uTFT-LCD显示原理及驱动介绍_信息与通信_工程科技_专业资料
TFT LCD液晶显示器的驱动原理
TFT LCD液晶顯示器的驅動原理(一)謝崇凱前兩期針對液晶的特性與TFT LCD本身結構介紹了有關液晶顯示器操作的基本原理。
這次將針對TFT LCD的整體系統面，也就是對其驅動原理來做介紹，而其驅動原理仍然因為一些架構上差異的關係而有所不同。
首先將介紹由於Cs(storage capacitor)儲存電容架構不同，所形成不同驅動系統架構的原理。
Cs(storage capacitor)儲存電容的架構一般最常見的儲存電容架構有兩種，分別是Cs on gate與Cs on common這兩種。
顧名思義，兩者的主要差別在於儲存電容是利用gate走線或是common走線來完成。
在上一期文章中曾提到，儲存電容主要是為了讓充好電的電壓能保持到下一次更新畫面的時候之用，所以必須像在CMOS的製程之中，利用不同層的走線來形成平行板電容。
而在TFT LCD的製程中，則是利用顯示電極與gate走線或common走線所形成的平行板電容，來製作出儲存電容Cs。
<center><img src="/album/43/69/51466943/431163.jpg" border=0></center>如果圖不清楚，請看/album/43/69/51466943/431163.jpg圖1就是這兩種儲存電容架構，圖中可以很明顯地知道，Cs on gate由於不必像Cs on common需要增加一條額外的common走線，所以其開口率(Aperture ratio)比較大。
而開口率的大小是影響面板的亮度與設計的重要因素，所以現今面板的設計大多使用Cs on gate的方式。
但是由於Cs on gate方式的儲存電容是由下一條的gate走線與顯示電極之間形成的(請見圖2中Cs on gate與Cs on common的等效電路)，<center><img src="/album/43/69/51466943/431250.jpg" border=0></center>而gate走線就是接到每一個TFT的gate端的走線，主要是作為gate driver送出信號來打開TFT，好讓TFT對顯示電極作充放電的動作。
LCD的原理及驱动方法简介和应用
LCD 原理及驱动方法简介1、LCD 显示器原理LCD 是一种被动式显示器，其本身不发光，只是调节光的亮度。
LCD 利用液晶的扭曲－向列效应制成，这是一种电场效应，夹在两片导电玻璃电极间的液晶经过一定的处理，它内部的分子呈90°的扭曲，当线性偏振光透过时其偏振面便会旋转90。
当在玻璃电极上加上电压后，在电场作用上，液晶的扭曲结构消失，其旋光作用也消失，偏振光便可直接通过。
当去掉电场后，液晶分子又恢复其扭曲结构。
把这样的液晶置于两偏振片之间，改变偏振相对位置就可得到字的显示形式。
LCD 七段显示器有a~g 七段外，还有一个公共极COM 。
可用静态方式驱动，也可用动态方式驱动。
前者加直流信号，后者加交流信号。
今天所讲的LCD 驱动也是用动态方式驱动的。
当加在a~g 七段中的某一电极的方波与公共电极COM 上的方波信号同相时，相对电压为0，则该段不显示；当加在某段电极上的方波与公共电极COM 的非选通点上加只有选通点电压的少交叉效应的影响，这就是上面仅仅是COM口的驱动波形，那么SEG口的驱动波形又是怎样的呢？对应上面的6个时段，在COM口为高电平时，如果该段需要显示，则对应的SEG口输出低电平；反之，则输出高电平。
根据同LED的有关段显示的规则，得出如下表所示的段码表。
段码表：L C D码表(4位半-18.8.8.8）com1 seg1com2seg2c o m3s e g3com1seg4com2seg5c o m3s e g6digit f a b e g c dp d s f a b e g c d dp s 0000010101111101100 1110110111001001000 2100001101011110100 3100100101011011100 40101001111010110005001100101110011100 6001000101110111100 7100110111011001000 8000000101111111100 9000100101111011100a000000111111111000b011000101100111100c001011101110110100d110000101001111100e111111111000000000不显示f111101111000010000显示“-”3、程式流程图如下图所示：4、程式如下1;title:通用I/O口驱动LCD范例程式2;MCU:EM78P447BS,clock:2,crystal:4MHz3;LCD规格：1/2Bias,1/3duty4;writer:RenBin5;date:2005-5-2311:276;*****************************************************************7;程式说明：本程式是用通用I/O口驱动LCD的程式，用一个I/O口作COM口及SEG口8;9;-------------------10;port611;port64com112;port65com213;port66com314;port515;port504b/4c16;port514a/4g/4d17;port524f/4e/dp318;port543b/3c/s219;port553a/3g/3d20;port563f/3e/dp221;port722;port702b/2c/s123;port712a/2g/2d24;port722f/2e/dp125;port741b/1c/1h26;port751a/1g/1d27;port761f/1e28;---------------------------------29include<em78p447.inc>1C;*****************************************************;2C;Tilte:EM78447include file;3C;Description:The Definition of EM78x447Registers;4C;Company:ELAN MICROELECTRONICS(SZ)LTD.;5C;Author:YouFang.Bao;6C;Date:5/14/2004;7C;Version:v1.0;8C;******************************************************;9C;10C;======================================================;11C;Operational Registers Define;12C;======================================================;13C;14C;======================================================;15C;Registers R0~R3F;16C;======================================================;17C;18C;R0/IAR:Indirect Address Register19C;200000C R0==0x00210000C IAR==0x0022C;23C;R1/TCC:Time Clock/Counter24C;250001C R1==0x01260001C TCC==0x01270001C RTCC==0x0128C;29C;R2/PC:Program Counter&Stack30C;310002C R2==0x02320002C PC==0x0233C;34C;R3/PSR:Process Status Register35C;360003C R3==0x03370003C PSR==0x03380003C STATUS==0x0339C;{400007C GP==0x07;General read/write bit410006C PS1==0x06;420005C PS0==0x05;(PS0~PS1):Page Select Bits43C;----------------------------------------;44C;PS1PS0Program memory page [Address];45C;00Page0[000-3FF];46C;01Page1[400-7FF];47C;10Page2[800-BFF];48C;11Page3[C00-FFF];49C;----------------------------------------;500004C T==0x04;Time-out bit510003C P==0x03;Power down bit520002C Z==0x02;Zero flag530001C DC==0x01;Auxiliary carry flag540000C C==0x00;Carry flag550000C cy==056C;57C;R4/RSR:RAM Select Register58C;590004C R4==0x04600004C RSR==0x0461C;{620007C RS1==0x07;RAM-Bank Select Bit1630006C RS0==0x06;RAM-Bank Select Bit064C;65C;R5~R7:I/O Port Address66C;670005C PORT5==0x05680006C PORT6==0x06690007C PORT7==0x0770C;710005C P5==0x05720006C P6==0x06730007C P7==0x0774C;750005C R5==0x05760006C R6==0x06770007C R7==0x0778C;79C;R3F/ISR:Interrupt Status Register80C;81003F C R3F==0x3F82003F C ISR==0x3F83C;{840003C EXIF==0x03;External interrupt flag850000C TCIF==0x00;TCC overflow interrupt flag86C870008C mEXIF==0x08;External interrupt flag880001C mTCIF==0x01;TCC overflow interupt flag89C;}90C;91C;92C;======================================================; 93C;Special Purpose Registers Define;94C;======================================================;95C;96C;IOC5~IOC7:I/O Port Control Register97C;980005C IOC5==0x05;Bit[n]=1,Set P5[n]as input pin,n=0~7 99C;Bit[n]=0,Set P5[n]as output pin, n=0~7100C;1010006C IOC6==0x06;Bit[n]=1,Set P6[n]as input pin, n=0~7102C;Bit[n]=0,Set P6[n]as output pin, n=0~7103C;1040007C IOC7==0x07;Bit[n]=1,Set P7[n]as input pin, n=0~7105C;Bit[n]=0,Set P7[n]as output pin, n=0~7106C;107C;108C;IOCB/WCR:Wake-up Control Register for PORT6109C;110000B C IOCB==0x0B111000B C WCR==0x0B112C;{1130007C WUE7==0x07;Control bit is used to enable the wake-up function of P67pin1140006C WUE6==0x06;Control bit is used to enable the wake-up function of P66pin1150005C WUE5==0x05;Control bit is used to enable the wake-up function of P65pin1160004C WUE4==0x04;Control bit is used to enable the wake-up function of P64pin1170003C WUE3==0x03;Control bit is used to enable the wake-up function of P63pin1180002C WUE2==0x02;Control bit is used