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TFT_LCD驱动控制电路解析
Clock
0V 3.3V
Data 0V ‘0’ ‘1’
低压差分信号(LVDS, Low Voltage Differential Signaling ) – 噪声以共模的方式在一对差分线上耦合出现,并在接收器中相减从而可 消除噪声 – 利用+Pair和-Pair之间的电压差来表示数据,当电压差为正代表“1”, 相反就是数据“0”。 – 特点:高速、低噪声、低功耗和传输距离较长
D0
D1
D0
D1
D7
D6
D7
Execution Without Excuse
Research Institute Confidential
TCON输出数据信号比较
Interface Method
ITEM I/F Method Transfer Method I/F System Use Maximum Frequency Resolution Color Depth Company TTL CMOS 3.3V Multi Drop Notebook, Mobile ~70Mhz Low Resolution, ~6bits RSDS Differential / 0.2V Multi Drop Notebook, Monitor ,TV ~100Mhz High Resolution, ~8/10bits National Semiconductor Differential Mini-LVDS Differential / 0.4V Multi Drop Monitor, TV ~180Mhz High Resolution, ~8/10bits Texas Instruments PPML FP-LVDS Differential / 0.4V Point to Point Large Full HDTV, High-end Monitor ~ over 300Mhz High Resolution, ~ over10bits NEC OKI
Backlight unit
Bezel
Shield cover
Execution Without Excuse
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1.2 TFT-LCD显示实现
上偏振片 上玻璃基板
Glass
常白模式
彩膜 TFT
透明电极 V 液晶
Glass
下玻璃基板
下偏振片
LVDS mini-LVDS
T/CON
(1280x800)
mini-LVDS
左输出口 1,2,3…639
右输出口 640,641,642..1280
RSDS信号(Reduced Swing Differential Signal ) – 与LVDS(低压差分信号)类似,主要用于TCON和源驱动器之间的接口。
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1
液晶模组概述
1.1 TFT-LCD模组结构
TFT-LCD Cell
Module Process bonding
Panel/PCBA Assy.
TFT-LCD Module
X-COF & Y-COF
PCBA
Module Process Assy.
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RGB三路基色信号的每一位都使用一条单独的数据线进行传输。如6bit TTL,需要3×6=18 根信号线,R信号6根(R0~R5),G信号6根(G0~C5),B信号6根(B0~B5)
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LVDS Data Mapping
■ Source PCB :栅极驱动IC ( = X-PCB = PCBA = TCON board )
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2
输入/输出信号
2.1 模块输入信号
3.3V
TTL( Transistor-to-Transistor Logic) – 信号线上3.3V代表数据“1”, 0V代表数据“ 0” – 信号的每一位都使用一条单独的数据线进行传输 – 特点:工作频率低、电磁干扰大,传输距离短
STV
CPV
OE2
Gate 1
Gate 2
Gate signal Timing
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栅极驱动器结构(Gate driver )
STV CPV OE DVDD GND VGH VGL
•
移位寄存器 – 在每经过一个时钟(CPV)周期,便将其 输入级的逻辑状态传送到其输出级
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Mini-LVDS Data Mapping
Clock P/N
R
D0P/N
> 50nS and 3 cycle
D0
D1
D2
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D0
D1
G
D1P/N
D0
D1
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D4
D5
D6
Execution Without Excuse
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3.3 源极驱动器 (Source driver) 接受TCON控制,将高频输入的数字视频信号存储在缓存中,配合栅 极扫描信号的开启,将数字视频信号转换成要输出至象素电极的灰度电 压,以驱动TFT LCD面板的数据线。源极驱动器由多个数据驱动IC串联而 组成,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。
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1.5 常用名称
■ Source Driver IC : 源极驱动IC ( = Data Driver IC = X COF= Column Driver IC ) ■ Gate Driver IC :栅极驱动IC ( = Y Driver IC =Y COF = Row Driver IC )
–
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3.2 栅极驱动器 (Gate driver)
接受TCON输出的控制信号,循序地对栅极线输出适当的开电压和关电压,以驱动TFT LCD的栅 极线(Gate line)。当移位寄存器为逻辑1时,输出高电位VGH;当移位寄存器为逻辑0时,输出低 电位VGL
D7
D0
D1
B
D2P/N
D0
D1
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D0
D1
R
D3P/N
D0
D1
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G
D4P/N
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B
D5P/N
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Execution Without Excuse
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256 bit 移位寄存器
•
电平转换器 (256EA)
电平转换器 – 即时将3V/0V的低电压逻辑准位转移到 开/关象素TFT所需的VGH或VGL
缓冲放大输出 (256EA)
OUT OUT OUT OUT OUT 5 2 4 1 3 OUT OUT 255 256
•
缓冲放大输出 – 若以电位转换器的输出直接驱动栅极线, 驱动能力可能不够,因此需要加上缓冲 放大器
TCON输出控制信号:
– 源驱动器的控制信号 • STH : 行数据的开始信号 • CPH: 源驱动器的时钟信号(数据的同步信号) • TP or Load: 数据从源驱动器到显示屏的输出信号 • MPOL(POL) :(数据即行反转信号): 为了防止液晶老化,而在液晶上的电压要求极性反 转。 栅极驱动器的控制信号 • STV (Start Vertical) : 栅的启动信号,也是一帧图像的开始 • CPV (Clock Pulse Vertical) : 栅的移动信号 • OE1 (Output Enable) : 栅的输出控制信号 • OE2 (Multi Level Gate) : 多灰度等级用的信号
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驱动电路系统
3.1 时序控制器(TCON)
T/CON的定义:
– – T/CON : Timing Controller的缩写 它将AD board供给的图像数据信号、控制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,像素极性反转功能,并具有自动刷新模式和老化用的图形。
RSDS Data Mapping
CLK P/N
SP D00P/N D01P/N R D02P/N D03P/N D10P/N G D13P/N D20P/N B D23P/N