HT液晶显示驱动详细原理及程序

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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详解

TFT_LCD液晶显示器的驱动原理详解TFT液晶显示器是一种广泛应用于电子产品中的显示技术,它具有亮度高、色彩鲜艳、对比度高等特点。

其驱动原理涉及到液晶分子的操控和信号的产生,下面将详细介绍TFT_LCD液晶显示器的驱动原理。

TFT液晶显示器的基本构造是将两块玻璃基板之间夹上一层液晶材料并加上一层透明导电材料形成液晶屏幕。

液晶是一种具有各向异性的有机材料,其分子有两种排列方式:平行排列和垂直排列。

平行排列时液晶分子可以使光线通过,垂直排列时则阻止光线通过。

这种液晶分子的特性决定了TFT液晶显示器的驱动原理。

TFT液晶显示器的显示过程是通过将电信号施加到液晶分子上来实现的。

在TFT液晶显示器中,每个像素都有一个薄膜晶体管(TFT)作为驱动器,这个晶体管可以控制液晶分子的排列方式。

当电压施加到晶体管上时,晶体管会打开,液晶分子垂直排列,使得背光通过液晶层后被过滤器颜色选择,从而显示对应的颜色。

当电压不再施加到晶体管上时,晶体管关闭,液晶分子平行排列,背光被完全阻挡,形成黑色。

为了产生详细的图像,TFT液晶显示器采用了阵列式的组织结构。

在每个像素之间有三个基色滤光片,分别为红色、绿色和蓝色。

液晶层上的每个像素都与一个TFT晶体管和一个电容器相连。

当电压施加到TFT晶体管上时,电容器会积蓄电荷,触发液晶分子的排列,从而控制对应像素的颜色。

在驱动原理的实现过程中,TFT液晶显示器需要一个控制器来产生电信号。

控制器通过一个复杂的算法,将输入的图像数据转化为适合TFT液晶显示器的电信号,以实现图像的显示。

控制器还负责对TFT晶体管进行驱动,为每个像素提供适当的电压。

另外,TFT液晶显示器还需要背光模块来提供光源。

背光模块通常使用冷阴极荧光灯(CCFL)或者白色LED来产生光线。

背光通过液晶分子的排列方式来调节光的透过程度,从而形成不同的颜色。

为了提供更好的显示效果,在TFT液晶显示器中还需要增加背光的亮度和对比度的调节功能。

用HT1621驱动LCD的方法

用HT1621驱动LCD的方法

用HT1621驱动LCD的方法HT1621是一种专门用于驱动液晶显示屏的电路芯片。

它主要由一个128x32位的RAM、一个系统控制单元、一个液晶电压驱动器和一个驱动信号产生器组成。

下面将详细介绍如何使用HT1621来驱动液晶显示屏。

首先,我们需要了解HT1621的引脚和功能。

HT1621具有36个I/O引脚,其中包括数据线D0-D15、片选线CS、读/写线WR、串行时钟线CLK、复位线RESET和外部时钟线CLOCK。

可以通过这些引脚来与HT1621进行通信和控制。

接下来,我们需要了解液晶显示屏的工作原理。

一般来说,液晶屏主要由一个像素矩阵和一个驱动电路组成。

驱动电路负责根据控制信号来控制像素的亮度。

液晶显示屏的像素矩阵可以根据需要进行修改,以显示所需的图形或文本。

基于以上原理,我们可以开始使用HT1621来驱动液晶显示屏。

以下是一个基本的步骤:1.连接电路:首先,将HT1621和液晶显示屏连接起来。

根据液晶显示屏的引脚分配表和HT1621的引脚分配表,进行正确的连接。

确保电路在工作时不会发生短路或其他问题。

2.初始化HT1621:在开始使用HT1621之前,需要执行一些初始化操作。

这包括设置像素矩阵的大小、选择使用的驱动模式(静态或动态)以及配置其他相关参数。

可以通过向HT1621发送一系列特定的配置命令来完成这些初始化操作。

3.发送数据:一旦HT1621完成初始化,就可以开始向液晶显示屏发送数据了。

可以通过编程将所需的图形或文本数据写入HT1621的RAM中。

注意,HT1621的RAM大小为128x32位,所以需要将图形或文本数据适当地分割和映射到RAM中的相应位置。

4.刷新液晶显示屏:一旦数据写入HT1621的RAM中,需要根据需要刷新液晶显示屏以显示所需的图形或文本。

可以通过向HT1621发送刷新命令来触发刷新操作。

HT1621将读取RAM中的数据并根据驱动电路的要求控制液晶显示屏中的像素亮度。

HT1621驱动段码液晶屏

HT1621驱动段码液晶屏

第十七节:液晶屏第三大类定律—任意位置显示一个点(HT1621驱动段码液晶屏)(1)开场白:段码液晶屏往往应用在出货量比较大的家用消费类电子,比如空调遥控器,小时候带的电子手表等,都是段码屏。

段码屏是非标屏,都是客户定做的,第一次开模费大概一两千元,厂家一般都会有起订量的要求,除此之外,它的单位成本相对要比点阵屏要便宜,而且我个人认为显示的效果要比点阵屏漂亮。

段码屏的驱动程序跟数码管的静态驱动程序一样,只要我们弄懂了怎样显示一个基本单位,根据此基本单位编写一个字库表,然后用与(&)和或(|)这两种位运算符就可以随心所欲编写我们要显示的数字或者形状。

有两种常用的驱动方案:第一种:如果单片机内部集成了seg和com引脚的液晶驱动模块,直接用单片机驱动。

第二种:单片机用3个IO口跟HT1621进行通讯,用HT1621驱动段码屏。

这节我重点介绍第二种。

HT1621有4个COM,分别是com3,com2,com1,com0。

有32个SEG,分别是SEG0,SEG1….SEG31。

什么是COM,什么是SEG?用鸿哥的思路来解释,COM就是横向上的X坐标,SEG就是纵向上的Y坐标。

X坐标与Y坐标组合成一张表格,每格代表一个显示点。

比如HT1621,有4个COM,32个SEG,组成一个32行,每行装4个点的表格,一共有128个点,也就是最多可以显示128个点,用数码管的思路,最多可以显示128个LED灯。

