液晶顯示器基本知識123121

1、LCD液晶顯示器是Liquid Crystal Display的簡稱，LCD的構(gòu)造是在兩片平行的玻璃當中放置液態(tài)的晶體， 兩片玻璃中間有許多垂直和水平的細小電線，透過通電與否來控制桿狀水晶分子改變方向，將光線折射出來 產(chǎn)生畫面。比CRT要好的多，但是價錢較其貴。LCD液晶投影機是液晶顯示技術(shù)和投影技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它利用了液晶的電光效應(yīng)，通過電路控制液 晶單元的透射率及反射率，從而產(chǎn)生不同灰度層次及多達1670百萬種色彩的靚麗圖像。ICD投影機的主要 成像器件是液晶板。LCD投影機的體積取決于液晶板的大小，液晶板越小，投影機的體積也就越小。根據(jù)電光效應(yīng)，液晶材料可分為活性液晶和非活性液晶兩類，

2、其中活性液晶具有較高的透光性和可控制 性。液晶板使用的是活性液晶，人們可通過相關(guān)控制系統(tǒng)來控制液晶板的亮度和顏色。與液晶顯示器相同， LCD投影機采用的是扭曲向列型液晶。LCD投影機的光源是專用大功率燈泡，發(fā)光能量遠遠高于利用熒光發(fā) 光的CRT投影機，所以LCD投影機的亮度和色彩飽和度都高于CRT投影機。LCD投影機的像元是液晶板 上的液晶單元，液晶板一旦選定，分辨率就基本確定了，所以LCD投影機調(diào)節(jié)分辨率的功能要比CRT投影 機差。LCD投影機按內(nèi)部液晶板的片數(shù)可分為單片式和三片式兩種，現(xiàn)代液晶投影機大都采用3片式LCD板（圖 1）。三片式LCD投影機是用紅、綠、藍三塊液晶板分別作為紅、綠、

3、藍三色光的控制層。光源發(fā)射出來的白 色光經(jīng)過鏡頭組后會聚到分色鏡組，紅色光首先被分離出來，投射到紅色液晶板上，液晶板“記錄”下的以透 明度表示的圖像信息被投射生成了圖像中的紅色光信息。綠色光被投射到綠色液晶板上，形成圖像中的綠色 光信息，同樣藍色光經(jīng)藍色液晶板后生成圖像中的藍色光信息，三種顏色的光在棱鏡中會聚，由投影鏡頭投 射到投影幕上形成一幅全彩色圖像。三片式LCD投影機比單片式LCD投影機具有更高的圖像質(zhì)量和更高的 亮度。LCD投影機體積較小、重量較輕，制造工藝較簡單，亮度和對比度較高，分辨率適中，現(xiàn)在LCD投 影機占有的市場份額約占總體市場份額的70%以上，是目前市場上占有率最高、應(yīng)用最

4、廣泛的投影機。液晶顯示器使用時，不允許施加直流電壓，驅(qū)動電壓的直流成分最大不能超過50mV。LCM在焊接 時應(yīng)注意只焊I/O接口，且烙鐵溫度不高于260 C，烙時一次不超過34秒，焊接次數(shù)最多不超過 34次，焊劑應(yīng)最好使用高質(zhì)量焊劑，焊后，應(yīng)注意把PCB板清潔。注意LCD與LCM防潮，潮濕會使LCD的玻璃表面電阻降低，造成顯示不正常，且易使LCM電極 腐蝕。LCD裝機時，應(yīng)確保器件的導(dǎo)電線接觸面積充分大，并保持整個接觸面壓力均衡（注意擰螺絲的壓力應(yīng)均衡），固定框要求平整、光滑，固定框的壓力應(yīng)盡可能加在該器件的四周封接框上；LCM在裝 配時，要注意操作人的充分接地，使用的烙鐵及其它器具均應(yīng)保持良

