液晶屏驱动板的原理与维修代换方法 1、液晶屏驱动板的原理介绍 液晶屏驱动板常被称为A/D<模拟/数字）板，这从某种意义上反应出驱动板实现的主要功能所在。液晶屏要显示图像需要数字化过的视频信号，液晶屏驱动板正是完成从模拟信号到数字信号<或者从一种数字信号到另外一种数字信号）转换的功能模块，并同时在图像控制单元的控制下去驱动液晶屏显示图像。液晶显示器的驱动板如图1、图2所示。 图1 品牌液晶显示器采用的驱动板 图2部分液晶显示器采用的是通用驱动板 如图3所示，液晶屏驱动板上通常包含主控芯片、MCU微控制器、ROM存储器、电源模块、电源接口、VGA视频信号输入接口、OSD按键板接口、高压板接口、LVDS/TTL驱屏信号接口等部分。 液晶屏驱动板的原理框图如图4所示，从计算机主机显示卡送来的视频信
号，通过驱动板上的VGA视频信号输入接口送入驱动板的主控芯片，主控芯片根据MCU微控制器中有关液晶屏的资料控制液晶屏呈现图像。同时，MCU微控制器实现对整机的电源控制、功能操作等。因此，液晶屏驱动板又被称为液晶显示器的主板。 图3 驱动板上的芯片和接口 液晶屏驱动板损坏，可能造成无法开机、开机黑屏、白屏、花屏、纹波干扰、按键失效等故障现象，在液晶显示器故障中占有较大的比例。 液晶屏驱动板广泛采用了大规模的集成电路和贴片器件，电路元器件布局
紧凑，给查找具体元器件或跑线都造成了很大的困难。在非工厂条件下，它的可修性较小，若驱动板因为供电部分、VGA视频输入接口电路部分损坏等造成的故障，只要有电路知识我们可以轻松解决，对于那些因为MCU微控制器内部的数据损坏造成无法正常工作的驱动板，在拥有数据文件<驱动程序）的前提下，我们可以用液晶显示器编程器对MCU微控制器进行数据烧写，以修复固件损坏引起的故障。早期的驱动板，需要把MCU微控制器拆卸下来进行操作，有一定的难度。目前的驱动板已经普遍开始采用支持ISP<在线编程）的MCU微控制器，这样我们就可以通过ISP工具在线对MCU微控制器内部的数据进行烧写。比如我们使用的EP1112最新液晶显示器编程器就可以完成这样的工作。 图4 驱动板原理框图 在液晶显示器的维修工作中，当驱动板出现故障时，若液晶显示器原本就使用的是通用驱动板，就可以直接找到相应主板代换处理，当然，仍需要在其MCU中写入与液晶屏对应的驱动程序；若驱动板是品牌机主板，我们一般采用市场上常见的“通用驱动板”进行代换方法进行维修； “通用驱动板”也称“万能驱动板”。目前，市场上常见的“通用驱动板”有乐华、鼎科、凯旋、悦康等品牌，如图5所示，尽管这种“通用驱动板”所用元器件与“原装驱动板”不一致，但只要用液晶显示器编程器向“通用驱动板”写入液晶屏对应的驱动程序<购买编程器时会随机送液晶屏驱动程序光盘），再通过简单地改接线路，即可驱动不同的液晶屏，通用性很强，而且维修成本也不高，用户容易接受。
TFT LCD液晶显示器的驱动原理 我们针对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=786432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768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 d river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t iming介绍过一次呢?因为我们接下来要讨论的feed through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f eed 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 thro ugh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frame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7
