選擇完美的TFT顯示器

1、歡迎訪問(wèn)Freekaoyan論文站選擇完美的 TFT 顯示器歡迎訪問(wèn)Freekaoyan論文站    歡迎訪問(wèn)Freekaoyan論文站    了解 TFT 顯示技術(shù)的各種特點(diǎn)，可以使你更好地把顯示器和接口與你的應(yīng)用匹配起來(lái)。由于 TFT（薄膜晶體管）顯示器成本日漸降低，并且人們?cè)絹?lái)越渴望擁有用戶(hù)友好程度更高的圖形界面，越來(lái)越多的公司正在要求工程師把這些產(chǎn)品設(shè)計(jì)到他們自己的產(chǎn)品中去。是否需要TFT顯示器？TFT顯示器的尺寸在選擇 TFT 顯示器時(shí)，要考慮的第一件事就是尺寸。對(duì)于無(wú)源 LCD 模塊

2、，你測(cè)量的是顯示器的長(zhǎng)和寬，而你對(duì) TFT 面板的測(cè)量就象你對(duì) CRT 顯示器的測(cè)量一樣：測(cè)量的是對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度。因此，大小為 122X92 毫米的單色模塊也許近似于 5.7 英寸（約 145 毫米）的TFT。在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)考慮你是否計(jì)劃在日后把單色產(chǎn)品更新為彩色顯示器。TFT 面板與顯像管一樣，具有幾種近乎標(biāo)準(zhǔn)的尺寸或尺寸范圍，包括 1.5 至 2.5 英寸（用于手機(jī)）、3.5 至 3.9 英寸（用于 PDA 和手持系統(tǒng)）、5.7 英寸、8.4 英寸、10.4 英寸、15 英寸、17 英寸、19 英寸、21 英寸等。其它較不常見(jiàn)的尺寸有 4.5、5、6、7 英寸。尺寸取決于應(yīng)用和年度要求

3、。例如，手機(jī)市場(chǎng)是高度變化的。假如你的應(yīng)用每年只需要幾百或幾千部顯示器，你就需要確保顯示器供應(yīng)商在新的手機(jī)設(shè)計(jì)使你選擇的這種顯示器過(guò)時(shí)的時(shí)候，不會(huì)宣布這種顯示器壽終正寢。當(dāng)你處于設(shè)計(jì)周期的中途時(shí)，這種情況可能會(huì)發(fā)生。這種尺寸變化情況也可能具有若干好處。10.4 英寸顯示器一度只針對(duì)膝上型電腦，現(xiàn)在卻是顯示器領(lǐng)域價(jià)格/尺寸比的最有效點(diǎn)。這種情況是因?yàn)榇嬖诖罅酷槍?duì)該尺寸 LCD 的應(yīng)用。另外，廠商在切割這種尺寸的玻璃時(shí)成品率很高，并且這種尺寸的 LCD 擁有用戶(hù)基礎(chǔ)。包括 10.4 英寸顯示器的系統(tǒng)可能會(huì)比 8.4 英寸顯示器的系統(tǒng)更便宜。不論你走哪條路，都要從你預(yù)期的顯示器供應(yīng)商那兒獲取反饋。T

4、FT顯示器的分辨率在選擇 TFT 顯示器尺寸的同時(shí)，你還需要選擇分辨率。當(dāng)顯示器可視面積減小時(shí)，用戶(hù)分辨各個(gè)像素的能力也隨之降低。因此，很少看到小于6英寸的顯示器具有VGA或更高的分辨率，多數(shù)較小的顯示器提供 QVGA 或更低的分辨率。與此類(lèi)似，15 英寸面板通常提供至少 XGA 的分辨率。你還會(huì)發(fā)現(xiàn)具有特殊分辨率的專(zhuān)用面板，比如 480×234 或 320×96 像素。這些面板專(zhuān)門(mén)用于視頻、汽車(chē)和機(jī)架區(qū)應(yīng)用。例如，假如你的項(xiàng)目需要播放視頻，你也許會(huì)發(fā)現(xiàn)此類(lèi)面板比具有 QVGA 或 VGA 分辨率的 TFT 顯示器更有用。還應(yīng)注意，屏幕高寬比和尺寸及分辨率同樣重要。多數(shù)TF

