Was ist "image sticking"?

14.01.21

Image Sticking, auch “Image Retention” oder “Ghost Image” genannt, ist ein Phänomen, bei welchem ein schwacher Umriss des angezeigten Bildinhalts nach Wechseln des Inhalts bestehen bleibt. Dieses Phänomen ist seit der Geburt der LCD-Anzeige bekannt und beschäftigt die Panel-Hersteller und Endanwender bis heute.

Image Sticking taucht bei Anwendungen mit statischen Bildinhalten (Icons, Logos) oder Menüeingabefeldern, welche über längere Dauer dargestellt werden, auf. In Abhängigkeit der spezifischen Bildzusammensetzung sowie von der Zeit der dargestellten Hauptsymbole, welche unverändert auf dem Bildschirm verbleiben, kann das Image Sticking in unterschiedlichen Intensitäten auftreten. Wird das Display oder der Displaybereich ausschliesslich für solche Anwendungen (Darstellung von Icons oder Eingabefeldern) verwendet, wird dieses Phänomen in der Regel nie bemerkt, da das Display nie andere Inhalte anzeigt. Erst wenn ein anderer Bildinhalt als der "statische" auf dem Display angezeigt wird und die Kontrastunterschiede hoch ausfallen (Schwarz-Weiss), wird dieses Phänomen sichtbar.

Leichtes Image Sticking erkennbar nach Wechsel auf Graustufenmuster

Irrtümlicherweise wird auch der Begriff "Burn-In" als Synonym für das Image Sticking verwendet, der in Verbindung mit dem alten phosphorhaltigen Röhrenmonitor (CRT-Monitor) steht, wo es durch Überbelastung der Leuchtstoffschicht zum irreversiblem Einbrennen führte. Im Gegensatz zum «Burn In» ist das Image Sticking üblicherweise reversibel.

Ursachen für Image Sticking

Das Image Sticking hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie z. B. dem spezifischen Bildinhalt, der Dauer der unveränderten Anzeige und der Temperatur im Display. Das Phänomen kann sogar von Panel zu Panel unterscheiden aufgrund von Unterschieden in der Herstellung (Prozesstreuung).

Im Wesentlichen ist das Image Sticking technologisch bedingt und auf die Entstehung parasitärer Ladungen im Flüssigkristall bei Darstellung von statischem Inhalt (kontinuierliche Anzeige des gleichen Bildes) zurückzuführen. Dies führt dazu, dass sich die Eigenschaften des Flüssigkristalls verändern und letztlich verhindert, dass der Flüssigkristall in seinen ursprünglichen, entspannten Zustand zurückkehrt, wenn der Bildinhalt wechselt.

Aus diesem Grund können die Panel-Hersteller ein Image Sticking nicht komplett ausschliessen. Jedoch führen die Panelhersteller Stresstests durch, die ein Image Sticking provozieren. Hierfür wird ein Schachbrettmuster verwendet, welches über eine gewisse Zeit «eingebrannt» wird. Anschliessend wird das Display ausgeschaltet und auf ein Graustufenbild gewechselt, bei dem ein Image Sticking am besten erkennbar wird. Je nach «Einbrenndauer» sollte ein vorliegendes Images Sticking nach der spezifizierten Ausschaltzeit verschwinden z. Bsp. bei einer Einbrenndauer von 8h ist in der Regel eine Ausschaltzeit 30 Minuten spezifiziert.

Das Schachbrett mit dem Schwaz-Weiss provoziert aufgrund der hohen Kontrastunterschiede am schnellsten das Phänomen. Auf dem Grauenhintergrund wird dieser am besten sichtbar.

Standard Test eines Panelherstellers:

Betreiben des TFT's mit einem Schachbrett-Muster für 8h bei Raumtemperatur → Ausschalten für 30min → Wechsel auf graues Bild (128 scaled) → kein image sticking sichtbar.

Tipps zur Vermeidung von Image Sticking

Ist die Vermeidung von kontinuierlich statischem Bildinhalt nicht möglich, können folgende Tipps helfen, die Entstehung von Image Sticking zu vermeiden:

Vermeiden Sie eine Kombination von statischem Bildinhalt (Symbole/Text) und Hintergrundfarben mit grossem Kontrast / Helligkeitsunterschied (Weiss-Schwarz).
Bei Verwendung von kontraststarken Farben einen Farbverlauf (Graustufen) implementieren.
Verwendung von Bildschirmschonern bei längerer Inaktivität der Applikation.
Fügen Sie bewegte Videos zwischen Standbildern ein.
Nach längerem Dauerbetrieb (>8h) das Display für min. 30 Minuten ausschalten.

Kommt das Display bei hohen Umgebungstemperarturen zum Einsatz, ist zusätzlich zu beachten, dass das Image Sticking nach kürzerer Zeit auftauchen kann. In diesem Fall wird empfohlen das Display mit einer optimierten Kühlung auszustatten oder das Display in kürzeren Abständen auszuschalten.

Fazit

Das Thema ist seit Beginn der TFT Herstellung bekannt, kann jedoch bei Beachtung einiger Regeln vermieden werden und unbedenklich auch für statische Inhalte verwendet werden, wie zum Beispiel bei Zeiterfassungsterminals.

Tritt Image Sticking dennoch auf, kann dies durch ein Ausschalten des Displays für wenige Stunden, je nach Intensität, behoben werden. Mehrere unserer internen Tests zeigen, dass auch bei Härtestresstests von 360h mit einem Schachbrettmuster, das Image Sticking nach 4h komplett verschwindet.

360-Stunden-Test mit einem 1100 cd / m2 TFT

Wechsel auf Graustufenbild -> leichtes Image Sticking sichtbar
Wechsel auf Blauenhintergurnd -> kein Image Sticking sichbar

Es liegen aktuell verschiedene Studien vor, die Ansätze aufzeigen, wie die Anfälligkeit seitens der Panelherstellung reduziert werden können. Es ist somit zu erwarten, dass das Phänomen in Zukunft weiter abnehmen wird.

Haben Sie noch Fragen? Gerne stehen wir Ihnen zur Verfügung.

Contact