因为纵向上有32行,因此Y轴的地址范围是0到31。

每一行X轴上的4个点,我们用一个字节来表示。

一个字节有8位,高4位分别代表这个4个点,低4位为空。

比如第一行(SEG0行)的第1个(COM3)要显示,第2个(COM2)要显示,第3个(COM1)不要显示,第4个(COM0)不要显示,那么用一个字节来表示就是十六进制的0xc0.要把这两个点点亮,只要把X轴的数据设置成0xc0,Y轴的数据设置成0x00,然后放到鸿哥精心研制的seg_display(unsigned char col, unsigned char pag)驱动程序里就可以了.(2)功能需求:在COM和SEG组成的4X32表格中,显示第二行的第3和第4两个点。

TFT_LCD_驱动原理

TFT_LCD_驱动原理

TFT_LCD_驱动原理TFT(薄膜晶体管)液晶显示屏是一种广泛应用于电子产品中的平面显示技术。

TFT液晶显示屏由液晶单元和薄膜晶体管阵列组成,每个像素都由一个液晶单元和一个薄膜晶体管控制。

TFT液晶显示屏的原理是利用液晶的电光效应来实现图像的显示。

液晶是一种介于固体和液体之间的有机化合物,具有光电效应。

通过在液晶材料中施加电场,可以改变液晶的折射率,从而控制光的透射或反射。

液晶的电光效应使得TFT液晶显示屏可以根据电信号来调节每个像素点的亮度和颜色。

TFT液晶显示屏的驱动原理主要包括以下几个步骤:1.数据传输:首先,需要将图像数据从输入设备(如计算机)传输到液晶显示屏的内部电路。

这通常是通过一种标准的视频接口(如HDMI或VGA)来完成的。

2.数据解码与处理:一旦数据传输到液晶显示屏内部,它会被解码和处理,以提取有关每个像素点的亮度和颜色信息。

这些信息通常以数字方式存储在显示屏的内部存储器中。

3.电压调节:在液晶显示屏中,每个像素是由一个液晶单元和一个薄膜晶体管组成。

薄膜晶体管通过控制液晶单元的电场来调节每个像素的亮度和颜色。

为了控制液晶单元的电场,需要施加不同电压信号到每个像素点上。

这些电压信号由驱动电路产生,并通过薄膜晶体管传递到液晶单元。

4.像素刷新:一旦电压信号被传递到液晶单元,液晶单元将会根据电场的变化来调节光的传输或反射,从而实现每个像素的亮度和颜色调节。

整个屏幕的像素都将按照这种方式进行刷新,以显示出完整的图像。

5.控制信号发生器:控制信号发生器是液晶显示屏的一个重要组成部分,用于生成各种控制信号,如行扫描和场扫描信号,以及重新刷新图像的同步信号。

这些控制信号保证了像素的正确驱动和图像的稳定显示。

总结起来,TFT液晶显示屏的驱动原理涉及数据传输、数据解码与处理、电压调节、像素刷新和控制信号发生器等多个步骤。

通过控制电压信号和液晶单元的电场变化,TFT液晶显示屏能够实现图像的显示,并且具有色彩鲜艳、高对比度和快速响应等优点,因此在各种电子产品中得到广泛应用。

HT1622液晶测试驱动程序

HT1622液晶测试驱动程序

#include<reg51.h>#include<stdio.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define nop()_nop_()sbit CS=P3^0;sbit RW=P3^1;sbit DAT=P3^2;//正显示(1:显示;0:不显示)uchar code disp_buff[]={0x00,0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80,0x0ff}; uchar code disp_buff1[]={0x00,0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80,0x0ff}; void delay(xms)uint xms;{uint i,j,m;for(i=0;i<xms;i++){for(j=0;j<560;j++){for(m=0;m<125;m++){nop();nop();nop();nop();}}}}//enter command modevoid command_mode(){uchar cmd=0x80,i;//select ht1622for(i=0;i<3;i++){RW=0;nop();nop();DAT=cmd&0x80;cmd=cmd<<1;nop();nop();}}//set RAM addressvoid set_address(address)uchar address;{uchar mode=0xa0,i;for(i=0;i<3;i++){RW=0;nop();nop();DAT=mode&0x80;mode=mode<<1;RW=1;nop();nop();}address=address<<2;for(i=0;i<6;i++){RW=0;nop();nop();DAT=address&0x80;address=address<<1;RW=1;nop();nop();}}//write setting command into ht1622 void write_command(command)uchar command;{uchar i;for(i=0;i<9;i++){RW=0;nop();DAT=command&0x80;command=command<<1;nop();RW=1;nop();nop();}}/*========write one byte data==============*/void write_data(dat)uchar dat;{uchar i;for(i=0;i<8;i++){RW=0;nop();nop();DAT=dat&0x01;dat=dat>>1;RW=1;nop();nop();}}void set_ht1622(){command_mode();write_command(0x01);//sys enable and turn on system oscillator write_command(0x18);//select clock source(on-chip RC oscillator) //write_command(0x29)//ht1622not use this commandwrite_command(0x03);//turn on LCD display}void disp_loop(){uchar i,j;for(j=0;j<10;j++){P1=0xff;CS=0;//command_mode();set_ht1622();CS=1;nop();CS=0;set_address(0x00);for(i=0;i<50;i++){write_data(disp_buff[j]);nop();}CS=1;delay(0x01);}{P1=0xff;CS=0;//command_mode();set_ht1622();CS=1;nop();nop();CS=0;set_address(0x00);for(i=0;i<50;i++){write_data((i%2)?0x00:0xff);nop();}CS=1;delay(0x01);}{P1=0xff;CS=0;//command_mode();set_ht1622();CS=1;nop();CS=0;set_address(0x00);for(i=0;i<50;i++){write_data((i%2)?0xff:0x00);nop();}CS=1;delay(0x01);}{P1=0xff;CS=0;//command_mode();set_ht1622();CS=1;nop();nop();CS=0;set_address(0x00);for(i=0;i<50;i++){write_data((i%2)?0x00:0xff);nop();}CS=1;delay(0x01);}{P1=0xff;CS=0;//command_mode();set_ht1622();CS=1;nop();nop();CS=0;set_address(0x00);for(i=0;i<50;i++){write_data((i%2)?0xff:0x00);nop();}CS=1;delay(0x01);}CS=0;}void main(){uchar m;//initial P1for(m=0;m<10;m++){P1=0xff;}//display subrutinewhile(1){disp_loop();}}。

