TFT LCDディスプレイのVGLとVGH

LCD工場紅才テクノロジー
2022-12-15

VGLとVGHは、TFT LCDディスプレイのピクセルスイッチングを制御するために使用される重要な電圧であり、画像表示品質に直接影響を及ぼします。VGHとVGLはLCD画面における2つの重要な電圧パラメータであり、LCD技術の駆動プロセスにおいて重要な役割を果たします。VGHは液晶分子を配向させるために必要な高レベル電圧であり、VGLは対応する低レベル電圧です。実際のアプリケーションでは、VGHとVGLはVCOM（共通電極電圧）と連動して動作し、表示される画像効果を最適化することがよくあります。

VGH（電圧ゲートハイ）

機能: 正電圧 (通常 +15V ～ +20V の範囲) として、TFT (薄膜トランジスタ) のゲート容量を充電し、TFT をオンにしてピクセルをオンにし、液晶コンデンサを充電して 1 フィールドサイクルの間ディスプレイを維持します。

VGL（電圧ゲート低）

機能: 負電圧 (通常 -7.5V ～ -10V) として TFT ゲートをオフにするのに使用され、TFT が完全にカットオフされることを保証し、ピクセルコンデンサの電荷リークを防ぎ、画像の安定性を維持し、ゴーストやクロストークを回避します。

LCD駆動回路において、VGH電圧とVGL電圧の安定性は非常に重要です。前者はTFTゲートをオン（15～20V）に保ち、後者はオフ（-7.5～-10V）にします。ブートストラップ回路と負電圧回路を設計し、コンデンサと整流技術を組み合わせることで、これら2つの電圧を効率的に生成し、画面のちらつき、白画面表示などの不具合を回避しながら、コストと消費電力を抑えることができます。

ブースト回路を内蔵したLCD画面:

7インチ 2チャンネル MIPI LCD ディスプレイ

MIPI 2レーン7インチディスプレイ

尺寸：7
解像度: 1024×600ドット
視野角: IPS
インターフェースタイプ: MIPI 2レーンまたは4レーン
ドライバチップ: 2個のIC
タッチ方式：CTP
バックライトの明るさ: 500 cd/m²
寸法: 164.30 (幅) x 97.00 (高さ) x 2.60 (厚さ) mm

機能特点

液晶ディスプレイパネルでは、各ピクセルは薄膜トランジスタ（TFT）によって制御されます。TFTのスイッチング状態は、液晶分子が電界によって配向されるかどうかを決定し、光の透過と遮断を制御して画像を形成します。VGH電圧とVGL電圧は、TFTに必要なスイッチング電圧を提供します。具体的には、TFTゲートにVGH電圧が供給されるとTFTが導通し、データ信号が通過して液晶分子が配向されます。逆に、ゲートにVGL電圧が供給されるとTFTはオフになり、データ信号が遮断され、液晶分子は元の状態を維持します。

VGHとVGLの電圧値は、LCD画面の性能に直接影響します。VGH/VGL電圧が過度に高かったり低かったりすると、液晶分子の配向が不完全または過剰になり、コントラストの低下や色の歪みなど、表示品質に影響を与える可能性があります。そのため、LCD画面の設計・製造工程では、VGHとVGLの電圧値を正確に制御し、液晶分子が正確かつ安定して配向できるようにする必要があります。

VGH電圧またはVGL電圧が変動したり、設計値から外れたりすると（電圧損失や振幅変動など）、画面のちらつき、白画面、コントラストの低下、輝点などの画像不具合が発生する可能性があります。そのため、回路設計では、通常はチャージポンプ構造によって実現される電圧精度を確保しながら、低電流要件（通常10mA未満）を確保する必要があります。VGHとVGLの安定性も、LCD画面の品質を示す重要な指標です。実際のアプリケーションでは、電源の変動や温度変化などの要因により、VGHとVGLの電圧値が変化する可能性があります。これらの変化がLCD画面の許容範囲を超えると、表示異常が発生します。したがって、高品質のLCD画面では、さまざまな環境変化に対応するために安定したVGHおよびVGL電圧出力が必要です。