LCD显示原理及应用

Q:
LCD与LCM的区别？

A:
LCD:Liquid Crystal Display 液晶显示屏；LCM：Liquid Crystal Module 液晶显示模块（包括组件）

Q:
LCD接口形式有几种？

A:
主要LCD显示接口分为两种：CMOS/TTL接口和LVDS(Low Voltage Differential Signaling低压差分信号)

Q:
我的接口如何能驱动更长的距离（约10m)?

A:
要对液晶显示进行长距离的驱动，有一些差分驱动方式可以推荐。两种通用的差分技术分别是低压差分信令LVDS（Low Voltage Differential Signal）和阶跃最小化差分信令TMDS（Low Voltage Differential Signal）。都只要使用一对专用的发送/接收芯片来传输信号即可。即使只是25MHz时钟的VGA显示模式，使用带缆长距离传输这样的高速数字信号也是很困难的。

Q:
为避免信号闭锁，在考虑给液晶模块的上电顺序时，LP还是CLK更关键？还是要同时考虑？如果VCC上电或持续无显示足够长时间后，仍然没有LP，CLK信号，会怎么样？

A:
为避免闭锁，最重要的是记住“在VCC之前不要输入任何信号。”，所有信号都一样，包括扫描控制引脚，每路信号都必须遵守时序要求。

Q:
违背上电顺序对所有的显示都一样的后果吗？

A:
不。不同的显示对上电顺序的敏感度是不一样的。

Q:
什么是偏压?

A:
STN液晶一般需要偏压和操作电压。调节偏压可以改变对比度和视角。

Q:
温度变化时，视角会变化吗？

A:
对于STN显示方式，超出温度范围时，对比度会变化。可以通过调节偏压进行补偿。

Q:
可以给只限于3.3V的显示模块供5V吗？

A:
不。将有闭锁风险。

Q:
说明书上讲到Vcc可以到6V（或7V）。为什么又说只能到3.6V？

A:
工作电压和{zd0}极限电压是不同的，3.6V是确保的工作电压，6V表示保证不会损坏。

Q:
低温时液晶显示将会如何呢？

A:
在低温时液晶粘性变小，响应时间变长。对于TFT显示来说每个点都是一个晶体管直接驱动，影响比较小。但是对于STN显示来说，在0℃时响应时间将达4秒钟。

Q:
当工作温度低于LCD规定的工作温度时，显示会怎么样？

A:
响应时间便慢，对比度受影响，冷阴极背光灯管寿命急剧缩短，也可能背光不能点亮。

Q:
当工作温度高于LCD规定的工作温度时，显示会怎么样？

A:
响应时间缩短，对比度受影响。有些IC的噪声会加剧，DC-DC变换会漂移，偏光片会受到影响。

Q:
STN显示局部比其它区域明亮，是什么原因？

A:
多半是热引起的，如背光、太阳光。

Q:
什么是{yj}性损坏？

A:
物理损坏是{yj}性的。

Q:
阳光直射会伤害液晶显示模块吗？

A:
有两个潜在的问题：热和光（包括可见光和紫外线）。吸收阳光（温室效应）会加热使显示部分超过环境温度。STN显示尤其敏感。另外，不要将偏光片暴露在紫外线下过长的时间。紫外线很容易用防护镜遮挡。在有些应用中（如有预置防护的高亮背光的模块）可能会使液晶显示遭受光电影响，晶体管可能受到光的侵袭而变色。

Q:
LCD会发出有害射线吗？

A:
LCD不会发出任何射线。但是有低频静电场，背光灯需要50KHz左右的电压工作。

Q:
安装LCD时，需要多平直？

A:
安装LCD时越平直越好。液晶盒是玻璃封装的，不可有意弯曲。由于外力而扭曲造成液晶单元间的缝隙变化而引起LCD变色或对比度变化。

Q:
对防震装备有何推荐？

A:
任何LCD减速的机械系统都是好的。能够使LCD系统与外部机壳隔离是高度理想状态。

Q:
给LCD前表面施加压力（比如手指按压在上面），LCD会很容易被损吗？

A:
当然应该避免，但也不容易损坏LCD，过压肯定会损坏LCD。

Q:
LCD前表面容易被刮伤吗？

A:
LCD前表面的硬度一般为3H，非常容易被尖锐的利器划伤。

Q:
如果做跌落测试，LCD中最易受损的是哪部分？

A:
冷阴极灯管最易损坏。再就是LCD的边沿，容易出现裂纹。

Q:
LCD的视角是什么样的？

A:
一般左右是对称的，上下不对称。被动矩阵（STN类）显示视角小些，TFT类液晶视角大些，现在的宽视角技术已经做到上下、左右都170°的视角，具体参看说明书。

Q:
为什么我的STN屏边沿比中心显示更明亮？

A:
这可能有两个原因：一是边沿的单元间隙与中心区域不同，二是由于背光灯管发热使边沿局部与其它区域不同。

Q:
如何测量亮度？

A:
在背光点亮30分钟后，在xx白态下测量亮度。

Q:
一般液晶屏允许多少个坏点？

A:
因屏而异。因液晶屏没有国际检测标准，每款屏都要遵循其企业标准。

Q:
LCD的MTBF(无故障时间）是多少？

A:
典型的TFT-LCD大约100,000FIT，所以其MTBF约为100K小时（不包括背光灯）。

Q:
什么是CGS（连续晶界硅）？

A:
CGS是SHARP利用了一种新在功能和性能方面本质上能与单晶硅想匹敌的“固态相位成长技术”来构成LSI。通过这种处理，CGS使硅粒晶界在原子级保持了连续性，从而电子在半导体中的运动速度可以是非晶硅TFT的构600倍，是低温多晶硅的4倍。这种技术可以是数字电路可以与液晶显示xx结合在一起，成高精细的显示。

