CN107680553B - 灰阶显示段码液晶屏及其灰阶显示方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种段码液晶屏，具体涉及一种灰阶显示段码液晶屏及其灰阶显示方法，属于光电显示技术领域。本发明是为了解决现有段码液晶屏只能显示全黑和全白两种状态，中间过渡灰阶无法显示的问题。本发明的灰阶显示段码液晶屏，包括集成驱动电路和液晶显单元，集成驱动电路包括一个公共信号输出端口和若干个段信号输出端口，液晶显单元上设置有一个公共信号输入端口和若干段信号输入端口，集成驱动电路的公共信号输出端口与液晶显单元的公共信号输入端口连接，集成驱动电路的段信号输出端口通过段信号端口驱动电路与液晶显单元的段信号输入端口连接，本发明的灰阶显示方法通过控制公共信号输出端口和段信号输出端口的输出波形，实现灰阶显示。

Description

灰阶显示段码液晶屏及其灰阶显示方法
技术领域
本发明涉及一种段码液晶屏，具体涉及一种灰阶显示段码液晶屏及其灰阶显示方法，属于光电显示技术领域。
背景技术
生活中小电器见到最多的液晶显示屏模组就是段码液晶显示屏，段码液晶显示屏有普通的数码管的特征，又有点阵液晶显示屏的特征，固定的图形，优点是省成本而有好看，但在控制上液晶显示屏较复杂，要用一定波形的方波序列来控制。液晶显示屏显示有静态和时分割两种方式，前者简单，但是需要较多的口线；后者复杂，但所需口线较少，这两种方式由电极引线的选择方式确定。根据液晶显示屏的驱动原理可知，液晶显示屏像素点上只能加上AC电压，液晶显示屏显示器的对比度由COM脚上的电压值减去SEG脚上的电压值决定，当这个电压差大于液晶显示屏的饱和电压就能打开像素点，小于液晶显示屏阈值电压就能关闭像素点，液晶显示屏型MCU已经由内建的液晶显示屏驱动电路自动产生液晶显示屏驱动信号，因此只要I/O口能仿真输出该驱动信号，就能完成液晶显示屏的驱动。段码式液晶屏幕主要有两种引脚，COM，SEG，现有的段码液晶屏有4个COM口，这样1个SEG口可以挂4个段，驱动显示波形为阶梯波形，这样无法调节每个段点亮的占空比值，无法完成灰阶显示，只能显示全黑和全白两种状态，不同区域之间的差别无法显现。
发明内容
本发明的目的是为解决现有段码液晶屏不能进行灰阶显示的问题，提供一种能够显示全白和全黑之间过度灰阶的段码液晶屏。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：一种灰阶显示段码液晶屏，包括集成驱动电路和液晶显单元，所述集成驱动电路包括一个公共信号输出端口和若干个段信号输出端口，所述液晶显单元上设置有一个公共信号输入端口和若干段信号输入端口，集成驱动电路的公共信号输出端口与液晶显单元的公共信号输入端口连接，集成驱动电路的段信号输出端口通过段信号端口驱动电路与液晶显单元的段信号输入端口连接，所述集成驱动电路被配置成：公共电极有0V和3V两种电平，根据实际液晶显示屏需要点亮段码情况，控制公共信号输出端口和段信号输出端口的输出高电平或低电平。
进一步地，所述段信号端口驱动电路包括三极管、第一电阻、第二电阻和电容，所述三极管的基极与集成驱动电路的段信号输出端口连接，集电极通过第一电阻连接电源，通过第二电阻和电容的并联结构连接发射极和地，并直接连接液晶显单元的段信号输入端口，所述第一电阻的阻值和第二电阻的阻值相等。
进一步地，所述三级管为NPN型三极管。
进一步地，所述集成驱动电路提供的驱动电压为3V直流电。
