基礎(chǔ)液晶顯示器驅(qū)動原理

1、基礎(chǔ)液晶顯示器驅(qū)動原理第1頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/71Write by Hersing YangTypes of Liquid Crystal第2頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/72Write by Hersing YangLiquid Crystal PhasesNematic PhasesSmectic PhasesIsotropic PhasesCrystalline PhasesTemperature第3頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/73Write by H

2、ersing YangOptical characteristic of Liquid Crystal N1N2N1 N2N1 = Nparallel = NextraordinaryN2 = Nperpendicular = NordinaryOptical Anisotropy : Birefringence N=Nparallel-NperpendicularPositive Birefringence N1N2Positive Liquid Crystal parallelperpendicular第4頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/74Writ

3、e by Hersing YangOperation Theory of TNTwist 90液晶分子Field OFFField ON利用液晶的旋光特性調(diào)變穿透光線液晶的旋光特性消失第5頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/75Write by Hersing YangOperation Theory of STNTwist 270液晶分子Field OFFField ON利用液晶的雙折射特性調(diào)變穿透光線第6頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/76Write by Hersing YangV-T Curve of TN /

4、 STN100%90%10%VnsSTN VsSTNVsTNVnsTNTV第7頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/77Write by Hersing YangThe Structure of Simple/Active MatrixDrive SystemsSimpleActive第8頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/78Write by Hersing YangThe Evolution of Driving Systems直接驅(qū)動法 (Direct Addressing)靜態(tài)驅(qū)動法 (Static Addressi

5、ng)多工驅(qū)動法 (Multiplex Addressing)主動驅(qū)動法 (Active Addressing/Multi-Line Selection)主動矩陣驅(qū)動法 (Active Matrix Addressing)兩端元件 (MIM, Diode.)三端元件 (A-Si:H TFT, Ploy-Si TFT .)Plasma Addressing (PALC)熱掃描驅(qū)動法 (雷射掃描)光掃描驅(qū)動法 (電子速掃描)第9頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/79Write by Hersing YangLCD Direct Drive Techniques

6、第10頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/710Write by Hersing Yang多工驅(qū)動法 (振幅選擇驅(qū)動法, APT)1 2 3 4N 1 2 3Frame 1Frame 2F0DT水平掃描訊號+D-D0垂直影像訊號Row 1Row 2Row 3Row NColumn 1ONOFFONOFFF+DF-DF+DF-D+D-D0+D-D0+D-D0+D-D01 2 3 4NFrame 1液晶畫素電壓T第11頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/711Write by Hersing Yang多工驅(qū)動法的限制1.01.

7、11.21.3100200第12頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/712Write by Hersing YangIAPT 驅(qū)動波形第13頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/713Write by Hersing Yang主動驅(qū)動法 (Active Addressing)R1(t)R2(t)R3(t) Rn(t)C1(t)R1(t), R2(t),. Rn(t) 是一組兩兩正交的向量函數(shù) 第14頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/714Write by Hersing YangMult

8、iple Line Selection STNFor the purpose of driving the fast responding STN LCDs without decreasing contrastMLS Required 3-Level Row Driver and (L+1) levels Column Driver. L= Row Selections at time第15頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/715Write by Hersing Yang4-Line SelectionV4V3V2V5V1Column Wave form

9、第16頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/716Write by Hersing YangInverse Row Function1 Frame1 Sub-FrameTimeRow 1Row 2Row 3Row 4Row 5Row 6第17頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/717Write by Hersing Yang2-Levels MLS with Dummy RowSUM第18頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/718Write by Hersing Yang2-Levels

10、MLS Waveform第19頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/719Write by Hersing Yang2-Levels MLS Gray ShadeI II III IV第20頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/720Write by Hersing YangBlock Diagram of MLS ControllerFRCControlWriteAddressReadAddressRowFunctionAddressMultiplexerDataI/O256K BitSRAM256K BitSRAMXORa