5、好的接地。焊接應(yīng)注意保護LCD表面， 以免焊劑濺落于表面造成破壞。器件不宜長期受陽光直射及紫外線的照射，以免影響使用壽命。器件不宜存放在高溫、高濕或有腐蝕、揮發(fā)性化學(xué)物品環(huán)境中，以免使LCD變色、LCM電極腐蝕， 失去正常的顯示功能。LCM應(yīng)放在有抗靜電的包裝或器具里。LCD的上下兩面貼的偏光片切勿沾上有機溶劑；因偏光片材質(zhì)較軟，裝機使用過程中，避免硬物頂傷、 壓傷器件的上下兩面，且不能使用粗、硬的布擦拭偏光片；LCM在操作過程中請勿接觸油脂類東西。液晶基礎(chǔ)知識顯示器是人與機器溝通的重要界面，早期以顯像管（CRT/Cathode Ray Tube）顯示器為主，但隨著科技不 斷進步，各種顯示技術(shù)

6、如雨后春筍般誕生，近來由于液晶（LCD）顯示器具有輕薄短小、耗電量低、無輻射 危險，平面直角顯示以及影像穩(wěn)定不閃爍等優(yōu)勢，在近年來價格不斷下跌的吸引下，逐漸取代CRT之主流地 位，顯示器明日之星架勢十足。那么液晶顯示器與傳統(tǒng)的顯示器相比，到底有什么新的特點呢？一、顯示質(zhì)量高由于液晶顯示器每一個點在收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不象陰極射線管顯示 器（CRT ）那樣需要不斷刷新亮點。因此，液晶顯示器畫質(zhì)高而且絕對不會閃爍，把眼睛疲勞降到了最低。二、沒有電磁輻射傳統(tǒng)顯示器的顯示材料是熒光粉，通過電子束撞擊熒光粉而顯示，電子束在打到熒光粉上的一剎那間會 產(chǎn)生強大的電磁輻射，盡管目前

7、有許多顯示器產(chǎn)品在處理輻射問題上進行了比較有效的處理，盡可能地把輻 射量降到最低，但要徹底消除是困難的。相對來說，液晶顯示器在防止輻射方面具有先天的優(yōu)勢，因為它根 本就不存在輻射。在電磁波的防范方面，液晶顯示器也有自己獨特的優(yōu)勢，它采用了嚴格的密封技術(shù)將來自 驅(qū)動電路的少量電磁波封閉在顯示器中，而普通顯示器為了散發(fā)熱量的需要，必須盡可能地讓內(nèi)部的電路與 空氣接觸，這樣內(nèi)部電路產(chǎn)生的電磁波也就大量地向外“泄漏”了。三、可視面積大對于相同尺寸的顯示器來說，液晶顯示器的可視面積要更大一些。液晶顯示器的可視面積跟它的對角線 尺寸相同。而陰極射線管顯示器，顯像管前面板四周有一英寸左右的邊框，不能用于顯示

8、。四、應(yīng)用范圍廣 最初的液晶顯示器由于無法顯示細膩的字符，通常應(yīng)用在電子表、計算器上。隨著液晶顯示技術(shù)的不斷 發(fā)展和進步，字符顯示開始細膩起來，同時也支持基本的彩色顯示，并逐步用于液晶電視、攝像機的液晶顯 示器、掌上游戲機上。而隨后出現(xiàn)的DSTN和TFT則被廣泛制作成電腦中的液晶顯示設(shè)備，DSTN液晶顯示 屏用于早期的筆記本電腦；TFT則既應(yīng)用在筆記本電腦上（現(xiàn)在大多數(shù)筆記本電腦都使用TFT顯示屏），又 用于主流臺式顯示器上。五、畫面效果好與傳統(tǒng)顯示器相比，液晶顯示器一開始就使用純平面的玻璃板，其顯示效果是平面直角的，讓人有一種 耳目一新的感覺。而且液晶顯示器更容易在小面積屏幕上實現(xiàn)高分辨率，

9、例如，17英寸的液晶顯示器就能很 好地實現(xiàn)1280 x1024分辨率，而通常18英寸CRT彩顯上使用1280 x1024以上分辨率的畫面效果是不能完 全令人滿意的。六、數(shù)字式接口液晶顯示器都是數(shù)字式的，不像陰極射線管彩顯采用模擬接口。也就是說，使用液晶顯示器，顯卡再也 不需要像往常那樣把數(shù)字信號轉(zhuǎn)化成模擬信號再行輸出了。理論上，這會使色彩和定位都更加準確完美。七、“身材”勻稱小巧傳統(tǒng)的陰極射線管顯示器，后面總是拖著一個笨重的射線管。液晶顯示器突破了這一限制，給人一種全 新的感覺。傳統(tǒng)顯示器是通過電子槍發(fā)射電子束到屏幕，因而顯像管的管頸不能做得很短，當屏幕增加時也 必然增大整個顯示器的體積。而液

