Condensateur à cristaux liquides (Clc)
Le condensateur à cristaux liquides (Clc en abrégé) est un condensateur à plaques parallèles formé par l'électrode commune supérieure en verre et l'électrode inférieure d'affichage en verre de l'écran LCD TFT.
Lorsque le TFT est alimenté, la tension aux bornes de Clc entraîne la déviation du cristal liquide.
Le circuit équivalent de Clc d'un Pixle est illustré à la figure 1.
Condensateur de stockage (Cs)
Étant donné que la valeur du condensateur de Clc est trop petite, pour conserver les images à l'écran jusqu'au prochain rafraîchissement, il est nécessaire d'augmenter le condensateur de stockage (Cs) pour augmenter la valeur de capacité effective du pixel.
L'architecture Cs est principalement divisée en deux types : Cs sur porte et Cs sur commun.
Il s'agit respectivement de la capacité de plaque formée par l'électrode d'affichage et la ligne de grille ou la ligne commune.
Considérant que le Cs sur la porte n'utilise que la ligne de porte suivante tandis que le Cs sur le commun doit être redirigé sur le verre inférieur, l'architecture du Cs sur la porte est plus courante.
Les circuits équivalents d'un pixel des deux architectures sont illustrés à la figure 2. ci-dessous.
Comment l'écran LCD change-t-il la luminosité ou la couleur ?
Le changement de luminosité
En modifiant la tension aux bornes du condensateur Clc, l'état du cristal liquide est ajusté pour contrôler la quantité de lumière pénétrant dans l'écran LCD.
Prenons l'exemple d'un écran LCD TN à 90 ° 4 V, la relation entre la tension et la transmission est illustrée à la figure 3.
Le changement de couleurs
Le verre supérieur du panneau TFT LCD, CF, est composé de petits points de trois couleurs : rouge (R), vert (G) et bleu (B).
En modifiant l'intensité des trois couleurs primaires, leur mélange peut générer différentes couleurs.
En prenant un écran LCD 6 bits comme exemple, il peut afficher des couleurs de 2⁶ x 2⁶ x 2⁶ =262,144 4, et l'effet de mélange des couleurs est illustré à la figure XNUMX.
Corrélation entre la tension LCD et la transmission de la lumière
Le niveau de tension de fonctionnement des cristaux liquides contrôle la quantité de lumière transmise, contrôlant ainsi la luminosité et l'obscurité des lumières du rouge, du vert et du bleu.
Prenant TN LCD en 4V comme exemple, la courbe montre la corrélation entre la tension de fonctionnement des cristaux liquides et la transmission de la lumière sur la figure 5.
Processus d'imagerie LCD
Circuit équivalent de TFT
TFT est utilisé comme commutateur de contrôle de tension pour contrôler l'écriture et le maintien de la tension de chaque pixel afin que la position correspondante de l'écran LCD puisse être écrite avec la tension correcte.
Le modèle de travail du tube N-MOS est illustré à la figure 6, et le circuit équivalent d'écriture du signal du pixel est illustré à la figure 7.
Ecrire la première ligne de données en TFT
Allumez la première rangée tout en éteignant le reste avec la tension précédente.
Mettez à jour la première ligne à la tension souhaitée définie précédemment, comme illustré à la Figure 8.
Ecrire la deuxième ligne de données en TFT
Éteignez la première ligne, la tension a été fixée, de sorte que la couleur d'affichage a également été fixée.
Allumez la deuxième rangée, éteignez le reste et mettez à jour la deuxième rangée à la tension prédéfinie.
Par analogie, l'écriture d'image de tout l'écran peut être complétée.
Inversion de polarité des cristaux liquides
L'entraînement CC a un impact sur les molécules de cristaux liquides
Une commande CC à long terme peut endommager les molécules de cristaux liquides.
L'anomalie se manifeste principalement en ce que l'angle de rotation du cristal liquide est incompatible avec la valeur prédéfinie, ce qui entraîne des images rémanentes.
Images rémanentes causées par l'entraînement CC
Images rémanentes
Les images rémanentes, causées par la commande du signal CC, peuvent être divisées en résidu plan et résidu ligne.
Les anomalies courantes sont présentées à la figure 11.
Causes des images rémanentes
- Ions résiduels de cristaux liquides alimentés en courant continu ;
- Lorsque la tension est coupée, les ions de la cellule LCD sont adsorbés à la surface du PI (polyimide) ;
- Ions laissés dans l'écran LCD construit dans le champ électrique.
Inversion de polarité méthode d'affichage à cristaux liquides
La direction de polarité du champ électrique appliqué aux molécules de cristal liquide doit constamment changer.
Parce que les molécules de cristaux liquides peuvent être endommagées après avoir maintenu une certaine polarité pendant une longue période.
Il existe quatre principales méthodes d'inversion de polarité LCD : inversion de trame, inversion de ligne, inversion de colonne et inversion de point. Les transformations de polarité sont présentées comme suit figure 13.
Caractéristiques d'inversion de polarité
Comparaison des caractéristiques des différents types d'inversion de polarité selon le tableau suivant :
| Inversion | Cadre métallique robuste | Rangée | Colonne | Point |
|---|---|---|---|---|
| Contrôle du scintillement | Médiocre | Bon | Rapidité | Mieux |
| Tension commune | DC / AC | DC / AC | DC | DC |
| Alimentation CA commune | Low | Haute | N/D | N/D |
| Puissance du conducteur | Low | Haute | Low | Haute |
| Puissance totale | Bon | Médiocre | Bon | Médiocre |
Mode d'entraînement Vcom
Les modes de pilotage des électrodes Vcom sont séparés en Vcom CC (courant continu) et Vcom CA (courant alternatif).
CC Vcom
Étant donné que le scintillement de l'inversion de point est le meilleur, DC Vcom est souvent utilisé pour les écrans LCD de grande taille.
Schéma de principe du variateur CC, comme illustré à la Figure 14.
CA Vcom
Étant donné que AC Vcom ne prend pas en charge l'inversion de points, il est souvent utilisé dans les écrans LCD de petite taille.
Schéma de principe du variateur AC Vcom, comme illustré à la Figure 15.
Vaciller
Le phénomène de scintillement se produit parce que l'asymétrie de tension entre les polarités positive et négative du cristal liquide provoque un déséquilibre de la luminosité des polarités positive et négative. La courbe VT est illustrée à la Figure 16.
Amélioration : on peut ajuster Vcom pour réduire les scintillements. Cependant, puisque Vcom de l'ensemble du panneau n'est pas le même.
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