时间。离子在侧面传输了长的距离，并需要大量的时间才能散回它们的原始位置。这就是为什么需要改变屏幕的版面的原因：在一直存在边界的地方，目前应该播放视频，从而让聚集的离子扩散开。
    较少的离子：明亮的区域
    存在许多离子：暗线
    离子不运动：正常的灰色

    图6：对边界图像残留的说明。
    总结
    图像残留始终伴随着LCD显示屏并给该行业带来难题。只是最近几年来，消费者才开始受到这些人为现象的困扰，从而提升了他们对LCD显示屏的期待。毫无疑问，LCD显示屏生产商正在花钱和资源来制造更为纯粹的液晶，并设计禁止离子运动的驱动方案。然而，这是不够的并且直到现在图像残留问题尚未得到解决。这就是为什么我们感到需要对此公开加以讨论，对其进行解释并给出若干延迟它或完全消除它的技术诀窍。