CN202615079U - 液晶显示模组及液晶屏电子产品 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及LCD显示设备，具体公开一种液晶显示模组及液晶屏电子产品。该液晶显示模组包括温度感应模块、驱动电压调节模块及LCD驱动IC，所述驱动电压调节模块的输入端连接所述温度感应模块，所述驱动电压调节模块的输出端连接LCD驱动IC，其中：所述温度感应模块，用于实时检测并输出液晶工作时的温度信号；所述驱动电压调节模块，用于根据该温度信号获取液晶工作温度，并根据预设策略控制LCD驱动IC输出与该液晶工作温度对应的液晶驱动信号。该液晶屏电子产品的液晶屏采用上述的液晶显示模组。本实用新型能实时检测液晶的工作温度，并相应调整液晶的驱动电压、驱动频率、驱动方式，使得液晶显示器件呈现最佳的显示效果。

Description

液晶显示模组及液晶屏电子产品

技术领域

本实用新型涉及LCD显示设备，具体来说是一种可实现温度自我感应及驱动电压调控的液晶显示模组及液晶屏电子产品。

背景技术

目前，液晶(LCD)显示器件已在电子产品上得到广泛运用。所谓LCD，是一种规则性排列的有机化合物，它是一种介于固体和液体之间的物质，通过电压的更改产生电场而使液晶分子排列产生变化来显示图像。LCD的主要工作特性包括工作温度和存储温度、对比度、响应时间、视角范围、阈值电压等，其中的高低温特性会对其它特性造成一定的直接或间接影响，比如：高温的时候容易出现残影；低温的时候容易出现交叉效应(cross talk)。

参见图1，表示某液晶显示器在不同温度下的最佳工作温度-驱动电压曲线，其中横坐标表示温度，纵坐标表示驱动电压，各特性曲线分别为：(1)实际电路输出电压(real circuit output)；(2)最佳效果的电压(best performance)；(3)显示淡的电压(dim display)；(4)显示交叉效应的电压(cross talk display)；(5)计算的最佳效果电压(calculated value)。从该图的这些特性曲线可知，各个温度下最佳显示效果的驱动电压不同，所以在不同的温度下应该设定最佳VOP值。

同时参见图2a～图5，表示某液晶显示器在不同实验条件下的具体实验结果，简要分析如下：

图2a和图2b对非离散型驱动与离散型驱动(multi line selection)在高温下的对比度进行比较，可以得知：非离散型驱动在高温下对比度低很多，采取离散型驱动在高温对比度很好多；但是在常温和低温下，两者对比度差异并不明显。

图3a和图3b对非离散型驱动与离散型驱动在动画效果下的比较，可以得知：离散型驱动在切换画面的时候，特别是动画时会有横条纹问题；所以，在高温采用离散型驱动比较好，但是常温和低温下则应该采用非离散型驱动。

图4a和图4b对在nline(液晶多行反转)、FCL(液晶驱动频率)设定的两种条件下高温残影的影响进行比较，其中：状态一采取96行反转、2小时实验，其中出现离子导致的残影问题；状态二采取4行反转、6小时实验，不会不出现上述残影问题。

图5表示反转频率高的驱动条件下在低温时的显示效果，可以看出容易出现crosstalk。因此可以得出结论：高温应该采取高频率的液晶驱动电压反转，低温应该采取低频率。

由上述分析可知，液晶最佳显示效果的驱动电压因温度的不同而不同，所以在不同的温度条件下应该采取最佳的驱动条件以达到最佳显示效果。但目前的液晶显示模组不能实现LCD温度自我感应及驱动电压调控，由此并不能保证液晶驱动电压很好地随LCD显示器件工作温度而相应地进行调整，最终影响了LCD显示器件的显示效果。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型解决的技术问题是提供一种液晶显示模组及液晶屏电子产品，可自我感应液晶工作温度，并对液晶驱动电压进行调整，实现LCD显示器件最佳的显示效果。

为解决以上技术问题，本实用新型提供的技术方案是，一种液晶显示模组，包括温度感应模块、驱动电压调节模块及LCD驱动IC，所述驱动电压调节模块的输入端连接所述温度感应模块，所述驱动电压调节模块的输出端连接LCD驱动IC，其中：所述温度感应模块，用于实时检测并输出液晶工作时的温度信号；所述驱动电压调节模块，用于根据该温度信号获取液晶工作温度，并根据预设策略控制LCD驱动IC输出与该液晶工作温度对应的液晶驱动信号。

