Основные принципы построения жк – дисплеев.
Принципиальная простота устройства ЖК-дисплеев стимулировала попытки создания “крупногабаритных" ЖК-дисплеев. Для малых дисплеев (часовых с четырьмя 7-сегментными цифровыми разрядами) можно создать отдельный электрический контакт к каждому элементу дисплея. Но для дисплеев, число элементов которых больше 50, создать такой отдельный контакт к каждому элементу невозможно. Поэтому применяют различные способы адресации в таких дисплеях.
Myльтиплексирование.
Простейшие системы адресации является организация элементов дисплея в виде прямоугольной матрицы, как показано на рис. 6.
На одной поверхности все выводы элементов данной строки соединены с общей шиной, выведенной на край решетки. Каждая строка имеет свою отдельную шину. С противоположной стороны жидкого кристалла с общей шиной соединяются выводы элементов каждого столбца. Таким образом, у каждого элемента дисплея один вывод соединен с шиной строки, в другой - с шиной столбца. Адресация производится приложением напряжений соответствующей величины и полярности к шинам строки и столбца, так чтобы разность напряжений на адресуемых элементах превышала порог и давала оптический отклик, тогда как напряжение на невыбранных элементах было недостаточно для генерации отклики.
В типичной системе вертикальное сканирование достигается последовательным приложением импульсов к горизонтальным шинам X1,Х2,... . Одновременно с каждым сканирующим импульсом отображаемая информация в виде ряда импульсов прикладывается ко всем вертикальным шинам Y1,Y2... . Перекрестная помеха устраняется использованием для кодирования информации соответствующей полярности вертикальных импульсов. Для получения отклика сканирующий иинформационный импульсы имеют противоположную полярность и к жидкому кристаллу прикладывается максимальное напряжение. Ограничение числа сканирующих линий обусловлено тем, что информационные импульсы во время сканирования каждой линии прикладываются ко всем элементом дисплея. Так как элементы дисплея дают отклик на действующее значение напряжения приложенного сигнала, все они вместе дают фоновый отклик, снижающий контраст.
Матричные дисплеи со встроенными ключами.
Проблемы, присущие мультиплексным ЖК-дисплеям, снимаются при введении в каждый элемент дисплея электронного ключа. Этот ключ исключает возможность приложения напряжения к не адресуемым элементам матрицы. Рабочее напряжение необязательно должно быть близким к пороговому, а выбирается с учетом оптимизации оптических характеристик ЖК-дисплеев. Лучшим ключом для этой цели является МОП - транзистор. Нарис. 7 показана матрица элементов дисплея, включающая такие транзисторы. Отдельные элементы дисплея набираются в матрицу. Горизонтальные шины XI, Х2... соединены не с электродами дисплея, а с затворами МОП - транзисторов. Напряжение, приложенное к затвору транзистора управляет величиной сопротивления между двумя другими выводами.
Один из этик выводов соединен с электродом элемента дисплея, а другой - с одной из вертикальных шин Y1,Y2,... . Когда напряжение приложено к горизонтальной шине X1, все транзисторы, соединенные с этой шиной, открыты и напряжение, приложенное к вертикальным шинам, подается на элементы данной строки дисплея. Когда с затворов транзисторов напряжение снимается, сопротивление исток-сток становится очень большим и изолирует элементы дисплея от вертикальный шин. Заряд, накопленный на емкости элементов дисплея, хранится до следующего цикла адресации. Поскольку от сигнальных шин изолированы все элементы дисплея, за исключением адресуемых, проблемы контраста и ограничений времени отклика, свойственное мультиплексным системам, для матричных дисплеев с ключевым элементом не характерны. Вследствие этого размер дисплея ограничен лишь возможностью создания матриц соответствующих транзисторных ключей. Хранение заряда на элементе дисплея во время цикла отображения уменьшает требуемое напряжение.