PDF《HT8 MCU 内置 LCD 应用须知》

HT8 MCU 内置 LCD 应用须知 AN0410S V1.

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11 2016-01-25 HT8 MCU 内置 LCD 应用须知 文件编码:AN0410S 简介 Holtek LCD 型MCU 提供?多种类型的 LCD 驱动方式,分别有 R Type、C Type、SCOM 以及SCOM + SSEG 共4种LCD 驱动架构, 各种类型有各自的特点. 本文首先介绍 LCD 的驱 动原理, 再逐步介绍各种类型驱动方式的使用方法及优缺点. 使用户对 Holtek LCD 型MCU 有深刻的了解,并能熟练使用. 功能说明 LCD Display 的基本原理说明 LCD (Liquid Crystal Display) 是利用液晶分子的物理结构和光学特性进行显示的一种技术. 液晶分子的特性: ? 液晶分子是介于固体和液体之间的一种棒状结构的大分子物质 ? 在自然形态,具有光学各向异性的特点,在电(磁)场作用下,呈各向同性特点 下面以直视型简单多路 TN/STN LCD Panel(液晶显示面板)的基本结构介绍 LCD 的基本显示 原理,示意图如下: 偏光板 偏光板 玻璃基板 玻璃基板 液晶分子涂层 螺旋结构 AC 自然光 (a)玻璃基板间未加电压 HT8 MCU 内置 LCD 应用须知 AN0410S V1.00

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11 2016-01-25 偏光板 偏光板 玻璃基板 玻璃基板 液晶分子涂层 螺旋结构 AC 自然光 (b)玻璃基板间加电压 LCD 的基本显示原理 整个 LCD Panel 由上下玻璃基板和偏振片组成,在上下玻璃之间,按照螺旋结构将液晶分 子有规律的进行涂层.液晶面板的电极是通过一种 ITO 的金属化合物蚀刻在上下玻璃基板 上.如图所示,液晶分子的排列为螺旋结构,对光线具有旋光性,上下偏振片的偏振角度 相互垂直.在上下基板间的电压为

0 时,自然光通过偏振片后,只有与偏振片方向相同的 光线得以进入液晶分子的螺旋结构的涂层中,由于螺旋结构的旋光性,将入射光线的方向 旋转

90 度后照射到另一端的偏振片上,由于上下偏振片的偏振角度相互垂直,这样入射光 线通过另一端的偏振片完全的射出,光线完全进入观察者的眼中,看到的效果就为白色. 而在上下基板间的电压为一交流电压时,液晶分子的螺旋结构在电(磁)场的作用下,变成了 同向排列结构,对光线的方向没有作任何旋转,而上下偏振片的偏振角度相互垂直,这样 入射光线就无法通过另一端的偏振片射出,光线无法进入观察者的眼中,看到的效果就为 黑色.这样通过在上下玻璃基板电极间施加不同的交流电压,即可实现液晶显示的两种基 本状态亮(On)和暗(Off). 在实际的液晶模拟驱动电压中,有几个参数非常关键: ? 交流电压,液晶分子是需要交流信号来驱动的,长时间的直流电压加在液晶分子两端, 会影响液晶分子的电气化学特性,引起显示模糊,寿命的减少,其破坏性为不可恢复. ? 扫描频率, 直接驱动液晶分子的交流电压的频率一般在 60~100Hz 之间, 具体是依据 LCD Panel 的面积和设计而定,频率过高,会导致驱动功耗的增加,频率过低,会导致显示闪 烁,同时如果扫描频率同光源的频率之间有倍数关系,则显示也会有闪烁现象出现. 帧频(Frame)示意图 液晶分子是一种电压积分型材料,它的扭曲程度(透光性)仅仅和极板间电压的有效值有关, 和充电波形无关.电压的有效值用 COM/SEG 之间的电压差值的均方根 VRMS 表示: LCD 显示黑白(透光和不透光)的电压有效值的分界电压称为开启电压 Vth,当电压有效值 超过 Vth,螺旋结构的旋光角度加大,透光率急剧变化,透明度急剧上升.反之,则透明度 HT8 MCU 内置 LCD 应用须知 AN0410S V1.00