液晶驱动原理

液晶驱动原理

液晶驱动原理液晶显示技术是一种利用电场控制液晶分子排列来实现图像显示的技术。

而液晶驱动原理则是指控制液晶显示的电路和信号处理技术。

液晶显示器广泛应用于电子产品中,如手机、电视、电脑显示器等。

下面我们将详细介绍液晶驱动原理的相关知识。

首先,液晶显示器的基本结构包括液晶面板、驱动电路和背光源。

液晶面板由两块玻璃基板夹着一层液晶材料构成,液晶材料在电场的作用下改变光的透过性。

驱动电路则是用来控制液晶面板中每个像素点的电场强度,从而控制每个像素点的亮度和颜色。

背光源则提供光源,使得液晶显示器能够显示出图像。

其次,液晶显示器的驱动原理主要包括两种类型,被动矩阵驱动和主动矩阵驱动。

被动矩阵驱动是指每个像素点由行和列的交叉处的电压控制,其结构简单,但是刷新率较低,适用于一些简单的显示设备。

而主动矩阵驱动则是指每个像素点都有独立的驱动电路,可以实现高刷新率和高分辨率的显示效果,适用于高端的显示设备。

另外,液晶显示器的驱动原理还涉及到液晶分子的排列和扭曲。

液晶分子在不同的电场作用下会呈现不同的排列状态,从而改变光的透过性。

而扭曲则是指液晶分子在电场作用下会发生扭曲变形,从而改变光的偏振方向。

这些特性都是液晶显示器能够显示图像的基础。

最后,液晶显示器的驱动原理还需要考虑到色彩管理和灰度控制。

色彩管理是指如何控制液晶显示器显示出准确的颜色,需要考虑到液晶面板的色彩校正和色彩空间的转换。

而灰度控制则是指如何控制液晶显示器显示出丰富的灰度级别,需要考虑到驱动电路的位深和灰度级别的映射关系。

总的来说,液晶显示器的驱动原理涉及到液晶分子的排列、电场控制、色彩管理和灰度控制等多个方面。

了解这些知识有助于我们更好地理解液晶显示技术,并且在实际应用中能够更好地进行设计和调试。

希望本文对大家有所帮助。

HT1621B驱动液晶LCD连接及程序

HT1621B驱动液晶LCD连接及程序

HT1621B驱动液晶LCD连接及程序(2014-03-04 12:11:47)转载▼分类:单片机标签:ht1621ht1621bstm8sht1621驱动lcd程序最近需要把AD转换的数据显示出来,因为手边只有HT1621,所以就用这个了。

硬件连接:单片机使用stm8s103k的32脚芯片,来驱动HT1621B显示LCD。

(1)单片机与HT1621之间只需连接3根线:CS,WR,DATA。

(2)HT1621的VC和vlcd都直接连接的5V电源。

(3)ht1621与LCD之间需要把com0~com3,seg0-seg15都对应连接起来。

软件部分:#include "stm8s.h"#include "STM8S103k.h"#define BIAS 0x52 //0b1000 0101 0010 1/3duty 4com#define SYSDIS 0X00 //0b1000 0000 0000 关振系统荡器和LCD偏压发生器#define SYSEN 0X02 //0b1000 0000 0010 打开系统振荡器#define LCDOFF 0X04 //0b1000 0000 0100 关LCD偏压#define LCDON 0X06 //0b1000 0000 0110 打开LCD偏压#define XTAL 0x28 //0b1000 0010 1000 外部接时钟#define RC256 0X30 //0b1000 0011 0000 内部时钟RC256K#define TONEON 0X12 //0b1000 0001 0010 打开声音输出#define TONEOFF 0X10 //0b1000 0001 0000 关闭声音输出#define WDTDIS 0X0A //0b1000 0000 1010 禁止看门狗#define TONE_4K 0x80 //4k声音输出频率#define TONE_2K 0xC0//HT1621控制位(液晶模块接口定义,根据自已的需要更改)_Bool PB_ODR_ODR7 @PB_ODR:7;//CS_Bool PB_ODR_ODR5 @PB_ODR:5;//WR_Bool PB_ODR_ODR6 @PB_ODR:6;//DATA#define CLS_HT_WR PB_ODR_ODR5 = 0 //拉低#define SET_HT_WR PB_ODR_ODR5 = 1 //拉高#define CLS_HT_CS PB_ODR_ODR7 = 0 //拉低#define SET_HT_CS PB_ODR_ODR7 = 1 //拉高#define SET_HT_DAT PB_ODR_ODR6 = 1 //数据位#define CLS_HT_DAT PB_ODR_ODR6 = 0 //数据位//----------------------------------------------------------------------------------------- //函数名称:Delay()//功能:延时子程序//----------------------------------------------------------------------------------------- void Delay(uchar us) //5,7,9{while(--us);}//----------------------------------------------------------------------------------------- //函数名称:DelayMS()//功能:延时子程序//----------------------------------------------------------------------------------------- void DelayMS(uint iMs){uint i,j;for(i=0;ifor(j=0;j<65;j++){Delay(1);}}void port_init(void){PB_DDR = 0xFF;//0x80;PB_CR1 = 0xFF;//0x80;PB_CR2 = 0x00;//PD_DDR = 0x1c;//PD_CR1 = 0x1c;//PD_CR2 = 0x0;PE_DDR= 0x20;//PE5---outputPE_CR1= 0x20;PE_CR2=0x00;}//----------------------------------------------------------------------------------------- //函数名称:Ht1621Wr_Data()//功能:写数据函数,cnt为传送数据位数,数据传送为低位在前//----------------------------------------------------------------------------------------- void Ht1621Wr_Data(uchar Data,uchar cnt){uchar i;for (i=0;i{CLS_HT_WR;DelayMS(3);if((Data & 0x80)==0x80){SET_HT_DAT;}else{CLS_HT_DAT;}SET_HT_WR;DelayMS(3);Data<<=1;}}//-----------------------------------------------------------------------------------------//函数名称:void Ht1621WrOneData(uchar Addr,uchar Data)//功能描述: HT1621在指定地址写入数据函数//参数说明:Addr为写入初始地址,Data为写入数据//说明:因为HT1621的数据位4位,所以实际写入数据为参数的后4位//----------------------------------------------------------------------------------------- void Ht1621WrOneData(uchar Addr,uchar Data){CLS_HT_CS;DelayMS(1);Ht1621Wr_Data(0xa0,3); //写入数据标志101Ht1621Wr_Data(Addr<<2,6); //写入地址数据Ht1621Wr_Data(Data<<4,4); //写入数据SET_HT_CS;//}//-----------------------------------------------------------------------------------------//函数名称:void Ht1621WrOneNum(uchar Addr,uchar Num)//功能描述: HT1621在指定地址写入一个数字(0-9)函数//参数说明:Addr为写入初始地址,Num为写入数据//说明:因为HT1621的数据位4位,所以实际写入数据为参数的后4位//-----------------------------------------------------------------------------------------void Ht1621WrOneNum(uchar Addr,uchar num){CLS_HT_CS;//HT1621_CS=0;Ht1621Wr_Data(0xa0,3); //写入数据标志101Ht1621Wr_Data(Addr<<2,6); //写入地址数据Ht1621Wr_Data(num,8);//写一个完整的数。

