STN液晶显示屏的驱动方式
LCD驱动的学习
LCD驱动的学习简介：LCD是基于液晶的。
LCD（liquid crystal display）按驱动⽅式分类可以分为静态驱动，简单矩阵驱动，主动矩阵驱动。
其中，简单矩阵⼜可以分为扭转向列型（TN）和超转向列型（STN），⽽主动矩阵驱动则以TFT（⽤的最多）为主。
TN型液晶驱动：是LCD中最基本的，他只能将⼊射光旋转90度，视⾓只有30度。
STN型驱动液晶：可以讲⼊射光旋转180度⾄270度，也改善了视⾓。
TFT解决了上述两种液晶屏的缺陷，属于⽐较常⽤的。
⼀块lcd屏显⽰图像不但需要lcd驱动器，还需要lcd控制器。
很多主芯⽚cpu继承了lcd控制器。
其显⽰原理为：作为帧同步信号的vsync，每发出⼀个脉冲，就意味着⼀幅图像开始传输。
作为⾏同步信号的hsync，每发出⼀个信号，代表新的⼀⾏图像资料开始发送。
图像为从左向右，从上向下显⽰。
⼀个完整的时序图如下：下⾯是lcd的技术参数:1. 可视⾯积2. 可视⾓度3. 点距4. ⾊彩度5. 对⽐值6. 亮度值7. 响应时间显存：Framebuffer（帧缓冲）从本质上讲是图形设备的硬件抽象。
对开发者⽽⾔，framebuffer是⼀块显⽰缓存，往显⽰缓存中陷⼊特定格式的数据就意味着向屏幕中输出内容。
通过不断地向framebuffer中写数据，显⽰控制器就⾃动的从framebuffer中读数据并显⽰出来。
在嵌⼊式⼀般没有专门的芯⽚做显存，⼀般是从内存中分⼀部分做显存。
Framebuffer其实就是显存。
帧缓冲设备对应的设备⽂件是/dev/fb*，如果系统中有多个显⽰卡，linux下还可⽀持多个帧缓冲设备，最多可达32个。
帧缓冲设备的主设备号为29，次设备号是0到31.下⾯是使⽤帧缓冲设备⽂件的演⽰。
帧缓冲设备编程：整个编程的系统架构如下：可以看出，我们实现帧缓冲设备主要需要完成两个任务：1. 实现⼀个fb_info结构体，这其中包括可变参数，固定参数，操作列表等。
LCD驱动方法对于TN及STN
L C D驱动方法对于T N及S T N-L C D一般采用静态驱动或多路驱动方式。
这两种方式相比较各有优缺点。
静态驱动响应速度快、耗电少、驱动电压低，但驱动电极度数必须与显示笔段数相同，因而用途不如多路驱动广。
￡1. 静态驱动基本思想在相对应的一对电极间连续外加电场或不外加电场。
如图1所示：其驱动电路原理如图2：图 1.LCD静态驱动示意图图 2.驱动电路原理图驱动波形根据此电信号，笔段波形不是与公用波形同相就是反相。
同相时液晶上无电场，L C D处于非选通状态。
反相时，液晶上施加了一矩形波。
当矩形波的电压比液晶阈值高很多时，L C D处于选通状态。
图 3.静态波形￡2. 多路驱动基本思想电极沿X、Y方向排列成矩阵(如图4)，按顺序给X电极施加选通波形，给Y电极施加与X电极同步的选通或非选通波形，如此周而复始。
通过此操作，X、Y电极交点的相素可以是独立的选态或非选态。
驱动X电极从第一行到最后一行所需时间为帧周期T f(频率为帧频)，驱动每一行所用时间T r与帧周期的比值为占空比：D u t y=T r/T f=1/N。
图 4.电极阵列电压平均化从多路驱动的基本思想可以看出，不仅选通相素上施加有电压，非选通相素上也施加了电压。
非选通时波形电压与选通时波形电压之比为偏压比B i a s=1/a。
为了使选通相素之间及非选通相素之间显示状态一致，必须要求选点电压V o n一致，非选点电压V o f f一致。
为了使相素在选通电压作用下被选通；而在非选通电压作用下不选通，必须要求L C D的光电性能有阈值特性，且越陡越好。
但由于材料和模式的限制，L C D电光曲线陡度总是有限的。
因而反过来要求V o n、V o f f拉得越开越好，即V o n/V o f f越大越好。
经理论计算，当D u t y、B i a s满足以下关系时，V o n/V o f f取极大值。
满足下式的a，即为驱动路数为N的最佳偏压值。
STN-LCD驱动控制的ASIC芯片研究与设计
STN-LCD驱动控制的ASIC芯片研究与设计1 引言液晶显示器(LCD 具有工作电压低、功耗小、显示信息量大、寿命长、易集成、外形尺寸小和电磁辐射污染小等优点，因而具有广阔的市场和良好的机遇，尤其是STN-LCD (超扭曲向列液晶显示器件以其低成本、高可靠性。
STN-LCD广泛用于手机、数码相机、MP3、PDA、笔记本、摄像机等产品作为其终端的显示部分。
针对直流电场将导致LCD的化学反应和电极老化，从而迅速降低液晶材料的寿命，因此必须建立交流驱动电场，并要求在这个交流电场中的直流分量越小越好，通常要求直流分量小于50mV。
由此要求液晶显示驱动器的驱动输出必须是交流驱动。
液晶显示驱动器的功用是通过对其输出到液晶显示器件电极上的电位信号进行相位、峰值、频率等参数的调制来建立交流驱动电场，以实现液晶显示器件的显示效果。
又由于LCD要接受MCU发送过来的数据，必须设计相应的控制模块。
显示驱动模块按照控制模块送来的控制信号进行显示或其它操作。
当今的大规模集成电路，已经能够将控制模块和显示模块所有的器件集成在一块芯片上，本文所介绍的STN-LCD驱动控制芯片就是集控制和驱动为一体的专用集成芯片。
