COF-与-PIXEL-的驱动原理-WM.ppt

Nov 20 2008 Module 技术部SeminarCOF与PIXEL的驱动原理 Module技术部 Confidential Content 液晶显示器件的基本结构及显示原理 TFTPIXEL基本结构及等效电路 DriverIC的结构与驱动 COF与PIXEL的驱动相关 液晶显示器件的基本结构及显示原理 1 2 一 液晶显示器件的基本结构 1 偏振片2 玻璃基板3 公共电极4 取向层5 封框胶6 液晶7 隔垫物8 保护层9 ITO像素电极10 栅绝缘层11 存贮电容底电极12 TFT漏电极13 TFT柵电极14 半导体有源层15 TFT源电极及引线16 各向异性导电胶 ACF 17 COF18 驱动IC19 印刷电路板 PCB 20 T CON21 黑矩阵 BM 22 彩膜 CF 根据驱动原理分类驱动可以分为有源驱动和无源驱动 TFT LCD有源驱动 二 液晶显示器的显示原理 液晶显示器有源驱动的基本原理 是将液晶置于两片导电玻璃之间 靠两个电极间电场的驱动 引起液晶分子扭曲向列的电场效应 以控制光源透射或遮蔽功能 在电源关开之间产生明暗而将影像显示出来 若加上彩色滤光片 则可显示彩色影像 液晶显示器件的基本结构及显示原理 2 2 TFT LCD是在每个点上分别设置一个开关元件 进行选择性的驱动矩阵中的各个像素 可以实现显示画面的高分辨率化和高画质化 TFT LCD的每个像素点都是由集成在自身上的TFT来控的 它们是有源像素点 1 R G B称为亚像素 三基色组合形成各种颜色 能显示的颜色数是由RGB的数字信号的位数来决定的 2 三个亚像素 对应R G B三原色 组成一个像素 3 一个亚像素为一个点 以分辨率为1024 768的Panel为例共需要1024 768 3 RGB 个点来组成 N 2n R X2n G X2n B 23n n 数字数据的位数 bit N 能显示的颜色数 TFT单元像素基本结构及等效电路 一 像素的基本结构 一个点 TFT单元像素基本结构及等效电路 二 像素的等效电路 TFT型液晶显示器中 导电玻璃上网状的细小线路 电极由薄膜式晶体管所排列而成的矩阵开关 在每个线路相交的地方配有控制闸 各显示点控制闸配合驱动讯号动作 电极上之晶体管矩阵依显示讯号开启或关闭液晶分子的电压 使液晶分子轴转向而成 亮 或 暗 的对比 以晶体管开启和关闭的速率作为决定步骤 CommonElectrode 共用电极 Cs storagecapacitor存储电容让电容上的电压能保持到下一次更新画面的时刻 CLC 平行板电容上下两层玻璃基板所夹的液晶可以等效为电容ClC CLC不能够将电压保持到下一次再更新画面资料的时刻 开口率是指除去每一个像素的配线部 晶体管部 通常采用黑色矩阵隐藏 后的光线通过部分的面积和每一个像素整体的面积之间的比例 开口率越高 光线通过的效率越高 因为存储电容的设计不一样所以导致开口率不同 Csongate由于不必像Csoncommon一样 需要增加一条额外的common走线 所以它的开口率 Apertureratio 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 存储电容 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 TFT单元像素基本结构及等效电路 一 DriverIC的分类 DriverIC的结构与驱动 三 COF部件名称 二 COF的功能 DriverIC的结构与驱动 SourceDriverIC 源驱动器将信号控制电路送来的RGB信号的各6个比特显示数据以及时钟信号 定时顺序锁存并续进内部 然后此显示数据以6比特DA变换器转换成模拟信号 再由输出电路变换成阻抗 供给液晶屏的数据线 GateDriverIC 栅驱动器 栅极驱动电路将信号控制电路送来的时钟信号 通过移位寄存器转换动作 将输出电路切换成ON OFF电压 并顺次加到液晶屏上 T CON的定义T CON TimingController的简写 信号控制器 将从外部供给的数据信号 控制信号以及时钟信号分别转换成适合于驱动IC的数据信号 控制信号 时钟信号 它的功能是色度控制和时序控制 ControlSignal的种类ForSourceDriverICSTH StartHorizontal 行数据的开始信号CPH ClockPulseHorizontal 源驱动器的时钟信号 