1、1 LCD驅動方式及顯示原理 1 一 LCD的顯示原理 二 LCD的驅動方式 三 LCD驅動波形Vrms計算方式 四 最佳之duty與bias之計算方式 1 一 LCD的顯示原理 基本上 LCD是藉由電場加於液晶 改變其雙折射現像 並配合偏光片來決定光的路徑 1 偏光片的使用 使用偏光片 可決定光的行進路線 1 2 液晶的定向 可使液晶分子呈現規則的排列 3 液晶的定向 可使液晶分子呈現規則的排列後 達到扭轉的功能 不同型態之LCD有不同的扭轉角 1 4 加入電場後的液晶 當所加的電場強度高於液晶的臨限電壓時 改變原有的扭轉排列狀態 1 5 液晶與偏光片的效應組合 未加電壓 當光線通過上層偏光
2、片 以一特定的方向進入LCD後 藉由液晶的扭轉將光路徑旋轉至特定之角度 而得以穿透下層偏光片的透過軸向 施加電壓 原有液晶分子排列的狀態經過施加電壓後 已失去了旋轉光路徑的功能 因此光線無法透過直交的偏光片 7 二 LCD的驅動方式 Static 靜態 Multiplex 多工 1 StaticDriving 靜態驅動 a 驅動原理 數位信號 如下圖所示當方格內之信號為1時 則此時LCD點亮 反之 若方格內為0時 則此時LCD為不點亮的狀態 1 b 驅動方法 將每一個字節分別拉出一個Segment與Common相對應 且單獨驅動 不與其他Segment複合使用 當COM與SEG相減後 有AC電
3、壓信號 大於液晶的啟始電壓Vth 此SEG相對應的字節便會點亮 反之 COM與SEG相減後電壓為0V 此字節將不會被點亮 1 c 優缺點 1 優點 顯示效果良好 無鬼影 2 缺點 若顯示字節過多時 則因每個字節需要一個驅動電路 如此造成驅動電路的數量會增加許多 2 MultiplexDriving 多工驅動 a 靜態驅動與多工驅動比較 共需65條線 共需27條線 1 b 驅動原理 數位信號 1 8duty 1 2 3 4 5 6 7 8 8 1 c 驅動方法 ATYPE BTYPE 1 ATYPE驅動波形 下方兩張波形圖所示為當LCD顯示 A 時 ATPYE之驅動波形 1 2 ATYPE驅動方
4、法 如圖所示當C1電壓為V5時 此時對應之S1電壓為V2 C1電壓為VCC時 此時對應之S1電壓為V3 則此時C1 S1為不點亮狀態 而當C2電壓為V5時 此時S1電壓為VCC 而當C2電壓為VCC時 此時S1電壓為V5 則此時C2 S1為點亮狀態 VOP 5V 1 5BIAS 1 8DUTY 1 3 BTYPE驅動波形 下方兩張波形圖所示為當LCD顯示 A 時 BTPYE之驅動波形 1 4 BTYPE驅動方法 如圖所示當C1電壓為VCC時 此時對應之S1電壓為V3 C1電壓為V5時 此時對應之S1電壓為V2 則此時C1 S1為不點亮狀態 而當C2電壓為VCC時 此時S1電壓為V5 而當C2電
5、壓為V5時 此時S1電壓為VCC 則此時C2 S1為點亮狀態 1 3 ATYPE BTYPE比較 ATYPE BTYPE 1 在1個frame的時間內即完成一次正負半週的交替 2 IC KS0070 HD44780 等等 3 驅動Duty數越高時 其顯示效果越較BTYPE差 1 在2個frame的時間內完成一次正負半週的交替 2 IC ST7066 SED1561 等等 1 4 ATYPE波形M Frame Duty Bias定義 1 M信號週期 使液晶驅動波形變成交流電壓之信號 T12 Frame週期 從第1個COM掃到最後1個COM所用的時間 T23 Duty 掃描1個COM所用的時間 F
6、rame T1 T2 4 Bias V1 V2 ATYPE之COM1波形 若V1 1V V2 4VT1 2mS T2 16mS則1 M信號週期 T1 2mS2 M信號頻率 1 T1 500Hz3 Frame週期 T2 16mS4 Frame頻率 1 T2 62 5Hz5 Duty T1 T2 2ms 16mS 1 86 Bias V1 V2 1V 4V 1 4 1 若V1 1V V2 5VT1 1mS T2 16mS T3 32mS則1 M信號週期 T3 32mS2 M信號頻率 1 T3 31 25Hz3 Frame週期 T2 16mS4 Frame頻率 1 T2 62 5Hz5 Duty T
7、1 T2 1ms 16mS 1 166 Bias V1 V2 1V 5V 1 5 1 M信號週期 使液晶驅動波形變成交流電壓之信號 T32 Frame週期 從第1個COM掃到最後1個COM所用的時間 T23 Duty 掃描1個COM所用的時間 Frame T1 T2 4 Bias V1 V2 BTYPE之COM1波形 5 BTYPE波形M Frame Duty Bias定義 1 6 Bias計算方式 BIAS VCC V1 VCC V5 或 R1 R1 R2 R3 R4 R5 1 1 1 5 1 1 1 9 1 三 LCD驅動波形Vrms計算方式 1 Vrms計算方式 如左圖所示其電壓每格為1V 其時間每格為5秒 所以其Vrms 1 2 Von rms 計算方式 BTYPE VOP 5V 1 5BIAS 1 8DUTY 1 3 Voff rms 計算方式 BTYPE VOP 5V 1 5BIAS 1 8DUTY 1 四 最佳之duty與bias之計算方式 1
