Demanda del mercado de LCD

La pantalla es una interfaz importante para la comunicación persona-computadora. Los monitores CRT/tubo de rayos catódicos fueron los primeros monitores primarios. Sin embargo, con el continuo avance de la tecnología, han surgido varias tecnologías de visualización. Recientemente, los monitores de cristal líquido (LCD) tienen las ventajas de ser delgados y cortos, bajo consumo de energía, sin riesgo de radiación, pantalla plana en ángulo recto e imágenes estables sin parpadeo. Atraídos por las caídas de precios en los últimos años, los monitores LCD han ido reemplazando gradualmente. El estatus principal de CRT. La pantalla estrella del mañana Lleno de actitud. ¿Cuáles son las nuevas características de los monitores LCD en comparación con los monitores tradicionales?

En primer lugar, la calidad de la visualización es alta

Porque cada punto de la pantalla LCD siempre mantiene el color y el brillo después de recibir la señal y continúa emitiendo luz, a diferencia de la pantalla de tubo de rayos catódicos. (CRT) ) necesita actualizar constantemente los aspectos más destacados. Por lo tanto, la calidad de la imagen LCD es muy alta y nunca parpadeará, lo que minimiza la fatiga ocular.

En segundo lugar, no hay radiación electromagnética.

El material de visualización de las pantallas tradicionales es fósforo, que se muestra mediante el impacto de haces de electrones sobre el fósforo. El haz de electrones produce una potente radiación electromagnética en el momento en que incide sobre el fósforo. Aunque muchos productos de visualización actuales han abordado eficazmente el problema de la radiación, es difícil eliminarla por completo en la medida de lo posible. En términos relativos, las pantallas LCD tienen ventajas inherentes en la protección contra la radiación porque no hay radiación alguna. En términos de ondas antielectromagnéticas, los monitores LCD también tienen sus propias ventajas únicas. Utiliza una estricta tecnología de sellado para sellar una pequeña cantidad de ondas electromagnéticas del circuito de conducción en la pantalla. Para disipar el calor, los monitores comunes deben mantener los circuitos internos en contacto con el aire tanto como sea posible, de modo que muchas ondas electromagnéticas generadas por los circuitos internos se "fuguen".

En tercer lugar, el área de visualización es grande

Para una pantalla del mismo tamaño, la pantalla LCD tiene un área de visualización más grande. El área de visualización de una pantalla LCD es la misma que su tamaño diagonal. Por otro lado, los monitores de tubo de rayos catódicos y los tubos de imagen tienen aproximadamente una pulgada de bisel en el panel frontal que no se puede usar para visualización.

Cuarto, amplia gama de aplicaciones

La pantalla LCD original se usaba generalmente en relojes electrónicos y calculadoras porque no podía mostrar caracteres delicados. Con el continuo desarrollo y avance de la tecnología LCD, la visualización de caracteres comenzó a perfeccionarse y también se admitió la visualización en color básica, y se aplicó gradualmente a televisores LCD, monitores LCD con cámara y consolas de juegos portátiles. Luego, DSTN y TFT se convirtieron ampliamente en dispositivos de visualización de cristal líquido en computadoras, y las pantallas de cristal líquido DSTN se utilizaron en las primeras computadoras portátiles. TFT se usa no sólo en computadoras portátiles (la mayoría de las computadoras portátiles ahora usan pantallas TFT), sino también en los monitores de escritorio convencionales.

En quinto lugar, el efecto de la imagen es bueno

En comparación con los monitores tradicionales, los monitores LCD utilizan vidrio plano puro desde el principio y su efecto de visualización es plano y en ángulo recto, lo que brinda a las personas una sensación refrescante. Además, los monitores LCD pueden alcanzar más fácilmente una alta resolución en un área de pantalla pequeña. Por ejemplo, un monitor LCD de 17 pulgadas puede alcanzar muy bien una resolución de 1280×1024, pero un monitor CRT en color de 18 pulgadas tiene una resolución de 1280×1024 o superior, y el efecto de la imagen no es completamente satisfactorio.

6. Interfaz digital

Las pantallas LCD son todas digitales, a diferencia de las pantallas en color de tubos de rayos catódicos que utilizan interfaces analógicas. En otras palabras, al usar LCD, la tarjeta gráfica ya no necesita convertir señales digitales en señales analógicas y luego emitirlas como de costumbre. En teoría, esto hará que el color y el posicionamiento sean más precisos y perfectos.

7. El "cuadro" es simétrico y compacto.

Los monitores de tubo de rayos catódicos tradicionales siempre tienen un tubo de imagen voluminoso detrás. Las pantallas LCD superan esta limitación y brindan a las personas una sensación completamente nueva. Las pantallas tradicionales utilizan cañones de electrones para emitir rayos de electrones a la pantalla, por lo que el cuello del tubo de imagen no puede acortarse mucho. Cuando la pantalla aumenta, el volumen de toda la pantalla aumentará inevitablemente. Las pantallas de cristal líquido controlan el estado de las moléculas de cristal líquido a través de electrodos en la pantalla para lograr propósitos de visualización. Incluso si se amplía la pantalla, su volumen no aumentará directamente y es mucho más liviano que un monitor tradicional con la misma área de visualización.

