LCD原理介紹 from Truly 20110420

1、液晶顯示器原理介紹2011-04l液晶作為顯示材料用時(shí)的顯示原理：旋光性、雙折射性、吸收二色性和光散射性；LCD的分類根據(jù)原理分有：TN(扭曲向列型)HTN(高扭曲向列型)STN（超扭曲向列型) TFT（薄膜晶體管型）。2. 根據(jù)驅(qū)動(dòng)類型分有：PASSIVE MATRIX（被動(dòng)型）ACTIVE MATRIX（主動(dòng)型）3. 根據(jù)色彩分有：黑白型灰階型彩色型TFT LCD的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)(玻璃基板)(黑色油墨)(彩色濾光膜)(公共電極)(偏光片)(存儲(chǔ)電容)(銀漿導(dǎo)通)(襯墊)(薄膜晶體管)TFT的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)(信號(hào)總線)(象素電極)(門總線)(存儲(chǔ)電容)LCD中光通/斷示意圖LCD驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)介 1、靜態(tài)驅(qū)

2、動(dòng)在相對(duì)應(yīng)的一對(duì)電極間連續(xù)外加電場(chǎng)或不外加電場(chǎng)。 多點(diǎn)時(shí)把公共電極連起來(lái)。顯示效果好，但驅(qū)動(dòng)麻煩，硬件開(kāi)銷大。當(dāng)點(diǎn)較多時(shí)幾乎不可能控制。 2、動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)電極沿X、Y方向排列成矩陣(如左圖)，按順序給X電極施加選通波形，給Y電極施加與X電極同步的選通或非選通波形，如此周而復(fù)始。通過(guò)此操作，X、Y電極交點(diǎn)的相素可以是獨(dú)立的選態(tài)或非選態(tài)。 驅(qū)動(dòng)X電極從第一行到最后一行所需時(shí)間為幀周期Tf(頻率為幀頻)，驅(qū)動(dòng)每一行所用時(shí)間Tr與幀周期的比值為占空比：Duty=Tr/Tf=1/N。 在動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)方式下，液晶顯示器件上其一位置上像素的顯示機(jī)理，是由行選擇電壓與列顯示數(shù)據(jù)電壓合成實(shí)現(xiàn)的,既要使某一位置如(i,j

3、)點(diǎn)顯示，就需要在第i列和第i行施加選擇電壓，以使該點(diǎn)變電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到最大。但是此時(shí)除(i，j)點(diǎn)外第j列和第i行的其余各點(diǎn)也都承受了一定的電壓，把這些點(diǎn)稱為半選擇點(diǎn)，若半選擇點(diǎn)上的有效電壓接近或大于閥值電壓時(shí)，在屏上將出現(xiàn)不應(yīng)有的顯示，使對(duì)比度下降，這種現(xiàn)象叫“交叉效應(yīng)”。 在動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)方法中解決“交義效應(yīng)”的方法是平均電壓法，即把半選擇點(diǎn)和非選擇點(diǎn)的電壓平均化，適度提高非選擇點(diǎn)電壓來(lái)抵消半選擇點(diǎn)上的一部分電壓，使得半選擇點(diǎn)上電壓相對(duì)下降，提高顯示的對(duì)比度。 如圖選擇點(diǎn)為(SEG1，COM2）以下簡(jiǎn)寫為下標(biāo)值(I，2)位置?，F(xiàn)在在第2行上施加V1電壓。其余各行電壓均為0V,在第1列施加-V2電壓

4、，其眾各行均為非選譯電壓(1/a)v2，試分析各點(diǎn)的電位差值(行電壓減去列電壓)選擇點(diǎn)： (1，2)；Vl十V2半選擇點(diǎn)： (1，1)，(1，3), (1, 4):V2 (2，2)， (3，2), (4, 2)： V1 非選擇點(diǎn)： 為了保證選擇點(diǎn)的顯示效果，使得v1+v2保持在顯示所需的 電壓值 Vlcd，同 為了提高顯示的對(duì)比度，令V2的絕對(duì)位等于非選擇點(diǎn)電壓 的絕對(duì)值，于是有解得：令 a+1=a 得：于是個(gè)個(gè)點(diǎn)的電壓為：選擇點(diǎn)： (2, 1): Vlcd半選擇點(diǎn)：( 1 , 1 ), (1 ,3 ) , (1 , 4): Vlcd ( 2 ,2 ), ( 3 ,2 ) , (4 , 2):

