《LCD绪论ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《LCD绪论ppt课件（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、液晶显示液晶显示液晶显示液晶显示应用技术应用技术应用技术应用技术讲座讲座讲座讲座 第一部分第一部分第一部分第一部分驱动电路设计驱动电路设计驱动电路设计驱动电路设计1；.清华大学电子工程系清华大学电子工程系清华大学电子工程系清华大学电子工程系雷有华雷有华Email：Tel：627818422；.笫笫笫笫1 1 1 1章章章章 绪绪绪绪 论论论论 1.11.1 引言引言引言引言1.21.2 液晶显示器件驱动基础液晶显示器件驱动基础液晶显示器件驱动基础液晶显示器件驱动基础 1.31.3 液晶显示模块的电路构成液晶显示模块的电路构成液晶显示模块的电路构成液晶显示模块的电路构成3；.1.11.1 引言引
2、言引言引言n液晶显示器件是被动型显示器件。液晶显示器件是被动型显示器件。n液液晶晶显显示示技技术术开开始始得得到到应应用用仅仅仅仅是是20多多年年前前的的事事情情。但但是是，由由于于液液晶晶显显示示器器（LCD：Liquid Crystal Display）的各种优越性能，目前已得到了广泛的应用。的各种优越性能，目前已得到了广泛的应用。n从从液液晶晶电电子子手手表表、手手机机、计计算算器器、数数码码相相机机、数数码码摄摄像像机机到到液液晶晶电电视视、便便携携式式计计算算机机等等，液液晶晶显显示示器器正正越越来来越越为为人人们们所所熟熟悉悉，并并大大有有与与CRT平平分分秋秋色色，甚甚至至取取而
3、代之的趋势。而代之的趋势。n液液晶晶显显示示器器的的发发展展从从TN技技术术（扭扭曲曲向向列列型型）到到STN技技术术（超超扭扭曲曲向向列列型型）到到TFT技术（技术（薄膜晶体管型薄膜晶体管型）。）。 n液晶综合参数测试系统可以测量液晶综合参数测试系统可以测量 LCD的电的电光光特性参数。特性参数。n液晶屏在线测试仪液晶屏在线测试仪可以可以对对液晶显示屏液晶显示屏进行进行质量检查。质量检查。4；.1.1.1 1.1.1 液晶显示器件液晶显示器件液晶显示器件液晶显示器件的分类的分类的分类的分类n分为无源液晶显示器和有源（矩阵）液晶显示器两大类。分为无源液晶显示器和有源（矩阵）液晶显示器两大类。n
4、无源液晶显示器常见的种类有：无源液晶显示器常见的种类有：扭曲向列液晶显示器（扭曲向列液晶显示器（TN-LCD）；）；超扭曲向列液晶显示器（超扭曲向列液晶显示器（STN-LCD）；）；宾主液晶显示器（宾主液晶显示器（GH-LCD）；）；电控双折射液晶显示器（电控双折射液晶显示器（ECB-LCD）；）；相变液晶显示器（相变液晶显示器（PC-LCD）；）；铁电液晶显示器（铁电液晶显示器（FE-LCD）；）；双稳态液晶显示器（双稳态液晶显示器（BCT-LCD）等。等。其中使用得最为广泛的是其中使用得最为广泛的是TN-LCD和和STN-LCD两大类。两大类。5；.1.1.1 1.1.1 液晶显示器件液晶
5、显示器件液晶显示器件液晶显示器件的分类的分类的分类的分类（续（续（续（续1 1 1 1）n有源（矩阵）液晶显示器（有源（矩阵）液晶显示器（AM-LCD）：）：最常见的是薄膜晶体管液晶显示最常见的是薄膜晶体管液晶显示( (TFT-LCD) )。主要应用于大容量动态视频显示，如笔记本电脑。主要应用于大容量动态视频显示，如笔记本电脑。AM-LCD由由于于制制造造工工艺艺上上难难度度较较大大，目目前前只只有有日日、韩韩、美美等等少少数数国国家家有有能能力力生产，我国台湾省也能生产。生产，我国台湾省也能生产。我国大陆地区也有北京的京东方和长春能生产。我国大陆地区也有北京的京东方和长春能生产。6；.1.1