TFTLCD液晶显示器的驱动原理详解

TFTLCD液晶显示器的驱动原理详解

TFTLCD液晶显示器的驱动原理详解1.TFT液晶显示器的像素控制TFT液晶显示器由很多个像素点组成,每个像素点由一个TFT晶体管和一个液晶单元组成。

驱动原理中的像素控制指的是对每个像素点的亮度和颜色进行控制。

首先,通过扫描线进行逐行的行选择,确定需要刷新的像素点的位置。

然后,通过控制每个像素点的TFT晶体管的门电压,来控制像素点是否导通,从而决定其亮度。

最后,通过改变液晶单元的偏振方向和强度,来调整像素点显示的颜色。

2.TFT液晶显示器的背光控制TFT液晶显示器需要背光来照亮像素点,使其显示出来。

背光控制是驱动原理中非常重要的一部分。

通常,TFT液晶显示器采用CCFL(冷阴极荧光灯)或LED(发光二极管)作为背光源。

背光的亮度可以通过控制背光源的电压或电流来实现。

在驱动原理中,通过在适当的时间段内给背光源供电,来控制背光的开关和亮度,进而实现对显示器亮度的控制。

3.TFT液晶显示器的数据传输TFT液晶显示器的驱动原理还涉及到数据的传输和刷新。

液晶显示器通常使用串行并行转换器将来自图形处理器(GPU)或其他输入源的图像信号转换为液晶显示器可接受的格式。

在驱动原理中,通过控制驱动芯片中的数据线和时钟线,将每个像素点对应的图像数据传输到相应的位置,从而实现图像的显示。

此外,TFT液晶显示器的驱动原理还包括时序控制和电压控制。

时序控制用于控制图像数据的传输速率和刷新频率,以确保图像的稳定和流畅;电压控制用于确定液晶单元的电压,以实现相应的亮度和颜色效果。

总结起来,TFT液晶显示器的驱动原理主要涉及像素控制、背光控制、数据传输、时序控制和电压控制。

每个像素点的亮度和颜色通过TFT晶体管和液晶单元的控制实现,背光通过背光源的控制实现,数据通过驱动芯片的控制传输到相应的位置。

通过精确的控制和调整,TFT液晶显示器能够呈现出清晰、鲜艳的图像。

HT液晶显示驱动详细原理及程序

HT液晶显示驱动详细原理及程序

Ht1621液晶显示详细驱动使用说明以及程序1.概述HT1621是128点内存映象和多功能的LCD驱动器,HT1621的软件配置特性使它适用于多种LCD应用场合,包括LCD模块和显示子系统。

用于连接主控制器和HT1621的管脚只有4或5条,HT1621还有一个节电命令用于降低系统功耗。

在虎风所做的这个系统中ht1621用于驱动一个静态的LCD液晶显示器。

液晶显示的方式分为静态显示和动态显示。

静态与动态的区别在于静态显示是持续供电的,而动态显示是利用人的视觉停留效果,快速扫描数码管各个段,让人在视觉上感觉到数码管是同时显示的。

2.HT1621接线原理图3.静态LCD结构图4.几个曾经纠结的概念Time base:时基,即时间基准,可以用来输出,作为外部时钟的时间基准。

占空比:将所有公共电极(COM)各施加一次扫描电压的时间叫一帧,单位时间内扫描多少帧的频率叫帧频,将扫描公共电极(COM)选通的时间与帧周期之比叫占空比。

通常占空比等于公共电极数N的倒数,即1/N。

这就是说假如你要驱动4个液晶,就需要4个COM,那么你的占空比就要设定为1/4。

偏压比:指的是液晶的偏压系数,可以看看专业技术文章,偏压目的是克服交叉效应,通过把半选择点与非选择点的电压平均,适度提高非选择点的电压来抵消半选择点上的一部分电压,使半选择点上的电压下降,从而提高显示对比度;最终行半选择点和非选择点上的电压均为显示电压的1/a,1/a就称为偏压系数,也称为偏压。