较优地，所述驱动电压调节模块包括MCU。

较优地，所述MCU内置有ADC，所述ADC将输入的温度信号电压转换为数字值供所述MCU识别。

较优地，所述MCU接有存储器，所述存储器中存储有液晶的工作温度-驱动电压曲线，供所述MCU根据液晶工作温度查询对应的液晶的驱动电压。

较优地，所述温度感应模块包括热敏电阻，所述热敏电阻用于探测液晶工作时的温度。

较优地，所述温度感应模块包括运算放大器，用于将所述热敏电阻探测到的液晶工作温度转为稳定的电压，其中：所述热敏电阻的一端通过分压电阻接至电源正端，所述热敏电阻的另一端接地；所述运算放大器的正输入端接所述热敏电阻和所述分压电阻的节点，所述运算放大器的负输入端接地。

在此基础上，本实用新型相应提供一种液晶屏电子产品，其液晶屏采用上述的液晶显示模组。

与现有技术相比，本实用新型在LCD驱动IC前依次设置有温度感应模块及驱动电压调整模块，因而能实时检测液晶的工作温度，并根据相应的工作温度-驱动电压特性曲线自动调整液晶的驱动电压，由此满足液晶的最佳驱动条件，使得液晶显示器件的显示效果最佳。

附图说明

图1是某液晶显示器在不同的温度下的最佳工作温度——驱动电压曲线；

图2a是某液晶显示器在非离散型驱动模式下的高温显示效果；

图2b是某液晶显示器在离散型驱动模式下的高温显示效果；

图3a是某液晶显示器在非离散型驱动模式下的动画显示效果；

图3b是某液晶显示器在离散型驱动模式下的动画显示效果；

图4a是某液晶显示器在液晶多行反转、液晶驱动频率设定条件状态一下高温残影的显示效果；

图4b是某液晶显示器在液晶多行反转、液晶驱动频率设定条件状态二下高温残影的显示效果；

图5是某液晶显示器在反转频率高的驱动条件下在低温时的显示效果；

图6是本实用新型液晶显示模组一较优实施例的组成图。

具体实施方式

本实用新型的基本构思是，针对液晶的高低温特点，设计一个系统来为LCD在不同的温度环境下提供最佳驱动条件。

采取本实用新型较优实施例方案后的液晶显示模组，液晶显示器件的显示效果在各个温度点都可达到最佳。其中，该系统中的温度感应模块优选为热敏电阻，驱动电压调节模块优选为微控制单元(MCU，可以是51单片机、ARM、DSP这类芯片)，其基本工作原理是：LCD工作温度由热敏电阻转换为相关的电压，然后经过数模转换器(ADC)转换为数字信号，经过MCU得到温度数据，再经过MCU控制LCD驱动IC的最佳驱动条件。其中，不同温度时由MCU改写LCD驱动IC的寄存器值，进而控制LCD驱动IC输出波形的电压、频率等条件，最终驱动不同温度下的LCD。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

参见图6，表示本实用新型液晶显示模组一较优实施例。该液晶显示模组包括热敏电阻R2、分压电阻R1、运算放大器U1、内置ADC(模数转换器)的MCU及LCD驱动IC等器件，其中：

热敏电阻R2，一端通过分压电阻R1接至电源正端，另一端接地，用于探测液晶工作时的温度；

运算放大器U1，正输入端接热敏电阻R2和分压电阻R1的节点，负输入端接地，用于配合热敏电阻R2，将热敏电阻R2探测到的液晶工作温度转为稳定的电压；

ADC，用于将输入的温度信号电压转换为数字值，以便供MCU识别；

MCU，输入端连接温度感应模块，输出端连接LCD驱动IC，用于根据该温度信号，识别ADC数据并分析数据，获取液晶的工作温度，并根据预设策略控制LCD驱动IC输出与该工作温度对应的液晶驱动信号。

LCD驱动IC，在MCU的控制下输出相应电压、频率波形的液晶驱动信号，实现不同温度下LCD的最佳驱动条件。

较优地，该MCU可接有存储器(图未示出)，其中存储有液晶的工作温度-驱动电压曲线，供MCU根据液晶的工作温度查询对应的液晶的驱动电压，由此改写LCD驱动IC输出波形的电压、频率，以便最终提供不同温度下LCD驱动方案。

如图1所示，该液晶显示模组的工作过程是：热敏电阻R2经过运放U1，把温度转为电压，该电压经过A/D转换后变成MCU可以识别的数字信号，再由MCU根据所识别的温度对LCD传送不同的驱动方案，由此满足液晶的最佳驱动条件，使得液晶显示器件的显示效果达到最佳。

上述液晶显示模组工作过程主要包括两个阶段：(1)由热敏电阻R2检测温度；(2)在探测温度后对LCD驱动IC写入最佳值。以下对液晶显示模组的工作过程进一步进行说明。