这个芯片的整个设计采用“自顶向下” 的设计思想，将芯片进行层次化功能划分, 同时,参考已有的同类驱动控制芯片的设计经验，芯片的数字部分用Verilog编程，再用综合技术综合到门级电路实现，模拟部分采用原理图输入方式实现，最后协调数模模块设计，完成整个芯片的设计。
2 STN-LCD驱动控制专用集成电路的结构STN-LCD驱动控制芯片为一多功能、记忆体映射的 LCD 驱动器，提供32×4（128）个显示点选择，并且可以用软体方式加以设定系统功能，非常适用于各种LCD 产品上。
在STN-LCD 驱动控制芯片和MCU之间只需要 4 至 5 条线的界面即可。
除此之外，STN-LCD驱动控制芯片还提供了省电指令（PowerDown Command），可减少电源的耗损。
液晶显示的驱动方案
液晶显示的驱动方案：LCD驱动有如下—些特点：(1)为防止施加直流电压使液晶材料发生电化学反应从而造成性能不可逆的劣化，缩短使用寿命。
必须用交流驱动、同时应减小交流驱动波形不对称产生的直流成分。
(2)驱动电源频率低于数干赫兹时，在很宽的频率范围内LCD的透光率只与驱动电压有效值有关而与电压波形无关。
(3)从LCD结构可知，液晶单元象一只平板电容器，因此对驱动源而言，它是容性负载，是无极性的元件。
施加驱动电压时，应考虑到上述特点。
液晶显示板主要有以下几种驱动方式：(1)静态驱动。
所谓静态驱动，即为下面叙述的直接寻址，它是将应该显示的段形电极分别加上信号的驱动方法。
(2)多路寻址驱动。
这种多路的分时驱动适于多位数的段型数字驱动，它实质上是简单的矩阵寻址驱动，但矩阵显示时，电极数更多，并有它特殊的问题。
(3)有源矩阵驱动。
他使每一个象素都与一个非线性元件相连，这是一种十分重要的驱动方式。
液晶显示器，英文通称为LCD（Liquid Crystal Display）。
LCD液晶电视主要采用TFT型的液晶显示面板，其主要的构成包括了，萤光管、导光板、偏光板、滤光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄模式晶体管等等。
首先液晶显示器必须先利用背光源，也就是萤光灯管投射出光源，这些光源会先经过一个偏光板然后再经过液晶，这时液晶分子的排列方式进而改变穿透液晶的光线角度。
然后这些光线接下来还必须经过前方的彩色的滤光膜与另一块偏光板。
因此只要改变刺激液晶的电压值就可以控制最后出现的光线强度与色彩，并进而能在液晶面板上变化出有不同深浅的颜色组合了。
液晶面板是以液晶材料为基本组件，由于液晶是介于固态和液态之间，不但具有固态晶体光学特性，又具有液态流动特性。
当通电时，液晶排列变的有秩序，使光线容易通过；不通电时排列混乱，阻止光线通过。
液晶面板包含了两片相当精致的无钠玻璃素材，中间夹著一层液晶，当光束通过这层液晶时，液晶本身会排排站立或扭转呈不规则状，因而阻隔或使光束顺利通过。
液晶显示器TN、TFT、STN和TFD详解!
以前发表过关于液晶显示器的文章，但感觉不如下面的内容清晰，所以现在给大家参考参考！液晶显示器的分类。
常见的液晶显示器分为TN-LCD(Twisted Nematic-LCD，扭曲向列LCD)、STN-LCD(Super TN-LCD，超扭曲向列LCD)、DSTN-LCD(Double layer STN-LCD，双层超扭曲向列LCD)和TFT-LCD(Thin Film Transistor-LCD，薄膜晶体管LCD)四种。
其中TN-LCD、STN-LCD和DSYN-LCD三种基本的显示原理都相同，只是液晶分子的扭曲角度不同而已。
STN-LCD的液晶分子扭曲角度为180度甚至270度。
而TFT-LCD则采用与TN系列LCD截然不同的显示方式。
TN由于无法显示细腻的字符，通常应用在电子表、计算器上。
作为显示器TN系列的液晶显示器已基本被淘汰，STN由于扭转角度较大，字符显示比TN细腻，同时也支持基本的彩色显示，多用于液晶电视、摄像机的液晶显示器、掌上游戏机等。
而随后的DSTN和TFT 则被广泛制作成液晶显示设备，DSTN液晶显示屏多用于早期的笔记本电脑，由于支持的彩色数有限，所以也称为伪彩显。
TFT则既应用在笔记本电脑上，又逐步进入主流台式显示器市场。
三、TFT液晶显示器的原理。
TFT液晶显示器与TN系列液晶显示器的原理大不相同，但在构造上和TN液晶仍有相似之处，如玻璃基板、ITO膜、配向膜、偏光板等，它也同样采用两夹层间填充液晶分子的设计，只不过把TN上部夹层的电极改为FET晶体管，而下层改为共同电极。
在光源设计上，TFT的显示采用“背透式”照射方式，即假想的光源路径不是像TN液晶那样的从上至下，而是从下向上，这样的作法是在液晶的背部设置类似日光灯的光管。
光源照射时先通过下偏光板向上透出，它也借助液晶分子来传导光线，由于上下夹层的电极改成FET电极和共通电极。
在FET电极导通时，液晶分子的表现如TN液晶的排列状态一样会发生改变，也通过遮光和透光来达到显示的目的。
显示器的基本原理以及驱动方式
显示器的基本原理以及驱动方式目前液晶显示技术大多以TN、STN、TFT三种技术为主轴，因此我们就这从这三种技术来探讨它们的运作原理。
TN型的液晶显示技术可说是液晶显示器中最基本的，而之后其它种类的液晶显示器也可说是以TN型为原点来加以改良。
同样的，它的运作原理也较其它技术来的简单，请读者参照下方的图片。
