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文檔簡(jiǎn)介
液晶顯示器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
講師:課程大綱液晶物質(zhì)簡(jiǎn)介液晶的電光效應(yīng)液晶基本驅(qū)動(dòng)原理STNLCDs驅(qū)動(dòng)原理TFTLCDs驅(qū)動(dòng)原理影響TFTLCDs畫面品質(zhì)的因素DriverIC簡(jiǎn)介TFTLCDs模組及介面技術(shù)簡(jiǎn)介液晶物質(zhì)的相變化固體結(jié)晶液晶液體加熱加熱冷卻冷卻液晶分子的種類SmecticLC層狀液晶NematicLC線狀液晶CholestericLC膽固醇狀液晶液晶分子的排列CrystallineLiquidCrystallineLiquid
KSmCSmANLBiaxialUnaxialIsotropicTemperature液晶的分類液晶的電光特性異向性(Anisotropic)排列因數(shù)()折射率()黏滯係數(shù)()介電係數(shù)()電導(dǎo)係數(shù)磁化率彈性係數(shù)()液晶的光學(xué)特性O(shè)pticalPositiveOpticalNegativeHelicalAxisOpticalAxisOpticalAxis液晶驅(qū)動(dòng)原理電極電極液晶FieldOFFFieldON液晶顯示器主要優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)低電壓驅(qū)動(dòng)。低消耗電流。體積薄,重量輕??蓪?shí)現(xiàn)大面積化。彩色化容易。缺點(diǎn)視角限制。外加被光源或投射光源。溫度操作範(fàn)圍限制。液晶顯示器的種類液晶顯示器扭轉(zhuǎn)型(TwinstNematic,TN)1971超扭轉(zhuǎn)型(SuperTwinstNematic,STN)1984
雙層雙扭轉(zhuǎn)型(DoubleLayerSTN,DSTN)1987
光相位補(bǔ)償超扭轉(zhuǎn)型(FilmSTN,FSTN)1988
主動(dòng)驅(qū)動(dòng)超扭轉(zhuǎn)型(AASTNorMLSSTN)1992強(qiáng)介電型(FerroelectricLiquidCrystal:FLC)1980PDLC(PolymerDispersiveLC)1988PSCT(PolymerStabilizedCholestericTexture)1993OtherDS(DynamicScattering)1968PC(PhaseChange)1968GH(GuestHost)1968ECB(ElcetricalControlBirefregency)1971BTN(BistableTwistNematic)1995IPS(InPlaneSwitch)1995VA(VerticalAlignment)1996TN型
LCDs顯示原理Twist90液晶分子FieldOFFFieldON利用液晶的旋光特性調(diào)變穿透光線液晶的旋光特性消失STNLCDs顯示原理Twist270液晶分子FieldOFFFieldON利用液晶的雙折射特性調(diào)變穿透光線TN&STN電光轉(zhuǎn)移曲線
V-TCurve100%90%10%VnsSTN
VsSTNVsTNVnsTNTVTN與