to enable the wake-up function of P62pin1190001C WUE1==0x01;Control bit is used to enable the wake-up function of P61pin1200000C WUE0==0x00;Control bit is used to enable the wake-up function of P60pin121C;0:Enable internal wake-up122C;1:Disable internal wake-up123C;124C;IOCE/WDTCON:WDT Control Register125C;126000E C IOCE==0x0E127000E C WDTCON==0x0E128C;129C;IOCF/IMR:Interrupt Mask Register130C;131000F C IOCF==0x0F132000F C IMR==0x0F133C;{1340008C mEXIE==0x08;EXIF Interrupt enable bit135C;0:Disable EXIF interrupt136C;1:Enable EXIF interrupt 1370001C mTCIE==0x01;TCIF Interrupt enable bit138C;0:Disable TCC interrupt139C;1:Enable TCC interrupt140C;141C;======================================================; 142C;Others Define;143C;======================================================; 144C;145C;Bit set use BC or BS146C;1470000C B0==0x001480001C B1==0x011490002C B2==0x021500003C B3==0x031510004C B4==0x041520005C B5==0x051530006C B6==0x061540007C B7==0x07155C;======================================================; 156C;Macros Define;157C;======================================================; 158C;----------------------------159C;160C Page0MACRO161C;162C BC PSR,PS0163C BC PSR,PS1164C;165C ENDM166C;167C;----------------------------168C;169C Page1MACRO170C;171C BS PSR,PS0 172C BC PSR,PS1 173C;174C ENDM175C;176C;----------------------------177C;178C Page2MACRO179C;180C BC PSR,PS0 181C BS PSR,PS1 182C;183C ENDM184C;185C;----------------------------186C;187C Page3MACRO188C;189C BS PSR,PS0 190C BS PSR,PS1 191C;192C ENDM193C;194C;----------------------------195C;196C Bank0MACRO197C;198C BC RSR,RS0 199C BC RSR,RS1 200C;201C ENDM202C;203C;----------------------------204C;205C Bank1MACRO206C;207C BS RSR,RS0208C BC RSR,RS1209C;210C ENDM211C;212C;----------------------------213C;214C Bank2MACRO215C;216C BC RSR,RS0217C BS RSR,RS1218C;219C ENDM220C;221C;----------------------------222C;223C Bank3MACRO224C;225C BS RSR,RS0226C BS RSR,RS1227C;228C ENDM229C;----------------------------230C;231C;************************************************; 232C;Clear EM78P447General Register Macro Program; 233C;; 234C;************************************************; 235C;236C m447clrrambank macro237C;238C mov a,@0x10239C mov rsr,a240C$_Clrloop:241C clr r0242C inc rsr243C jbc rsr,6244C bs rsr,5245C jbc rsr,7246C bs rsr,5247C jbs status,z248C jmp$_clrloop249C endm30include"e:\lcd\lcddriverram.inc"1C;title:lcddriver register define2C;mcu:em78p447sb3C;---------------------------------------4C;50010C reg_acc1==0x1060011C reg_acc2==0x1170012C reg_acc3==0x1280017C temp_value==0x17;温度寄存器90019C humi_value==0x19;湿度寄存器10001B C sysstatus==0x1b;标志寄存器11C;--------------------------------------12C;bank1130020C mstimer==0x20140021C stimerlow==0x21150022C stimerhigh==0x22160023C cont==0x2317C;180024C commondata==0x24;common数据寄存器190025C segdata==0x25;segment数据寄存器20C;210026C temp1==0x26;中间变量寄存器220027C temp2==0x27;中间变量寄存器230028C temp3==0x28;中间变量寄存器240029C temp4==0x2925C;26002A C tempL==0x2a;温度bcd码低位寄存器27002B C tempH==0x2b;高位28002C C humiL==0x2c;湿度bcd低位码寄存器29002D C humih==0x2d;高位30C;31002E C timer05s==0x2e;0.5s寄存器32C;temp_value==0x2f;分钟寄存器33C;humi_value==0x30;小时寄存器34C;---------------------------------------------35C;register bit define36C;sysstatus register define370003C timer500ms==3;500ms标志380004C LCDdsp==4;LCD显示标志390005C datachange==5;数据更新标志400006C timer==6;定时标志410007C am==7;上下午标志42C;常数定义4300B2C tcc_5ms==178;tcc5ms timer4400C8C kmstimer==200;1000ms timer45000C C segment==12;define LCD segment data 460002C duty==2470003C common==3;2;define LCD common data 480002C bias==231;32org0xfff3300FFF0000nop34org035000001408jmp start36org137000010000nop3800002083F bc r3f,tcif39000030B1B bs sysstatus,lcddsp40000040B9B bs sysstatus,timer41000051886mov a,@(256-122)42000060041mov tcc,a43000070013reti4400008start:45M m447clrrambank;清寄存器0000818101MOV A,@(16)0000900441MOV RSR,A0000A1??0001$_CLRLOOP:0000A00C01CLR R0,0000B05441INC RSR,0000C0D841JBC RSR,60000D0B441BS RSR,50000E0DC41JBC RSR,70000F0B441BS RSR,5000100E831JBS STATUS,Z00011140A1JMP??0001$_CLRLOOP,46000121800mov a,@0x047000130045mov port5,a48000141800mov a,@0x049000150005iow ioc550;51000161800mov a,@0x052000170046mov p6,a53000181800mov a,@0x054000190006iow ioc655;560001A1800mov a,@0x0570001B0047mov p7,a580001C1800mov a,@0x0590001D0007iow ioc760;610001E1804mov a,@0b00000100;TCC=1:32,4.096ms 620001F0002contw63000201811mov a,@0x116400021000E iow ioce65000221801mov a,@0x016600023000F iow iocf67000241886mov a,@(256-122)68000250041mov tcc,a69;7000026183F mov a,@63;12;59;11;88;00;88;2371000270057mov temp_value,a7200028184A mov a,@74;34;11;11;88;00;88;30 73000290059mov humi_value,a;74;750002A1806mov a,@(common*2)760002B0064mov commondata,a770002C0010eni78;****************************************7980;****************************************810002D main:820002D0004wdtc830002E1096call lcddisplay840002F142D jmp main85;**************************************** 8600030LCD1_table:;段码表87000300020TBL88000311C00RETL@0B00000000;089000321C06RETL@0B00000110;190000331C04RETL@0B00000100;2 91000341C04RETL@0B00000100;3 92000351C02RETL@0B00000010;4 93000361C01RETL@0B00000001;5 94000371C01RETL@0B00000001;6 95000381C04RETL@0B00000100;7 96000391C00RETL@0B00000000;8 970003A1C00RETL@0B00000000;9 98;990003B1C00RETL@0B00000000;A 1000003C1C03RETL@0B00000011;b 1010003D1C01RETL@0B00000001;c 1020003E1C06RETL@0B00000110;d 1030003F1C01RETL@0B00000001;E 104000401C0F RETL@0B00001111;F105106;--------------------------------------------------------------10700041LCD2_table:108000410020TBL109000421C02RETL@0B00000010;0 110000431C06RETL@0B00000110;1 111000441C01RETL@0B00000001;2 112000451C04RETL@0B00000100;3 