《屏原理图介绍》

1、屏原理图简介,2014年02月12日,LCD驱动电路架构 Control Board + X Board + Y Board Control Board + X Board X+C Board X+C Board double scan COG GOA G0A+Dual Gate GOA + Triple Gate,LCD Panel,LCD cell,Y board,Control board,XL board,XR board,COF,FFC,Control Board + X Board + Y Board,LCD Panel,LCD cell,Control board,XL boar

2、d,XR board,Control Board + X Board,LCD Panel,LCD cell,Control+X board,X+C(Control) Board,LCD Panel,LCD cell,Control+X board,X+C(Control) Board- Double scan,COG( Chip On Glass,GOA( Gate On Array,LCD Panel,LCD cell,Control+X board,GOA + Dul gate,LCD Panel,LCD cell,Control+X board,GOA + Triple gate,屏框架

3、图,Power电路框架图,Gate电路介绍,Application Gate driver for TFT LCD Features 2-level output gate driver for TFT LCD panel 240/256/263/270 channel output selectable Maximum +40V output driving voltage Bi-directional data shift capability 200KHz maximum operation frequency(由输入到输出的建立时间决定） High voltage CMOS proce

4、ss technology(IC所使用的工艺） TCP or COF,2. Pin map & definition,Note: 1. Dummy pins 在应用中可以让其floating 2. L/R, MODE1, MODE2 pins在电路内部分别直接接到了VDD和VSS,Dummy pins,1.3 Gate IC diagram,扫描驱动电路示意图,3.1 Signal definition,CPV：gate IC的时钟信号 OE：当OE=H时，所有output输出low， 当OE=L时，output按时序正常输出，可以避免相邻两天scan line相继打开时，两行数据之间的相互影

5、响。 /XAO：电压检测结果信号（电压低于某一阈值时，/XAO=H，电压高于某一阈值时，/XAO=L），通过reset IC产生；当/XAO=L时， output按时序正常输出，当/XAO=H时，所有output输出high，优先级高于OE，主要用于关机的时候，打开panel上所有的TFT，让面板的电荷放掉，防止出现关机残影。 STVx(x=1 or 2)：scan line开始line-by-line打开的始发脉冲信号,扫描信号示意图 without OE,扫描信号示意图 with OE,Application diagram,Shift register,Logic,L/R STV2 ST

6、V1,OE XAO,TCON,DC/DC,Charge Pump,Reset IC,VDD,CPV,STVX,XAO,VGH,VEE,Gate IC internal,TFT 面板等效电路,Shift register,Shift register,Shift register,Shift register,Logic,Logic,Logic,OE,3. 3 Input buffer,为什么需要此模块？ TCON 送出的CPV信号需经过Xboard到达GATE IC，而上一颗IC的信号要经过玻璃上的走线送给下一颗IC，由于走线上存在寄生电阻、电容等，信号会被衰减，其驱动能力减弱，因此需要次模块

7、对信号进行整形，增加其驱动能力。如右图所示,3.2 shifter register,动作机理 每经过一个时钟（此处的时钟信号为CPV的上升沿）周期，便将其输入级的逻辑状态传送到输出级,从而成为下一级的输入，对应到TFT-LCD的操作方式就是周而复始的地打开或关闭扫线。 时钟信号CPV的作用 控制每个移位寄存器输出状态的时间，即可循序的逐条输出是否要开启对应扫描线的逻辑状态。 为什么需要L/R信号 扫描驱动电路在现实面板中位置的摆放方式不确定，第一条扫描线也许在最上方，也可能在最下方，所以，考虑到驱动IC的通用性，将移位寄存器设计成上下两个方向都可以扫描，由L/R信号来决定扫描的方向,移位寄存

8、器输入输出波形示意图,3.3 level shift,为什么需要电位转移？ 通常，开关像素TFT所需的电压20V以上和-5V以下，而我们的逻辑信号只有3V到0V左右 level shift可即时地将3V/0V的低电压逻辑准位，转移到开关像素TFT所需要20V或以上的高开电压与-5V或以下的低关电压。如下图所示,3.4 Output buffer,为什么需要buffer电路 考虑到扫描线的负载（具有很大的等效电阻和电容，如Application diagram 一页中所示），若以电位移转器的输出直接驱动扫描线，驱动能力不够，使电容的充放电时间增长，延迟时间增大，因此，需要再加上缓冲放大器，增加驱

9、动能力； 由于要放大的只是数字信号，如下图所示，因此，只需要加一些偶数级（或奇数级）的数字反相器即可,缓冲放大器示意图（以偶数级为例,4. Power ON/OFF sequence,考虑到IC电路内部的latch up，应用时，我们要保证电源上电和下电必须遵守以下顺序 power on: VDDVEEVGH power off: VGHVEEVDD,Source 电路介绍,Application Source driver for TFT LCD Features Output: 720/690/684/642 output channels. Power of LCD driving vo

10、ltage: 6.5 13.5V. Output dynamic range: 0.2 VDDA-0.2V. Power consumption of analog circuit: 15mA. Power for logic circuit: 2.3 3.6V. 6-bit resolution / 64 gray scale. Dot and N-line inversion display function. VGMA1 VGMA14 for adjusting gamma correction. Mini-LVDS input interface for low EMI. Minimu

