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类型053液晶显示(第三部分).ppt

  • 上传人:hskm5268
  • 文档编号:12273077
  • 上传时间:2021-12-08
  • 格式:PPT
  • 页数:29
  • 大小:253KB
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    053液晶显示(第三部分).ppt
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    1、液晶显示 3 十一 液晶材料 1 对液晶材料的要求 1 在使用和存储的温度环境下都表现为液晶相 2 具有优良的化学稳定性 光化学稳定性及热稳定性 使用寿命长 3 粘度低 具有优良的响应特性 4 介电各向异性大 适于低电压工作 对于TN型显示器件 Vth 1 2 5 双折射率的大小适合于显示对比度的增加 6 弹性系数均衡 适合于多路传输驱动 弹性模量均衡表示各种变形的应变程度均衡 有利于电光特性曲线变陡 即有利于多路传输 7 分子排列的有序度高 适合于提高显示对比度 液晶显示的特点 1 液晶在直流电压作用下会发生电解作用 所以必须用交流驱动 并且限定交流成分中的直流分量不大于几十毫伏 2 由于液

    2、晶在电场作用下光学性能的改变是依靠液晶作为弹性连续体的弹性变形 响应时间长 所以交变电压的作用效果不取决于其峰值 在频率小于103Hz情况下 液晶透光率的改变只与外加电压的有效值有关 3 液晶单元是容性负载 液晶的电阻在大多数情况下可以忽略不计 是无极性的 即正压和负压的作用效果是一样的 十二 液晶显示器件的驱动技术 1 十二 液晶显示器件的驱动技术 2 7段电极的结构 矩阵电极结构 十二 液晶显示器件的驱动技术 2 矩阵图形液晶显示器件的电极排布 十二 液晶显示器件的驱动技术 2 有源矩阵电极排布 静态驱动LCD电极结构 十二 液晶显示器件的驱动技术 3 液晶显示的驱动方式 静态驱动 动态驱

    3、动 静态驱动波形 矩阵动态驱动技术 在X电极 扫描电极 上按时间顺序施加上一串扫描脉冲电压 与X电极同步 在Y电极上分别输入选通电压波形和非选通电压波形 使该行上若干像素点被选通 十二 液晶显示器件的驱动技术 4 信号 列 电极 扫描 行 电极 占空比 假设一帧的扫描行数为N 扫描一帧的时间为1 那么一行所占有的选通时间为一帧时间的1 N 占空比系数 在同等电压下 扫描行数的增多将使占空比下降 从而引起液晶像素上的交变电场电压的有效值下降 降低了显示质量 十二 液晶显示器件的驱动技术 5 交叉效应在动态驱动方式下 某一液晶像素 选择点 呈显示效果是由施加在行电极上的选择电压与施加在列电极上的选

    4、择电压的合成来实现的 与该像素不在同一行和同一列的像素 非选点 都处在非选状态下 与该像素在同一行或同一列的像素均有选择电压加入 称之为半选择点 该点的电场电压处于液晶的阈值电压附近时 屏上将出现不应有的半显示现象 使得显示对比度下降 这种现象叫做 交叉效应 十二 液晶显示器件的驱动技术 5 假定所有像素开始时都处于暗态 不透明 先在电极X1上加电压Va 并让Y1电极接地 而让其它电极开路 当外加电压Va足够高时 像素P12 P2l和P22上也会有Va 3电压 所以这些像素也会逐渐转变为亮态 随着行 列电极数日的增大 交叉效应的程度会加剧 十二 液晶显示器件的驱动技术 6 2 2矩阵液晶显示屏

    5、及其等效电路 交叉效应的主要原因 1 液晶器件具有双向 通导 特征 外加电压只根据阻抗大小来分配电压 2 电光特性不陡 十二 液晶显示器件的驱动技术 7 矩阵液晶显示屏及其等效电路 X扫描电极 Y信号电极 十二 液晶显示器件的驱动技术 7 电压分布 注 i j 为全选单元 i l 和 k j 为半选单元 l k 为非选单元 逐行扫描左明右暗画面的电压分布 即使N不是很大 选择点与半选择点电压也几乎是相等了 以上假定全部非选择行和列为开路 实际中非选择电极接地或为零伏 这种情况下在未选择电极之间也会有电压 其大小是选择电极间所施加电压V0的1 2 十二 液晶显示器件的驱动技术 8 抑制交叉效应的