10、晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來達到顯示目的，即使屏 幕加大，它的體積也不會成正比的增加，而且在重量上比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多。八、功率消耗小傳統(tǒng)的顯示器內(nèi)部由許多電路組成，這些電路驅(qū)動著陰極射線顯像管工作時，需要消耗很大的功率，而 且隨著體積的不斷增大，其內(nèi)部電路消耗的功率肯定也會隨之增大。相比而言，液晶顯示器的功耗主要消耗 在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動IC上，因而耗電量比傳統(tǒng)顯示器也要小得多。液晶顯示器的選型在平板顯示器件領(lǐng)域，目前應(yīng)用較廣泛的有液晶（LCD）、電致發(fā)光顯示（EL）、等離子體（PDP）、發(fā)光二極管（LED）、低壓熒光顯示器件（VFD）等。液晶顯示器件有以下一些

11、特點低壓微功耗；平板型結(jié)構(gòu)；被動顯示型（無眩光，不刺激人眼，不引起眼睛疲勞）；顯示信息量大（因為像 素可以做的很小）；易于彩色化（在色譜上可以非常準確的復(fù)現(xiàn)）；無電磁輻射（對人體安全，利于信息保 密）；長壽命（這種器件幾乎沒有什么劣化問題，因此壽命極長，但是液晶背光壽命有限，不過背光部分可 以更換）。液晶選型8大要素 LCD類型質(zhì)量保證技術(shù)支持品牌與價格供應(yīng)鏈保證分辨率與尺寸溫度與亮度接口方式液晶顯示屏的類型選擇字符一確定顯示行、列數(shù)一TN、STN類一是否帶背光一確定尺寸一確定工作與儲存溫度范圍圖形一單色還是彩色（TFT真彩還是STN偽彩一般在256色以下）一確定分辨率一確定外形尺寸一 背光類

12、型（LED、EL、CCFL） 一確定工作與儲存溫度范圍定制一非標準模塊的要求一填寫定制單一簽定合同LCD類型在液晶（LCD）方面，從選型角度，我們將常見液晶分為以下幾類：段式，字符型，常見段式液晶的每字 為8段組成，即8字和一點，只能顯示數(shù)字和部分字母，如果必須顯示其它少量字符、漢字和其它符號，一 般需要從廠家定做，可以將所要顯示的字符、漢字和其它符號固化在指定的位置，比如計算器。對于段式液 晶，我們提供定做業(yè)務(wù)。字符型液晶，顧名思義，字符型液晶是用于顯示字符和數(shù)字的，對于圖形和漢字的顯示方式與段式液晶 無異。字符型液晶一般有以下幾種分辨率，8x1，16x1、16x2、16x4、20 x2、2

13、0 x4、40 x2、40 x4等，其 中8（16、20、40）的意義為一行可顯示的字符（數(shù)字）數(shù)，1（2、4）的意義是指顯示行數(shù)。圖形點陣式液晶，我們又將其分為TN、STN（DSTN）、TFT等幾類。這種分類需從液晶材料和液晶效應(yīng) 講起，請參考液晶顯示原理。TN類液晶由于它的局限性，只用于生產(chǎn)字符型液晶模塊；而STN（DSTN）類液晶模塊一般為中小型，既 有單色的，也有偽彩色的；TFT類液晶，則從小到大都有，而且?guī)缀跚逡簧珵檎娌噬@示模塊。除了 TFT類 液晶外，一般小液晶屏都內(nèi)置控制器（控制器的概念相當于顯示卡上的主控芯片），直接提供MPU接口；而大 中液晶屏，要想控制其顯示，都需要外加控

14、制器。因此，選擇您所需要的液晶屏，需要考慮的幾個方面細述如下：一、如果只需要顯示字符和數(shù)字，而且一屏所顯示的內(nèi)容不超過字符型液晶的最大限制（比如40 x4），就可選 擇字符型液晶，直接與MPU連接即可。二、如果需要動態(tài)地顯示漢字和圖形，那么，只能選擇圖形點陣式液晶，接下來該考慮的問題就是需要選擇 STN（DSTN）單色、偽彩色還是TFT真彩色。一般情況下，如果使用單片機控制，由于其控制能力的限制， 只有在640 x480以下單色、320 x240以下偽彩色的范圍內(nèi)進行選擇；如果使用PC、IPC或其它控制能力比 較強的主控模塊（如視頻輸入控制模塊），只要具備液晶顯示部分或外加顯示控制，就可以有較

