Jun 12, 2018 ご伝言

セグメントLCDの駆動方式

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セグメントコードLCD LCDの駆動方法 まず、セグメントコード画面を駆動するマイコンがDC駆動であるとは考えず、実際にはセグメントコード画面はAC駆動ですが、ACとは何でしょうか?方形波、正弦波など。 HT1621 などのドライバー チップを使用してプレイすることがよくありますが、一部のセグメント画面の IO ポートが少ないか、IO ポートが十分であれば、書き込みコントローラー ドライバーを保存することもできます。 MCU とのインターフェースは便利であり、後者は駆動電流が小さく、消費電力が低く、寿命が長く、美しい形状、鮮明な表示、広い視野角、柔軟な駆動モード、幅広い用途を備えています。ただし、LCD 電極間の相対 DC 値は 0 でなければならないため、コントロール上の LCD はより複雑になります。そうしないと、LCD が酸化しやすくなります。したがって、単純にレベル信号だけでLCDを制御することはできません。代わりに、特定の波形を持つ方形波シーケンスが使用されます。コントロール。

 

LCD ディスプレイには、静的モードと時分割モードの 2 つのモードがあります。前者は単純ですが、より多くの行が必要になります。後者は複雑ですが、必要な行数は少なくなります。これら 2 つのモードは、電極リードの選択方法によって決まります。電子時計の液晶表示を例に説明します。最高時間もオフかオンです。分の上位桁が1~5のデジタル数字を示すと、上下も同時に消灯または点灯します。 2 つのドット ポイントも同時にオンまたはオフになります。駆動方式はバイアス比1/2の分割駆動で、セグメント電極は11本、コモン電極は2本あります。ただし、IO アナログ駆動の液晶ディスプレイには前提条件があります。つまり、IO がスリーステートである必要があります。なぜ?

 

 

液晶セグメント液晶画面

私たちが一緒に言っていることは次のとおりです。

 

最初のステップは、セグメント コード LCD の重要なパラメータです。動作電圧、デューティ サイクル、バイアス比です。これら 3 つのパラメータは非常に重要であり、満たす必要があります。

 

第 2 ステップ、駆動方法: LCD の駆動原理によれば、AC 電圧のみを LCD ピクセルに追加できます。 LCD ディスプレイのコントラストは、COM ピンの電圧値から SEG ピンの電圧値を引くことによって決まります。この電圧差が飽和電圧より大きい場合、LCD はピクセルを開くことができ、LCD しきい値電圧が低い場合はピクセルをオフにすることができます。 LCDタイプMCUは内蔵のLCDドライバ回路からLCD駆動信号を自動生成しています。したがって、I/O ポートが駆動信号をシミュレートして出力できる限りは可能です。 , これでLCDドライバーが完成します。

 

セグメント コード LCD 画面には、デジタル チューブと同様に COM、SEG の 2 つのメイン ピンがありますが、圧力差は交互である必要があります。たとえば、最初の瞬間は正の 3V、次に 2 番目の瞬間は逆の 3V である必要があることに注意してください。セグメントコード LCD パネルに DC 電源を供給すると、長時間画面が無駄になりますので注意してください。 COM ポートの波形をシミュレートする方法を考えてみましょう。 1/4D、1/2B を例に挙げます。

 

同時に、COM 出力が高い場合、画面がオンの場合、SEG は低い出力を出力し、COM 出力が低い場合は SEG は高い出力を出力し、COM と間の圧力差が確実に存在することにも注意する必要があります。 SEG が 1/2B 動作電圧より大きい 表示可能

 

SEG レベルと COM レベルを反転すると、基本的にセグメント LCD の駆動は成功します。

 

セクションコード 液晶基礎知識

 

液晶ディスプレイはパッシブディスプレイであり、発光することができず、周囲光のみを利用できます。パターンやキャラクターのエネルギーはほんのわずかです。 LCD は低消費電力と小型化により、より優れた表示方式になりました。

 

液晶ディスプレイに使用される液晶材料は、液体と固体の両方の性質を併せ持つ有機材料です。その棒状構造は通常、液晶セル内で平行に配置されますが、電場の作用によりその配向方向を変えることができます。

 

ポジティブ TN-LCD の場合、電極に電圧が印加されていないとき、LCD は「オフ」状態になり、光エネルギーは白色状態の LCD を透過します。電極に電圧が印加されると、LCD は液晶分子の長軸方向の「オン」状態になります。電界の方向に配置すると、光は LCD を通過できず、黒く表示されます。電極間に電圧を選択的に印加すると、さまざまなパターンを表示できます。

 

STN-LCDは液晶のツイスト角が大きいため、コントラストが良く、視野角が広くなります。 STN-LCDは複屈折理論に基づいており、その基本色は一般に黄緑色、フォント青、黄緑モデルです。パープル偏光板を使用するとベース色がグレーになり、グレーモールドとなります。偏光フィルムと補償フィルムを併用すると、ベースの色が白に近くなります。このとき、STNは白黒モード、すなわちFSTNとなる。偏光子の上記モードは90度回転、つまりブルーモードになり、効果がさらに良くなります。

 

 

 

図から分かるように、液晶ディスプレイは上下2枚の導電性ガラスからなる液晶セルである。セル内には液晶が充填されており、周囲は封止材であるプラスチックフレーム(通常はエポキシ樹脂)で封止されています。セルの両側は密閉されています。偏光板付属。

 

液晶セルの上下のガラス板の間隔、いわゆるセル厚は一般に数μm(人間の正確な直径は数十μm)である。表示パターン部分に対応する上下のガラス板の内側には、透明導電性酸化物-酸化錫(ITO)導電膜、すなわち表示電極がコーティングされている。電極の役割は主に、外部電気信号を電極を通じて液晶に伝えることです。

