LCM設計應注意的幾個問題及解決方法詳解

　　為LCD配置了驅動電路，就形成了液晶顯示模塊LCM（Liquid Crystal Module）。它的基本組成部件除了LCD、驅動電路外一般還有連接件、背光源等。液晶顯示模塊同一個系統中的其他電路一樣，有簡單的接口，并提供了豐富的控制顯示的指令系統。為整機的開發節約了時間。下面討論LCM設計中的應注意的幾個問題及解決方法。

　　對比度

　　對比度是描述一個顯示器件在顯示時前景（如顯示的文字、圖形等）和背景之間明暗差別大小的一個量。以正性液晶顯示器件為例，對比度公式如下：

　　Cr=（N1/N2）×100%

　　其中，Cr是對比度，N1是像素點未顯示時的光線透過率，N2是像素點顯示時的光線透過率。對比度越大，顯示就越清楚，反之，則顯示暗淡不清。LCD的對比度與其自身的特性關系較大，如電光特性曲線的陡度等。從電路驅動的角度來講對比度的控制主要受下面幾個參數的影響。

　　● 偏壓電路

　　設IC的驅動路數為N，那么驅動波形的占空比D和偏壓B為：

　　以HITACHI的驅動芯片HD61203為例，驅動LCD的最大路數為64，即占空比為D=1/64，那么偏壓比B=1/9，如圖1所示，偏壓電路中R2的取值應是R1的5倍，R2=5R1。例如R1=1k，則R2=5R1=5k。

　　當芯片的驅動路數大于64個時，芯片的工作頻率也會相應提高，同時偏壓電阻也會因為偏壓比的增大而提高阻值。這樣就不可避免地使偏壓電路的幾個輸出端V1、V2等的驅動能力下降，這就對LCD的驅動帶來了負面影響。為了解決高路數屏的驅動問題，在偏壓電路的設計上，應當提高V1、V2等輸出端的驅動能力。

　　在圖1中，在各輸出端增加了運算放大器LM324。LM324是一個具有四運放的可使用正負電源工作的運算放大器。它的每一個運放都接成電壓跟隨器的形式，使得V1、V2等輸出端的驅動能力大大增強，可以大大改善LCD的對比度。電路中的Rc為10～20kΩ的可變電阻，在模塊對外部的接口處引出，可以隨時調整顯示的對比度。

　　● 驅動波形的改善

　　由于一般的模塊電路設計相對簡單，無須進行電磁干擾分析。但在高占空比產品中，用示波器可以發現芯片的輸出波形往往會變得較差，這對顯示的對比度也有一定程度的影響。為了改變這種情況，可以在偏壓電路的每個電阻上并聯一個0.1μF的電容，可改善輸出波形。

　　以輸出B形波的芯片的COM線為例。在沒有加電容之前選擇點和半選點的電壓波形都有畸變，畸變嚴重時會造成串擾影響顯示對比度，波形如圖2所示。增加電容后，波形會得到很大的改善，波形如圖3所示。

　　圖2 沒加電容前波形

　　圖3 增加電容后波形

　　● 工作頻率問題

　　在實際調試一款顯示容量為128×64點陣顯示的模塊樣品時，發現模塊在隔行顯示時，顯示明顯變淡，對比度極差。經分析后認為，有兩種辦法可以解決。一是調整模塊的RC振蕩電路，降低R的阻值，使振蕩頻率由原來的47kHz下降為20kHz；二是在偏壓電路部分加入驅動電路（如前所述）。兩種辦法都達到了預期效果。但第一種辦法由于降低了模塊的工作頻率，因而會使顯示的禎頻也隨之降低，這就造成了LCD整屏顯示時會象電視畫面一樣產生的閃爍現象，這種現象在熒光燈下觀察更容易發現，不過在自然光線或白熾燈下顯示效果還算理想，在實際調試時可以根據實際情況，選擇合適的電阻值；第二種辦法會增加產品的成本。