選擇完美的TFT顯示器

1、歡迎訪問Freekaoyan論文站選擇完美的 TFT 顯示器歡迎訪問Freekaoyan論文站    歡迎訪問Freekaoyan論文站    了解 TFT 顯示技術(shù)的各種特點，可以使你更好地把顯示器和接口與你的應(yīng)用匹配起來。由于 TFT（薄膜晶體管）顯示器成本日漸降低，并且人們越來越渴望擁有用戶友好程度更高的圖形界面，越來越多的公司正在要求工程師把這些產(chǎn)品設(shè)計到他們自己的產(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，要考慮的第一件事就是尺寸。對于無源 LCD 模塊

2、，你測量的是顯示器的長和寬，而你對 TFT 面板的測量就象你對 CRT 顯示器的測量一樣：測量的是對角線長度。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)計產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)時，應(yīng)考慮你是否計劃在日后把單色產(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)準的尺寸或尺寸范圍，包括 1.5 至 2.5 英寸（用于手機）、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，手機市場是高度變化的。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)商在新的手機設(shè)計使你選擇的這種顯示器過時的時候，不會宣布這種顯示器壽終正寢。當(dāng)你處于設(shè)計周期的中途時，這種情況可能會發(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膝上型電腦，現(xiàn)在卻是顯示器領(lǐng)域價格/尺寸比的最有效點。這種情況是因為存在大量針對該尺寸 LCD 的應(yīng)用。另外，廠商在切割這種尺寸的玻璃時成品率很高，并且這種尺寸的 LCD 擁有用戶基礎(chǔ)。包括 10.4 英寸顯示器的系統(tǒng)可能會比 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，你還需要選擇分辨率。當(dāng)顯示器可視面積減小時，用戶分辨各個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。與此類似，15 英寸面板通常提供至少 XGA 的分辨率。你還會發(fā)現(xiàn)具有特殊分辨率的專用面板，比如 480×234 或 320×96 像素。這些面板專門用于視頻、汽車和機架區(qū)應(yīng)用。例如，假如你的項目需要播放視頻，你也許會發(fā)現(xiàn)此類面板比具有 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的專用TFT面板。TFT顯示器的背光TFT顯示器的驅(qū)動對TFT顯示器進行驅(qū)動，有很多選項。一些無源面板使用簡單的控制器，另一些則可能懸掛于你的產(chǎn)品設(shè)計中的系統(tǒng)總線上。不過，驅(qū)動 TFT 所需的信號和數(shù)據(jù)，要求必須使用專用 TFT 控制器，連同系統(tǒng)處理器和能夠提供帶寬來驅(qū)動 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，從簡單的轉(zhuǎn)換器到復(fù)雜的視頻和圖形系統(tǒng)，都可用來處理這項任務(wù)。對于這些控制器和 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)準的接口

6、。第一種是并行接口，通常稱為 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），它通過分立連接線路（圖2）來發(fā)送 TFT 數(shù)據(jù)和時鐘信號。第二種是差分串行接口，被恰當(dāng)?shù)孛麨?LVDS（低壓差分信令），有幾種變化型號可供使用，包括雙 LVDS 和 TMDS（最小化傳輸差分信號）（圖3）。通過 LVDS 傳送的數(shù)據(jù)和時鐘信號被時域多路傳輸?shù)綆讉€差分串行對，然后被 TFT 解碼。對于 LVDS 方案，應(yīng)注意 LVDS 對并不與特定的數(shù)據(jù)通道或類型對應(yīng)，這很重要。一般不存在紅對、綠對和藍對。該方案把數(shù)據(jù)比特的多路傳輸散布到多個對，以便實現(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。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載視頻娛樂系統(tǒng)，你可以在該系統(tǒng)中把 DVD 播放機、錄像機和衛(wèi)星接收器連接到顯示器。在這種應(yīng)用中，空間、成本和對寬溫度范圍的容忍是重要的設(shè)計準則。這種應(yīng)用的設(shè)計人員也許更愿意選擇完整的包，因為他們擔(dān)心如何以及在何處實施驅(qū)動器板和逆變器板。圖 7 顯示的系統(tǒng)與圖6類似，不過沒有集成式 TFT。在這個例子中，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，然后非集成式 TFT 使用這些信號。一塊“按鈕板”連接到控制板，來提供干觸點按鈕，這些按鈕調(diào)節(jié)控制器的各項屏幕顯示參數(shù)，比如亮度、對齊、對比度和顏色平衡。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，本例包含一個可選的 DVI 連接。CCFL 逆變器盡管是單獨模塊，也連接到了這臺單板電腦，電腦為逆變器供電，并提供模擬信號或基于 PWM 的信號，用于減弱 CCFL 管的亮度。這臺單板電腦以一套雙電源為整個系統(tǒng)供電