6、.2 1.1.2 液晶显示模块液晶显示模块液晶显示模块液晶显示模块的的的的基本基本基本基本结构结构结构结构n液液晶晶显显示示模模块块（LCM）是是一一种种将将液液晶晶显显示示器器件件、连连接接件件、集集成成电电路路、PCB、背背光源、结构件装配在一起的组件。光源、结构件装配在一起的组件。 （请参考液晶显示模块分解的结构）（请参考液晶显示模块分解的结构）液晶显示器件：表面蒸镀有液晶显示器件：表面蒸镀有ITO导电的玻璃基板、液晶、偏振片。导电的玻璃基板、液晶、偏振片。 连接件：导电橡胶、热压导电胶带、连接件：导电橡胶、热压导电胶带、TAB。集成电路：控制器、行和列集成电路：控制器、行和列驱动驱动器
7、等。器等。PCB：电源、控制器、行和列：电源、控制器、行和列驱动驱动器等的连接电路。器等的连接电路。背光源：背光源：LED、CCF、VFD、EL、OEL、FED。结构件：将上面各部件装配在一起的结构件。结构件：将上面各部件装配在一起的结构件。7；.1.1.3 1.1.3 液晶显示器件液晶显示器件液晶显示器件液晶显示器件的的的的基本特性和参数基本特性和参数基本特性和参数基本特性和参数 nLCD类类型型虽虽然然很很多多，结结构构也也千千差差万万别别，但但它它们们的的显显示示原原理理是是基基本本相相同同的的，驱驱动动方法也是基本一致的。方法也是基本一致的。n液晶具有液体所具有的流动性，同时也具有晶体
8、的各向异性、双折射等特性。液晶具有液体所具有的流动性，同时也具有晶体的各向异性、双折射等特性。n可可以以通通过过对对液液晶晶施施加加电电场场，使使它它的的分分子子排排列列发发生生改改变变，从从而而使使液液晶晶的的光光学学性性质质发生变化。这样，就将电信号转变为人眼可见的光信号。发生变化。这样，就将电信号转变为人眼可见的光信号。n液液晶晶显显示示器器件件的的基基本本特特性性有有：阈阈值值特特性性（电电光光特特性性）、响响应应特特性性、对对比比度度- -视视角角特性、其他重要的特性（温度特性、功耗特性、色度特性等）。特性、其他重要的特性（温度特性、功耗特性、色度特性等）。8；.1.1.3 1.1.
9、3 液晶显示器件液晶显示器件液晶显示器件液晶显示器件的的的的基本特性和参数（续基本特性和参数（续基本特性和参数（续基本特性和参数（续1 1 1 1）一。阈值特性参数一。阈值特性参数 n阈阈值值特特性性参参数数描描述述了了液液晶晶显显示示器器的的相相对对光光透透射射率率（或或者者反反射射率率）随随驱驱动动电电压压的的升高而发生变化的规律。升高而发生变化的规律。n阈阈值值特特性性参参数数主主要要用用阈阈值值电电压压Vth、中中值值电电压压V50、饱饱和和电电压压Vsat和和陡陡度度 来来描描述述。典典型型的的电电光光曲曲线线如如下下图图所所示示。其其中中横横坐坐标标是是驱驱动动电电压压的的有有效效
10、值值，纵纵坐坐标标是是相相对对透透射射率率，液液晶晶屏屏的的显显示示模模式式是是正正性性显显示示（即即白白底底黑黑字字）。Vth、V50和和Vsat的的定定义义如如下下图所示，陡度图所示，陡度 = Vsat / Vth。n液液晶晶显显示示器器可可以以看看作作一一个个容容性性器器件件，它它的的显显示示是是对对驱驱动动电电压压的的有有效效值值作作出出响响应应（功功率率）。在在静静态态显显示示时时，显显示示驱驱动动电电压压只只要要选选择择高高于于饱饱和和电电压压，非非显显示示电电压压选选择低于阈值电压，就能够得到较好的显示效果。在动态显示时，可以进行计算。择低于阈值电压，就能够得到较好的显示效果。在
11、动态显示时，可以进行计算。 9；.1.1.3 1.1.3 液晶显示器件液晶显示器件液晶显示器件液晶显示器件的的的的基本特性和参数（续基本特性和参数（续基本特性和参数（续基本特性和参数（续2 2 2 2）一一。阈阈值值特特性性参参数数：阈阈值值特特性性参参数数是是决决定定一一种种液液晶晶材材料料到到底底能能用用到到多多大大显显示示容容量量的液晶屏的决定性参数。的液晶屏的决定性参数。 10；.1.1.3 1.1.3 液晶显示器件液晶显示器件液晶显示器件液晶显示器件的的的的基本特性和参数（续基本特性和参数（续基本特性和参数（续基本特性和参数（续3 3 3 3）二。响应特性参数二。响应特性参数 n响响
