LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹-課件

TFT-LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/261TFT-LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件20第一部分：了解TFTLCD光閥的概念平面場效應(yīng)管（TFT）TFT基板彩色濾光片LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/262第一部分：了解TFTLCD光閥的概念LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/263LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/263

（1）上偏光板【CFsidePolarizer】（2）彩色濾光片【ColorFilter】（3）配向膜【AlignmentlayerorPI（Polyimine）】（7）下偏光板【TFTsidePolarizer】（4）間隙子【Spacer】（5）液晶【LC（LiquidCrystal）】（6）Array基板【TFTsubstrate】（9）框膠【Sealant】（8）銀膠or銀點(diǎn)【AgPaste】（1）上偏光片（2）彩色濾光片（4）間隙（3）配向膜（5）液晶體（6）TFT板（7）下偏光片（9）框膠（8）銀膠LCD內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖面圖LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/264（1）上偏光板【CFsid光閥的概念1、光的偏極化

（如大圖所示）光可是做一種電磁波，以電場和磁場相互垂直而交互振蕩的方式向前傳播。電場在某個(gè)方向上振蕩，振蕩的幅度愈大，光所具有的能量愈大（見圖a）。在自然界中的光，光的能量分布在各個(gè)振蕩方向上(見圖b)。某個(gè)方向上振蕩的光可以分成兩個(gè)垂直方向上的分量(見圖c)，而自然界中的光既然由各振蕩方向的光所組成，故可以將兩個(gè)垂直方向上的分量加總，從而得到最簡單的方式來表示振蕩（見圖d）。LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/265光閥的概念1、光的偏極化（如大圖所示）光可是做一2、偏光片偏光片的作用，是讓在某個(gè)方向上振蕩的光通過，而把在其垂直方向上振蕩的光擋住。（也就是說：光的振蕩方向與偏振軸相平行的100%通過，而當(dāng)光的振蕩方向是處于平行與垂直之間時(shí)，只有部分光通過。通過的分量多少是由光的振蕩方向與偏振片其軸的夾角決定的。）自然光：沿著Z軸方向傳播，其振蕩方向是垂直與Z軸的各個(gè)方向。偏振片：其偏振軸是與X軸平行的。穿透光：是沿著Z軸方向傳播的，但是此光的振蕩方向只是平行與X軸的。LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/2662、偏光片偏光片的作用，是讓在某個(gè)方向上振蕩的3、偏光片組如下圖所示。第一塊偏振片也稱為起振片，僅讓在某個(gè)方向上振蕩的光通過。第二塊偏振片也稱為檢偏片，再把所通過的光擋住，既可以阻絕光的進(jìn)行。（此時(shí)從右側(cè)看檢偏片是沒有光線通過的，即是黑屏。）起偏片檢偏片LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/2673、偏光片組如下圖所示。第一塊偏振片也稱為起振片，僅讓在某個(gè)4、液晶的作用

液晶具有雙折射的特性，而且在不同的電場下，會(huì)有不同的排列方式。因此，當(dāng)光通過液晶時(shí)，會(huì)受其影響而改變或保持起振蕩方向。當(dāng)液晶不改變光的振蕩方向時(shí)，光無法通過第二塊偏振片而被關(guān)閉。而當(dāng)液晶將光的振蕩方向改變時(shí)，此時(shí)光可以分成兩個(gè)分量，雖有一個(gè)分量無法通過第二塊偏振片，但是仍然由一個(gè)分量可以通過第二塊偏振片，從而相當(dāng)于打開狀態(tài)。因此，可藉由施加電場來改變液晶的排列方式，來實(shí)現(xiàn)光閥的作用。LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/2684、液晶的作用液晶具有雙折射的特性，而且在5、電壓—透射率關(guān)系通過上面的介紹，我們非常清楚知道控制液晶的光閥的透射率，其最簡單最有效的一種控制方式：是利用施加電場來改變液晶分子的排列方式,而使得穿透液晶的光的相位隨之改變，即達(dá)到了控制光通量的目的--------“光閥”的功能（必須與偏光片組結(jié)合使用）。