LCD_TFT培训教材分析.ppt

2007年08月12日 TFT-LCD驱动电路和模块 1 引言 2 TFT-LCD驱动原理 3 TFT-LCD模块接口方式 4 TFT-LCD模块设计 5 TFT-LCD模块的结构 1. 引言 图2的Cs on gate与Cs on common的等效电路而gate走线, 顾名思义就是接到每一个TFT的gate端的走线, 主要就是作为gate driver送出信号, 来打开TFT, 好让TFT对显示电极作充放电的动作. 所以当下一条gate走线, 送出电压要打开下一个TFT时 ,便会影响到储存电容上储存电压的大小. 整块面板的电路架构 从图3中我们可以看到整片面板的等效电路, 其中每一个TFT与Clc跟Cs所并联的电容, 代表一个显示的点. 而一个基本的显示单元pixel,则需要三个这样显示的点,分别来代表RGB三原色. 2. TFT-LCD驱动原理 2. TFT-LCD直接驱动法（续1） 2.1 TFT-LCD驱动原理（续1） 2.1 TFT-LCD驱动原理（续2） 2.2 TFT-LCD的反转方式驱动原理 2.2 TFT-LCD的反转方式驱动原理（续1） 2.2 TFT-LCD的反转方式驱动原理（续2） 2.2 TFT-LCD的反转方式驱动原理（续3） 3. TFT-LCD器件的工作原理 3 TFT-LCD器件的工作原理（续1） 3. TFT-LCD器件的工作原理（续2） 3. TFT-LCD器件的工作原理（续3） 4. TFT-LCD器件参数的选择 5. TFT-LCD模块的几种结构应用 5. TFT-LCD模块的几种结构应用（续1） * * 首先我们来介绍由于Cs(storage capacitor)储存电容架构不同, 所形成不同驱动系统架构的原理.? Cs(storage capacitor)储存电容的架构 ??? 一般最常见的储存电容架构有两种, 分别是Cs on gate与Cs on common这两种. 这两种顾名思义就可以知道, 它的主要差别就在于储存电容是利用gate走线或是common走线来完成的. 在上一篇文章中, 我曾提到, 储存电容主要是为了让充好电的电压,能保持到下一次更新画面的时候之用. 所以我们就必须像在CMOS的制程之中, 利用不同层的走线, 来形成平行板电容. 而在TFT LCD的制程之中, 则是利用显示电极与gate走线或是common走线,所形成的平行板电容,来制作出储存电容Cs.? 图1就是这两种储存电容架构, 从图中我们可以很明显的知道, Cs on gate由于不必像Cs on common一样, 需要增加一条额外的common走线, 所以它的开口率(Aperture ratio)会比较大. 而开口率的大小, 是影响面板的亮度与设计的重要因素. 所以现今面板的设计大多使用Cs on gate的方式. 行驱动器控制每行像素点上的TFT开／关态，即提供TFT的栅扫描电压，可简单地开或关某一行所有的TFT，在这一时刻，只允许访问这一行的像素。 某一列驱动器则控制更新该列像素颜色的明暗程度。 为了防止液晶器件老化，在液晶显示像素上需要加正负电压驱动。 所谓直接驱动法是指在TFT-LCD的模块中列驱动器芯片“直接”提供交流电压且幅度可调。 其它的驱动方式是依靠系统中附加的芯片提供正负电压，列驱动器仅能使电压可调，而需附加芯片驱动公共电极(也称COM电极)。 一个典型的TFT-LCD显示器件，其显示像素上的信号通过行驱动器(Row Driver)和列驱动器(Column Driver)控制，其结构如右图所示。 每行和每列的交叉点有一个TFT (Thin Film Transistor)，TFT与一个显示单元相连接为像素。进一步的等效分析如下。 如上图所示，写入的电压由于补偿电容Cs和像素等效电容CLC的作用，在撤销写入后会自行保持一段时间，可以设定保持半帧；下半帧时，改变一下输入极性，即可以保证液晶处于交流驱动状态。 当 TFT晶体管的开、关比达到106 以上时，则可以满足液晶像素对通断比的要求。 驱动路数与 TFT晶体管特性有关，而与液晶的电光响应特性无关，这就彻底解决了液晶多路驱动的难题。 这种驱动方式没有半选通波形，因此也就没有交叉效应以及对比度下降等缺陷。 这种驱动也不受响应速度的影响，没有闪烁也没有拖尾。 为了得到多灰度多彩色的TFT-LCD，要求数据驱动器能够产生一系列满足灰度级要求的输出电压和显示多灰度的驱动方法。 而且，对于高质量的显示，要求驱动不能由于像元的串扰而引起图像失真。 目前用于TFT液晶屏，分辨率从VGA到SXGA的有4种反转驱动方法。 所谓“反转”方式，就是指加在像素点上的电压正负极性是交替变化的。 如下图所示： 图(a)是帧反