段码LCD液晶屏驱动方法 生活中小电器见到最多的lcd模组就是段码lcd液晶屏，段码lcd有普通的数码管的特征，又有点阵LCD的特征，固定的图形，优点是省成本而有好看，那么段码LCD液晶屏是怎么驱动的呢？下面我们就来简单了解一下： 首先，不要以为用单片机来驱动就以为段码屏是直流驱动的，其实，段码屏是交流驱动，什么是交流？矩形波，正弦波等。大家可能会经常用驱动芯片来玩，例 如HT1621等，但是有些段式屏IO口比较少，或者说IO口充足的情况下，也可以省去写控制器的驱动了。与单片机接口方便，而后者驱动电流小，功耗低、寿命长、字形美观、显示清晰、视角大、驱动方式灵活、应用广泛【1】。但在控制上LCD较复杂，因为LCD电极之间的相对电压直流平均值必须为0【2】，否则易引起LCD氧化，因此LCD不能简单地用电平信号控制，而要用一定波形的方波序列来控制。LCD显示有静态和时分割两种方式，前者简单，但是需要较多的口线；后者复杂，但所需口线较少，这两种方式由电极引线的选择方式确定。下面以电子表的液晶显示为例,小时的高位同时灭或亮，分钟的高位在显示数码1～5时，其顶部和底部也是同时灭或亮，两个dot点也是同时亮或灭，其驱动方式是偏置比为1/2的时分割驱动，共有11个段电极和两个公共电极。 但是，IO模拟驱动段式液晶有一个前提条件，就是IO必须是三态， 为什么？下面我们一起细细道来： 第一步，段码式液晶屏的重要参数：工作电压，占空比，偏压比。这三个参数非常重要，必须都要满足。 第二步，驱动方式：根据LCD 的驱动原理可知，LCD 像素点上只能加上AC 电压，LCD 显示器的对比度由COM脚上的电压值减去SEG 脚上的电压值决定，当这个电压 差大于 LCD 的饱和电压就能打开像素点，小于LCD 阈值电压就能关闭像素点，LCD 型MCU 已经由内建的LCD 驱动电路自动产生LCD 驱动信号，因此只要I/O 口能仿真输出该驱动信号，就能完成 LCD 的驱动。 段码式液晶屏幕主要有两种引脚，COM，SEG，跟数码管很像，但是，压差必须是交替变化，例如第一时刻是正向的3V，那么第二时刻必须是反向的3V，注意一点，如果 给段码式液晶屏通直流电，不用多久屏幕就会废了，所以千万注意。下面我们来考虑如何模拟COM口的波形，以1/4D，1/2B为例子： 只要模拟出以上波形，液晶屏已经成功了一大半了。 1. void display_sub(u8 y) //lcd display subroutine 2. { 3. switch(y) //4*com,VDD and -VDD LCD display,so 8 timebase interrupt one sacn period 4. { 5. case 1: 6. {com1_output_high();break;} 7. case 2: 8. {com1_output_low();break;} 9. case 3: 10. {com2_output_high();break;}
3.5央寸显示屏驱动板技术说明 .系统规格: 输入电源：USB接口DC5V，内置电池供电 驱动显示屏： 3.5英寸TFT显示屏320*240像素（具体型号由乙方来推荐，甲方来确认的。）USB 接口：MINI USB 接口1.1 信号输入输出接口：AV输入（指定摄像头信号）/ AV输出与摄像头同制式 充电接口：锂聚合物充电电池（3.7V ）,支持给电池充电。 储存媒介：SD卡（最大容量4G ） 压缩格式：MPEG4 图像存储格式：JPEJ(640*480) 视频录制格式：ASF(320*240) 语言：英语+（任意一种语言） 工作温度：-10-70 度。 充电环境温度：0-40 度 .驱动板结构: 尺寸：105*75MM 接口：（以下接口由甲方提供结构尺寸或者模具，参考板。）