8. Bajo consumo de energía

Las pantallas tradicionales se componen de muchos circuitos, que consumen mucha energía al accionar el tubo de rayos catódicos y a medida que su volumen continúa aumentando, su volumen es mayor. La energía consumida por los circuitos internos también aumentará. Por el contrario, el consumo de energía de una pantalla LCD lo consumen principalmente sus electrodos internos y el controlador IC, por lo que el consumo de energía es mucho menor que el de una pantalla tradicional.

Selección de pantallas LCD

En el campo de los dispositivos de visualización de panel plano, se encuentran el cristal líquido (LCD), la pantalla electroluminiscente (EL), el plasma (PDP) y los diodos emisores de luz. actualmente ampliamente utilizado (LED), dispositivo de visualización fluorescente de bajo voltaje (VFD), etc.

Los dispositivos con pantalla de cristal líquido tienen las siguientes características.

Consumo de microenergía de bajo voltaje; estructura plana; tipo de pantalla pasiva (sin deslumbramiento, sin irritación para los ojos humanos, sin fatiga ocular) muestra una gran cantidad de información (porque los píxeles pueden ser muy grandes); pequeño; fácil de colorear (se puede reproducir con mucha precisión en cromatografía); sin radiación electromagnética (seguro para el cuerpo humano y propicio para la confidencialidad de la información; este dispositivo casi no tiene problemas de degradación, por lo que tiene una duración extremadamente larga); vida, pero la retroiluminación LCD tiene una vida limitada, pero la parte de retroiluminación se puede reemplazar).

Ocho elementos de selección de LCD

◆Tipo de LCD ◆Garantía de calidad ◆Soporte técnico ◆Marca y precio

◆Garantía de la cadena de suministro ◆Resolución y tamaño ◆Temperatura y brillo ◆Modo de interfaz

Selección de pantalla LCD

▲Caracteres→Determinar el número de filas y columnas que se mostrarán→Categorías TN y STN→Retroiluminación o no→Determinar el tamaño→ Determinar rangos de temperatura de funcionamiento y almacenamiento.

▲ Gráficos → Monocromo o color (color verdadero de TFT o color falso de STN) → Determinación de resolución → Determinación del tamaño total → Tipo de retroiluminación (LED, EL, CCFL) → Temperatura de trabajo y almacenamiento Determinación de alcance.

▲Personalización → Requisitos del módulo no estándar → Rellenar el formulario de personalización → Firmar el contrato.

Tipos de pantallas LCD

En términos de cristal líquido (LCD), desde la perspectiva de la selección, dividimos las pantallas LCD comunes en las siguientes categorías: tipo de segmento, tipo de carácter,

LCD segmentados comunes, cada carácter consta de 8 segmentos, es decir, 8 caracteres y 1 punto, y solo puede mostrar números y algunas letras. Si se debe mostrar una pequeña cantidad de otros caracteres, caracteres chinos y otros símbolos, generalmente es necesario que el fabricante los personalice. Los caracteres, caracteres chinos y otros símbolos que se mostrarán se pueden solidificar en la posición designada, como una calculadora. . Para pantallas LCD segmentadas, ofrecemos servicios de personalización.

La pantalla LCD de caracteres, como su nombre indica, se utiliza para mostrar caracteres y números. El método de visualización de gráficos y caracteres chinos es el mismo que el de la pantalla LCD segmentada. Las pantallas LCD de caracteres generalmente tienen las siguientes resoluciones: 8×1, 16×1, 16×2, 16×4, 20×2, 20×4, 40×2, 40×4, de las cuales 8.

Los cristales líquidos de matriz de puntos gráficos se dividen en TN, STN (DSTN), TFT, etc. Esta clasificación debe comenzar con los materiales de cristal líquido y los efectos del cristal líquido. Consulte el principio de la pantalla LCD.

Debido a sus limitaciones, TN LCD solo se utiliza para producir módulos LCD de caracteres. Los módulos LCD STN (DSTN) son generalmente de tamaño pequeño y mediano, tanto monocromáticos como pseudocolores, están disponibles desde pequeños hasta grandes, y casi todos son módulos de visualización en color verdadero. Además de TFT LCD, las pantallas LCD pequeñas generalmente tienen controladores integrados (el concepto de controlador es equivalente al chip de control principal en una tarjeta gráfica), que proporciona directamente una interfaz MPU; las pantallas LCD grandes y medianas requieren una; controlador adicional para controlar su pantalla.