12、应应特特性性参参数数是是描描述述液液晶晶屏屏的的光光透透射射率率（或或反反射射率率）在在改改变变驱驱动动电电压压的的选选择择状状态（由选择态到非选择态或由非选择态到选择态）时变化快慢的物理参数。态（由选择态到非选择态或由非选择态到选择态）时变化快慢的物理参数。n响响应应特特性性参参数数主主要要用用开开启启时时间间Ton，关关闭闭时时间间Toff，上上升升时时间间Tr和和下下降降时时间间Td来来描描述述。典典型型的的响响应应特特性性曲曲线线如如下下图图所所示示。其其中中横横坐坐标标是是时时间间，纵纵坐坐标标是是相相对对透透射射率率，液液晶晶屏屏的的显显示示模模式式是是正正性性显显示示（即即白白底
13、底黑黑字字）。Ton、Toff、Tr和和Td的的定定义义如如下下图图所示。所示。n一一般般的的TN-LCD的的响响应应速速度度在在几几十十毫毫秒秒到到300毫毫秒秒之之间间，在在用用作作视视频频显显示示时时，会会产生拖尾现象；而有些液晶显示器有非常快的响应速度，如铁电液晶显示器等。产生拖尾现象；而有些液晶显示器有非常快的响应速度，如铁电液晶显示器等。 11；.1.1.3 1.1.3 液晶显示器件液晶显示器件液晶显示器件液晶显示器件的的的的基本特性和参数（续基本特性和参数（续基本特性和参数（续基本特性和参数（续4 4 4 4）二二。响响应应特特性性参参数数：液液晶晶响响应应特特性性主主要要影影响
14、响显显示示器器内内容容的的更更新新速速度度，响响应应速速度度慢慢的，在显示效果上就表现为拖尾现象。的，在显示效果上就表现为拖尾现象。12；.1.1.3 1.1.3 液晶显示器件液晶显示器件液晶显示器件液晶显示器件的的的的基本特性和参数（续基本特性和参数（续基本特性和参数（续基本特性和参数（续5 5 5 5）三。对比度三。对比度- -视角特性视角特性 n对比度对比度- -视角特性参数包括两个方面：视角特性参数包括两个方面：一一是是在在特特定定的的温温度度、特特定定的的方方位位角角下下，对对比比度度随随驱驱动动电电压压的的变变化化而而变变化化，即即对比度曲线；对比度曲线；二二是是在在特特定定温温度
15、度、固固定定的的驱驱动动条条件件下下，对对比比度度在在给给定定的的立立体体空空间间范范围围内内的的分分布情况，即对比度布情况，即对比度- -视角特性曲线。视角特性曲线。13；.1.1.3 1.1.3 液晶显示器件液晶显示器件液晶显示器件液晶显示器件的的的的基本特性和参数（续基本特性和参数（续基本特性和参数（续基本特性和参数（续6 6 6 6）三。对比度三。对比度- -视角特性视角特性 n对比度曲线：下图是对比度定义图。对比度曲线：下图是对比度定义图。14；.1.1.3 1.1.3 液晶显示器件液晶显示器件液晶显示器件液晶显示器件的的的的基本特性和参数（续基本特性和参数（续基本特性和参数（续基本
16、特性和参数（续7 7 7 7）三。对比度三。对比度- -视角特性视角特性 n对比度曲线对比度曲线：测测出出选选通通电电压压和和非非选选通通电电压压情情况况下下的的两两条条电电光光特特性性曲曲线线，则则可可以以计计算算出出对对比比度数值。度数值。对比度定义如下：对比度定义如下：负性材料：负性材料：正性材料：正性材料：15；.1.1.3 1.1.3 液晶显示器件液晶显示器件液晶显示器件液晶显示器件的的的的基本特性和参数（续基本特性和参数（续基本特性和参数（续基本特性和参数（续8 8 8 8）三。对比度三。对比度- -视角特性视角特性 n对比度对比度- -视角空间分布特性：视角空间分布特性：对比度对
17、比度- -视角特性反映了对比度在空间分布的状况，也是一个重要的参数。视角特性反映了对比度在空间分布的状况，也是一个重要的参数。理理想想的的显显示示器器，它它的的对对比比度度在在空空间间的的分分布布是是一一个个常常数数，即即在在各各个个方方向向上上观观察察显示器，它给人的感觉是一样的。显示器，它给人的感觉是一样的。由于液晶显示器是由于液晶显示器是被动型显示器件被动型显示器件，因此它的视角特性就受到较大的限制。，因此它的视角特性就受到较大的限制。视视角角特特性性不不太太好好是是液液晶晶显显示示器器的的一一个个比比较较明明显显的的缺缺点点，如如何何尽尽可可能能扩扩大大液液晶晶显显示示器器的的视视角角