113000461C04RETL@0B00000100;4 114000471C04RETL@0B00000100;5 115000481C00RETL@0B00000000;6 116000491C06RETL@0B00000110;7 1170004A1C00RETL@0B00000000;8 1180004B1C04RETL@0B00000100;9 119;1200004C1C00RETL@0B00000000;A 1210004D1C00RETL@0B00000000;b 1220004E1C03RETL@0B00000011;c 1230004F1C00RETL@0B00000000;d 124000501C01RETL@0B00000001;E 125000511C05RETL@0B00000101;F 126;--------------------------------------------------------------12700052LCD3_table:128000520020TBL129000531C05RETL@0B00000101;0 130000541C07RETL@0B00000111;1131000551C05RETL@0B00000101;2 132000561C05RETL@0B00000101;3 133000571C07RETL@0B00000111;4 134000581C05RETL@0B00000101;5 135000591C05RETL@0B00000101;6 1360005A1C07RETL@0B00000111;7 1370005B1C05RETL@0B00000101;8 1380005C1C05RETL@0B00000101;9 139;1400005D1C07RETL@0B00000111;A 1410005E1C05RETL@0B00000101;b 1420005F1C05RETL@0B00000101;c 143000601C05RETL@0B00000101;d 144000611C05RETL@0B00000101;E 145000621C07RETL@0B00000111;F 146;--------------------------------------------------------------14700063LCD4_table:148000630020TBL149000641C07RETL@0B00000111;0 150000651C01RETL@0B00000001;1 151000661C03RETL@0B00000011;2 152000671C03RETL@0B00000011;3 153000681C05RETL@0B00000101;4 154000691C06RETL@0B00000110;5 1550006A1C06RETL@0B00000110;6 1560006B1C03RETL@0B00000011;7 1570006C1C07RETL@0B00000111;8 1580006D1C07RETL@0B00000111;9 159;1600006E1C07RETL@0B00000111;A 1610006F1C04RETL@0B00000100;b 162000701C06RETL@0B00000110;c 163000711C01RETL@0B00000001;d 164000721C06RETL@0B00000110;E 165000731C00RETL@0B00000000;F 166;------------------------------------16700074LCD5_table:168000740020TBL169000751C05RETL@0B00000101;0 170000761C01RETL@0B00000001;1 171000771C06RETL@0B00000110;2172000781C03RETL@0B00000011;3 173000791C03RETL@0B00000011;4 1740007A1C03RETL@0B00000011;5 1750007B1C07RETL@0B00000111;6 1760007C1C01RETL@0B00000001;7 1770007D1C07RETL@0B00000111;8 1780007E1C03RETL@0B00000011;9179;1800007F1C07RETL@0B00000111;A 181000801C07RETL@0B00000111;b 182000811C04RETL@0B00000100;c 183000821C07RETL@0B00000111;d 184000831C06RETL@0B00000110;E 185000841C06RETL@0B00000110;F186;---------------------------------------------18700085LCD6_table:188000850020TBL189000861C02RETL@0B00000010;0 190000871C00RETL@0B00000000;1 191000881C02RETL@0B00000010;2 192000891C02RETL@0B00000010;3 1930008A1C00RETL@0B00000000;4 1940008B1C02RETL@0B00000010;5 1950008C1C02RETL@0B00000010;6 1960008D1C00RETL@0B00000000;7 1970008E1C02RETL@0B00000010;8 1980008F1C02RETL@0B00000010;9199;200000901C00RETL@0B00000000;A 201000911C02RETL@0B00000010;b 202000921C02RETL@0B00000010;c 203000931C02RETL@0B00000010;d 204000941C02RETL@0B00000010;E 205000951C00RETL@0B00000000;F206;******************************************* 20700096Lcddisplay:208000960F1B jbs sysstatus,lcddsp2090009714B4jmp lcddisplayret21000098091B bc sysstatus,lcddsp211;212000990417mov a,temp_value;2130009A0050mov reg_acc1,a2140009B117B call sub_bintobcd2150009C0412mov a,reg_acc32160009D006B mov temph,a2170009E0411mov a,reg_acc22180009F006A mov tempL,a219;220000A00419mov a,humi_value221000A10050mov reg_acc1,a222000A2117B call sub_bintobcd223000A30412mov a,reg_acc3224000A4006D mov humih,a225000A50411mov a,reg_acc2226000A6006C mov humiL,a227;228000A705E4djz commondata229000A814AB JMP lcddisplay1;$+3 230000A91806MOV a,@(common*2) 231000AA0064MOV commondata,a 232000AB lcddisplay1:233000AB0424MOV a,commondata 234000AC0020TBL235000AD0000NOP236000AE14B5jmp Lcd1display237000AF14D6jmp Lcd2display238000B014F7jmp Lcd3display239000B11518jmp Lcd4display240000B21539jmp lcd5display241000B3155A jmp lcd6display242000B4lcddisplayret:243000B40012ret244;-----------------------------------------------245;显示LCD1246000B5LCD1display:247000B5042A mov a,tempL;温度个位248000B61030call lcd1_table249000B70066mov temp1,a250;251000B8042B mov a,tempH;温度十位252000B91030call lcd1_table253000BA0067mov temp2,a254000BB0727swapa temp2255000BC0226or a,temp1256000BD0066mov temp1,a257000BE0766swap temp1258;259000BF042C mov a,humiL;湿度个位，260000C01030call lcd1_table261000C10068mov temp3,a262;263000C2042D mov a,humiH;湿度十位264000C31030call lcd1_table265000C40069mov temp4,a266000C50729swapa temp4267000C60228or a,temp3268000C70068mov temp3,a269000C80768swap temp3270;271000C90428mov a,temp3272000CA0047mov port7,a273000CB0426mov a,temp1274000CC0045mov port5,a275;276000CD0016ior ioc6277000CE1A0F and a,@0x0f278000CF1960or a,@0b01100000279000D00006iow ioc6;com1:2:3:2.5v 280000D10406mov a,port6281000D21A0F and a,@0x0f282000D31910or a,@0b00010000283000D40046mov port6,a284000D50012ret285;--------------------------------------------286000D6lcd2display:287000D6042A mov a,tempL;温度个位288000D71041call LCD2_table289000D80066mov temp1,a290;291000D9042B mov a,temph;温度十位292000DA1041call LCD2_table293000DB0067mov temp2,a294000DC0727swapa temp2295000DD0226or a,temp1296000DE0066mov temp1,a297000DF0766swap temp1298;299000E0042C mov a,humiL;湿度个位，300000E11041call LCD2_table301000E20068mov temp3,a302;303000E3042D mov a,humih;湿度十位304000E41041call LCD2_table305000E50069mov temp4,a306000E60729swapa temp4307000E70228or a,temp3308000E80068mov temp3,a309000E90768swap temp3310;311000EA0428mov a,temp3312000EB0047mov port7,a313000EC0426mov a,temp1314000ED0045mov port5,a315;316000EE0016ior ioc6317000EF1A0F and a,@0x0f318000F01950or a,@0b01010000319000F10006iow ioc6;com1:2:3:2.5v 320000F20406mov a,port6321000F31A0F and a,@0x0f322000F41920or a,@0b00100000323000F50046mov port6,a324000F60012ret325;-------326000F7lcd3display:327000F7042A mov a,tempL;温度个位328000F81052call LCD3_table329000F90066mov temp1,a330;331000FA042B mov a,temph;温度十位332000FB1052call LCD3_table333000FC0067mov temp2,a334000FD0727swapa temp2335000FE0226or a,temp1336000FF0066mov