Por lo tanto, a la hora de elegir la pantalla LCD que necesitas, debes considerar en detalle los siguientes aspectos:

Primero, si solo necesitas mostrar caracteres y números, y el contenido mostrado en una pantalla Sin exceder el límite máximo de caracteres LCD (por ejemplo, 40×4), se puede seleccionar el LCD de caracteres y conectarlo directamente a la MPU.

En segundo lugar, si necesita mostrar dinámicamente caracteres y gráficos chinos, solo puede elegir LCD de matriz de puntos gráfica. La siguiente pregunta a considerar es si necesita elegir STN (DSTN) monocromático, pseudocolor o TFT de color verdadero.

En términos generales, si usa un microcontrolador para controlar, debido a la limitación de su capacidad de control, solo puede elegir entre monocromo por debajo de 640 × 480 y pseudocolor por debajo de 320 × 240, como por ejemplo; Siempre que el módulo de control principal (como el módulo de control de entrada de video) tenga una parte de pantalla LCD o un control de pantalla adicional, puede tener una mayor variedad de opciones, incluidas LCD monocromáticas, pseudocolores y de color verdadero sin controlador incorporado. Considere también los requisitos de tamaño externo. También tenga en cuenta que la resolución de la pantalla LCD es físicamente fija y la visualización en pantalla completa solo se puede mostrar con su resolución inherente, a diferencia de la CRT.

3. La elección de la retroiluminación Cuando se trata de retroiluminación, los cristales líquidos deben clasificarse desde otro ángulo: transmisivos, reflectantes, semirreflectantes y semitransmisores. Debido a que la pantalla LCD es una pantalla emisora ​​de luz pasiva, debe tener una fuente de luz externa para mostrarse. La pantalla LCD transmisiva requiere luz de fondo, la pantalla LCD reflectante requiere luz ambiental fuerte y la pantalla LCD semirreflectante requiere luz ambiental o luz de fondo fuerte.

Las pantallas LCD de caracteres con retroiluminación son generalmente retroiluminación LED, que son principalmente amarillas (rojas y verdes). Generalmente funciona con 5V.

Los cristales líquidos de celosía pequeña y mediana en STN monocromáticos suelen utilizar retroiluminación LED o EL, y la retroiluminación EL suele ser de color amarillo verdoso (tonos rojo, verde y blanco). Generalmente, se utiliza un variador de CA de 400 a 800 Hz, 70 a 100 V, y los variadores comunes requieren aproximadamente 1 W de potencia.

Los cristales líquidos STN de puntos grandes y los cristales líquidos TFT son en su mayoría tubos de retroiluminación de cátodo frío (CCFL/CCFT) y el color de la retroiluminación es blanco (rojo, verde y azul). Generalmente impulsado por 25k-100kHz, 300V AC.

Cuatro. Rango de temperatura Muchas pantallas LCD de tipo carácter y pantallas LCD de matriz de puntos de patrón pequeño están disponibles en tipos de temperatura ambiente y temperatura amplia, mientras que las pantallas LCD de matriz de puntos de patrón grande son relativamente raras en el mercado. mercado continental. La temperatura ambiente generalmente se refiere a la temperatura de funcionamiento de 0-50 ℃ y el amplio rango de temperatura de -20-70 ℃ (algunas pantallas LCD pueden alcanzar -30 ℃, como la interfaz de video TFT LQ5AW136, además, existen ciertos requisitos para); humedad.

5. Brillo: La unidad de brillo es cd/m2 o nit (nit). El brillo de la mayoría de los cristales líquidos TN y STN (DSTN) no supera los 100 cd/m2, pero los más utilizados son 5. -6 \ "pseudo El brillo de la pantalla STN en color es de aproximadamente 130 cd/m2, y Kyocera tiene un 5,7.

6. Accesorios. Dado que no existen estándares internacionales para especificaciones e interfaces LCD, las interfaces de señal Los diferentes fabricantes y los diferentes tipos de pantallas LCD suelen ser inconsistentes, por lo tanto, al elegir una pantalla LCD, preste atención a la compra de accesorios relacionados (incluidos dispositivos de conexión de señal, inversores, etc.).

Modo de conducción de la pantalla LCD

El método de conducción de matriz simple consiste en electrodos verticales. Compuesto por electrodos horizontales, la parte impulsada está controlada por el voltaje horizontal y los electrodos verticales son responsables de impulsar las moléculas de cristal líquido.