图中所表示的是TN型液晶显示器的简易构造图，包括了垂直方向与水平方向的偏光板，具有细纹沟槽的配向膜，液晶材料以及导电的玻璃基板。
其显像原理是将液晶材料置于两片贴附光轴垂直偏光板之透明导电玻璃间，液晶分子会依配向膜的细沟槽方向依序旋转排列，如果电场未形成，光线会顺利的从偏光板射入，依液晶分子旋转其行进方向，然后从另一边射出。
如果在两片导电玻璃通电之后，两片玻璃间会造成电场，进而影响其间液晶分子的排列，使其分子棒进行扭转，光线便无法穿透，进而遮住光源。
这样所得到光暗对比的现象，叫做扭转式向列场效应，简称TNFE（twisted nematic field effect）。
在电子产品中所用的液晶显示器，几乎都是用扭转式向列场效应原理所制成。
STN型的显示原理也似类似，不同的是TN扭转式向列场效应的液晶分子是将入射光旋转90度，而STN超扭转式向列场效应是将入射光旋转180~270度。
要在这边说明的是，单纯的TN液晶显示器本身只有明暗两种情形（或称黑白），并没有办法做到色彩的变化。
而STN液晶显示器牵涉液晶材料的关系，以及光线的干涉现象，因此显示的色调都以淡绿色与橘色为主。
但如果在传统单色STN液晶显示器加上一彩色滤光片（color filter），并将单色显示矩阵之任一像素（pixel）分成三个子像素（sub-pixel），分别透过彩色滤光片显示红、绿、蓝三原色，再经由三原色比例之调和，也可以显示出全彩模式的色彩。
另外，TN型的液晶显示器如果显示屏幕做的越大，其屏幕对比度就会显得较差，不过藉由STN的改良技术，则可以弥补对比度不足的情况。
LCD的驱动方式
液晶的显示是由于在显示像素上Байду номын сангаас加了电场的缘故，而这个电场则由显示像素前后两电极上的电位信号合成产生，在显示像素上建立直流电场是非常容易的事，但直流电场将导致液晶材料的化学反应和电极老化，从而迅速降低液晶的显示寿命，因此必须建立交流驱动电场，并且要求这个交流电场中的直流分量越小越好，通常要求直流分量小于50mV。在实际应用中，由于采用了数字电路驱动，所以这种交流电场是通过脉冲电压信号来建立的。
显示像素上交流电场的强弱用交流电压的有效值表示，当有效值大于液晶的阈值电压时，像素呈显示态；当有效值小于阈值电压时，像素不产生电光效应；当有效值在阈值电压附近时，液晶将呈现较弱的电光效应，此时将会影响液晶显示器件的对比度。
液晶显示的驱动就是用来调整施加在液晶显示器件电极上的电位信号的相位、峰值、频率等，建立驱动电场，以实现液晶显示器件的显示效果。液晶显示的驱动方式有许多种，常用的驱动方法有：静态驱动法和动态驱动法。对于TN及STN-LCD一般采用静态驱动或多路驱动方式。这两种方式相比较各有优缺点。静态驱动响应速度快、耗电少、驱动电压低，但驱动电极度数必须与显示笔段数相同，因而用途不如多路驱动广。
1.静态驱动法
静态驱动法是获得最佳显示质量的最基本的方法。它适用于笔段型液晶显示器件的驱动。表一示出此类液晶显示器件的电极结构，当多位数字组合时，各位的背电极BP是连接在一起的。振荡器的脉冲信号经分频后直接施加在液晶显示器件的背电极BP上，而段电极的脉冲信号是由显示选择信号A与时序脉冲通过逻辑异或合成产生，当某位显示像素被显示选择时，A＝1，该显示像素上两电极的脉冲电压相位相差180。，在显示像素上产生2V的电压脉冲序列，使该显示像素呈现显示特性；当某位显示像素为非显示选择时，A＝0，该显示像素上两电极的脉冲电压相位相同，在显示像素上合成电压脉冲为0V，从而实现不显示的效果。这就是静态驱动法。为了提高显示的对比度，适当地调整脉冲的电压即可。
TN与STN型液晶显示器的显示原理
TN与STN型液晶显示器的显示原理TN型（Twisted Nematic）液晶显示器是一种最常见的液晶显示技术。
其显示原理基于液晶分子的转动以改变光的偏振方向。
TN型液晶显示器由两片偏振片夹持液晶层组成。
液晶分子（有机化合物）在不施加电压的情况下呈现螺旋形排列，使光线通过时发生旋转。
两片偏振片的光轴相互垂直，当光线从第一片偏振片通过液晶层时，由于分子的螺旋结构，光线的偏振方向会转动。
然后，光线进入第二片偏振片，其光轴与第一片偏振片平行。
当两片偏振片的光轴平行时，光线可以通过液晶层，显示器屏幕呈现出亮暗的图像。
然而，TN型液晶显示器对电压敏感。
当施加电压时，液晶分子会改变其排列，使得光线无法通过液晶层。
这时屏幕呈现暗的图像。
当电压改变时，液晶分子会再次调整其排列，使光线能够通过液晶层。
这种方式可以实现液晶显示器的亮暗切换。
TN型液晶显示器通常使用电压驱动方法，即通过控制不同的电压施加到显示像素上，实现液晶分子排列的变化，从而控制亮度和颜色。
然而，TN型液晶显示器也存在一些问题，如视角限制和色彩表现不佳。
视角限制是指从不同角度观察时，屏幕上的图像会出现亮度变化和颜色失真。
此外，TN型液晶显示器的色彩表现也相对较差，色彩鲜艳度和对比度较低。
与TN型液晶显示器相比，STN型（Super Twisted Nematic）液晶显示器在显示原理上有一些区别。
STN型液晶显示器通过增加液晶分子扭转角度来改善视角和色彩表现。
STN型液晶显示器中的液晶分子排列更加螺旋紧密，从而增加了旋转角度。
通过增加旋转角度，STN型液晶显示器可以提高视角范围和色彩表现。