    6、措施 在非选择点上施加适当电压 达到提高非选择点的电压 降低半选择点的电压 则结果是拉开了选择点与半选择点间的电压差 而同时又缩小了半选择点与非选择点间的电压差 交叉效应的主要表现 1 选择点与半选择点电压接近 当外加电压超过Vth后 半选择点也会逐渐呈显示状态 使对比度下降 2 半选择点与非选择点上电压不一样 如果它们由于交叉效应而变明 或变暗 状态不一样 则造成图面不均匀 十二 液晶显示器件的驱动技术 9 平均电压法 原理 把半选择点上的电压和非选择点上的电压平均化 各电极上施加的电压 X电极 选通 施加电压V1 X电极 非选通 施加电压0V Y电极 选通 施加电压V2 Y电极 非选通 施

    7、加电压1 aV1 各类像素上的电压 选择点 1 2 V1 V2 半选择点 1 1 1 3 1 4 1 1 a V1 2 2 3 2 4 2 V2非选择点 1 aV1 十二 液晶显示器件的驱动技术 10 十二 液晶显示器件的驱动技术 10 设加在选择点的总电压V0 V1 V2 令非选择单点电压于半选择电压绝对值相等 即 则 令 则 各类像素上的电压 选择点 1 2 V0 半选择点 1 1 1 3 1 4 b 2 b V0 2 2 3 2 4 2 1 bV0非选择点 1 bV0 十二 液晶显示器件的驱动技术 10 不同b值时平均电压各点上的电压值 注 V0 V1 V2 最佳偏压法 由于液晶显示器在

    8、电场作用下的响应时间总是大于每行的作用时间 并且经常大于一帧时间 所以要使液晶显示需要数帧电压作用的积累 电压的作用不取决于电压的瞬时值 而是在数帧时间的有效值 如要知道液晶显示器的对比度 就要求出某像素点作为全选择点的电压有效值和作为非选择点电压的有效值 它们的比正比于选通状态下的透过率 十二 液晶显示器件的驱动技术 11 作为全选择点时 在一帧时间内 只有一行的时间施加的电压为V0 其余N 1行时间内施加的电压为 V0 b 所以作为全选择点的均方电压为 十二 液晶显示器件的驱动技术 11 作为非选择点时 在一帧时间内 总有一行的时间处于半选择点 施加的电压为 b 2 V0 b 其余N 1行

    9、时间内施加的电压为 V0 b 所以 为了减小交叉效应 获得良好对比度的图象 必须 定义一个表示工作电压范围的裕度 十二 液晶显示器件的驱动技术 12 因为行数N已给定 必有一个b值使 max 由 b 0可求得 这时 所以 对于每一个最佳偏压比 使值为最大 十二 液晶显示器件的驱动技术 13 十二 液晶显示器件的驱动技术 14 max与N的关系 阈值陡度P 因为P 液晶屏扫描电极数目N由下式限制 TN型器件的P为1 2 1 5 可驱动3 8路 STN型器件的P 1 05 最大可驱动的路数为256 十二 液晶显示器件的驱动技术 15 十三 提高大容量液晶显示器件图象质量的方法 1 分割矩阵法 十三

    10、 提高大容量液晶显示器件图象质量的方法 2 多重矩阵法 1 空间灰度调制将一个像素划分为若干个单独可控的 子像素 控制子像素被选通数量 便可实现灰度显示 这种方法是不需要特殊的驱动 控制技巧 但是有很大的缺点 1 不可能将一个像素分割成很多个子像素 因此不可能产生很多的灰度级 2 增加了微细加工的成本 或者以牺牲分辨率为代价 3 增加驱动 控制电路数量 十四 液晶显示器件的灰度显示 1 2 时间灰度调制在一个时间单位内 控制显示选通 截止的时间长短 从而实现灰度显示 1 帧灰度调制以数帧为一时间单元 控制显示像素选通的帧数 即可实现灰度调制 例如取4帧为一时间单位 从全部选通到全部不选通可以实现5个灰度级别 缺点 会引起灰度级别的闪烁 由于液晶响应时间速度慢 不可能用增加帧频来解决 所以必然导致活动图象显示变慢 十四 液晶显示器件的灰度显示 2 2 脉冲灰度调制调制数据脉冲的宽度 即可实现一个个像素上的灰度调制 由于液晶对过窄脉冲不能响应 所以一般限于以4位移位寄存器调制16级灰度 即列信号的宽度有16种组合 十四 液晶显示器件的灰度显示 3

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