專利名稱：一種采用微處理器的顯示效果穩(wěn)定的lcd的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及液晶顯示器應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體而言是涉及一種采用微處理器的在全工業(yè)溫度范圍(_40°C +85°C)內(nèi)保持穩(wěn)定顯示效果的LCD(Liquid Crystal Display, 液晶顯示器)。
背景技術(shù)：
目前，IXD在手機(jī)、家電、工業(yè)產(chǎn)品等顯示領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，其原理是在兩片平行的玻璃當(dāng)中放置液態(tài)的晶體，兩片玻璃中間有許多垂直和水平的細(xì)小電線，透過通電與否來控制液晶分子改變方向，將光線折射出來產(chǎn)生畫面。然而液晶分子的活性受環(huán)境溫度的影響較大，在不同的溫度下，液晶分子的偏轉(zhuǎn)角度不同，從而影響顯示效果，造成對比度嚴(yán)重下降(高溫)或響應(yīng)速度大大降低(低溫)。為了解決這個(gè)問題，常用的方法是采用純硬件電路對IXD的驅(qū)動電壓進(jìn)行溫度補(bǔ)償。這種方法雖然簡單，而且能夠使IXD在高溫和低溫時(shí)的顯示效果得到一定改善，但是由于簡單硬件電路不能輸出LCD在各溫度點(diǎn)所需要的最佳電壓，所以無法讓LCD得到最適宜的補(bǔ)償。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種在全工業(yè)溫度范圍(_40°C ^+85°C )內(nèi)保持清晰、穩(wěn)定的顯示效果的IXD。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種采用微處理器的顯示效果穩(wěn)定的IXD，包括IXD、MCU (Micro Control Unit，微處理器)、電壓調(diào)節(jié)模塊和溫度檢測模塊，其中所述溫度檢測模塊的信號輸出端與MCU的溫度信號接收端相連，所述溫度檢測模塊檢測LCD的溫度并將溫度信號傳輸給所述MCU ；所述MCU輸出的PWM (Pulse Width Modulation，脈寬調(diào)制)信號經(jīng)過電壓調(diào)節(jié)模塊調(diào)節(jié)后與LCD的電源輸入端相連；所述電壓調(diào)節(jié)模塊包括低通濾波器、誤差放大器和輸出電路，所述低通濾波器由電阻Rl和電容C組成，所述電阻Rl的A 端與MCU的PWM信號輸出端相連，電阻Rl的B端與電容C的一端相連，所述電容C的另一端接地，所述電阻Rl的B端還與電阻R2的一端相連，所述電阻R2的另一端與誤差放大器的反向輸入端相連，所述誤差放大器的正向輸入端連接有參考電壓Vref (Voltage Reference) 的正端，所述參考電壓Vref的負(fù)端接地，所述誤差放大器的輸出端與輸出電路的控制輸入端相連，所述輸出電路的電壓輸出端通過電阻R4與誤差放大器的反向輸入端相連，從而形成負(fù)反饋，所述誤差放大器的反向輸入端還與電阻R3的一端連接，所述電阻R3的另一端接地，所述電壓調(diào)節(jié)模塊的輸出電路的電壓輸出端與所述LCD的電源輸入端相連，為LCD提供電能。本實(shí)用新型采用的電壓調(diào)節(jié)模塊將MCU輸出的PWM信號經(jīng)過低通濾波處理后變?yōu)橹绷骺刂齐妷?，然后加到誤差放大器反向輸入端，對直流反饋信號進(jìn)行干預(yù)，達(dá)到自動連續(xù)改變輸出電壓的目的，實(shí)現(xiàn)對LCD驅(qū)動電壓的最佳補(bǔ)償，使LCD的顯示效果在全工業(yè)溫度范圍內(nèi)保持清晰、穩(wěn)定。[0006]在本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，溫度檢測模塊為溫度傳感元件。在本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選實(shí)施方式中，溫度傳感元件為熱敏電阻。在本實(shí)用新型的再一種優(yōu)選實(shí)施方式中，電壓調(diào)節(jié)模塊中低通濾波器截止頻率小于 5Hz。在本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，電壓調(diào)節(jié)模塊中電阻Rl的阻值范圍為 10ΚΩ 51ΚΩο在本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選實(shí)施方式中，電壓調(diào)節(jié)模塊中電阻R2的阻值范圍為 50ΚΩ 510ΚΩ。本實(shí)用新型具有的有益效果本實(shí)用新型利用電壓調(diào)節(jié)模塊將MCU輸出的PWM信號經(jīng)過低通濾波處理后變?yōu)橹绷骺刂齐妷海缓蠹拥秸`差放大器反向輸入端，對直流反饋信號進(jìn)行干預(yù)，最終達(dá)到隨溫度自動連續(xù)改變輸出電壓的目的，實(shí)現(xiàn)對LCD驅(qū)動電壓的最佳補(bǔ)償，使LCD的顯示效果保持穩(wěn)定。

