TFTLCD驅(qū)動(dòng)原理介紹培訓(xùn)0314

1、TFT-LCD驅(qū)動(dòng)原理介紹李想2013年3月25日目目 錄錄總結(jié)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)TFT-LCD領(lǐng)域最新技術(shù)背光模組什么是TFT-LCD培訓(xùn)目的圖像顯示原理TFT-LCD面板組成謝謝培訓(xùn)目的培訓(xùn)目的 本次培訓(xùn)的目的在于讓大家了解TFT-LCD驅(qū)動(dòng)的基本原理，從而進(jìn)一步了解車(chē)載電子產(chǎn)品中TFT-LCD顯示屏的基本應(yīng)用。為產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)，讓我們?cè)O(shè)計(jì)的產(chǎn)品更穩(wěn)定，可靠。什么是什么是TFT-LCDTFT-LCDTFT（Thin Film Transistor） 薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管。 LCD（ Liquid Crystal Display ）液晶顯示器。 a-Si TFT active matrix LCD

2、非晶硅薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管主動(dòng)矩陣式液晶顯示器 Anti-Glare 防眩板 使原玻璃反光表面變?yōu)閱」饴瓷浔砻??？墒狗垂庥绊懩：?，防止眩光以外還使反亮度下降，減少光影，防眩產(chǎn)品表面防腐、防劃傷性能強(qiáng)。TFT-LCDTFT-LCD面板組成面板組成TFTPolarizer 偏光板 CFPolarizer 偏光板 PCBALight Guide燈管LC cellLC： Liquid Crystal 液態(tài)晶體。CF：Color Filter彩色濾光片。 分R、G、B 三種顏色的濾光片。L/G： Light Guide導(dǎo)光板。TFT-LCDTFT-LCD面板組成面板組成TFT-LCDTFT-LCD面板組成

3、面板組成液晶層結(jié)構(gòu)1.液晶可以被光穿透，并影響光的偏振性；2.液晶分子兩端加的電壓不同，液晶分子的翻轉(zhuǎn)程度不同， 根據(jù)液晶角度的不同透過(guò)光的偏振性也不同；3.液晶必須以交流信號(hào)驅(qū)動(dòng)，長(zhǎng)時(shí)間維持某一極性液晶分子可能遭受破壞。4.VCOM是液晶分子偏轉(zhuǎn)的參考電壓 要求要穩(wěn)定,對(duì)液晶顯示有直接影響開(kāi)開(kāi)関関打打開(kāi)開(kāi)開(kāi)開(kāi)関関閉閉合合液晶液晶TFT-LCDTFT-LCD面板組成面板組成G1G2G3GmGm-1S1S2S3Sn-1 SnSource線存儲(chǔ)電容Gate 線液晶電容TFTTFTTFT結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)背光模組背光模組 背光模組主要用來(lái)提供液晶面板均勻，高亮度的光源，由于TFT-LCD非自發(fā)光,因此需外加光

4、源。目前市場(chǎng)主要有兩種背光模組：1.LED發(fā)光二級(jí)管。2.冷陰極射線管。主要功能：提供液晶面板平面光源，提供適當(dāng)?shù)幕叶?，色度，飽和度，視角等。圖像顯示原理圖像顯示原理 一副圖像是由一個(gè)個(gè)像素(pixel)構(gòu)成。圖像顯示原理圖像顯示原理圖像顯示原理圖像顯示原理玻璃電極Data LineScan LineONOFFOFFOFF首先開(kāi)啟第一行，其它關(guān)閉圖像顯示原理圖像顯示原理然后關(guān)閉第一行，電壓已經(jīng)固定所以顯示顏色也已固定，開(kāi)啟第二行其余保持關(guān)閉。ONOFFOFFOFF圖像顯示原理圖像顯示原理顏色深度：6 bit屏：26 x 26 x 26 = 262,1448 bit屏28 x 28 x 28 =

5、 16,777,216256 Color8（R）*8（G）*4（B）=256 ColorHigh Color32（R）*64（G）*32（B）=65536 ColorFull Color64（R）*64（G）*64（B）=262144 ColorTrue Color256（R）*256（G）*256（B）=16777216 Color驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)VcomVgVdVsVVghVgl1 line1 frameV數(shù)據(jù)電壓傳輸過(guò)程。GDSData lineVcomClcCstCgsVdVs V = (Vgh-Vgl) Cgs+Cst +ClcCgs(Vd-Vgh)Cgs+(Vd-Vst)Cst+(