此方法称为1/a偏压的平均电压法,简称为1/a偏压法。

VLCD(LCD驱动电压): LCD的驱动电压为加在点亮部分的段电压与公共电压之差(峰-峰值)。

5.关于RAM地址映射的概念为了这个问题困扰了很久,虎风太愚钝啦……Ht1621有一个32*4的LCD驱动,映射到32*4的RAM地址。

上图中写命令101后面跟6位RAM地址,那么这个地址是如何确定的呢?其实说白了也很简单,RAM地址就是SEG的序号。

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.。

tftlcd驱动原理

tftlcd驱动原理

tftlcd驱动原理TFTLCD驱动原理解析TFT(Thin-Film Transistor)液晶显示屏是目前最常用的显示技术之一,其驱动原理是通过驱动电子电路控制液晶做电场变化,以实现像素点显示颜色和亮度的变化。

本文将对TFTLCD驱动原理进行详细解析。

TFTLCD驱动原理由两部分组成:图像生成和电压驱动1.图像生成TFTLCD液晶显示屏由许多像素点组成,每个像素点由三个基本颜色通道红(R),绿(G)和蓝(B)构成。

图像生成的第一步是将输入的图像数据转换为红、绿、蓝三个通道对应的灰度值,再由灰度值映射到具体的RGB值,以确定每个像素点的颜色。

该过程中需要使用一种称为查找表的技术,以有效地映射输入图像的像素值到三个通道的比例。

这个查找表中的值是由显示屏的属性和色彩设定决定的。

通过这种方式,可以根据人眼的感知方式,生成最接近输入图像的颜色。

2.电压驱动TFTLCD驱动原理的第二部分是电压驱动,通过控制每个像素点的电压来改变其颜色和亮度。

每个像素点都由一个薄膜晶体管(Thin Film Transistor,简称TFT)控制。

在电平刷新模式下,每个像素点的晶体管都要刷新很多次,在每个刷新周期内,通过在TFT上施加电压来改变晶体管的导通状态。

当TFT导通时,液晶膜上的电荷将通过该晶体管流入公共电平。

TFT导通的时间是通过控制驱动电路的频率和占空比来实现的。

频率越高,像素点的颜色刷新速度越快,可以提高图像的清晰度和稳定性。

占空比则是指TFT导通的时间和总的刷新周期的比值,通过调整占空比,可以改变像素点的亮度。

TFTLCD驱动原理的关键技术是源驱动和栅极驱动。

源驱动器是负责控制TFT的导通时间和电流的驱动电路,栅极驱动器则是负责控制每行像素点的导通时间和颜色的驱动电路。

对于源驱动器,它需要根据每行像素点的亮度和颜色,将对应的电流作为输入信号,通过增幅电路来控制TFT的导通时间。

而对于栅极驱动器,它需要根据每行像素点的导通时间和颜色,将对应的电压作为输入信号,通过驱动电路来生成合适的驱动信号。

液晶显示屏驱动原理

液晶显示屏驱动原理

液晶显示屏驱动原理
液晶显示屏驱动原理主要涉及到液晶分子的排列变化与电压信号的控制。

液晶显示屏由许多微小的液晶分子组成,这些分子通常是无规则排列的。

当电压施加在液晶屏幕上时,液晶分子会受到电场的作用,其排列会发生变化。

这种电压变化通过驱动电路产生,驱动电路位于液晶屏幕的背部。

液晶显示屏驱动原理分为平面转向(IPS)和扭曲休克模式(TN)
两种类型。

在平面转向模式中,液晶分子在不同的电压下会沿着垂直于显示屏的方向进行旋转。

这种旋转可以使通过液晶分子的光线发生偏振,从而产生不同的亮度。

平面转向模式可以提供更高的颜色精确度和可视角度。

而在扭曲休克模式中,液晶分子会在电场的作用下沿着水平方向扭曲。

这种扭曲会导致通过液晶分子的光线在通过偏振器前后产生不同的偏振角度,从而控制亮度。

扭曲休克模式较为常见,适用于大多数液晶显示屏。

在液晶显示屏的驱动电路中,通常包括驱动芯片和控制信号。

驱动芯片会根据输入的控制信号,产生不同的电场强度或电压信号,从而控制液晶分子的排列变化。

这些控制信号可以是来自计算机或者其他电子设备的图像信号。

除了驱动电路,液晶显示屏还需要背光源来提供光源。

背光源通常是冷阴极灯管或者LED灯。

背光源的光线通过液晶屏幕,然后受到液晶分子排列的控制,最终形成我们看到的图像。

总结起来,液晶显示屏的驱动原理包括通过驱动电路产生电场或电压信号,控制液晶分子的排列变化,从而实现对光线的控制,最终形成图像显示。

液晶显示屏及其驱动原理

液晶显示屏及其驱动原理

液晶显示屏及其驱动原理一、液晶显示屏1. 液晶显示屏的背部结构在液晶显示器中,液晶显示屏一般是作为一个整体而存在的。

这是因为液晶器件的特殊性以及连接和装配需要专用的工具,再加上操作技术的难度很大等原因,生产厂家把液晶显示屏幕、连接件、驱动电路的PCB电路板、背光灯等元器件用钢板封闭起来,只留有背光灯插头和驱动信号输人插座。