temp1,a337001000766swap temp1338;33900101042C mov a,humiL;湿度个位，340001021052call LCD3_table341001030068mov temp3,a342;34300104042D mov a,humih;湿度十位344001051052call LCD3_table345001060069mov temp4,a346001070729swapa temp4347001080228or a,temp3348001090068mov temp3,a3490010A0768swap temp3350;3510010B0428mov a,temp33520010C0047mov port7,a3530010D0426mov a,temp13540010E0045mov port5,a355;3560010F0016ior ioc6357001101A0F and a,@0x0f358001111930or a,@0b00110000359001120006iow ioc6;com1:2:3:5v 360001130406mov a,port6361001141A0F and a,@0x0f362001151940or a,@0b01000000363001160046mov port6,a364001170012ret365;------36600118lcd4display:36700118042A mov a,tempL;温度个位368001191063call lcd4_table3690011A0066mov temp1,a370;3710011B042B mov a,temph;温度十位3720011C1063call lcd4_table3730011D0067mov temp2,a3740011E0727swapa temp23750011F0226or a,temp1376001200066mov temp1,a377001210766swap temp1378;37900122042C mov a,humiL;湿度个位，380001231063call lcd4_table381001240068mov temp3,a382;38300125042D mov a,humih;湿度十位384001261063call lcd4_table385001270069mov temp4,a386001280729swapa temp4387001290228or a,temp33880012A0068mov temp3,a3890012B0768swap temp3390;3910012C0428mov a,temp33920012D0047mov port7,a3930012E0426mov a,temp13940012F0045mov port5,a395;396001300016ior ioc6397001311A0F and a,@0x0f398001321960or a,@0b01100000399001330006iow ioc6;com1:2:2.5v,com:2.5V 400001340406mov a,port6401001351A0F and a,@0x0f402001361900or a,@0b00000000403001370046mov port6,a404001380012ret405;--------------40600139lcd5display:40700139042A mov a,tempL;温度个位4080013A1074call lcd5_table4090013B0066mov temp1,a410;4110013C042B mov a,temph;温度十位4120013D1074call lcd5_table4130013E0067mov temp2,a4140013F0727swapa temp2415001400226or a,temp1416001410066mov temp1,a417001420766swap temp1418;41900143042C mov a,humiL;湿度个位，420001441074call lcd5_table421001450068mov temp3,a422;42300146042D mov a,humih;湿度十位424001471074call lcd5_table425001480069mov temp4,a426001490729swapa temp44270014A0228or a,temp34280014B0068mov temp3,a4290014C0768swap temp3430;4310014D0428mov a,temp34320014E0047mov port7,a4330014F0426mov a,temp1434001500045mov port5,a435;436001510016ior ioc6437001521A0F and a,@0x0f438001531950or a,@0b01010000439001540006iow ioc6;com1:2:0v,com:2.5V 440001550406mov a,port6441001561A0F and a,@0x0f442001571900or a,@0b00000000443001580046mov port6,a444001590012ret445;----------------------------4460015A lcd6display:4470015A042A mov a,tempL;温度个位4480015B1085call lcd6_table4490015C0066mov temp1,a450;4510015D042B mov a,temph;温度十位4520015E1085call lcd6_table4530015F0067mov temp2,a454001600727swapa temp2455001610226or a,temp1456001620066mov temp1,a457001630766swap temp1458;45900164042C mov a,humiL;湿度个位，460001651085call lcd6_table461001660068mov temp3,a462;46300167042D mov a,humih;湿度十位464001681085call lcd6_table465001690069mov temp4,a4660016A0729swapa temp44670016B0228or a,temp34680016C0068mov temp3,a4690016D0768swap temp3470;4710016E0428mov a,temp34720016F0047mov port7,a473001700426mov a,temp1474001710045mov port5,a475;476001720016ior ioc6477001731A0F and a,@0x0f478001741930or a,@0b00110000479001750006iow ioc6;com1:2:2.5v,com:0V 480001760406mov a,port6481001771A0F and a,@0x0f482001781900or a,@0b00000000483001790046mov port6,a4840017A0012ret485;------------------------------------------486;--------------------------------------487;此程式是将小于100的数(reg_acc1)转换为BCD码，488;将高位存放于reg_acc2,低位存入于reg_acc3中。
经典：TFT-LCD-驱动原理(TN-mode)
Pulse離開 TFT Open
10
A switch controlled by scan line Voltage
G1
T= 0 sec
G2 t=0 t=1
time
Selected row
Non-
selected
row
11
A switch controlled by scan
❖Gate_Line：Scan
Scan line
19
即可產生一張美麗的畫面
20
簡單的驅動原理就介紹到此 接下來就為各位介紹真實驅動上產生
的兩個Issue
1.AC Driving 2.Flicker Introduce
21
AC Driving
Why ll cause LC damaged.
➢液晶就是依所受的電場 大小去控制光的穿透量
RG RG
13
那Data Line上面的電壓是….
V63
Gray Scale
V48
Voltage
V32
V16
V0
DC Bias of Common
V16
1 Frame / 1 Line
V32
100%
V48
Transmittance(%)
V63
Voltage
➢利用Pixel上電荷的多 寡由決此定可電知場，大真小正主宰Pixel
RG
充多少電荷的是
RG
➢液晶就Ga是te依_L所in受e與的D電at場a_Line
大小去控制光的穿透量
9
Gate_Line
• (一)利用pulse控制TFT開或關
voltage
pulse
LCD-TFT显示原理及驱动介绍
TFT-LCD 显示原理
圖像顯示原理
電腦顯示之圖像均是由一個個的像素(pixel)構成
dot
Pixel
每個像素均由三種 顏色紅(R) 綠(G) 藍(B) 的小光點 (dot)構成
混色效果 分別控制RGB dot亮度 ，自由組成各種圖案
三角形越大所能顯示的顏色越豐富
TFT LCD的顯示方式
彩色濾光片
彩色濾光片為液晶顯示器彩色化的關鍵元件,透過彩色濾光片才能 使高灰階的液晶顯示器達到全彩色化,所以彩色濾光片之作用在於利 用濾光的方式產生RGB三原光,再將三原光以不同的強弱比例混合而呈 現各種色彩,使LCD顯示出全彩.
ITO sputter
B
R
G
黑色矩陣
註解:
TFT-LCD用無鹼玻璃
最基本的彩色濾光片其結構為玻璃基板(Glass substrate)上製作防反射之 黑色遮光層,即為BM層,再依序製作上具有透光性紅` 綠`藍三原色之彩色濾光膜 層(濾光層之形狀` 尺寸`色澤配列依不同用途之液晶顯示器而異),最後濺鍍上透 明導電膜(ITO Indium Tin Oxide).
Black Matrix目的: 遮蔽漏光區域，以免看到漏光導致對比下降 Black Matrix材料: Cr, CrO2, resin
Scan Line TFT
ON OFF OFF OFF 先開啟第一行，其餘關閉。
玻璃電極
Data著關閉第一列，電壓已經固定，所以顯示顏色也已 固定。開啟第二列，其餘仍保持關閉。依此類推，可 完成整個畫面之顯示。
TFT LCD的指標
解析度(Resolution)：解析度越高，畫面越清晰。
Resolution Horizontal Vertical 比例
TFT-LCD显示原理及驱动介绍与电路架构
Gray 254
g63
g63
g63
g63
Gray 255
g63
g63
g63
g63
TFT-LCD的穿透率：
TFT-LCD面板的宿命：光学穿透率不佳。
开口率：液晶分子中光线能透过的有效区域的比例。即液晶 分子中有效的透光区域与全部面积的比例，就称之为 开口率。
100%
B
开口率=B/A*100%
A
光学穿透率不佳原因： 1，TFT的开口率：约60%以上。 2，CF的滤光效率：约1/3以下。 3，偏光板的极化效率（含两片吸收）：约40%上下。 三项相乘60%×1/3× 40%约为8%
分辨率和驱动 IC的关系
256 bits Gate×3 p
384 bits source × 8 p
XGA
768×1024×3
480 bits source × 10 p
UXGA
1200×1600×3
256 bits Gate×4 p
384 bits source × 10 p
SXGA
1024×1280×3
OFF OFF
先开启第一行，其余关闭。
TFT 玻璃电极
Data Line
OFF
ON
OFF
OFF 接着关闭第一列，电压已经固定，所以显示颜色也已 固定。开启第二列，其余仍保持关闭。依此类推，可 完成整个画面之显示。
TFT LCD的指标
分辨率(Resolution)：分辨率越高，画面越清晰。
Resolution Horizontal Vertical 比例
所以，在TFT LCD的设计中，要尽量提高开口率，因为只 有提高开口率，便可以增加亮度，而同时背光板的亮度也不 用那么高，可以节省耗电及花费。
TFT-LCD 驱动原理(TN mode)
－
－
+
+
+
+
No Flicker
A
28
Data Line
A
Pixel
當TFT關掉時，電荷 仍會被保存在Pixel上，
電場會持續 6
Sub_Pixel產生電場的流程
➢由上頁可知，電場是由Pixel上的電荷產生 ➢因此，Pixel上所充的電荷多寡會影響LCD顯示畫面的亮暗
A
7
那麼，是誰控制Pixel上的電荷多寡
A
8
複習一下吧…..