1 : SD存储卡接口； 2 :充电接口，给3.7V锂电池充电。（外接口，和手机充电接口一样） 3 :电源开关（用逻辑电平控制），电源开关与手机模式一样（常按键5秒开机），电源 开关要切断总电源，或者打开总电源。（6*6的按纽开关键，） 4 :供电接口，3.7V锂电池供电接口。（这个接口是电源座，把 3.7V的锂电池接到驱动板上，电源座子是3针，1.25，锂电池连同摄像头一起给你）。 5 : USB接口。与电脑连接，可以直接读取SD卡信息，也可给锂电池充电。 6 : AV输出口，由我CMOS摄像头输入的AV信号，可以直接连接其它显示器上的。例 如电视。（样板上已经有了） 7 : AV输入口视频/电源接口。（2.54间距，5针插头。） 由我CMOS模组提供的AV（模拟信号）。电源接口是提供我CMOS驱动板的3.3V电 源。（总电流连同LED灯80-100mA ） 8 :按键接口，数字按钮，低电平触发。（按钮我CMOS驱动板已经做好了，不需要确 定，只需要接口就可以，后一个没有器件的样板上有接口，接口按键是0电平有触发,） 线路板背面需要一个系统复位按钮，具体位置与样板相同。 长按电源按钮3-5秒开机，操作完毕后，长按3-5秒，关机。 开机显示公司商标信息，图片，开机后处于预览模式中。（商标信息随后给你） 9 : 3.5寸屏接口。（请注意液晶屏摆放位置，方向） 10 : SD卡接口，USB接口，AV输出接口，充电接口的位置以及线路板大小，厚度， 定位螺丝孔位置均参照甲方所提供的样品。
LED液晶显示器的驱动原理 艾布纳科技有限公司 前两次跟大家介绍有关液晶显示器操作的基本原理, 那是针对液晶本身的特性,与TFT LCD 本身结构上的操作原理来做介绍. 这次我们针对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. For personal use only in study and research; not for commercial use
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. For personal use only in study and research; not for commercial use
心之所向，所向披靡 0802字符型液晶显示模块 外形尺寸：PCB外形：40*30.5毫米液晶屏金属黑框：38*23.5毫米 0802采用标准的16脚接口，其中: 第1脚：VSS为地电源 第2脚：VDD接5V正电源 第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度 第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。 第5脚：RW为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据。 第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。 第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。 第15～16脚：空脚（背光）
0802液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形，如表1所示，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A” 1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如表2所示， 它的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。（说明：1为高电平、0为低电平）指令1：清显示，指令码01H,光标复位到地址00H位置 指令2：光标复位，光标返回到地址00H 指令3：光标和显示模式设置 I/D：光标移动方向，高电平右移，低电平左移S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高电平表示有效，低电平则无效 指令4：显示开关控制。