这种组件被称为L C DMODUEL(即LCM),也叫液晶显示模块。

可见,这种组件的方式既增加了工作的可靠性,又能防止用户因随意拆卸造成的不必要的意外损失。

液晶显示器的生产厂家只需把背光灯的插头和驱动信号插排与外部电路板连接起来即可,使整机的生产工艺也变得简单多了。

液晶显示屏的背部结构如下图所示。

从照片中我们可以看出,P1和P2是通往背光高压板的插头,背光灯的控制信号和工作电压从背光板电路发出后从这里送往背光灯,图中已示出背光灯所在的位置。

对于液晶显示屏来说,根据屏幕尺寸的大小以及对显示要求的不同,背光灯的数量是不同的。

例如早期的液晶显示屏使用一只灯管,一般位于屏幕的上方;后来逐渐发展为两个灯管,上下各一个,现在的笔记本电脑显示屏和大部分台式机的液晶屏较多地采用这种方式。

当前,较大一些的液晶屏采用4个灯管已经很常见;高踹的大屏幕的显示器则使用了6灯管、8灯管甚至更多。

采用4灯管的液晶屏,其背光灯的位置也因设计而有所不同,一种是液晶屏的上下左右各有一个,一种是4个灯管从上到下横向均匀摆放,更多的则是上面两个、下面两个。

还有一种是把两个“U”形灯管开口相对,在上下各放置一个,形成4个灯的效果,但从其工作方式上讲,仍然属于2灯管结构。

背光灯的数量与摆放决定着屏幕的最大亮度和亮度的均匀性。

P3和p4是液晶屏的信号输入插排,该插排连接着主板电路的信号输出踹,另一端连接液晶屏的屏控板。

屏控板在上图的上边和右边的盖板之下。

屏控板是一块PCB板,上有多片IC和其他元件,液晶屏的驱动信号从这个电路板上经其处理后形成分离出的行驱动信号和列驱动信号,再分别送到液晶屏的行、列电极(即行、列驱动信号输入踹)。

TFTLCD驱动原理

TFTLCD驱动原理

TFTLCD驱动原理TFT LCD (Thin Film Transistor Liquid Crystal Display) 是一种采用薄膜晶体管驱动的液晶显示技术。

相比传统的液晶显示技术,TFT LCD具有更高的刷新率、更快的响应速度和更大的视角。

像素驱动是指通过电压控制液晶分子的取向,从而实现不同亮度的像素。

在TFTLCD中,每个像素由一个薄膜晶体管和一个液晶分子组成。

薄膜晶体管是一个控制信号的开关,它可以根据输入的电压来控制液晶分子的取向。

当薄膜晶体管导通时,液晶分子与玻璃基板平行排列,这时光线通过液晶分子时会发生偏转,达到亮度较高的效果。

当薄膜晶体管断开时,液晶分子呈现垂直排列,光线经过时不会发生偏转,达到亮度较低的效果。

通过对每个像素的薄膜晶体管施加不同的电压,可以实现不同亮度的像素显示。

行/列驱动是指通过逐行或逐列扫描的方式将像素驱动到正确的位置,从而形成图像。

在TFTLCD中,屏幕被划分为多个行和列,每个行和列交叉点处都有一个像素。

行/列驱动器负责将逐行或逐列的扫描信号发送到每个像素的薄膜晶体管上,控制其开关状态。

通过逐行或逐列的扫描方式,可以确保每个像素都能得到正确的驱动信号,从而在屏幕上形成图像。

在TFTLCD驱动中,还需要使用控制电路来控制每个像素的亮度值、色彩和刷新频率。

控制电路通常由一块集成电路芯片和其他辅助电路组成。

集成电路芯片负责接收从图像处理器发送的图像数据,并将其转换为行/列驱动所需要的信号。

其他辅助电路负责提供电源和时钟信号,以及处理其他输入输出接口等功能。

总的来说,TFTLCD的驱动原理是通过像素驱动和行/列驱动来控制每个像素的亮度和位置,从而形成图像。

通过控制电路,可以实现对图像的亮度、色彩和刷新频率等参数的控制。

这种驱动原理使得TFTLCD可以达到更高的刷新率和响应速度,以及更大的视角,从而广泛应用于各种电子产品中,如手机、电视和电脑显示屏等。

HT1625液晶屏驱动程序

HT1625液晶屏驱动程序

HT1625液晶屏驱动程序#include <reg51.h>#define uchar unsigned char#define SYSDIS 0x00#define SYSEN 0x01#define LCDOFF 0x02#define LCDON 0x03#define TIMERDIS 0x04#define WDTDIS 0x05#define TIMEREN 0x06sbit LCS=P3^4; //片选sbit LRD=P1^5; //读(上升沿)sbit LWR=P1^6; //写(上升沿)sbit LDA=P1^7; //数据sbit LIGHT=P3^6; //背光sbit LIRQ=P3^2; //看门狗(计数器)溢出标志回馈给中断//空延时void nop(){uchar i ;for(i=0;i<5;i++);}/*************************************** 给1625发送命令和地址***************************************/void SendBit_1625(uchar mdata, uchar cnt) //mdata 的高cnt 位写入HT1625,高位在前{uchar i;for(i =0; i <cnt; i ++){if((mdata&0x80)==0)LDA=0;elseLDA=1;LWR=0;nop();LWR=1;mdata<<=1;}}/*************************************** 给1625发送数据***************************************/void SendDataBit_1625(uchar mdata,uchar cnt) //mdata 的低cnt 位写入HT1625,低位在前{uchar i;for(i =0; i <cnt; i ++){if((mdata&0x01)==0) LDA=0;else LDA=1;LWR=0;nop();LWR=1;mdata>>=1;}}/***************************************读一个地址**************************************uchar Read_1625(uchar addr,uchar cnt){uchar i,rd=0x00;LCS=0;SendBit_1625(0xc0,3); //读入标志码"110"SendBit_1625(addr<<1,7); //写入7 位addr//读入的数据放在rd的低4 位for(i=0; i<cnt; i++){if(LDA) rd|=0x08;else rd&=0xf7;LRD=0;nop();LRD=1;rd>>=1;}if(LDA) rd|=0x08;else rd&=0xf7;LCS=1;return rd;}*//*************************************** 给1625发送命令控制字--参考define定义***************************************/void SendCmd(uchar command){LCS=0;SendBit_1625(0x80,3); //写入标志码"100"SendBit_1625(command,9); //写入9 位数据,其中前8 位为command 命令,最后1 位任意LCS=1;}/*************************************** 写一个地址***************************************/void Write_1625(uchar addr,uchar mdata){LCS=0;SendBit_1625(0xa0,3); //写入标志码"101"SendBit_1625(addr<<1,7); //写入7 位addrSendDataBit_1625(mdata,4); //写入mdata 的低4 位LCS=1;}/*************************************** 从一个地址开始连续写***************************************/void WriteAll_1625(uchar addr,uchar *p,uchar cnt){uchar i;LCS=0;SendBit_1625(0xa0,3); //写入标志码"101"SendBit_1625(addr<<1,7); //写入7 位addrfor(i =0; i <cnt; i ++,p++) //连续写入数据{SendDataBit_1625(*p,8);}LCS=1;}/*************************************** 清屏***************************************/void clear(){uchar i,p;p=0x00; //连续写入数据0LCS=0;SendBit_1625(0xa0,3); //写入标志码"101"SendBit_1625(0x00,7); //写入7 位addr 从0地址开始for(i =0; i <64; i ++) //连续写入数据0{SendDataBit_1625(p,8);}LCS=1;/*uchar i;for(i=0;i<64;i++){BUFFER[i]=0x00;}WriteAll_1625(0,BUFFER,64);*/}/*************************************** 满屏测试***************************************/void test(){uchar i,p;p=0xFF; //连续写入数据FLCS=0;SendBit_1625(0xa0,3); //写入标志码"101"SendBit_1625(0x00,7); //写入7 位addr 从0地址开始for(i =0; i <64; i ++) //连续写入数据F{SendDataBit_1625(p,8);}LCS=1;/*uchar i;for(i=0;i<64;i++)BUFFER[i]=0xff;}WriteAll_1625(0,BUFFER,64); */}。

