液晶驱动电路与面板修复线路架构

1、液晶驱动液晶驱动电路与面电路与面板修复板修复线路架构线路架构介绍介绍1. 电电在液晶上的应用在液晶上的应用2. 驱动电路架构驱动电路架构3. 修复线路架构修复线路架构目 录电在液晶上的应用液晶特性液晶是具有流动特性的物质(1)在液晶两端施加电压会使得液晶旋转(2)液晶旋转程度与电压大小相关(3)不同液晶材料旋转特性不同未加电场前施加电场后Vcom (CF側電極側電極)- - - -+- - - -Vpixel (TFT側電極側電極)Vcom+- - - -+- - - -Vpixel正極性驅動正極性驅動Vpixel Vcom負極性驅動負極性驅動Vpixel Vcom4 4V V7V7V4 4V

2、 V1V1V+3V+3V-3V-3V液晶需要以正负交流方式驱动液晶驱动实际应用会固定一边的电压改变这边的电压光源光源垂直偏光板垂直偏光板玻璃电极玻璃电极玻璃电极玻璃电极液晶液晶水平偏光板水平偏光板液晶与亮度的关系光源光源垂直偏光板垂直偏光板玻璃電極玻璃電極玻璃電極玻璃電極液晶液晶水平偏光板水平偏光板暗暗亮亮施加不同电压，光的穿透率也会不同施加不同电压，光的穿透率也会不同正电压正电压负电压负电压光穿透率光穿透率液晶与亮度的关系(1)对应相同的穿透率与压差相关与极性无关(2)电压压差大到一个程度，光穿透率就会有极限暗暗亮亮控制电压控制液晶控制亮度控制色彩产生图像液晶面板组成TFT-LCD 驱动架构

3、Scan Line(控制TFT开关 )Data Line(控制電壓)TFT(薄膜电晶体)ITO透明電極(液晶电容)GDSData lineScan lineVcomVcomClcCstCgsVgVdVs施加电压打开开关施加电压打开开关液晶电容液晶电容储存电容储存电容液晶电容液晶电容TFT-LCD 驱动架构在正确的时间，给液晶正确的电压在正确的时间，给液晶正确的电压TFT-LCD 驱动架构电荷守恒原理：水杯水面示意图 (a)一开始水面等高 (b)其中一个水杯提高 (c)最后水位再度等高VcomVgVdVsVVghVglV = (Vgh - Vgl) * Cgs / (Cgs + Cst + Cl

4、c)1 line1 frame(1)(1)调整调整VcomVcom电压电压(2)(2)降低降低VghVgh与与VglVgl压差压差修改gate波型：电容耦合效应(feed-through)Q=CV驱动电路架构Control board:Control board:接收系统端的输入讯号，并输出数据讯号与控制讯号给 Data driver 与 Scan driver，其上还有电源线路与元件。X board:X board:传输从 Control board发出的数据讯号与控制讯号给 Data driver 与 Scan driver。Data driver:Data driver:经由 cell

5、上的 data line 输出电压，直接决定施加于液晶上的电压值。Scan driverScan driver：经由 cell 上的 scan line 输出电压，控制TFT的开与关。CellCell电路驱动各部单元注：某些机种 Control board 与 X board可合而为一。TCON 单元 :接收系统端的输入讯号，并输出数据讯号与控制讯号给 Data driver 与 Scan driver。DC/DC 单元 :接收一组输入电压，转换成各元件所需的电压。Gamma 单元 :提供多组固定电压，作为 Data driver 输出电压值的参考点。Vcom 单元 :提供一组固定电压，作为液

6、晶驱动压差的基准点。注：目前的设计可使用数位方式设定电压，且两个单元合而为一。电路驱动各部单元CellCellTCONTCONRGB dataRGB dataDataDataControl signal Control signal for Data driverfor Data driverControl signal Control signal for Scan driverfor Scan driverData driver 所需的控制讯号：(1) TP1: 告知 data driver 何时输出 data(2) POL:告知 data driver 输出正或负极性 data(3) S

7、TH:告知 data driver何时开始接收资料Scan driver 所需的控制讯号：(1) CKV: 告知 scan driver 扫描的频率(2) OE:告知 scan driver 何时开启TFT(3) STV:告知 scan driver何时开始动作TCON 单元STHSTHSTVSTV0V0V10V10V20V20V30V30V-10V-10VTP1TP1OEOEScan waveformScan waveformData waveformData waveformVGHVGHVGLVGL3.3V3.3V3.3V3.3VTCON TimingCellCellDC/DCDC/DC1

8、2V12VVGHVGHVGLVGL3.3V3.3VVDDAVDDAVDDAMVDDAM3.3V3.3V1.2V1.2V2.5V2.5V3.3V3.3VTCONTCONGammaGammaVcomVcomVDDAVDDA3.3V3.3VVcomVcomGammaGammaDC/DC 负责轉換電壓供給各單元：(1) Data driver(2) Scan driver(3) TCON(4) Gamma(5) VcomDC/DC 单元RedGreenBlueWhiteGray Scale0326496128160192224255Gamma curveGamma curveGrayGrayGrayG

9、rayGamma Gamma correction voltagecorrection voltageV-T curveV-T curve0000FFFF|Voltage|Voltage|TransmittanceTransmittance所需要的灰阶会对应到一组液晶所需要的灰阶会对应到一组液晶压差，压差，Gamma Gamma 单元即是绑定几组单元即是绑定几组电压点，修饰出我们需要的电压点，修饰出我们需要的 gamma gamma 曲线，另外也可稳住曲线，另外也可稳住 gamma gamma 电压不会飘移。电压不会飘移。Gamma 单元Gamma 单元Data driverData driv

10、erVDDAVDDAVDDAVDDAOPOPVDDAVDDATo cell data lineTo cell data line使用电阻串使用电阻串+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+设定特殊画面，使亮区都在同一极性，若设定特殊画面，使亮区都在同一极性，若VcomVcom非非最佳化则画面会有闪烁现象。最佳化则画面会有闪烁现象。Vcom 单元Flic

11、ker patternFlicker pattern正电压端点负电压端点液晶压差示意图：液晶压差示意图：正确的正确的VcomVcom电压电压正负极性交换输出时，压差相同，则亮度相同而不闪烁正负极性交换输出时，压差不同，则亮度也不同，会有闪烁不正确的不正确的VcomVcom电压电压Vcom 单元使用可变电阻使用可变电阻OPOPCellCellGDSData lineScan lineVcomVcomClcCstCgsVgVdVsVGHVGLVgh-VglGVONGVONGVOFFGVOFFVGHPVGHPVGHVGH切角电压单元注：已经有单一颗IC执行此动作，目前我们使用的 power IC 也已包含此功能。修复线路架构CellCellData driverParticle,Broken走其他路径断线(坏线)示意图Data driverOPOPX boardX boardEE EE 要确保输入与输出波型相同。要确保输入与输出波型相