5、T面板具有3:4的屏幕高寬比，不過(guò)你也能找到16:9的屏幕高寬比，或者該比例“幾乎”為3:4或16:9的專(zhuān)用TFT面板。TFT顯示器的背光TFT顯示器的驅(qū)動(dòng)對(duì)TFT顯示器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，有很多選項(xiàng)。一些無(wú)源面板使用簡(jiǎn)單的控制器，另一些則可能懸掛于你的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的系統(tǒng)總線(xiàn)上。不過(guò)，驅(qū)動(dòng) TFT 所需的信號(hào)和數(shù)據(jù)，要求必須使用專(zhuān)用 TFT 控制器，連同系統(tǒng)處理器和能夠提供帶寬來(lái)驅(qū)動(dòng) TFT 視頻的視頻子系統(tǒng)。許多芯片、芯片組、電路板和 SOC（單片系統(tǒng)）選項(xiàng)，從簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)換器到復(fù)雜的視頻和圖形系統(tǒng)，都可用來(lái)處理這項(xiàng)任務(wù)。對(duì)于這些控制器和 TFT 本身之間的連接，TFT 制造商們已經(jīng)采用了兩種近乎標(biāo)準(zhǔn)的接口

6、。第一種是并行接口，通常稱(chēng)為 TTL（晶體管到晶體管邏輯電路）或 LVTTL（低壓晶體管到晶體管邏輯電路），它通過(guò)分立連接線(xiàn)路（圖2）來(lái)發(fā)送 TFT 數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)。第二種是差分串行接口，被恰當(dāng)?shù)孛麨?LVDS（低壓差分信令），有幾種變化型號(hào)可供使用，包括雙 LVDS 和 TMDS（最小化傳輸差分信號(hào)）（圖3）。通過(guò) LVDS 傳送的數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)被時(shí)域多路傳輸?shù)綆讉€(gè)差分串行對(duì)，然后被 TFT 解碼。對(duì)于 LVDS 方案，應(yīng)注意 LVDS 對(duì)并不與特定的數(shù)據(jù)通道或類(lèi)型對(duì)應(yīng)，這很重要。一般不存在紅對(duì)、綠對(duì)和藍(lán)對(duì)。該方案把數(shù)據(jù)比特的多路傳輸散布到多個(gè)對(duì)，以便實(shí)現(xiàn)高效率（圖4 和圖5）。協(xié)調(diào)工作最

7、后，想一想顯示器、電源和控制部分如何一起工作。圖 6、圖 7、圖 8 和圖 9 給出了一些使用 TFT 的典型應(yīng)用和你需要考慮的其它相關(guān)事項(xiàng)。圖 6 顯示了一種帶有 NTSC 視頻輸入端的集成式 TFT。一種典型用途也許是車(chē)載視頻娛樂(lè)系統(tǒng)，你可以在該系統(tǒng)中把 DVD 播放機(jī)、錄像機(jī)和衛(wèi)星接收器連接到顯示器。在這種應(yīng)用中，空間、成本和對(duì)寬溫度范圍的容忍是重要的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。這種應(yīng)用的設(shè)計(jì)人員也許更愿意選擇完整的包，因?yàn)樗麄儞?dān)心如何以及在何處實(shí)施驅(qū)動(dòng)器板和逆變器板。圖 7 顯示的系統(tǒng)與圖6類(lèi)似，不過(guò)沒(méi)有集成式 TFT。在這個(gè)例子中，一種現(xiàn)貨控制板把復(fù)合視頻和模擬式 RGB 視頻輸入轉(zhuǎn)換為 TTL 或

8、LVDS 信號(hào)，然后非集成式 TFT 使用這些信號(hào)。一塊“按鈕板”連接到控制板，來(lái)提供干觸點(diǎn)按鈕，這些按鈕調(diào)節(jié)控制器的各項(xiàng)屏幕顯示參數(shù)，比如亮度、對(duì)齊、對(duì)比度和顏色平衡。圖 8 描繪了一種單板電腦。許多單板電腦既支持直接連接 TFT，又支持標(biāo)準(zhǔn)的 RGB 電腦視頻輸出。本例使用單板電腦的 TFT 接口（不論是 TTL 或 LVDS）來(lái)連接 TFT 面板。一些單板電腦具有額外的輸入端，本例包含一個(gè)可選的 DVI 連接。CCFL 逆變器盡管是單獨(dú)模塊，也連接到了這臺(tái)單板電腦，電腦為逆變器供電，并提供模擬信號(hào)或基于 PWM 的信號(hào)，用于減弱 CCFL 管的亮度。這臺(tái)單板電腦以一套雙電源為整個(gè)系統(tǒng)供電

9、，該電源還為任何連接到這臺(tái)單板電腦的 IDE 驅(qū)動(dòng)器供電。最后這個(gè)例子描繪了完全的嵌入式系統(tǒng)（圖 9）。在這種情況下，TFT 控制器可以是單獨(dú)的芯片，或者包含于 SOC、FPGA 或系統(tǒng)微控制器中。它可以使用主存或單獨(dú)的幀緩沖存儲(chǔ)器來(lái)存儲(chǔ)圖形和文字。該控制器可以直接驅(qū)動(dòng) TFT，或者需要額外的驅(qū)動(dòng)器緩沖器邏輯電路。與單板電腦例子一樣，CCFL 逆變器連接到嵌入式系統(tǒng)，如果該系統(tǒng)使用的 CCFL 逆變器支持亮度減弱功能，那么它就允許電源排序，以及通過(guò)模擬式或 PWM 亮度減弱控制來(lái)減弱 CCFL 的亮度?？紤]一些細(xì)節(jié)問(wèn)題雖然前面已經(jīng)討論了選擇和使用 TFT顯示器的重點(diǎn)內(nèi)容，不過(guò)還有幾點(diǎn)細(xì)微之處值