在不施加电压时，光线在液晶层中会经历多次旋转。
当光线通过偏振片时，其偏振方向会随液晶分子的扭转而旋转。
当电压施加到液晶层时，液晶分子的排列会改变，光线无法通过液晶层，屏幕呈现出暗的图像。
STN型液晶显示器的驱动方法包括直流（DC）和交流（AC）驱动。
在DC驱动下，液晶分子的排列会根据施加的电压持续改变，从而实现图像变化。
LCD液晶显示器的驱动方式及原理
正極性驅動波形
負極性驅動波形
Frame N
1H
F
Frame N+1
水平脈波
垂 直
A
驅
動 波
B
形
0 +D
+D -D
-D
A B
F-D
液 晶
A
畫
素
-D F-D
+D
電 壓
+D
+D
波B 形
-D
-D
Vertical Crosstalk 的抑制 (一)
水 平 脈 波 垂 直A 驅 動 波B 形
正極性驅動波形
Frame N
IAPT 參考電壓
2D 0 2D
垂直訊號電極
2D
灰階顯示 ─ FRC
•Frame Rate Control, FRC :
1st
2nd
3rd
4th
Frame Frame Frame Frame
Pixel 1
Pixel 2
Pixel 3
Pixel 4
Pixel 5
Time
Result 5/5 ON 4/5 gray 3/5 gray
T
100% 90%
Vns Vs
TN
TN
10%
Vns Vs
V
STN STN
TN 與 STN 的電壓漂移
T
100%
TN Mode
T
100%
STN Mode
T2
T2 T1
T1
V
V
V
V
LCDs 驅動方式
•直接驅動法 (Direction Addressing)
•靜態驅動法 (Static Addressing) •多工驅動法 (Multiplex Addressing) •主動驅動法 (Active Addressing / Multi-Line Selection)
STN液晶显示屏的驱动方式-中显液晶LCDLCM液晶
STN液晶显示屏的驱动方式发布来源：发布时间：2010-3-19 8:59:55STN液晶显示屏采用无源矩阵电极结构，电极众多，不可能在像素显示的时间内维持一个持续的电场，因此，一般不采用静态驱动，而是采用动态驱动。
STN液晶屏的动态驱动示意图如图1所示。
图中的无源矩阵由液晶屏的上、下玻璃基片内表面多个行电极（也称水平电极、扫描电极、扫描线或Ⅹ电极）和列电极（也称垂直电极、选址电极、选通电极、数据线或Y电极）组成，行电极将按时间顺序加上一串扫描脉冲电压，列电极与行电极同步，分别输人选通电压波形和非选通电压波形；在双方同步输入驱动电压波形的一瞬间，将会在该行与各列电极交点像素上合成一个驱动波形，使该行上相应的像素点被选通。
所有行被扫描一遍，则全部被选通的像素点便组成一幅画面，但是这个画面上各行的像素是在不同时段内被选通的，所以也称这种方法为“时间分割显示”或APT （逐行）驱动法。
由于每一个显示图案都是由不同时间分割区显示的像素瞬间组合而成的，像素上没有真正意义的持续显示状态，所以又称为动态驱动。
图1 STN液晶屏的动态驱动示意图通常，将所有扫描行电极施加一次扫描电压的时间叫做一帧；每秒内扫描的帧数叫做帧率；将每扫描行电极选通时间与帧周期之比称为占空比，它等于行电极数的倒数，即1/N。
动态驱动是STN液晶显示屏最常用的驱动方式。
一个矩阵若由m行和刀列组成，则有m×n个像素，采用动态驱动只需要m＋瓦根电极引线，不但能大大减少电极引线，还可以大大减少外围驱动电路的成本，因此，应用十分广泛。
方法技巧动态驱动法不仅广泛应用于STN液晶显示屏中，而且在笔段式TN液晶显示屏（液晶数码管）中的应用也十分普及。
对于1～2个笔段式数码管，曲于笔段较少，可采用静态驱动法。
但是，如果采用多个笔段式数码管，由于笔段像素很多，不可能在每个像素上都设置单独的外引线，此时可采用动态驱动。
例如，对于六个数码管，可将其背电极单独引出，作为行电极，将其前电极的对应位连在一起（即六个笔段式的六个a接在一起，六个b接在一起……共七段），再分别引出，作为列电极。
STN显示与驱动原理1
江苏和成化学材料有限公司
STN驱动与显示原理介绍
2012-06-25
引言
液晶分子是如何在电场作用下起到开关作用的？
液晶参数是如何影响STN器件参数的？
目录
一、TN显示原理
TN显示原理--旋光效应
二、STN显示原理
双折射效应 穿透特性（色散的产生）
三、补偿机制 四、驱动原理介绍
•静态驱动 •动态驱动
一、TN显示原理--旋光效应
90º
Polarizer
LC
Polarizer
100 90 Transmittance(%)
Back Light
10 0.0 Voltage
二、STN显示原理--液晶双折射效应
TN mode
显示原理 显示效果 光电响应 旋光效应 黑白显示 陡度偏小
STN mode
双折射效应 存在色散 高陡度
二、STN显示原理—液晶双折射效应
二、STN显示原理—穿透特性（色散的产生）
三、补偿机制
光学补偿：沿光干涉产生的反方 向进行光学补偿
滤色方式
四、驱动原理介绍--静态驱动
驱动原理：
为介绍静态与动态区别，原理介绍部分采用数字驱动信号
解决前0、1存在V1、V2电压，存在对比度缺陷 解决后：在其它行另加一负值电压V3 1=V1+V2=Vop 0=V1-V3=V2-V3???
