電圧は最も重要な技術要素の 1 つです。これらの電圧は、画面が正常に表示できるかどうか、色が正確かどうか、画像が安定しているかどうかを決定する重要な要素です。
電圧が異常になると、画面のちらつき、表示されない、焼き付き、横線、画面の歪みなどの一般的な不具合が発生しやすくなります。
この記事では、TFT-LCD モジュールの最も一般的な駆動電圧とその機能を体系的にレビューします。これにより、問題をより迅速に発見し、LCD モジュールの製造時に発生した欠陥への対処効率を向上させることができます。
TFT-LCD モジュールの基本コンポーネント
完全な TFT-LCD 液晶ディスプレイ モジュールには、主に液晶パネルとその駆動回路システム、バックライト (BLU) とその駆動システムが含まれています。一方、完全にラミネートされたモジュールには、保護カバー プレート (CG)、静電容量式タッチ スクリーン (CTP)、および光学接着剤 (OCA) も含まれます。
プロセス段階で見ると、偏光板が貼り付けられ、ドライバーICが接着される前の状態を単セルと呼びます。偏光子を貼り付け、ドライバーICとFPC/PCBAを接合したものをオープンセル(OCまたはFOG)と呼びます。
現在、中小規模の製品は通常、GOA (ゲート オン アレイ) テクノロジーを使用して従来のゲート ドライバ IC を置き換えており、T-} CON とソース ドライバ ボードも高度に統合されていますが、駆動電圧の基本原理は同じままです。
オープンセル ドライバ回路を駆動する一般的なプロセスは次のとおりです。外部電源からの電力は FPCA と PCBA を通ってドライバ IC に供給されます。{0}ドライバーICの内部回路、または内部回路と外部回路の組み合わせにより、さまざまな電圧を生成し、出力することができます。
これらの組み合わせた出力電圧は 2 つの目的に役立ちます。1 つは、IC 自体のドライバー回路に電力を供給し、正常な動作を保証することです。次に、調整後、LCD 表示パネルに供給され、正常な表示が保証されます。したがって、これらの駆動電圧は非常に重要であり、LCD の表示効果と安定性に直接影響します。
一般的な駆動電圧とその機能
VDDI
VDDI はドライバ IC の I/O インターフェイス用の電源電圧で、マザーボードまたはテスト フィクスチャによって直接提供されます。主にドライバーICのロジック回路とデータ通信に使用されます。
- 電圧範囲: 1.65V-3.6V
- 一般的な値: 1.8V は携帯電話やタブレットで一般的に使用されます。
VDDI の安定性は、マザーボードとドライバー IC 間の通信に直接影響します。 VDDIに異常があると、機器の電源が入らなくなったり、通信障害が発生したりすることが多くなります。
VSP と VSN
これはソース ドライバ回路のコア アナログ電源電圧であり、1 つの正電圧と 1 つの負電圧が対称的に供給されます。
- VSP (正電圧): 通常範囲 4.5V ～ 6.5V、一般的に使用される値は約 5.5V
- VSN (負電圧): 標準範囲 -4.5V ～ -6.5V、一般的に使用される値は約 -5.5V
VSP と VSN は、液晶ピクセル電極に正確な電圧を供給する役割を果たし、グレースケールのパフォーマンス、コントラスト、画像の均一性に直接影響します。
よくある異常現象：画面のちらつき、表示されない、高電流、異常な画像など。
Vコム
Vcom は、LCD パネルの共通電極の基準電圧です。パネル固有の特性に応じて、その値を微調整する必要があります。 Vcom チューニングは量産モジュールのキャリブレーションにおける重要なステップです。不適切な Vcom は次の問題の主な原因です。
- ちらつき
- 残像/残像
- 色の歪み・白化
- 低グレースケールのパフォーマンスが低い
VGHとVGL
- VGH (高-レベル ターンオン電圧-): 通常範囲 7V～20V。TFT の行をオンにし、ソース データ電圧でピクセル コンデンサを充電できるようにします。
- VGL (低-レベル ターンオフ電圧-): 通常範囲 -7V～-15V。TFT が完全にオフになり、安定したピクセル充電が維持されます。
異常現象：表示されない、画面全体が白くなる、横線、ゴースト、画像が不安定など。
VSS
VSS は、VSSA、VSSD などとも呼ばれ、さまざまな回路に基準グランドを提供します。通常は 0V です。接地されていますが、接地の品質は全体のノイズ レベルと電圧の安定性に直接影響します。クリーンで、インピーダンスが低い必要があります。
ガンマ電圧 (GVDDP / GVDDN)
- GVDDP (正のガンマ): 通常の範囲は 3.0V ～ 6.0V
- GVDDN (負のガンマ): 通常は -3.0V ～ -6.0V の範囲です。
ガンマ電圧は、ドライバー IC 内でグレースケール電圧曲線を生成するために使用されます。通常は 10mV または 20mV ステップで微調整され、ホワイト バランス、ガンマ カーブ、画像の階調に大きな影響を与えます。-
ドライバICの共通電源モード
入力電圧の数と内部ブースト回路の設計に基づいて、ドライバ IC はいくつかの異なる電源モードに分類できます。
2 パワーモード
入力電圧: VDDI + VCI
VSP、VSN、Vcom、VGH、VGLなどの高電圧を生成するには、外部電源ICが必要です。
特徴: このソリューションは、外部回路が最も複雑でコストが最も高くなりますが、ドライバ IC の内部回路に対する要求は低くなります。これは小規模から中規模の製品ではめったに使用されず、非主流のソリューションとみなされます。主に初期または特定の低コスト設計で使用されます。{{4}
3 パワーモード
入力電圧: VDDI + VSP + VSN
ドライバ IC には、VGH、VGL、Vcom、ガンマ電圧を生成するブースト回路が組み込まれています。これは現在、中小型 TFT{0}}LCD 製品にとって最も主流のソリューションです。{1}
利点: シンプルな周辺回路、低い BOM コスト、優れた全体的な消費電力、およびマザーボード設計の難易度が比較的低いため、携帯電話、タブレット、自動車、および産業用制御製品で広く使用されています。
4 パワーモード
入力電圧: VDDI + VSP + VSN + VDD
これにより、3Power モードと比較して VDD が追加されます (通常、ドライバ IC の内部デジタル回路または特定のモジュールに電力を供給するため)。
特徴: ほとんどの最新のドライバー IC は 3Power モードと 4Power モードの両方との互換性をサポートしており、実際のニーズに基づいた柔軟な切り替えが可能です。
利点: より高いパフォーマンスや特定の機能が必要な場合に優れた電源分離と安定性を提供するため、ミッドエンドからハイエンドの製品に適しています。---
5 パワーモード
入力電圧には通常、VDD + AVDD + VSP + VSN + Vcom が含まれます。
これは最も統合されたモードであり、ドライバ IC が内部でより多くの電圧ドメインを処理する必要があります。
適切なシナリオ: 非常に高い表示品質要件があり、Vcom の正確かつ独立した制御が必要な製品、または特定の大画面/高リフレッシュ レート製品。{0}}
利点: より柔軟な電源管理、表示品質の最適化の余地が大きくなります。短所: マザーボードの電源設計が比較的複雑。
結論
TFT-LCD 駆動電圧はマザーボードと LCD パネルを接続します。各電圧グループには特定の機能があります。電源モードと各電圧の役割を深く理解することは、電流の問題を解決できるだけでなく、製品設計段階での潜在的なリスクを回避するのにも役立ちます。
