LCD驅動原理簡介-標

1、 P 9 of 9 聯建産品部教育訓練資料LCD驅動原理簡介編 寫 部 門 : 聯建産品部産品二組 撰 寫 人 員 : 張 海 濤 核 準 : 林 建 谷編 寫 日 期 : 2002 年 5 月目錄一. 目的.3二. 主要內容.31. 直接驅動法32. 多工驅動法.43. 其它.7 (1) HI-FAS.7(2) MLS.8三.結論9四. 問題與解答.9一.目的1. 了解LCD驅動原理。2. 了解直接驅動和多工驅動的不同點。二.主要內容從電子學角度考慮液晶顯示原理為：在外加電場的作用下具有偶極矩的液晶棒狀分子在排列狀態(tài)上發(fā)生變化，使得通過液晶顯示器件的光被調制，從而呈現明與暗或透過與不透過的顯

2、示效果。在這里只是介紹一下我們現在用到的LCD驅動方式：直接驅動（Static driving）、多工驅動(Multiplex driving).1.直接驅動法驅動方法是將每一個字節(jié)都分別拉出一個電極（segment）與共同電極（common）相對應；其單獨驅動，不與其它電極復合使用。 Common Layout Segment Layout 直接驅動電路XOR異或門；OSC振蕩器；/2分頻器。ACOMSEG顯示像素狀態(tài)101顯示態(tài)110000不顯示態(tài)011直接驅動波形合成較單純，只要在字節(jié)相對應的Segment加上電壓，經COM與SEG相減后，有AC電壓信號（大于液晶的啟示電壓Vth），此S

3、egment相對應的字節(jié)便會點亮；反之，在Segment相對的字節(jié)上加上電壓后，COM減SEG的電壓為0V，此字節(jié)將不會被點亮。 優(yōu)缺點： 優(yōu)點：顯示效果良好，無鬼影。 缺點：顯示字節(jié)多時，Layout線路變得復雜，端子數太多。 2.多工驅動法當液晶顯示器件上顯示相素眾多時，如點陣型液晶顯示器件，若使用直接驅動結構將會產生眾多的引腳以及龐大的硬件驅動電路，這是很難實現的。所以，出現了多工驅動。多工驅動的方式是把LCD的電極組合成矩陣形式，其主要目的是減少端子線量。直接驅動與多工驅動之Layout線路比較：直接驅動線路多工驅動線路多工驅動電路多工驅動電路的實現可以等效為兩組“開關”電路。如下圖：

4、一組開關有交流驅動波形M控制，M是一個外來的方波脈沖序列，它實現驅動脈沖正負周期的轉換。當M正周期（高電平時），選通了選擇電壓V6（行驅動）或V1（列驅動）和未選電壓V2（行驅動）或V3（列驅動）；在M負周期（低電平）時，M選通了選擇電壓V1（行驅動）或V6(列驅動)和未選電壓V5（行驅動）或V4（列驅動）。如此交換轉換，在一周期內液晶像素的電場平均電壓為零。另一組“開關”電路由顯示數據控制，顯示數據選通了由M“開關”電路提供的選擇電壓或未選電壓之一，從而產生驅動電路的輸出波形。顯示數據為“1”，則驅動輸出為選擇電壓脈沖序列；顯示數據為“0”，則驅動輸出為未選電壓脈沖序列。多工驅動實現的原理在

5、多工驅動下的液晶像素有三種情況：選擇，半選擇，未選擇。選擇電壓閥值電壓（亮）。半選擇電壓<閥值電壓（對比好）。 COM1COM7SEG1 SEG5 首先我們給出一個5×7點陣的液晶像素陣列，設定行驅動電壓和列驅動電壓。行、列選擇電壓：V1(行)，V6(列)行為選電壓：V2(行)，V5(列)列為選電壓：V3(行)，V4(列)同時有：V1=VDDV2V3V4V5V6，負壓系統。應用偏壓法在電路上采用了等分壓電路，即將V1V6等分成若干檔，如a檔，然后將兩對電壓V2,V5和V3,V4分別設置在對應中心的兩檔上。如令：V1-V6=VLCD，現將a=5,則分檔寬度為1/5VLCD，那么各

6、點電壓取值為：V1=VDDV2=VDD-1/5VLCDV3=VDD-2/5VLCDV4=VDD-3/5VLCDV5=VDD-4/5VLCDV6=VDD-VLCD由于液晶驅動是交流驅動，所以在列驅動脈沖序列中，幅值V1和V6,V3和V4相互交換，在一個周期內幅值為V1或V3,在另一個周期內為V6或V4,從而實現交流驅動的性能。在行驅動脈沖序列中，不僅幅值V1和V6,V2和V5交替變化，而且相對于列驅動脈沖序列還有相位變化，即相位差為180º。這樣才能實現在選擇像素上電位差最大。 例：像素（com2,seg1）上選擇電壓為（掃描第二行時）Vcom2-Vseg1=V6-V1=VLCD或Vc

7、om2-Vseg1=V1-V6=-VLCD例：像素（com2,seg1）上未選擇電壓為（掃描第一，七行時）Vcom2-Vseg1=V2-V3=1/5VLCD或Vcom2-Vseg1=V5-V4=-1/5VLCD例：像素（com1,seg1）上半選（行選而列未選）電壓為（掃描第一行時）Vcom1-Vseg1=V6-V3=-3/5VLCD或Vcom1-Vseg1=V1-V4=-3/5VLCD例：像素（com1,seg1）上半選（列選而行未選）電壓為（掃描第二行時）Vcom1-Vseg1=V2-V1=-1/5VLCD或Vcom1-Vseg1=V5-V6=1/5VLCD由此可見，選擇像素上的電壓最大，

8、為VLCD；為選擇像素的電壓最小，為1/5VLCD；半選擇像素電壓最大為3/5VLCD，所以只要我們把半選擇像素上的電壓控制在液晶的閥值電壓之下，即可實現比較好的對比度。 由此可推出一般性規(guī)律：1/a偏壓的動態(tài)驅動電壓分為a檔。各驅動電壓為：V1=VDDV2=VDD-1/aVLCDV3=VDD-2/aVLCDV4=VDD-(a-2)/aVLCDV5=VDD-(a-1)/aVLCDV6=VDD-VLCD各種狀態(tài)的液晶像素上的電場峰值如下：選擇像素：VLCD未選擇像素：1/aVLCD半選擇像素:1/aVLCD,(a-2)/aVLCD優(yōu)缺點：優(yōu)點：Layout線變得簡單，端子數較少。 缺點：Duty數越高，驅動電壓的Von/Voff值將變得越小，顯示效果變差。3.其它（1） HI-FAS(high-frequency-amplitude selection)：由于在一個Frame周期里，Segment的波形變化次數多，而Common的波形變化次數少，HI-FAS的驅動波形就是降低Segment的電壓，提高Common的電壓，這樣可以降低電源消耗，減少信號干擾。使用HI-FAS技術的IC沒有Segment驅動和Common驅動共享型，只有單獨的Segment驅動IC或Common驅動IC，主要產品有Hitachi公司