LCD顯示屏出現(xiàn)閃爍的原因與解決

圖3. 單一LCD像圖之電路

圖3所示為驅(qū)動(dòng)單一LCD像素的電路。柵極電壓充電為一個(gè)開(kāi)關(guān)，一般被放大至成為-5V至20V，視頻源極上一般電壓范圍由0V至10V，提供出現(xiàn)在像素上的亮度信息。像素下面是被連接到屏幕的底板，在這節(jié)點(diǎn)上的電壓為Vcom。

這種布局方式雖發(fā)揮作用，但卻減低屏幕壽命，假定Vcom電壓在地。像素上的電壓變化由0V至10V，假定平均為5V，這就有重大的DC電壓在每一像素的兩端，這DC電壓造成電荷儲(chǔ)存。在長(zhǎng)期來(lái)講，因著像素上的電極電鍍

有離子雜質(zhì)而令到像素惡化，這是導(dǎo)致影像殘留的原因，常見(jiàn)於舊的TFT-LCD屏板上顏色變淡。

LCD屏幕的結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的（圖1），正壓與負(fù)壓任一個(gè)都可利用來(lái)調(diào)校液晶體，其中可以充份利用這方面的是將公共電壓移到視頻信號(hào)的中點(diǎn)（5V），現(xiàn)在視頻信號(hào)上下擺動(dòng)於公共電壓（Vcom）上，於是在像素上制造出一個(gè)“凈零效果”（net-zero effect）。這個(gè)發(fā)生在液晶體上的凈零效果消除了老化和影像殘留問(wèn)題。這種技術(shù)要在清晰度上作出協(xié)調(diào)，因?yàn)橐曨l信號(hào)行走5V至全亮度，代替10V。

圖4. 交替幀中對(duì)於三種反轉(zhuǎn)模式的LCD像素相位分布∶幀反轉(zhuǎn)、線反轉(zhuǎn)、點(diǎn)反轉(zhuǎn)。

要在顯示屏上獲得一個(gè)凈零效果，可以在整個(gè)LCD畫(huà)面上使用各種不同的反轉(zhuǎn)模式（圖4）。最簡(jiǎn)單類(lèi)型是幀反轉(zhuǎn)（Frame Inversion），在這種驅(qū)動(dòng)方法下，畫(huà)面上每一像素都在繼後每一幀中反轉(zhuǎn)了。幀反轉(zhuǎn)在像素上造出一個(gè)相對(duì)於時(shí)間的凈零效果。其他兩種方法都是納入於每一幀內(nèi)的反轉(zhuǎn)，線反轉(zhuǎn)（line inversion）在每一水平線上交替改變相位。線反轉(zhuǎn)的交替方式施加在一對(duì)水平線的公共相位上（而非單一線），稱為線對(duì)反轉(zhuǎn)（line-paired inversion）。點(diǎn)反轉(zhuǎn)（dot inversion）是反轉(zhuǎn)每一相鄰像素的相位 好像西洋象棋的棋盤(pán)。三種方法也是在像素上造出相對(duì)於時(shí)間的凈零效果。反轉(zhuǎn)模式由廠方選擇，并將之嵌入在驅(qū)動(dòng)電路里。在所有情況當(dāng)中，每一顯示幀都是交替反相的。

Vcom電壓需準(zhǔn)確放置在視頻信號(hào)中點(diǎn)上才能避免閃爍。當(dāng)要說(shuō)明為何顯示屏會(huì)閃爍，假定因?yàn)橹圃炱聊坏年P(guān)系。Vcom定在5.5V。倘若視頻信號(hào)擺動(dòng)於0V與10V之間，滿度電壓就會(huì)在每一圖場(chǎng)有所差別，在一圖場(chǎng)上滿度電壓是4.5V，而在另一圖場(chǎng)的滿度電壓是5.5V，在滿度電壓中這個(gè)差異會(huì)轉(zhuǎn)化為光度差，於是出現(xiàn)閃爍。

圖5. 使用光敏傳感器EL7900測(cè)量屏幕的閃爍

圖5示出有與無(wú)閃爍下的畫(huà)面光強(qiáng)差別，淺色波形有較大DC電平，錄得畫(huà)面沒(méi)有閃爍，是次測(cè)量利用一個(gè)EL7900光敏傳感器。光敏傳感器將光強(qiáng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?，電流越大，在示波器上產(chǎn)生的電壓偏轉(zhuǎn)也越大。

為了讓大家明白這些結(jié)果，首先需知道有兩種LCD畫(huà)面∶“白”畫(huà)面與“黑”畫(huà)面。白畫(huà)面在緩和狀態(tài)中（沒(méi)有電壓施加在液晶體上）給光通過(guò)液晶體，而黑畫(huà)面則在緩和狀態(tài)中阻隔全部光。當(dāng)施加在液晶體上的電壓增加時(shí)，液晶體旋轉(zhuǎn)。此舉阻隔更多光（正如在白畫(huà)面的情況）或者讓更多光通過(guò)（正如在黑畫(huà)面的情況）。屏幕測(cè)試是白畫(huà)面，所以液晶體上施加的電壓越大，畫(huà)面就越暗。倘若Vcom電壓準(zhǔn)確設(shè)定在中間（無(wú)閃爍），那麼，平均AC電壓便是零，畫(huà)面仍會(huì)是在其最亮點(diǎn)。倘若Vcom電壓不在中間。那麼，結(jié)果AC電壓就會(huì)更高，於是畫(huà)面亮度會(huì)較暗。

圖2b中的褪色是由於Vcom電壓不平衡導(dǎo)致液晶體上錯(cuò)誤電壓所造成，并非是整體光強(qiáng)問(wèn)題。