D：控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示 C：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁 指令5：光标或显示移位S/C：高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标 指令6：功能设置命令DL：高电平时为4位总线，低电平时为8位总线 N：低电平时为单行显示，高电平时双行显示 F:低电平时显示5x7的点阵字符，高电平时显示5x10的点阵字符（有些模块是DL：高电平时为8位总线，低电平时为4位总线） 指令7：字符发生器RAM地址设置 指令8：DDRAM地址设置 指令9：读忙信号和光标地址BF：为忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命令或者数据，如果为低电平表示不忙。 指令10：写数据 指令11：读数据 0802液晶显示模块可以和单片机AT89C51直接接口，电路如图1所示。 液晶显示模块是一个慢显示器件，所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低电平，表示不忙，否则此指令失效。要显示字符时要先输入显示字符地址，也就是告诉模块在哪里显示字符，表3是0802的内部显示地址. 比如第二行第一个字符的地址是40H，那么是否直接写入40H就可以将光标定位在第二行第一个字符的位置呢？这样不行，因为写入显示地址时要求最高位D7恒定为高电平1所以实际写入的数据应该是01000000B（40H)+10000000B(80H)=11000000B(C0H) 以下是在液晶模块的第二行第一个字符的位置显示字母“A”的程序： ORG 0000H RS EQU P3.7;确定具体硬件的连接方式 RW EQU P3.6 ;确定具体硬件的连接方式 E EQU P3.5 ;确定具体硬件的连接方式 MOV P1,#00000001B；清屏并光标复位 ACALL ENABLE;调用写入命令子程序 MOV P1,#00111000B ；设置显示模式:8位2行5x7点阵 ACALL ENABLE ;调用写入命令子程序 MOV P1,#00001111B；显示器开、光标开、光标允许闪烁 ACALL ENABLE ;调用写入命令子程序 MOV P1,#00000110B；文字不动，光标自动右移 ACALL ENABLE ;调用写入命令子程序 MOV P1,#0C0H；写入显示起始地址（第二行第一个位置） ACALL ENABLE ;调用写入命令子程序 MOV P1,＃01000001B ；字母A的代码
一种通用的ＬＣＤ显示屏驱动程序 摘要：本文介绍了一种通用的LCD显示电路，并以PIC16F873芯片设计出了结合硬件的较为通用的驱动程序。 LCD显示屏具有体积小、重量轻、耗电低、显示内容丰富、易于定制、使用寿命长等优点，被广泛用于仪器仪表、家电、控制产品等诸多领域。根据不同的LCD显示屏其驱动程序分为静态驱动和动态驱动。因为动态驱动比静态驱动占用的芯片硬件资源少、驱动电路简单等特点而成为LCD驱动的主流。本文正是采用动态驱动方式，以Microchip公司的PIC16F873芯片，设计出一种较为通用的LCD显示电路及其LCD显示的相应驱动程序，目的在于减少研发人员的工作量，避免不必要的重复性工作。 1.LCD显示的硬件电路 为了达到动态显示的目的，在电路中使用了三个移位计数器，其中两个用于LCD显示，一个用于控制LED双色灯显示，显示部分共占用PIC16F873芯片6个I/O口，分别为RC0、RC1、RC2、RC3、RC4、RC5。可以实现控制的显示笔划位数达48个，如图1所示。其中RC3、RC5配合产生移位输入信号，RC0、RC1、RC2、RC4配合控制背电极(COM0、COM1、COM2)。当背电极COM0、COM1、COM2与笔画电极(由移位计数器输出)之间的电势差达到5V时，对应的笔画就显示，否则不显示。