LCD驅(qū)動(dòng)原理簡介-標(biāo)

1、 P 9 of 9 聯(lián)建産品部教育訓(xùn)練資料LCD驅(qū)動(dòng)原理簡介編 寫 部 門 : 聯(lián)建産品部産品二組 撰 寫 人 員 : 張 海 濤 核 準(zhǔn) : 林 建 谷編 寫 日 期 : 2002 年 5 月目錄一. 目的.3二. 主要內(nèi)容.31. 直接驅(qū)動(dòng)法32. 多工驅(qū)動(dòng)法.43. 其它.7 (1) HI-FAS.7(2) MLS.8三.結(jié)論9四. 問題與解答.9一.目的1. 了解LCD驅(qū)動(dòng)原理。2. 了解直接驅(qū)動(dòng)和多工驅(qū)動(dòng)的不同點(diǎn)。二.主要內(nèi)容從電子學(xué)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(diào)制，從而呈現(xiàn)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(xiàn)在用到的LCD驅(qū)動(dòng)方式：直接驅(qū)動(dòng)（Static driving）、多工驅(qū)動(dòng)(Multiplex driving).1.直接驅(qū)動(dòng)法驅(qū)動(dòng)方法是將每一個(gè)字節(jié)都分別拉出一個(gè)電極（segment）與共同電極（common）相對(duì)應(yīng)；其單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，不與其它電極復(fù)合使用。 Common Layout Segment Layout 直接驅(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)波形合成較單純，只要在字節(jié)相對(duì)應(yīng)的Segment加上電壓，經(jīng)COM與SEG相減后，有AC電壓信號(hào)（大于液晶的啟示電壓Vth），此S

3、egment相對(duì)應(yīng)的字節(jié)便會(huì)點(diǎn)亮；反之，在Segment相對(duì)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(huì)被點(diǎn)亮。 優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：顯示效果良好，無鬼影。 缺點(diǎn)：顯示字節(jié)多時(shí)，Layout線路變得復(fù)雜，端子數(shù)太多。 2.多工驅(qū)動(dòng)法當(dāng)液晶顯示器件上顯示相素眾多時(shí)，如點(diǎn)陣型液晶顯示器件，若使用直接驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)將會(huì)產(chǎn)生眾多的引腳以及龐大的硬件驅(qū)動(dòng)電路，這是很難實(shí)現(xiàn)的。所以，出現(xiàn)了多工驅(qū)動(dòng)。多工驅(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)與多工驅(qū)動(dòng)之Layout線路比較：直接驅(qū)動(dòng)線路多工驅(qū)動(dòng)線路多工驅(qū)動(dòng)電路多工驅(qū)動(dòng)電路的實(shí)現(xiàn)可以等效為兩組“開關(guān)”電路。如下圖：

4、一組開關(guān)有交流驅(qū)動(dòng)波形M控制，M是一個(gè)外來的方波脈沖序列，它實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)脈沖正負(fù)周期的轉(zhuǎn)換。當(dāng)M正周期（高電平時(shí)），選通了選擇電壓V6（行驅(qū)動(dòng)）或V1（列驅(qū)動(dòng)）和未選電壓V2（行驅(qū)動(dòng)）或V3（列驅(qū)動(dòng)）；在M負(fù)周期（低電平）時(shí)，M選通了選擇電壓V1（行驅(qū)動(dòng)）或V6(列驅(qū)動(dòng))和未選電壓V5（行驅(qū)動(dòng)）或V4（列驅(qū)動(dòng)）。如此交換轉(zhuǎn)換，在一周期內(nèi)液晶像素的電場平均電壓為零。另一組“開關(guān)”電路由顯示數(shù)據(jù)控制，顯示數(shù)據(jù)選通了由M“開關(guān)”電路提供的選擇電壓或未選電壓之一，從而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電路的輸出波形。顯示數(shù)據(jù)為“1”，則驅(qū)動(dòng)輸出為選擇電壓脈沖序列；顯示數(shù)據(jù)為“0”，則驅(qū)動(dòng)輸出為未選電壓脈沖序列。多工驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的原理在

5、多工驅(qū)動(dòng)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(duì)比好）。 COM1COM7SEG1 SEG5 首先我們給出一個(gè)5×7點(diǎn)陣的液晶像素陣列，設(shè)定行驅(qū)動(dòng)電壓和列驅(qū)動(dòng)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(shí)有：V1=VDDV2V3V4V5V6，負(fù)壓系統(tǒng)。應(yīng)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(duì)電壓V2,V5和V3,V4分別設(shè)置在對(duì)應(yīng)中心的兩檔上。如令：V1-V6=VLCD，現(xiàn)將a=5,則分檔寬度為1/5VLCD，那么各

6、點(diǎn)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(qū)動(dòng)是交流驅(qū)動(dòng)，所以在列驅(qū)動(dòng)脈沖序列中，幅值V1和V6,V3和V4相互交換，在一個(gè)周期內(nèi)幅值為V1或V3,在另一個(gè)周期內(nèi)為V6或V4,從而實(shí)現(xiàn)交流驅(qū)動(dòng)的性能。在行驅(qū)動(dòng)脈沖序列中，不僅幅值V1和V6,V2和V5交替變化，而且相對(duì)于列驅(qū)動(dòng)脈沖序列還有相位變化，即相位差為180º。這樣才能實(shí)現(xiàn)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(shí)）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(shí)）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(shí)）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(shí)）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(shí)現(xiàn)比較好的對(duì)比度。 由此可推出一般性規(guī)律：1/a偏壓的動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)電壓分為a檔。各驅(qū)動(dòng)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(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：Layout線變得簡單，端子數(shù)較少。 缺點(diǎn)：Duty數(shù)越高，驅(qū)動(dòng)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(gè)Frame周期里，Segment的波形變化次數(shù)多，而Common的波形變化次數(shù)少，HI-FAS的驅(qū)動(dòng)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(hào)干擾。使用HI-FAS技術(shù)的IC沒有Segment驅(qū)動(dòng)和Common驅(qū)動(dòng)共享型，只有單獨(dú)的Segment驅(qū)動(dòng)IC或Common驅(qū)動(dòng)IC，主要產(chǎn)品有Hitachi公司