数据的同步信号 TPorLoad DataOutputfromDriverICtoPanel 数据从源驱动器到显示器的输出信号MPOL DataPolarityInversion 为了防止液晶老化 在液晶上的电压要求极性反转ForGateDriverICSTV StartVertical Gate开始CPV ClockPulseVertical Gate的同期信号OE1 OutputEnable GateOutputControlOE2 MultiLevelGate 多灰度等级用的信号 DriverICReceivedsignalorigin DriverIC的结构与驱动 DriverIC的结构与驱动 每一幀的時間為1 60 16 67ms一行扫描时间 1 60 1066 15 64us系统时钟频率 15 64us 1696 1 108MHz T CON Data Load SD1 SD2 SD3 SD8 1 384 385 768 769 1152 2689 3072 1R 128B 129R 256B 257R 384B 897R 1024B 2 1G Start XGALCDPanel 1024xRGBx768 GD1 GD2 GD3 CPV STV 1 768 257 LCD驱动模块构成图模块 DriverIC的结构与驱动 ShiftRegister 移位寄存器把串行输入的数据信号进行移位 以使数据总线中的显示数据依次送到每个显示Chanel Latch 数据锁存器接收并存储数据 SamplingLatch HoldLatch D ACon 数模转换器把显示信号的数字电压转换成驱动液晶屏的模拟电压 以Gamma电压 V0 V9 为基准电压 OutputBuffer 输出缓存器对输出电流进行增幅 使保证驱动电路能提供足够大的电流给负载 Panel SourceDriverIC DriverIC的结构与驱动 DriverIC的结构与驱动 ShiftRegister 移位寄存器把串行输入的数据信号进行移位 以使数据总线中的显示数据依次送到每个显示Chanel LevelShifters 电平转换器控制Gate向输出的状态为Von或者Voff OutputBuffer 输出缓存器对输出电流进行增幅 使保证驱动电路能提供足够大的电流给负载 Panel GateDriverIC 功能 1 确认栅引线上是否有电压2 TFT打开3 确认数据引线上是否有数据信号电压4 液晶分子偏转5 屏幕显示内容改变 驱动功能 DriverIC的结构与驱动 ForSourceDriverIC DriverIC的结构与驱动 STH StartHorizontal 水平数据的开始信号 代表了一行的开始CPH Clockpulsehorizontal 水平的时钟信号TPorLoad DataoutputfromDriverICtopanel 数据输出的控制信号MPOL DataPolarityInversion 极性反转控制信号Data R G B灰度数据 是数字数据 ForGateDriverIC DriverIC的结构与驱动 STV Startvertical 一列的开始信号 同样也是一帧的开始信号CPV Clockpulsevertical 列的时钟脉冲信号OE1 Outputenable 输出使能信号OE2 MultiLevelGate MLG输出控制信号 DataOutput GateOutput DriverIC的结构与驱动 COF与PIXEL的驱动 液晶分子不能够一直固定在某一个电压不变 不然时间久了 即使将电压取消掉 液晶分子会因为特性的破坏 而无法再因应电场的变化来转动 以形成不同的灰阶 液晶显示器内的显示电压就分成了两种极性 一个是正极性 而另一个是负极性 当显示电极的电压高于公用电极电压时 就称之为正极性 而当显示电极的电压低于公用电极的电压时 就称之为负极性 不管是正极性或是负极性 都会有一组相同亮度的灰阶 各种极性变换方式 它们有一个共通点 都是在下一次更换画面数据的时候来改变极性 以60Hz的更新频率来说 也就是每16ms 更改一次画面的极性 液晶极性变换时的电压驱动区分 公用电极电压固定不变 显示电极在正负极性中不停变换 公用电极电压不变 COF与PIXEL的驱动 公用电极电压不停变动 显示电极电压不变 公用电压进行一次很大 一次很小的变化 最大时比灰阶中最大的电压还大 而电压小的时候则要比灰阶中最小的电压还要小 分析不同公用电压驱动对So