当前位置:文档之家› 2.液晶显示器基本结构及显示原理

2.液晶显示器基本结构及显示原理


Csp
Clc
Rlc
Cs
Vs
馈入特性 △Vp Vsig.c Vcom Vp
0 第n帧
Vcom
Vg
保持特性 Vsig Voffset △Vp
第n+1帧
a-Si TFT在TFT-LCD中的作用 在 中的作用
功能: 1) 确认栅引线上是否有电压 引线上 2) TFT打开 打 3) 确认数据引线上是否有数据信 认数据引线上 号电压 4) 液晶分子偏转 5) 屏幕显示内容改变
液晶屏剖面图
驱动结构图
TFT-LCD阵列基板的整体基本布局 阵列基板的整体基本布局
d e c h c e
d
b
h a
h
f
g b h
i
a 像素显示区 b 扫描电极外引线(栅线外引线) c 信号电极外引线 扫描电极外引线(栅线外引线) d 短路环 e 转印电极和对盒标记 f 对版标记(套刻标记) 对版标记(套刻标记) g 切割标记 h 封盒胶框位置 i 液晶注入口
驱动电路的发展
① 多灰度化 发展过程:8灰度(512色) 16灰度(4096色) 发展过程: 灰度( 色 灰度( 色 灰度 灰度 64灰度(26万色)— 目前主流 灰度( 万色) 灰度 万色 256灰度(1670万色)— 发展方向 灰度( 万色) 灰度 万色 人眼对显示灰度的识别能力的极限为8比特 比特, ※ 人眼对显示灰度的识别能力的极限为 比特,因此 256灰 灰 度为显示的最终目标 ② 多路输出化 VGA用驱动 :384路(数据), 用驱动IC: ),256路(栅) 用驱动 路 数据), 路 优点:降低驱动 成本 简化连接工艺,缩短工时, 成本, 优点:降低驱动LSI成本,简化连接工艺,缩短工时, 降低模块成本
第二章 液晶显示器基本结构及显示原理
第一节 液晶显示器件的基本结构 第二节 液晶显示器的分类 第三节 液晶显示器的显示原理 第四节 液晶显示的驱动原理
第一节 液晶显示器件的基本结构
7 1 2 21 3
22 4 5 6
20 17
4 8 9 10 2 16 1 15 14 13 12 11
18 19
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 偏振片 玻璃基板 公共电极 取向层 封框胶 液晶 隔垫物 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 像素电极 栅绝缘层 存贮电容底电极 漏电极 柵电极 14.有机半导体有源层 15.TFT源电极及引线 16.各向异性导电胶(ACF)17.TCP 各向异性导电胶( 有机半导体有源层 源电极及引线 各向异性导电胶 ) 18.驱动 19.印刷电路板(PCB)20.控制 21.黑矩阵(BM)22. 彩膜(CF) 驱动IC 印刷电路板( 控制IC 黑矩阵( ) 彩膜( ) 驱动 印刷电路板 ) 控制 黑矩阵
有源驱动
有源矩阵液晶显示器( 有源矩阵液晶显示器(AM-LCD)是在每个像素上分别设置 ) 一个开关元件,进行选择性的驱动矩阵中的各个像素, 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. 实现显示画面的高分辨率化和高画质化
2、TFT的特性及功能
(a)
⑸ 公共电极驱动电路(Vcom回路) 公共电极驱动电路( 回路) 回路 数据驱动电路( - ⑹ 数据驱动电路(X-DRIVE) )
数据线驱动电路由多个数据驱动IC串联而组成。要求其输 数据线驱动电路由多个数据驱动 串联而组成。 串联而组成 出电压尽可能均匀,输出电压偏差应在± 左右。 出电压尽可能均匀,输出电压偏差应在±20mV左右。其功能为 左右 完成数据信号由串行- 完成数据信号由串行-并行的转换和提供适当的模拟电压给数 据线,并要求提供给液晶盒的电压值必须在时间平均上接近零, 据线,并要求提供给液晶盒的电压值必须在时间平均上接近零 尽量减少直流成分,以防液晶老化变坏。 尽量减少直流成分,以防液晶老化变坏。
⑶ 信号控制电路
信号控制电路由G/A组成 它将外部供给的数据信号、控制 组成,它将外部供给的数据信号 信号控制电路由 组成 它将外部供给的数据信号、 信号以及时钟信号分别转换成适合于数据和栅极驱动IC的 信号以及时钟信号分别转换成适合于数据和栅极驱动 的 数据信号、控制信号、时钟信号。 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,内含RAM。具有数据反转,像素极性反转功 时序控制,内含 。具有数据反转, 并具有自动刷新模式和老化用的图形。 能,并具有自动刷新模式和老化用的图形。
6、EMI(Electro Magnetic Interference)考虑
★ CISPR(国际无线电公害特别委员会)标准 (国际无线电公害特别委员会) A级标准:产业设备,比B级低 级标准:产业设备, 级低5db 级标准 级低 B级标准:情报设备,要求严格 级标准: 级标准 情报设备, 测定方法: 测定法 测定法, 测定法 测定方法:3M测定法,5M测定法
⑺ GAMMA校正电压电路 校正电压电路 ⑻ INVERTER电路 电路 扫描驱动电路( ⑼ 扫描驱动电路(Y-DRIVE) )
扫描驱动电路通常也是由多个栅极驱动IC串联而组成。它 扫描驱动电路通常也是由多个栅极驱动 串联而组成。 串联而组成 的功能是产生扫描信号,使每一扫描行依次导通 使每一扫描行依次导通。 的功能是产生扫描信号 使每一扫描行依次导通。它主要由移 位寄存器﹑控制电路和输出电路组成的, 位寄存器﹑控制电路和输出电路组成的,根据不同的显示要求 ,它的输出波形不同。
5、模块驱动结构图

