一般的なTFT LCDの画素は、パネル上の行と列を通じて供給される電圧によって制御されます。各色サブピクセルにはスイッチとして機能する薄膜トランジスタ（TFT）があります。その行が選択されると、TFTはデータ電圧が画素電極を充電することを可能にします。その結果、液晶セル間に生じる電圧が、そのサブピクセルが光をどのように制御するかを変化させます。.
サブピクセルは小さな電球ではありません。透過型LCDでは、別個のバックライトが光を供給し、液晶セルと偏光板がそれを調整します。この区別は、LCDが点灯しているのに期待される画像が表示されない場合に有用です。照明と画像制御は関連していますが、別個の機能です。.
LCD画素では何に電力が供給されているのか？
カラーLCD画素は一般に赤、緑、青のサブピクセルを含みます。一般的なアクティブマトリクスTFTパネルでは、各サブピクセルが独自のスイッチングトランジスタと電極を持ちます。液晶セルは電気的に容量として振る舞い、保持容量が更新間の画素状態の維持を助けます。実際の構造とドライバの統合方法はパネルに依存します。.[1]
液晶にとって重要な量はセル間の電圧です。すなわち、画素電極電位と関連する共通電極基準との差です。これにより液晶層に電界が生じます。パネルの光学配置と相まって、その電界が視聴者に届く光の量を変化させます。.
ドライバ、タイミング回路、バイアス電源は、それらの電圧を生成・更新するために電力が必要です。モジュールによって、それらの回路の一部はガラス上やフレキシブル回路上に統合されており、その他は外部から供給される場合があります。ホストが何を提供する必要があるかはパネルのデータシートによって決まります。.
行ドライバと列ドライバがサブピクセルを更新する方法
画素はマトリクス状に配置されています。ゲート線はTFTスイッチの行を選択し、データ線はサブピクセル電圧を設定するために使用される値を伝達します。タイミングコントローラがドライバと入力画像情報を調整します。.
- ゲートドライバが行を選択し、その行のTFTスイッチをオンにします。.
- ソースドライバが列線上に必要なデータ電圧を提示します。.
- スイッチがオンの状態で、選択された画素電極と関連する容量が印加された値に向かって充電されます。.
- ゲートドライバが行の選択を解除します。スイッチがオフになり、蓄積された電荷が他の行がアドレスされている間の状態維持を助けます。.
- パネルが画像を更新するにつれて、このプロセスが繰り返されます。.
これらのステップは一般的なTFTアクティブマトリクス構成を説明しています。ソースドライバは選択された行の列を一括して更新します。パネルはホストから個々のサブピクセルごとに別個の外部配線を必要としません。Texas Instrumentsは、ディスプレイの基礎資料において、この行と列のアドレッシングとタイミングコントローラの役割を説明しています。.[2]
電荷は完全に保持されるわけではありません。リークやその他の回路効果により時間とともに電圧が変化するため、パネルの駆動方式が画素状態をリフレッシュします。必要なタイミングと波形は特定のパネル設計に依存します。.
VGH、VGL、AVDD、VCOMは何をするのか？
これらのラベルは多くのTFT LCD設計に現れますが、万能なピン配置でもなく、未知のモジュールに適用すべき値のセットでもありません。.
| 信号または電源 | 一般的な役割 | 確認すべき事項 |
|---|---|---|
| VGHとVGL | TFTスイッチのオン・オフに使用されるゲートドライバのレベル。. | モジュールがそれらを内部生成するかどうか、およびデータシートが何を規定しているか。. |
| AVDD | 一部の設計において関連するディスプレイドライバ回路が使用するアナログ電源。. | 実際の供給範囲とパネルの電力アーキテクチャ。. |
| VCOM | 多くのパネル駆動構成で使用される共通電極基準。. | 規定された基準、波形、および調整方法（アクセス可能な場合）。. |
| ロジック電源 | コントローラとインターフェースロジック用の電力。. | モジュールの電圧、電流、シーケンス要件。. |
| バックライト電源 | 透過型モジュールにおける光源用の電力。. | LED構成、駆動電流、調光要件。. |
ゲートレベルはスイッチを制御し、ソースドライバ電圧は画素電極状態を設定します。VCOMはパネルの駆動方式で使用される基準を提供します。構成は製品によって異なる場合があり、一部のレールはコネクタに露出しないこともあります。別のLCDからそれらの値を推測したり、馴染みのある名前だけに基づいてピンに電力を供給したりしないでください。.[1]
画素電圧の極性が変化するのはなぜか？
LCD駆動では一般に、液晶セル間の電圧の極性を基準に対して交互に切り替えます。これは 反転. と呼ばれます。この技術は、セル間に生じる望ましくない長期的なDC成分とそれに伴う画質問題を制限するのに役立ちます。.
