位置:51电子网 » 技术资料 » 显示光电

液晶显示模块设计中应注意的几个问题

发布时间:2008/5/29 0:00:00 访问次数:452

随着信息产业的迅速发展,作为信息显示终端之一的lcd器件也得到了空前的发展。在fpd(flat panel display)器件中,lcd以其轻、薄、小、耗电低等优点而一枝独秀。

  为lcd配置了驱动电路,就形成了液晶显示模块lcm(liquid crystal module)。它的基本组成部件除了lcd、驱动电路外一般还有连接件、背光源等。液晶显示模块同一个系统中的其他电路一样,有简单的接口,并提供了丰富的控制显示的指令系统。为整机的开发节约了时间。下面讨论lcm设计中的应注意的几个问题及解决方法。


对比度
  对比度是描述一个显示器件在显示时前景(如显示的文字、图形等)和背景之间明暗差别大小的一个量。以正性液晶显示器件为例,对比度公式如下:
  cr=(n1/n2)×100%
  cr是对比度,n1是像素点未显示时的光线透过率,n2是像素点显示时的光线透过率。对比度越大,显示就越清楚,反之,则显示暗淡不清。lcd的对比度与其自身的特性关系较大,如电光特性曲线的陡度等。从电路驱动的角度来讲对比度的控制主要受下面几个参数的影响。

  ● 偏压电路
  设ic的驱动路数为n,那么驱动波形的占空比d和偏压b为:

  
  以hitachi的驱动芯片hd61203为例,驱动lcd的最大路数为64,即占空比为d=1/64,那么偏压比b=1/9,如图1所示,偏压电路中r2的取值应是r1的5倍,r2=5r1。例如r1=1k,则r2=5r1=5k。

  当芯片的驱动路数大于64个时,芯片的工作频率也会相应提高,同时偏压电阻也会因为偏压比的增大而提高阻值。这样就不可避免地使偏压电路的几个输出端v1、v2等的驱动能力下降,这就对lcd的驱动带来了负面影响。为了解决高路数屏的驱动问题,在偏压电路的设计上,应当提高v1、v2等输出端的驱动能力。

  在图1中,在各输出端增加了运算放大器lm324。lm324是一个具有四运放的可使用正负电源工作的运算放大器。它的每一个运放都接成电压跟随器的形式,使得v1、v2等输出端的驱动能力大大增强,可以大大改善lcd的对比度。电路中的rc为10~20kω的可变电阻,在模块对外部的接口处引出,可以随时调整显示的对比度。

  ● 驱动波形的改善
  由于一般的模块电路设计相对简单,无须进行电磁干扰分析。但在高占空比产品中,用示波器可以发现芯片的输出波形往往会变得较差,这对显示的对比度也有一定程度的影响。为了改变这种情况,可以在偏压电路的每个电阻上并联一个0.1μf的电容,可改善输出波形。

  以输出b形波的芯片的com线为例。在没有加电容之前选择点和半选点的电压波形都有畸变,畸变严重时会造成串扰影响显示对比度,波形如图2所示。增加电容后,波形会得到很大的改善,波形如图3所示。




  ● 工作频率问题
  在实际调试一款显示容量为128×64点阵显示的模块样品时,发现模块在隔行显示时,显示明显变淡,对比度极差。经分析后认为,有两种办法可以解决。一是调整模块的rc振荡电路,降低r的阻值,使振荡频率由原来的47khz下降为20khz;二是在偏压电路部分加入驱动电路(如前所述)。两种办法都达到了预期效果。但第一种办法由于降低了模块的工作频率,因而会使显示的祯频也随之降低,这就造成了lcd整屏显示时会象电视画面一样产生的闪烁现象,这种现象在荧光灯下观察更容易发现,不过在自然光线或白炽灯下显示效果还算理想,在实际调试时可以根据实际情况,选择合适的电阻值;第二种办法会增加产品的成本。

  ● 液晶显示屏设计中应注意的问题
  液晶显示屏是由具有透明电极的ito玻璃和液晶、偏振片等材料组成的。从电路的角度来讲,lcd上ito走线电阻的大小对显示对比度有很大的影响。lcd的一个近似等效电路如图4所示。其中r1表示从lcd电极到lcd像素点的ito电阻;r2表示lcd像素点的等效直流电阻;c表示该像素点的等效电容。

  要实现良好的对比度,应该降低r1,增大r2,同时使c的容抗也尽量增加,这样才会使这条支路上的电压大部分降在lcd的像素点上,下面分别讨论这几个参数的情况。

  一般情况下,c通常为每平方厘米几个皮法。在lcd驱动波形的频率较高时,c的容抗变小,电流将增加,这会使ic驱动波形的幅值被拉低,造成液晶分子不能在驱动电压的作用下很好地“立起”或“倒下”,使得它对光线的调制能力减弱而使对比度变差。在频率不变的前提下,要减小c值使回路阻抗增大,以降低lcd自身功耗对ic驱动能力的影响。根据平板电容器的电容公式:c=s/4πkd(c是介电常数;s是平行板的正对面积;k是静电系恒量;π是常数)

