顯示驅(qū)動(dòng)器,顯示驅(qū)動(dòng)器基本原理是什么?

一個(gè)顯示器的系統(tǒng)框圖如下：

基本原理

在這里，我們用一個(gè)液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)例子來(lái)說(shuō)明顯示驅(qū)動(dòng)的方法和顯示驅(qū)動(dòng)器的作用。

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

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

液晶顯示的驅(qū)動(dòng)就是用來(lái)調(diào)制施加在液晶顯示器件電極上的電位信號(hào)的相位、峰值、頻率等，以建立驅(qū)動(dòng)電場(chǎng)，以實(shí)現(xiàn)液晶顯示期間的顯示效果。液晶的驅(qū)動(dòng)有許多種，常用的驅(qū)動(dòng)方法有靜態(tài)驅(qū)動(dòng)法和動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)法。

1 靜態(tài)驅(qū)動(dòng)法

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

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

2 動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)法

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

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

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

(1) SEG驅(qū)動(dòng)(CS= "Low" )

(2) COM驅(qū)動(dòng)(CS= "High" )