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#Neues aus der Industrie
Schnelles Verständnis der Funktionsweise und des Phänomens von LCD
Wir versuchen, die Funktionsweise und gängige Phänomene des LCD aus elektrischer Sicht mit Infografiken und auf einfache Weise zu erklären, so dass Sie ein schnelles Verständnis bekommen können.
I. Flüssigkristallkondensator (Clc)
Der Flüssigkristallkondensator (kurz Clc) ist ein Parallelplattenkondensator, der aus der oberen gemeinsamen Glaselektrode und der unteren Glaselektrode des TFT-LCD gebildet wird.
Wenn der TFT mit Strom versorgt wird, treibt die Spannung an Clc den Flüssigkristall zur Auslenkung an.
Das Ersatzschaltbild von Clc bei einem Pixle ist in Abbildung 1 dargestellt.
II. Speicherkondensator (Cs)
Da der Kondensatorwert von Clc zu klein ist, um die Bilder bis zur nächsten Auffrischung auf dem Bildschirm zu halten, muss der Speicherkondensator (Cs) erhöht werden, um den effektiven Kapazitätswert des Pixels zu steigern.
Die Cs-Architektur wird hauptsächlich in zwei Typen unterteilt: Cs auf Gate und Cs auf Common.
Dabei handelt es sich um die Plattenkapazität, die von der Anzeigeelektrode und der Gate-Leitung bzw. der gemeinsamen Leitung gebildet wird.
Wenn man bedenkt, dass Cs on Gate nur die nächste Gate-Leitung nutzt, während Cs on Common auf das untere Glas umgeleitet werden muss, ist die Architektur von Cs on Gate weiter verbreitet.
Die Ersatzschaltungen eines Pixels mit beiden Architekturen sind in Abbildung 2 dargestellt.
III. Wie ändert LCD die Helligkeit oder Farbe?
Die Änderung der Helligkeit
Durch Änderung der Spannung am Kondensator Clc wird der Zustand des Flüssigkristalls angepasst, um zu steuern, wie viel Licht in das LCD eindringt.
Die Beziehung zwischen Spannung und Lichtdurchlässigkeit ist in Abbildung 3 dargestellt, z.B. TN LCD in 90°4V.
Die Veränderung der Farben
Das obere Glas des TFT-LCDs, das CF-Panel, besteht aus kleinen Punkten in drei Farben: Rot (R), Grün (G) und Blau (B).
Wenn man die Intensität der drei Grundfarben ändert, kann man durch deren Mischung verschiedene Farben erzeugen.
Ein 6-Bit-LCD kann beispielsweise Farben von 2⁶ x 2⁶ x 2⁶ = 262.144 anzeigen, und der Effekt der Farbmischung ist in Abbildung 4 dargestellt.
V. Korrelation zwischen LCD-Spannung und Lichtdurchlässigkeit
Die Höhe der Flüssigkristall-Betriebsspannung steuert die Menge des durchgelassenen Lichts und damit die Helligkeit und Dunkelheit der Lichter von Rot, Grün und Blau.
Am Beispiel eines TN-LCD mit 4 V zeigt die Kurve in Abbildung 5 den Zusammenhang zwischen Flüssigkristall-Betriebsspannung und Lichtdurchlässigkeit.
VI. LCD-Abbildungsprozess
Ersatzschaltung von TFT
TFT wird als Spannungssteuerungsschalter verwendet, um das Schreiben und Halten der Spannung jedes Pixels zu steuern, so dass die entsprechende Position der LCD mit der richtigen Spannung geschrieben werden kann.
Das Arbeitsmodell der N-MOS-Röhre ist in Abbildung 6 dargestellt, und die Ersatzschaltung für das Schreiben des Pixels ist in Abbildung 7 dargestellt.
Schreiben der ersten Datenzeile in das TFT
Schalten Sie die erste Zeile ein, während Sie den Rest mit der vorherigen Spannung ausschalten.
Aktualisieren Sie die erste Zeile auf die zuvor eingestellte Spannung, wie in Abbildung 8 dargestellt.
