平板显示技术_C2 LCD_2液晶驱动.ppt

平板显示技术Flat Panel Display Technology 第2章 液晶显示 1 液晶简介 2 液晶物理性质 3 常用液晶显示器件介绍 4 液晶驱动原理（无源驱动、有源驱动） 主要内容 驱动是为了静态、动态显示画面，而画面包括色彩、亮度 如何产生色彩 如何产生灰度 寻址（与CRT的区别） LCD常用驱动方法 1、如何产生色彩 ？液晶本身不发光 ? ＝ 对光进行调制 ＝ 如何获得不同颜色的光 2、如何产生灰度? 发光强度或透光率与施加信号的关系 抖动法Dithering (面积分割） 分场显示 FRC （时间分割） Dithering+FRC 幅度调制－－PHM调制 PWM调制 液晶的频率响应 Example 1: 4分场就是把输入视频信号一个场周期分为四个子场，四个子场的发光时间比例为1∶2∶4∶8，OLED在四个子场的发光有效亮度比例也为1∶2∶4∶8。由于利用子场的组合可以得到16级灰度显示所对应的像素发光时间，所以可以实现视觉上的16级灰度。 写入—显示分离法见图。图中纵坐标表示由行驱动器选中的行，横坐标表示时间，阴影部分表示OLED发光的显示周期（DP）。每帧被分成四个子场（SF），四个子场中DP之比为1：2：4：8。在数据写入周期（WP），逐行往显示屏的象素单元写入显示数据，此时，所有的象素都不发光 . Sequential addressing Effect on luminance (1000*1000) 寻址方式对显示性能的影响 4 LCDs 驱动方式 如何进行液晶驱动？ 液晶器件原理：依靠外电场（或光、热）作用于初始排列的液晶分子上，由于分子各向异性，液晶分子排列发生改变，调制通过液晶器件的外界光，产生明与暗、遮与透和变色等效果，达到显示目的。 外加电压必须达到一定强度，即超过液晶显示器件的阈值并维持一定时间。牢记下列3个特点： 液晶在直流电压作用下会发生电解作用，需要交流驱动，直流分量不大于几十毫伏； 液晶在电场作用下发生弹性变形，响应时间长，作用效果与峰值无关，只与外加电压有效值有关； 液晶单元是容性负载，电阻多数情况可忽略，无极性。 LCDs 静态驱动 一般把LCD的背极（公共端COM）连到一个异或门的输入端Vc，LCD的另一极连接异或门的输出端Vsig，工作时Vc端加上频率固定的方波信号. 当控制端Vsig=“0”时，经异或后，Z端的电压将永远与Vc端相同，则LCD极板间的电位差为零，字段消隐不显示。 当控制端Vsig =“1”时，Vs端与Vc端电压反相位，则LCD极板间呈现反电压Vcs，且为2倍的电压幅值，此时字段显示。可见该字段是否显示完全取决于控制端Vsig。   多路驱动 Matrix addressing 无源驱动 不仅选通象素上施加有电压，非选通象素上也施加了电压。为偏压比Bias=1/a。 为使选通象素之间及非选通象素之间显示状态一致，必须要求选点电压Von一致，非选点电压Voff一致。 为了象素在选通电压作用下被选通；而在非选通电压作用下不选通，必须要求LCD的光电性能有阈值特性，且越陡越好。 由于材料和模式的限制，LCD电光曲线陡度总是有限的。因而反过来要求，即Von/Voff越大越好。 经理论计算，当Duty、Bias满足以下关系时，Von/Voff取极大值。 多路驱动方法的限制 LCD 动态驱动 即时间分割驱动法，又称多路驱动法。具体实施有如下几种方法： APT （平均电压法） IAPT Active addressing 多路驱动的缺点 象素上的电压不能任意改变，否则会影响其它象素上的电压，产生串扰（crosstalk）。交叉效应无法避免，随行、列数增加，影响越大。 交叉效应 多路驱动法 (振幅选择驱动法, APT) APT 驱动波形 IAPT 驱动波形 APT 与IAPT 方式比较 APT Addressing Low Voltage Segment Driver : 2D High Voltage Common Driver : 2F IAPT Addressing Offset +D for Positive Polarity Offset +F for Negative Polarity Voltage Range of Segment Driver : F+D Voltage Range of Common Driver : F+D 高容量多路驱动的对策 STN LCDs 規格 STN LCDs 驱动电压计算 STN LCDs Drivers 架构 Vertical Crosstalk of STN LCDs Vertical Crosstalk 的抑制 (一) V