Osnove LCD treperenja
Šta je Flicker
01
TFT-LCD koristi promjene napona za kontrolu jačine električnog polja u kutiji s tekućim kristalima, mijenja smjer poravnanja molekula tečnog kristala i postiže kontrolu nad to da li se svjetlost prenosi. Kada LCD prikaže ekran, često se pojavljuje slika, a ovaj fenomen se naziva "treperenje".
Zašto ljudsko oko može posmatrati Flicker
02
Kada ljudsko oko posmatra scenu, potrebno je kratko vreme da se svetlosni signal prenese u mozak. Kada se svetlosni efekat završi, vizuelna slika neće odmah nestati. Ova rezidualna vizija se naziva "post- slika", koja se naziva "vizuelno privremeno zadržavanje", takođe nazvana "efekat poslije sjaja". Zbog efekta naknadnog sjaja, ljudsko oko treba da osjeti filmsku sliku, a frekvencija ažuriranja slike ostaje najmanje 16 ~ 24 Hz. Međutim, u stvari, razlika u svjetlini slike se i dalje može osjetiti na frekvenciji ažuriranja slike od 30 Hz, a intuitivan osjećaj je vidjeti kako slika treperi. Stoga, da biste dobili bolji kvalitet slike, što je veća učestalost ažuriranja slike, to bolje.
Zašto ljudi primjećuju fenomen treperenja kada prikazuju LCD monitor? To je zato što je svjetlina (nivo sive) prednjeg i stražnjeg ekrana nedosljedna, a svjetlina je zato što je prijenos svjetlosti LCD kutije različit, a prijenos svjetlosti je određen stepenom skretanja molekula tečnog kristala.
Mehanizam stvaranja treperenja
03
LCD kontrolira stajaći ugao tečnog kristala veličinom napona kako bi kontrolirao svjetlinu, a tekući kristal se pokreće u AC modu. Kao što je prikazano na donjoj slici, ako vrijednost Vcom nije dobro podešena, jer je postojanje ΔVp ekvivalentno primjeni istosmjernog napona u sloju tečnog kristala, Vp+ ≠ Vp-, što rezultira razlikama u svjetlini pozitivnih i negativnih okvira, što rezultira treperenjem i drugim pojavama, što skraćuje vijek trajanja tečnog kristala; stoga je potrebno kompenzirati iznenadni napon ΔVp. Da bi se nadoknadio dio iznenadnog napona ΔVp, zajednički napon Vcom se može pretvoriti u varijablu (može se podesiti), što može efikasno riješiti problem treperenja.
Važan faktor koji određuje kvalitet TFT prekidača je parazitna kapacitivnost Cgs između metala TFT gejta i metala izvora. Općenito, strana na kojoj je TFT spojen na pikselnu elektrodu postavlja se kao izvor. Budući da je prekidač TFT-a blizu prolaznog stanja, kada napon gejta Vgs trenutno padne sa visokog nivoa VGH na niski nivo VGL, količina promene Vgs ΔVgs se kombinuje na pikselnoj elektrodi pomoću TFT parazitskog kondenzatora Cgs, uzrokujući da napon piksela Vp skoči, a skok je ΔVp. Zbog postojanja ΔVp, napon piksela postaje (Vp-ΔVp).
Flickerova metoda evaluacije
04
Kada se pozitivna i negativna transformacija okvira pod konvencionalnom slikom, susjedni pikseli kompenzuju jedni druge, čineći treperenje konvencionalne slike neuočljivim. Kada se pozitivni i negativni okviri mijenjaju u stanju treperenja ekrana, treperenje se može primijetiti samo zbog odstupanja svjetline pozitivnih i negativnih piksela okvira. Ispod su dvije uobičajene metode procjene Flicker-a u industriji.
U VESA (Video Electronics Standards Association) standardu općenito postoje dvije vrste metoda testiranja treperenja: JEITA metoda testiranja i FMA metoda ispitivanja.
JEITA metoda testiranja je da se frekvencija osvježavanja ekrana prilagodi frekvenciji kada je u funkciji, a koristi metar spektra i uređaj za fotoelektričnu konverziju za testiranje krivulje promjene svjetline tokom vremena unutar okvira. Kroz brzu Fourierovu transformaciju, ona se pretvara u krivu promjene svjetline preko frekvencije F(w). Zatim, uzmite F(ω) na istoj frekvenciji kao i uzorak koji se testira, ako uzmete F60Hz i F0Hz na DC, onda uzmite logaritam od F(ω)/F0Hz, rezultat je vrijednost treperenja, a formula se izražava kao:
Uslovi ispitivanja FMA (Flicker Modulation Amplitude, FMA) metode ispitivanja su isti kao i JEITA metode. Svjetlina se preko fotoelektričnog pretvarača pretvara u amplitudno modulirani električni signal i očitava se maksimalna vrijednost Vmax i minimalna vrijednost Vmin. Kvalitativno se vjeruje da je (VmaX-Vmin) AC komponenta, a (Vmx+Vmin)/2 DC komponenta. Tada je izraz MaX treperenja:
Uticaj Vcom-a na Flicker
05
Optimalno treperenje proizvoda u bijelom modu postupno se smanjuje kako se nivo sive povećava, dok se optimalno treperenje proizvoda crnog moda postepeno smanjuje, ali se odgovarajući Vcom postepeno povećava.