6、Vd-Vcom)Clc=(Vs-Vgl)Cgs+(Vs-Vst)Cst+(Vs-Vcom)Clc V =Vd-Vs驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)視頻信號(hào)傳輸波形。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)V+Voltage-VoltageTransmittanceVdVsVcomOptimized Vcom for each gray 液晶本身感受到的電壓Vcom與Gamma電壓之間的壓差。但實(shí)際上，每一灰階是由Vcom與倆正負(fù)周期Gamma Voltage組成。所以當(dāng)正負(fù)周期的壓差不一樣時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生Flicker的現(xiàn)象。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)TimingControllerData DriverTFT-LCD Panel

7、Scan DriverRGB pixelSTHSTVDC/DCConverterGammaCorrectionVcc1. Timing Controller(TCON)2. Gamma Correction3. DC/DC Converter驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)Gamma1Gamma2Gamma3Gamma4Gamma10VREFGAMMA電壓的產(chǎn)生：一般補(bǔ)償曲線： 目前面板產(chǎn)業(yè)面臨獲利與市場(chǎng)成長(zhǎng)瓶頸，面板廠、設(shè)備廠商、材料廠商不斷地在制程與產(chǎn)品技術(shù)上進(jìn)行改良，并朝兩大方向進(jìn)行：1，針對(duì)有成長(zhǎng)潛力的應(yīng)用提升面板的 附加值。2，針對(duì)成熟的應(yīng)用不斷降低成本。十大重要制程技術(shù)的發(fā)展：1，

8、LTPS（低溫多晶硅）。2，IGZO（金屬氧化物半導(dǎo)體）。3，OptICal Alignment（光配向）。4，Advanced Resolution Exposure（高分辨率曝光）。 5，Advanced LC Mode（新液晶配方）。6，SHA（高開(kāi)口率）。7，Low Resistance Metalization（低阻抗性金屬材料）。8，COA（Color FiLTEr On Array）。9，Thin Mother Glass（薄玻璃基板）。10，BM Width Reduction（黑色矩陣寬幅縮減）等等。TFT-LCDTFT-LCD領(lǐng)域最新技術(shù)領(lǐng)域最新技術(shù)2008-2015 LT

9、PS和IGZO高分辨率背板的產(chǎn)量 （單位：千平方米）TFT-LCDTFT-LCD領(lǐng)域最新技術(shù)領(lǐng)域最新技術(shù) 智能手機(jī)和平板電腦爆發(fā)式成長(zhǎng)，使得LTPS（low temperature polySILicon低溫多晶硅技術(shù)）和IGZO（indium gallium zinc oxide組成的非結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體技術(shù)）等生產(chǎn)高分辨率顯示器技術(shù)更為重要。這些TFT技術(shù)采用高移動(dòng)速率半導(dǎo)體材料以減小TFT維度，提高光穿透率。分辨率超過(guò)每英寸230像素（230 PPI）的液晶面板，如蘋(píng)果的Retina Display，高光穿透率可以使能耗降到最低，使可攜式設(shè)備可長(zhǎng)時(shí)間使用而不用充電。由于平板顯示獲利壓力大，面板廠商轉(zhuǎn)而投入快速發(fā)展的可攜式應(yīng)用，并積極尋求各種可降低成本的策略。因此，高遷移率背板、光配向（optical alignment）、高分辨率曝光技術(shù)（high resolution lithography）和先進(jìn)的液晶模塊組合預(yù)計(jì)將在今年成為最重要的生產(chǎn)技術(shù)?！彼械募夹g(shù)都在于如何提高面板的光穿透率。一般而言只有4-9%的背光能夠穿過(guò)到前端顯示屏，為達(dá)亮度指標(biāo)會(huì)因此要求高強(qiáng)度的光源；另外，背光模塊是大尺寸液晶模塊中成本占比較高的單一組件。因此，通過(guò)提高光穿透率，面板商就可以降低能耗和成本。廠商們期待真正好的新技術(shù)是能夠提高光穿透率同時(shí)不降低良率。面板商和其供貨商都在努力開(kāi)