 

液晶セルのガラス板の内側の表示領域全体は配向膜で覆われています。配向膜の役割は、液晶分子を特定の方向に配向させることです。この配向層は通常、有機ポリマーの薄層であり、ラビングによって処理されます。ガラス表面に酸化ケイ素膜を斜めに真空蒸着することによっても作成できます。 。

 

TN型液晶表示装置にはポジ型ネマチック液晶が封入されている。液晶分子の配向は、長い棒状液晶分子がガラス面に平行な一定方向に配列しており、分子の長軸方向が配向処理方向に沿っている。上下のガラス面の配向方向は互いに直交しているため、ボックス内の液晶分子の配向はガラス板の表面に垂直な方向に徐々に歪み、ガラス板はねじれを生じます。上部のガラス シートから下部のガラス シートまで 90 度です (下図を参照)。ツイストネマチック液晶ディスプレイの名前の由来です。

 

 

 

実際、ガラス表面に近い液晶分子はガラス表面に対して完全に平行ではなく、ある角度をなしています。この角度はプレチルト角と呼ばれ、一般的には1度~2度です。

 

液晶セル内のガラス板の外側には2枚の偏光板がそれぞれ貼り付けられており、2枚の偏光板の偏光軸は互いに平行(ノーマリブラックタイプは黒地に白)または直交しています。 (通常白色のタイプは、白地に黒色のシンボルです)。液晶セルの表面の配向方向は互いに平行または直交する。偏光子は通常、特定のプロセス条件下でポリマープラスチックフィルムによって加工されます。

 

私たちが普段目にしている液晶ディスプレイの多くは、下側の偏光板の後ろに反射シートを備えた反転型液晶ディスプレイです。このようにして、光はセルの同じ側に入射して観察されます。

 

表示方法

 

LCDには、反射型、透過型、半透過型など、さまざまな表示方式があります。反射板は、反射型 LCD の下部偏光子の後ろに取り付けられています。通常、屋外や明るいオフィスで使用されます。透過型 LCD の下部偏光子は透過型偏光子であり、バックライトの継続的な使用が必要であり、一般に劣悪な光環境で使用されます。半透過型液晶ディスプレイは上記 2 つの中間に位置します。下部偏光子は光を部分的に反射することができ、通常はバックライトを備えています。光が良好な場合は、バックライトをオフにすることができます。光が暗い場合は、LCD を使用してバックライトを点灯できます。

 

液晶表示もプラスとマイナスに分かれます。ポジティブ LCD は白地に黒の文字があり、反射型および半透過型 LCD で最もよく表示されます。ネガティブ LCD は白地に黒で表示され、通常は透過型 LCD で使用されます。バックライト付きなので文字もくっきりと読みやすいです。

 

バックライト

 

透過型および半透過型 LCD では、通常、バックライト光源を追加する必要があります。以下の実際の状況に応じたバックライトの配置では、いくつかの一般的なバックライト ソースが導入されます。

 

エレクトロルミネッセンス (EL): EL バックライトは薄型、軽量で、均一に発光します。さまざまな色で使用できますが、LCD の白色バックライトで最もよく使用されます。 EL バックライトの消費電力は低く、変圧器を介して 5V、12V、または 24VDC に変換する電圧は AC わずか 80-100V です。 EL バックライトの半減期は約 2000-3000 時間です。

 

発光ダイオード (LED): LED バックライトは主にキャラクタータイプのモジュールに使用されます。 ELより寿命が長く(最低5000時間)、光は強いですが、エネルギー消費量は大きくなります。ソリッドステートデバイスとして、5VDC を直接使用します。通常、LCDはLCDの真後ろに配置され、厚さは5mm増加します。 LED はさまざまな色の光を放射できますが、最も一般的なのは黄緑色の光です。

 

冷陰極蛍光ランプ (CCFL): CCFL は、低電力で明るい白色光を提供します。冷陰極蛍光管から光を発し、その光はディフューザーによって窓の領域に均一に分散されます。サイドバックライトは小型で消費電力が低いですが、CCFL には 270-300VAC を供給するための変圧器が必要です。主にグラフィック LCD に使用され、寿命は 10,{2}} ~ 15,000 時間です。

 

TN と STN は 2 種類の液晶ディスプレイです。 TNディスプレイの液晶は、液晶セル内で90°ねじれており、一般に低チャネルLCD製品に使用される。

 

STNで表示される液晶は、液晶セル内で180度~360度ねじれています。ツイスト角が大きいほど、電気光学曲線は急峻になり、V on と V off の値は近づきます。 32種類以上の液晶製品の生産に使用可能です。

 

液晶パースペクティブ

 

視点とは、簡単に言うと表示パターンがよく見える角度のことです。これは配向膜のラビング方向によって決まり、偏光子を回転させても変更できません。画角は、6:00 画角、12:00 画角など、時針にちなんで名付けられます。 6:00 の視野角は、6 時から時針の法線方向までの領域にある LCD が理想的であることを意味します。 12:00 の視野角は、12 時のコーンを法線方向に表示するのに最適です。

 

LCD の視野角は、機器上の LCD ディスプレイの位置によって決まります。たとえば、電卓は通常テーブルまたは手の上に置かれ、LCD は 6:00 の視野角で作られています。一部の機器には、LCD スクリーンが人間の目の視線の下に取り付けられており、通常 12:00 の視野角で作られています。車の時計は通常、ドライバーの右側に取り付けられており、最適な視野角は 9:00 です。

                                  

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