LCD显示屏的器件选择和驱动电路设计

如何实现LCD平板显示屏驱动电路的高性能设计是当前手持设备设计工程师面临的重要挑战。本文分析了LCD显示面板的分类和性能特点,介绍了LCD显示屏设计中关键器件LDO和白光LED的选择要点,以及电荷泵LED驱动电路的设计方法。

STN-LCD彩屏模块的内部结构如图1所示,它的上部是一块由偏光片、玻璃、液晶组成的LCD屏,其下面是白光LED和背光板,还包括LCD驱动IC和给LCD驱动IC提供一个稳定电源的低压差稳压器(LDO),二到八颗白光LED以及LED驱动的升压稳压IC。

STN-LCD彩屏模块的电路结构如图2所示,外来电源Vcc经LDO降压稳压后,向LCD驱动IC如S6B33BOA提供工作电压,驱动彩色STN-LCD的液晶显示图形和文字;外部电源Vcc经电荷泵升压稳压,向白光LED如NACW215/NSCW335提供恒压、恒流电源,LED的白光经背光板反射,使LCD液晶的65K色彩充分表现出来,LED的亮度直接影响LCD色彩的靓丽程度。

LCD属于平板显示器的一种,按驱动方式可分为静态驱动(Static)、单纯矩阵驱动(Simple Matrix)以及有源矩阵驱动(Active Matrix)三种。其中,单纯矩阵型又可分为扭转式向列型(Twisted Nematic,TN)、超扭转式向列型(Super Twisted Nematic,STN),以及其它无源矩阵驱动液晶显示器。有源矩阵型大致可区分为薄膜式晶体管型(ThinFilmTransistor,TFT)及二端子二极管(Metal/Insulator/Metal,MIM)两种。TN、STN及TFT型液晶显示器因其利用液晶分子扭转原理的不同,在视角、彩色、对比度及动画显示品质上有优劣之分,使其在产品的应用范围分类亦有明显差异。以目前液晶显示技术所应用的范围以及层次而言,有源矩阵驱动技术是以薄膜式晶体管型为主流,多应用于笔记本电脑及动画、影像处理产品;单纯矩阵驱动技术目前则以扭转向列以及STN为主,STN液晶显示器经由彩色滤光片(colorfilter),可以分别显示红、绿、蓝三原色,再经由三原色比例的调和,可以显示出全彩模式的真彩色。目前彩色STN-LCD的应用多以手机、PDA、数码相机和视屏游戏机消费产品以及文字处理器为主。

器件选择

1. LDO选择。由于手机、PDA、数码相机和视屏游戏机消费产品都是以电池为电源,随着使用时间的增长,电源电压逐渐下降,LCD驱动IC需要一个稳定的工作电压,因此设计电路时通常由一个LDO提供一个稳定的2.8V或3.0V电压。LCM将安装在手机的上方,与手机的射频靠得很近,为了防止干扰,必须选用低噪音的LDO,如TP2081、AAT3215。

2. 白光LED。按背光源的设计要求,需要前降电压(VF)和前降电流(IF)小、亮度高(500-1800mcd)的白光LED。以手机LCM为例,目前都使用3-4颗白光LED,随着LED的亮度增加和手机厂商要求降低成本和功耗,预计到2004年中LCM都会选用2颗高亮度白光LED(1200-2000mcd),PDA和智能手机由于LCD屏较大会按需要使用4-8颗白光LED。NACW215/NSCW335和EL 99-21/215UCW/TR8是自带反射镜的白光LED,EL系列其亮度分为T、S、R三个等级,T为720-1000mcd,S为500-720mcd,都是在手机LCD背光适用之列。

LED驱动电路设计

白光LED的驱动需要供给恒定的电压或恒定的电流,而手机电源一开始工作后,其电压就开始往下降,因而需要升压器件升压、稳压。为了减少升压器件的工作频率对手机射频的影响,一般选用以电容器为电能传递中间体的电容式电荷泵,而以电感器为电能传递中间体的升压器能输出较高电压。

电容式电荷泵的效率按其升压方法分倍频和分数倍频二种,前者效率约90%,后者效率约93-95%;电感式升压器效率约83-85%。电容式电荷泵按其输出分恒压输出、恒流输出,按其对LED驱动的方法分并联恒压驱动、单个恒流驱动和串联恒流驱动。电感式升压器都是恒流输出,输出电压较高,对LED串联驱动。

倍频升压的电容式电荷泵如AAT3110,5V恒压输出,最大电流120mA,并联驱动LED,如图3所示。

分数倍频升压的电容式电荷泵如AAT3113,有4-6路恒流输出,每路能输出20mA电流,单个恒流驱动LED,具有32级调光功能。AAT3134将输出DAC模块分成二块,其输出可分别驱动双屏显示的大小LCM模块。

