《LCD驱动原理》PPT课件.ppt

,Module Team,10. 03. 12,LCD 驱动原理 基础,Rev 0.0,Contents, LCD Display 分类,Liquid Crystal Display,PM LCD,AM LCD,TN,STN,AFLCD,a-Si TFT,Poly-Si TFT,TFD,HTPS,LTPS,Twisted Nematic,Super Twisted Nematic,Antiferroelectric,Amorphous Si TFT,Thin Film Diode,High Temperature Poly Si TFT,Low Temperature Poly Si TFT,TFT : Thin Film Transistor,LCD 概要,QVGA : 320RGB240,LCD 概要, Resolustion (分辨率),竖线 : 320 X 3 (R/G/B) 横线 : 240 PIXEL (分辨率) : 320 X 240 = 76,800 Sub PIXEL (DOT ) : 320 X 3 X 240 = 230,400, Resolustion 种类,LCD 概要,“ 液晶标识装置. 利用随着认可电压液晶透视图的变化，各种装置中发生的多样电子信息变化，使变为开始信息传达的电子元件。 无自身发光性 不用借光，但是消费电力小，便携式可以广泛使用的平板显示。. ” (Nvaver百科词典),液晶,Color Filter,TFT array,Back light,LCD 概要, Liquid Crystal Display,上 Pol,下 Pol, TFT PANEL 构造 I,LCD PANEL, TFT PANEL 构造 II,LCD PANEL,上 Glass - Common 电压 下 Glass - Data 电压 (COG Source 输出) - Gate 电压 (COG Gate 输出),Spacer,LCD PANEL,Gate 电压输入时 TFT ON TFT ON 时, 电流从Source移动到 Drain 通过Source进入, Data 电压储存在 Storage Cap中维持电压 根据储存在Storage Cap的电压和上 Glass的 Common 电压电界现象 液晶回转, 以此光亮调节, TFT PANEL 运作原理 ,LCD PANEL, TFT PANEL 运作原理 ,LCD PANEL, TFT PANEL 运作原理 ,LCD PANEL, TFT PANEL 运作原理 ,LCD PANEL, TFT PANEL 运作原理 ,为了PNL PIXEL 驱动所需的电压,LCD PANEL, TFT PANEL 种类 : 根据液晶区分,- TN (Twisted Nematic) - STN (Super TN) - OCB (Optically Compensated Bend Mode) 为了不变化，随着歪斜地起来状态的光学特征看的方向 从使用3角度的光学补偿到 3角度方向为折射率均等的方式. - VA (Vertical Alignment) 在电压未得到认可的时候 ，液晶从基板到竖直的立着遮住光；电压得到认可的时候，液晶下降使光能通过。应用 VA方式制作的技术 Fujitsu(社)的 MVA 方式, IBM 的 PVA 方式, 夏普的 ASV 方式. - IPS (In-Plane Switching) 现在LPL使用的技术从HITACHI到开发的技术,应答速度/视角 : TN VA, IPS,LCD Module, Module 构造,输入连接(INTERFACE) 是Set和Modul的连接部分. 由20 40 pin构成. 构成要素 - 数据信号 (418个) - 电子协议(传送方式) - 电源及 GND,驱动 IC 是驱动回路的核心要素. 由于使用半导体集成回路工程， 可构成小的大小的回路. 作用 (相似体信号生成) - Panel驱动数据生成 - Panel驱动信号生成 - Panel驱动电压生成,外装部品 (驱动IC用) - 为了驱动IC的运转的部品. 构成要素 - 电源安全化电容 - 电源电压生成电容 - Panel电压生成电容,Light Guide Plate 位于LC Panel 下层，以Panel 方向，起供给均匀的平面光 的作用 -LED / , Module DC Block,LCD Module, IC Outer Configuration,LCD Module,Power,Gate, Data Output,Interface,Power,Input, IC BLOCK Diagram,LCD Module,POWER,OUTPUT,Interface,LCD Module, IC BLOCK Diagram, INTERFACE,LCD Module, CPU interface - 接受从CPU中出现的Control Signal，控制 IC输入端的 Instruction/Data 方式 - 在存储器中 writing 后传达为可读性的 Module信号 RGB interface - Interface Signal是通过外部 Controller 在Module中传达为Direct的方式 - Data 信号是不功过 CPU 及 MPU的存储器，为了进来，要求高速信号处理的 录像体现 - 如果使用这种方式的话，Partial display, Scroll Function, Interlaced driving等形式不可使用,CPU Interface,RGB Interface,HOST,Interface,Memory,Gate/Data Driver,HOST,Interface,Gate/Data Driver,23 = 8 gray scales, Gray Scale Generation,LCD Module, 彩色 体现 (Bit 输入 决定),# of Color = 2n(R) 2n(G) 2n(B) N : # of data bits of LDI,3 bit = 8 - gray/RGB = 512 colors 4 bit = 16 - gray/RGB = 4,096 colors 5 bit = 25(R)26(G)25(B) = 65,536 colors 6 bit = 64 - gray/RGB = 262,144 colors 8 bit = 256 - gray/RGB = 16,777,216 colors,LCD Module, Gray Scale With a Linear L/C Voltage,通过人眼看 display的时候，随着透视率认识 gray level， 但是随着一定的电压 LEVEL下 透视率会出现非线性， 在这种情况下，Gray Scale也会出现非线性. 