18、，是是摆摆在在我我们们面面前前的的一一个个重重要要的的课课题题。下下图图是是对对比比度度- -视视角角特特性性测试的原理图。测试的原理图。 16；.1.1.3 1.1.3 液晶显示器件液晶显示器件液晶显示器件液晶显示器件的的的的基本特性和参数（续基本特性和参数（续基本特性和参数（续基本特性和参数（续9 9 9 9）三。对比度三。对比度- -视角特性视角特性 n对比度对比度- -视角空间分布特性：下图是对比度视角空间分布特性：下图是对比度- -视角特性测试的原理图。视角特性测试的原理图。 17；.1.1.3 1.1.3 液晶显示器件液晶显示器件液晶显示器件液晶显示器件的的的的基本特性和参数（续基
19、本特性和参数（续基本特性和参数（续基本特性和参数（续10101010）三。对比度三。对比度- -视角特性视角特性 n要测出对比度在空间分布的特性，一般分两个方向的角度进行扫描：要测出对比度在空间分布的特性，一般分两个方向的角度进行扫描：一个是一个是 方向的角度，即方向的角度，即视角视角 扫描扫描；另一个是另一个是 方向的角度，即方向的角度，即方位角方位角 扫描扫描。18；.1.1.3 1.1.3 液晶显示器件液晶显示器件液晶显示器件液晶显示器件的的的的基本特性和参数（续基本特性和参数（续基本特性和参数（续基本特性和参数（续11111111）三。对比度三。对比度- -视角特性视角特性 n下图所示
20、的等对比度视角曲线和等视角对比度曲线图。下图所示的等对比度视角曲线和等视角对比度曲线图。( (a) a) 等对比度视角曲线图等对比度视角曲线图 ( (b) b) 等视角对比度曲线图等视角对比度曲线图 19；.1.1.3 1.1.3 液晶显示器件液晶显示器件液晶显示器件液晶显示器件的的的的基本特性和参数（续基本特性和参数（续基本特性和参数（续基本特性和参数（续12121212）四。其他重要的特性四。其他重要的特性 n温度特性：温度特性是描述各种特性参数随着温度的变化而变化的规律。温度特性：温度特性是描述各种特性参数随着温度的变化而变化的规律。n功功耗耗特特性性：功功耗耗特特性性是是描描述述液液晶
21、晶屏屏在在正正常常工工作作条条件件下下功功耗耗电电流流的的大大小小，一一般般用用功耗电流的有效值来表示，通常包括全屏功耗和单个象素功耗两项。功耗电流的有效值来表示，通常包括全屏功耗和单个象素功耗两项。 n色色度度特特性性：液液晶晶显显示示器器对对于于不不同同波波长长的的光光谱谱，它它的的透透射射率率和和反反射射率率是是不不同同的的。在在测测试试系系统统中中，只只要要把把光光度度计计（光光电电倍倍增增管管）换换成成色色度度计计，对对于于单单个个波波长长的的数数据据处理是完全一致的。处理是完全一致的。n关关于于液液晶晶显示示的的电光光特特性性测测试试和和液液晶晶屏屏在在线线测测试试仪仪，请请参参考
22、考本本讲讲座座的的第第二二部部分分液晶显示的电光特性测试。液晶显示的电光特性测试。 20；.总结思考题（一）总结思考题（一）总结思考题（一）总结思考题（一）（1 1）什么叫做）什么叫做主主动型动型和和被动型显示器件被动型显示器件？请？请举例举例说明说明之之。（2 2）什么叫做）什么叫做无源液晶显示器和有源液晶显示器无源液晶显示器和有源液晶显示器？请？请各举一例各举一例说明说明之之。（3 3）什么叫做）什么叫做TN和和STN液晶显示器的阈值特性（电光特性）液晶显示器的阈值特性（电光特性）？阈值特性参数是阈值特性参数是如何定义和描述的？如何定义和描述的？（4 4）什么叫做）什么叫做TN和和STN液