En TN. y pantallas de cristal líquido STN, la forma sencilla de accionar los electrodos es cruzar el eje X y el eje Y, como se muestra en la figura siguiente. Por lo tanto, si la parte de la pantalla se hace cada vez más grande, el tiempo de respuesta del electrodo es central. parte puede ser más larga y la velocidad general será más lenta para que la visualización de la pantalla sea consistente. La frecuencia de actualización parece no ser lo suficientemente rápida, es decir, el usuario sentirá que la pantalla parpadea y salta o cuando se requiere una visualización de animación 3D rápida. , pero la velocidad de visualización no puede mantenerse, los resultados importantes mostrados pueden retrasarse. Por lo tanto, los primeros monitores LCD tenían un tamaño limitado. No eran adecuados para ver películas o jugar juegos en 3D. La matriz activa corresponde a un conjunto de electrodos para cada píxel, que es un poco como el método de ciclo de DRAM, representado por escaneo de voltaje (o cargando durante un cierto período de tiempo) El estado de cada píxel. Para mejorar esta situación, la tecnología de pantalla de cristal líquido utiliza direccionamiento de matriz activa. El direccionamiento de matriz activa es actualmente un dispositivo ideal para lograr efectos de pantalla de cristal líquido de alta densidad. El método consiste en utilizar películas delgadas con electrodos de transistores fabricados con tecnología avanzada que utilizan métodos de escaneo. para seleccionar el encendido y apagado de cualquier píxel de la pantalla. En realidad, esto utiliza la función no lineal de los transistores de película delgada para reemplazar la función no lineal difícil de controlar de los cristales líquidos.

En el líquido TFT. En la pantalla, se dibuja una red de líneas finas sobre vidrio conductor y los electrodos están formados por interruptores matriciales dispuestos en transistores de película delgada.

Hay una caja de control en la intersección de cada línea. Aunque la señal de conducción escanea rápidamente en cada punto de visualización, sólo el punto de visualización seleccionado en la matriz del transistor en el electrodo obtiene suficiente voltaje para impulsar las moléculas de cristal líquido, lo que hace que el eje de las moléculas de cristal líquido gire a un contraste "brillante", y los puntos de visualización no seleccionados tienen un contraste naturalmente "brillante".

Principio de la pantalla de cristal líquido TFT

La pantalla de cristal líquido TFT es relativamente compleja e incluye principalmente tubos fluorescentes, placas guía de luz, polarizadores, placas de filtro, sustratos de vidrio, películas de alineación y materiales de cristal líquido. , y los transistores delgados esperan. En primer lugar, la pantalla LCD debe utilizar una luz de fondo, es decir, un tubo fluorescente proyecta una fuente de luz. La fuente de luz pasará a través de un polarizador y luego el cristal líquido, luego la disposición de las moléculas del cristal líquido cambiará el ángulo de la luz. pasando por el cristal líquido. Luego estos rayos de luz deben pasar a través de la película de filtro de color frontal y otro polarizador. Por lo tanto, podemos controlar la intensidad y el color de la luz final cambiando el valor del voltaje que estimula el cristal líquido, y luego podemos cambiar las combinaciones de colores de diferentes tonos en el panel LCD.

Principio de visualización de cristal líquido STN

El principio de visualización del tipo STN es similar al del TN, excepto que las moléculas de cristal líquido del efecto de campo nemático retorcido TN hacen girar la luz incidente. 90 grados, mientras que el efecto de campo nemático súper torcido STN gira la luz incidente 180 ~ 270 grados.

Lo que conviene explicar aquí es que un monitor LCD TN simple en sí solo tiene dos estados (o blanco y negro), y no hay forma de cambiar el color. STN LCD implica la relación entre los materiales de cristal líquido y la interferencia de la luz, por lo que los colores mostrados son principalmente verde claro y naranja. Sin embargo, si se agrega un filtro de color a una pantalla LCD STN monocromática tradicional, cualquier píxel de la matriz de visualización monocromática se divide en tres subpíxeles y los tres colores primarios (rojo, verde y azul) se muestran a través del filtro de color. Y luego se logra la coordinación de los tres colores primarios. Puede mostrar colores en modo a todo color. Además, si la pantalla LCD TN es más grande, el contraste de la pantalla será peor, pero la tecnología mejorada de STN puede compensar la falta de contraste.