就这样，为了随Gray Scale 变更为均等的透视率的话和下面的一样。,LCD Module, Optimization of Gray Scale Curve,线型的 Gray Scale 出现透视率图表，视角上可以看到安定的 Gray体现，但是这种情况先, 视角变窄了。 也就是, 为了体现Gray Scale Curve宽阔的视角和均等的透视率 要Optimize.,LCD Module, (Gamma) - Correction of Gray Scale,使用gamma的每个企业虽然有差别， 大约使用 1.03.0差异. 随着液晶的特性不一样， 但是gamma 1.0 时 以正面为基准 20度以上 Gray Level Inversion发生，色相反 gamma 3.0时还是20度以上，色相反 一般地使用gamma 2.2 视角和透视率都具有良好的值,LCD Module, Waveform of Pixel driving Voltages,KickBack Voltage : TFT形成时 根据发生的寄生capacitance中，由发生的电压强 gate off时 V下降的电压 由于Even frame和 Odd frame的 kickback电压不一致，为了防止 Flicker， 认可Vcom，调节 Voffset (Vd+ + Vd-) 2,V = Vd-p,Voffset = -Vcom,LCD Module, Flicker是? - 由于可透视光的量的差异，开始时看到像一闪一闪的现象 发生原因 - (+)周期中的 V和 (-)周期中的V的大小不一样时 - Vcom的 Center电压高 或者 低时 / VcomH,VcomL电压高 或者 低的情况 - VdataH/VdataL的值高 或者 低 时,LCD Module, FLICKER, Pixel Driving Methods (1), 在液晶中相同极性的电压持续认可的话， charge 持续在液晶中聚集 随着DC性部分的残留 Contrast 会更高 或者变低。 为了解决这个问题 以Frame/Line/Dot或者 multi-line单位 变换极性 使driving Frame Inversion : 以一个 frame 为单位使变化极性 - 特征: Even/Odd Frame的 Vrms值出现差异时发生一闪一闪. Frame Rate高的时候，为了认知人的眼中中间值 看不到Flicker。 H-(V-) Line Inversion : 以 Line为单位，使变化极性 - 特征 : Even/Odd Term的 Vrms值出现差异时，不出现残像， 但是线编导下一行会产生 Flicker。 体现最容易，是一般的使用方法。 Dot Inversion : 翻转每个 Dot 极性 - 特征 : 在Flicker中具有很强的特征，但是体现复杂。,LCD Module, Pixel Driving Methods (2),LCD Module, Aperture Ratio & Black Matrix,在Unit Cell中 通过Backlight 会出现的部分的面积比 高，通过改善Panel光的透视率，提高 LCD画面的灰度， 同一水准的灰度中，提高吸引性 减少 Backlight 消费电力,Aperture Ratio ( 开口率),由于Unit cell的像素电极差异，挡住Backlight的透视，防止连接的 Color Filter 混色, 为了遮住TFT的光照射，在 Color Filter 基板上设置遮光膜 在Dark 状态下，遮住防止像素电极周边部分泄露的光，有提高 LCD的 Contrast Ratio的效果。,Black Matrix (B/M),LCD Module,Storage Capacitor Black Matrix Gate / Data Line TFT Area, Influential Factors in Aperture Ratio,LCD Module, Defect of TFT Array,LCD Module, TFT Arry Design For ESD Protection(1),为了防止在工程中发生的 ESD Defect，在Glass外部的数值 随着大电阻，起到电流向外逐出的作用。,LCD Module, TFT Arry Design For ESD Protection(2),在Line末端的 Bonding Pad，连接二极管在ESD外的过电流 ， 由Pad流入时，使电流分散，起到遮断从 panel端流入的作用， 在 ESD外的 Damage最小化。,LCD Module,- 别 称 -,像素 (畵素, pixel) 是? “电视或者传送照片等中，构成画面的最小单位的明暗的点。 画面整体的像素数越多(像素大小可变小)，可产生精密的详细的再现画面， 这变现为分辨率高.” (Naver百科词典) 另一方面, 在像素数固定的状态下，画面大小增加的话, 分辨率变低. COLOR FILTER 构成Display 画面的像素(pixel)中， R, G, B按色别各有一个,LCD 概要, Color Filter : 像素 Pixel 构成,Stripe 排列 - 设计 & CF工程间断 (直线 Data配电线) - 驱动回路间断 - 高清晰度 Data Display (Note PC, PC Monitor),Mosaic 排列 - 设计间断(直线 Data配电线) - 混色性优先 - 驱动回路复杂,Delta 排列 - 设计复杂(Zigzag Data配电线) - 很色性最优先 - 妨碍性 A/V用 Display (小型 TV), Color Filter : R/G/B 排列,LCD ,+,-,no,ne,LCD 概要,科学的特征 : 折射率异方性,电器特征 : 流传率异方性, 液晶的特征, 电界与液晶间的特征, 液晶的特征,OFF,ON,+,+,随电界液晶分子的排列变化。 随着液晶分析排列变化的程度, 决