Schreiben Sie die zweite Datenzeile in den TFT
Schalten Sie die erste Zeile aus, die Spannung wurde festgelegt und damit auch die Farbe des Displays.
Schalten Sie die zweite Zeile ein, lassen Sie den Rest ausgeschaltet, und aktualisieren Sie die zweite Zeile auf die voreingestellte Spannung.
In Analogie dazu kann das Schreiben des Bildes für den gesamten Bildschirm abgeschlossen werden.
VII. Umkehrung der Flüssigkristallpolarität
Gleichstromantrieb wirkt sich auf die Flüssigkristallmoleküle aus
Langfristige Gleichstromansteuerung kann die Flüssigkristallmoleküle beschädigen.
Die Anomalie äußert sich hauptsächlich darin, dass der Drehwinkel des Flüssigkristalls nicht mit dem voreingestellten Wert übereinstimmt, was zu Nachbildern führt.
Durch Gleichstromantrieb verursachte Nachbilder
Nachbilder
Die Nachbilder, die durch die Ansteuerung mit Gleichstromsignalen verursacht werden, lassen sich in Flächenrückstände und Zeilenrückstände unterteilen.
Die häufigsten Anomalien sind in Abbildung 11 dargestellt.
Ursachen von Nachbildern
Restliche gleichstromgetriebene Flüssigkristallionen;
Wenn die Spannung abgeschaltet wird, werden die Ionen in der LCD-Zelle an der Oberfläche von PI (Polyimid) adsorbiert;
Polaritätsumkehrung bei LCD
Die Polaritätsrichtung des an die Flüssigkristallmoleküle angelegten elektrischen Feldes muss sich ständig ändern.
Denn die Flüssigkristallmoleküle können beschädigt werden, wenn sie eine bestimmte Polarität über einen längeren Zeitraum beibehalten.
Es gibt vier Hauptmethoden der LCD-Polaritätsinversion: Rahmeninversion, Zeileninversion, Spalteninversion und Punktinversion. Die Polaritätsumwandlungen sind in der folgenden Abbildung 13 dargestellt.
Polaritätsinversionsmethode von LCD
Die Polaritätsrichtung des an die Flüssigkristallmoleküle angelegten elektrischen Feldes muss sich ständig ändern.
Denn die Flüssigkristallmoleküle können beschädigt werden, wenn sie eine bestimmte Polarität über einen längeren Zeitraum beibehalten.
Es gibt vier Hauptmethoden der LCD-Polaritätsumkehr: Rahmeninversion, Zeileninversion, Spalteninversion und Punktinversion. Die Polaritätsumwandlungen sind in der folgenden Abbildung 13 dargestellt.
Vcom-Ansteuerungsmodus
Die Ansteuerungsmodi der Vcom-Elektroden werden in DC (Gleichstrom) Vcom und AC (Wechselstrom) Vcom unterschieden.
DC Vcom
Da das Flimmern der Punktumkehrung am besten ist, wird DC Vcom häufig für großformatige LCDs verwendet.
Schematische Darstellung der DC-Ansteuerung, wie in Abbildung 14 gezeigt.
AC Vcom
Da AC Vcom keine Punktinvertierung unterstützt, wird es oft für kleine LCDs verwendet.
Schematische Darstellung der AC-Vcom-Ansteuerung, siehe Abbildung 15.
Flimmern
Das Flicker-Phänomen tritt auf, weil die Spannungsasymmetrie zwischen der positiven und negativen Polarität des Flüssigkristalls dazu führt, dass die Helligkeit der positiven und negativen Polarität unausgeglichen ist. Die V-T-Kurve ist in Abbildung 16 dargestellt.
Verbesserung: Wir können Vcom anpassen, um das Flimmern zu reduzieren. Da jedoch Vcom des gesamten Panels nicht gleich ist.
Wir sind seit über 15 Jahren in der LCD-Herstellung tätig und arbeiten mit Kunden zusammen, um für ihre Projekte geeignete LCD-Lösungen zu finden und die Idee gemeinsam auf den Markt zu bringen.