在上述灰阶显示段码液晶屏上实现的灰阶显示方法，首先通过程序控制集成驱动电路分别向公共信号输入端口和段信号输入端口输入电压周期性变化的方波信号，公共电极和段信号输入端口的驱动波形的周期T是相同的，其中公共电极输入信号每T/2变化一次，每个周期T内变化2次，段信号每个周期变化2次；保持公共电极输入信号波形不变，控制同一周期内，段信号输入高电平的时间长度为T1和输入低电平的时间长度为T2，且T1与T2不相等；在T/2+T1时间长度内，段信号输入端口对应的显示区域呈暗态，在T/2-T1时间内，段信号输入端口对应的显示区域呈亮态；在整个显示周期内，反复点亮的周期足够短，即刷新频次足够高，人眼感觉不到发光区域在颤抖，随着(T/2-T1)/(T/2+T1)的不同，段信号输入端口对应的显示区域显示的将显示不同的灰阶。
有益效果：
本发明通过控制段信号输入高电平和低电平的时间比，控制对应显示区域在同一周期内的亮态和暗态的持续时间不同，由于人眼的视觉暂留效应，使人们看到的是介于灰色和白色之间的不同灰阶梯度的显示，使不同显示区域之间的差别能够显现。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是现有的单COM驱动公共信号输入端口和段信号输入端口的输入波形图；
图3是本发明的公共信号输入端口和段信号输入端口的输入波形图；
图4是本发明的一个实施例的显示效果图。
具体实施方式
具体实施方式1：结合图1说明本实施方式，本实施方式的灰阶显示段码液晶屏，包括集成驱动电路和液晶显单元，所述集成驱动电路包括一个公共信号输出端口1和若干段信号输出端口2～9，所述液晶显单元上设置有一个公共信号输入端口COM和若干段信号输入端口SEG0～SEG7，公共信号输出端口1与液晶显示屏的公共信号端口COM连接，所述集成驱动电路的段信号输出端口2～9通过段信号端口驱动电路与液晶显示屏的段信号端口SEG0～SEG7连接，所述集成驱动电路被配置成：公共电极有0V和3V两种电平，根据实际液晶显示屏需要点亮段码情况，控制公共信号输出端口和段信号输出端口的输出高电平或低电平。
进一步地，所述段信号端口驱动电路包括三极管、第一电阻、第二电阻和电容，所述三极管的基极与集成驱动电路的段信号输出端口连接，集电极通过第一电阻连接电源，通过第二电阻和电容的并联结构连接发射极和地，并直接连接液晶显单元的段信号输入端口，所述第一电阻的阻值和第二电阻的阻值相等。
进一步地，所述三级管为NPN型三极管。
进一步地，所述集成驱动电路提供的驱动电压为3V直流电。
具体实施方式2：结合图2～图4说明本实施方式，本实施方式的灰阶显示方法，首先通过程序控制集成驱动电路分别向公共信号输入端口COM和段信号输入端口SEG0～SEG7输入电压周期性变化的方波信号，现有的单COM驱动方式的公共电极COM和段信号输入端口的驱动波形如图2所示，公共电极COM和段信号输入端口SEG0～SEGn的驱动波形的周期是相同的，波形没T/2变化一次，输入高电平的时间长度T1和输入低电平的时间长度T2相同，只能显示全黑和全白两个状态，本实施方式的灰阶显示方法，公共电极COM和段信号输入端口的驱动波形如图3所示，其中公共信号输入端口COM输入信号每T/2变化一次，每个周期变化2次，段信号每个周期变化2次；保持公共电极输入信号波形不变，控制同一周期内，段信号输入高电平的时间长度为T1和输入低电平的时间长度为T2，且T1与T2不相等；在时间长度T/2+T1内，公共电极输入信号波形与段信号波形同向，段信号输入端口对应的显示区域呈暗态，在T/2-T1时间长度内，公共电极输入信号波形与段信号波形反向，段信号输入端口对应的显示区域呈亮态，在整个显示周期内，反复点亮的周期足够短，即刷新频次足够高，人眼感觉不到发光区域在颤抖，随着(T/2-T1)/(T/2+T1)的不同，段信号输入端口对应的显示区域显示的将显示不同的灰阶，本实施方式的效果如图4所示。