STN的電壓漂移T100%VTNModeT100%VSTNModeLCDs驅(qū)動(dòng)方式直接驅(qū)動(dòng)法(DirectionAddressing)靜態(tài)驅(qū)動(dòng)法(StaticAddressing)多工驅(qū)動(dòng)法(MultiplexAddressing)主動(dòng)驅(qū)動(dòng)法(ActiveAddressing/Multi-LineSelection)主動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)法(ActiveMatrixAddressing)兩端元件(MIM,Diode..)三端元件(A-Si:HTFT,Ploy-SiTFT..)PlasmaAddressing(PALC)熱掃描驅(qū)動(dòng)法(雷射掃描)光掃描驅(qū)動(dòng)法(電子速掃描LCDs靜態(tài)驅(qū)動(dòng)法LCCellXORVsVcVsigVcVsigVcVsVc-VsONOFF多工驅(qū)動(dòng)法
(振幅選擇驅(qū)動(dòng)法,APT)1234N123Frame1Frame2F0DT水平掃描訊號(hào)+D-D0垂直影像訊號(hào)Row1Row2Row3RowNColumn1ONOFFONOFFF+DF-DF+DF-D+D-D0+D-D0+D-D0+D-D01234NFrame1液晶畫素電壓T多工驅(qū)動(dòng)法的限制1.0100200APT驅(qū)動(dòng)波形IAPT驅(qū)動(dòng)波形APTAddressingIAPTAddressingAPT與IAPT方式比較APT棟Addr儀essi匆ngLow睬Vo廊lta足ge聰Seg徹men拘tD務(wù)riv折er鞏:2辨DHig及hV租olt役age訪Co秒mmo艷nD號(hào)riv周er增:2殿FIAPT工Add渾ress若ingOffs群et+斜Dfo壘rPo塑siti就veP搜olar齊ityOff暴set孔+F話fo軍rN題ega更tiv午eP論ola歷rit疼yVolt慘age壘Rang保eof眉Seg輝ment雀Dri鋪ver朗:F+壁DVol傍tag消eR培ang帥eo亂fC漿omm阻on兆Dri泄ver膝:持F+D高容量多溝工驅(qū)動(dòng)的橋?qū)Σ?a)(b)(c)(d)(e)STN移LCDs規(guī)格Ope塞rat灰ion蘋Vo艱lta喊ge蓋Vop服:Bias窄Rat態(tài)io:Ste繭epn蛛ess惡:Sel撥ect治ion釋Ra離tio盯:STN御LC腹Ds驅(qū)動(dòng)電壓款計(jì)算If惰Vof晨f=2牛V,掉N=2愿40袖row陸s,埋The筑n:APT總:牧Seg緞men伶tD戲riv東er約:2蹤蝶.96椒V,運(yùn)Com恥mon或Dr訊ive蹤蝶r:昌44仍.40醒VIAPT莖:S瞎egme像nt&宮Com賞mon當(dāng)Driv雁ers怠:23緊.68VSTN驚LCDs縫Dri效vers架構(gòu)....由..移位飄暫存器(Shif辨ter滔Regi勝ster察)DCL散K串列輸糊入訊號(hào)...同閂鎖暫倒存器(Latc政hRe周gist宅er)LPF+D0F-D2D偏壓位準(zhǔn)....傲....脆....木....銹....嘉....女.......叫...汪...通...夫...徐...奴...絹...撇...藝.DF(HLH拘L..華.H)....塞....泰....悼....司....罷....鍬....HLHH並列輸出垂直訊號(hào)寸電極2D02D2DIAP頑T參考電挑壓IAP或T驅(qū)動(dòng)IC灰階顯示瘋─FRCFram鮮eRa崇teC趣ontr僵ol,炸FRC浙:灰階顯邪示─PWMPuls綢eWi觀dth凡Modu討lati挺on,汪PWM灶:灰階顯示甘─PHMPuls鄉(xiāng)豐eHi象ghM北odul鬧atio兇n,P敬HM:液晶的頻撥率響應(yīng)Ver港tic際al惜Cro貧sst垂alk差of冬ST竭NL倘CDsVer市tic襲al敵Cro梁sst助alk的抑制嬸(一)每?jī)蓷l水呈平線變換軟一次驅(qū)動(dòng)薄電壓極性Vert尊ical供Cro蹲ssta爸lk的抑制挺(二)採(cǎi)用補(bǔ)道償驅(qū)動(dòng)胡週期Ver信tic胖al蕉Cro炮sst血alk的抑制縮慧(三)一條水平航掃描線的殲掃描週期溫分割成兩核部份,一半的壘掃描時(shí)酒間是採(cǎi)稠用正極享性的驅(qū)墨動(dòng)訊號(hào)圾,另一半鬧的時(shí)間益是採(cǎi)用聾負(fù)極性友的驅(qū)動(dòng)方訊號(hào)。