➢當Gate_Line有個高電壓(pulse) 進來時，TFT被導通
+-+-+-+
-+-+-+-
A
25
Flicker_Dot Inversion
Frame inversion
Dot inversion
混淆視覺用
A
26
Worst Driving Condition – Sub-pixel Checker
Test Pattern
Sub-pixel Checker (Window shot down pattern)
Gate Line
Sub_Pixel
A
3
Sub_Pixel的結構
高低電壓
Data_Line
Gate_Line
ITO
A
TFT導打通開 電流通不過 TFT(Switch)
4
Sub_Pixel產生電場的流程
❖上下電極板array上的ITO(Signal)與CF上的ITO(Vcom)
RGB
Clc Clc Clc
voltage
TFT LCD液晶显示器的驱动原理详解
TFT LCD液晶显示器的驱动原理TFT LCD液晶显示器的驱动原理（一）我们针对TFT LCD的整体系统面来做介绍, 也就是对其驱动原理来做介绍, 而其驱动原理仍然因为一些架构上差异的关系, 而有所不同. 首先我们来介绍由于Cs(storage capacitor)储存电容架构不同, 所形成不同驱动系统架构的原理.Cs(storage capacitor)储存电容的架构一般最常见的储存电容架构有两种, 分别是Cs on gate与Cs on common这两种. 这两种顾名思义就可以知道, 它的主要差别就在于储存电容是利用gate走线或是common走线来完成的. 在上一篇文章中, 我曾提到, 储存电容主要是为了让充好电的电压,能保持到下一次更新画面的时候之用. 所以我们就必须像在CMOS的制程之中, 利用不同层的走线, 来形成平行板电容. 而在TFT LCD的制程之中, 则是利用显示电极与gate走线或是common走线,所形成的平行板电容,来制作出储存电容Cs.图1就是这两种储存电容架构, 从图中我们可以很明显的知道, Cs on gate由于不必像Cs on common一样, 需要增加一条额外的common走线, 所以它的开口率(Aperture ratio)会比较大. 而开口率的大小, 是影响面板的亮度与设计的重要因素. 所以现今面板的设计大多使用Cs on gate的方式. 但是由于Cs on gate的方式, 它的储存电容是由下一条的gate走线与显示电极之间形成的.(请见图2的Cs on gate与Cs on common的等效电路) 而gate走线, 顾名思义就是接到每一个TFT的gate端的走线, 主要就是作为gate driver送出信号, 来打开TFT, 好让TFT对显示电极作充放电的动作. 所以当下一条gate走线, 送出电压要打开下一个TFT时 ,便会影响到储存电容上储存电压的大小. 不过由于下一条gate走线打开到关闭的时间很短,(以1024*768分辨率, 60Hz更新频率的面板来说. 一条gate走线打开的时间约为20us, 而显示画面更新的时间约为16ms, 所以相对而言, 影响有限.) 所以当下一条gate走线关闭, 回复到原先的电压, 则Cs储存电容的电压, 也会随之恢复到正常. 这也是为什么, 大多数的储存电容设计都是采用Cs on gate 的方式的原因.至于common走线, 我们在这边也需要顺便介绍一下. 从图2中我们可以发现, 不管您采用怎样的储存电容架构, Clc的两端都是分别接到显示电极与common. 既然液晶是充满在上下两片玻璃之间, 而显示电极与TFT都是位在同一片玻璃上, 则common电极很明显的就是位在另一片玻璃之上. 如此一来, 由液晶所形成的平行板电容Clc, 便是由上下两片玻璃的显示电极与common电极所形成. 而位于Cs储存电容上的common电极, 则是另外利用位于与显示电极同一片玻璃上的走线, 这跟Clc上的common电极是不一样的, 只不过它们最后都是接到相同的电压就是了.整块面板的电路架构从图3中我们可以看到整片面板的等效电路, 其中每一个TFT与Clc跟Cs所并联的电容, 代表一个显示的点. 而一个基本的显示单元pixel,则需要三个这样显示的点,分别来代表RGB三原色. 以一个1024*768分辨率的TFT LCD来说, 共需要1024*768*3个这样的点组合而成. 整片面板的大致结构就是这样, 然后再藉由如图3中 gate driver所送出的波形, 依序将每一行的TFT打开, 好让整排的source driver同时将一整行的显示点, 充电到各自所需的电压, 显示不同的灰阶. 当这一行充好电时, gate driver便将电压关闭, 然后下一行的gate driver便将电压打开, 再由相同的一排source driver对下一行的显示点进行充放电. 如此依序下去, 当充好了最后一行的显示点, 便又回过来从头从第一行再开始充电. 以一个1024*768 SVGA分辨率的液晶显示器来说, 总共会有768行的g ate走线, 而source走线则共需要1024*3=3072条. 以一般的液晶显示器多为60Hz的更新频率来说, 每一个画面的显示时间约为1/6 0=16.67ms. 由于画面的组成为768行的gate走线, 所以分配给每一条gate走线的开关时间约为16.67ms/768=21.7us. 所以在图3 g ate driver送出的波形中, 我们就可以看到, 这些波形为一个接着一个宽度为21.7us的脉波, 依序打开每一行的TFT. 而sourcedriver则在这21.7us的时间内, 经由source走线, 将显示电极充放电到所需的电压, 好显示出相对应的灰阶.面板的各种极性变换方式由于液晶分子还有一种特性,就是不能够一直固定在某一个电压不变, 不然时间久了, 你即使将电压取消掉, 液晶分子会因为特性的破坏, 而无法再因应电场的变化来转动, 以形成不同的灰阶. 所以每隔一段时间, 就必须将电压恢复原状, 以避免液晶分子的特性遭到破坏. 但是如果画面一直不动, 也就是说画面一直显示同一个灰阶的时候怎么办? 所以液晶显示器内的显示电压就分成了两种极性, 一个是正极性, 而另一个是负极性. 当显示电极的电压高于common电极电压时, 就称之为正极性. 而当显示电极的电压低于c ommon电极的电压时, 就称之为负极性. 不管是正极性或是负极性, 都会有一组相同亮度的灰阶. 所以当上下两层玻璃的压差绝对值是固定时, 不管是显示电极的电压高, 或是common电极的电压高, 所表现出来的灰阶是一模一样的. 不过这两种情况下, 液晶分子的转向却是完全相反, 也就可以避免掉上述当液晶分子转向一直固定在一个方向时, 所造成的特性破坏. 也就是说, 当显示画面一直不动时, 我们仍然可以藉由正负极性不停的交替, 达到显示画面不动, 同时液晶分子不被破坏掉特性的结果. 所以当您所看到的液晶显示器画面虽然静止不动, 其实里面的电压正在不停的作更换, 而其中的液晶分子正不停的一次往这边转, 另一次往反方向转呢!图4就是面板各种不同极性的变换方式, 虽然有这么多种的转换方式, 它们有一个共通点, 都是在下一次更换画面数据的时候来改变极性. 以60Hz的更新频率来说, 也就是每16ms, 更改一次画面的极性. 也就是说, 对于同一点而言, 它的极性是不停的变换的. 而相邻的点是否拥有相同的极性, 那可就依照不同的极性转换方式来决定了. 首先是frame inversion, 它整个画面所有相邻的点, 都是拥有相同的极性. 而row inversion与column inversion则各自在相邻的行与列上拥有相同的极性. 另外在dot inversion上, 则是每个点与自己相邻的上下左右四个点, 是不一样的极性. 最后是delta inversion, 由于它的排列比较不一样, 所以它是以RGB 三个点所形成的pixel作为一个基本单位, 当以pixel为单位时, 它就与dot inversion很相似了, 也就是每个pixel与自己上下左右相邻的pixel,是使用不同的极性来显示的.Common电极的驱动方式图5及图6为两种不同的Common电极的电压驱动方式, 图5中Common电极的电压是一直固定不动的, 而显示电极的电压却是依照其灰阶的不同, 不停的上下变动. 图5中是256灰阶的显示电极波形变化, 以V0这个灰阶而言, 如果您要在面板上一直显示V0这个灰阶的话, 则显示电极的电压就必须一次很高, 但是另一次却很低的这种方式来变化. 为什么要这么复杂呢? 就如同我们前面所提到的原因一样, 就是为了让液晶分子不会一直保持在同一个转向, 而导致物理特性的永久破坏. 因此在不同的frame中, 以V0这个灰阶来说, 它的显示电极与common电极的压差绝对值是固定的, 所以它的灰阶也一直不曾更动. 只不过位在Clc两端的电压, 一次是正的, 称之为正极性, 而另一次是负的, 称之为负极性. 而为了达到极性不停变换这个目的, 我们也可以让common电压不停的变动, 同样也可以达到让Clc两端的压差绝对值固定不变, 而灰阶也不会变化的效果, 而这种方法, 就是图6所显示的波形变化. 这个方法只是将common电压 一次很大, 一次很小的变化. 当然啦, 它一定要比灰阶中最大的电压还大, 而电压小的时候则要比灰阶中最小的电压还要小才行. 