透射率T%電壓VTFTLCD電壓透射率關(guān)系IPS的意思：將液晶分子的長軸設(shè)定在與偏光片平行的方向上，藉由電場控制其旋轉(zhuǎn)角度，進(jìn)而改變透光率-------橫向控制模式從右圖可以看出，加在液晶兩極的電壓發(fā)生改變時(shí)，即可改變液晶光閥的透射率，這就是液晶光閥與電壓交互作用而制成顯示器的原理。TFTLCD的灰度等級(jí)是由電壓控制來設(shè)定的，所要顯示的灰度階度越多，電壓的控制就要越精確。而液晶模式的透射率對(duì)應(yīng)電壓的斜率愈大，電壓的控制也要愈精確。LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/2695、電壓—透射率關(guān)系通過上面的介紹，我們非常清楚知道控制液晶平面場效應(yīng)管（TFT）1、TFT的結(jié)構(gòu)與工作原理目前絕大部分的TFTLCD中所使用的平面場效應(yīng)管都是采用非晶硅（amorphoussilicon,a-Si:H）所制成的。非晶硅型TFT具有一個(gè)柵極（gate),一個(gè)源極(source),與一個(gè)漏極（drain),主要的結(jié)構(gòu)是一個(gè)非晶硅半導(dǎo)體薄膜，此半導(dǎo)體層與柵極電極之間隔著一個(gè)柵極絕緣層，此半導(dǎo)體層的兩端，各經(jīng)過一層N﹢型摻雜的非晶硅層，與源極與漏極電極相連接（實(shí)現(xiàn)歐姆連接）。

此結(jié)構(gòu)與金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管（MOSFET）非常相似，其工作原理也很相近。當(dāng)柵極施加正電壓時(shí)，會(huì)在半導(dǎo)體層產(chǎn)生吸引作用，形成電子溝道，使源極與漏極之間形成導(dǎo)通狀態(tài)；柵極電壓施加得愈大，吸引的電子也愈多，使得導(dǎo)通電源越大；而當(dāng)柵極施加負(fù)電壓時(shí)，會(huì)將半導(dǎo)體導(dǎo)中的電子排除，且因N+型非晶硅層的阻絕而無法吸引空穴，使源極與漏極之間形成關(guān)閉狀態(tài)。LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/2610平面場效應(yīng)管（TFT）1、TFT的結(jié)構(gòu)與工作原理2、TFT的電流—電壓特性如下圖所示，為典型的TFT電流—電壓特性曲線圖（漏極-源極之間的電壓差為10V），當(dāng)柵極電壓Vgs加至20V時(shí)，TFT的漏源極具有超過10的-6次方(A)的電流，當(dāng)柵極電壓Vgs為-5V至-15V時(shí),漏電流小于10的-12次方(A)。Ids/AVgs/VTFT的電流—電壓特性曲線圖注：TFT與MONFET的區(qū)別略！LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/26112、TFT的電流—電壓特性如下圖所示，為典型的TFTFT基板TFTLCD基板架構(gòu)示意圖

顯示器的畫面是由像素所組成，在TFTLCD中的每一個(gè)像素需可獨(dú)立是控制灰度等級(jí)。下圖所示是TFT基板的示意圖，其上面有許許多多的平面場效應(yīng)管按一定規(guī)則組成。每一個(gè)TFT的源極都接有一個(gè)平面，此平面就是控制液晶旋轉(zhuǎn)所加電壓的其中一個(gè)電極------稱為“像素電極”。而另一個(gè)電極是公用的-----稱為“公共電極”。Source線GDSGate線CstCLCComVgVsCgs數(shù)據(jù)線掃描線像素像元公共電極一個(gè)像元的等效電路圖LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/2612TFT基板TFTLCD基板架構(gòu)示意圖顯示器彩色濾光片彩色圖像的像素是由RGB三個(gè)基色組成的，而液晶光閥只是控制圖像的明暗，不能產(chǎn)生出彩色圖像，故彩色的LCD屏是采用附加彩色濾光片（又稱“濾色膜”如下圖）的方法來實(shí)現(xiàn)彩色圖像的還原。彩色濾光片在水平方向上均勻分布了多組能濾出RGB三基色的濾光片，將其精確的放置于LCD的面板上（紅色濾光片與TFT板的R像元電極一一對(duì)應(yīng)；綠色濾光片……。）。在各像元的灰度等級(jí)按要求獨(dú)自的改變后，穿透濾光片就得到像素中該像元所對(duì)應(yīng)基色的亮、色度的參數(shù)，該基色信息與其它兩個(gè)基色的參數(shù)相混合，即可還原出此像素的值。進(jìn)而還原出原始的彩色畫面。彩色濾光片示意圖LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/2613彩色濾光片彩色圖像的像素是由RGB三個(gè)基色第二部分：TFTLCD的工作原理TFTLCD的工作方式極性反轉(zhuǎn)充電電壓范圍LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/2614第二部分：TFTLCD的工作原理TFTLCD的工作方式在TFTLCD中，每個(gè)像素有一個(gè)TFT管，其柵極（G)連接至水平方向的掃描線，漏極（D)連接至垂直方向的數(shù)據(jù)線，源極（S）連接至像素電極。