为了延长液晶显示屏的寿命，通常间隔交换背电极与笔画电极的电位。例如，当要COM0显示的时候可以使得RC0、RC1为5V，RC2、RC4为0V，这样COM0电压为5V，COM1、COM2电压为2.5V，然后RC0、RC1为0V，RC2、RC4为5V，这样COM0电压为0V，COM1、COM2电压为2.5V。达到显示目的。 2.驱动波形 在电路中使用RC3为时钟输入端，RC5作为数据输入端进行主同步串行。当要输入COM0行上的数据是1000 1010 1100 0100时，其驱动波形如图2所示。在正向输出（COM0端为低电平）结束后，进行反向输出（COM0端为高电平）。图3为一个完整显示周期内COM0、COM1、COM2的波形变化。 3.LCD软件显示程序 本文以PIC16F873为芯片，采用PIC汇编语言，在MAPLAB-ICD开发器上实现。程序包括移位输入数据子程序、显示矩阵校正程序、LCD显示输出程序，具体流程如图4。其中显示校正程序是将自己定义的单元值与LCD显示矩阵的值对应；移位输入数据子程序是将校正好的数据移位输入到LCD的笔画电极；LCD显示输出程序则调用移位计数器把数据转换成正确的显示结果。在本刊的网站上给出了源程序，其中，移位输入数据子程序请参照源代码（a）；显示矩阵校正程序请参照源代码（b）；LCD显示输出程序请参照源代码（c）。
TFT液晶屏：https://www.doczj.com/doc/3f15113338.html, 段码LCD液晶屏驱动方法 段码LCD液晶屏驱动方法 首先，不要以为用单片机来驱动就以为段码屏是直流驱动的，其实，段码屏是交流驱动，什么是交流？矩形波，正弦波等。大家可能会经常用驱动芯片来玩，例如HT1621等，但是有些段式屏IO口比较少，或者说IO口充足的情况下，也可以省去写控制器的驱动了。与单片机接口方便，而后者驱动电流小，功耗低、寿命长、字形美观、显示清晰、视角大、驱动方式灵活、应用广泛。但在控制上LCD较复杂，因为LCD 电极之间的相对电压直流平均值必须为0，否则易引起LCD氧化，因此LCD不能简单地用电平信号控制，而要用一定波形的方波序列来控制。 LCD显示有静态和时分割两种方式，前者简单，但是需要较多的口线；后者复杂，但所需口线较少，这两种方式由电极引线的选择方式确定。下面以电子表的液晶显示为例，小时的高位同时灭或亮，分钟的高位在显示数码1～5时，其顶部和底部也是同时灭或亮，两个dot点也是同时亮或灭，其驱动方式是偏置比为1/2的时分割驱动，共有11个段电极和两个公共电极。但是，IO模拟驱动段式液晶有一个前提条件，就是IO必须是三态，为什么？ 下面我们一起细细道来： 第一步，段码式液晶屏的重要参数：工作电压，占空比，偏压比。这三个参数非常重要，必须都要满足。 第二步，驱动方式：根据LCD的驱动原理可知，LCD像素点上只能加上AC电压，LCD显示器的对比度由COM脚上的电压值减去SEG脚上的电压值决定，当这个电压差大于LCD的饱和电压就能打开像素点，小于LCD阈值电压就能关闭像素点，LCD型MCU已经由内建的LCD驱动电路自动产生LCD驱动信号，因此只要I/O口能仿真输出该驱动信号，就能完成LCD的驱动。 段码式液晶屏幕主要有两种引脚，COM，SEG，跟数码管很像，但是，压差必须是交替变化，例如第一时刻是正向的3V，那么第二时刻必须是反向的3V，注意一点，如果给段码式液晶屏通直流电，不用多久屏幕就会废了，所以千万注意。下面我们来考虑如何模拟COM口的波形，以1/4D，1/2B为例子：
附录2 整个设计全部源程序： /*以下是32x64点阵LED电子显示屏的源程序，采用C语言编写，在Keil μVisionV2.38a（C51.Exe V7.06）以及MedWin3.0版环境下均测试通过。*/ #include