而各灰阶的电压与图5中的一样, 仍然要一次大一次小的变化.这两种不同的Common驱动方式影响最大的就是source driver的使用. 以图7中的不同Common电压驱动方式的穿透率来说, 我们可以看到, 当common电极的电压是固定不变的时候, 显示电极的最高电压, 需要到达common电极电压的两倍以上. 而显示电极电压的提供, 则是来自于source driver. 以图七中common电极电压若是固定于5伏特的话, 则source driver所能提供的工作电压范围就要到10伏特以上. 但是如果common电极的电压是变动的话, 假使common电极电压最大为5伏特, 则source driver的最大工作电压也只要为5伏特就可以了. 就source driver的设计制造来说, 需要越高电压的工作范围, 制程与电路的复杂度相对会提高, 成本也会因此而加高.面板极性变换与common电极驱动方式的选用并不是所有的面板极性转换方式都可以搭配上述两种common电极的驱动方式. 当common电极电压固定不变时, 可以使用所有的面板极性转换. 但是如果common电压是变动的话, 则面板极性转换就只能选用frame inversion与row inversion.(请见表1) 也就是说, 如果你想使用column inversion或是dot inversion的话, 你就只能选用 common电极电压固定不动的驱动方式. 为什么呢? 之前我们曾经提到 common电极是位于跟显示电极不同的玻璃上, 在实际的制作上时, 其实这一整片玻璃都是common电极. 也就是说, 在面板上所有的显示点, 它们的common电压是全部接在一起的. 其次由于gate driver的操作方式是将同一行的所有TFT打开,好让source driver去充电, 而这一行的所有显示点, 它的common电极都是接在一起的, 所以如果你是选用common电极电压是可变动的方式的话, 是无法在一行TFT上, 来同时做到显示正极性与负极性的. 而column inversion与dot inversion的极性变换方式, 在一行的显示点上, 是要求每个相邻的点拥有不同的正负极性的. 这也就是为什么 common电极电压变动的方式仅能适用于frame inv ersion与row inversion的缘故. 而common电极电压固定的方式, 就没有这些限制. 因为其common电压一直固定, 只要source dri ver能将电压充到比common大就可以得到正极性, 比common电压小就可以得到负极性, 所以common电极电压固定的方式, 可以适用于各种面板极性的变换方式.表1面板极性变换方式 可使用的common电极驱动方式Frame inversion固定与变动Row inversion固定与变动Column inversion只能使用固定的common电极电压Dot inversion只能使用固定的common电极电压各种面板极性变换的比较现在常见使用在个人计算机上的液晶显示器, 所使用的面板极性变换方式, 大部分都是dot inversion. 为什么呢? 原因无它, 只因为dot inversion的显示品质相对于其它的面板极性变换方式, 要来的好太多了. 表2是各种面板极性变换方式的比较表. 所谓F licker的现象, 就是当你看液晶显示器的画面上时, 你会感觉到画面会有闪烁的感觉. 它并不是故意让显示画面一亮一灭来做出闪烁的视觉效果, 而是因为显示的画面灰阶在每次更新画面时, 会有些微的变动, 让人眼感受到画面在闪烁. 这种情况最容易发生在使用frame inversion的极性变换方式, 因为frame inversion整个画面都是同一极性, 当这次画面是正极性时, 下次整个画面就都变成了是负极性. 假若你是使用common电压固定的方式来驱动, 而common电压又有了一点误差(请见图8),这时候正负极性的同一灰阶电压便会有差别, 当然灰阶的感觉也就不一样. 在不停切换画面的情况下, 由于正负极性画面交替出现,你就会感觉到Flicker的存在. 而其它面板的极性变换方式, 虽然也会有此flicker的现象, 但由于它不像frame inversion 是同时整个画面一齐变换极性, 只有一行或是一列, 甚至于是一个点变化极性而已. 以人眼的感觉来说, 就会比较不明显. 至于crosstalk 的现象, 它指的就是相邻的点之间, 要显示的资料会影响到对方, 以致于显示的画面会有不正确的状况. 虽然crosstalk的现象成因有很多种, 只要相邻点的极性不一样, 便可以减低此一现象的发生. 综合这些特性, 我们就可以知道, 为何大多数人都使用dot inve rsion了. 表2面板极性变换方式 Flicker的现象 Crosstalk的现象Frame inversion明显 垂直与水平方向都易发生Row inversion不明显 水平方向容易发生Column inversion不明显 垂直方向容易发生Dot inversion几乎没有 不易发生面板极性变换方式, 对于耗电也有不同的影响. 不过它在耗电上需要考量其搭配的common电极驱动方式. 一般来说 common电极电压若是固定, 其驱动common电极的耗电会比较小. 但是由于搭配common电压固定方式的source driver其所需的电压比较高, 反而在source driver的耗电会比较大. 但是如果使用相同的common电极驱动方式, 在source driver的耗电来说,就要考量其输出电压的变动频率与变动电压大小. 一般来说, 在此种情形下, source driver的耗电,会有 dot inversion > row inversion > column inversion > frame inversion的状况. 不过现今由于dot inversion的source driver多是使用PN型的OP, 而不是像row inversi on是使用rail to rail OP, 在source driver中OP的耗电就会比较小. 也就是说由于source driver在结构及电路上的改进, 虽然先天上它的输出电压变动频率最高也最大(变动电压最大接近10伏特,而row inversion面板由于多是使用common电极电压变动的方式,其source driver的变动电压最大只有5伏特,耗电上会比较小), 但dot inversion面板的整体耗电已经减低很多了. 这也就是为什么大多数的液晶显示器都是使用dot inversion的方式.TFT LCD液晶显示器的驱动原理(二)上次跟大家介绍液晶显示器的驱动原理中有关储存电容架构,面板极性变换方式,以及common电压的驱动方式.这次我们延续上次的内容,继续针对feed through电压,以及二阶驱动的原理来做介绍.简单来说Feed through电压主要是由于面板上的寄生电容而产生的,而所谓三阶驱动的原理就是为了解决此一问题而发展出来的解决方式,不过我们这次只介绍二阶驱动,至于三阶驱动甚至是四阶驱动则留到下一次再介绍.在介绍feed through电压之前,我们先解释驱动系统中gate driver 所送出波形的timing图.SVGA分辨率的二阶驱动波形我们常见的1024*768分辨率的屏幕,就是我们通常称之为SVGA分辨率的屏幕.它的组成顾名思义就是以1024*768=7864 32个pixel来组成一个画面的数据.以液晶显示器来说,共需要1024*768*3个点(乘3是因为一个pixel需要蓝色,绿色,红色三个点来组成.)来显示一个画面.通常在面板的规划,把一个平面分成X-Y轴来说,在X轴上会有1024*3=3072列.这3072列就由8颗384输出channel的source driver来负责推动.而在Y轴上,会有768行.这768行,就由3颗256输出channel 的gate driver来负责驱动.图1就是SVGA分辨率的gate driver输出波形的timing图.图中gate 1 ~ 768分别代表着76 8个gate driver的输出.以SVGA的分辨率,60Hz的画面更新频率来计算,一个frame的周期约为16.67 ms.对gate 1来说,它的启动时间周期一样为16.67ms.而在这16.67 ms之间,分别需要让gate 1 ~ 768共768条输出线,依序打开再关闭.所以分配到每条线打开的时间仅有16.67ms/768=21.7us而已.所以每一条gate driver打开的时间相对于整个frame是很短的,而在这短短的打开时间之内,source driver再将相对应的显示电极充电到所需的电压.而所谓的二阶驱动就是指gate driver的输出电压仅有两种数值,一为打开电压,一为关闭电压.而对于common电压不变的驱动方式,不管何时何地,电压都是固定不动的.但是对于common电压变动的驱动方式,在每一个frame开始的第一条gate 1打开之前,就必须把电压改变一次.为什么要将这些输出电压的timing介绍过一次呢?因为我们接下来要讨论的feed thr ough电压,它的成因主要是因为面板上其它电压的变化,经由寄生电容或是储存电容,影响到显示电极电压的正确性.