STM32液晶显示HT1621驱动原理及程序代码

STM32液晶显示HT1621驱动原理及程序代码

STM32液晶显⽰HT1621驱动原理及程序代码1、HT1621电路分析HT1621为32×4即128点内存映像LCD驱动器,包含内嵌的32×4位显⽰RAM内存和时基发⽣器以及WDT看门狗定时器.HT1621驱动电路如下图所⽰:与单⽚机相连接控制的有9脚CS,3脚WR,12脚DATA,其功能描述如下表。

2、字符显⽰原理液晶管点亮和熄灭原理分别为在对应的RAM地址中写1和写0.⾸先需要清楚所驱动控制的液晶的COM-SEG对应关系,然后需要了解HT1621的32×4RAM地址映射。

例如要控制的液晶的装脚成品图部分如下:着重看⼀个液晶数码管,我们了解原理就⾏。

可以看到图3中是第2个液晶数码管,有7段,分别为A,B,C,D,E,F,G。

也就分别为下⾯COM\SEG地址对应关系图中的2A,2B,2C,2D,2E,2F,2G。

液晶的显⽰字符的部分COM公共端输出⼝和SEG段输出⼝的分布如下表所⽰,同理我们可以看到例如:2D对应(SEG5,COM0),2E对应(SEG5,COM1),2F对应(SEG5,COM2),2A对应(SEG5,COM3),2C对应(SEG4,COM1),2G对应(SEG4,COM2),2B对应(SEG4,COM3)。

搞清楚我们要控制的对象之后那, HT1621的RAM 地址映射如下图所⽰:可以清楚的看到要控制液晶段对应SEG号作为6位地址,COM号对应作为4位数据写⼊,此时注意4位数据的⾼低位。

写数据到RAM命令格式为:101+6位RAM地址+4位数据,其中RAM地址为SEG序号.例如我们在图3的第⼆个液晶数码管上显⽰数字,⾸先我们根据图3得到地址映射关系,先写⼊地址SEG4中的四位数据(COM3,COM2,COM1,COM0),再写如地址SEG5中的四位数据(COM3,COM2,COM1,COM0),对应关系如下:。

液晶显示显示原理及其驱动方式.课件

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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H T液晶显示驱动详细原理及程序The latest revision on November 22, 2020Ht1621液晶显示详细驱动使用说明以及程序1.概述HT1621是128点内存映象和多功能的LCD驱动器,HT1621的软件配置特性使它适用于多种LCD应用场合,包括LCD模块和显示子系统。

用于连接主控制器和HT1621的管脚只有4或5条,HT1621还有一个节电命令用于降低系统功耗。

在虎风所做的这个系统中ht1621用于驱动一个静态的LCD液晶显示器。

液晶显示的方式分为静态显示和动态显示。

静态与动态的区别在于静态显示是持续供电的,而动态显示是利用人的视觉停留效果,快速扫描数码管各个段,让人在视觉上感觉到数码管是同时显示的。

2.HT1621接线原理图3.静态LCD结构图4.几个曾经纠结的概念Time base:时基,即时间基准,可以用来输出,作为外部时钟的时间基准。

占空比:将所有公共电极(COM)各施加一次扫描电压的时间叫一帧,单位时间内扫描多少帧的频率叫帧频,将扫描公共电极(COM)选通的时间与帧周期之比叫占空比。

通常占空比等于公共电极数N的倒数,即1/N。

这就是说假如你要驱动4个液晶,就需要4个COM,那么你的占空比就要设定为1/4。

偏压比:指的是液晶的偏压系数,可以看看专业技术文章,偏压目的是克服交叉效应,通过把半选择点与非选择点的电压平均,适度提高非选择点的电压来抵消半选择点上的一部分电压,使半选择点上的电压下降,从而提高显示对比度;最终行半选择点和非选择点上的电压均为显示电压的1/a,1/a就称为偏压系数,也称为偏压。

此方法称为1/a偏压的平均电压法,简称为1/a偏压法。

VLCD(LCD驱动电压): LCD的驱动电压为加在点亮部分的段电压与公共电压之差(峰-峰值)。

5.关于RAM地址映射的概念为了这个问题困扰了很久,虎风太愚钝啦……Ht1621有一个32*4的LCD驱动,映射到32*4的RAM地址。

上图中写命令101后面跟6位RAM地址,那么这个地址是如何确定的呢其实说白了也很简单,RAM地址就是SEG的序号。

我们要点亮一段液晶管需要给他提供一个电平,而这个电平是由SEG管脚提供的,SEG管脚电平的输出又取决于对应RAM地址中的值。

驱动一个8段数码管的顺序是A,B,C,D,E,F,G,DP,我们认为前面LCD结构图中的数码管3为我们要显示的低位,那么连接原理图中A3的是SEG12,我们就说此时的RAM地址为0b001100,连接B3的是SEG11,对应的RAM地址为0b001011,依次类推,第一个数码管的所有地址为:0b001100,0b001011,0b001010,0b001001,0b001000,0b001101,0b001110,0b000111//DP2;其余地址类似,在此不再解释。

