VCOM。這個詞聽起來很神秘,但理解它對理解液晶屏的工作原理至關(guān)重要。簡單來說,VCOM是公共電極電壓(CommonVoltage)的縮寫,它是液晶屏中所有像素點的公共參考電壓。
為了讓液晶屏顯示畫面,需要通過電壓來控制每個像素點中的液晶分子。然而,如果只使用一個固定電壓來驅(qū)動液晶分子,時間一長,液晶分子會發(fā)生電解或極化現(xiàn)象,導(dǎo)致其性能下降,甚至損壞。在TFTLCD中,每個像素點由一個像素電極(PixelElectrode)和公共電極(CommonElectrode)組成,液晶分子夾在中間。畫面顯示是通過像素電極電壓–VCOM電壓的電位差,來改變液晶分子的取向,進而控制光透過率。
為了解決這個問題,工程師們想出了一個巧妙的辦法:交流驅(qū)動。他們讓驅(qū)動液晶的電壓在正極和負極之間周期性地反轉(zhuǎn)。而VCOM,就充當(dāng)了這個交流電壓的參考點。
液晶材料如果長時間承受單向電壓,會產(chǎn)生離子遷移,導(dǎo)致殘影(ImageSticking)。
VCOM的作用就是提供一個參考電壓,使液晶兩端的電壓是交流驅(qū)動,避免老化。
VCOM調(diào)節(jié)得當(dāng),圖像黑白均勻,不會出現(xiàn)一邊偏暗一邊偏亮。
灰階顯示依賴電壓差,若VCOM偏置不對,會造成灰階線性失真,畫面層次感差。
VCOM電壓的精確度對液晶屏的顯示效果至關(guān)重要。如果VCOM電壓偏離了最佳值,會導(dǎo)致畫面出現(xiàn)以下問題:
“串?dāng)_”:畫面上出現(xiàn)鬼影或干擾線,特別是當(dāng)顯示對比度較高的圖像時。
“拖影”:在顯示快速變化的畫面時,出現(xiàn)明顯的殘影。
“閃爍”:畫面出現(xiàn)肉眼可見的閃爍。
在液晶屏的生產(chǎn)和調(diào)試過程中,工程師會通過調(diào)整VCOM電壓來優(yōu)化顯示效果,以消除這些問題。在一些高端TFT工業(yè)液晶屏中,VCOM電壓甚至可以由軟件進行微調(diào),以適應(yīng)不同的環(huán)境或應(yīng)用。
一般位于液晶驅(qū)動電壓的一半左右。
例如驅(qū)動電壓是0V~10V,那么VCOM可能在5V左右。
實際數(shù)值依屏幕驅(qū)動IC、面板結(jié)構(gòu)不同而變化。
1.屏幕閃爍→VCOM偏高或偏低,灰階變化不穩(wěn)定。
2.殘影/拖影→VCOM偏置不平衡,液晶存在直流分量。
3.亮度不均/偏色→VCOM與像素電壓差異常,導(dǎo)致光學(xué)特性失真。
在調(diào)試TFT屏?xí)r,工程師會通過示波器+光學(xué)儀器,測試不同VCOM電壓下的畫面效果,直到找到最優(yōu)值。
一些驅(qū)動IC(如ILI系列)支持自動VCOM調(diào)節(jié)(VCOMAutoAdjustment),減少人工調(diào)試工作量。
Q1:VCOM在液晶屏里具體起什么作用?
A1:VCOM是液晶公共電極電壓,作用是平衡像素電極電壓,保證液晶驅(qū)動是交流模式,從而防止殘影、提高畫面穩(wěn)定性。
Q2:如果VCOM設(shè)置不正確,會出現(xiàn)什么問題?
A2:
偏高或偏低→屏幕閃爍。
不對稱→殘影或拖影。
偏差過大→亮度不均、色彩失真。
Q3:VCOM電壓是不是固定值?
A3:不是。它通常接近驅(qū)動電壓的一半,但具體取值需要根據(jù)屏幕型號、驅(qū)動IC和液晶特性調(diào)試。很多驅(qū)動IC提供可調(diào)寄存器。
Q4:工程師在生產(chǎn)調(diào)試時如何優(yōu)化VCOM?
A4:
1.使用示波器觀察驅(qū)動波形;
2.調(diào)節(jié)VCOM電壓范圍;
3.配合光學(xué)儀器觀察灰階與閃爍情況;
4.選擇畫面最穩(wěn)定、灰階最均勻時的電壓作為最佳VCOM。
Q5:為什么醫(yī)療、車載工業(yè)屏對VCOM更敏感?
A5:因為這些應(yīng)用需要長時間顯示、灰階穩(wěn)定、無殘影。VCOM誤差會導(dǎo)致監(jiān)護儀、車載儀表出現(xiàn)殘影或偏色,影響安全與可靠性。
VCOM是TFT液晶屏的公共參考電壓,它通過實現(xiàn)交流驅(qū)動來保護液晶分子,是確保屏幕穩(wěn)定顯示、消除串?dāng)_和閃爍的關(guān)鍵。雖然它看不見摸不著,但卻是液晶屏能夠長時間、高質(zhì)量工作的幕后英雄。
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