1． LCD驅動電路的原理
（1） 驅動電路原理
動態驅動法采用的是等頻脈沖序列驅動波形，所以在電路上比較容易實現。在驅動器
電路的結構上可分成邏輯電路側和液晶驅動電路側。邏輯電路側電源與MPU系統的邏輯電源一致，保證了驅動器數據通道和受控信號與控制電路的接口。邏輯電路側將完成顯示數據的傳送及到位后的鎖存等，其接口信號有：顯示數據輸入口（DI）和輸出口（DO）、數據移位脈沖（CP）、數據鎖存脈沖（LP）等數據與控制信號。液晶驅動側是動態法的具體實現，當顯示數據被鎖存進鎖存器后，鎖存器的輸出實現了工作電源的轉換。這些數據進入液晶驅動電路作為選擇、非選擇信號控制著輸出的驅動波形的峰值電壓。而峰值電壓將由偏壓輸入端的電壓確定，驅動的波形由交流波形信號輸入端調整。驅動側具有若干路驅動輸出。該輸出量決定了該驅動器的帶載能力，所以輸出量總是出現在驅動器的名稱內。XX路液晶驅動器。
液晶顯示驅動器按用途分為行驅動器和列驅動器。這兩類驅動器的工作原理和基本結構是相同的，不同的是：
① 輸入數據的性質不同。
列驅動器的數據為列選擇信號。列驅動器的數據輸入方式有如下三種：1位串行輸入方式，2位或4位并行輸入方式。并行輸入方式適應大屏幕的列數據傳輸。行驅動器只有1位數據即幀信號，用于掃描行的選擇。
② 移位時鐘的不同。
列驅動器移位時鐘的作用是把數據送入相應的位置上，行驅動器的移位時鐘作用是為
了實現掃描行的更換。這種更換必須在新的掃描行上所有的數據就位后鎖存時進行，也就是說列驅動器的鎖存脈沖正是行驅動器的移位脈沖。
③ 非選擇偏置電壓的設置不同。
④ 輸出波形相位的不同。
（2） 驅動電路組成形式
無論是行驅動器還是列驅動器，其驅動能力，即負載能力都是有限的。一般所見的驅動器沒有超過80路輸出的，所以在大規模點陣液晶顯示器件的驅動電路中需要多片驅動器的組合。這種組合的控制時序信號基本是不變的，但數據的傳輸方式將根據驅動器組之間的數據傳輸方式而定。這種數據的傳輸主要是針對列顯示數據而言，常見到的有兩種數據傳輸方式：串行數據傳輸方式和并行數據傳輸方式。
① 串行數據傳輸方式
此方式常見于1位串行數據接口的列驅動器的連接方式中。該方式下各驅動器的移位
寄存器以串聯形式連接，顯示數據將通過該組串聯移位寄存器在移位脈沖的作用下傳輸就位。
② 并行數據傳輸方式
并行數據傳輸方式有2位并行傳輸、4位并行傳輸，也有10位并行傳輸，其驅動器必須具有并行接口，在此方式下各驅動器的數據口并聯。每個驅動器都有兩面個信號，一個是在輸入端，一個是在輸出端。上一列驅動器的使能輸出接至下一列驅動器的使能輸入端。這兩個使能信號的作用是使輸入信號有效，啟動本驅動器開始接收數據，當驅動器數據接收滿額時，驅動停止接收數據并向外部發出一個數據已滿的信號，啟動下一個列驅動器，使其招收數據。在第一個列驅動器的輸入信號端上將根據驅動器的要求接至高電位或低電位，自動啟動或由控制電路提供。這種方式的原理類同于多I/O設備的菊花鏈式優先權排隊電路，所以并行數據傳輸方式也被稱為菊花鏈數據傳輸方式。
（3） 分壓電路
在動態驅動方式中，偏置電壓的設置是非常重要的。根據所需的偏置電壓系數I/b，把液晶驅動電壓ULCD均分為不同的電壓檔次，這就是偏置電路的生成電路（分壓電路）的功能。分壓電路歸納起來有兩種常用的電路形式：電阻分壓電路和運算放大器分壓電路。
① 電阻分壓電路
各驅動器的偏置電壓由電阻分壓電路提供。電阻值的選擇取決于液晶顯示器件的工作
電壓范圍及其功耗的要求。由于液晶顯示器件可等效為一個電容，所以由分壓電路提供的驅動輸出波形將隨負載電容的充、放電特性而變形。為了減小這種變形，就需要減小負載的充、放電時間常數。減小分壓電路的電阻值可實現這個目的，但是功耗將隨之上升。有時為了減小輸出驅動波形的變形，不得已只好犧牲功耗要求了。
為了沽小驅動波形變形，還可以在電阻兩端并入電容，但效果是有限的。如果用電阻以減小功耗，大電容改進波形，則會引起驅動器輸出電壓的下降，這是液晶顯示驅動所不允許的。點陣型液晶顯示器件驅動器的負載是復雜的，它隨顯示狀態的變化而變，因此分壓電阻必須結合所用的液晶顯示器件的特性及其對功耗的要求而確定。一般電阻值在幾百至幾千歐姆范圍內選擇，電容則要求小于或等于0.1uF。
② 運算放大器分壓電路
隨著液晶顯示器件的規模增大，驅動器的負載隨顯示狀態的變化而大幅度地變化，這
就把偏置電壓生成電路的穩定性放在了重要的位置上，而電阻分壓電路難以滿足這個要求。運算放大器組成電路的穩定性較為理想。運算放大器電路應用了運算放大器高輸入阻抗、低輸出阻抗的特性，組成了阻抗變換形式的跟隨器電路。液晶顯示所需的偏聽偏壓仍由運算放大器輸入部分的電阻分壓產生，但阻值可采用高阻值，如R=10kΩ，VR=20 kΩ。驅動器的偏壓輸入則由運算放大器低阻抗輸出提供，從而使電阻值大大減小，保證了輸出驅動波形的質量。
在分壓電路中可調電阻VR是用來調整液晶顯示器件的顯示對比度的。在初次調試液晶顯示控制電路及驅動程序之前，首先要做的就是調節VR，使得顯示屏底色（或稱背景光）對于未通電時有較明顯的變化。底色不宜過深，過深容易把顯示的內容覆蓋掉；但也不宜過淺，以至連字符都因顯示過淺而看不出來。
（4） 溫度補償電路
液晶材料對溫度是比較敏感的，不容忽視的是溫度對液晶閾值電壓的影響，它直接影響著顯示對比度。一般液晶材料都具有負溫度系數。溫度的升高將導致閾值電壓的下降，使得不顯示的位置也變得可見了；相反，溫度的下降使閾值電壓升高，使得該顯示的位置也變得模糊不清了。因此液晶顯示器件在寬溫場下使用時，就需要隨溫度的變化適量的調整偏置電壓，使得驅動電壓適合于閾值電壓的變化。
在偏置電壓生成電路中增加補償電路，可望在溫度補償原理一樣，它利用了如電阻、二極管、三極管等元件的溫度系數在分壓電路中的影響（若在較大的溫度化范圍內，這些元件難以補償），有時需要像熱敏電阻一類的熱敏元件來實現電路的溫度補償。 |
