1． LCD驱动电路的原理
（1） 驱动电路原理
动态驱动法采用的是等频脉冲序列驱动波形，所以在电路上比较容易实现。在驱动器
电路的结构上可分成逻辑电路侧和液晶驱动电路侧。逻辑电路侧电源与MPU系统的逻辑电源一致，保证了驱动器数据通道和受控信号与控制电路的接口。逻辑电路侧将完成显示数据的传送及到位后的锁存等，其接口信号有：显示数据输入口（DI）和输出口（DO）、数据移位脉冲（CP）、数据锁存脉冲（LP）等数据与控制信号。液晶驱动侧是动态法的具体实现，当显示数据被锁存进锁存器后，锁存器的输出实现了工作电源的转换。这些数据进入液晶驱动电路作为选择、非选择信号控制着输出的驱动波形的峰值电压。而峰值电压将由偏压输入端的电压确定，驱动的波形由交流波形信号输入端调整。驱动侧具有若干路驱动输出。该输出量决定了该驱动器的带载能力，所以输出量总是出现在驱动器的名称内。XX路液晶驱动器。
液晶显示驱动器按用途分为行驱动器和列驱动器。这两类驱动器的工作原理和基本结构是相同的，不同的是：
① 输入数据的性质不同。
列驱动器的数据为列选择信号。列驱动器的数据输入方式有如下三种：1位串行输入方式，2位或4位并行输入方式。并行输入方式适应大屏幕的列数据传输。行驱动器只有1位数据即帧信号，用于扫描行的选择。
② 移位时钟的不同。
列驱动器移位时钟的作用是把数据送入相应的位置上，行驱动器的移位时钟作用是为
了实现扫描行的更换。这种更换必须在新的扫描行上所有的数据就位后锁存时进行，也就是说列驱动器的锁存脉冲正是行驱动器的移位脉冲。
③ 非选择偏置电压的设置不同。
④ 输出波形相位的不同。
（2） 驱动电路组成形式
无论是行驱动器还是列驱动器，其驱动能力，即负载能力都是有限的。一般所见的驱动器没有超过80路输出的，所以在大规模点阵液晶显示器件的驱动电路中需要多片驱动器的组合。这种组合的控制时序信号基本是不变的，但数据的传输方式将根据驱动器组之间的数据传输方式而定。这种数据的传输主要是针对列显示数据而言，常见到的有两种数据传输方式：串行数据传输方式和并行数据传输方式。
① 串行数据传输方式
此方式常见于1位串行数据接口的列驱动器的连接方式中。该方式下各驱动器的移位
寄存器以串联形式连接，显示数据将通过该组串联移位寄存器在移位脉冲的作用下传输就位。
② 并行数据传输方式
并行数据传输方式有2位并行传输、4位并行传输，也有10位并行传输，其驱动器必须具有并行接口，在此方式下各驱动器的数据口并联。每个驱动器都有两面个信号，一个是在输入端，一个是在输出端。上一列驱动器的使能输出接至下一列驱动器的使能输入端。这两个使能信号的作用是使输入信号有效，启动本驱动器开始接收数据，当驱动器数据接收满额时，驱动停止接收数据并向外部发出一个数据已满的信号，启动下一个列驱动器，使其招收数据。在第一个列驱动器的输入信号端上将根据驱动器的要求接至高电位或低电位，自动启动或由控制电路提供。这种方式的原理类同于多I/O设备的菊花链式优先权排队电路，所以并行数据传输方式也被称为菊花链数据传输方式。
（3） 分压电路
在动态驱动方式中，偏置电压的设置是非常重要的。根据所需的偏置电压系数I/b，把液晶驱动电压ULCD均分为不同的电压档次，这就是偏置电路的生成电路（分压电路）的功能。分压电路归纳起来有两种常用的电路形式：电阻分压电路和运算放大器分压电路。
① 电阻分压电路
各驱动器的偏置电压由电阻分压电路提供。电阻值的选择取决于液晶显示器件的工作
电压范围及其功耗的要求。由于液晶显示器件可等效为一个电容，所以由分压电路提供的驱动输出波形将随负载电容的充、放电特性而变形。为了减小这种变形，就需要减小负载的充、放电时间常数。减小分压电路的电阻值可实现这个目的，但是功耗将随之上升。有时为了减小输出驱动波形的变形，不得已只好牺牲功耗要求了。
为了沽小驱动波形变形，还可以在电阻两端并入电容，但效果是有限的。如果用电阻以减小功耗，大电容改进波形，则会引起驱动器输出电压的下降，这是液晶显示驱动所不允许的。点阵型液晶显示器件驱动器的负载是复杂的，它随显示状态的变化而变，因此分压电阻必须结合所用的液晶显示器件的特性及其对功耗的要求而确定。一般电阻值在几百至几千欧姆范围内选择，电容则要求小于或等于0.1uF。
② 运算放大器分压电路
随着液晶显示器件的规模增大，驱动器的负载随显示状态的变化而大幅度地变化，这
就把偏置电压生成电路的稳定性放在了重要的位置上，而电阻分压电路难以满足这个要求。运算放大器组成电路的稳定性较为理想。运算放大器电路应用了运算放大器高输入阻抗、低输出阻抗的特性，组成了阻抗变换形式的跟随器电路。液晶显示所需的偏听偏压仍由运算放大器输入部分的电阻分压产生，但阻值可采用高阻值，如R=10kΩ，VR=20 kΩ。驱动器的偏压输入则由运算放大器低阻抗输出提供，从而使电阻值大大减小，保证了输出驱动波形的质量。
在分压电路中可调电阻VR是用来调整液晶显示器件的显示对比度的。在初次调试液晶显示控制电路及驱动程序之前，首先要做的就是调节VR，使得显示屏底色（或称背景光）对于未通电时有较明显的变化。底色不宜过深，过深容易把显示的内容覆盖掉；但也不宜过浅，以至连字符都因显示过浅而看不出来。
（4） 温度补偿电路
液晶材料对温度是比较敏感的，不容忽视的是温度对液晶阈值电压的影响，它直接影响着显示对比度。一般液晶材料都具有负温度系数。温度的升高将导致阈值电压的下降，使得不显示的位置也变得可见了；相反，温度的下降使阈值电压升高，使得该显示的位置也变得模糊不清了。因此液晶显示器件在宽温场下使用时，就需要随温度的变化适量的调整偏置电压，使得驱动电压适合于阈值电压的变化。
在偏置电压生成电路中增加补偿电路，可望在温度补偿原理一样，它利用了如电阻、二极管、三极管等元件的温度系数在分压电路中的影响（若在较大的温度化范围内，这些元件难以补偿），有时需要像热敏电阻一类的热敏元件来实现电路的温度补偿。 |