Hor倆izo攤nta圣lC叛ros潑sta陽(yáng)lk投of尿STN耐LC軋Ds垂直驅(qū)動(dòng)訊號(hào)LLine水平掃描波形液晶畫素波形(a)(b)(c)(d)ABABLHor柜izo供nta殲lC紡ros宗sta蠻lk的抑制垂直驅(qū)動(dòng)訊號(hào)LLine水平掃描波形液晶畫素波形(a)(b)(c)(d)傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方式水平掃描補(bǔ)償波形補(bǔ)償之液晶畫素波形(e)(f)£GVLABFram猾eRe罪spon爽seo前fST某NLC尋DsAct倒ive擋Ad認(rèn)dre鳴ssi蜜ng肺for責(zé)ST千NL剖CDsActi廚veA論ddre塘ssin省g驅(qū)動(dòng)電紗壓If淡Voff=2V,眨N=2紅40r歪ows,拴The租n:F錢=止0.井730完X呼2V寫=1尼.46紫0V|G|串=狂0.9翼54偏X2拆V=些21沒(méi).90烘9VOutp渣utR師ange爭(zhēng)of顆Segm季ent油Driv灑eris研abo脊ut顧44V鼓.Com遭mon龜Dr讓ive冊(cè)ro甘fC腎omm摔on傍Dri闊veris磨abo喝ut偏3V.Segm目ent撕Volt殲age餐ofA趣ctiv為eAd宅dres辮singAct盡ive牢Ad妙dre僑ssi濤ng的矩陣運(yùn)脾算列向量(Col欄umn流)×=時(shí)間(Tim漁e)行向量(Row抵)Bit陽(yáng)-Ma來(lái)pI員mag標(biāo)eM慎atr逆ixRow銹Func透tion甲Mat屈rix時(shí)間(Tim初e)列(Col怨umn笑)Colu偏mnV蒙olta遭geM婚atri掀x矩陣運(yùn)算思方式行(Row)×=行向量肥(Row)列向量茫(Colu痕mn)Bit-彼Map油Imag束eMa翼trixRow片Ve徹cto呢r時(shí)間(Time掌)列(Col勢(shì)umn場(chǎng))Tim乘e=Dtk×=行向量(Row過(guò))列向量(Col偏umn魯)第j列Row葬Fu泳nct求ion慨Ma椅tri仗x時(shí)間(Tim須e)列(Colu事mn)Col洗umn蜓Ve缺cto鋒r垂直序抓列運(yùn)算Colu樸mnS猴eque傾ntia患l時(shí)間序座列運(yùn)算Tim惹eS例equ辯ent稍ialColu車mnS羨eque聚ntia儀l硬體架構(gòu)
N×M圖框記憶體
N×M圖框記憶體影像資訊輸入IjNXOR陣列N加法邏輯陣列N×MSTNLCDs液晶層間隙4.5um液晶材料:低黏滯係數(shù)水平驅(qū)動(dòng)函數(shù)唯讀記憶體RowFunctionROMNSTNLCDs垂直驅(qū)動(dòng)晶片TFTLCDs垂直驅(qū)動(dòng)晶片1轉(zhuǎn)2多工器2轉(zhuǎn)1解多工器Time宏Seq名uent止ial硬體架纖構(gòu)
N×M圖框記憶體
N×M圖框記憶體影像資訊輸入IjNXOR陣列N加法邏輯陣列水平驅(qū)動(dòng)函數(shù)唯讀記憶體RowFunctionROMN1轉(zhuǎn)2多工器2轉(zhuǎn)1解多工器N×M圖框緩衝記憶體N×M圖框緩衝記憶體N×MSTNLCDs液晶層間隙4.5um液晶材料:低黏滯係數(shù)STNLCDs垂直驅(qū)動(dòng)晶片TFTLCDs垂直驅(qū)動(dòng)晶片N主動(dòng)矩送陣式液薄晶顯示三器AM-L窩CDsTFT齡LC鑼Ds等效電路Row斤Dr塵ive座rsCol哭umn對(duì)Dr排ive購(gòu)rArr賴ang理eme疫nt席of躍Col斥or蹤蝶Fil趴terRGBRGBRGBRGBRGBRGBRBGRGBRBGRBGRGBRBGRBGRGBRBGRGGBRGGBRGGBRGGBRGWBRGWBRGWBRGWBStr盛ipeTri臂ang泉lePix匙el擦Str涌uct隨ure您of默TF爺TL州CDsCs叨on現(xiàn)Com世m(xù)on與Cs社on訊Gat灑e架構(gòu)液晶畫素TFTGateLineDataLineCsCs液晶畫素TFTCommonCommonGateLineDataLineCsCs
CsonCommonCsonGateTimi面ngC絲式hart脅of慕TFT黃LCDsFra疫me今Tim未eGat塌e123NTimeTFT銷LCDs滑Dri睛ving宇Met守hodCol代umn暈In夠ver五sio坊nDot額In攻ver漏sio史nRow鵝Inve莖rsio粗nFram聽eIn刻vers哲ionDire吃ctD弟rivi王ngo輔fTF猜TLC憑DsDCB乎iasofC曠ommo務(wù)nGray園Scal診eVolt斗ageV0V1V2V3V4V5V6V7V7V6V5V4V3V2V1V01Frame/1LineACM疤odul技atio枯nAd暈dres綿sing凳of期TFT套LCDsV0V1V2V3V4V5V6V7V7V6V5V4V3V2V1V0Com餡mon釘Wa唐vef驚ormGray陽(yáng)leve遠(yuǎn)lVol妹tag臣e1Fra匙me縣/1給Li搏neTFT窗LC皇Ds的電光柳效應(yīng)孔Dir趟ect藍(lán)Ad密dre季ssi智ngTFT偶LC治Ds的電光效寺應(yīng)
AC噸Add關(guān)ress稱ingTFT仁LC堡Ds馬Dri原vin海gW拌ave晌for或m洽Cs過(guò)on篇Com遙mon辭(一昌)TFT垮LC讓D驅(qū)動(dòng)波形(Cso襪nCo析mmon求,Co泛mmon祖=D槍CBi貞as)TFT銅LC秩Ds爭(zhēng)Dri輛vin墳gW凈ave摸for貿(mào)m甘Cs蓋on僚Com密mon吩(二辮)TFT均LC允Ds充Dri躺vin對(duì)gW滑ave紹for止m鄰Cs鄭on慢Gat辭eTFT電容效守應(yīng)的影鋤響PixelCgdCgsCsdCsdbCsdb液晶電容驗(yàn)的效應(yīng)液晶電帆容CLC會(huì)隨液晶亦作用電壓荷的改變而掘變化,因此在光驅(qū)動(dòng)液晶私時(shí)會(huì)有殘綢存的DC成份,其所造成的拒影響:Ima例ge妖Sti依cki集ng.Pic郵tur供eF左lic魂ker微.液晶作用探電壓大時(shí),液晶分撿子趨向平漸行電場(chǎng)方撞向排列:液晶作刻用電場(chǎng)裹小時(shí),此液晶分友子趨向驗(yàn)垂直電怪場(chǎng)方向盲排列:二階驅(qū)動(dòng)比方式的效懂應(yīng)CsClcCgdCsdCgsVctCh(劣N-1鋒)Ch(帳N)Vs垂直影像廉訊號(hào)水平掃描扁訊號(hào)Vg水平掃倦描訊號(hào)VgVshVslVstVthVth正極性驅(qū)動(dòng)負(fù)極性驅(qū)動(dòng)負(fù)極性驅(qū)動(dòng)正極性驅(qū)動(dòng)資料驅(qū)動(dòng)晶片輸出訊號(hào)電位液晶畫素電位Vct=Vst-ΔVpΔVpBlack(+)White(+)White(+)Black(+)Black(-)Black(-)White(-)White(-)TFT補(bǔ)償驅(qū)自動(dòng)法Ch(N-1)Ch(N)Vst=Vct影像訊號(hào)波形Vs水平脈波掃描波形VgeVgeVghlCh(N-1)Ch(N)Vst影像訊號(hào)波形VsVge(+)Vge(-)VghlVghl3Lev斬el訪Add診res膽sin米g4Leve而lAd甜dres莊sing3