9、，該電源還為任何連接到這臺單板電腦的 IDE 驅(qū)動器供電。最后這個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的幀緩沖存儲器來存儲圖形和文字。該控制器可以直接驅(qū)動 TFT，或者需要額外的驅(qū)動器緩沖器邏輯電路。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，以及通過模擬式或 PWM 亮度減弱控制來減弱 CCFL 的亮度?？紤]一些細節(jié)問題雖然前面已經(jīng)討論了選擇和使用 TFT顯示器的重點內(nèi)容，不過還有幾點細微之處值

10、得一提，它們對于你的應(yīng)用和 TFT 選擇過程也許很重要。首先，對比度是 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，較高的對比度會增加成本。第二個細節(jié)是壞像素。即使是非常好的 TFT 也會有壞像素或丟失像素。雖然這個概念聽起來可能有些怪，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)十萬個像素，各家制造商都應(yīng)確定自己覺得能夠接受的失效像素是多少，這個數(shù)量是從零個失效像素開始的。例如，一臺 10.4 英寸 SVGA（800×600 像素）顯示器有 480,000 個像素，最多可能允許 9 個壞像素

11、，比例低于 0.002%。進一步而言，制造商們可能會規(guī)定這些壞像素不能彼此相鄰，目的是防止看得見的“洞”。對于極高的設(shè)計要求，TFT 廠商也許會做“箱式排序”（對顯示器分級或排序，把缺陷降到最低）來達到優(yōu)質(zhì)，因此，除非你已詢問過某家廠商，否則請不要把這家廠商排除在外。視角是一個可能存在的問題，尤其是在形狀奇特的 TFT 或小型 TFT 中。視角告訴設(shè)計人員，顯示器當(dāng)初是設(shè)計為從哪一點來觀看的（圖 10）。普遍的觀點是 12 點、3 點、6 點和 9 點。想象一下，一條中線垂直于顯示器表面，比如時鐘的中心。視角規(guī)定：最佳觀看點是在該中心點稍微偏上、偏下、偏左、偏右的點。這并不意味著你無法從其它角

12、度觀看，只是意味著它是該 TFT 設(shè)計的最佳觀看點。想象一下，一個人坐在膝上型電腦前面，這個人通常坐在比這臺設(shè)備稍高一些的位置，俯視屏幕。由于這個原因，膝上型電腦的視角都是 12 點。PDA 可能具有 12 點或 6 點的視角，這是因為你可能會拿著它，從上面或下面看屏幕。另一方面，機架安裝式設(shè)備、車載 GPS 系統(tǒng)或醫(yī)療設(shè)備的顯示器可能需要 3 點或 9 點視角來達到最佳性能。假如你正在研制針對便攜式系統(tǒng)或電源有限設(shè)計的應(yīng)用，你也許需要考慮電源。與無源 LCD 相比，TFT 耗電更多，可能需要電源排序。另外，TFT 的耗電量是動態(tài)的，因為它根據(jù)顯示的圖像而或多或少地用電。多數(shù) TFT 數(shù)據(jù)表詳細說明了最大耗電量或基于各種測試的耗電量，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)計者使用 TFT，它只是在選擇過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 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，通過把額