你是否了解LCD工控液晶屏的電路設計原理?

文章出處：未知人氣：發表時間：2021-05-21

當前面臨的如何實現LCD工控液晶屏驅動電路的高性能設計是一個重要且巨大的挑戰。該文章分析了LCD工控液晶屏的分類和性能特點,介紹了設計中關鍵器件LDO和白光LED的選擇要點,以及電荷泵LED驅動電路的設計方法。
TFT-LCD彩屏模塊的內部結構上部是一塊由偏光片、玻璃、液晶組成的LCD工控液晶屏,其下面是白光LED和背光板,還包括LCD驅動IC和給LCD驅動IC提供一個穩定電源的低壓差穩壓屏(LDO),二到八顆白光LED以及LED驅動的升壓穩壓IC。
TFT-LCD彩屏模塊的電路設計結構原理,外來電源Vcc經LDO降壓穩壓后,向LCD驅動IC如S6B33BOA提供工作電壓,驅動彩色STN-LCD的液晶顯示圖形和文字;外部電源Vcc經電荷泵升壓穩壓,向白光LED如NACW215/NSCW335提供恒壓、恒流電源,LED的白光經背光板反射,使LCD液晶的65K色彩充分表現出來,LED的亮度直接影響LCD色彩的靚麗程度。

LCD屬于平板顯示屏的一種,按驅動方式可分為靜態驅動(Static)、單純矩陣驅動(Simple Matrix)以及有源矩陣驅動(Active Matrix)三種。其中,單純矩陣型又可分為扭轉式向列型(Twisted Nematic,TN)、超扭轉式向列型(Super Twisted Nematic,STN),以及其它無源矩陣驅動液晶顯示屏。有源矩陣型大致可區分為薄膜式晶體管型(ThinFilmTransistor,TFT)及二端子二極管(Metal/Insulator/Metal,MIM)兩種。TN、STN及TFT型液晶顯示屏因其利用液晶分子扭轉原理的不同,在視角、彩色、對比度及動畫顯示品質上有優劣之分,使其在產品的應用范圍分類亦有明顯差異。以目前液晶顯示技術所應用的范圍以及層次而言,有源矩陣驅動技術是以薄膜式晶體管型為主流,多應用于筆記本及動畫、影像處理產品;單純矩陣驅動技術目前則以扭轉向列以及STN為主,STN液晶顯示屏經由彩色濾光片(colorfilter),可以分別顯示紅、綠、藍三原色,再經由三原色比例的調和,可以顯示出全彩模式的真彩色。目前彩色STN-LCD的應用多以、PDA、數碼相機和視屏游戲機消費產品以及文字處理屏為主。

白光LED背光的選擇。按背光源的設計要求,需要前降電壓(VF)和前降電流(IF)小、亮度高(500-1800mcd)的白光LED。以LCM為例,目前都使用3-4顆白光LED,隨著LED的亮度增加和廠商要求降低成本和功耗,預計到2004年中LCM都會選用2顆高亮度白光LED(1200-2000mcd),PDA和智能由于LCD屏較大會按需要使用4-8顆白光LED。NACW215/NSCW335和EL 99-21/215UCW/TR8是自帶反射鏡的白光LED,EL系列其亮度分為T、S、R三個等級,T為720-1000mcd,S為500-720mcd,都是在LCD背光適用之列。

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