（如圖）TFTLCD的工作方式工作過程說明：在水平方向上的同一掃描線上，所有的TFT管的柵極都是連接在一起，所以施加電壓是連動(dòng)的。在某一條掃描線上加上足夠高的電壓時(shí)，此線上所有的TFT皆會(huì)被打開，此條掃描線上的所有的像素電極與垂直方向上的數(shù)據(jù)線相連。對(duì)應(yīng)的視頻信息經(jīng)數(shù)據(jù)線給像素電極充得適當(dāng)?shù)碾妷?。接著（十幾微秒）施加足夠大的?fù)電壓，關(guān)閉TFT直到下次再重新寫入信號(hào)。在此期間電荷保存在液晶電容上。與此同時(shí)次一條掃描線上變?yōu)樽銐蚋叩恼妷骸?。如此依序?qū)⒄麄€(gè)畫面的視頻數(shù)據(jù)寫入，再重新自第一條重新寫入視頻信號(hào)（一般此重復(fù)頻率為60-240Hz）。1、TFTLCD工作流程LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/2615在TFTLCD中，每個(gè)像素有一個(gè)TFT管，極性反轉(zhuǎn)我們?cè)谟懻撘壕Ч忾y時(shí)，討論到以電場控制液晶分子排列從而達(dá)到控制透光率的問題。在此需要進(jìn)一步地加以討論，以解釋在LCD驅(qū)動(dòng)方式中很重要的“極性反轉(zhuǎn)”的概念。1、什么叫做“極性反轉(zhuǎn)”施加在液晶分子上的電場是有方向性的，若在不同的時(shí)間，以相反方向的電場施加在液晶上，即稱為“極性反轉(zhuǎn)”。（在一般情況下，電極的間距是為常數(shù)的，而電場方向?qū)?yīng)著電位差的正負(fù)號(hào)，因此“極性反轉(zhuǎn)”也就是意味著：對(duì)液晶分子兩端施加正負(fù)號(hào)相反的電位差。）LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/2616極性反轉(zhuǎn)我們?cè)谟懻撘壕Ч忾y時(shí)，討論到以電場控制2、為什么可以“極性反轉(zhuǎn)”液晶分子在電場中的電偶極矩與力矩：（圖a）（圖b）（圖a）與（圖b）是液晶分子在相反電場方向中的受力情況：1、在電場的作用下，分子上的自由電子會(huì)受正點(diǎn)極吸引而向正點(diǎn)極移動(dòng)。2、液晶分子在場強(qiáng)相同、電場方向相反的兩個(gè)電場中，力矩相等。3、在電場方向發(fā)生改變時(shí)，液晶分子的旋轉(zhuǎn)方向不變。液晶分子長軸的電偶極矩；液晶分子短軸的電偶極矩；液晶分子長軸的力矩；液晶分子短軸的力矩。LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/26172、為什么可以“極性反轉(zhuǎn)”液晶分子在電場中的電偶極矩與力矩：凈力矩公式：電極化率真空中的介電常數(shù)液晶分子短軸的介電常數(shù)液晶分子長軸的介電常數(shù)通過上面凈力矩的公式可以清楚的看到：在電場方向發(fā)生改變時(shí)，其凈力矩的值不變，即液晶分子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向是沒有改變的。因此電位差（電場）的極性方向改變時(shí)，并不會(huì)影響液晶的排列與透射率。所以可以采用“極性反轉(zhuǎn)”的方式來驅(qū)動(dòng)液晶分子的排列方式。LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/2618凈力矩公式：電極化率真空中的介電常數(shù)液晶分子短軸的介電常數(shù)3、為什么必須要有“極性反轉(zhuǎn)”

液晶的驅(qū)動(dòng)必須要以“極性反轉(zhuǎn)”方式來驅(qū)動(dòng)，有下述兩個(gè)原因：（1）取向膜的直流阻絕效應(yīng)；（若采用直流方式驅(qū)動(dòng)液晶，其絕大部分的電壓差會(huì)產(chǎn)生在取向膜上，無法改變液晶分子的排列方式，因而也不能控制光閥。）（2）可移動(dòng)離子與直流殘留。（若采用直流方式驅(qū)動(dòng)液晶，可移動(dòng)離子會(huì)趨向其中一個(gè)電極運(yùn)動(dòng)，一只移動(dòng)到液晶與取向膜的界面，從而被獲取在此界面上。導(dǎo)致與原先的電壓-透射率關(guān)系發(fā)生改變。------稱為“直流殘留”。致使屏幕的某部分出現(xiàn)“彩色異?！被颉昂诎摺?。）注：原理介紹略LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/26193、為什么必須要有“極性反轉(zhuǎn)”液晶的驅(qū)動(dòng)必須要4、像素陣列極性反轉(zhuǎn)的方式常見的像素陣列極性反轉(zhuǎn)的方式有：幀反轉(zhuǎn)、列反轉(zhuǎn)、行反轉(zhuǎn)和點(diǎn)反轉(zhuǎn)四種。LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/26204、像素陣列極性反轉(zhuǎn)的方式常見的像素陣列極性充電1、充電與放電電流像素電位的設(shè)定，在顯示器運(yùn)作的過程中，并不是由零點(diǎn)位開始（只有剛開機(jī)才是），而是由前一次更新時(shí)所設(shè)定的點(diǎn)位開始。在采用極性反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)方式時(shí)，像素電位的極性在相鄰幀中其極性是相反的。當(dāng)前一次的極性為負(fù)時(shí)，所需設(shè)定的電位極性便是正的，因此，需要對(duì)液晶電容做“充電”；而當(dāng)前一次的極性為正時(shí)，所需設(shè)定的電位極性便是負(fù)的，因此，需要對(duì)液晶電容做“放電”?！胺烹姟钡那闆r：前一次像素極性為正，數(shù)據(jù)線上所設(shè)定的電位極性是負(fù)的，因此，像素電極為漏極電壓Vd，而數(shù)據(jù)線電極為源極電壓Vs,由于放電過程中數(shù)據(jù)向上的電位為定值，所以柵極—源極電壓（Vgs）亦為固定值。掃描線信號(hào)線RONROFF液晶保持電容GDS放電：為負(fù)值、為固定值LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/2621充電1、充電與放電電流像素電位的設(shè)定，在顯示器“充電”的情況：前一次的像素極性為負(fù)，數(shù)據(jù)線上所設(shè)定的電位極性是正的，因此，像素電極為源極電壓Vs,而數(shù)據(jù)線電極為漏極電壓Vd，由于像素電位會(huì)隨著充電過程的增加而會(huì)逐漸的上升（Vs不是一個(gè)固定值），所以柵極—源極電壓Vgs會(huì)逐漸的變小，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使充電電流有較為明顯的變小，導(dǎo)致對(duì)液晶電容的充電時(shí)間變長。Source線GDSGate線CstCLCComVgVsCgs充電：為正值、為固定值LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/2622“充電”的情況：前一次的像素極性為負(fù)，數(shù)據(jù)線上所設(shè)定的電位極2、充、放電時(shí)間我們以屏的物理分辨率1366×768×60為例，此液晶屏的每一行的充電時(shí)間約為：1÷（768×60）=21.67(us).然而事實(shí)上，真正的充電時(shí)間要小于21.67（us）。原因：1、配合視頻數(shù)據(jù)信號(hào)的傳送時(shí)間，在完成一次畫面更新之后，下一個(gè)畫面的數(shù)據(jù)并不會(huì)立即送入到面板，而是會(huì)有一段空白時(shí)間；類似地，正在完成一行像素?cái)?shù)據(jù)寫入之后，下一行數(shù)據(jù)也不會(huì)立即進(jìn)行寫入，也會(huì)留下一段空白時(shí)間---此空白時(shí)間需依據(jù)所采用的視頻系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)而定；2、由于信號(hào)的延時(shí)效應(yīng)，需要提早發(fā)出關(guān)閉信號(hào)，是真正有效的充電時(shí)間縮短。注:對(duì)像素電極的充、放電時(shí)間必須小于液晶屏的真正的充電時(shí)間！從而要保證TFT的漏-源極電流，故要保證Vgs的足夠高！LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/26232、充、放電時(shí)間我們以屏的物理分辨率1366電壓范圍1、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)IC電壓范圍在TFTLCD中灰度等級(jí)越高，需要數(shù)據(jù)控制IC的控制精確度越高。如6bit（64個(gè)灰度階梯）驅(qū)動(dòng)所需的最小灰階控制電壓約為30mv左右，而8bit(256個(gè)灰階）驅(qū)動(dòng)所需的最小灰階控制電壓約為8mv左右。這個(gè)最小電壓與液晶的電壓-透射率特性有直接的關(guān)系。在實(shí)際的TFTLCD驅(qū)動(dòng)上，為了達(dá)到極性反轉(zhuǎn)（以液晶驅(qū)動(dòng)需要5V為例），會(huì)把公共電極設(shè)定在5V左右的電壓。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)部分若輸出正極性的電壓設(shè)定在5-10V，而輸出為負(fù)極性的電壓設(shè)定在0-5V，因此數(shù)據(jù)線上最大的充電電壓范圍為0-10V。這個(gè)電壓范圍會(huì)隨所使用的液晶驅(qū)動(dòng)電壓而有所不同。