圖1是本實(shí)用新型的采用微處理器的顯示效果穩(wěn)定的LCD結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案、及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖對本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示，采用微處理器的顯示效果穩(wěn)定的IXD包括IXD、MCU、電壓調(diào)節(jié)模塊和溫度檢測模塊，其中所述溫度檢測模塊的信號輸出端與MCU的溫度信號接收端相連，所述溫度檢測模塊檢測LCD的溫度并將溫度信號傳輸給所述MCU ；所述MCU輸出的PWM信號經(jīng)過電壓調(diào)節(jié)模塊調(diào)節(jié)后與LCD的電壓輸入端相連；所述電壓調(diào)節(jié)模塊包括低通濾波器、誤差放大器和輸出電路，所述低通濾波器由電阻Rl和電容C組成，所述電阻Rl的A端與MCU 的PWM信號輸出端相連，電阻Rl的B端與電容C的一端相連，所述電容C的另一端接地，所述電阻Rl的B端還與電阻R2的一端相連，所述電阻R2的另一端與誤差放大器的反向輸入端相連，所述誤差放大器的正向輸入端連接有參考電壓Vref的正端，所述參考電壓Vref的負(fù)端接地，所述誤差放大器的輸出端與輸出電路的控制輸入端相連，所述輸出電路的電壓輸出端通過電阻R4與誤差放大器的反向輸入端相連，從而形成負(fù)反饋，所述誤差放大器的反向輸入端還與電阻R3的一端連接，所述電阻R3的另一端接地，所述電壓調(diào)節(jié)模塊的輸出電路的電壓輸出端與所述LCD的電源輸入端相連，為LCD提供電能。在本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，溫度檢測模塊為溫度傳感元件，在根據(jù)本實(shí)用新型的一種更加優(yōu)選的實(shí)施方式中，溫度傳感元件為熱敏電阻。在本實(shí)施方式中，電壓調(diào)節(jié)模塊的誤差放大器可以為但不限于任何實(shí)現(xiàn)誤差放大功能的器件，具體可以是分離元件放大器、獨(dú)立的集成運(yùn)算放大器，還可以是集成在普通可調(diào)型直流穩(wěn)壓集成電路之中的專用誤差放大器。本實(shí)用新型電壓調(diào)節(jié)模塊中一階RC低通濾波器的結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)，其截止頻率應(yīng)小于5Hz，電阻Rl的阻值范圍為IOK Ω飛IK Ω，電容C的取值可根據(jù)下述公式計(jì)算1/(2 Π XR1XC)彡 5 Hz。電阻R2通常取Rl的5 10倍，在本實(shí)施方式中，電阻R2的阻值范圍為 50ΚΩ 510ΚΩ。電阻R3和電阻R4的取值主要取決于所需的輸出電壓范圍，具體可根據(jù)如下的輸出電壓公式進(jìn)行計(jì)算和設(shè)計(jì) Vout=Vref+R4 X [Vref/R3- (Duty X Vp-Vref) /R2]，其中，Duty 為 MCU 輸出的 PWM 信號的占空比，0彡Duty ( 100%，Vp為PWM信號高電平的電壓值，在計(jì)算時(shí)設(shè)定R2 >> R1。 溫度檢測模塊實(shí)時(shí)檢測IXD的表面溫度并將溫度信號傳輸給所述MCU，MCU根據(jù)溫度信號輸出相應(yīng)占空比的PWM信號到電壓調(diào)節(jié)模塊。本實(shí)用新型通過調(diào)整MCU輸出的PWM 信號的占空比Duty，不需要手工調(diào)節(jié)硬件電路就能實(shí)現(xiàn)對電壓調(diào)節(jié)模塊輸出電壓Vout的連續(xù)調(diào)節(jié)，從而提高了電壓調(diào)節(jié)模塊的響應(yīng)速度和自動化程度，為用戶帶來了方便。在本實(shí)用新型的采用微處理器的顯示效果穩(wěn)定的IXD工作時(shí)，溫度檢測模塊檢測 LCD的溫度，并將LCD溫度升高的信號傳輸給MCU。當(dāng)環(huán)境溫度變高時(shí)，MCU通過提高輸出 PWM信號的占空比，從而使電壓調(diào)節(jié)模塊向LCD輸出的電壓降低，最終降低了液晶分子的活性，從而達(dá)到補(bǔ)償和穩(wěn)定LCD顯示效果的目的。