10、得一提，它們對(duì)于你的應(yīng)用和 TFT 選擇過(guò)程也許很重要。首先，對(duì)比度是 TFT 能夠顯示的最黑的黑色和最白的白色之間的比例。該比例越高，淺色和深色混雜就越少，圖像就更鮮亮、更明快。不過(guò)，較高的對(duì)比度會(huì)增加成本。第二個(gè)細(xì)節(jié)是壞像素。即使是非常好的 TFT 也會(huì)有壞像素或丟失像素。雖然這個(gè)概念聽(tīng)起來(lái)可能有些怪，但是每家 TFT 制造商都應(yīng)該制定自己的質(zhì)量控制流程。顯示器中有數(shù)十萬(wàn)個(gè)像素，各家制造商都應(yīng)確定自己覺(jué)得能夠接受的失效像素是多少，這個(gè)數(shù)量是從零個(gè)失效像素開(kāi)始的。例如，一臺(tái) 10.4 英寸 SVGA（800×600 像素）顯示器有 480,000 個(gè)像素，最多可能允許 9 個(gè)壞像素

11、，比例低于 0.002%。進(jìn)一步而言，制造商們可能會(huì)規(guī)定這些壞像素不能彼此相鄰，目的是防止看得見(jiàn)的“洞”。對(duì)于極高的設(shè)計(jì)要求，TFT 廠商也許會(huì)做“箱式排序”（對(duì)顯示器分級(jí)或排序，把缺陷降到最低）來(lái)達(dá)到優(yōu)質(zhì)，因此，除非你已詢(xún)問(wèn)過(guò)某家廠商，否則請(qǐng)不要把這家廠商排除在外。視角是一個(gè)可能存在的問(wèn)題，尤其是在形狀奇特的 TFT 或小型 TFT 中。視角告訴設(shè)計(jì)人員，顯示器當(dāng)初是設(shè)計(jì)為從哪一點(diǎn)來(lái)觀看的（圖 10）。普遍的觀點(diǎn)是 12 點(diǎn)、3 點(diǎn)、6 點(diǎn)和 9 點(diǎn)。想象一下，一條中線(xiàn)垂直于顯示器表面，比如時(shí)鐘的中心。視角規(guī)定：最佳觀看點(diǎn)是在該中心點(diǎn)稍微偏上、偏下、偏左、偏右的點(diǎn)。這并不意味著你無(wú)法從其它角

12、度觀看，只是意味著它是該 TFT 設(shè)計(jì)的最佳觀看點(diǎn)。想象一下，一個(gè)人坐在膝上型電腦前面，這個(gè)人通常坐在比這臺(tái)設(shè)備稍高一些的位置，俯視屏幕。由于這個(gè)原因，膝上型電腦的視角都是 12 點(diǎn)。PDA 可能具有 12 點(diǎn)或 6 點(diǎn)的視角，這是因?yàn)槟憧赡軙?huì)拿著它，從上面或下面看屏幕。另一方面，機(jī)架安裝式設(shè)備、車(chē)載 GPS 系統(tǒng)或醫(yī)療設(shè)備的顯示器可能需要 3 點(diǎn)或 9 點(diǎn)視角來(lái)達(dá)到最佳性能。假如你正在研制針對(duì)便攜式系統(tǒng)或電源有限設(shè)計(jì)的應(yīng)用，你也許需要考慮電源。與無(wú)源 LCD 相比，TFT 耗電更多，可能需要電源排序。另外，TFT 的耗電量是動(dòng)態(tài)的，因?yàn)樗鶕?jù)顯示的圖像而或多或少地用電。多數(shù) TFT 數(shù)據(jù)表詳細(xì)說(shuō)明了最大耗電量或基于各種測(cè)試的耗電量，通常采用鑲嵌模式，目的是提供平均額定功率。這些信息不是想阻止便攜式系統(tǒng)設(shè)計(jì)者使用 TFT，它只是在選擇過(guò)程中需要考慮的另一件事情而已。一些顯示器，通常是小型 TFT，需要額外的芯片，比如定時(shí) IC、灰度發(fā)生器和直流/直流轉(zhuǎn)換器電路。在 PDA 和其它手持設(shè)備等空間有限的應(yīng)用中，通過(guò)把額