Technische Details zu LCDs

Das IF ist generell nur für schwarz/weiß- oder Graustufendisplays mit 640x480 Pixel geeignet. Diese Displays haben weitestgehend identische Anschlüsse. Allen gemeinsam sind folgende Signale:
Zeilen- und Bildsynchronimpulse S, CP1, CP2 
8 Datenleitungen für die Pixelwerte LD0...3, UD0...3
Spannungsversorgung GND, +5V, -23V
Die Bezeichnungen haben manche Hersteller mitunter anders gewählt, aber die Funktion ist immer diegleiche. Manche Displays von EPSON benötigen ein zusätzliches M- bzw. FRAME-Signal. Dieses Signal muß nach jedem Vollbild den Pegel wechseln, damit wird im LCD die wechselspannungsmäßige Ansteuerung des Panels erzeugt. Alle anderen Display erzeugen das Signal selbst aus dem S-Signal. Selten sind auf den Displays auch Jumper zu finden, wo man das M-Signal extern/intern wählen kann.

Die Pixeldaten sind bei allen Displays 8 Bit breit und beinhalten jeweils 4 Bit für die obere und 4 Bit für die untere Bildhälfte. Das macht die Ansteuerung auch nicht gerade einfach. Auch die Pixeldaten sind TTL, Graustufen muß man daher durch takten der Pixeldaten erzeugen.

Die Spannungsversorgung benötigt eine zusätzliche negative Spannung zwischen 20 und 24 Volt zur Kontrasteinstellung. Diese wird mit wenigen mA belastet, der Strom hängt aber stark vom Pixelmuster ab. Ein einfaches Poti wirkt sich deshalb in schwankendem Kontrast aus und man muß die Stellerei daher mit einer einfache Treiberstufe ergänzen. Auch hier gibt es Displays, die diesen Transistor bereits onboard haben.

Manche SHARP-LCDs haben das Signal DISP ON, das brückt man einfachstenfalls nach +5V.

Hier nun ein paar Datenblätter aus meiner Sammlung:
EPSON LCM 5644 epson.zip 167k
EPSON ECM 0557 ecm0557.gif 21k
SHARP LM64P803 sharp.zip 623k 
SHARP LM641541 lm641541.gif 82k
Die EPSON LCM5644 wurden auch unter HITACHI verkauft. Die Typenbezeichnung muß auch nicht bis auf jedes Zeichen identisch sein. So habe ich auch SHARP LM64P804 oder 805 gehabt, identisch mit dem P803.

Bei einem unbekannten Display kann man die Anschlußbelegung auch mit ein wenig Glück durch Probieren herausfinden. Folgende Vorgehensweise hat sich dabei gut bewährt. Zunächst ist zu klären, daß es sich tatsächlich um ein Graustufen-LCD handelt. Modernere Farb-LCDs erkennt man am Streifenmuster der Pixel, dazu muß das Display schräg gegen ein Licht gehalten werden. Plasmadisplays erkennt man häufig am Schmelzverschluß im Glaskörper sowie an einem gesonderten Stromversorgungsanschluß. Desweiteren haben Plasmadisplays eine Ansteuerplatine, auf der sich mehrere größere Elkos (Hochvolttypen) befinden. Farb-LCDs und Plasmadisplays sind für das ZX-IF leider nicht geeignet.

Ein weiteres deutliches Indiz ist der Displayanschluß, der bei den meisten LCDs 14 oder 15 Pins hat. Ausnahme: manche EPSON-Displays haben zwei Anschlüsse! Als nächstes sucht man sich die Stromversorungsleitungen. Dazu müssen ein paar Elkos auf der Treiberplatine des Displays ausfindig gemacht werden. Der Massepin liegt meist auf dem Gehäuse sowie an mehreren Elkos sowohl am (+) als auch (-) Pin. Mitunter findet sich auf dem Display ein bekannter Logikchip und man hat damit leicht Masse und auch die +5V Leitung gefunden. Dann gibt es immer einen Elko, der mit dem (+) Pin an Masse liegt, das (-) Pin dieses Elkos ist auf jeden Fall die Kontraststellspannung (-20 bis -24V). Die 8 Datenleitungen liegen meist zusammen und führen mitunter auf einen Chip, z.B. ein HCT245 Treiber oder ähnliches. Ist man soweit gekommen, dann bleiben eigentlich nur noch drei Leitungen für die drei Steuersignale übrig. Deren richtige Zuordnung findet man spätestens nach acht Versuchen heraus. Achtet man stets darauf, das Display nur sehr kurzzeitig anzuschalten (wenige Sekunden), sind keine Schäden am Panel selbst aufgrund chemischer Reaktionen durch fehlende Taktung zu befürchten. Elektrisch sind die Displays durch vertauschte Steuersignale nicht zerstörbar, sofern die Betriebsspannungen korrekt anliegen. Vorsicht: bei vertauschten Steuersignalen ziehen die Displays mitunter einen recht hohen Strom auf der negativen Kontrastspannung! Die negative Spannung sollte man daher stets beobachten bzw. den Wandler mit einer wirksamen Strombegrenzung betreiben.


last updated: 07/01, Kai Fischer, ZX-TEAM

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