顯示驅(qū)動器,顯示驅(qū)動器基本原理是什么?

一個顯示器的系統(tǒng)框圖如下：

基本原理

在這里，我們用一個液晶顯示器的驅(qū)動例子來說明顯示驅(qū)動的方法和顯示驅(qū)動器的作用。

液晶的顯示是由于在顯示像素上施加了電場的緣故，而這個電場則由顯示像素前后兩個電極上的電位信號合成產(chǎn)生，在顯示像素上建立直流電場將導(dǎo)致液晶材料的化學(xué)反應(yīng)和電極老化，從而迅速降低液晶的顯示壽命，因此必須建立交流驅(qū)動電場，并且要求這個交流電場中的直流分量越小越好，通常要求直流分量小于50mV。在實(shí)際應(yīng)用中，由于采用了數(shù)字電路驅(qū)動，所以這種交流電場是通過脈沖電壓信號來建立的。

顯示像素 交流電場的強(qiáng)弱用交流電壓的有效值表示，當(dāng)有效值大于液晶的閥值電壓時，像素呈顯示態(tài);當(dāng)有效值小于液晶的閉值電壓時，像素不產(chǎn)生電光效應(yīng);當(dāng)有效值在閩值電壓附近時，像素呈現(xiàn)較弱的電光效應(yīng)，此時會影響液晶顯示器件的對比度。

液晶顯示的驅(qū)動就是用來調(diào)制施加在液晶顯示器件電極上的電位信號的相位、峰值、頻率等，以建立驅(qū)動電場，以實(shí)現(xiàn)液晶顯示期間的顯示效果。液晶的驅(qū)動有許多種，常用的驅(qū)動方法有靜態(tài)驅(qū)動法和動態(tài)驅(qū)動法。

1 靜態(tài)驅(qū)動法

靜態(tài)驅(qū)動法是獲得最佳顯示質(zhì)量的最基本的方法，它適用于筆段型液晶顯示器件的驅(qū)動。這類液晶顯示器件的電極結(jié)構(gòu)是，當(dāng)多位數(shù)字組合時，各位的背電極BP是連在一起的。靜態(tài)驅(qū)動法的電路中，振蕩器的脈沖信號經(jīng)分頻后直接施加在液晶顯示器件的背電極上;而段電極的脈沖信號是由顯示選擇信號與時序脈沖通過合成產(chǎn)生。

當(dāng)某位顯示像素被顯示選擇時，該顯示像素上兩電極的脈沖電壓相位差1800，在顯示像素上產(chǎn)生高于液晶材料飽和電壓值的電壓脈沖序列，使該顯示像素呈現(xiàn)顯示特性;當(dāng)某位顯示像素為非顯示選擇時，該顯示像素上兩電極的脈沖電壓相位相等，在顯示像素上合成電壓脈沖為OV，從而實(shí)現(xiàn)顯示的效果。為提高對比度，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整脈沖電壓即可。

2 動態(tài)驅(qū)動法

當(dāng)液晶顯示器件上的顯示像素眾多時(如點(diǎn)陣型液晶顯示器件)，為了節(jié)省龐大的硬件驅(qū)動電路，在液晶顯示器件電極的制作與排列上作了加工，實(shí)施了矩陣型的結(jié)構(gòu)，即把水平一組顯示像素的背電極都連在一起引出，稱之為行電極，用COM符號表示;把縱向一組顯示像素的段電極都連接起來一起引出，稱之為列電極，用SEG符號表示。在液晶顯示器件上每一個顯示像素都由其所在的列與行的位置唯一確定。在驅(qū)動方式上相應(yīng)地采用了類同于CRT的光柵掃描方法。液晶顯示的動態(tài)驅(qū)動法是循環(huán)地給行電極施加選擇脈沖，同時所有顯示數(shù)據(jù)的列電極給出相應(yīng)的選擇或非選擇的驅(qū)動脈沖，從而實(shí)現(xiàn)某行所有顯示像素的顯示功能，這種行掃描是逐行順序進(jìn)行的，循環(huán)周期很短，使得液晶顯示屏上呈現(xiàn)出穩(wěn)定的顯示。

在一幀中每一行的選擇時間是均等的。假設(shè)一幀的掃描行數(shù)為N，掃描時間為1，那一行所占有的選擇時間為一幀時間的1/N。在液晶顯示的驅(qū)動方法中把這個值，即一幀行掃描數(shù)的倒數(shù)稱為液晶顯示驅(qū)動的占空比(duty)，用d表示。在同等電壓下，掃描行數(shù)的增多將使液晶顯示的占空比下降，從而導(dǎo)致了變電場電壓有效值的下降，降低了顯示質(zhì)量。因此隨著顯示屏的增大，顯示行的增多，為了保證顯示的質(zhì)量，就需適當(dāng)?shù)靥岣唑?qū)動電壓或采用雙屏電極排布結(jié)構(gòu)以提高電場的電壓有效值或提高占空比。

在動態(tài)驅(qū)動方式下，液晶顯示器件某一位置上的顯示像素的顯示機(jī)理是由行選擇電壓與列顯示數(shù)據(jù)電壓合成實(shí)現(xiàn)的，即要使某一位置的像素如(i, j)點(diǎn)顯示，就需要在第i列和第J行上同時施加選擇電壓，以使該點(diǎn)變電場達(dá)到最大。但是此時除(i, j)點(diǎn)外第i列和第j行的其余各點(diǎn)也都承受了一定的電壓，把這些點(diǎn)稱為半選擇點(diǎn)，若半選擇點(diǎn)上的有效電壓大于闡值電壓時，在屏上將出現(xiàn)不應(yīng)有的顯示，使對比度下降，這種效應(yīng)叫“交叉效應(yīng)”。在動態(tài)驅(qū)動法中解決“交叉效應(yīng)”的方法是平均電壓法，即把選擇點(diǎn)和半選擇點(diǎn)的電壓平均化，適度提高非選擇點(diǎn)電壓來抵消半選擇點(diǎn)上的一部分電壓，使得半選擇點(diǎn)上電壓下降，提高顯示的對比度。

(1) SEG驅(qū)動(CS= "Low" )

(2) COM驅(qū)動(CS= "High" )