如IPS（橫向電場驅(qū)動(dòng)）模式的液晶需要較大的電壓，其數(shù)據(jù)線上的充電電壓范圍為0-14V。LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/2624電壓范圍1、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)IC電壓范圍在TFT2、公共電極電壓范圍上面我們所介紹的是公共電極接到固定電位時(shí)，其電極電壓值一般設(shè)定在數(shù)據(jù)線電壓的對(duì)稱中心。而在實(shí)際使用時(shí)，考慮到TFT的寄生電容對(duì)像素電壓的影響，直流公共電極電壓一般設(shè)定在4.8V左右（在數(shù)據(jù)線上的電壓范圍為0-10V變化時(shí)）。液晶屏的公共電極的驅(qū)動(dòng)方式只要有兩種：（1）如上所述的是固定的；（2）是變動(dòng)的。在公共電極接固定電位時(shí)，數(shù)據(jù)線上的電壓變化范圍較大，這樣對(duì)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)IC的選擇與功率消耗的降低都是非常不利的。而采用“公共電極電壓調(diào)變”的方式，就可以彌補(bǔ)上面的不足。公共電極兩種驅(qū)動(dòng)方式的比較圖：（下頁）LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/26252、公共電極電壓范圍上面我們所介紹的是公共電極接公共電極的電壓正極性負(fù)極性公共電極的電壓正極性負(fù)極性公共電極接固定電壓時(shí)：公共電極接變動(dòng)電壓時(shí)：在公共電極采用“電壓調(diào)變”方式驅(qū)動(dòng)時(shí)，其電壓要求在高電位時(shí)，要比灰階中的最大電壓還要大，在低電位時(shí)，要比灰階中的最小電壓還要小才行。此方式的缺點(diǎn)：制作與電路的復(fù)雜度相對(duì)較高，成本也較高。LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/2626公共電極的電壓正極性負(fù)極性公共電極的電壓正極性負(fù)極性公共電極3、掃描驅(qū)動(dòng)IC電壓范圍Source線GDSGate線CstCLCComVgVsCgs在TFT打開的時(shí)間內(nèi)，其漏源極應(yīng)能夠通過足夠的電流給像素電容充電，所以柵-源極電壓要大于截止電壓到一定程度，對(duì)于一般而言，柵-源極電壓通常會(huì)設(shè)定到10V以上。在充電過程時(shí)，源極電壓Vs并不是定值，很有可能Vs與Vd都在接近10V的情況。從而會(huì)導(dǎo)致柵-源極電壓Vgs小于10V的情況。所以，Vg通常設(shè)定到20V以上。為了關(guān)閉TFT，需使柵-源極電壓小于TFT的截止電壓。而公共電極在直流驅(qū)動(dòng)時(shí)，Vs最低為0V；公共電極在為調(diào)變驅(qū)動(dòng)時(shí)，Vs最低為-5V。所以，Vg電壓要設(shè)定在-5V一下。LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/26273、掃描驅(qū)動(dòng)IC電壓范圍Source線GDSGate線CVgh,Vgl:行驅(qū)動(dòng)的開關(guān)電壓LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/2628Vgh,Vgl:行驅(qū)動(dòng)的開關(guān)電壓LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課第三部分：TFTLCD驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡介掃描驅(qū)動(dòng)部分?jǐn)?shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路時(shí)序控制電路LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/2629第三部分：TFTLCD驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡介掃描驅(qū)動(dòng)部分?jǐn)?shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電TFTLCD面板r校正參考電壓時(shí)序控制電路公共電極參考電壓電壓源轉(zhuǎn)換電路數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)板掃描驅(qū)動(dòng)板............電源圖像信號(hào)注：虛線框內(nèi)就是邏輯板所包含的內(nèi)容！TFTLCD驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)示意圖LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/2630TFTLCD面板r時(shí)序公電數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)板掃描驅(qū)動(dòng)板...掃描驅(qū)動(dòng)部分