TFT-LCD基本驱动方法
帧反转
行反转
列反转
点反转
灰度驱动方法
白 灰 黑
a
b
灰度法
灰度法
模块驱动电路构成图
Vdd
DC/DC converter
TTL / RSDS / Mini-LVDS
Gamma
sth,cph, load,mpol
Interface Interface connector connector
直流变换( ⑵ 直流变换(DC/DC)电路 )
直流变换(DC/DC)电路将接口输入的电源电压 电路将接口输入的电源电压VDD 直流变换 电路将接口输入的电源电压 (+5v/+3.3v)或背光源的逆变器电压变换成数据驱动 和 )或背光源的逆变器电压变换成数据驱动IC和 栅极驱动IC所需要的各种直流电压 所需要的各种直流电压。 栅极驱动 所需要的各种直流电压。
液晶显示器
二端子器件
BTB DR MSI MIM TFT Te p-Si
有源方式
三端子器件
MOSFET
a-Si CdSe
第三节 液晶显示器的显示原理
1、Panel内液晶的旋光性
2、偏光片特性
3、 常白模式
第四节 液晶显示驱动原理 液晶显示驱动原理
1、驱动方式比较
液晶显示
有源方式
无源方式
帧反转
行反转
点反转 静态驱动法 动态驱动法 多路驱动法
高分辨率彩色视频显示 笔段、 笔段、棒形显示 数字、 数字、文字等 矩阵显示 任意图形
※ 液晶显示主要采用交流驱动
无源驱动
Passive Matrix型显示方式是使用把电极顺序驱动的多路驱动 型显示方式是使用把电极顺序驱动的多路驱动 方法,选择像素和非选择像素之间的电压差小,明暗比低下, 方法,选择像素和非选择像素之间的电压差小,明暗比低下 很难显示广视角图像。 很难显示广视角图像。
第二节 液晶显示器的分类
透射型(有背光源) 透射型(有背光源) 直视型 液 晶 显 示 器 投影型 单屏方式 背投影型 三屏方式 反射型(无背光源) 反射型(无背光源) 单屏方式 前投影型 三屏方式
相变模式 相变模式 相变模式 相变模式
无源方式
铁电液晶 铁电液晶 铁电液晶 铁电液晶
图(a)表示了沟道电流 ds与栅极电压 gs的关系 图(b)表示了沟 表示了沟道电流 与栅极电压V 的关系,图 表示了沟 道电流Ids与漏极电压 的关系.当 与漏极电压V 时为断开区;当 道电流 与漏极电压 ds的关系 当Vgs﹤Vth时为断开区 当 Vgs﹥Vth时为导通区 时为导通区.
解决方案: 解决方案: ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ PCB板布线:加强地线,改变PCB板上元件的位置和引线的走向。 电源由5V降为3V 降低工作频率 减小数据变换(TDDI)技术 增加EMI滤波器
技术说明: ※ TDDI技术说明: 技术说明 如果两个连续的数据字,它的比特数变化 超过3个数据线 如果两个连续的数据字 它的比特数变化(0→1或1→0)超过 个数据线 它的比特数变化 或 超过 (RGB)bit数总数(6×3)的1/2,那么 数总数( × ) 那么DTR线使数据线反向,从而使数据线变换 线使数据线反向, 数总数 那么 线使数据线反向 数最小。因为EMI和功耗都是时钟和数据频率的函数,所以减少数据线上的 和功耗都是时钟和数据频率的函数, 数最小。因为 和功耗都是时钟和数据频率的函数 变换数就会减少EMI和功耗。 和功耗。 变换数就会减少 和功耗
⑷ 灰度级电压产生电路
灰度级电压产生电路将用于数据驱动输出电压,产生的 灰度级电压产生电路将用于数据驱动输出电压,产生的10 个左右灰度级电压各自供给数据驱动IC。 个左右灰度级电压各自供给数据驱动 。为显示白色和黑色以 外的中间灰度的某些图像,以及用红( ) 外的中间灰度的某些图像,以及用红(R)绿(G) 蓝(B)的 ) ) 三基色显示各种颜色, 三基色显示各种颜色,叫做中间灰度显示 灰度级主要有8灰度 灰度、 灰度 灰度、 灰度和 灰度和256灰度等。 灰度等。 灰度级主要有 灰度、16灰度、64灰度和 灰度等
Source driver IC
data
LC
相关主题