ΔVp, proizvod normalnog bijelog moda, postepeno se povećava kako se siva skala povećava (Vcom negativan pomak), što uzrokuje povećanje pozitivne i negativne razlike u svjetlini, ali prosječna svjetlina slike također pokazuje trend povećanja kako se povećava siva skala (glavni faktori), što dovodi do smanjenja optimalnog treperenja; dok se ΔVp, siva skala proizvoda normalnog crnog moda, postepeno smanjuje (Vcom pozitivni pomak), uzrokujući postupno smanjenje pozitivne i negativne razlike svjetline, a budući da prosječna svjetlina slike također pokazuje trend povećanja, optimalno treperenje se postupno smanjuje.
Uticaj VGH na Flicker
06
U eksperimentu, VGH napon je bio eksterno povezan sa DC napajanjem, a VGL i Vcom su ostali nepromenjeni. Vrijednosti treperenja pod različitim VGH naponima u normalnom bijelom modu i normalnom crnom modu su testirani proizvodi. Rezultati su prikazani na slici ispod, što ukazuje da VGH ima značajan uticaj na treperenje. Razlozi za analizu su:
U prvoj fazi, kada je VGH nizak, s jedne strane, ΔVp raste sa povećanjem VGH. S druge strane, kada je VGH nizak, pikseli nisu u potpunosti popunjeni, a razlika u svjetlini pozitivnih i negativnih okvira je velika (glavni faktor). Kako se VGH povećava, pikseli se postepeno popunjavaju, a razlika u svjetlini pozitivnih i negativnih okvira se smanjuje. U ovoj fazi, treperenje se smanjuje sa povećanjem VGH;
U drugoj fazi, VGH se povećava do određene mjere i pikseli su potpuno popunjeni. U ovom trenutku, ΔVp raste sa povećanjem VG, što uzrokuje povećanje razlike u svjetlini pozitivnih i negativnih okvira, odnosno povećava se treperenje.
VGH napon se razlikuje od dva načina rada proizvoda, te optimalno treperenje i odgovarajući Vcom odnos. Eksperimentalni rezultati prikazani na donjoj slici pokazuju da se VGH povećava i da je optimalno treperenje gotovo nepromijenjeno, ali se odgovarajući Vcom postepeno smanjuje. Stoga, kada se VGH napon promijeni, treperenje se može podesiti kako bi se postiglo najbolje treperenje.
Uticaj VGL-a na Flicker
07
U eksperimentu, VGL napon je bio eksterno povezan sa DC napajanjem, a VGH i Vcom su ostali nepromenjeni. Vrijednosti treperenja pod različitim VGL naponima u normalnom bijelom modu i normalnom crnom modu su testirani proizvodi. Rezultati su prikazani na donjoj slici, što ukazuje da VGL ima značajan uticaj na treperenje. Razlozi za analizu su:
U prvoj fazi, kada se VGL postupno smanjuje od -2 V do najniže tačke (oko -8 V), iako se ΔVp postepeno povećava, Ioff TFT-a se postepeno smanjuje (glavni faktor), a napon piksela ima bolje karakteristike zadržavanja, što uzrokuje postupno smanjenje razlike u svjetlini pozitivnih i negativnih okvira, odnosno, treperenje se postepeno smanjuje;
U drugoj fazi, VGL nastavlja da opada, a Ioff ΔVp i TFT postepeno raste. Kombinacija to dvoje uzrokuje da se razlika u svjetlini između pozitivnih i negativnih okvira postepeno povećava, odnosno da se treperenje postepeno povećava.
Šta je Flicker drift
08
Kada u LCD-u postoji jednosmjerno električno polje, električno polje pristrasnosti privlači ione, uzrokujući stvaranje ugrađenog-električnog polja u blizini elektrode. Ovo ugrađeno-električno polje nastavlja da jača sve dok se kompenzacija električnog polja DC ne završi. Efekat interakcije ovog ugrađenog-električnog polja i DC pristrasnog električnog polja uzrokuje da se treperenje pomjera.
Utjecaj promjene polariteta piksela na treperenje
09
Fenomen metode transformacije polariteta inverzije okvira je očigledan
Fenomen metode transformacije polariteta inverzije treperenja nije očigledan
Fenomen treperenja u metodi transformacije polariteta inverzije kolone nije očigledan
Metoda transformacije polariteta inverzije tačaka Treperenje nije skoro nikakav fenomen
Obično optimiziramo fenomen treperenja podešavanjem Vcom napona i odabirom metode inverzije polariteta.