15、大的選擇余地， 不帶內(nèi)置控制器的單色、偽彩色和真彩色液晶均可。同時應(yīng)該考慮到外形尺寸的要求。另外請注意，LCD 的分辨率在物理上是固定的，滿屏顯示一般只能以其固有的分辨率顯示，這一點與CRT有所區(qū)別。三、背光選擇，說到背光問題，需要從另一個角度將液晶分類，即透射式、反射式、半反半透式液晶三類， 因為液晶為被動發(fā)光型顯示器，所以必須有外界光源，液晶才會有顯示，透射式液晶必須加上背景光，反射 式液晶需要較強的環(huán)境光線，半反半透式液晶要求環(huán)境光線較強或加背光。字符類液晶帶背光的一般為LED背光，以黃顏色（紅、綠色調(diào)）為主。一般為+5V驅(qū)動。單色STN中小點陣液晶多用LED或EL背光，EL背光以黃綠色

16、（紅、綠、白色調(diào)）常見。一般用400800Hz、 70100V的交流驅(qū)動，常用驅(qū)動需要約1W的功率。中大點陣STN液晶和TFT類液晶多為冷陰極背光燈 管（CCFL/CCFT），背光顏色為白色（紅、綠、藍色調(diào)）。一般用25k100kHz，300V以上的交流驅(qū)動。四、溫度范圍，很多字符型液晶以及小圖形點陣液晶有常溫型和寬溫型的，而大圖形點陣的液晶寬溫型的在 大陸市場上比較少見，常溫一般指工作溫度050C，寬溫到-2070C（個別的可到零下30C，如LQ5AW136 TFT視頻接口）；另外在濕度方面也有一定的要求。五、亮度問題，亮度單位為cd/m2或叫Nit（尼特），大部分TN、STN（DSTN）液

17、晶的亮度不超過100cd/m2， 但是目前比較常用的56的偽彩色STN屏的亮度都在130cd/m2左右，京瓷有一種5.7的LCD亮度達 200cd/m2，而TFT類液晶的亮度則150cd/m2以上常見。六、配件方面，由于液晶的規(guī)格、接口沒有國際標 準，所以不同廠家、不同類型的液晶的信號接口往往不一致，所以選擇液晶時，注意購買相關(guān)配件（包括信 號連接器件、逆變器等）。液晶屏幕的驅(qū)動方式單純矩陣驅(qū)動方式是由垂直與水平方向的電極所構(gòu)成，選擇要驅(qū)動的部份由水平方向電壓來控制，垂直方向 的電極則負責(zé)驅(qū)動液晶分子。在TN與STN型的液晶顯示器中，所使用單純驅(qū)動電極的方式，都是采用X、Y軸的交叉方式來驅(qū)動，

18、 如下圖所示，因此如果顯示部份越做越大的話，那么中心部份的電極反應(yīng)時間可能就會比較久。而為了讓屏 幕顯示一致，整體速度上就會變慢。講的簡單一點，就好象是CRT顯示器的屏幕更新頻率不夠快，那是使用 者就會感到屏幕閃爍、跳動；或著是當需要快速3D動畫顯示時，但顯示器的顯示速度卻無法跟上，顯示出 來的要果可能就會有延遲的現(xiàn)象。所以，早期的液晶顯示器在尺寸上有一定的限制，而且并不適合拿來看電 影、或是玩3D游戲。主動式矩陣的驅(qū)動方式是讓每個畫素都對應(yīng)一個組電極，它個構(gòu)造有點像DRAM的回路方式，電壓以掃 描的(或稱作一定時間充電)方式，來表示每個畫素的狀態(tài)。為了改善此一情形，后來液晶顯示技術(shù)采用了 主