5、 Vlcd非選擇點(diǎn)： - Vlcd 可見(jiàn)，列半選擇點(diǎn)和非選譯點(diǎn)上的電壓均為顯示電壓VIcd的1a倍，我們把1a稱為偏壓系數(shù)，此方法稱為1a偏壓的平均電壓法，簡(jiǎn)稱為1a偏壓法。 下表中取幾個(gè)a值，使大家在偏壓法的效果上有些直觀的了解。的 值選 擇 點(diǎn) 的 電 壓半 選 擇 點(diǎn) 的 電 壓非 選 擇 點(diǎn) 的 電 壓， ，/ 5注 ： 單 位 為從上圖可以看出，a=3時(shí)顯示的效果最好，可以證明 a= +1, N=1/Duty 動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)法中加入了偏壓法使其更加完善，它不僅廣泛用于點(diǎn)陣型液晶顯示器件的驅(qū)動(dòng)，也適應(yīng)多行電極排布的筆段型液晶顯示器件的驅(qū)動(dòng)，此時(shí)也被稱為多路尋址驅(qū)動(dòng)法。當(dāng)掃描行救N1時(shí)，動(dòng)態(tài)驅(qū)

6、動(dòng)法就等于靜態(tài)驅(qū)動(dòng)法，換句話說(shuō)，靜態(tài)驅(qū)動(dòng)法是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)法的行數(shù)為1時(shí)的特例。由于靜態(tài)驅(qū)動(dòng)法沒(méi)有交叉效應(yīng)，所以也就沒(méi)有偏壓法的應(yīng)用。 動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)法的交流波形是通過(guò)周期性改變電壓極性實(shí)現(xiàn)的。常見(jiàn)的有兩種基本形式。A型是在每幀結(jié)束時(shí)完成一次電壓極性的轉(zhuǎn)換。B型是在一幀中若干行掃描約束時(shí)完成電壓極性實(shí)轉(zhuǎn)換。在半導(dǎo)體集成電路中，實(shí)現(xiàn)最佳偏壓一般采用如下圖所示的六級(jí)電平方式。 六級(jí)電平驅(qū)動(dòng)時(shí)，給于COM電極和SEG電極的電平如下表： 選 通非 選 通選 通非 選 通正 脈 沖負(fù) 脈 沖上敘6級(jí)電平，當(dāng)a5時(shí)，會(huì)發(fā)生簡(jiǎn)并。如： a=4時(shí)，V3=V4 a=3時(shí)，V2=V4，V3=V5 a=2時(shí)，V1=V4，V2=

7、V5，V3=V6 注：R2/R1+4=aTFT點(diǎn)陣和驅(qū)動(dòng)方式點(diǎn)陣和驅(qū)動(dòng)方式(行連續(xù)選址)AM和和PM LCD的對(duì)比的對(duì)比(驅(qū)動(dòng)方法)(被動(dòng)點(diǎn)陣)(行和列電極)(液晶響應(yīng)依賴有效電壓)(主動(dòng)點(diǎn)陣)(象素開(kāi)關(guān))(TN盒特性)(存儲(chǔ)電容)(晶體管)常見(jiàn)模塊接口類型SYSTEM INTERFACE: 8080 Parallel SYSTEM INTERFACE: 8080 Parallel SYSTEM INTERFACE: 6800 Parallel SYSTEM INTERFACE: 6800 Parallel SYSTEM INTERFACE: SERIAL INTERFACESYSTEM IN

8、TERFACE: SERIAL INTERFACESYSTEM INTERFACE: I2C INTERFACE SYSTEM INTERFACE: I2C INTERFACE EXTERNAL DISPLAY INTERFACE: VSYNC INTERFACEEXTERNAL DISPLAY INTERFACE: VSYNC INTERFACEEXTERNAL DISPLAY INTERFACE: RGB INTERFACE EXTERNAL DISPLAY INTERFACE: RGB INTERFACE VSYNC modeVSYNC modeEXTERNAL DISPLAY INTERFACE: RGB INTERFACE DE EXTERNAL DISPLAY