在LCD 面板上主要的电压变化来源有3个,分别是gate driver电压变化,source driver电压变化,以及common电压变化.而这其中影响最大的就是gate driver电压变化(经由Cgd或是Cs),以及common电压变化(经由Clc或是Cs+Clc).Cs on common架构且common电压固定不动的feed through电压我们刚才提到,造成有feed through电压的主因有两个.而在common电压固定不动的架构下,造成feed through电压的主因就只有gate driver的电压变化了.在图2中,就是显示电极电压因为feed through电压影响,而造成电压变化的波形图.在图中,请注意到gate driver打开的时间,相对于每个frame的时间比例是不正确的.在此我们是为了能仔细解释每个f rame的动作,所以将gate driver打开的时间画的比较大.请记住,正确的gate driver打开时间是如同图1所示,需要在一个frame的时间内,依序将768个gate driver走线打开的.所以每个gate走线打开的时间,相对于一个frame的时间,是很短的.当gate走线打开或关闭的那一瞬间,电压的变化是最激烈的,大约会有30~40伏特,再经由Cgd的寄生电容,影响到显示电极的电压.在图3中,我们可以看到Cgd寄生电容的存在位置.其实Cgd的发生,跟一般的CMOS电路一样,是位于MOS的gate 与drain端的寄生电容.但是由于在TFT LCD面板上gate端是接到gate driver输出的走线,因此一但在gate driver输出走在线的电压有了激烈变化,便会影响到显示电极上的电压.在图2之中,当Frame N的gate走线打开时,会产生一个向上的feed through电压到显示电极之上.不过此时由于gate走线打开的缘故,source driver会对显示电极开始充电,因此即便一开始的电压不对(因为feed through电压的影响),source driver仍会将显示电极充电到正确的电压,影响便不会太大.但是如果当gate走线关闭的时候,由于source driver已经不再对显示电极充电,所以gate driver关闭时的电压压降(30~40伏特),便会经由Cgd寄生电容feed through到显示电极之上,造成显示电极电压有一个feed through的电压压降,而影响到灰阶显示的正确性.而且这个feed through电压不像gate走线打开时的feed through电压一样,只影响一下子,由于此时source driver已经不再对显示电极充放电,feed through电压压降会一值影响显示电极的电压,直到下一次gate driver走在线的电压再打开的时后.所以这个feed through电压对于显示画面的灰阶的影响,人眼是可以明确的感觉到它的存在的.而在Frame N+1的时候,刚开始当gate driver走线打开的那一瞬间,也会对显示电极产生一个向上的feed through电压,不过这时候由于gate已经打开的缘故,source driver会开始对显示电极充电,因此这个向上的feed through电压影响的时间便不会太长.但是当gate走线再度关闭的时候,向下的feed through电压便会让处在负极性的显示电极电压再往下降,而且受到影响的负极性显示电压会一直维持到下一次gate走线再打开的时候.所以整体来说,显示电极上的有效电压,会比source driver的输出电压要低.而减少的电压大小刚好为gate走线电压变化经由Cgd的feed through电压.这个电压有多大呢?在图4中,我们以电荷不灭定律,可以推导出feed through电压为 (Vg2 – Vg1) * Cgd / (Cgd + Clc + Cs) .假设Cg d=0.05pF,而Clc=0.1pF, Cs=0.5pF且gate走线从打开到关闭的电压为 –35伏特的话. 则feed through电压为 –35*0.0 5 / (0.05+0.1+0.5) = 2.69伏特. 一般一个灰阶与另一个灰阶的电压差约仅有30到50 mV而已(这是以6 bit的分辨率而言,若是8 bit分辨率则仅有3到5 mV而已).因此feed through电压影响灰阶是很严重的.以normal white的偏光板配置来说,会造成正极性的灰阶会比原先预期的来得更亮,而负极型的灰阶会比原先预期的来得更暗.不过恰好feed through电压的方向有一致性,所以我们只要将common电压向下调整即可.从图2中我们可以看到,修正后的common电压与原先的comm on电压的压差恰好等于feed through电压.Cs on common架构且common电压变动的feed through电压图5为Cs on common且common电压变动的电压波形,由于其common电压是随着每一个frame而变动的,因此跟common 电压固定的波形比较起来.其产生的feed through电压来源会再多增加一个,那就是common电压的变化.这个common电压的变化,经由Clc+Cs的电容,便会影响到显示电极的电压.且由于整个LCD面板上所有显示点的Clc与Cs都是接到common电压,所以一但common电压有了变化,受影响的就是整个面板的所有点.跟前面gate电压变化不一样的是,gate电压变化影响到的只是一整行的显示点而已.不过Common电压变化虽然对显示电极的电压有影响,但是对于灰阶的影响却没有像gate电压变化来的大.怎么说呢?如果我们使用跟前面一样的电容参数值,再套用图6所推导出来的公式,再假设Common电压由0伏特变到5伏特,则common电压变化所产生的feed through电压为(5 -0)*(0.1pF+ 0.5pF) / (0.05pF + 0.1pF +0.5pF) = 5 * 0.6 /0.65=4.62伏特.虽然显示电极增加这么多电压,但是common电极也增加了5伏特.因此在Clc两端,也就是液晶的两端,所看到的压差变化,就只有4.62-5=0.38伏特而已.跟之前gate走线电压变化所产生的feed through电压2.69伏特比较起来要小的多了,所以对灰阶的影响也小多了.且由于它所产生的feed through电压有对称性,不像Gate走线所产生的feedthrough电压是一律往下,所以就同一个显示点来说,在视觉对灰阶的表现影响会比较小.当然啦,虽然比较小,但是由于对整个LCD面板的横向的768行来说, common电压变化所发生的时间点,跟gate走线打开的时间间隔并不一致,所以对整个画面的灰阶影响是不一样的.这样一来,就很难做调整以便改进画面品质,这也是为什么common电压变动的驱动方式,越来越少人使用的缘故.Cs on gate架构且common电压固定不动的feed through电压图7是Cs on gate且common电压固定不动的电压波形图.它并没有common电压变化所造成的feed through电压,它只有由于gate电压变化所造成的feed through电压.不过它跟Cs on common不一样的是,由gate电压变化所造成的feed th rough电压来源有两个地方,一个是自己这一条gate走线打开经由Cgd产生的feed through电压,另一个则是上一条gate 走线打开时,经由Cs所产生的feed through电压.经由Cgd的feed through电压跟前面所讨论过的状况是一样的,在这边就不再提了.但是经由Cs的feed through电压,是因为Cs on gate的关系,如图3所示.Cs on gate的架构,它的储存电容另一端并不是接到common电压,而是接到前一条gate走线,因此在我们这一条gate走线打开之前,也就是前一条gate走线打开时,在前一条gate走线的电压变化,便会经由Cs对我们的显示电极造成feed through电压.依照图8的公式,同时套用前面的电容参数与gate电压变化值,我们可得到此一feed through电压约为 35*0.5pF/(0.5pF+0.1pF+0.05pF)=26.92伏特.这样的feed through电压是很大的,不过当前一条gate走线关闭时,这个feed through电压也会随之消失.而且前一条gat e走线从打开到关闭,以SVGA分辨率的屏幕来说,约只有21.7us的时间而已.相对于一个frame的时间16.67ms是很短的.再者当前一条gate走线的feed through电压影响显示电极后,我们这一条的gate走线也随之打开,source driver立刻将显示电极的电压充放电到所要的目标值.从这种种的结果看来,前一条gate走线的电压变化,对于我们的显示电极所表现的灰阶,几乎是没有影响的.因此对于Cs on gate且common电压固定不动的驱动方式来说,影响最大的仍然是gate走在线电压变化经由Cgd产生的feed through电压,而其解决方式跟前面几个一样,只需将common电压往下调整即可.Cs on gate架构且common电压变动的feed through电压图9是Cs on gate架构且common电压变动的feed through电压波形图.这样子的架构,刚好有了前面3种架构的所有缺点,那就是 gate走线经由Cgd的feed through电压,和前一条gate走线经由Cs的feed through电压,以及Common电压变化经由Clc的feed through电压.可想而知,在实际的面板设计上几乎是没有人使用这种架构的.而这4种架构中最常用的就是 Cs on gate架构且common电压固定不动的架构.因为它只需要考虑经由Cgd的feed through电压,而Cs on gate的架构可得到较大的开口率的缘故.。
