基礎(chǔ)液晶顯示器驅(qū)動(dòng)原理

基礎(chǔ)液晶顯示器驅(qū)動(dòng)原理第1頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/41WritebyHersingYangTypesofLiquidCrystal第2頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/42WritebyHersingYangLiquidCrystalPhasesNematicPhasesSmecticPhasesIsotropicPhasesCrystallinePhasesTemperature第3頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/43WritebyHersingYangOpticalcharacteristicofLiquidCrystal

N1N2N1>N2N1=Nparallel=NextraordinaryN2=Nperpendicular=NordinaryOpticalAnisotropy:Birefringence

△N=Nparallel-NperpendicularPositiveBirefringenceN1>N2PositiveLiquidCrystalεparallel>εperpendicular第4頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/44WritebyHersingYangOperationTheoryofTNTwist90液晶分子FieldOFFFieldON利用液晶的旋光特性調(diào)變穿透光線(xiàn)液晶的旋光特性消失第5頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/45WritebyHersingYangOperationTheoryofSTNTwist270液晶分子FieldOFFFieldON利用液晶的雙折射特性調(diào)變穿透光線(xiàn)第6頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/46WritebyHersingYangV-TCurveofTN/STN100%90%10%VnsSTN

VsSTNVsTNVnsTNTV第7頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/47WritebyHersingYangTheStructureofSimple/ActiveMatrix

DriveSystemsSimpleActive第8頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/48WritebyHersingYangTheEvolutionofDrivingSystems直接驅(qū)動(dòng)法(DirectAddressing)靜態(tài)驅(qū)動(dòng)法(StaticAddressing)多工驅(qū)動(dòng)法(MultiplexAddressing)主動(dòng)驅(qū)動(dòng)法(ActiveAddressing/Multi-LineSelection)主動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)法(ActiveMatrixAddressing)兩端元件(MIM,Diode..)三端元件(A-Si:HTFT,Ploy-SiTFT..)PlasmaAddressing(PALC)熱掃描驅(qū)動(dòng)法(雷射掃描)光掃描驅(qū)動(dòng)法(電子速掃描)第9頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/49WritebyHersingYangLCDDirectDriveTechniques第10頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/410WritebyHersingYang多工驅(qū)動(dòng)法

(振幅選擇驅(qū)動(dòng)法,APT)1234N123Frame1Frame2F0DT水平掃描訊號(hào)+D-D0垂直影像訊號(hào)Row1Row2Row3RowNColumn1ONOFFONOFFF+DF-DF+DF-D+D-D0+D-D0+D-D0+D-D01234NFrame1液晶畫(huà)素電壓T第11頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/411WritebyHersingYang多工驅(qū)動(dòng)法的限制1.01.11.21.3100200第12頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/412WritebyHersingYangIAPT驅(qū)動(dòng)波形第13頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/413WritebyHersingYang主動(dòng)驅(qū)動(dòng)法(ActiveAddressing)R1(t)R2(t)R3(t)

Rn(t)C1(t)R1(t),R2(t),...Rn(t)是一組兩兩正交的向量函數(shù)第14頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/414WritebyHersingYangMultipleLineSelectionSTNForthepurposeofdrivingthefastrespondingSTNLCDswithoutdecreasingcontrastMLSRequired3-LevelRowDriverand(L+1)levelsColumnDriver.L=RowSelectionsattime第15頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/415WritebyHersingYang4-LineSelectionV4V3V2V5V1ColumnWaveform第16頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/416WritebyHersingYangInverseRowFunction1Frame1Sub-FrameTimeRow1Row2Row3Row4Row5Row6第17頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/417WritebyHersingYang2-LevelsMLSwithDummyRowSUM第18頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/418WritebyHersingYang2-LevelsMLSWaveform第19頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/419WritebyHersingYang2-LevelsMLSGrayShadeIIIIIIIV第20頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/420WritebyHersingYangBlockDiagramofMLSControllerFRCControlWriteAddressReadAddressRowFunctionAddressMultiplexerDataI/O256KBitSRAM256KBitSRAMXORandSumTimingControlRGBDataHS/VS/CLKROWDriverColumnDriver第21頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/421WritebyHersingYangMLS主要公式N=TotalRowNumberL=RowsofSelectionatonetimeVr=ScanVoltageVi=thei-thDataVoltage第22頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/422WritebyHersingYangMLS矩陣運(yùn)算Y=4Y=2Y=0Y=-2Y=-4Vm-Vc+VcColumnWaveform+Vr-VrVmA=1A=-1RowWaveform第23頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/423WritebyHersingYangColumnVoltageLUT第24頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/424WritebyHersingYang高容量多工驅(qū)動(dòng)的對(duì)策(a)(b)(c)(d)(e)第25頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/425WritebyHersingYang=<ON>/<OFF>(BiasRatio)STN規(guī)格第26頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/426WritebyHersingYangSTNLCDs驅(qū)動(dòng)電壓計(jì)算(APT/IAPT)IfVoff=2V,N=240rows,Then:

APT:SegmentDriver:2.96V,CommonDriver:44.40VIAPT:Segment&CommonDrivers:23.68V第27頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/427WritebyHersingYangSTNLCDs驅(qū)動(dòng)電壓計(jì)算(MLS)IfVoff=2V,N=240rows,Then:Vo=2.9244VVr=11.326VDataDriver最大輸出電壓=2Vo=5.8488VScanDriver最大輸出電壓=2Vr=22.652V第28頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/428WritebyHersingYangSimpleMatrixDriveCircuit第29頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/429WritebyHersingYangSimpleMatrixCommonDriveCircuit第30頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/430WritebyHersingYangSimpleMatrixSegmentDriveCircuit第31頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/431WritebyHersingYang液晶的頻率響應(yīng)第32頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/432WritebyHersingYangVerticalCrosstalkofSTNLCDs第33頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/433WritebyHersingYangVerticalCrosstalk的抑制每?jī)蓷l水平線(xiàn)變換一次驅(qū)動(dòng)電壓極性第34頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/434WritebyHersingYangHorizontalCrosstalkofSTNLCDs垂直驅(qū)動(dòng)訊號(hào)LLine水平掃描波形液晶畫(huà)素波形(a)(b)(c)(d)ABABL第35頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/435WritebyHersingYangHorizontalCrosstalk的抑制垂直驅(qū)動(dòng)訊號(hào)LLine水平掃描波形液晶畫(huà)素波形(a)(b)(c)(d)傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方式水平掃描補(bǔ)償波形補(bǔ)償之液晶畫(huà)素波形(e)(f)￡GVLAB第36頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/436WritebyHersingYangSTN矩陣運(yùn)算方式行（Row）×＝行向量（Row）列向量（Column）Bit-MapImageMatrixRowVector時(shí)間（Time）列（Column）Time=Dtk×＝行向量（Row）列向量（Column）第j列RowFunctionMatrix時(shí)間（Time）列（Column）ColumnVector垂直序列運(yùn)算ColumnSequential時(shí)間序列運(yùn)算TimeSequential第37頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/437WritebyHersingYangColumnSequential硬體架構(gòu)

N×M圖框記憶體

N×M圖框記憶體影像資訊輸入IjNXOR陣列N加法邏輯陣列N×MSTNLCDs液晶層間隙4.5um液晶材料：低黏滯係數(shù)水平驅(qū)動(dòng)函數(shù)唯讀記憶體RowFunctionROMNSTNLCDs垂直驅(qū)動(dòng)晶片TFTLCDs垂直驅(qū)動(dòng)晶片1轉(zhuǎn)2多工器2轉(zhuǎn)1解多工器第38頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/438WritebyHersingYangTimeSequential硬體架構(gòu)

N×M圖框記憶體

N×M圖框記憶體影像資訊輸入IjNXOR陣列N加法邏輯陣列水平驅(qū)動(dòng)函數(shù)唯讀記憶體RowFunctionROMN1轉(zhuǎn)2多工器2轉(zhuǎn)1解多工器N×M圖框緩衝記憶體N×M圖框緩衝記憶體N×MSTNLCDs液晶層間隙4.5um液晶材料：低黏滯係數(shù)STNLCDs垂直驅(qū)動(dòng)晶片TFTLCDs垂直驅(qū)動(dòng)晶片N第39頁(yè)，課件共42頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/439WritebyHersingYangFrameRateControlColortransitionofFRCinTwoEPSONECBMod