Q:
ASV代表什么？

A:
ASV并不代表什么。SHARP开始启用ASV表示下一代显示技术，这项技术包括纯黑色显示、宽视角和极快的响应时间。

Q:
液晶显示是完整的子系统吗？还需要其它配件吗？

A:
一般还需要用于驱动背光的逆变器，显示控制器及线缆等。

LCD控制器的选择与使用

Q:
常见的LCD控制方案有哪几种？

A:
一般LCD控制方案分为三大类：MCU接口控制器、多媒体接口控制器、内置平板控制器（ARM、IPC）,详见网站“解决方案”。

Q:
不同控制方案的优缺点？

A:
◆MCU总线控制：
　　优点：成本低廉，技术成熟，使用简便。
　　缺点：功能简单，局限于中低分辨率，产品升级移植不方便。
◆ARM方案：
　　优点：直接控制，环节少，易移植。
　　缺点：技术门槛高，局限于中低分辨率
◆IPC内嵌显示控制：
　　优点：直接控制，环节少，使用简单。
　　缺点：TTL信号传输距离受限，更换显示、升级不方便，目前局限于中小分辨率。
◆多媒体接口控制方案（PC&Video接口）：
　　优点：适合于多媒体显示接口，使用灵活，移植方便，控制范围宽。
　　缺点：PC接口方式增加环节、增加成本，对非标准信号适应难度略大。不适用于STN类液晶。

Q:
我用的是ARM7想控制TFT-LCD，贵公司有相应的控制器？

A:
我公司MCU接口控制器可控制800×600以下的TFT-LCD。ARM7可通过8Bit数据并口直接控制此控制实现显示，操作简单方便。

Q:
如果想用工控制TFT-LCD,需要做哪些工作？

A:
◆确定你所用LCD的类型，如分辨率等；
◆确定工控板是否支持此您选用的LCD,是否具有相应的BIOS；
◆确定LCD与工控机间的接口，并定做相应的线缆；
◆上电调试，如显示有少许不正常(排除线缆问题后)，请与工控厂家联系进行相应BIOS的修改。

Q:
工控机不能直接控制TFT-LCD怎么办？

A:
若工控机提供VGA信号，可通过我们多媒体接口控制器转接控制TFT-LCD.

Q:
多媒体接口控制器能否控制SHARP LQ057 ?

A:
能，由于SHAPP LQ057分辨率是320*240,但可接收640*480的信号，因此使用PC接口控制器LQ057仅能显示信号的1/4

Q:
多媒体接口控制器支持输入信号？

A:
可支持输入信号：PC（VGA输入）、复合视频、S－端子、分量视频等。

Q:
多媒体接口控制器有画中画功能吗？

A:
有，并可实现画中画，画外画、多画面显示。

背光与驱动

Q:
什么是逆变器？

A:
逆变器就是将直流电压转换交流电压，用于驱动背光(冷阴极背光灯管CCFL)的电路。

Q:
如何选配合适的逆变器？

A:
◆启动电压：低温启动满足
◆工作电压：测试负载的阻抗与CCFL负载阻抗，负载阻抗小意味着功耗大，逆变器驱动能力不足
◆工作电流：逆变器{zd0}输出电流符合CCFL典型值要求
◆工作频率：在CCFL要求的范围内，同时又不至于干扰其它电路

Q:
逆变器的使用注意事项？

A:
◆安全防护：防止电击与着火。
◆安全措施：安装避免引起短路，保证安全电气距离（>2mm）。
◆输入连接正确，尤其是Vin与GND；输入在允许范围内。
◆输出不宜接反会导致负载加重。
◆输出连接要可靠，有间隙可能导致放电、或CCFL不亮、或闪烁等，也会引起逆变器温度升高。
◆从逆变器到CCFL的连接线应该越短越好，连线形成寄生电容：a. 缩短CCFL的寿命，b. 降低CCFL的亮度，c. 降低到CCFL后的启动电压。同时输出线相当于天线，容易辐射。不得已需要延长线的话，也应该选用耐高压的线材。

Q:
液晶模块的背光灯线缆如果想要加长能否剪断？若不能应采取什么措施？

A:
不能剪断。如要加长背光线缆请采用带匹配接插件的高压转接线。

Q:
背光延长线对亮度，寿命有无影响？

A:
有影响。从逆变器到CCFL的连接线应该越短越好，连线形成寄生电容：a. 缩短CCFL的寿命，b. 降低CCFL的亮度，c. 降低到CCFL后的启动电压。同时输出线相当于天线，容易辐射。不得已需要延长线的话，也应该选用耐高压的线材。

Q:
如果给STN显示模块的背光灯管提供的电流高于额定电流会是什么结果？

A:
1）灯管寿命将随电流增加的一定比例而缩短；2）挨近灯管处的对比度将发生变化，造成不均匀现象。因为电流增加，灯管发热量增加，STN技术对热比较敏感，而致使对比度改变。

Q:
如果给TFT显示模块的背光灯管提供的电流高于额定电流会是什么后果？

A:
1）灯管寿命将随电流增加的一定比例而缩短；2）挨近灯管处的对比度将发生些许变化，造成不均匀现象，但远没有STN类显示模块那么明显。