19、動式矩陣(active-matrix addressing)的方式來驅(qū)動，這是目前達到高資料密度液晶顯示效果的理想裝置， 且分辨率極高。方法是利用薄膜技術(shù)所做成的硅晶體管電極，利用掃描法來選擇任意一個顯示點(pixel)的 開與關(guān)。這其實是利用薄膜式晶體管的非線性功能來取代不易控制的液晶非線性功能。在TFT型液晶顯器中，導(dǎo)電玻璃上畫上網(wǎng)狀的細小線路，電極則由是薄膜式晶體管所排列而成的矩陣開 關(guān)，在每個線路相交的地方則有著一弄控制匣，雖然驅(qū)動訊號快速地在各顯示點掃瞄而過，但只有電極上晶 體管矩陣中被選擇的顯示點得到足以驅(qū)動液晶分子的電壓，使液晶分子軸轉(zhuǎn)向而成亮的對比，不被選擇 的顯示點自然就是暗

20、的對比，也因此避免了顯示功能對液晶電場效應(yīng)能力的依靠。TFT液晶顯示原理TFT型的液晶顯示器較為復(fù)雜，主要的構(gòu)成包括了，螢光管、導(dǎo)光板、偏光板、濾光板、玻璃基板、配 向膜、液晶材料、薄模式晶體管等等。首先液晶顯示器必須先利用背光源，也就是螢光燈管投射出光源，這 些光源會先經(jīng)過一個偏光板然后再經(jīng)過液晶，這時液晶分子的排列方式進而改變穿透液晶的光線角度。然后 這些光線接下來還必須經(jīng)過前方的彩色的濾光膜與另一塊偏光板。因此我們只要改變刺激液晶的電壓值就可 以控制最后出現(xiàn)的光線強度與色彩，并進而能在液晶面板上變化出有不同深淺的顏色組合了。STN液晶顯示原理STN型的顯示原理與TN相類似，不同的是TN扭

21、轉(zhuǎn)式向列場效應(yīng)的液晶分子是將入射光旋轉(zhuǎn)90度， 而STN超扭轉(zhuǎn)式向列場效應(yīng)是將入射光旋轉(zhuǎn)180270度。要在這里說明的是，單純的TN液晶顯示器本身只有明暗兩種情形(或稱黑白)，并沒有辦法做到色彩的變化。而STN液晶顯示器牽涉液晶材料的關(guān)系， 以及光線的干涉現(xiàn)象，因此顯示的色調(diào)都以淡綠色與橘色為主。但如果在傳統(tǒng)單色STN液晶顯示器加上一彩 色濾光片(color filter)，并將單色顯示矩陣之任一像素(pixel)分成三個子像素(sub-pixel)，分別通過彩 色濾光片顯示紅、綠、藍三原色，再經(jīng)由三原色比例之調(diào)和，也可以顯示出全彩模式的色彩。另外，TN型的 液晶顯示器如果顯示屏幕做的越大，其

22、屏幕對比度就會顯得較差，不過藉由STN的改良技術(shù)，則可以彌補對 比度不足的情況。TN型液晶顯示原理TN型的液晶顯示技術(shù)可說是液晶顯示器中最基本的，而之后其它種類的液晶顯示器也可說是以TN型為 原點來加以改良。同樣的，它的運作原理也較其它技術(shù)來的簡單，請讀者參照下方的圖片。圖中所表示的是 TN型液晶顯示器的簡易構(gòu)造圖，包括了垂直方向與水平方向的偏光板，具有細紋溝槽的配向膜，液晶材料以 及導(dǎo)電的玻璃基板。不加電場的情況下，入射光經(jīng)過偏光板后通過液晶層，偏光被分子扭轉(zhuǎn)排列的液晶層 旋轉(zhuǎn)90度，離開液晶層時，其偏光方向恰與另一偏光板的方向一致，因此光線能順 利通過，整個電極面呈 光亮。當加入電場的情況

23、時，每個液晶分子的光軸轉(zhuǎn)向與電場方向一致，液晶層因此失去了旋光的能力，結(jié) 果來自入射偏光片的偏光，其偏光方向與另一偏光片的偏光方向成垂直的關(guān)系，并無法通過，電極面因此呈 現(xiàn)黑暗的狀態(tài)。其顯像原理是將液晶材料置于兩片貼附光軸垂直偏光板之透明導(dǎo)電玻璃間，液晶分子會依配 向膜的細溝槽方向依序旋轉(zhuǎn)排列，如果電場未形成，光線會順利的從偏光板射入，依液晶分子旋轉(zhuǎn)其行進方 向，然后從另一邊射出。如果在兩片導(dǎo)電玻璃通電之后，兩片玻璃間會造成電場，進而影響其間液晶分子的 排列，使其分子棒進行扭轉(zhuǎn)，光線便無法穿透，進而遮住光源。這樣所得到光暗對比的現(xiàn)象，叫做扭轉(zhuǎn)式向 列場效應(yīng)，簡稱TNFE(twisted nem