NCP5009是带光敏传感器的背光LED驱动升压器,适用于自动调光的高档手机LCM,对LED串联驱动。LM2704是可恒流驱动4颗串联LED、PWM调光的背光LED驱动升压器。

新型的电荷泵、升压器输出端都内置MOSFET,可动态地调整负载内阻,省却为平衡由于LED内阻不一致需要外加的匀流电阻。开关工作频率高的电容式电荷泵其所需的滤波电容器容量小,对RF的干扰也小。

电容器最好选择陶瓷电容器,因为陶瓷电容器无极性并具有较低的等效串联电阻(ESR),典型值小于100mΩ。陶瓷电容器的等效串联电阻值、电介质材料优劣、电容值的大小对输出纹波有重大影响。X7R电容器电介质是最好的,成本略高;X5R电容器电介质居中上,可以选用;Y5V电介质较差,不推荐选用。

LED背光驱动IC

相关商品： XC6204 LP3984 RT9193 XC9216 XC6219 TP2087 TP2085 TP2083 TP2081 TP2187 XC6201 XC6209XC6206 LP3987 LP3981 LP3986 LP3993 G5128 PT4102 PT4110

LCD显示屏的器件选择和驱动电路设计相关推荐

st7789v tft 驱动电路_OLED显示屏，行驱动电路设计，单片机AT89C51与和显示屏的硬件接线...
随着科学技术与电子业技术的不断发展更迭,有机发光二极管如何简易并且有效的实现显示均匀.大面积发光.高亮度高分辨率发光.以及延长有机发光二极管寿命等当前亟需解决的问题,是我们未来要面对的技术挑战.今天小 ...
晶联讯JLX12864G-086-PC-3S LCD显示屏 C51驱动代码
晶联讯JLX12864G-086-PC-3S LCD显示屏 C51驱动代码 //7.1.2 例程:以下为串行方式显示汉字及 ASCII 字符的例程: //液晶屏型号:JLX12864G-086-PC- ...
关于STM32驱动LCD显示屏，程序下载后白屏、乱码需要上电复位才能恢复正常问题的解决办法
解决方法: 在显示屏初始化前加一定延时,比如100ms,因为单片机复位时间比LCD显示屏短,可能会造成显示屏未复位完就被单片机操作的问题,如果是CUBEMX配置的工程,需要找到生成代码关于显示屏初始化 ...
linux下虚拟lcd屏幕总线错误,LCD显示屏出现闪烁的原因与解决
比较CRT与LCD两类显示屏时,其中一项最为普遍见到的差别是闪烁问题.一般都会以为CRT显示屏有闪烁,而LCD则没有,查实两类显示屏皆有某程度上的闪烁,机制上的差异和纠正方法影响到成功率.本文讲述LC ...
TFT LCD显示屏在阳光下可读
显示屏作为公共场所广泛使用的电器,高亮度液晶显示屏越来越被人们所选择. 那么为什么越来越多的人想选择高亮度TFT LCD 显示屏? 阳光下的可读性显示屏使我们即使在阳光直射下也能看到清晰锐利的图像或视 ...
IGBT与MOS管的区别，IGBT与可控硅的区别，IGBT驱动电路设计
目录 IGBT和MOS管的区别: IGBT和可控硅的区别: IGBT驱动电路设计: 1.IGBT驱动电路的设计 2.IGBT驱动器的选择 3.IGBT驱动电路的设计 IGBT和MOS管的区别: IIG ...
FPGA实现LCD显示屏显示彩条
目录总体设计读显示屏ID 读显示屏ID代码时钟分频时钟分频代码 LCD显示 lcd显示模块 LCD驱动模块 lcd驱动代码顶层模块顶层模块代码总体设计系统总体分为五个模块,分别是:rd ...
微雪7寸LCD触摸屏连接树莓派并安装驱动
7inch HDMI LCD (B)用户手册产品概述本产品是专为树莓派打造.却也不限于树莓派的7寸HDMI显示屏,800x480高清分辨率,带电容触摸屏. 本产品同时也是通用HDMI显示屏,用户可 ...
全志 Tina Linux LCD显示屏调试指南支持MIPI DSI RGB LVDS I8080 SPI等接口，开发板支持百问网T113 D1-H哪吒 DongshanPI-D1s V853
1 概述编写目的本文档将介绍sunxi 平台Display Engine 模块中LCD 的调试方法. LCD 调试方法,调试手段. LCD 驱动编写. lcd0 节点下各个属性的解释. 典型LCD ...
linux io测试陈旭,陈旭方案论证及器件选择.doc
陈旭方案论证及器件选择陈旭方案论证及器件选择 ·可编程串行通道 ·低功耗的闲置和掉电模式 ·片内振荡器和时钟电路管脚说明下面按其引脚功能分为四部分叙述这40条引脚的功能 1主电源引脚VSS和VS ...

LCD显示屏的器件选择和驱动电路设计

LCD显示屏的器件选择和驱动电路设计相关推荐

最新文章

热门文章