TN液晶顯示屏的驅動
TN液晶顯示屏采用靜態(tài)驅動方式。所謂靜態(tài)驅動,是指在所顯示的像素電極和共用電極上,同時連續(xù)地施加驅動電壓,直到顯示時間結束。由于在顯示時間內(nèi)驅動電壓一直保持,故稱做靜態(tài)驅動。下面以最常用的筆段式TN液晶顯示屏為例進行說明。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/167632.htm筆段式TN液晶顯示屏是通過段形顯示像素實現(xiàn)顯示的。段形顯示像素是指顯示像素為一個長棒形,也稱筆段形。在數(shù)字顯示時,常采用七段電極結構,即每位數(shù)由一個“8”字形公共電極和構成“8”字圖案的七個段形電極組成,分別設置在兩塊基板上,如圖1所示。
圖1七段筆段式液晶顯示屏的電極排列圖
每個筆段的驅動電壓為AC 3~5V,頻率有32Hz、167Hz、200Hz幾種,工作時在背電極(COM)上持續(xù)加上占空比為1/2的連續(xù)方波,在要顯示的筆段上施加一個與背電極上的電壓波形相位相反、幅值相等、頻率相同的連續(xù)方波,則在被顯示筆段上加有正、負交替的兩倍于方波幅值的電壓,它應大于液晶顯示器件的閾值電壓14h;而在不需要顯示的筆段上施加一個與背電極上的電壓波形相位相同、幅值相等、頻率相同的波形,則該筆段上不能形成電場,當然也就不能顯示。圖2所示是一個筆段電極的液晶顯示屏驅動電路原理和波形圖。
圖2 一個筆段電極的液晶顯示屏驅動電路原理和波形圖
圖2(a)是一個異或門電路。輸入端A是由振蕩電路產(chǎn)生的方波振蕩脈沖勺并且直接與液晶顯示屏的COM端連接。輸入端B可接入高、低(ON/OFF)電平,用于控制電極的亮與滅。異或門的輸出端C接液晶顯示屏的筆段端前電極(a、b、c、d、e、f或g端)。
從圖2(b)所示的異或門真值表中可以得到液晶顯示屏(LCD)兩端的交流驅動波形,如圖2(c)所示??梢?,當字段上兩個電極的電壓相位相同時,兩電極之間的電位差為零,該字段不顯示;當此字段上兩個電極的電壓相位相反時,兩電極之間的電位差為兩倍幅值的方波電壓,該字段呈現(xiàn)黑色。
液晶顯示屏的驅動與LED的驅動有很大的不同。對于LED,在其兩端加上恒定的導通或截止電壓便可控制其亮或暗。而LCD,由于其兩極不能加恒定的直流電壓,因而給驅動帶來復雜性。一般應在LCD的公共極(一般為背極)加上恒定的交變方波信號,通過控制前極的電壓變化而在LCD兩極間產(chǎn)生所需的零電壓或兩倍幅值的交變電壓以達到顯示屏亮、滅的控制。
圖3所示是七段液晶顯示屏的電極配置和靜態(tài)驅動電路圖。七段共用一個背電極COM,前電極a、b、c、d、e、f、g互相獨立,每段各加一個異或門進行驅動。
圖3 七段液晶顯示屏的電極配置和靜態(tài)驅動電路圖
目前,市場上已有許多LCD驅動集成芯片,已可將多個LCD驅動電路集成到—起,使用起來十分方便。
筆段式靜態(tài)驅動有這樣兩個特點:①各電極的驅動相互獨立,互不影響;②在顯示期間,驅動電壓一直保持,使液晶充分驅動。因而靜態(tài)驅動與下面介紹的動態(tài)驅動相比,具有對比度好、亮度高、響應快等優(yōu)點。靜態(tài)驅動的缺點是每個筆段形電極需要一個控制元件,當顯示數(shù)字的位數(shù)很多時,相應的驅動元件數(shù)和引線端子數(shù)就會太多,因而它的應用受到限制,只適合于位數(shù)很少的筆段電極顯示。
注意:
對于液晶顯示屏,必須注意以下幾點:
(1)驅動液晶顯示屏時,不宜施加直流電壓,否則,會使液晶產(chǎn)生電解和電極老化,從而大大降低液晶顯示屏的使用壽命,所以,液晶顯示屏必須采用交流電壓進行驅動,并且限定交流成分中的直流分量不大于幾十毫伏。
(2)由于液晶在電場作用下光學性能的改變是依靠液晶作為彈性連續(xù)體的彈性變形,響應時間長,所以交變驅動電壓的作用效果不取決于其峰值,在頻率小于10' Hz隋況下,液晶透光率的改變只與外加電壓的有效值有關。
(3)液晶單元是容性負載,液晶的電阻在大多數(shù)情況下可以忽略不計,是無極性的,即正壓和負壓的作用效果是一樣的。
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