El principio de la pantalla de cristal líquido TN

Se puede decir que la tecnología de pantalla de cristal líquido tipo TN es la más básica de las pantallas de cristal líquido, y se pueden decir otros tipos de pantallas de cristal líquido. basarse en mejoras del tipo TN. Asimismo, su principio de funcionamiento es más sencillo que el de otras tecnologías. Consulte la imagen a continuación. En la figura se muestra un diagrama estructural simple de una pantalla de cristal líquido TN, que incluye polarizadores verticales y horizontales, películas de alineación con líneas finas y ranuras, materiales de cristal líquido y sustratos de vidrio conductor. En ausencia de un campo eléctrico, la luz incidente pasa a través del polarizador y luego pasa a través de la capa de cristal líquido, y la capa de cristal líquido molecularmente retorcida gira la luz polarizada 90 grados. Cuando sale de la capa de cristal líquido, su dirección de polarización es exactamente la misma que la del otro polarizador, por lo que la luz puede pasar suavemente y toda la superficie del electrodo es brillante. Cuando se aplica un campo eléctrico, el eje óptico de cada molécula de cristal líquido es consistente con la dirección del campo eléctrico, por lo que la capa de cristal líquido pierde su capacidad de rotación óptica. Como resultado, la dirección de polarización del polarizador incidente es perpendicular a la dirección de polarización del otro polarizador y no puede pasar, por lo que la superficie del electrodo aparece negra. El principio de obtención de imágenes consiste en colocar el material de cristal líquido entre dos piezas de vidrio conductor transparente y unirlo a una placa polarizadora con un eje óptico vertical. Las moléculas de cristal líquido girarán secuencialmente a lo largo de la dirección de las finas ranuras de la película de alineación. Si no se forma ningún campo eléctrico, la luz entrará suavemente en el polarizador, girará en la dirección en la que viajan las moléculas de cristal líquido y luego emergerá por el otro lado. Si se energizan dos piezas de vidrio conductor, se generará un campo eléctrico entre las dos piezas de vidrio, lo que afectará aún más la disposición de las moléculas de cristal líquido entre ellas, torciendo sus varillas moleculares de modo que la luz no pueda penetrar, protegiendo así la luz. fuente. El fenómeno de contraste claro-oscuro obtenido de esta manera se denomina TNFE (efecto de campo nemático retorcido, abreviado TNFE). Casi todas las pantallas de cristal líquido utilizadas en productos electrónicos se fabrican utilizando el principio del efecto de campo nemático trenzado.

Diseño y desarrollo de controlador de control LCD

Para LCD, generalmente incluye sustrato de vidrio, película de ITO (óxido de indio y estaño), película de alineación, polarizador, etc. Hay dos pisos arriba y abajo. Cada capa intermedia contiene electrodos y ranuras formadas en la película de alineación, y la alineación de los sustratos de vidrio superior e inferior es de 90 grados. El cristal líquido se coloca en las capas intermedias superior e inferior, y el cristal líquido se dispone en la dirección de la ranura. En general, las moléculas de cristal líquido están dispuestas como una espiral. Cuando se aplica un campo eléctrico al sustrato de vidrio, la disposición de las moléculas de cristal líquido cambia y se vuelve vertical.

Cuando las moléculas de cristal líquido están en posición vertical, la luz no puede pasar a través de ellas, lo que provoca que aparezca negro en la pantalla. El monitor LCD controla la dirección de disposición de las moléculas de cristal líquido según la presencia o ausencia de voltaje, de modo que el panel logra el efecto de visualización.

Existen muchas formas de clasificar los monitores LCD. Generalmente, según su modo de visualización, se puede dividir en tipo de párrafo, tipo de carácter de punto, tipo de matriz de puntos, etc. Además de las pantallas en blanco y negro, también hay pantallas en color y en múltiples escalas de grises.

Al manejar una pantalla de cristal líquido, se debe aplicar voltaje de CA al electrodo de segmento y al electrodo común. Si solo se aplica voltaje CC a los electrodos, el propio cristal líquido se degradará. Los modos de conducción LCD incluyen conducción estática, conducción dinámica y otros modos de conducción.

1) Controlador estático

Todos los segmentos tienen circuitos de accionamiento independientes, lo que significa que se aplica un voltaje continuamente entre los electrodos del segmento y el electrodo común. Adecuado para un control sencillo de pantallas LCD.

2) Modo de conducción multicanal

Se forman electrodos de matriz. El número de terminales comunes es n. Los terminales comunes se activan secuencialmente de acuerdo con el tiempo de 1/n. Todos los segmentos se accionan selectivamente según el electrodo de señal de sincronización. Este método es adecuado para controlar pantallas LCD complejas.

En el modo de conducción multicanal, los píxeles se pueden dividir en puntos seleccionados, puntos semiseleccionados y puntos no seleccionados. Para mejorar el contraste de la pantalla y reducir la diafonía, el ciclo de trabajo y el sesgo deben elegirse adecuadamente.

La relación entre el valor efectivo del voltaje aplicado al encendido y apagado del LCD y el ciclo de trabajo y el voltaje de polarización es la siguiente:

Vo: voltaje de activación del LCD

N: Ciclo de trabajo (1/N)

Respuesta: Voltaje de polarización (1/a)

Los métodos de conducción de múltiples canales se pueden dividir en conducción de inversión de puntos e inversión de marco conduciendo . La unidad de inversión puntual es adecuada para aplicaciones de ciclo de trabajo bajo. Invierte los datos a medida que genera cada dato. La unidad de inversión de bastidor es adecuada para aplicaciones de ciclo de trabajo elevado. Invierte los datos a medida que genera cada cuadro.