lcd 驱动方式和原理
LCD（Liquid Crystal Display，液晶显示器）驱动方式是指用于控制LCD显示像素的电流或电压的方法。
LCD的工作原理是通过改变液晶分子的排列状态来调节光的透过率，从而实现图像显示。
以下是几种常见的LCD驱动方式和原理：1. 静态驱动方式（Static Driven Method）：静态驱动方式是最简单的驱动方式之一。
每一个液晶像素点由一个独立的驱动电路控制，通过施加不同的电压或电场来改变液晶的取向，从而实现显示效果。
静态驱动方式适用于小尺寸的LCD，但对于大尺寸LCD来说，由于需要大量的驱动电路，使得整体结构复杂，成本较高。
2. 动态驱动方式（Dynamic Driven Method）：动态驱动方式采用行列交替驱动的方法。
将液晶显示屏分割成若干行和列，通过周期性地切换不同的行和列的驱动电压，来逐行、逐列地更新显示内容。
这种方式可以减少所需的驱动电路数量，降低成本，并适用于大尺寸的液晶显示屏。
3. 时序控制驱动方式（Timing Control Driven Method）：时序控制驱动方式通过控制驱动信号的时序来控制液晶的状态和显示内容。
时序控制驱动方式广泛应用于各种尺寸的液晶显示器，可以实现高分辨率、高刷新率和多种显示模式。
4. 被动矩阵驱动方式（Passive Matrix Driven Method）：被动矩阵驱动方式是一种简单且低成本的驱动方法。
它通过将液晶像素点排列成行列交错的结构，使用行和列上的电极来控制每个像素点的状态。
然而，被动矩阵驱动方式在显示质量、响应速度和观看角度方面存在一定的限制。
5. 主动矩阵驱动方式（Active Matrix Driven Method）：主动矩阵驱动方式采用了TFT（Thin-Film Transistor，薄膜晶体管）技术，每个像素点都有一个对应的TFT，通过控制这些TFT 的导通和截止来改变液晶的取向，从而实现高品质的显示效果。
TFT-LCD驱动原理_一目了然
当TFT OFF时， 形成高阷抗阷抗Roff，可防止信号数据泄露。
面板矩阵
8
③ 一般Ron大于Roff 至少105。
④ Panel是按照一定时序对液晶进行扫描充电的。 品保客服中心
2.驱动原理框图
Vdd（12V）DC/DC converter Interface connector AVDD（16.3V） Gamma
7
品保客服中心
1. 引言 – TFT 开关的工作原理
面板是由Gate Line与Data Line组成的一个矩阵结构。在Array基板上，矩阵的每一个交叉点对应一个TFT开关。
TFT开关
TFT等效电路图
① 扫描线连接同一列所有TFT栅极电极，而信号线连接 同一行所有TFT源极电极。
② 当TFT ON时，形成低阷抗Ron,信号线为液晶充电；
sth,cph,
Mini-LVDS load,mpol
AVDD, DVDD Source driver IC
DVDD （3.3V）
data LC Cs
LVDS data
Von（26.3V）, Voff(-8V) DVDD （3.3V） Gate Timing stv,cpv driver Controller IC
1. 引言 – Color介绍
Color 介绍 ① R,G,B三基色组合形成各种颜色。 ②能显示的颜色数由RGB的数字信号的位数来决定。
TFT基板
N = 2n(R) * 2n(G) * 2n(B) = 23n N: 能显示的颜色数 n ：数字数据的位数。
1Pixel
1Dot=R,G,B Sub-pixel
△ Y/Y=1/255=0.39%
255 254
TFT-LCD-驱动原理与系统
－ Available Frame & Row inversion
－ Poor Power dissipation
.
12
影響 LCD 畫面品質的因素
• Horizontal Crosstalk • Vertical Crosstalk • Shading Crosstalk
.
13
液晶電容的效應
• 液晶電容CLC會隨液晶作用電壓的改變而變化，因此在 驅動液晶時會有殘存的DC成份，其所造成的影響 – Image Sticking. – Picture Flicker.
SXGA
108MHz
15.6 µs
135MHz
12.5 µs
UXGA 162MHz
13.3 µs
189MHz
11.4 µs 202.5MHz 10.7 µs
解析度愈高，充電時間更短，D. river IC的Fmax也要愈快 24
Data Driver Key Specifications
• Channel number
Format Lines 6
5
4
3
VGA 480
120
SVGA 600
120 150 200
XGA 768 128 154 192 256
SXGA 1024
256
UXGA 1200
240
Channels：120, 120/128, 150/154, 192/200, 240, 256
.
22
Resolution Vs Outputs - 2
Y electrode
X electrode
Pixel
.
3
The Color Pixel of TFT LCD
LCD显示原理和驱动方式介绍
LCD显示原理和驱动方式介绍流风回雪1988•码龄12年原文链接：/content/18/1121/23/277688_79641099 4.shtml点击阅读全文打开CSDN，阅读体验更佳TFT LCD液晶显示器的驱动原理详解我们针对TFT LCD的整体系统面来做介绍, 也就是对其驱动原理来做介绍, 而其驱动原理仍然因为一些架构上差异的关系, 而有所不同. 首先介绍由于Cs(storage capacitor)储存电容架构不同, 所形成不同驱动系统架构的原理.继续针对feed through电压,以及二阶驱动的原理来做介绍LCD驱动原理分析及讲解本资源讲解了LCD的整体和局部设计讲解，讲解了色彩和亮度控制原理及液晶交流驱动原理相关推荐更多相似内容第18章LCD设备驱动之LCD硬件原理_xiezhi123456的博客本章主要讲解帧缓冲设备Linux 驱动的架构及编程方法。
1、LCD的底层硬件操作原理。
2、帧缓冲设备的概念及驱动中的重要数据结构和函数。
3、帧缓冲设备驱动的整体结构,帧缓冲设备的几个重要函数,整体与部分的关系。
STM32驱动LCD原理_人生一路,点滴记录因此,可以把TFT LCD当成一个SRAM来用,只不过这个SRAM有2个地址,这就是FSMC可以驱动LCD的原理。
02、标准8080接口8080总线又叫Intel总线,大致来说,Intel总线的控制线有四根,RD写使能,WR读使能,ALE地址锁存,CS片选。
TFT-LCD显示原理及驱动介绍.pptTFT-LCD显示原理及驱动介绍ppt,TFT-LCD显示原理及驱动介绍LCD驱动原理分析（程序及代码）通过S3C2440液晶屏为例子，深入讲解LCD驱动程序LCD的控制原理_wwwlyj123321的博客_lcd原理(1)一行的通信过程是这样的:LCD控制器先发送一个HSYNC高电平脉冲(脉冲宽度是HSPW+1),脉冲告诉驱动器下面的信息是一行信息。
TFT-LCD驱动原理分享
（这不叫COF线）
信号输入 如V-By-One
电源输入 如12V
TFT-LCD驱动原理分享
1.偏光片 9.ITO像素电极 17.COF
2.玻璃基板 11.存贮电容电极 18.驱动IC
3.公共电极 12.TFT漏电极 19.PCB
4.取向层 13.TFT栅电极 21.黑矩阵(BM)
n：数字数据的位数(bit)，如8bit/10bit屏 N：能显示的颜色数
TFT-LCD驱动原理分享 颜色深度：
变化三基色光线的强弱，混合可生产各种颜色：
Gray Scale 0 Red Green Blue White
8 bit显示屏： 颜色种类：2^8 x 2^8 x 2^8 = 16,777,216 10 bit显示屏： 颜色种类：2^10 x 2^10 x 2^10 = 1,073,741,824
10
20
40
80
120 180 220 255
TFT-LCD驱动原理分享 LCD色彩与亮度控制：
控制变化三基色光线的强弱，混合可生产各种颜色：
TFT-LCD驱动原理分享 LCD色彩与亮度控制：
给液晶施加不同电压，以电场改变液晶偏转状态，控制光穿透的多寡：
TFT-LCD驱动原理分享 像素的等效电路：
TFT-LCD驱动原理分享
TFT-LCD驱动原理分享 TFT-LCD整体与局部 色彩与亮度控制原理 液晶交流驱动原理 V-by-One与LVDS接口信号驱动原理
TFT-LCD驱动原理分享 液晶显示屏基本结构：
背光单元 液晶面板（TFT-LCD）
TFT-LCD驱动原理分享 TFT-LCD基本结构：