赞助论坛
  • 3789阅读
  • 0回复

液晶显示器件直接驱动法系列:静态驱动法 [复制链接]

楼层直达
发帖
10
精华
0
金币
-15
威望
0
贡献
0
好评
0
注册
2011-06-10
楼主    manfeishi 发表于: 2011-09-13 16:45:11 
直接驱动法是指驱动电压直接施加在像素电极上,使液晶显示直接对应于所施驱动电压信号的一种驱动方法。由于它相对于有源驱动法中驱动电压是施加于TFT等有源电路上,再间接对像素电极提供驱动电压信号,故称为直接驱动法。这是一种常见的、应用最广泛的驱动方法。可适应于TN, STN, FIC, DS, GH等多种类型的液晶显示器件。根据寻址方式的不同,直接驱动法可划分为静态驱动和动态驱动;根据驱动频率的不同,直接驱动法又可划分为单频驱动和双频驱动等。表3-2给出了按不同分类方一法对直接驱动的分类。

直接驱动法
LCD特性
非存储型,存储型
驱动极性
直流驱动,交流驱动
寻址方式
静态驱动,动态驱动
驱动频率
单频驱动,双频驱动

  下面仅以静态驱动法、[]双频驱动法[/url]、动态驱动法为例来说明直接驱动法,本篇先介绍静态驱动法
静态驱动法
  静态驱动法是指在像素前后电极士几施加驱动电压时呈显示状态,不施加驱动电压时则呈非显示状态的一种直接驭动方法从前面叙述可知,液晶显示器不宜施加直流电压.故静态驱动法施加到电极上的电压信号为交变信号,也就是说静态驱动方法的基本思想是在相对应的一对电极间连续外加电场或不外加电场.如图3-1所示。这种驱动的驱动电路实现原理如图3-2所示.而驱动波形为图3-3所示的静态波形。

由图3-3及图3-1的工作原理可以看出,当公用电极(又称为背电极)上施加一个持续的占空比为50%的连续方波,同时在显示器的某些像素的笔段电极(又称为前电极),施加一个与背电极COM上的电压波型相位相反、幅值相等、频率相同的脉冲串时,则这些像素的前后电极间(实为液晶间)即可建立起一个交流电场,从而这些像素的信息得以显示。而此时,在其他笔段电极上施加的是一串与背电极COM上电压的波形频率、相位、幅度完全相同的波形,则这些笔段像索部位的前后电极间不形成电场,自然这些部位也就不能显示了。具体实现电路可参照图3-2,首先将晶体振荡器的高频脉冲经分频后产生方波(共用波形)接入异或门的一端,并将此信号接到液晶显示器件的公用电极上当异或门的另·端接导通断开信号时.即可得到与共用波形反向的笔段波形,从而实现显示。为了便于读者理解,表3-3给出了图3-2所示异或门电路的真值衣,从该真值表及图3-2可以明确看出,在液晶显示器件的笔段电极与公用电极上所形成的信号便为向液晶显示器件施加的驱动电压。
导通断开信号(A)电平
公用波形(B)电平
笔段波形(B)电平
液晶驱动电压
液晶显示与否
0
0
0
0
不显示
0
1
0
0
不显示
1
0
1
1
显示
1
1
0
1
显示

  当液晶显示器件上显示像素众多时,如点阵型液晶显示器件,为了节省庞大的硬件驱动电路,在液晶显示器件电极的制作与排列上作了加工,实施了矩阵型的结构,即把水平一组显示像素的背电极都连在一起引出,称之为行电极,把纵向一组显示像素的段电极都连接起来一起引出,称之为列电极。在液晶显示器件上的每一个显示像素都由其所在的列与行的位置唯一确定。在驱动方式上相应地采用了类同于CRT扫描方法。液晶显示的动态驱动法是循环地对各行电极施加选择脉冲,同时所有为显示数据的列电极给出相应的选择或非选择的驱动脉冲,从而实现某行所有显示像素的显示功能,这种行扫描是逐行顺序进行的,循环周期很短,使得液晶显示屏上呈现出稳定的图像。我们把液晶显示的扫描驱动方式称为动态驱动法。
  在一帧中每一行的选择时间是均等的。假设一帧的扫描行数为N。扫描时间为1。那么一行所占有的选择时间为一帧时间的1/N,液晶显示的驱动方法中把这个值,即一帧行扫描数的倒数称为液晶显示驱动的占空比系数,在同等驱动电压V的条件下,扫描行数的增多将使液晶显示的占空比下降,从而导致了变电场电压有效值的下降,降低了显示质量。因此随着显示屏的增大、显示行数的增多,为了保证显示的质量,就需适度地提高驱动电压或采用双屏电极排布。
  所以,静态驱动是指在像素前后电极上施加电压信号时则呈现显示状态,不施加电压时则呈现非显示状态,一般来说,字段式显示、棒形模拟显示和点阵的示波器显示都可适应静态显示。下面分别以字段式液晶显示及示波器显示图为例说明静态驱动法的具体应用。
  (1)字段式液晶显示静态驱动法这类液晶显示器件应用最早,使用最广。所有的计时、计数用液晶显示几乎都是字段型液晶显示器。不过,并非所有字段液晶显示器件都是静态驱动,只有电极排列如图3-4所示时,才是使用静态驱动法进行驱动的。
从前面叙述可知,液晶显示器件不宜施加直流电压,故静态驱动法施加到电极上的应该是交流波形。


  (2)示波器显示的静态驱动示波器用[url=http://www.leehon.com]TFT液晶屏[/url]虽然也是按照点矩阵方式设计的像素电极排列,如图3-5所示,但是用这种显示器显示各种被测的波形时,在任何一幅中,任何一个Y电极中只会有一个X电极与其选通,所以我们可以设计一种特殊的静态驱动方法进行驱动。

该驱动方法是利用示波器的独特显示特点在X,Y电极上施加如图3-6所示的驱动时序。图中Ys为该帧中所有非选通Y电极所施加的波形,而Yss为该帧中选通Y电极上施加的波形。此时,若该帧中X1施加上如X0所示的波形,其他X电极均施加上电位V2,则在该帧中只有X1-Yss合成波形为2V,而X1-Ys为0V, X2-Ys为1V , X2-Yss也为1V、将液晶显示阔值设计为小于2V,大于2V则可以实现波形图显示。显然,在每一帧中,它具有动态驱动的特点。