四、驱动原理介绍--静态驱动
驱动方法：
四、驱动原理介绍--动态驱动
驱动原理：
四、驱动原理介绍--动态驱动
A Type 驱动波形：每半线反转
四、驱动原理介绍--动态驱动
B Type 驱动波形：每帧反转
四、驱动原理介绍--动态驱动
STN-LCD_百度百科
STN-LCD_百度百科STN-LCD超扭曲向列型（Super Twisted Nematic，简称STN）液晶显示器液晶材料的特性液晶显示器是以液晶材料为基本组件，液晶分子的液体特性使得它具有两种非常有用的特点：如果你让电流通过液晶层，这些分子将会以电流的流向方向进行排列，如果没有电流，它们将会彼此平行排列。
如果你提供了带有细小沟槽的外层，将液晶倒入后，液晶分子会顺着槽排列，并且内层与外层以同样的方式进行排列。
液晶的第三个特性是很神奇的，液晶层能够使光线发生扭转。
液晶层表现的有些类似偏光器，这就意味着它能够过滤掉除了那些从特殊方向射入之外的所有光线。
此外，如果液晶层发生了扭转，光线将会随之扭转，以不同的方向从另外一个面中射出。
液晶的这些特点使得它可以被用来当作一种开关，即可以阻碍光线，也可以允许光线通过。
液晶单元的底层是由细小的脊构成的，这些脊的作用是让分子呈平行排列。
上表面也是如此，在这两侧之间的分子平行排列，不过当上下两个表面之间呈一定的角度时，液晶成了随着两个不同方向的表面进行排列，就会发生扭曲。
结果便是这个扭曲了的螺旋层使通过的光线也发生扭曲。
如果电流通过液晶，所有的分子将会按照电流的方向进行排列，这样就会消除光线的扭转。
如果将一个偏振滤光器放置在液晶层的上表面，扭转的光线通过了，而没有发生扭转的光线将被阻碍。
因此可以通过电流的通断改变LCD中的液晶排列，使光线在加电时射出，而不加电时被阻断。
也有某些设计了省电的需要，有电流时，光线不能通过，没有电流时，光线通过。
由于STN、TFT两种液晶显示技术都以TN技术基础发展而来的，所以先理解TN液晶技术有利于理解其它两种技术。
TN技术原理不加电场的情况下，入射光经过偏光板后通过液晶层，偏光被分子扭转排列的液晶层旋转90度，离开液晶层时，其偏光方向恰与另一偏光板的方向一致，因此光线能顺利通过，整个电极面呈光亮。
当加入电场的情况时，每个液晶分子的光轴转向与电场方向一致，液晶层因此失去了旋光的能力，结果来自入射偏光片的偏光，其偏光方向与另一偏光片的偏光方向成垂直的关系，并无法通过，电极面因此呈现黑暗的状态。
液晶显示器 LCD工作原理及驱动方式
液晶显示器 LCD工作原理及驱动方式一. 液晶显示器的工作原理1.什么是液晶显示器有一些物质,它们在固体加热变为液体的过程中,不是直接由固体变为液体,而是先要经一种中间状态,处于中间状态的物质外观上看是具有流动的混浊液体,但是,它们的光学性质和某些电学性质又和晶体相似.是各向异性的.如具有双折射特性.当温度继续升高时,这种浑浊液体变得透明清澈,流向同性液体.反之,这类物质从各向同性液体开始冷却时,一般也要先经过中间状态转变为固态. 这种能在某个温度范围内兼有液体和晶体二者特性的物质叫液晶,它不同于通常的固态,液态和气态,又称物质的第四态.液晶分为热质液晶和溶质液晶两大类.其中热质液晶就是前面所讲的 ,溶质液晶是由于溶液浓度发生变化而出现的液晶相. 目前所用的多是热致液晶.从液晶分子排列分三类:a.向列相液晶. 向列相液晶的长轴互相平行,但分子的重心是杂乱分布的,分子运动自由,对外界作用敏感,因此应用广.b.胆甾相液晶.分子呈扁平形,在空间形成一个螺旋结构.分子的长轴彼此平行,与向列向一样.当温度变化时,螺矩也随之变化,从而使提胆甾相显现不同的颜色.因此这种液晶可用来制作测量物体表面温度.c.近晶相液晶液晶的分子排列成层,在每层内分子长轴平行,其方向垂直于层面.各层中分子的重心杂乱分布.2.液晶显示的原理a.液晶显示器分类:L 按显示方式分透射型,反射型,和投影显示三大类.按机理分,动态散射型,扭曲向列场效应型,电控折射型,宾主效应型,相变存储型,有源矩阵型.超扭曲向列型,铁电液晶型,等等 .b.扭曲向列型 TNLCDa>. 定向薄膜.b>. 偏振光.自然光光波的振动方向在与传播方向的垂直平面内是随机分布的.它通过偏振片时,变成只沿一个方向分布的光,即为偏振光.c>.液晶中光的传播.通过起偏器形成的偏振光其振动方向与上方定向薄膜凹槽走向.一运载.当光向下传播时,光的传播方向随液晶的分子扭曲.因此进入检偏器时,光的振动方向与检偏器偏光轴一运载而能通过检偏器.为非显示状态.如果在需要显示部份,在电极上加电压,于是液晶分子长轴方向将与电场方向平行.偏振光通过液晶时不发生扭曲,因此不能通过检偏器.显示器部份该显示的地方呈非透明状态,为显示状态.d> . 反射与透射式液晶显示器. 在上述液晶显示器的背面上装一个反射板,就构成了反射式显示器,适用于明亮的环境.e>. 高容量点阵液晶显示器.如计算机显示屏,彩色平板电视屏,就是采用此类.二. 彩色液晶显示器原理.按彩色产生原理分: 彩色滤色膜方式 {TN型; STN型; VAN型; FLC型;}彩色光源方式: { TN型; STN型; FLC型}光开关彩色方式:{VAN型;PAN型;HAN型;GH方式.} 彩色滤色膜方式和彩色光源方式是利用彩色滤色膜和彩色光源用为彩色产生源,而其中的液晶单元仅仅起开关作用,因此这两种方式都叫做被动式彩色LCD.主动式彩色LCD的光开关彩色方式和GH方式中,液晶单元是过偏光子的作用使其产生双折射性和二色性的变化,直接捕捉色相变化而工作的.被动式LCD,担任光开关机能的液晶单元,其透过光是无色的黑白光.具体说,TN型,二层单元结构的D-STN型,附加位相差板的F-STN型,ECB方式的VAN 型,强电介质性液晶的FLC型.