LCD顯示屏的器件選擇和驅動(dòng)電路設計

如何實(shí)現LCD平板顯示屏驅動(dòng)電路的高性能設計是當前手持設備設計工程師面臨的重要挑戰。本文分析了LCD顯示面板的分類(lèi)和性能特點(diǎn),介紹了LCD顯示屏設計中關(guān)鍵器件LDO和白光LED的選擇要點(diǎn),以及電荷泵LED驅動(dòng)電路的設計方法。

STN-LCD彩屏模塊的內部結構如圖1所示,它的上部是一塊由偏光片、玻璃、液晶組成的LCD屏,其下面是白光LED和背光板,還包括LCD驅動(dòng)IC和給LCD驅動(dòng)IC提供一個(gè)穩定電源的低壓差穩壓器(LDO),二到八顆白光LED以及LED驅動(dòng)的升壓穩壓IC。

STN-LCD彩屏模塊的電路結構如圖2所示,外來(lái)電源Vcc經(jīng)LDO降壓穩壓后,向LCD驅動(dòng)IC如S6B33BOA提供工作電壓,驅動(dòng)彩色STN-LCD的液晶顯示圖形和文字;外部電源Vcc經(jīng)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(jīng)背光板反射,使LCD液晶的65K色彩充分表現出來(lái),LED的亮度直接影響LCD色彩的靚麗程度。

LCD屬于平板顯示器的一種,按驅動(dòng)方式可分為靜態(tài)驅動(dòng)(Static)、單純矩陣驅動(dòng)(Simple Matrix)以及有源矩陣驅動(dòng)(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(wú)源矩陣驅動(dòng)液晶顯示器。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型液晶顯示器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(dòng)畫(huà)顯示品質(zhì)上有優(yōu)劣之分,使其在產(chǎn)品的應用范圍分類(lèi)亦有明顯差異。以目前液晶顯示技術(shù)所應用的范圍以及層次而言,有源矩陣驅動(dòng)技術(shù)是以薄膜式晶體管型為主流,多應用于筆記本電腦及動(dòng)畫(huà)、影像處理產(chǎn)品;單純矩陣驅動(dòng)技術(shù)目前則以扭轉向列以及STN為主,STN液晶顯示器經(jīng)由彩色濾光片(colorfilter),可以分別顯示紅、綠、藍三原色,再經(jīng)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的應用多以手機、PDA、數碼相機和視屏游戲機消費產(chǎn)品以及文字處理器為主。