El control de velocidad de cuadros (FRC) y la modulación de ancho de pulso (PWM) se usan comúnmente para controlar pantallas en color y en múltiples escalas de grises. El control de velocidad de fotogramas logra control de color y escala de grises múltiple al reducir el número de salidas de fotogramas y controlar el valor efectivo de la señal de salida. La modulación de ancho de pulso controla el valor efectivo de la señal de salida cambiando el ancho de pulso de la señal de salida segmentada para lograr control de color y escala de grises múltiples.

El modo de visualización cambia de tipo de párrafo simple y tipo de carácter de punto a tipo de matriz de puntos complejo y tipo de tono. El color de la pantalla cambia gradualmente de blanco y negro a color. La pantalla crece de pequeña a grande y el tiempo de respuesta se acorta gradualmente. Actualmente, las pantallas STN tienen ventajas en costo y consumo actual. Las pantallas TFT tienen ventajas en cuanto a contraste y velocidad de animación.

Como fabricantes de circuitos estándar para controladores LCD, se encuentran principalmente empresas como NEC, EPSON y Samsung. Actualmente, los circuitos de accionamiento más utilizados en el mercado de la telefonía móvil son los circuitos en blanco y negro. Sin embargo, gradualmente se están introduciendo en el mercado circuitos de control de LCD de cuatro escalas de grises y circuitos de control de LCD en color. En el futuro, las pantallas a color, de gran tamaño, con acceso a Internet y con una velocidad de respuesta rápida se convertirán en una tendencia popular en el desarrollo de teléfonos móviles.

A continuación se toma el producto mPD16682A de NEC como ejemplo para ilustrar las características principales y el proceso de diseño del controlador de control LCD. El chip es adecuado para teléfonos móviles, buscapersonas chinos o japoneses y otros dispositivos que muestran caracteres chinos o japoneses, utilizando 16 x 16 o 12 x 12 puntos por carácter.

*Controlador/controlador LCD con 1/65 de RAM de pantalla de tiempo compartido.

*Utiliza una fuente de alimentación única de 3 voltios.

*Incluye circuito boost (3x y 4x variable)

* Memoria de 132 x 65 bits para visualización de puntos

*Salida: 132 segmentos, 65 terminales comunes .

*Para COG (chip sobre vidrio)

Los componentes básicos del controlador LCD incluyen las siguientes partes:

Parte de control:

De arriba hacia abajo (de abajo hacia arriba)

Circuito lógico

Parte de RAM:

Diseño manual

RAM asíncrona de 2 puertos

Puertos de entrada y salida

Puertos de salida especiales

Parte analógica:

Diseño manual

Convertidor CC/CC

Convertidor digital a analógico

Amplificador boost

Seguidor de voltaje

Circuito regulador de voltaje

Circuito de compensación de temperatura

Circuito de oscilación

Parte de E/S: diseño manual

Tomando los teléfonos móviles como ejemplo para pantallas de visualización, las empresas de diseño y desarrollo deberían unir fuerzas con los chips nacionales. fabricantes, diseñan y desarrollan la siguiente serie de controladores de control LCD para teléfonos móviles que se necesitan actualmente o que se necesitarán:

Controlador de control LCD en blanco y negro

Controlador de control LCD en escala de grises múltiple

Controlador de control LCD STN en color

Controlador de control LCD TFT en color

1) Determine las especificaciones del circuito de control LCD.

Según la demanda del mercado y las tendencias de desarrollo, se determinan las especificaciones del circuito de control LCD.

2) Establecer un entorno de diseño completo.

Porque el circuito de control LCD involucra circuitos digitales, analógicos y de alto voltaje. La extracción y verificación de los parámetros SPICE es una de las tareas importantes. Por lo tanto, los diseñadores y técnicos deben producir chips TEG para realizar pruebas, probar los chips TEG, extraer y verificar los parámetros SPICE y establecer un entorno de diseño completo.

3)3) Diseño del circuito de control LCD

El diseño del circuito incluye la determinación del plan de diseño del circuito, la síntesis lógica, la simulación del circuito y la implementación física.

Adopte tecnología de bajo consumo y elija una fuente de alimentación de bajo consumo; memoria integrada para reducir la frecuencia de oscilación; adopte la tecnología de circuito OSO (operación de un solo disparo); adopte el método de conducción MLS (selección de múltiples líneas); .

Descripción y simulación del circuito.

Los circuitos digitales pueden describirse en lenguaje HDL o simularse en HDL. Los circuitos analógicos pueden utilizar entrada esquemática y simulación SPICE.

Para toda la simulación del circuito se debe utilizar tecnología de simulación híbrida tanto digital como analógica, y también se debe resolver la tecnología de verificación de la imagen de visualización.

Implementación física del diseño

Para garantizar la eficiencia del diseño, SE puede utilizar para diseñar automáticamente la parte del circuito digital. Para lograr un alto rendimiento, se debe utilizar el diseño manual para el diseño del circuito analógico y el diseño de los componentes de E/S. Dado que todo el chip se fabrica utilizando diferentes métodos, es necesario utilizar toda la tecnología de síntesis, diseño y cableado del chip y la tecnología DRC para el diseño parcial del circuito y el diseño completo del chip.