添加了黑色二色性染料的GH型等液晶单元得到了作用.1.彩色滤色膜方式的彩色LCD如图,具有黑白光开关机能的液晶单元和R,G,B,微彩色滤色膜组合,通过加法混色实现多色显示或全色显示. 按着带状.三角形等配置的R,G,B,各像素之间通常是黑底,所以提高了对比度和色纯度.一般情况下,彩色滤色膜上形成的透明电极在TFT(薄膜晶体管)驱动中作为全部的电极,而在纯矩阵驱动中作为带汰电极.这彩色Lcd的光透过率相当低,所以应附加后照光.后照光除提高LCD辉度有用外,与彩色滤色膜结合还可提高色纯度.彩色滤色片的R,G,B 吸收光,虽然因染色,颜料的色散及电沉积,印刷等有所不同,但都是宽带响应,与三波长的灯结合可实现高的色纯度.这种方法可作出:25.4---508mm的彩色LCD.用于摄相机,小型彩电等2.彩色光源方式的LCD.这种方式LCD中,彩色产生源是由彩色光源及具有黑白光开关机能的液晶构成.一般情况下使用R,G,B,三色作为彩色光源,也就是将卤光灯和氙灯等发出较强的白光,用分色镜分成R,G,B,三基色.另外在R,G,B,整个光源上使用了三个黑白光开关液晶单元,将R,G,B,的光一个个地入射到这些单元中.再用二色棱镜将由各个液晶分解生成的R图像,B图像,G图像等合成.现市场售的TV ,都是TN型和STN型液晶单元用作光开关.三. 液晶显示器驱动方式1.液晶的驱动电压要使液晶显示,两电极间所加电压应是交变的,且电压的正负幅度相同等 ,即不能有直流成份,否则易使液晶发行极化而分解,失效.另外,电压的频率不应低于30hz,否则显示闪烁;但频率也不能太高,若高于200hz液晶功耗大而发热升温,特性变差.2.静态驱动方式在电子表中一些所用位数不多的段式数码液晶显示器都使用静态驱动方式.(用异或门电路)3.点阵式LCD的时间分割驱动方式.像个人计算机的显示器就彩用点阵式,像素量大,不能使用静态驱动方式.时间分割法的原理: 电极为矩阵排列,按顺序给各电极加选通波形.通过此操作,由X电极和Y电极交点形成的像素全部可以是任意的显示状态,X电极称作为扫描电极,Y极叫作信号电极.所有X扫描电极依序加电夺波形完了,则称一个帧周期.对频率叫帧频.时间分割驱动,不仅仅对被选通的像素加电压,而且对非选通的像素加电压.(低于阈值电压).第一帧为正极驱动,第二帧为负极驱动,于是对液晶实验了两帧为周期的交流驱动,而信号电极在正极或负极的帧期间,对选通波形给-v 电位.对于非选通波形纵+V,于是在选通像素施加了波形.很显然,随着扫描电极的增加,有效电压变小,对比度下降.4.字符显示LCD在很多LCD中,在容量驱动中,就用LCD模块.如果用作图形显示,则不需字符发生器(ROM).等离子体显示屏(PDP)一. 特点工作电压低,显示屏厚度薄,有存储机能,工作寿命长从结构分: AC型PDP显示单元, DC型PDP显示单元,二. 原理:不论是AC型PDP显示单元, DC型PDP显示单元, 都是利用气体放电产生辉光进行显示的.与荧光灯的辉光放电原理是一样.在两个电极上加足够的电压引起辉光放电.因为气体中总是有少量的自由电子和正离子存在,在两极较强的电场作用下,电子和正离子都得到加速,电子在自已的行程上将气体原子电离而产生新的电子,正离子处于激发态的原子.激发态的原子回到静态而产生荧光. 在辉光放电中,靠近阴极处有一暗区,离开暗区为长度很短的阴极辉光区,阴极辉光区与阳极之间为较长的阳极辉光区.阴极与阳极爆裂间的电压主要降在阴极附近的暗区.R.G.B.荧光体受到显示单元中混合气体放电而发光的辉光照射后产生的红,绿,蓝的原理进行彩色显示.三. PDP的驱动方式.AC型PDP与DC型PDP的驱动方式相同的.分五大部份: 列驱动,行驱动,动态控制,数据缓冲器及电源部份.四. PDP的电源不论是什么型号的PDP,多利用DC-DC 或AC-DC 电源转换器供电.显示单元电压为180—250V.。
STN-LCD驱动控制专用集成电路的结构-中显液晶LCDLCM液晶
STN-LCD驱动控制专用集成电路的结构发布来源：发布时间：2010-5-11 8:41:29STN-LCD驱动控制芯片为一多功能、记忆体映射的LCD驱动器，提供32×4（128）个显示点选择，并且可以用软体方式加以设定系统功能，非常适用于各种LCD产品上。
在STN-LCD 驱动控制芯片和MCU 之间只需要 4 至5 条线的界面即可。
除此之外，STN-LCD驱动控制芯片还提供了省电指令（Power Down Command），可减少电源的耗损。
STN-LCD驱动控制芯片集成了控制模块和显示模块两部分电路为一体。
控制模块用于接收MCU送来的数据，并对数据进行分析处理，产生相应的控制信号送给显示模块。
显示驱动模块按照控制模块送来的控制信号进行显示或其它相应的操作。
液晶显示控制驱动芯片是在液晶像素的行电极和列电极之间建立交变电场。
在点阵式液晶显示器中，像素的两电极是以矩阵方式排列的，由驱动电路循环地给每行电极施加选择脉冲电压，同时通过列电极给该行像素施加选择或非选择脉冲电压，以实现对像素的驱动，这种行扫描是逐行顺序进行的，循环周期为一帧。
因此，点阵LCD专用控制芯片的主要作用是为液晶显示器提供时序信号和显示数据，是MCU 与液晶显示系统之间的接口。
芯片既可以受MCU的直接控制又可以脱机独立控制并驱动液晶显示，以上为液晶驱动控制的基本要求。
STN-LCD驱动控制芯片具有以下主要功能：1)与MCU的接口作用；2)控制显示功能的电路；3) 访问RAM；4)为液晶显示屏提供扫描时序信号和传输显示数据；5)提供功能较齐全的控制指令集便于MCU编程；6)提供可选择的不同偏压比的驱动电压。
STN-LCD驱动控制专用集成电路的总体结构如下图1所示。
LM32019TAM320240-57B495.7寸液晶屏技术资料
