笔段式液晶显示屏的技术及应用

1.实物外形

笔段式液晶显示屏外形如图7-12所示。

图7-12 笔段式液晶显示屏

2.结构与工作原理

图7-13所示是1位笔段式液晶显示屏的结构。

图7-13 1位笔段式液晶显示屏的结构

1位笔段式液晶显示屏是将液晶材料封装在两块玻璃板之间,在上玻璃板内表面涂上“”字形的7段透明电极,在下玻璃板内表面整个涂上导电层作公共电极(或称背电极)。

当给液晶显示屏上玻璃板的某段透明电极与下玻璃板的公共电极之间加上适当大小的电压时,该段极与下玻璃板上的公共电极之间夹持的液晶会产生“散射效应”,夹持的液晶不透明,就会显示出该段形状。例如给下玻璃板上的公共电极加一个低电压,而给上玻璃板内表面的a、b段透明电极加高电压,a、b段极与下玻璃板上的公共电极存在电压差,它们中间夹持的液晶特性改变,a、b段下面的液晶变得不透明,呈现出“1”字样。

如果在上玻璃板内表面涂上某种形状的透明电极,只要给该电极与下面的公共电极之间加一定的电压,液晶显示屏就能显示该形状。笔段式液晶显示屏上玻璃板内表面可以涂上各种形状的透明电极,如图7-12所示横、竖、点状和雪花状,由于这些形状的电极是透明的,且液晶未加电压时也是透明的,故未加电时液晶显示屏无任何显示,只要给这些电极与公共极之间加电压,就可以将这些形状显示出来。(www.xing528.com)

3.多位笔段式液晶显示屏的驱动方式

多位笔段式液晶显示屏有静态和动态(扫描)两种驱动方式。在采用静态驱动方式时,整个液晶显示屏使用一个公共背电极并接出一个引脚,而各段电极都需要独立接出引脚,如图7-14所示,故静态驱动方式的液晶显示屏引脚数量较多。在采用动态驱动(即扫描方式)时,各位都要有独立的背极,各位相应的段极在内部连接在一起再接出一个引脚,动态驱动方式的液晶显示屏引脚数量较少。

动态驱动方式的多位笔段式液晶显示屏的工作原理与多位LED数码管、多位真空荧光显示器一样,采用逐位快速显示的扫描方式,利用人眼的视觉暂留特性来产生屏幕整体显示的效果。如果要将图7-14所示的静态驱动液晶显示屏改成动态驱动液晶显示屏,只需将整个公共背极切分成五个独立的背极,并引出5个引脚,然后将五个位中相同的段极在内部连接起来并接出1个引脚,共接出8个引脚,这样整个显示屏只需13个引脚。在工作时,先给第一位背极加电压,同时给各段极传送相应电压,液晶显示屏第一位会显示出需要的数字,然后给第二位背极加电压,同时给各段极传送相应电压,液晶显示屏第二位会显示出需要的数字,如此工作,直至第五位显示出需要的数字,然后重新从第一位开始显示。

图7-14 静态驱动方式的多位笔段式液晶显示屏

4.检测

(1)公共背极的判断 由液晶显示屏的工作原理可知,只有公共背极与段极之间加有电压,段极形状才能显示出来,段极与段极之间加电压无显示,根据该原理可检测出公共背极。检测时,万用表拨至R×10kΩ挡(也可使用数字万用表的二极管测量挡),红黑表笔接液晶显示屏任意两引脚,当液晶显示屏有某段显示时,一支表笔不动,另一支表笔接其他引脚,如果有其他段显示,则不动的表笔所接的为公共背极。

(2)好坏检测 在检测静态驱动方式笔段式液晶显示屏时,万用表拨至R×10kΩ挡,将一支表笔接液晶显示屏的公共极引脚,另一支表笔依次接各段极引脚,当接到某段极引脚时,万用表就通过两表笔给公共背极与段极之间加电压,如果该段正常,该段的形状将会显示出来。如果液晶显示屏正常,各段显示应清晰、无毛边;如果某段无显示或有断线,则该段极可能有开路或断极;如果所有段均不显示,可能是公共背极开路或液晶显示屏损坏。在检测时,有时测某段时邻近的段也会显示出来,这是正常的感应现象,可用导线将邻近段引脚与公共背极引脚短路,即可消除感应现象。

在检测动态驱动方式笔段式液晶显示屏时,万用表仍拨至R×10kΩ挡,由于动态驱动液晶显示屏有多个公共背极,检测时先将一支表笔接某位公共背极引脚,另一支表笔依次接各段引脚,正常时各段应正常显示,再将接位公共背极引脚的表笔移至下一个位公共背极引脚,用同样的方法检测该位各段是否正常。

用上述方法不但可以检测液晶显示屏的好坏,还可以判断出各引脚连接的段极。