第一阶段：热敏电阻检测温度

如图6所示，热敏电阻R2经过分压后，接到相应的跟随电路，由MCU的ADC接收到温度值。其中ADC是MCU(可选型号为H8S2215)的自带ADC，该MCU接收为1V电压时对应的数值是312。

在这阶段工作过程中，MCU内部自带ADC接受到的电压转为数字值，其转换链为：温度→电压→数据，具体对应数值如表1所述。

表1第一阶段参数表

temp	RT(k)	R1(k)	V-ADC	ADC
					-30	2513.73	100	3.17374	990
-25	1767.53	100	3.1233	974
					-20	1260.25	100	3.0574	954
-10	665.864	100	2.86911	895
					0	368.639	100	2.59583	810
10	212.791	100	2.24498	700
					25	100	100	1.65	515
45	40.8162	100	0.95652	298
					55	27.1668	100	0.70498	220
65	18.5225	100	0.51572	161
					75	12.9097	100	0.37731	118

注：表1中Temp是温度值；RT是热敏电阻在各个温度下的阻值；R1是分压电阻，各个温度值不变；V-ADC是分压后的电压；ADC是MCU在各个温度下读到的数字值。

其中，MCU读取温度的代码如下：

采样代码为：

第二阶段：探测温度后对LCD驱动IC写入最佳值

在这阶段中，对应特定液晶，各个温度对应的LCD驱动IC(可选为EPSONS1D15714)最佳设定如表2所示。

表2LCD驱动IC设定参数

ADC	VLCD	nline	FCL	MLS
					990	0X3E	0X3E	0X70	0X0B
974	0X3D	0X3E	0X70	0X0B
					954	0X3C	0X3E	0X70	0X0B
895	0X3A	0X3E	0X70	0X0B
					810	0X38	0X3E	0X70	0X0B
700	0X35	0X3E	0X70	0X0B
					515	0X33	0X3E	0X70	0X0B
298	0X2A	0X01	0X7C	0X03
					220	0X25	0X01	0X7C	0X03
161	0X1A	0X01	0X7C	0X03
					118	0X10	0X01	0X7C	0X03

注：表2中ADC是模数转换器(所对应的值可以代表温度值)，对应MCU读到的值；VLCD是液晶驱动电压，对应S1D15714寄存器0x81；nline代表液晶电压行反转数，对应S1D15714寄存器0xe5；FCL代表液晶驱动频率，对应S1D15714寄存器0X7N；MLS代表多行选通驱动，对应S1D15714寄存器0xe7；各个驱动值就是该寄存器的寻址值。

具体的驱动代码如下：

以上实施例的液晶显示模组为可实现LCD温度自我感应及驱动电压调控系统，由于液晶驱动电压能根据温度的变化而自我调节，最终可使得LCD显示器件的显示效果最佳，

本实用新型的液晶屏电子产品(如手机、平板电脑等)中，其液晶屏采用上述的液晶显示模组。由于能实时检测液晶的工作温度，并相应调整液晶的驱动电压，故可使得液晶呈现最佳显示效果。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种液晶显示模组，其特征在于，包括温度感应模块、驱动电压调节模块及LCD驱动IC，所述驱动电压调节模块的输入端连接所述温度感应模块，所述驱动电压调节模块的输出端连接LCD驱动IC，其中：所述温度感应模块，用于实时检测并输出液晶工作时的温度信号；所述驱动电压调节模块，用于根据该温度信号获取液晶工作温度，并根据预设策略控制LCD驱动IC输出与该液晶工作温度对应的液晶驱动信号。

2.如权利要求1所述的液晶显示模组，其特征在于，所述驱动电压调节模块包括MCU。

3.如权利要求2所述的液晶显示模组，其特征在于，所述MCU内置有ADC，所述ADC将输入的温度信号电压转换为数字值供所述MCU识别。

4.如权利要求2所述的液晶显示模组，其特征在于，所述MCU接有存储器，所述存储器中存储有液晶的工作温度—驱动电压曲线，供所述MCU根据液晶工作温度查询对应的液晶的驱动电压。

5.如权利要求1所述的液晶显示模组，其特征在于，所述温度感应模块包括热敏电阻，所述热敏电阻用于探测液晶工作时的温度。

6.如权利要求5所述的液晶显示模组，其特征在于，所述温度感应模块包括运算放大器，用于将所述热敏电阻探测到的液晶工作温度转为稳定的电压，其中：所述热敏电阻的一端通过分压电阻接至电源正端，所述热敏电阻的另一端接地；所述运算放大器的正输入端接所述热敏电阻和所述分压电阻的节点，所述运算放大器的负输入端接地。

7.一种液晶屏电子产品，其特征在于，其液晶屏采用如权利要求1～6任一项所述的液晶显示模组。 

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