Il display a cristalli liquidi è composto da molti elementi pixel. Tali pixel sono illuminati da una retroilluminazione a emissione di luce costante. La retroilluminazione costante elimina il fenomeno dello sfarfallio pulsante simile al display CRT (ovvero, la pulsazione della fluorescenza in ogni ciclo di aggiornamento). La Figura 1 è un diagramma schematico della struttura di un singolo pixel LCD. Il pixel contiene due piastre di fissaggio metalliche superiore e inferiore, che chiamiamo piastre polarizzanti. Ci sono fessure reciprocamente perpendicolari tra i morsetti della piastra polarizzante, come mostrato nella Figura 1. Queste fessure sono parallele al piano cristallino delle molecole di cristalli liquidi e consentono alla sorgente di retroilluminazione di passare attraverso la piastra polarizzante inferiore verso l'alto e, allo stesso tempo, le molecole di cristalli liquidi vengono utilizzate per trasmettere la luce alla piastra polarizzante superiore. Pertanto, l'intensità luminosa del display a cristalli liquidi dipende dalla direzione di disposizione delle molecole a cristalli liquidi ed è proporzionale alla tensione di alimentazione.
Figura 1. Un diagramma schematico di un singolo pixel LCD con piastre polarizzanti superiore e inferiore e molecole di cristalli liquidi.
La Figura 2 è un diagramma schematico di un circuito di pilotaggio per un singolo pixel LCD. La tensione di gate (GATE) viene utilizzata come segnale di commutazione e viene amplificata da -5V a 20V. Il valore tipico del segnale video è solitamente nell'intervallo da 0V a 10V, che viene utilizzato per controllare l'intensità luminosa di ciascun pixel a cristalli liquidi. Lo strato inferiore del pixel è solitamente collegato al substrato di supporto inferiore del pannello e la tensione del nodo di questo substrato inferiore è chiamata tensione Vcom.
Figura 2. Schema schematico di un circuito di pilotaggio a pixel LCD singolo.
Sebbene la struttura del circuito mostrata nella Figura 2 possa funzionare normalmente, questo metodo ridurrà la durata dello schermo LCD. Supponiamo che la tensione di Vcom sia collegata a terra. Quando l'intervallo di tensione del segnale video applicato tra i pixel è compreso tra 0V e 10V, si può presumere che il valore medio della tensione sia 5V. Quindi c'è una tensione CC così stabile che verrà applicata al cristallo liquido Sopra i due poli del pixel, porta direttamente all'accumulo di carica e alla ritenzione dell'immagine sulla capacità equivalente Cs del pixel. A lungo termine, la superficie dello strato di placcatura ionica del pixel a cristalli liquidi sarà riempita di impurità e polvere a causa dell'azione del campo elettrico, che farà invecchiare, degradare e persino causare gravi danni allo strato di placcatura a cristalli liquidi. ritenzione dell'immagine, che è ciò che spesso chiamiamo sbavatura dell'immagine e risposta lenta.
Dal diagramma schematico 1, capiamo che il pannello LCD ha una struttura simmetrica, il che significa che è possibile utilizzare sia tensioni positive che negative per controllare la disposizione e la distribuzione delle molecole di cristalli liquidi. Possiamo usare questa funzione per spostare la tensione Vcom al punto medio 5V del segnale video da OV a 10V, in modo che l'ampiezza del segnale video sia ai lati superiore e inferiore della tensione Vcom e crei una tensione zero per il pixel. Questo punto zero può eliminare i difetti di invecchiamento e ritenzione dell'immagine del cristallo liquido. Tuttavia, poiché la parte più luminosa del segnale video viene modificata dai 10V originali agli attuali 5V, la risoluzione del display originale verrà sacrificata in questo modo.
Abbiamo bisogno di regolare la tensione Vcom in modo molto accurato in base al punto mediano del segnale video per risolvere il problema dello sfarfallio dello schermo LCD. Fornisci un esempio del motivo per cui lo schermo LCD sfarfalla. Supponiamo che la tensione Vcom di fabbrica dello schermo LCD sia di 5,5 V e che l'ampiezza del segnale video sia compresa tra OV e 10 V. In questo modo, all'interno dell'intero intervallo di tensione, ogni area avrà un valore di tensione del segmento diverso, un'area è 4,5 V e l'altra area è 5,5 V. Per quanto riguarda l'intero intervallo di tensione, diverse tensioni di segmento causeranno una luminosità diversa, che è il fenomeno dello sfarfallio dei cristalli liquidi che abbiamo menzionato sopra.
A causa delle differenze nel processo di produzione di ciascun pannello LCD, il punto di riferimento della tensione del pixel Vcom sarà diverso da pannello a pannello o tra i singoli pannelli. Il pannello LCD originale di fabbrica deve regolare rigorosamente questo parametro per evitare un'emissione di luce non uniforme dei pixel. Il substrato di base del piccolo schermo può essere riconosciuto come messa a terra a bassa resistenza, abbiamo solo bisogno di aggiungere un normale potenziometro meccanico a canale singolo per regolare il valore della tensione Vcom per la correzione manuale. Questo metodo è adatto per pannelli di piccole dimensioni o leggermente più grandi, ma la precisione non è elevata e il valore di regolazione di questo metodo meccanico è molto facile da modificare quando l'intera macchina è assemblata e il modulo è posizionato. Per display più grandi di 19", la piastra inferiore non è più equivalente a un singolo nodo a bassa resistenza, quindi è necessario eseguire più correzioni su diverse parti dello schermo di grandi dimensioni. Solitamente vengono utilizzati 5 punti con 4 angoli e 1 punto centrale Metodo di compensazione. In questo momento, il produttore può utilizzare più potenziometri digitali (DCP) per regolare automaticamente per completare il lavoro che la regolazione manuale dei potenziometri meccanici non può fare.
Fig. 3, lo schema circuitale del potenziometro digitale DCP e circuito Vcom con programmazione.
È molto semplice convertire un potenziometro meccanico in un potenziometro digitale nel dispositivo. La Figura 3 mostra l'uso di un potenziometro digitale bufferizzato come diagramma dell'applicazione del circuito di azionamento Vcom. ISL45042 è un'uscita in corrente, potenziometro digitale non volatile (DCP), la sua tensione di lavoro AVDD analogica è fino a 20V. Adotta interfacce uplink e downlink a due fili, il numero di bit è fino a 7 bit e la precisione estremamente elevata della regolazione a 128 segmenti. Il valore Vcom regolato può essere memorizzato nella EEPROM sulla scheda. Il valore di tensione del circuito digitale è compreso tra 2,25 V e 3,6 V e può comunicare con molti controller sul mercato. La tensione analogica fornita per la resistenza ladder può variare da 4,5V a 20V. Questo è un indicatore molto importante per gli schermi LCD di piccole dimensioni. Il motivo è che il valore tipico della tensione analogica per schermi di piccole dimensioni è inferiore a 10 V e, allo stesso tempo, è leggermente più grande. Lo schermo deve utilizzare una tensione superiore a 15V. La tensione di uscita del potenziometro digitale è bufferizzata all'uscita del bus Vcom tramite EL5111 (la corrente di uscita è 180 mA).