反転はパネル設計に応じて、フレーム、ライン、その他の配置など異なるパターンに従うことができます。これは、可視画像が正画像と負画像の間で交互に切り替わらなければならないという意味ではありません。光学的结果は意図された駆動の大きさと特定のLCDモードに依存します。VCOMや反転設定を推測で変更するのではなく、メーカーが規定する駆動方式に従ってください。.[3]
電圧はどのようにして可視色になるのか？
一般的な透過型カラーTFT LCDでは、バックライトがパネルを照明します。液晶と偏光板の積層が各サブピクセルを通る光を制御し、カラーフィルタが赤、緑、青の領域を提供します。サブピクセル状態を設定することにより、ドライバは意図された光量の組み合わせを生成します。.
電圧が高いほど常に光が多くなるわけではありません。ある電圧がセルを明るく見せるか暗く見せるかは、光学モードと構成に依存します。ガンマ設定とパネルの電圧対光応答も表示される階調に影響します。パネルの輝度と色は供給ラベルだけから判断することはできません。.
バックライトが点灯していることが画素が動作している証拠にならない理由
白または照明された画面は、何らかの光が視聴者に届いていることを示します。それはパネルロジックに正しく電力が供給されていること、ソースドライバとゲートドライバが動作していること、または入力画像が有効であることを証明するものではありません。バックライトの欠如も同様に、 otherwise active な画像を隠す可能性があります。.
特定のモジュールについては、文書化されたロジック電源、リセットと初期化シーケンス、入力インターフェース、タイミング、コネクタピン配置、バックライト駆動を確認してください。いずれかのレールを測定または変更する前に、モジュールとコントローラのドキュメントを確認してください。同様の症状には複数の原因が考えられるため、画面の色を診断として扱うのではなく、観察結果をテストの指針として使用してください。.
解像度とコネクタ形状だけでは、コントローラボードの互換性を確立するには不十分です。レビューには、パネルモデル、インターフェース、ピン定義、タイミング、入手可能な場合はドライバIC、バックライトとタッチの要件、ファームウェア、オペレーティングシステム、使用環境も必要です。HDMI-to-MIPIソリューションには、アクティブ変換とパネル固有の設定が必要になる場合があります。.
よくある質問
LCDの各ピクセルは独自の光を放出しますか？
いいえ。LCDピクセルは光学スタックを通じて光を制御します。透過型LCDは別個の光源を使用し、一般的にはバックライトです。.
各サブピクセルはホストから独自の電源線を持っていますか？
いいえ。一般的なTFTアクティブマトリクスは、共有の行線と列線、およびスイッチングトランジスタを使用してサブピクセルをアドレス指定します。.
更新間でピクセル状態を保持するものは何ですか？
液晶セルと関連する保持容量は、TFTスイッチがオフになった後に電荷を保持します。電荷はパネルの駆動方式に従ってリフレッシュされます。.
LCDピクセルに固定DC電圧を印加できますか？
メーカー指定の波形の代わりに任意のDC駆動を使用しないでください。一般的なパネル駆動では、液晶セル全体の不要なDCバイアスを制限するために極性反転を使用します。.
ピクセル駆動から動作するディスプレイまで
TFT LCDの画像は、協調された行選択、データ電圧、共通リファレンス、および適切な光学システムに依存します。実際のモジュールについては、そのデータシートと対応するコントローラのドキュメントから始めてください。関連する TFT構造と駆動ガイド をパネルのより広い文脈について確認するか、 RJY Displayにお問い合わせください パネルとシステムの要件をお知らせください。.