溫度下降時(shí)的處理方向則完全相反。表1是本實(shí)用新型IXD的最佳工作電壓Vout與環(huán)境溫度T的關(guān)系表，由于采用不同材料、不同工藝制作的LCD具有不同的最佳工作電壓Vout值，本專利只列舉了本實(shí)施方式中的LCD的最佳工作電壓Vout與環(huán)境溫度T的關(guān)系，若有類似專利只作數(shù)值的改變則仍在本專利的保護(hù)范圍內(nèi)。從表中可見，為了使LCD在各溫度點(diǎn)都達(dá)到最佳的顯示效果，不僅 LCD的工作電壓需要隨環(huán)境溫度的改變而改變，而且在不同的溫度點(diǎn)，使LCD達(dá)到最佳顯示效果的最佳電壓值Vout是唯一確定的，其與溫度T的關(guān)系也是非線性的，采用簡單純硬件電路不可能對LCD進(jìn)行最佳的溫度補(bǔ)償，而本實(shí)用新型LCD的工作電壓采用微處理器控制， 能夠?qū)崿F(xiàn)最佳的溫度補(bǔ)償。表1 IXD的最佳工作電壓Vout與環(huán)境溫度T的關(guān)系表。
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權(quán)利要求1.一種采用微處理器的顯示效果穩(wěn)定的IXD，包括IXD、MCU、電壓調(diào)節(jié)模塊和溫度檢測模塊，其特征在于所述溫度檢測模塊的信號輸出端與MCU的溫度信號接收端相連，所述溫度檢測模塊檢測LCD的表面溫度并將溫度信號傳輸給所述MCU ；所述MCU輸出的PWM信號經(jīng)過電壓調(diào)節(jié)模塊調(diào)節(jié)后與LCD的電源輸入端相連；所述電壓調(diào)節(jié)模塊包括低通濾波器、誤差放大器和輸出電路，所述低通濾波器由電阻Rl和電容C組成，所述電阻Rl的A端與MCU 的PWM信號輸出端相連，電阻Rl的B端與電容C的一端相連，所述電容C的另一端接地，所述電阻Rl的B端還與電阻R2的一端相連，所述電阻R2的另一端與誤差放大器的反向輸入端相連，所述誤差放大器的正向輸入端連接有參考電壓Vref的正端，所述參考電壓Vref的負(fù)端接地，所述誤差放大器的輸出端與輸出電路的控制輸入端相連，所述輸出電路的電壓輸出端通過電阻R4與誤差放大器的反向輸入端相連，從而形成負(fù)反饋，所述誤差放大器的反向輸入端還與電阻R3的一端連接，所述電阻R3的另一端接地，所述電壓調(diào)節(jié)模塊的輸出電路的電壓輸出端與所述LCD的電源輸入端相連，為LCD提供電能。
2.如權(quán)利要求1所述的一種采用微處理器的顯示效果穩(wěn)定的LCD，其特征在于所述溫度檢測模塊為溫度傳感元件。
3.如權(quán)利要求2所述的一種采用微處理器的顯示效果穩(wěn)定的LCD，其特征在于所述溫度傳感元件為熱敏電阻。
4.如權(quán)利要求1所述的一種采用微處理器的顯示效果穩(wěn)定的LCD，其特征在于所述電壓調(diào)節(jié)模塊中低通濾波器截止頻率小于5Hz。
5.如權(quán)利要求1所述的一種采用微處理器的顯示效果穩(wěn)定的LCD，其特征在于所述電壓調(diào)節(jié)模塊中電阻Rl的阻值范圍為IOK Ω飛IK Ω。
6.如權(quán)利要求1所述的一種采用微處理器的顯示效果穩(wěn)定的LCD，其特征在于所述電壓調(diào)節(jié)模塊中電阻R2的阻值范圍為50ΚΩ飛10ΚΩ。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種采用微處理器的顯示效果穩(wěn)定的LCD，包括LCD、MCU、電壓調(diào)節(jié)模塊和溫度檢測模塊。溫度檢測模塊實(shí)時(shí)檢測LCD的表面溫度并將溫度信號傳輸給所述MCU，MCU根據(jù)溫度信號輸出相應(yīng)占空比的PWM信號到電壓調(diào)節(jié)模塊，電壓調(diào)節(jié)模塊的輸出電壓與LCD的電源輸入端相連。本實(shí)用新型利用電壓調(diào)節(jié)模塊將MCU輸出的PWM信號經(jīng)過低通濾波處理后變?yōu)橹绷骺刂齐妷?，然后加到誤差放大器反向輸入端，對直流反饋信號進(jìn)行干預(yù)，最終達(dá)到隨溫度自動連續(xù)改變LCD電源電壓的目的，實(shí)現(xiàn)對LCD驅(qū)動電壓的最佳補(bǔ)償，從而使LCD的顯示效果在很寬的溫度范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。
文檔編號G09G3/36GK202142278SQ201120224830
公開日2012年2月8日 申請日期2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月29日
發(fā)明者劉德鋒, 張長偉, 顏云華 申請人:重慶徐港電子有限公司