stn液晶部分显示的设计方案

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1、万方数据第21卷第6期2006年12月液晶与显示ChineseJournalofLiquidCrystalsandDisplaysV01．2l，No．6Dec．，2006文章编号：l007—2780(2006)06～072l—05STN液晶部分显示的设计方案贾金萍1，张志东2⋯(1．中国石油大学数理系，北京102200，E—mail：xj6304@163．com；2．深圳市拓普微科技开发有限公司，广东深圳518052，E—mail：zhidong—zha“g@eyou．com3．河北工业大学理学院，天津300130)摘要：基于640×480点阵STN液晶显示模块，提出了部分显示，即减少扫描行数

2、来降低功耗的新型设计方案：一是关闭未用的行驱动器来减少扫描行数，二是使用时序控制电路来减少扫描行数。该方案适用于普通点阵STN液晶显示器。关键词：点阵STN液晶显示；功耗；部分显示中图分类号：TNl41．9文献标识码：A1引言液晶显示器(LCD)具有低电压、低功耗、体积小、与CMOS集成电路相匹配、电池作为电源的优点，适合于便携式显示口’2]。便携式设备要求较小的功耗，因此降低功耗成为LCD研究的热点之一。为达到降低功耗目的，Epson公司推出了多行扫描(MultiLinesScan，MLS，HFAS)驱动方式‘⋯，Hitachi公司推出了高频波幅选择(HighFrequencyAmplitu

3、deSelection，HFAS)驱动方式[4]，还有针对LCD电源管理模块及低电压驱动方法来降低功耗的研究l=5’6]。便携式设备通常会关闭一些功能，使设备进入待机状态而降低功耗。在待机状态下，如果LCD不完全关闭，就会消耗电流。而完全关闭LCD，用户就不能观察到设备当前的状态，如移动电话的信号强度、电池电量等。为了解决这个问题，可以在待机时让LCD实现部分显示，这样用户即能观察到设备的基本状态，又能达到降低功耗的目的。目前，为实现部分显示，一些液晶显示驱动器设计有部分显示的功能，例如Hitachi公司的HD66421驱动芯片支持8行部分显示，但显示行数不能改变，而且部分显示之外的行仍在被扫

4、描，只不过电平为未选通电压[4]。本文提出了关闭未用的行驱动器及利用时序电路减少扫描行收稿日期：2006一07—19；修订日期：2006一09一01基金项目：河北省自然科学基金资助项目(No．103002)数的方法实现部分显示，该方案适用于普通点阵STN液晶显示器。2设计方案2．1设计方案出发点液晶显示的光电效应一般依赖于有效电压，即均方电压V。。，其定义为[7]：ynn。一用两对于一般的平均电压法的驱动波形，选通像素上的波形有效电压V。。由公式(2)给出m。这里n为偏压比，N为扫描行数，V为像素上直流电压。玑。一√-一等y㈤由公式(2)，显示像素所需直流电压为：y：一』坚(3)√·一簪对于最

5、佳偏压法n一俩[7，8

6、，将n一俩代人公式(3)，得到显示像素所需直流电压为：V=V。。俩(4)由公式(4)可知，显示像素的直流电压与液晶显示扫描行数的平方根成正比，高的驱动电压会导致较高的功耗。功耗的计算公式为：万方数据液晶与显示第21卷P一丢∥一告cw一丢cV2(5)Z将公式(4)代入公式(5)，得到显示像素所需的功耗：P一去cy：。N．(6)这里C为液晶显示像素基板间的电容。由公式(6)可知，液晶显示器的功耗决定于扫描行数N、有效电压V。。及液晶显示板之间的电容C。有效电压及液晶显示像素基板间的电容取决于液晶材料、LCD制造工艺、盒厚等。本文设计方案的出发点是通过减少扫描行数来降低功耗。

7、2．2640×480点阵液晶模块介绍由于单独一个行、列驱动芯片的输出路数有限，高分辨率液晶显示器通常使用多个行驱动器串联、多个列驱动器串联的方式。例如，可以使用2个240行输出的行驱动器HD66137和2个320列输出的列驱动器HD66130[4^83实现640×480点阵液晶显示，如图1所示。●t口JI列驱动器No．1I列驱动器No．2(HD66130)fHD661301—』!l一”丝LJ11一Y320L一白薯coMl署署器n秘“高宝CPU零](PXA27x)COM240骂帮o秘c0M24lLCD640×480∽勺骂韶COM480图1640×480点阵液晶显示器框图Fig．1Blockdia

8、gram640×480dotsSTNLCD本文以Intel公司的PXA27xCPU为LCD控制器，给出了图1中640×480点阵液晶显示控制器的时序图[4‘6’9‘10

9、，如图2所示。由图2可看出，对于全屏显示(640×480)而言，在两帧之问有481个行脉冲，其中第1个脉冲为每一帧后的等待时间。对于Intel公司的PXA27x系列，即软件设定VSW一0[1⋯。当LCD为8位并行数据接口时，在两个