笔段式TN液晶显示屏的驱动方法

TN液晶显示屏采用静态驱动方式。所谓静态驱动，是指在所显示的像素电极和共用电极上，同时连续地施加驱动电压，直到显示时间结束。由于在显示时间内驱动电压一直保持，故称做静态驱动。下面以最常用的笔段式TN液晶显示屏为例进行说明。
笔段式TN液晶显示屏是通过段形显示像素实现显示的。段形显示像素是指显示像素为一个长棒形，也称笔段形。在数字显示时，常采用七段电极结构，即每位数由一个“8”字形公共电极和构成“8”字图案的七个段形电极组成，分别设置在两块基板上，如图1所示
图1：七段笔段式液晶显示屏的电极排列图每个笔段的驱动电压为AC3～5V，频率有32Hz、167Hz、200Hz几种，工作时在背电极（COM）上持续加上占空比为1／2的连续方波，在要显示的笔段上施加一个与背电极上的电压波形相位相反、幅值相等、频率相同的连续方波，则在被显示笔段上加有正、负交替的两倍于方波幅值的电压，它应大于液晶显示器件的阈值电压14h；而在不需要显示的笔段上施加一个与背电极上的电压波形相位相同、幅值相等、频率相同的波形，则该笔段上不能形成电场，当然也就不能显示。图2所示是一个笔段电极的液晶显示屏驱动电路原理和波形图。
图2：一个笔段电极的液晶显示屏驱动电路原理和波形图图2（a）是一个异或门电路。输入端A是由振荡电路产生的方波振荡脉冲勺并且直接与液晶显示屏的COM端连接。输入端B可接入高、低（ON／OFF）电平，用于控制电极的亮与灭。异或门的输出端C接液晶显示屏的笔段端前电极（a、b、c、d、e、f或g端）。
从图2（b）所示的异或门真值表中可以得到液晶显示屏（LCD）两端的交流驱动波形，如图2（c）所示。可见，当字段上两个电极的电压相位相同时，两电极之间的电位差为零，该字段不显示；当此字段上两个电极的电压相位相反时，两电极之间的电位差为两倍幅值的方波电压，该字段呈现黑色。
液晶显示屏的驱动与LED的驱动有很大的不同。对于LED，在其两端加上恒定的导通或截止电压便可控制其亮或暗。而LCD，由于其两极不能加恒定的直流电压，因而给驱动带来复杂性。一般应在LCD的公共极（一般为背极）加上恒定的交变方波信号，通过控制前极的电压变化而在LCD两极间产生所需的零电压或两倍幅值的交变电压以达到显示屏亮、灭的控制。
图3所示是七段液晶显示屏的电极配置和静态驱动电路图。七段共用一个背电极COM，前电极a、b、c、d、e、f、g互相独立，每段各加一个异或门进行驱动。
图3：七段液晶显示屏的电极配置和静态驱动电路图目前，市场上已有许多LCD驱动集成芯片，已可将多个LCD驱动电路集成到—起，使用起来十分方便。
笔段式静态驱动有这样两个特点：①各电极的驱动相互独立，互不影响；②在显示期间，驱动电压一直保持，使液晶充分驱动。因而静态驱动与下面介绍的动态驱动相比，具有对比度好、亮度高、响应快等优点。静态驱动的缺点是每个笔段形电极需要一个控制元件，当显示数字的位数很多时，相应的驱动元件数和引线端子数就会太多，因而它的应用受到限制，只适合于位数很少的笔段电极显示。