LCD原理及驱动方法介绍和应用.pdf

ELAN MICROELECTRONICS CORP. PAGE: SH 1 OF 26 LCD 原理及驱动方法简介 1、LCD 显示器原理 LCD 是一种被动式显示器，其本身不发光，只是调节光的亮度。LCD 用液晶的扭曲－ 向列效应制成，这是一种电场效应，夹在两片导电玻璃电极间的液晶经过一定的处理，它内 部的分子呈90°的扭曲，当线性偏振光透过时其偏振面便会旋转90。当在玻璃电极上加上电 压后，在电场作用上，液晶的扭曲结构消失，其旋光作用也消失，偏振光便可直接通过。当 去掉电场后，液晶分子又恢复其扭曲结构。把这样的液晶置于两偏振片 之间，改变偏振相对 位置就可得到字的显示形式。LCD 七段显示器有 a~g 七段外，还有一个公共极 COM。可用 静态方式驱动，也可用动态方式驱动。前者加直流信号，后者加交流信号。今天所讲的LCD 驱动也是用动态方式驱动的。当加在 a~g 七段中的某一电极的方波与公共电极 COM 上的方 波信号同相时，相对电压为0，则该段不显示；当加在某段电极上的方波与公共电极COM 的 方波反相时，则有幅值二倍于方波幅值的电压加在液晶上，该段将显示。为了延长液晶显示 器的使用寿命，要求其方波电压的下平均值为0，也就是说要保证其为对称方波。 COM SEG COM-SEG LCD不亮 COM SEG COM-SEG LCD亮 2、LCD 的驱动方式 液晶显示器的驱动方式由电极引线的选择方式确定。一般有静态驱动和时分割驱动两种。 A、静态驱动方式： 一般是在COM 口加一恒定的交变方波信号，通过控制SEG 的电压变化而在LCD 间产生 所需的0 电压或两倍幅值的交变电压，达到对LCD 进行亮灭的控制。这样一个七段的LCD 就需要8 个口进行驱动。 B、时分割驱动方式： 当显示字段增多时，为了减少引出线和驱动回路数，就要采用时分割驱动方式。时分割驱 动方式通常采用电压平均化法，其占空比用 1/2、1/4、1/8、1/ 16、1/32 等，偏比有 1/2、 1/3、1/4、1/5 等，其分母数字越大，则其清晰度越高。 在点阵式LCD 中，使用了行驱动与列驱动，使在所选通点上的电压大于开启电压。但由 于多点共用一个电极，在选通点外的非选通点上也加有电压，从而使清晰度下降。如果在 LCD OF EM78P447N DEV BOARD ELAN MICROELECTRONICS CORP. PAGE: SH 2 OF 26 非选通点上加只有选通点电压的1/2 的电压，使非选通电压值低于显示的截止电压，以减 少交叉效应的影响，这就是1/2 偏压（bais ）法。 下面以1/2bais，1/3duty 为例讲一讲4 位半LCD 显示器，怎样通过用通用I/O 口来实 现LCD 的时分割驱动。电路示意图如图所示，由于是1/2bais 的LCD，因此就需在COM 口产生三种电压:0V、1/2VDD、VDD。实现方法如下：如果将I/O 口作为输入口，则产生 1/2VDD 的电压；如果作为输出口，若输出低电平，则产生0V 电压；若输出高电平，则 产生VDD 电压。三个COM 口的输出波形如下图所示。 电路示意图： VDD R1 R3 R5 10K 10K 10K LCD EM78P447S P70 COM1 P71