TFT-LCD液晶显示器的驱动原理 LCD显示器在近年逐渐加快了替代CRT显示器的步伐，你打算购买一台LCD吗？你了解LCD吗？液晶显示器和传统的CRT显示器，在其发光的技术原理上有什么不同？传统的CRT 显示器主要是依靠显象管内的电子枪发射的电子束射击显示屏内侧的荧光粉来发光，在显示器内部人造磁场的有意干扰下，电子束会发生一定角度的偏转，扫描目标单元格的荧光粉而显示不同的色彩。而TFT-LCD却是采用“背光（backlight）”原理，使用灯管作为背光光源，通过辅助光学模组和液晶层对光线的控制来达到较为理想的显示效果。 液晶是一种规则性排列的有机化合物，它是一种介于固体和液体之间的物质，目前一般采用的是分子排列最适合用于制造液晶显示器的nematic细柱型液晶。液晶本身并不能构发光，它主要是通过因为电压的更改产生电场而使液晶分子排列产生变化来显示图像。 液晶面板主要是由两块无钠玻璃夹着一个由偏光板、液晶层和彩色滤光片构成的夹层所组成。偏光板、彩色滤光片决定了有多少光可以通过以及生成何种颜色的光线。液晶被灌在两个制作精良的平面之间构成液晶层，这两个平面上列有许多沟槽，单独平面上的沟槽都是平行的，但是这两个平行的平面上的沟槽却是互相垂直的。简单的说就是后面的平面上的沟槽是纵向
排列的话，那么前面的平面就是横向排列的。位于两个平面间液晶分子的排列会形成一个Z轴向90度的逐渐扭曲状态。背光光源即灯管发出的光线通过液晶显示屏背面的背光板和反光膜，产生均匀的背光光线，这些光线通过后层会被液晶进行Z 轴向的扭曲，从而能够通过前层平面。如果给液晶层加电压将会产生一个电场，液晶分子就会重新排列，光线无法扭转从而不能通过前层平面，以此来阻断光线。 LCD由两块玻璃板构成，厚约1mm，其间由包含有液晶(LC)材料的5μm均匀间隔隔开。因为液晶材料本身并不发光，所以在显示屏两边都设有作为光源的灯管，而在液晶显示屏背面有一块背光板（或称匀光板）和反光膜，背光板是由荧光物质组成的可以发射光线，其作用主要是提供均匀的背景光源。背光板发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入包含成千上万水晶液滴的液晶层。液晶层中的水晶液滴都被包含在细小的单元格结构中，一个或多个单元格构成屏幕上的一个像素。在玻璃板与液晶材料之间是透明的电极，电极分为行和列，在行与列的交叉点上，通过改变电压而改变液晶的旋光状态，液晶材料的作用类似于一个个小的光阀。在液晶材料周边是控制电路部分和驱动电路部分。当LCD中的电极产生电场时，液晶分子就会产生扭曲，从而将穿越其中的光线进行有规则的折射，然后经过第二层过滤层的过滤在屏幕上显示出来。 液晶显示器的缺点在于亮度、画面均匀度、可视角度和反应
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
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。 （3）硬件原理： 用单片机的3个IO口分别跟HT1621的CS,WR,DATA连接。 （4）源码适合的单片机:STC11F04E,晶振为11.0592MHz。 （5）源代码讲解如下： #include "REG52.H" #include "absacc.h" #include "intrins.h" #include "stdio.h" #define BIAS 0X52 //此处千万小心，鸿哥在上个月的一个项目中就是在这里被卡了7天。 //必须跟硬件电路的COM匹配。1个或者2个COM:0x42。3个COM:0x4A。4个COM:0x52 #define RC256 0X30 #define SYSTEN 0X02 #define SYSDIS 0X00