掃描驅(qū)動(dòng)電路的作用是決定掃描線開/關(guān)的狀態(tài)，基本上屬于數(shù)字型的電路，其框架如下：由移位寄存器（shiftregister）、邏輯運(yùn)算器（logic）、電位轉(zhuǎn)移器(levelshifter)、數(shù)字緩沖放大器（digitalbuffer）組成。LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/2631掃描驅(qū)動(dòng)部分掃描驅(qū)動(dòng)電路的作用是決定掃描線開掃描驅(qū)動(dòng)電路子系統(tǒng)概觀示意圖LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/2632掃描驅(qū)動(dòng)電路子系統(tǒng)概觀示意圖LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件21、移位寄存器（shiftregister）

作用：將垂直方向掃描的同步信號(hào)（Vsync）送入第一級(jí)移位寄存器，再利用垂直方向的時(shí)鐘信號(hào)（Vclock）控制每一個(gè)移位寄存器輸出狀態(tài)的時(shí)間，即可循序地逐條輸出是否要開啟對(duì)應(yīng)掃描線的邏輯狀態(tài)。（移位寄存器可以設(shè)計(jì)成上下兩個(gè)方向都可以掃描。其供電電壓一般為3V或5V即可。）移位寄存器輸出、入波形示意圖：LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/26331、移位寄存器（shiftregister）作2、邏輯運(yùn)算器（logic）作用：主要是利用outputenable信號(hào)來縮短掃描線充電時(shí)間，以避免信號(hào)延遲的影響。（一般有3V或5V電壓即可。）雙脈沖掃描邏輯運(yùn)算電路波形示意圖：LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/26342、邏輯運(yùn)算器（logic）作用：主要是利用ou3、電位轉(zhuǎn)移器(levelshifter)作用：將3v/0v或5v/0v的低邏輯電壓，轉(zhuǎn)移到TFT柵極所需的20V以上的高開電壓與-5V一下的低關(guān)電壓。電位轉(zhuǎn)移器輸入、輸出波形示意圖：4、數(shù)字緩沖放大器（digitalbuffer）

作用：若以電位轉(zhuǎn)移器的輸出直接驅(qū)動(dòng)掃描線，其驅(qū)動(dòng)能力可能不夠，因此，加上數(shù)字緩沖放大器，目的是增加驅(qū)動(dòng)能力。LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/26353、電位轉(zhuǎn)移器(levelshifter)作用：將3v/0數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路的復(fù)雜性比掃描電路要多得多。作用：是產(chǎn)生出顯示圖像所需的控制電壓。數(shù)字驅(qū)動(dòng)電路的基本功能區(qū)塊示意圖：LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/2636數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路的復(fù)雜性比掃描電路要多得多。作用：是數(shù)字驅(qū)動(dòng)電路的動(dòng)作示意圖數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路的動(dòng)作方式：經(jīng)由移位寄存器（S/R）的控制，以水平方向時(shí)鐘（Hclock）與水平方向掃描同步信號(hào)（Hsync）來控制其動(dòng)作時(shí)間，逐一開啟以閉鎖方式是想的第一組數(shù)據(jù)寄存器（lacth1）將n-1條掃描線上的像素所要顯示的數(shù)字化視頻數(shù)據(jù)依序存儲(chǔ)在其中，再將一整條掃描線上的像素所要顯示的數(shù)據(jù)，逐一地全部存儲(chǔ)在lacth1之后，配合下一個(gè)Hsnyc,將這些數(shù)據(jù)同時(shí)一起轉(zhuǎn)存到lacth2中。在此同時(shí)，將這些數(shù)字信號(hào)利用數(shù)/模轉(zhuǎn)換器（DAC）轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的像素電壓，在利用模擬緩沖放大器（buffer）放大其驅(qū)動(dòng)能力，最終將此電壓寫到像素電極上。