23、晶显示器的响应特性液晶显示器的响应特性？响应特性参数是如何定义和描响应特性参数是如何定义和描述的？述的？（5 5）什么叫做）什么叫做对比度曲线对比度曲线？什么叫做？什么叫做对比度对比度- -视角特性曲线视角特性曲线？它们？它们是如何分别定是如何分别定义和测量的？义和测量的？（6 6）如何进行液晶显示器色度特性的测量如何进行液晶显示器色度特性的测量？21；.1.1.2 2 液晶显示器件驱动基础液晶显示器件驱动基础液晶显示器件驱动基础液晶显示器件驱动基础 nLCD类类型型虽虽然然很很多多，结结构构也也千千差差万万别别，但但它它们们的的显显示示原原理理是是基基本本相相同同的的，驱驱动动方法也是基本一
24、致的。方法也是基本一致的。n可可以以通通过过对对液液晶晶施施加加电电场场，使使它它的的分分子子排排列列发发生生改改变变，从从而而使使液液晶晶的的光光学学性性质质发生变化。这样，就将电信号转变为人眼可见的光信号。发生变化。这样，就将电信号转变为人眼可见的光信号。n由由于于液液晶晶是是有有机机化化合合物物，在在固固定定的的电电场场作作用用下下将将发发生生电电化化学学反反应应，从从而而导导致致液液晶材料的老化及失效。晶材料的老化及失效。n因因此此，施施加加在在液液晶晶上上的的电电场场应应为为交交流流电电场场，从从而而将将电电化化学学反反应应抵抵消消掉掉或或降降到到最最低限度。研究表明，长期应用条件下
25、，电信号的直流分量应小于低限度。研究表明，长期应用条件下，电信号的直流分量应小于50mV。n设计者设计者需要具有模拟电路、数字电路和单片机的基本知识。需要具有模拟电路、数字电路和单片机的基本知识。 22；.1.2.1 1.2.1 静态驱动法静态驱动法静态驱动法静态驱动法n静静态态驱驱动动法法是是获获得得最最佳佳显显示示质质量量的的最最基基本本的的方方法法。它它适适用用于于笔笔段段型型液液晶晶显显示示器器件的驱动。件的驱动。n静态驱动法电路如下图静态驱动法电路如下图所示。所示。每段的背电极每段的背电极BP连接在一块，而段电极相互独立；连接在一块，而段电极相互独立；振振荡荡器器的的信信号号经经分分
26、频频后后加加到到背背电电极极BP上上，而而段段电电极极的的脉脉冲冲信信号号由由显显示示选选择择信号信号A与时序脉冲通过逻辑异或产生；与时序脉冲通过逻辑异或产生；A=“1”时时，段段电电极极信信号号与与BP信信号号同同相相，该该像像素素上上电电场场为为零零；A=“0”时时，段段电电极信号与极信号与BP信号反相，该像素上建立了交流电场，从而实现了显示；信号反相，该像素上建立了交流电场，从而实现了显示；适当调整脉冲电压，可改变对比度。静态驱动的波形如下图所示。适当调整脉冲电压，可改变对比度。静态驱动的波形如下图所示。23；.1.2.1 1.2.1 静态驱动法（续静态驱动法（续静态驱动法（续静态驱动法
27、（续1 1 1 1）24；.1.2.2 1.2.2 动态驱动法动态驱动法动态驱动法动态驱动法n当当液液晶晶显显示示器器件件上上显显示示像像素素众众多多时时，把把水水平平一一组组显显示示像像素素的的背背电电极极都都连连在在一一起起引引出出，称称之之为为扫扫描描电电极极，把把纵纵向向一一组组显显示示像像素素的的段段电电极极都都连连接接起起来来一一起起引引出出，称称之为信号电极。之为信号电极。n驱动方式上则采用类似于驱动方式上则采用类似于CRT的扫描方法。的扫描方法。 n液晶显示器件上的每一个显示像素都由其所在的行与列的位置唯一确定。液晶显示器件上的每一个显示像素都由其所在的行与列的位置唯一确定。n
28、液液晶晶显显示示的的扫扫描描方方法法是是循循环环地地逐逐行行给给行行电电极极施施加加选选择择脉脉冲冲，同同时时在在列列电电极极上上给给出出该该行行显显示示数数据据转转换换成成的的选选通通或或非非选选通通的的驱驱动动信信号号，从从而而实实现现该该行行所所有有显显示示像像素素的显示。的显示。n这种扫描驱动方式就是动态驱动法。这种扫描驱动方式就是动态驱动法。25；.1.2.2 1.2.2 动态驱动法（续动态驱动法（续动态驱动法（续动态驱动法（续1 1 1 1）这这种种动动态态扫扫描描驱驱动动法法的的问问题题在在于于，当当只只点点亮亮液液晶晶屏屏上上的的某某一一点点时时，该该点点所所在在的的行行和列其