AM320240-57B49STN 点阵液晶模组规格书工作电压5.0V宽温工作-20~+70O C 高亮及长寿命背光标准代码 制定部门文件编号工程一部制定日期版 本页 次2012-08-15 A/0 共10页核 准审 核制 作深圳市亿阳电子科技有限公司ＳＨＥＮＺＨＥＮ ＹＩＹＡＮＧ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ，ＬＴＤ地址：广东省深圳市宝安区石岩镇宝石东路３２８号恒兴昌工业园Ａ１栋Ｑ Ｑ：９３４５２６１７９YY320240TB陈伟黄方LM32019T1、基本参数显示类型 STN5.7”显示色彩显示色：白背景色：兰偏振模式透射/负性视角 6点钟驱动方式1/240 DUTY 1/16 BIAS 背光 LED或CCFL （白色）驱动器 NT7701,NT7702或兼容IC 数据总线 4位温度特性工作温度：-20 o C ---- +70o C 储藏温度：-30 o C ---- +80o C点阵格式320 x 240点尺寸0.33 x 0.33mm点中心距0.36 x 0.36mm视域 121.0x91.6mm 有效显示区域 115.17x86.37mm外形尺寸165.55 x 109.0x 7.5mm Max. 净重 142.5g2、结构图3、电气特性项目符号 最小 典型 最大 单位电源电压 V DD -V SS 4.75V 5.0V 5.25V 液晶驱动电压 V LCD - - 26Ta=-20 oC 21.5 Ta=+25 o C 20.6 21.0 21.4液晶驱动电压 V 0–V SS Ta=+50 oC20.5 V逻辑电路电流 I DD 1.0 1.5 液晶驱动电流 I EE - 3.5 5.0LED 电流 I LED - 190 210 mA LED 电压V LED 4.75 5.0 5.25 V4、极限参数项目符号 最小 最大 单位 备注电源电压 V DD –V SS -0.3 +7.0液晶驱动电压 V LCD –V SS - 25.0 V工作温度范围 T OP -20 +70 储存温度范围T ST -30 +80 oC5、光学特性项目符号 条件 典型 单位 备注 Øf 40 Øf 视角方向Øb 30 Øb 视角反方向Øl 30 Øl 视角左方向视角范围Ør 对比度≥2 30 弧度 Ør 视角右方向上升时间 T R 150下降时间 T F 250 ms帧频 F RM 70 Hz对比度 C RTA=25 o C 6.0 -6、 液晶模组接口引脚序号 引脚定义 功 能 1 S 帧信号 2 CP1 数据输入行锁存信号 3 CP2 数据输入时钟信号 4 NC 空 5 DISP OFF 显示开关。
STN-LCD显示原理
STN-LCD显示原理
为了改善TN液晶显示器件电光响应曲线不陡峭而造成的驱动容量较低，人们陆续开发了～系列超过900扭益的液晶显示器件，把扭曲角度在180度。
360度的液晶显示器件称为超扭曲向列相液晶显示器件。
目前，几乎所有的点阵图形和大部分点阵字符液晶显示器件均采用STN模式，本模块的液晶显示器件也采用STN 模式产品。
STN与TN显示原理上略有不同，产品结构上基本相同，只不过盒中液晶分子排列不是沿面90度扭曲排列，而是180度--360度扭曲排列。
STN的另一个不同是上下偏振片的偏振方向不同。
它的工作原理是入射STN的偏振光方向与液晶分子定向方向成一定角度，从而使入射偏振光被分解为两束(正常光和异常光)。
两束光由于液晶分子的变化产生很大的光程差，从而在通过检偏振片时产生干涉。
这样的电光过程使STN的阈值特性变得很陡，从而实现大容量显示。
但因为这样的工作原理，STN必然是有色模式，所以它的对比度会有所下降。
显示容量的增加，使STN可以实现彩色化。
STN是液晶显示器件的高技术产品，由于是光干涉型的器件，其材料的选用、生产工艺的选择均十分严格。
因此STN成本要比TN的成本高得多。
由于其大容量显示的大量外引线，使其安装工艺、方法等都与一般液晶显示器件不同。
目前STN 液晶显示器件都是以表面装配(SMD)工艺或(载带封装)TCP、(卷带自动结合)TAB 工艺将IC、阻容外围元件与液晶显示器件装在一起的模块形式出现在用户面前。
TFT、CSTN、OLED显示屏简介
TFT、CSTN、OLED显示屏简介【内容】其种类大致有TFT 、TFD、UFB、STN和OLED几种。
STN是早期彩屏的主要器件，最初只能显示256色，虽然经过技术改造可以显示4096色甚至65536色，不过现在一般的STN仍然是256色的，优点是：价格低，能耗小。
TFT的亮度好，对比度高，层次感强，颜色鲜艳。
缺点是比较耗电，成本较高。
1、STN屏幕STN（Super Twisted Nematic）屏幕，又称为超扭曲向列型液晶显示屏幕。
在传统单色液晶显示器上加入了彩色滤光片，并将单色显示矩阵中的每一像素分成三个像素，分别通过彩色滤光片显示红、绿、蓝三原色，以此达到显示彩色的作用，颜色以淡绿色为和橘色为主。
STN 屏幕属于反射式LCD，它的好处是功耗小，但在比较暗的环境中清晰度较差。
STN也是我们接触得最多的材质类型，目前主要有CSTN和DSTN之分，它属于被动矩阵式LCD器件，所以功耗小、省电，但么应时间较慢，为200毫秒。
CSTN一般采用传送式照明方式，必须使用外光源照明，称为背光，照明光源要安装在LCD的背后。
2、TFT屏幕TFT（Thin Film Transistor）即薄膜场效应晶体管，属于有源矩阵液晶显示器中的一种。
它可以“主动地”对屏幕上的各个独立的像素进行控制，这样可以大大提高反应时间。
一般TFT的反应时间比较快，约80毫秒，而且可视角度大，一般可达到130度左右，主要运用在高端产品。