再寫入像素電壓的同時(shí)，移位寄存器已經(jīng)在下一個(gè)Hsnyc的啟動(dòng)下，進(jìn)行第n條掃描線像素視頻數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)了（由于第n條的數(shù)據(jù)更新是存儲(chǔ)在lacth1,而第n-1條的電壓寫入是對(duì)應(yīng)到lacth2，因此可以同時(shí)進(jìn)行，這也是需要兩個(gè)寄存器的原因。LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/2637數(shù)字驅(qū)動(dòng)電路的動(dòng)作示意圖數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路的動(dòng)作方式：經(jīng)由移位寄存1、移位寄存器在此的移位寄存器與掃描驅(qū)動(dòng)電路中所用的是相同，但是工作的頻率會(huì)快上百倍。實(shí)際頻率：我們以6bit的LVDS信號(hào)(5組）、屏的物理分辨率1024*768*60Hz為例來估算。每條線開啟時(shí)間約為：1/60HZ/768=21.7(ms)掃描開啟時(shí)間內(nèi)5組要傳送:1024*RGB*6bit=18432(bit)其中每一條線上要傳送：18432bit/5=3686.4(bit)估計(jì)數(shù)據(jù)移位寄存器的工作頻率約為：3686.4bit/21.7ms=170MHz2、數(shù)據(jù)寄存器這里存儲(chǔ)的是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。是使用兩個(gè)反相器輸出與輸入互接形成的閉鎖（lacth）來記憶。以6bit的1024*768屏為例：共需要6bit*1024*RGB*2組=36864（個(gè)）LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/26381、移位寄存器在此的移位寄存器與掃描驅(qū)動(dòng)電路中3、電位轉(zhuǎn)移器（levelshifter）圖中的L/S區(qū)塊，表示的是電位轉(zhuǎn)移器。作用就是將數(shù)據(jù)寄存器輸出的低電位提升。如:將0V-5V提升為0V-14V。4、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器（DAC）在此，我們也可以將其稱為“電壓選擇器”。如：電位轉(zhuǎn)換器送出數(shù)字信號(hào)為100110時(shí)，DAC是輸出端Vout便會(huì)連接到V38；若數(shù)字信號(hào)為010011時(shí)，Vout便會(huì)接到V19。如此，就可以將數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成用以驅(qū)動(dòng)像素電極的模擬電壓。LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/26393、電位轉(zhuǎn)移器（levelshifter）圖中我們知道液晶驅(qū)動(dòng)時(shí)需要極性反轉(zhuǎn)，所以必須提供正負(fù)兩個(gè)極性的電壓，若極性反轉(zhuǎn)的方式是幀反轉(zhuǎn)或是行反轉(zhuǎn)，由于同時(shí)間的驅(qū)動(dòng)電壓是同極性的，可以利用改變V0-V63的電壓來改變電壓極性。但若是采用列反轉(zhuǎn)或是點(diǎn)反轉(zhuǎn)，由于同時(shí)間的驅(qū)動(dòng)電壓不是同極性的，因此需要兩組電壓選擇器各由V0+-V63+和V0_-V63_來產(chǎn)生Vout+和Vout_。改變參考電壓源兩組參考電壓源與電壓選擇器LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/2640我們知道液晶驅(qū)動(dòng)時(shí)需要極性反轉(zhuǎn)，所以必須提供正

TFTLCD的電壓-透射率關(guān)系，會(huì)隨著液晶模式的不同而改變。為了讓驅(qū)動(dòng)IC可以適用于液晶模式的顯示器，將參考電壓驅(qū)動(dòng)IC的外部參數(shù)以產(chǎn)品來設(shè)定。若是以這樣的做法，參考電壓的數(shù)目，會(huì)隨著顯示灰階的增加而增加。以6bit反轉(zhuǎn)型顯示器為例：所需的電壓包括正負(fù)極性會(huì)有128組。為了兼顧驅(qū)動(dòng)IC的通用性與合理的參考電壓數(shù)目，會(huì)將大范圍的參考電壓由外部設(shè)定，而將較細(xì)部電壓放在驅(qū)動(dòng)IC內(nèi)部產(chǎn)生。利用電阻分壓來產(chǎn)生所需要的像素驅(qū)動(dòng)電壓：LCD面板驅(qū)動(dòng)介紹ppt課件2021/3/2