随着信息产业的迅速发展,作为信息显示终端之一的lcd器件也得到了空前的发展。在fpd(flat panel display)器件中,lcd以其轻、薄、小、耗电低等优点而一枝独秀。

  为lcd配置了驱动电路,就形成了液晶显示模块lcm(liquid crystal module)。它的基本组成部件除了lcd、驱动电路外一般还有连接件、背光源等。液晶显示模块同一个系统中的其他电路一样,有简单的接口,并提供了丰富的控制显示的指令系统。为整机的开发节约了时间。下面讨论lcm设计中的应注意的几个问题及解决方法。


对比度
  对比度是描述一个显示器件在显示时前景(如显示的文字、图形等)和背景之间明暗差别大小的一个量。以正性液晶显示器件为例,对比度公式如下:
  cr=(n1/n2)×100%
  cr是对比度,n1是像素点未显示时的光线透过率,n2是像素点显示时的光线透过率。对比度越大,显示就越清楚,反之,则显示暗淡不清。lcd的对比度与其自身的特性关系较大,如电光特性曲线的陡度等。从电路驱动的角度来讲对比度的控制主要受下面几个参数的影响。

  ● 偏压电路
  设ic的驱动路数为n,那么驱动波形的占空比d和偏压b为:

  
  以hitachi的驱动芯片hd61203为例,驱动lcd的最大路数为64,即占空比为d=1/64,那么偏压比b=1/9,如图1所示,偏压电路中r2的取值应是r1的5倍,r2=5r1。例如r1=1k,则r2=5r1=5k。

  当芯片的驱动路数大于64个时,芯片的工作频率也会相应提高,同时偏压电阻也会因为偏压比的增大而提高阻值。这样就不可避免地使偏压电路的几个输出端v1、v2等的驱动能力下降,这就对lcd的驱动带来了负面影响。为了解决高路数屏的驱动问题,在偏压电路的设计上,应当提高v1、v2等输出端的驱动能力。

  在图1中,在各输出端增加了运算放大器lm324。lm324是一个具有四运放的可使用正负电源工作的运算放大器。它的每一个运放都接成电压跟随器的形式,使得v1、v2等输出端的驱动能力大大增强,可以大大改善lcd的对比度。电路中的rc为10~20kω的可变电阻,在模块对外部的接口处引出,可以随时调整显示的对比度。

  ● 驱动波形的改善
  由于一般的模块电路设计相对简单,无须进行电磁干扰分析。但在高占空比产品中,用示波器可以发现芯片的输出波形往往会变得较差,这对显示的对比度也有一定程度的影响。为了改变这种情况,可以在偏压电路的每个电阻上并联一个0.1μf的电容,可改善输出波形。

  以输出b形波的芯片的com线为例。在没有加电容之前选择点和半选点的电压波形都有畸变,畸变严重时会造成串扰影响显示对比度,波形如图2所示。增加电容后,波形会得到很大的改善,波形如图3所示。




  ● 工作频率问题
  在实际调试一款显示容量为128×64点阵显示的模块样品时,发现模块在隔行显示时,显示明显变淡,对比度极差。经分析后认为,有两种办法可以解决。一是调整模块的rc振荡电路,降低r的阻值,使振荡频率由原来的47khz下降为20khz;二是在偏压电路部分加入驱动电路(如前所述)。两种办法都达到了预期效果。但第一种办法由于降低了模块的工作频率,因而会使显示的祯频也随之降低,这就造成了lcd整屏显示时会象电视画面一样产生的闪烁现象,这种现象在荧光灯下观察更容易发现,不过在自然光线或白炽灯下显示效果还算理想,在实际调试时可以根据实际情况,选择合适的电阻值;第二种办法会增加产品的成本。

  ● 液晶显示屏设计中应注意的问题
  液晶显示屏是由具有透明电极的ito玻璃和液晶、偏振片等材料组成的。从电路的角度来讲,lcd上ito走线电阻的大小对显示对比度有很大的影响。lcd的一个近似等效电路如图4所示。其中r1表示从lcd电极到lcd像素点的ito电阻;r2表示lcd像素点的等效直流电阻;c表示该像素点的等效电容。

  要实现良好的对比度,应该降低r1,增大r2,同时使c的容抗也尽量增加,这样才会使这条支路上的电压大部分降在lcd的像素点上,下面分别讨论这几个参数的情况。

  一般情况下,c通常为每平方厘米几个皮法。在lcd驱动波形的频率较高时,c的容抗变小,电流将增加,这会使ic驱动波形的幅值被拉低,造成液晶分子不能在驱动电压的作用下很好地“立起”或“倒下”,使得它对光线的调制能力减弱而使对比度变差。在频率不变的前提下,要减小c值使回路阻抗增大,以降低lcd自身功耗对ic驱动能力的影响。根据平板电容器的电容公式:c=s/4πkd(c是介电常数;s是平行板的正对面积;k是静电系恒量;π是常数)

相关IC型号
版权所有:51dzw.COM
深圳服务热线:13751165337  13692101218
粤ICP备09112631号-6(miitbeian.gov.cn)
公网安备44030402000607
深圳市碧威特网络技术有限公司
付款方式


 复制成功!