24、atic field effect)。在電子產(chǎn)品中所用的液晶顯示器，幾乎都是用扭轉(zhuǎn)式 向列場效應(yīng)原理所制成LCD控制驅(qū)動器的設(shè)計與開發(fā)對于液晶顯示屏，它通常包括玻璃基板、ITO(Indium Tin Oxide)膜、配向膜、偏光板等制成的夾板，上 下共有兩層。每個夾層都包含電極和配向膜上形成的溝槽，上下玻璃基板配向為90度。上下夾層中放置液晶， 液晶將按照溝槽方向配向。整體看起來，液晶分子的排列就像螺旋形的扭轉(zhuǎn)排列。當玻璃基板加入電場時， 液晶分子配列產(chǎn)生變化，變成豎立狀態(tài)。當液晶分子豎立時光線無法通過，結(jié)果在顯示屏上出現(xiàn)黑色。液晶 顯示器(LCD)將根據(jù)電壓的有無，控制液晶分子配列方向，使面

25、板達到顯示效果。對LCD的分類，有各種分類方法。通?？砂凑掌滹@示方式分為段式、點字符式、點陣式等。除了黑白顯 示外，還有多灰度和彩色顯示等。在LCD驅(qū)動時，需在段電極和公共電極上施加交流電壓。若只在電極上施加DC電壓時，液晶本身發(fā)生 劣化。液晶驅(qū)動方式包括靜態(tài)驅(qū)動、動態(tài)驅(qū)動等驅(qū)動方式。靜態(tài)驅(qū)動所有的段都有獨立的驅(qū)動電路，表示段電極與公共電極之間連續(xù)施加電壓。它適合于簡單控制的LCD。多路驅(qū)動方式構(gòu)成矩陣電極，公共端數(shù)為n，按照1/n的時序分別依次驅(qū)動公共端，與該驅(qū)動時序相對應(yīng)，對所有的 段信號電極作選擇驅(qū)動。這種方式適合于比較復(fù)雜控制的LCD。在多路驅(qū)動方式中，像素可分為選擇點、半選擇點和非選

26、擇點。為了提高顯示的對比度和降低串擾，應(yīng) 合理選擇占空比(duty)和偏壓(bias)。施加在LCD上所表示的ON和OFF時的電壓有效值與占空比和偏壓的關(guān)系如下：Vo:LCD驅(qū)動電壓N:占空比(1/N)a:偏壓(1/a)多路驅(qū)動方式可分為點反轉(zhuǎn)驅(qū)動和幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動。點反轉(zhuǎn)驅(qū)動適合于低占空比應(yīng)用，它在各段數(shù)據(jù)輸出時， 將數(shù)據(jù)反轉(zhuǎn)。幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動適合于高占空比應(yīng)用，它在各幀輸出時，將數(shù)據(jù)反轉(zhuǎn)。對于多灰度和彩色顯示的控制方法，通常采用幀頻控制(FRC)和脈寬調(diào)制(PWM)方法。幀頻控制是通過 減少幀輸出次數(shù)，控制輸出信號的有效值，來實現(xiàn)多灰度和彩色控制。而脈寬調(diào)制是通過改變段輸出信號脈 寬，控制輸出信號的有

27、效值，來實現(xiàn)多灰度和彩色控制。顯示方式從簡單的段式、點字符式到復(fù)雜的點陣式、階調(diào)式的變化。顯示顏色從黑白逐步變化到彩色。 顯示屏從小到大，響應(yīng)時間逐步縮短，目前STN顯示器在成本及消費電流方面有優(yōu)勢。TFT顯示器在對比度 和動畫對應(yīng)速度方面有優(yōu)勢。作為LCD驅(qū)動器標準電路生產(chǎn)廠主要有NEC、EPSON、三星等公司。目前手機市場中使用最多的驅(qū)動器 電路仍然是黑白電路。但是，四灰度LCD驅(qū)動電路和彩色LCD驅(qū)動電路也逐漸投入到市場上。今后具有彩 色、大屏幕、可上網(wǎng)、響應(yīng)快的顯示器將成為手機發(fā)展的流行趨勢。下面將以NEC公司mPD16682A產(chǎn)品為例，說明LCD控制驅(qū)動器主要特性和設(shè)計流程。該芯片適