29、它各点都会受到该点所在行、列电极信号的影响，这被称为和列其它各点都会受到该点所在行、列电极信号的影响，这被称为“交叉效应交叉效应”。由由于于交交叉叉效效应应，其其它它未未被被选选择择的的点点也也有有可可能能因因此此而而被被点点亮亮。行行、列列电电极极越越多多，交交叉效应越复杂。这种现象使图像对比度大大下降，甚至不能正常显示。叉效应越复杂。这种现象使图像对比度大大下降，甚至不能正常显示。解决交叉效应的有效方法是解决交叉效应的有效方法是采用采用偏压法驱动。（参考偏压法驱动。（参考P147P147）由由于于动动态态驱驱动动采采用用了了偏偏压压法法，使使输输出出驱驱动动的的脉脉冲冲序序列列有有四四种种
30、 电电压压变变化化形形式式，因因此在驱动电路中就不能简单地采用异或门电路。此在驱动电路中就不能简单地采用异或门电路。26；.1.2.2 1.2.2 动态驱动法（续动态驱动法（续动态驱动法（续动态驱动法（续2 2 2 2）对液晶对液晶显示显示象素点阵的某一特定象素而言，它总是存在两种状态：亮与暗。象素点阵的某一特定象素而言，它总是存在两种状态：亮与暗。因此，施加到其上面的驱动波形就有两种：选择状态和非选择状态。因此，施加到其上面的驱动波形就有两种：选择状态和非选择状态。动动态态驱驱动动的的波波形形主主要要有有两两种种：A型型波波和和B型型波波，它它们们的的波波形形和和选选择择状状态态分分别别如如
31、下下图所示。图所示。27；.1.2.2 1.2.2 动态驱动法（续动态驱动法（续动态驱动法（续动态驱动法（续3 3 3 3）A型波型波其其中中，帧帧频频定定义义为为Freq = 1/T，占占空空比比定定义义为为Duty = T1/T， 偏偏压压比比定定义义为为Bias = V3/V1。 28；.1.2.2 1.2.2 动态驱动法（续动态驱动法（续动态驱动法（续动态驱动法（续4 4 4 4）B型波型波其其中中，帧帧频频定定义义为为Freq = 1/T，占占空空比比定定义义为为Duty = T1/T， 偏偏压压比比定定义义为为Bias = V3/V1。29；.1.2.3 1.2.3 液晶显示驱动方
32、框图液晶显示驱动方框图液晶显示驱动方框图液晶显示驱动方框图液晶显示驱动器应具有两项功能液晶显示驱动器应具有两项功能：完成交流驱动。必须具有受交流脉冲信号控制的电压转换电路，直接驱动液完成交流驱动。必须具有受交流脉冲信号控制的电压转换电路，直接驱动液晶电极。晶电极。生成生成“显示显示”和和“非显示非显示”控制信号。根据动态驱动的特点，配备相应的逻控制信号。根据动态驱动的特点，配备相应的逻辑电路，与外部控制器接口，并将控制信号输出给电压转换电路。辑电路，与外部控制器接口，并将控制信号输出给电压转换电路。液晶显示驱动器分为行驱动器和列驱动器两大类液晶显示驱动器分为行驱动器和列驱动器两大类, , 它们
33、的工作原理和电路构成基它们的工作原理和电路构成基本相同本相同, ,所不同的是所不同的是：列驱动器输入的数据是列选择信号列驱动器输入的数据是列选择信号, ,即写入的显示数据。行驱动器输入的数即写入的显示数据。行驱动器输入的数据是用于扫描行选择的帧信号据是用于扫描行选择的帧信号FLM。列驱动器移位时钟列驱动器移位时钟CP的作用是把列数据送入相应位置。行驱动器移位时钟的作用是把列数据送入相应位置。行驱动器移位时钟的作用是更换扫描行。的作用是更换扫描行。30；.1.2.3 1.2.3 液晶显示驱动方框图液晶显示驱动方框图液晶显示驱动方框图液晶显示驱动方框图（续（续（续（续1 1 1 1）31；.1.3
34、1.3 液晶显示器件的电路构成液晶显示器件的电路构成液晶显示器件的电路构成液晶显示器件的电路构成n参参考考：液液晶晶显显示示控控制制和和驱驱动动大大规规模模集集成成电电路路的的进进展展，雷雷有有华华 武武元元祯祯 电电子子技术应用技术应用 1994,(4).-28-31 1994,(4).-28-31。n段式液晶显示驱动段式液晶显示驱动LSI电路。电路。（一般）（一般）n点阵位图式液晶显示驱动点阵位图式液晶显示驱动LSI电路。电路。 （重点重点）n点阵字符式液晶显示驱动点阵字符式液晶显示驱动LSI电路。电路。 （一般）（一般）n点阵图形式液晶显示驱动点阵图形式液晶显示驱动LSI电路。电路。 （