4) Tecnología de prueba de circuito de accionamiento/control de cristal líquido. Por ejemplo, capacidad de respuesta de múltiples pines; transmisión de datos de alta velocidad; prueba de alta precisión;

Explicación de algunos términos profesionales en pantallas de cristal líquido

Pantalla de cristal líquido LCD

Módulo de cristal líquido

La orientación torcida de TN torcido Moléculas de cristal líquido nemático desviadas 90°.

Nemático súper torcido STN nemático súper torcido alrededor de 180 ~ 270 nemáticos torcidos

Fstn formula nemático súper torcido formato nemático súper torcido. STN agrega una capa de película de compensación de trayectoria óptica para visualización monocromática.

Transistor de película delgada TFT

Retroiluminación-Retroiluminación

Inversor-Inversor

Pantalla OSD se muestra en la pantalla.

Interfaz digital de vídeo digital (VGA)

Conversión TMDS señal diferencial minimizada

Señal diferencial de bajo voltaje Lvds señal diferencial de bajo voltaje

panelk —

Circuito integrado Circuito integrado

Placa de circuito flexible del paquete portador de cinta TCP

El chip COB en la placa fija el chip IC a la placa de circuito impreso a través de vinculación.

El chip FPC COF fija el circuito integrado en la placa de circuito flexible.

El chip COG sobre cristal fija el chip al cristal.

Relación de servicio-servicio, la relación de la porción por encima del voltaje umbral de iluminación en un ciclo.

Diodo emisor de luz LED

Electroluminiscencia. La capa EL está formada por escamas de alto peso molecular.

CCFT CCFL lámpara fluorescente de cátodo frío/tubo lámpara fluorescente de cátodo frío

Panel de plasma PDP pantalla de plasma

Tubo de rayos catódicos

Matriz de gráficos de vídeo

Placa de circuito impreso

Vídeo compuesto-vídeo compuesto

Vídeo por componentes:

terminal S-Video-S y Las señales de vídeo compuesto se comparan para transmitir contraste y separación de colores.

Comité Nacional de Sistemas de Televisión

Sistema de Inversión de Fase Progresiva

Sequential Messenger Avec Memorial System (Sistema de Televisión en Color Secuencial y de Almacenamiento)

Vídeo on Demand

Puntos por pulgada

Interfaz analógica/digital para monitores LCD

Las pantallas de cristal líquido (LCD) son uno de los últimos accesorios desarrollados para computadoras personales. En comparación con monitores de tubo de rayos catódicos (CRT) similares, los monitores LCD son de tamaño pequeño, tienen menos radiación, bajo consumo de energía, rendimiento de video superior y una apariencia novedosa y elegante. Con el avance de la tecnología, el aumento de la demanda y la reducción de los costos de producción, el precio de la pantalla LCD se ha reducido a un nivel aceptable para los consumidores comunes. La gente está considerando configurar un nuevo sistema informático con un monitor LCD o reemplazar un monitor CRT antiguo.

A la hora de decidirse por una nueva compra, la mayoría de los consumidores deben sopesar sus necesidades. Dentro de un determinado rango de precios, los consumidores decidirán si compran un producto determinado después de sopesar completamente sus características y los niveles de rendimiento esperados. El proceso de compra de ordenadores y accesorios informáticos es similar. Los ingenieros de sistemas deben comprender la relación precio/rendimiento en el mercado de consumo. Para este mercado sensible a los costos, el principal objetivo del diseño es reducir el costo de la lista de materiales (costo de materia prima) a nivel de placa. La eliminación de componentes a nivel de placa equivale a una reducción significativa en el precio de mercado del producto final. Si el método de compra es el descrito anteriormente, ¿cómo deberían elegir los consumidores entre pantallas digitales y analógicas?

Los consumidores consideran los siguientes factores clave a la hora de realizar una compra: rendimiento, compatibilidad y coste. A la hora de adquirir un monitor, el tipo de interfaz también se ha convertido en uno de los factores clave a tener en cuenta. La interfaz analógica estándar roja, verde y azul (RGB) se enfrenta a los desafíos de las interfaces digitales cada vez más potentes. Las siguientes páginas resaltarán las diferencias entre las dos opciones.

Interfaz analógica

En una gran cantidad de pantallas analógicas RGB en el mercado, los datos de video RGB discretos de la computadora se envían al DAC y luego la señal digital se convierte en Una señal analógica, que coincide con la señal de sincronización horizontal y vertical, se transmite a la pantalla juntas.