28、用于 手機、漢字或日語傳呼機以及其他顯示漢字或日語字符的設(shè)備，每個字符使用16 x 16或12 x 12個點。*內(nèi)含1/65分時顯示RAM的液晶顯示控制/驅(qū)動器*使用+3伏單一電源*內(nèi)含升壓電路(3倍和4倍可轉(zhuǎn)換)132 x 65位用于點顯示的RAM*輸出：132段、65公共端用于 COG(Chip on Glass)LCD驅(qū)動器基本構(gòu)成由以下部分構(gòu)成：控制部分：TopDown(自頂向下)邏輯電路RAM部分：手工設(shè)計異步 2 PortRAMI/O 口輸出專用口模擬部分：手工設(shè)計DC/DC轉(zhuǎn)換器DA轉(zhuǎn)換器升壓放大器電壓跟隨器穩(wěn)壓電路溫度補償電路振蕩電路I/O部分：手工設(shè)計顯示屏以手機為例，設(shè)計開

29、發(fā)企業(yè)應(yīng)與國內(nèi)芯片制造企業(yè)聯(lián)手，設(shè)計、開發(fā)下列目前或近期即將需求的手機 用LCD控制驅(qū)動器的系列產(chǎn)品：黑白LCD控制驅(qū)動器多灰度LCD控制驅(qū)動器彩色STN-LCD控制驅(qū)動器彩色TFT-LCD控制驅(qū)動器確定LCD驅(qū)動電路規(guī)格書根據(jù)市場需求及發(fā)展趨勢，確定LCD驅(qū)動電路的規(guī)格書。建立完整的設(shè)計環(huán)境由于LCD控制驅(qū)動電路涉及到數(shù)字、模擬和高壓電路。SPICE參數(shù)的提取和驗證是其中重要的一項任務(wù)。因此，設(shè)計和工藝人員應(yīng)制作測試用的TEG片，并對TEG片進行測試，提取和驗證SPICE參數(shù)，建立完整 的設(shè)計環(huán)境。LCD控制驅(qū)動電路設(shè)計電路設(shè)計包括確定電路設(shè)計方案、邏輯綜合、電路仿真和物理實現(xiàn)。采用低功耗技

30、術(shù)，需選擇低功耗電源；內(nèi)置存儲器和降低振蕩頻率；采用OSO(One Shot Operation)電路技 術(shù)；采用MLS(Multi Line Selection多線選擇)驅(qū)動法。電路描述與仿真。數(shù)字電路可采用HDL語言描述，HDL仿真。模擬電路可采用原理圖輸入，SPICE仿真。對于整體電路仿真需采用數(shù)?；旌戏抡婕夹g(shù)，還要解決顯示圖象的驗證技術(shù)。版圖物理實現(xiàn)為了保證設(shè)計效率，數(shù)字電路部分的版圖可利用SE，進行自動布局布線。為獲得高性能，對模擬電路版圖及 I/O部分版圖應(yīng)采用手工布圖。由于全芯片采用不同的方法分塊制作，因此需利用全芯片合成、布局布線技術(shù) 和部分電路版圖和全芯片版圖的DRC技術(shù)。L

31、CD控制/驅(qū)動電路測試技術(shù)。例如，多引腳對應(yīng)能力；高速數(shù)據(jù)傳送；高精度測試；高電壓對應(yīng)。LCD部分專業(yè)術(shù)語解釋LCD Liquid Crystal Display 液晶顯示LCM Liquid Crystal Module 液晶模塊TN Twisted Nematic扭曲向列。液晶分子的扭曲取向偏轉(zhuǎn)90STN Super Twisted Nematic超級扭曲向列。約180270扭曲向列FSTN Formulated Super Twisted Nematic格式化超級扭曲向列。一層光程補償片加于STN,用于單色顯示 TFT Thin Film Transistor 薄膜晶體管Backligh