35、重点重点）nTFT液晶显示驱动液晶显示驱动LSI电路电路。 （介绍介绍）（）（Thin-Film Trasistor）32；.1.3.1 1.3.1 段式液晶显示驱动段式液晶显示驱动段式液晶显示驱动段式液晶显示驱动LSILSI电路电路电路电路n段式液晶显示驱动段式液晶显示驱动LSI电路电路：n段式液晶显示器件主要是为了显示数字或固定图形。段式液晶显示器件主要是为了显示数字或固定图形。n多位液晶显示驱动器有两种结构形式：多位液晶显示驱动器有两种结构形式：一是用于段式液晶显示器件的驱动器，如一是用于段式液晶显示器件的驱动器，如MAXIM公司公司ICM7211等等；另另一一是是把把液液晶晶显显示示驱
36、驱动动器器作作为为ASIC的的一一部部分分，如如计计算算器器、电电子子表表、数数字字万万用表、有液晶显示驱动的专用单片机等。用表、有液晶显示驱动的专用单片机等。n多位液晶显示驱动器按数据输入方式可分为两类：多位液晶显示驱动器按数据输入方式可分为两类：一类为模拟量输入型，内有一类为模拟量输入型，内有A/D转换器转换器，如：如：ICL7106等；等；另一类为数字量输入型，例如：另一类为数字量输入型，例如：ICM7211等。等。33；.1.3.2 1.3.2 点阵位图式液晶显示驱动点阵位图式液晶显示驱动点阵位图式液晶显示驱动点阵位图式液晶显示驱动LSILSI电路电路电路电路n点阵位图式液晶显示驱动点
37、阵位图式液晶显示驱动LSI电路电路：这这类类LSI以以EPSON的的SEDl520，HITACHI的的HD6ll20和和TOSHIBA的的T7932等等为典型的控制为典型的控制LSI。其其特特点点是是按按点点阵阵位位图图式式方方式式来来控控制制液液晶晶屏屏的的某某一一象象素素亮亮或或不不亮亮。位位图图式式控控制制器，一般适用于小型液晶显示屏。器，一般适用于小型液晶显示屏。由于它们不带有字符点阵字库，所以文本显示时由于它们不带有字符点阵字库，所以文本显示时CPU负荷较大。负荷较大。34；.1.3.3 1.3.3 点阵字符式液晶显示驱动点阵字符式液晶显示驱动点阵字符式液晶显示驱动点阵字符式液晶显示
38、驱动LSILSI电路电路电路电路n点阵字符式液晶显示驱动点阵字符式液晶显示驱动LSI电路电路：这类这类LSI以以HITACHI的的HD44780等为典型的控制等为典型的控制LSI。在行列合一的液晶显示驱动控制器内还可以增加字库在行列合一的液晶显示驱动控制器内还可以增加字库, , 成为专用的字符型点成为专用的字符型点阵液晶显示驱动控制器。阵液晶显示驱动控制器。16字符字符2行的行的HD44780U芯片就是一个典型的范例芯片就是一个典型的范例, , 其电路原理其电路原理如下图所示如下图所示。其特点是在显示存储器与驱动器之间增加了其特点是在显示存储器与驱动器之间增加了5 7点阵字符的字模数据库点阵字
39、符的字模数据库（CGROM）。（参考：）。（参考：P583）字符库有两种形式，一种是固化在字符库有两种形式，一种是固化在HD4478U 内作为固定字符字模库，对使内作为固定字符字模库，对使用者提供字符代码表；另一种是随机写入的字符字模库用者提供字符代码表；另一种是随机写入的字符字模库, , 使用者自行建立专使用者自行建立专用字符的字模。用字符的字模。35；.1.3.3 1.3.3 点阵字符式液晶显示驱动点阵字符式液晶显示驱动点阵字符式液晶显示驱动点阵字符式液晶显示驱动LSILSI电路电路电路电路（续（续（续（续1 1 1 1）n字符型点阵液晶显示驱动控制器字符型点阵液晶显示驱动控制器HD447
40、80显示存储器内的数据不是要直接显示的数据，而是代表字符在字符发生器中显示存储器内的数据不是要直接显示的数据，而是代表字符在字符发生器中地址的字符代码地址的字符代码；该代码数据作为字符发生器的寻址指针，选择字符发生器中字符字模的首地该代码数据作为字符发生器的寻址指针，选择字符发生器中字符字模的首地址，然后由字符发生器输出，作为驱动器的驱动信号，址，然后由字符发生器输出，作为驱动器的驱动信号，如下图所示如下图所示。HD44780U 的显示存储器有的显示存储器有80个单元个单元, , 可以存储可以存储80个字符代码个字符代码, , 按照按照5 7 点阵字模计算点阵字模计算, , 最大可以控制最大可
