液晶顯示屏圖像的顯示

下面以常見的1024×768分辨率的顯示屏為例，歸納一下液晶顯示屏顯示圖像的過程和容易混淆的問題。

分辨率為1024×768的顯示屏，共需要1024×3×768個(gè)點(diǎn)來顯示一個(gè)畫面。圖1所示為1024×3×768液晶顯示屏驅(qū)動(dòng)框圖。

圖1 1024×3×768液晶顯示屏驅(qū)動(dòng)框圖

如果把一個(gè)液晶顯示屏平面分成X-Y軸，分辨率為1024×768的顯示屏，在Ⅹ軸(水平方向)上會(huì)有1024×3=3072列，由8個(gè)384路輸出的源極驅(qū)動(dòng)器(如EK7402)來驅(qū)動(dòng);而在Y軸上，會(huì)有768行，由3個(gè)256路輸出柵極驅(qū)動(dòng)器(蟲口EK7309)來驅(qū)動(dòng)。

在液晶顯示屏中，每個(gè)TFT管的柵極連接至水平方向的掃描線，源極連接至垂直方向的數(shù)據(jù)線，而漏極連接至液晶像素電極和存儲(chǔ)電容。顯示屏一次只啟動(dòng)一條柵極掃描線，以將相應(yīng)一行的TFr管導(dǎo)通，此時(shí)，垂直方向的數(shù)據(jù)線送人對(duì)應(yīng)的視頻信號(hào)，對(duì)液晶存儲(chǔ)電容充電至適當(dāng)?shù)碾妷?，便可顯示一行的圖像。

接著關(guān)閉TFr管，直到下次重新寫入信號(hào)前，使得電荷保存在電容上，同時(shí)啟動(dòng)下一條水平掃描線，送入對(duì)應(yīng)的視頻信號(hào)。

依次將整個(gè)畫面的視頻信號(hào)寫入，再自第一條重新寫入，此重復(fù)的頻率稱為幀頻(刷新率)，一般為60～70Hz。為便于理解，圖2給出了1幀柵極掃描信號(hào)的波形圖。

圖2 1幀柵極掃描波形

如前所述，對(duì)于1024×768分辨率的液晶顯示屏來說，有768行和1024×3=3072列。一般的液晶顯示屏多為60Hz的刷新頻率，此時(shí)，每一個(gè)畫面的顯示時(shí)間約為1/60s=16.67ms。由于畫面的組成為768行的柵極走線，所以分配給每一條柵極走線的開關(guān)時(shí)間約為16.67ms/768=21.7μs。因此，在柵極驅(qū)動(dòng)器送出的波形中，是一個(gè)接著一個(gè)寬度為21.7μs的脈沖波，依次導(dǎo)通每一行的TFT管。而源極驅(qū)動(dòng)器則在這21.7μs 的時(shí)間內(nèi)，經(jīng)由源極走線將顯示電極充放電到所需的電壓，便可顯示出相對(duì)應(yīng)的圖像。

需要再次說明的是，加在TFT管源極的驅(qū)動(dòng)電壓，不能像CRT顯示屏顯像管陰極那樣，是一個(gè)固定極性的直流信號(hào)。因?yàn)橐壕э@示屏內(nèi)部的液晶分子如果處于單一極性的電場作用下，則會(huì)在直流電場中發(fā)生電解反應(yīng)，使液晶分子按照不同的帶電極性而分別趨向于正、負(fù)兩極堆積，發(fā)生極化作用，從而逐漸失去旋光特性而不能起到光閥作用，致使液晶屏工作終止。因此，要正確使用液晶，不能采用顯像管式的激勵(lì)方式，而是既要向液晶施加電壓以便調(diào)制對(duì)比度，又要保證其所加電壓符合液晶驅(qū)動(dòng)的要求，即不能有平均直流成分。具體的方法是，在顯示屏的源極上，加上極性相反、幅度相等的交流電壓。由于交流電的極性不斷變化倒相，故不會(huì)使液晶分子產(chǎn)生極化作用，而所加電壓又能控制其透光度，從而達(dá)到調(diào)整對(duì)比度的目的。