大屏幕液晶显示屏背光灯及高压驱动电路原理及电路分析（一） 郝铭 【郝铭原创作品请勿转载请勿链接】（目前液晶电视的销量和社会保有量非常大，液晶电视的维修资料奇缺，而液晶电视的背光灯高压驱动电路又是液晶电视中极易发生故障的部位，它类似于CRT电视的行扫描电路，是高压大电流电路，其故障率不低于CRT电视的行扫描电路。目前对于该部分的原理电路分析维修的资料很少，该文对于背光灯管及驱动电路的特性、构造、组成、要求、电路原理分析比较详尽，以帮助维修人员更加深刻的理解液晶电视背光灯驱动电路，为下一步维修打好基础） 液晶电视的显示屏是属于被动发光型的显示器件，液晶屏自身不发光，它需要借助背光灯来实现屏的发光，即背光灯管发出光线通过液晶屏透射出来，利用液晶的分子在电场作用下控制通过的光线（对光进行调制）以形成图像，所以一块液晶屏工作成像必须配上背光源才能成为一个完整的显示屏，要显示色彩丰富的优质图像，要求背光灯的光谱范围要宽，接近日光色以便最大限度的展现自然界的各种色彩。目前的液晶屏背光灯，一般采用的是光谱范围较好的冷阴极荧光灯（cold cathode fluorescent lamp；CCFL）作为背光光源。 大屏幕的液晶电视要保证有足够的亮度、对比度和整个屏幕亮度的均匀性，均采用多灯管系统，32寸屏一般采用16只灯管，47寸屏一般采用24只灯管。耗电量每只灯管约为为8W 计算，一台32寸屏的液晶电视背光灯耗电量达到130W,一台47寸的液晶电视背光灯的耗电量达到近200W（加上其它电路耗电，一台32寸屏的液晶电视耗电量在200W左右） 冷阴极荧光灯的构造和工作原理 冷阴极荧光灯CCFL是气体放电发光器件，其构造类似常用的日光灯，不同的是采用镍﹑钽和锆等金属做成的无需加热即可发射电子的电极——冷阴极来代替钨丝等热阴极，灯管内充有低气压汞气，在强电场的作用下，冷阴极发射电子使灯管内汞原子激发和电离，产生灯管电流并辐射出253.7nm紫外线，紫外线再激发管壁上的荧光粉涂层而发光，图1。 冷阴极荧光灯的特性 冷阴极荧光灯是一个高非线性负载，它的触发（启动）电压一般是三倍于工作（维持）电压，（电压值的大小和灯管的长度和直径有关）冷阴极荧光灯在开始启动时，当电压还没有达到触发值（1200～1600V）时，灯管呈正电阻（数兆欧），一旦达到触发值，灯管内部产生电离放电产生电流，此时电流增加，灯管两端电压下降呈负阻特性图2，所以冷阴极荧光灯触发点亮后，在电路上必须有限流装置，把灯管工作电流限制在一个额定值上，否则会因为电流过大烧毁灯管，电流过小点亮又难以维持。
液晶显示屏背光驱动集成电路工作原理
对“剖析液晶屏逻辑板TFT偏压电路”一文的一点看法（此文为技术探讨） 在国内某知名刊物2010年12月份期刊看到一篇关于介绍液晶屏逻辑板TFT偏压电路的文章，文章的标题是：“剖析液晶屏逻辑板TFT偏压电路”这是一篇选题极好的文章、目前液晶电视出现的极大部分屏幕故障例如：图像花屏、彩色失真、灰度失真、对比度不良、亮度暗淡、图像灰暗等等故障都与此电路有关，维修人员在维修此类故障时往往的面对液晶屏图像束手无策，而介绍此电路、无疑对类似故障的分析提供了极大的帮助，目前在一般的期刊书籍介绍分析此电路的文章极少。 什么是TFT屏偏压电路？现代的液晶电视都是采用TFT屏作为图像终端显示屏，由于我们现在的电视信号（包括各种视频信号）是专门为CRT显示而设计的，液晶屏和CRT的显示成像方式完全不同，液晶屏要显示专门为CRT而设计的电视信号，就必须对信号的结构、像素排列顺序、时间关系进行转换，以便液晶屏能正确显示。 图像信号的转换，这是一个极其复杂、精确的过程；先对信号进行存储，然后根据信号的标准及液晶屏的各项参数进行分析计算，根据计算的结果在按规定从存储器中读取预存的像素信号，并按照计算的要求重新组合排列读取的像素信号，成为液晶屏显示适应的信号。这个过程把信号的时间过程、排列顺序都进行了重新的编排，并且要产生控制各个电路工作的辅助信号。重新编