41、以控制400 列列2 行的液晶显示器件。行的液晶显示器件。HD44780U是一种具有是一种具有40 路列驱动输出和路列驱动输出和16路行驱动输出的能够驱动路行驱动输出的能够驱动40 16 路的液晶显示器件。路的液晶显示器件。36；.1.3.3 1.3.3 点阵字符式液晶显示驱动点阵字符式液晶显示驱动点阵字符式液晶显示驱动点阵字符式液晶显示驱动LSILSI电路电路电路电路（续（续（续（续2 2 2 2）HD44780的的方方框框电电路路原原理图理图37；.1.3.3 1.3.3 点阵字符式液晶显示驱动点阵字符式液晶显示驱动点阵字符式液晶显示驱动点阵字符式液晶显示驱动LSILSI电路电路电路电路（
42、续（续（续（续3 3 3 3）n字符型驱动控制器字符型驱动控制器HD44780的的驱动程式驱动程式 38；.1.3.4 1.3.4 点阵图形式液晶显示驱动点阵图形式液晶显示驱动点阵图形式液晶显示驱动点阵图形式液晶显示驱动LSILSI电路电路电路电路n点阵图形式液晶显示驱动点阵图形式液晶显示驱动LSI电路电路：这这 类类 LSI以以 EPSON的的 SEDl330， HITACHI的的 HD61830和和 TOSHIBA的的T6963C为典型的控制为典型的控制LSI。其其特特点点是是LSI自自带带有有CGROM，也也可可产产生生标标准准的的128128个个ASCII字字符符供供用用户户调调用用。
43、（参考：（参考：P584）还用外接扩展还用外接扩展RAM，可可存储若干屏的显示数据，即是几幅图形的显示数据。存储若干屏的显示数据，即是几幅图形的显示数据。还还可可以以在在图图形形模模式式下下显显示示汉汉字字，具具有有丰丰富富的的显显示示控控制制指指令令。常常用用于于驱驱动动点点阵阵图形式液晶显示模块。图形式液晶显示模块。39；.1.3.5 1.3.5 TFTTFT液晶显示驱动液晶显示驱动液晶显示驱动液晶显示驱动LSILSI电路电路电路电路nTFT液晶显示驱动液晶显示驱动LSI电路电路：薄薄膜膜晶晶体体管管矩矩阵阵寻寻址址的的液液晶晶显显示示技技术术(TFTLCD)已已成成为为当当前前各各类类平
44、平板板显显示示(FPD)技技术术发发展展的的主主流流。也也是是液液晶晶显显示示技技术术向向CRT挑挑战战的的最最具具有有代代表表性性的的一一种显示方案。种显示方案。三三端端子子开开关关元元件件矩矩阵阵寻寻址址的的液液晶晶显显示示屏屏的的每每个个液液晶晶像像素素之之间间彼彼此此独独立立而而无无交交叉串扰效应。叉串扰效应。所所以以三三端端子子开开关关元元件件矩矩阵阵寻寻址址的的液液晶晶显显示示器器的的扫扫描描行行数数从从理理论论上上讲讲可可以以做做到到无穷，可实现大容量的信息显示。无穷，可实现大容量的信息显示。行行驱驱动动器器控控制制每每行行像像素素点点上上的的TFT开开关关态态，可可简简单单地地
45、开开或或关关某某一一行行所所有有的的TFT；某一列驱动器则控制更新该列像素颜色的明暗程度。某一列驱动器则控制更新该列像素颜色的明暗程度。40；.总结思考题（二）总结思考题（二）总结思考题（二）总结思考题（二）（7 7）什么叫做）什么叫做静态驱动法和动态驱动法静态驱动法和动态驱动法？为什么为什么驱动电压的驱动电压的波形波形必须必须是交流是交流的，的，而且而且对其直流分量还有一定的要求？对其直流分量还有一定的要求？（8 8）什么叫做）什么叫做动态驱动中的动态驱动中的“交叉效应交叉效应”？如何减小如何减小“交叉效应交叉效应”？（9 9）液晶显示控制和驱动大规模集成电路可以分为哪几类液晶显示控制和驱动大规模集成电路可以分为哪几类？各类的主要特点是各类的主要特点是什什么？么？ （1010）点阵字符式液晶显示驱动点阵字符式液晶显示驱动LSI HD44780的主要特点是的主要特点是什么？什么？41；.