6.程序Unsigned charLCD_ADD[]={0b00001100,0b00110100,0b00010100,0b00100100,0b00000100,0b00101100,0b00011100,0b00111000,0b00000010,0b00111100,0b00011000,0b00101000,0b00001000,0b 00100010,0b00010010,0b00110000,0b00001010,0b00110010,0b00010000,0b00100000,0b0 0000000,0b00101010,0b00011010};void HT1621_Dis_Char(unsigned char d,unsigned char d_loca){unsigned char j;unsigned char seg_cnt=8 ;if (d_loca==(HT1621_DATA_NUM-1))seg_cnt=7;//送3位模式码101及6位首地址000000 0b000000101 for (j=0; j<seg_cnt; j++) //送cache_size组数据{ HT1621_PORT&=~_BV(HT1621_CS);HT1621_Send_Bits(0x05,3); //送写命令代码101,高到低 HT1621_Send_Bits(LCD_ADD[d_loca*8+j],6); //送每段对应的地址HT1621_Send_Bits(d&0x01,4); //送数据,com0对应的低位,低到高 d=d>>1;//右移位HT1621_PORT|=_BV(HT1621_CS);}}/*=========显示小数点=========输入参数:Poi_loca,为小数点的位置(0是第一位,1是第二位)*/void HT1621_Pri_Point(unsigned char Poi_loca){unsigned char seg_cnt=8;if (Poi_loca<2){ HT1621_PORT&=~_BV(HT1621_CS);HT1621_Send_Bits(0x05,3); //送写命令代码101HT1621_Send_Bits(LCD_ADD[Poi_loca*seg_cnt+7],6); //送点对应的地址 //送数据HT1621_Send_Bits(1,4);HT1621_PORT|=_BV(HT1621_CS);}}/********************************************************=======显示INT型数据dat--待显示数据********************************************************/void HT1621_Print_onlyInt(unsigned long dat){unsigned char i;unsigned char data[HT1621_DATA_NUM];if (dat>=HT1621_DATA_max)dat=dat%HT1621_DATA_max;for(i=0;i<HT1621_DATA_NUM;i++) data[i]=LCD_CODE[HT1621_NoPrint_Loc];//初始化为不显示if(dat<10) data[0] = LCD_CODE[(unsigned char) (dat)]; //个位数else if(dat<100) {data[1] =LCD_CODE[(unsigned char) (dat/10)];data[0] =LCD_CODE[(unsigned char) (dat%10)] ;} //十位数else {data[2] =LCD_CODE[(unsigned char) (dat/100%10)];data[1] =LCD_CODE[(unsigned char) (dat/10%10)] ;data[0] =LCD_CODE[(unsigned char) (dat%10)];} //百位数for(i=0;i<HT1621_DATA_NUM;i++)//从低位到高位,调用显示每个数的函数HT1621_Dis_CharHT1621_Dis_Char(data[i],i);}/*********************************************************///打印INT型数据//dat--待显示数据//chk--显示的数据位数: 0--关闭 1~3时,显示对应的数据;大于3时只显示3位;(从左到右)//point_loc--显示的小数点的位置:0以及大于2时:不显示小数点;1-显示第1个,2-显示第2个;(从左到右)/*********************************************************/void HT1621_Print_Int(unsigned long dat,unsigned char chk,unsigned char point_loc){unsigned char i;unsigned char data[HT1621_DATA_NUM];//chk为0,则屏幕不显示for(i=0;i<HT1621_DATA_NUM;i++) data[i]= LCD_CODE[HT1621_NoPrint_Loc];if(chk>0) {data[0] = LCD_CODE[(unsigned char) (dat%10)];dat=dat/10; }if(chk>1) {data[1] = LCD_CODE[(unsigned char) (dat%10)];dat=dat/10; }if(chk>2) {data[2] = LCD_CODE[(unsigned char) (dat%10)];}//显示小数点if (point_loc==1)data[0]|=0x80;else if (point_loc==2)data[1]|=0x80;//从低位到高位,调用显示每个数的函数HT1621_Dis_Charfor(i=0;i<HT1621_DATA_NUM;i++)HT1621_Dis_Char(data[i],i);}/*********************************************************/ //送d_count位数据d;从低位开始送/*********************************************************/ void HT1621_Send_Bits(unsigned char d, unsigned char d_count) {unsigned char j;for (j=0; j<d_count; ++j){HT1621_PORT&=~_BV(HT1621_WR); //wr置低;HT1621_Delay(50);if (d & 0x01==1) //置数据位; { HT1621_PORT|=_BV(HT1621_DATA); //data置0}else{ HT1621_PORT&=~_BV(HT1621_DATA); //data置1}HT1621_PORT|=_BV(HT1621_WR); //wr置高;HT1621_Delay(50);d =(d>>1); //右移位}}/*********************************************************/ //HT1621初始化/*********************************************************/ void HT1621_Init(){DDRC |= _BV(4)|_BV(5)|_BV(7); //定义端口PC4-PC5-PC7输出HT1621_PORT&=~_BV(HT1621_CS); //CS端清零HT1621_Send_Bits(0x18,9); //系统时钟选用片内RCHT1621_Send_Bits(0x80,9); //打开系统振荡器HT1621_Send_Bits(0x94,9); //1/2偏置,2个公共口 1000 0100 HT1621_Send_Bits(0xc0,9); //打开LCD偏置发生器HT1621_PORT|=_BV(HT1621_CS); //CS端置1HT1621_NoPrint( ); //液晶不显示}7.结束HT1621作为液晶驱动芯片,功能十分灵活,而液晶在我们的学习项目中会经常用到,所以学好它的操作是十分必要的。

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