排的像素信号在辅助信号的协调下，施加于液晶屏正确的重现图像。 每一个液晶屏都必须有一个这样的转换电路，这个电路就是我们常说的“时序控制电路”或“T-CON（提康）电路”，也有称为“逻辑板电路”的。这个电路包括液晶屏周边的“行、列驱动电路”构成了一个液晶屏的驱动系统。也是一个独立的整体。这个独立的整体是由时序电路、存储电路、移位寄存器、锁存电路、D/A变换电路、译码电路、伽马（Gamma）电路（灰阶电压）等组成，这些电路的正常工作也需要各种不同的工作电压，并且还要有一定的上电时序关系，不同的屏，不同的供电电压。为了保证此电路正常工作，一般对这个独立的驱动系统单独的设计了一个独立的开关电源供电（这个向液晶屏驱动系统供电的开关电源一般就称为：TFT偏压电路）；由整机的主开关电源提供一个5V或12V电压，给这个开关电源供电，并由CPU控制这个开关电源工作；产生这个独立的驱动系统电路提供所需的各种电压，就好像我们的电视机是一个独立的系统他有一个单独的开关电源，DVD机是一个独立的系统他也有一个单独的开关电源一样。是非常重要也是故障率极高的部分（开关电源都是故障率最高的部分，要重点考虑）。图1所示是液晶屏驱动系统框图。从图中可以看出，其中的“TFT偏压供电开关电源”就是这个独立系统电路的供电电源它产生这个驱动系统电路需要的各种电压，有VDD、VDA、VGL和VGH电压供各电路用。
目录 第一章项目介绍 1.1项目功能 1.2项目特点 第二章各类液晶显示模块的比较 2.1 简介 2.2 硬件电路的比较 2.3 软件特性的比较 第三章实验箱硬件电路 3.1 单片机系统 3.2 数码管显示电路 3.3 液晶屏接口电路 3.4 流水灯显示电路及LED面板显示电路 第四章液晶显示参考程序 4.1 字符型LCD显示实验 4.2 图形型LCD显示实验 4.3 综合型LCD显示实验
第一章项目介绍 1.1项目功能 该实验箱是为《电子显示驱动》这门课程实验而设计的，该实验箱既可以做关于电子显示（LED数码管显示、LED面板显示、LCD显示等）的六个实验，也可以作为其它控制电路的平台。 六个实验分别为： 1、流水灯显示实验 2、数码管显示实验 3、LED面板显示实验 4、字符型LCD显示实验 5、图形型LCD显示实验 6、综合型LCD显示实验 具体参见电子显示驱动实验指导书 1.2项目特点 1、该实验箱为《电子显示驱动技术》课程提供了实验的载体，也为今后控制电路的扩展提 供了平台 2、CPU采用飞利浦最新技术芯片，性能非常可靠，稳定性好 3、将不同种类的LCD汇聚一起，通过实验的方法总结与分析，方便学生理解 4、为了使实验效果优化，本人将各种类型的LCD进行了比较研究，为后学者提供借鉴
第二章各类液晶显示模块的比较 2.1 简介 目前市场上有很多型号的液晶模块，可以将它们分成三类，一者字符型，二者图形型，三者综合型。 1、字符型 字符型液晶显示模块是一类专用于显示字母、数字、符号等的点阵型液晶显示模块，之所以称字符型液晶显示模块是因为其液晶器件的电极图形是由若干个5*8或5*11点阵块组成的字符块集。这是其一；其二是这类模块使用的是专用于字符显示控制与驱动的芯片。这两种因素确定了这类模块的范围仅局限于字符而现实不了图形，所以称其为字符型液晶显示模块。 2、图形型 图形型液晶显示模块是一类用于显示图形、汉字等的点阵型液晶显示模块，之所以称字符型液晶显示模块是因为其液晶器件的点阵像素与模块内的显示存储器的字节位一一对应，且这类模块的控制芯片是专为实现液晶屏上图像的上下滚动、左右移动而设计的。因此这类模块能非常方便地实现图形的静态或者动态显示，所以称其为图形液晶显示模块。 3、综合型 综合液晶显示模块除了具有字符液晶显示模块及图形液晶显示模块的特点（即既能显示字符又能显示图形）外，其最大的特点是具有独特的硬件初始值设置功能，显示驱动所需的参数如占空比系数，驱动传输的字节数及字符的字体选择等均由引脚电平设置。由于其集成了字符液晶显示模块及图形液晶显示模块的特点，所以其控制命令也比较多，不如单纯的字符液晶显示模块或图形液晶显示模块控制起来方便。 2.2 硬件电路的比较 由于三种液晶显示模块的显示功能不同，所以在硬件电路上有很大的区别。 1、字符发生器和光标闪烁控制电路 对于字符液晶显示模块，由于其主要功能是显示字符，所以在模块的硬件电路中有字符发生器和光标闪烁控制电路。 字符发生器是一种已经固化好的字模库，它含有很多5*7和5*10点阵字体的字符字模数据。字符液晶显示模块与综合液晶显示模块的字模库是不同的。图1和图2分别给出了字符液晶显示模块（以HD44780为例）与综合液晶显示模块（以T6963为例）的字模库。而