32、t 背光Inverter 逆變器OSD On Screen Display 在屏上顯示DVI Digital Visual Interface (VGA)數(shù)字接口TMDS Transition Minimized Differential SignalingLVDS Low Voltage Differential Signaling 低壓差分信號Panelink IC Integrate Circuit 集成電路TCP Tape Carrier Package 柔性線路板COB Chip On Board通過邦定將IC裸片固定于印刷線路板上COF Chip On FPC將IC固定于柔性線路板

33、上COG Chip On Glass將芯片固定于玻璃上Duty 占空比，高出點亮的閥值電壓的部分在一個周期中所占的比率LED Light Emitting Diode 發(fā)光二極管EL Electro Luminescence電致發(fā)光。EL層由高分子量薄片構(gòu)成CCFL(CCFT) Cold Cathode Fluorescent Light/Tube 冷陰極熒光燈PDP Plasma Display Panel 等離子顯示屏CRT Cathode Radial Tube 陰極射線管VGA Video Graphic Array 視頻圖形陣列PCB Printed Circuit Board 印刷

34、電路板Composite video 復(fù)合視頻Component video S-video S端子，與復(fù)合視頻信號比，將對比和顏色分離傳輸NTSC National Television Systems Committee NTSC 制式，全國電視系統(tǒng)委員會制式PAL Phase Alternating Line PAL 制式(逐行倒相制式)SECAM SEquential Couleur Avec Memoire SECAM 制式(順序與存儲彩色電視系統(tǒng))VOD Video On Demand 視頻點播DPI Dot Per Inch 點每英寸LCD顯示器的模擬/數(shù)字接口液晶顯示器(LCD

35、)是為PC開發(fā)的最新附件之一。與同類的陰極射線管(CRT)顯示器相比，LCD顯示器體 積小、輻射少、功耗低，同時視頻性能優(yōu)越、外觀新穎圓滑。技術(shù)的進步、需求的增加以及生產(chǎn)成本的降低， 使LCD的價格降到可為普通消費者接受，人們在考慮配置一個新的帶LCD顯示器的計算機系統(tǒng)，或是替換 掉舊的CRT顯示器。在決定一項新的購置計劃時，大部分消費者都要權(quán)衡其需求。在一定的價格范圍內(nèi)，對于給定的一套產(chǎn)品的特點及預(yù)期的性能水平，消費者會在充分權(quán)衡后決定是否購買該產(chǎn)品。計算機和 計算機附件的購買過程也與此類似。系統(tǒng)工程師必須了解消費市場中的性能價格比。對于這種成本敏感市場 而言，設(shè)計的主要目標是降低板級的BO

36、M (原材料費用)成本。板級元器件的去除等同于最終產(chǎn)品市場價格的 大幅降低。如果購買模式如上所提，消費者該怎樣在數(shù)字顯示器和模擬顯示器間作一選擇呢？消費者在購置時會考慮以下幾個關(guān)鍵因素：性能、兼容性以及成本。在購置顯示器時，接口類型也成為 關(guān)鍵的考慮因素之一。標準的紅、綠、藍(RGB)模擬接口正面臨著數(shù)字接口日漸強大的挑戰(zhàn)。以下篇幅將著 重討論兩種方案間的差異。模擬接口在市場上現(xiàn)有的大量RGB模擬顯示器中，來自計算機的離散視頻數(shù)據(jù)RGB送至DAC,然后數(shù)字信號 被轉(zhuǎn)化為模擬信號并與水平及垂直同步信號一起傳送到顯示器。在顯示器內(nèi)部，前置放大器具有放大、鉗位及偏移調(diào)節(jié)的作用?？蛇x擇使用單獨的前置放大器或集成前 置放大器。目前市場上供應(yīng)的前置放大器都設(shè)計用于CRT顯示器，并未經(jīng)過優(yōu)化以用于LCD。因而，在LCD 環(huán)境下，前置放大器所產(chǎn)生的失效及錯誤會降低視頻性能。下一步關(guān)鍵是實現(xiàn)模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換(ADC)。在轉(zhuǎn)換過程中，轉(zhuǎn)換器有限的分辨率會產(chǎn)生錯誤， 包括DC部分的線性度和偏移以及AC成分