所谓薄膜场效应晶体管，是指液晶显示器上的每一液晶象素点都是由集成在其后的薄膜晶体管来驱动。
从而可以做到高速度、高亮度、高对比度显示屏幕信息。
TFT属于有源矩阵液晶显示器，在技术上采用了“主动式矩阵”的方式来驱动，方法是利用薄膜技术所作成的电晶体电极，利用扫描的方法“主动拉”控制任意一个显示点的开与关，光源照射时先通过下偏光板向上透出，借助液晶分子传导光线，通过遮光和透光来达到显示的目的。
TFT-LCD液晶显示屏是薄膜晶体管型液晶显示屏，也就是“真彩”(TFT)。
液晶显示器驱动方法及驱动电路探析
液晶显示器驱动方法及驱动电路探析液晶显示器是一种普遍应用于电子设备中的显示设备，它通过液晶分子的排列状态来显示图像。
液晶显示器本质上是一种非常薄的平面显示器，它具有低功率消耗、高亮度、高清晰度等特点，更加适合用于移动设备和电视机等应用。
然而，要显示出图像，液晶显示器需要使用一些驱动方法和驱动电路。
液晶显示器的驱动方法主要有主动矩阵、被动矩阵和时间分频三种。
其中，主动矩阵方法是目前使用最广泛的驱动方法，这种方法通过使用多个行和列交叉的电极来控制液晶分子在互相作用的电场中排列的方向，从而达到显示图像的目的。
而被动矩阵和时间分频方法是较为简单，但缺乏实际应用的方式，它们在一些低端电子设备中可能会被采用。
液晶显示器的驱动电路主要是由控制芯片和驱动芯片组成的。
控制芯片负责从显示控制器中接受图像信号，并将其转换为液晶显示器可以识别的信号。
驱动芯片则负责向液晶显示器的每个像素点施加合适的电压，控制液晶分子的排列，从而显示出图像。
在液晶显示器的驱动电路中，有一个非常关键的元件就是驱动芯片内部的源极驱动器。
这个驱动器负责向液晶显示器中的每个像素点提供所需要的电压和电流，从而使其能够显示出正确的颜色和亮度。
一般来说，驱动芯片内部的源极驱动器需要经过特殊的设计和优化，以确保其可以高效地供应电流和电压，从而提高液晶显示器的响应速度和稳定性。
除了源极驱动器，液晶显示器的驱动电路中还有一些其他的元件和线路，如数据线、时钟线、扫描线、行驱动器、列驱动器等。
这些元件和线路都是非常重要的，它们通过复杂的交互作用来实现液晶显示器的驱动和显示。
总的来说，液晶显示器的驱动方法和驱动电路是非常重要的，它们对于液晶显示器的性能和功能有着决定性的影响。
现在，随着技术的不断进步，液晶显示器的驱动方法和驱动电路也在不断更新和优化，带来了越来越好的显示效果和用户体验。
液晶显示显示原理及其驱动方式.课件
THANK YOU
发展趋势
高清晰度
大屏幕
随着人们对图像质量的要求不断提高，液 晶电视和显示器都在向高清晰度方向发展 。
随着人们对视觉享受的需求不断增加，大 屏幕液晶电视和显示器已经成为市场上的 主流产品。
智能化
可穿戴设备
随着智能化技术的不断发展，液晶电视和 显示器也在向智能化方向发展，如智能语 音识别、智能图像识别等。
可穿戴设备是未来发展的一个重要方向， 液晶显示技术也将更多地应用到可穿戴设 备中，如智能手表、智能眼镜等。
06
液晶显示的前景展望
技术创新
01
柔性显示技术
随着有机发光二极管（OLED）技术的不断发展，柔性显示已成为液晶
显示未来的发展方向之一。这种技术可以制造出可弯曲、可穿戴的显示
设备，为不同领域的应用提供了更多可能性。
特点
结构简单，易于实现，适 用于小尺寸显示。
不足
随着尺寸增大，功耗和成 本增加，且显示效果受电 极间距影响。
动态驱动方式
原理
通过时序控制信号对液晶 进行驱动，使液晶分子进 低，显示效果好。
不足
实现复杂度较高，时序控 制信号的稳定性和一致性 要求高。
市场发展前景
市场规模持续增长
随着液晶显示技术的不断进步和应用领域的拓展，市场规模将持续增长。根据 市场研究机构的数据，未来几年全球液晶显示市场将保持5%左右的年复合增 长率。
竞争格局加剧
随着液晶显示技术的不断成熟和普及，越来越多的企业加入到这个市场中来， 竞争格局将进一步加剧。同时，技术的不断进步也将加速市场的洗牌和整合。
02
高分辨率技术
液晶显示技术不断向高分辨率方向发展，从最初的QVGA到现在的4K甚
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STN液晶显示屏的驱动方式
STN 液晶显示屏采用无源矩阵电极结构，电极众多，不可能在像素显示的时间内维持一个持续的电场，因此，一般不采用静态驱动，而是采用动态驱动。
STN 液晶屏的动态驱动示意图如图1 所示。
图中的无源矩阵由液晶屏的上、下玻璃基片内表面多个行电极(也称水平电极、扫描电极、扫描线或Ⅹ电极)和
列电极(也称垂直电极、选址电极、选通电极、数据线或Y 电极)组成，行电极将按时间顺序加上一串扫描脉冲电压，列电极与行电极同步，分别输人选通电压波形和非选通电压波形;在双方同步输入驱动电压波形的一瞬间，将会在该行与各列电极交点像素上合成一个驱动波形，使该行上相应的像素点被选通。
所有行被扫描一遍，则全部被选通的像素点便组成一幅画面，但是这个画面上各行的像素是在不同时段内被选通的，所以也称这种方法为时间分割显示或
APT(逐行)驱动法。
由于每一个显示图案都是由不同时间分割区显示的像素瞬
间组合而成的，像素上没有真正意义的持续显示状态，所以又称为动态驱动。
图1 STN 液晶屏的动态驱动示意图
通常，将所有扫描行电极施加一次扫描电压的时间叫做一帧;每秒内扫描的帧数叫做帧率;将每扫描行电极选通时间与帧周期之比称为占空比，它等于行电极数的倒数，即1/N。
动态驱动是STN 液晶显示屏最常用的驱动方式。
一个矩阵若由m 行和刀列组成，则有m 乘以n 个像素，采用动态驱动只需要m+瓦根电极引线，不但能大大减少电极引线，还可以大大减少外围驱动电路的成本，因此，应用十分广泛。
方法技巧。