Dentro del monitor, el preamplificador tiene funciones de amplificación, sujeción y ajuste de offset. Tiene la opción de utilizar un preamplificador independiente o un preamplificador integrado. Los preamplificadores disponibles actualmente en el mercado están diseñados para monitores CRT y no están optimizados para LCD. Por lo tanto, en un entorno LCD, el mal funcionamiento y los errores del preamplificador pueden degradar el rendimiento del vídeo.

El siguiente paso es implementar la conversión de señal analógica a digital (ADC). Durante el proceso de conversión, la resolución limitada del convertidor provocará errores, incluida la linealidad y el desplazamiento en la parte de CC, chispas y errores de bits en el componente de CA, etc. Si bien es importante consultar las instrucciones para estar consciente de estas características indeseables, no son fácilmente perceptibles para el ojo humano si ocurren al azar.

Cuando la frecuencia de actualización de la pantalla LCD alcanza los 60 Hz, si no hay mucho parpadeo, el ojo humano filtrará estas señales. Vale la pena señalar que el ancho de banda de entrada del ADC es limitado. Si el ADC no tiene suficiente ancho de banda de entrada, estos efectos aparecerán en la pantalla. En un punto de píxel, cuando la señal de vídeo cambia de blanco a negro, si el ancho de banda de entrada del ADC no es bueno, el rendimiento de vídeo de la pantalla LCD se reducirá considerablemente. Debido a que la señal analógica oscilará en el rango completo, un ADC con un ancho de banda de entrada deficiente provocará el desvanecimiento de los píxeles, los bordes entre los píxeles se volverán borrosos en lugar de planos y las líneas verticales negras se convertirán en líneas grises cuando estén adyacentes a las líneas verticales blancas. Se recomienda que el ancho de banda de entrada del ADC sea 1,5 veces la frecuencia del reloj de muestreo. La frecuencia del reloj está determinada por la resolución y la frecuencia de actualización de la pantalla. Por ejemplo, una pantalla XGA (1024×768) con una frecuencia de actualización de 85 Hz requiere un reloj de 89 MHz y un ancho de banda de entrada ADC de al menos 133 MHz.

Fs = (resolución horizontal × resolución vertical × frecuencia de actualización)/0,75), donde 0,75 es el factor de vídeo efectivo.

=(1024×768×85)/0,75 = 89,13 MHz

Entonces el ancho de banda de entrada es 89,13×1,5 = 133,7 MHz.

En la interfaz analógica, se requiere un reloj de datos para sincronizar las señales de entrada desde la pantalla LCD y el controlador de gráficos. La sincronización la proporciona un bucle de bloqueo de fase, que utiliza los pulsos de sincronización horizontal de la computadora para generar señales de reloj internas para el ADC y los chips controladores digitales. Para garantizar que el ADC muestree en el momento correcto, se requiere ajuste de fase. Para obtener mejores efectos visuales, es posible que los usuarios necesiten ajustar su monitor ellos mismos. Los PLL también pueden crear ruido de fase o fluctuaciones del reloj en la pantalla, lo que puede producir una mala imagen en la pantalla, es decir, "copos de nieve" sobre un fondo gris, o diferencias notables en el brillo. Cuando se produce este efecto visual, generalmente hay un área de la pantalla LCD que aparece más oscura o más clara que el resto de la pantalla.

En los sistemas analógicos, una vez que la señal se convierte en un flujo de datos, generalmente es necesario ajustar adecuadamente la pantalla LCD y ajustar la velocidad de fotogramas. La imagen se puede escalar para que se ajuste al tamaño de la pantalla y la frecuencia de cuadros se puede ajustar para establecer la frecuencia de actualización que se adapte a los requisitos del monitor, generalmente 60 Hz. Durante el proceso de escalado, la degradación de la señal causada por la conversión de señales analógicas a digitales puede amplificarse. Además, las tarjetas gráficas de calidad inferior, el blindaje deficiente de los cables y la mala calidad de los conectores también reducirán el rendimiento de la señal, provocando errores en todo el proceso de conversión de datos y reduciendo la calidad de la imagen.

Interfaz digital

En un dispositivo de interfaz digital, los datos de la computadora se pueden enviar directamente a la pantalla sin conversión de datos. Debido a que ya no es necesario convertir los datos en señales analógicas y luego nuevamente en señales digitales, se eliminan los posibles errores asociados con ellas.

El problema es que las interfaces digitales no pueden compartir los estándares comunes de las soluciones de interfaz analógica. Los estándares en competencia que podrían convertirse en estándares de interfaz digital incluyen el estándar de señalización diferencial de bajo voltaje (LVDS) para pantallas, el estándar PanelLink, el estándar de transmisión de señalización diferencial mínima (TMDS) y el estándar de interfaz digital (DISM). Cada tecnología de transmisión propuesta tiene sus ventajas, pero hasta que se adopte y promueva un estándar único, los fabricantes de computadoras seguirán centrándose en soluciones que pueden permanecer vigentes durante mucho tiempo. Con los rápidos cambios en la industria informática, es casi difícil acertar.