工作原理：
一般物质可分为气体，液体及固体。但有些物质的特性不属于这3种，液晶就是其中的一种，它不是完全的液体，也不是完全的固体。它能像液体般流动，又具有固体状的结晶。在自然状态下，液晶分子放置于很细的凹槽内，液晶分子会依照凹槽方向排列。LCD显示器就是利用液晶的这些性质工作的。在LCD显示器的上下两电极间加有液晶材料，液晶分子呈平行排列，具有旋光性，平时呈透明态，当上下电极间加上一定电压时，液晶分子转成垂直排列，失去旋光性而呈黑色。本发明的公共电极COM和段信号输入端口SEG0～SEGn的驱动波形的周期T是相同的，其中公共信号输入端口COM输入信号每T/2变化一次,每个周期变化2次，段信号每个周期变化2次；保持公共电极输入信号波形不变，控制同一周期内，段信号输入高电平的时间长度为T1和输入低电平的时间长度为T2，且T1与T2不相等；在时间长度T/2+T1内，公共电极输入信号波形与段信号波形同向，段信号输入端口对应的显示区域呈暗态，T/2-T1时间长度内，公共电极输入信号波形与段信号波形反向，段信号输入端口对应的显示区域呈亮态，由于人眼存在视觉暂留效应，在整个显示周期内，反复点亮的周期足够短，即刷新频次足够高，人眼感觉不到发光区域在颤抖，随着T1/T2的不同，段信号输入端口对应的显示区域显示的将显示不同的灰阶。
需要说明的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种灰阶显示段码液晶屏，其特征在于，包括集成驱动电路和液晶显单元，所述集成驱动电路包括一个公共信号输出端口和若干个段信号输出端口，所述液晶显单元上设置有一个公共信号输入端口和若干段信号输入端口，集成驱动电路的公共信号输出端口与液晶显单元的公共信号输入端口连接，集成驱动电路的段信号输出端口通过段信号端口驱动电路与液晶显单元的段信号输入端口连接，所述集成驱动电路被配置成：公共电极有0V和3V两种电平，根据实际液晶显示屏需要点亮段码情况，控制公共信号输出端口和段信号输出端口的输出高电平或低电平；
通过程序控制集成驱动电路分别向公共信号输入端口和段信号输入端口输入电压周期性变化的方波信号，公共信号输入端口和段信号输入端口的驱动波形的周期是相同的，其中公共电极输入信号每T/2变化一次，每个周期T内变化2次，段信号每个周期变化2次；保持公共电极输入信号波形不变，控制同一周期内，段信号输入高电平的时间长度为T1和输入低电平的时间长度为T2，且T1与T2不相等；在T/2+T1时间长度内，段信号输入端口对应的显示区域呈暗态，在T/2-T1时间内，段信号输入端口对应的显示区域呈亮态；在周期T内，随着(T/2-T1)/(T/2+T1)的不同，段信号输入端口对应的显示区域显示的将显示不同的灰阶。
2.根据权利要求1所述的灰阶显示段码液晶屏，其特征在于，所述段信号端口驱动电路包括三极管、第一电阻、第二电阻和电容，所述三极管的基极与集成驱动电路的段信号输出端口连接，集电极通过第一电阻连接电源，通过第二电阻和电容的并联结构连接发射极和地，并直接连接液晶显单元的段信号输入端口，所述第一电阻的阻值和第二电阻的阻值相等。
3.根据权利要求2所述的灰阶显示段码液晶屏，其特征在于，所述三极管为NPN型三极管。
4.根据权利要求1所述的灰阶显示段码液晶屏，其特征在于，所述集成驱动电路提供的驱动电压为3V直流电。
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