11、nd SumTimingControlRGB DataHS/VS/CLKROWDriverColumnDriver第21頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/721Write by Hersing YangMLS 主要公式N = Total Row NumberL = Rows of Selection at one timeVr = Scan VoltageVi = the i-th Data Voltage第22頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/722Write by Hersing YangMLS矩陣運算Y= 4Y=

12、 2Y= 0Y=-2Y=-4Vm-Vc+VcColumn Wave form+Vr-VrVmA= 1A= -1Row Wave form第23頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/723Write by Hersing YangColumn Voltage LUT第24頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/724Write by Hersing Yang高容量多工驅(qū)動的對策(a)(b)(c)(d)(e)第25頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/725Write by Hersing Yang

13、= /(Bias Ratio)STN 規(guī)格第26頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/726Write by Hersing YangSTN LCDs 驅(qū)動電壓計算(APT/IAPT)If Voff=2V, N=240 rows, Then : APT : Segment Driver : 2.96V, Common Driver : 44.40VIAPT : Segment & Common Drivers : 23.68V第27頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/727Write by Hersing YangSTN L

14、CDs 驅(qū)動電壓計算(MLS)If Voff=2V, N=240 rows, Then : Vo=2.9244VVr=11.326VData Driver最大輸出電壓=2Vo=5.8488VScan Driver最大輸出電壓=2Vr=22.652V第28頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/728Write by Hersing YangSimple Matrix Drive Circuit第29頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/729Write by Hersing YangSimple Matrix Common Dr

15、ive Circuit第30頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/730Write by Hersing YangSimple Matrix Segment Drive Circuit第31頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/731Write by Hersing Yang液晶的頻率響應(yīng)第32頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/732Write by Hersing YangVertical Crosstalk of STN LCDs第33頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分

16、，星期二2022/9/733Write by Hersing YangVertical Crosstalk 的抑制每兩條水平線變換一次驅(qū)動電壓極性第34頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/734Write by Hersing YangHorizontal Crosstalk of STN LCDs垂直驅(qū)動訊號L Line水平掃描波形液晶畫素波形(a)(b)(c)(d)ABABL第35頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/735Write by Hersing YangHorizontal Crosstalk 的抑制垂直驅(qū)動

17、訊號L Line水平掃描波形液晶畫素波形(a)(b)(c)(d)傳統(tǒng)驅(qū)動方式水平掃描補償波形補償之液晶畫素波形(e)(f)GVLAB第36頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/736Write by Hersing YangSTN 矩陣運算方式行（Row）行向量（Row）列向量（Column）Bit-Map Image MatrixRow Vector時間（Time）列（Column）Time = Dtk行向量（Row）列向量（Column）第j列Row Function Matrix時間（Time）列（Column）Column Vector垂直序列運算Co

18、lumn Sequential時間序列運算Time Sequential第37頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/737Write by Hersing YangColumn Sequential 硬體架構(gòu) NM圖框記憶體 NM圖框記憶體影像資訊 輸入IjNXOR陣列N加法邏輯陣列NM STN LCDs液晶層間隙4.5um液晶材料：低黏滯係數(shù)水平驅(qū)動函數(shù)唯讀記憶體Row Function ROMNSTN LCDs垂直驅(qū)動晶片TFT LCDs 垂直驅(qū)動晶片1轉(zhuǎn)2多工器2轉(zhuǎn)1解多工器第38頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/7

19、38Write by Hersing YangTime Sequential 硬體架構(gòu) NM圖框記憶體 NM圖框記憶體影像資訊 輸入IjNXOR陣列N加法邏輯陣列水平驅(qū)動函數(shù)唯讀記憶體Row Function ROMN1轉(zhuǎn)2多工器2轉(zhuǎn)1解多工器NM圖框緩衝記憶體NM圖框緩衝記憶體NM STN LCDs液晶層間隙4.5um液晶材料：低黏滯係數(shù)STN LCDs垂直驅(qū)動晶片TFT LCDs 垂直驅(qū)動晶片N第39頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/739Write by Hersing YangFrame Rate ControlColor transition of FRC in Two EPSON ECB Module 第40頁，共42頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二202