11、m mini-LVDS input swing level (CLKP/N, DATAP/N) is 100mV VCC3.0V. Cascade function with bi-direction shift control. Package: COF,Source电路介绍,一、Source IC的作用 将T-CON输出的数字信号转换为模拟信号 二、下图是COF电路的接法,双向移位寄存器,双向移位寄存器,数据暂存器,数据暂存器,电位转移器,电位转移器,DAC,DAC,Buffer,Buffer,DIR(左右扫描控制,TP1(闩锁信号,POL(极性反转控制,CLK(水平方向时钟信号,数据接收

12、器,视频信号输入,R,G,B,TFT LCD,校正参考电压,数位部分,类比部分,Application diagram,S/R,Latch 1,Latch 2,L/S,DAC,Buffer,S/R,Latch 1,Latch 2,L/S,DAC,Buffer,S/R,Latch 1,Latch 2,L/S,DAC,Buffer,CLK,DIR,H sync,逐一写入第n条扫描线的数据,储存第n-1条扫描线的数据,数据信号,校正参考电压,Pixel,Pixel,Pixel,Pixel,Pixel,Pixel,第n-1条扫描线,第n条扫描线,Application diagram,Shift re

13、gister,作用：经DIR控制移位寄存器的方向，以CLK、 H sync来控制逐一开启数据 暂存器，把显示数据储存到其中。 CLK: Source IC的时钟信号 DIR：控制移位寄存器的方向 H sync : 水平扫描同步信号 应用： 面板的数据线的第一条有可能在最右方也有可能在最左方，为了增加data driver的通用性， 所以Shift register都设计成双向的,DAC,作用 把数字信号数据转换成用以驱动液晶显示多种灰阶的电压,DAC架构例图,a)改变参考电压源,b)两组电压选择,IC internal,PCB circuit,TCON board 简介(6,Latch & L

14、evel Shifter,Latch作用：储存一条扫描线上的数据。 Latch需要的数量：以6-bit的1024 X 768 XGA的面板为例，需要 6-bit X 1024 X RGB X 2组 = 36864 个 Latch。 为什么需要Latch2？ 当第n-1行扫描线上的像素开始充电时，就可以开始把第n行扫描线上的信号存储到latch1 上。如果没有Latch2，只有等第n-1行扫描线上的像素充完电后，才能开始存储第n行扫描线上 的数据，浪费了时间,为什么需要电位转移？ 因为在DAC中，选择gamma电压时，打开相应的MOS，3.3V电压不够，要提升到VAA，所以要加LS,Analog

15、 buffer,为什么需要buffer电路 由于像素驱动电压是靠电阻分压的方式产生的，电阻的比例决定电压，因此，在温度改变或IC制程变动时，并不影响电压分压；然而，电阻的绝对值却会影响功率消耗与驱动能力。所使用的电阻绝对值愈大，电阻分压所消耗的功率越小，但愈容易受到负载的影响而使参考电压改变，为了降低功率消耗，必须使用较高的电阻绝对值，并设法减小参考电压的负载，所以需要加上缓冲放大器，增加驱动能力； 由于要放大的是模拟信号，一般会使用运算放大器来实现，输出电压与输入电压相同，但是具有更大的驱动能力,Buffer 符号图,数据传输模式,为什么使用差分信号 在高频率下传输数字数据(0V表示逻辑0，

16、3.3V表示逻辑1)，会产生很高的电磁辐射能量干扰其他电子元件的正常运作，所以减小电压，降低EMI，但是受到外界的干扰很大，于是使用差分信号,差动信号传输示意图,Vhigh,Vlow,T-CON电路介绍,一、T-CON电路的要点 1.PI电阻的选择 2.LVDS、Mini LVDS的匹配电阻选择,T-CON电路介绍,一、T-CON电路的作用 1.LVDS到Mini-LVDS的转换 2.产生source、gate等相关控制信号 3.对视频数据进关算法处理，如FRC、OD、ACC,T-CON电路介绍,FRC算法,LVDS数据重排,系统时钟,BIST画面发生器,存储T-CON code,产生相关的控

17、制信号，如POL、STV、LD,相关配置寄存器,T-CON电路介绍,一、EEPROM EEPROM作用：T-CON CODE T-CON CODE包含 T-CON的Timing、ACC、FRC、OD 二,屏驱动电路图片,Source,Gate,X+C board,屏电源电路图片,BUCK电路,Boost电路,Charge pump电路,Power电路框架图,boost,Charge pump,Charge pump,Gamma,VCOM,buck,LDO,T-CON,Gate,Source,Vin,VAA,VGH,VGL,VG,Vcom,Cell,屏电源电路图片,BUCK电路,Boost电路,Charge pump电路,Gamma电路介绍,一、Gamma电路为Source提供转换需要的电压 二、下图是数字Gamma的接法,GAMMA电路介绍,一、Gamma电压 Gamma电压是灰阶的选取电压，决定灰阶的亮暗程度 二、Gamma电路接法：Gamma电路是在Gamma IC里面内