Leve粒lAd導(dǎo)dres界singB(+)W(-)B(-)W(+)正極性負(fù)極性Vst=VctB(+)B(-)W(+)W(-)B(+)W(-)B(-)W(+)ΔVp=CgdVghl/Ct正極性負(fù)極性正極性Ct=Cs+Clc+Cgd負(fù)極性CsVge/CtCsVge/Ct4L上eve誘lA丑ddr柿ess擇ingVst=牢VctB(+干)B(-虎)B(-)B(+)W(+)W(+)W(-川)W(-)B(+拘)W(-)B(-)W(+)ΔVp糖(+)ΔVp繁(-)ΔVp爆=Cg肌dVg毒hl/漏CtCsVg賺e(-)榴/CtCsV商ge(夕+)/折Ct正極性負(fù)極性正極性負(fù)極性Ct=C術(shù)s+Cl返c+Cg翻dCs娃on帝Gat柿e電壓補(bǔ)辯償方式經(jīng)由Cs將前一條水平脈波的補(bǔ)償波形耦合到動(dòng)作的液晶畫素,補(bǔ)償Cgd造成的電壓漂移及改善液晶畫素內(nèi)的直流電電壓殘餘.經(jīng)由TFT的Cgd造成的電壓漂移經(jīng)由TFT的Cgd造成的電壓漂移Comp盲arsi送ono同fAd黎dres邊sing立Met撤hodHori疊zont誰(shuí)alL局ine騾Cros夕stal彼kABCscCscCscTFT稿Subs宜trat勢(shì)eColo達(dá)rFi房誠(chéng)lter鹿Sub丘stra甩teHor扮izo龜nta茂lA漏rea獸Cr攝oss典tal獸kABVer目tic昨al窮Are捕aC始ros戶sta爐lkUpLowUpLowSha睛din劍gC勒ros嶺sta上lkSha更din沫gC究ros棍sta迫lk的抑制Gat志eP因uls廊e的傳遞白延遲Gate鋪(Sc丑an)拋Line的等效阻節(jié)抗為一連脊串的串聯(lián)RC網(wǎng)路,因騎此Gat查eP刊uls徑e在傳遞時(shí)肺會(huì)造成波適形的傳遞臣延遲失真紙。RCRCRCRCN液晶畫素共邊際電場(chǎng)少效應(yīng)(一沒(méi))Rev磚ers香eT澇ilt畫素電體極鄰近電極共通電極VPVLVAVA<VL:Di序scli雁nati狡onA相ppea陪redVA>VL:D保isc線lin害ati廳on返Dis螺app獲ear格edVP>LC炭Thr鐮esho細(xì)ldV者olta罰geReve僚rse映Tilt液晶畫術(shù)素邊際每電場(chǎng)效煌應(yīng)(二跪)TFT水平驅(qū)動(dòng)電極垂直驅(qū)動(dòng)電極RubbingDirectionDisclinationLineReverseTiltDomain改善方法1.增音加液晶豈分子的預(yù)傾角(Pre檔til呢tA未ngl核e)2.增加Bla框ck薯Mas正k的遮蔽面貴積驅(qū)動(dòng)IC-墊Sca伸nDr役iverBid離ire層cti疊ona服lS濾hif欄tR獎(jiǎng)egi惕ste葬rLeve俊lSh即ift嚼Circ艱uitOut疼put斃Bu久ffe曉rG1扇G2勵(lì)G3堅(jiān)………滴...STVRSTV嘴LCPVR/LVDDDVSSDVDDAVSSASTV芬RSTVLG1G2GxSer群ial吩In蘋-川Ser懷ial濫Ou壁t扶Ana青l(xiāng)og覽Da請(qǐng)ta缸Dri概verSelectDatajDataj+1Mul那tip密lex褲erPro:事Very跨sim劈燕ple.Few娃er須ext想ern蠻al韻con員nec攏tio傘ns.Con:噸Many俘ana短log厲inpu固ts.Red捏uce鋒dp蝕ixe泊lc誘har筋gin騾gt漂ime打.Syst音emN冶ote母:Samp慚lec銜lock牽:(阻Dot濱cloc忠k)/忍N(yùn),春NPh窩ases漁.Vid碰eo另Pha易se混:NShiftRegisterVideoInQiQi+1Var變iat姿ion傾on攝Mu從lti略ple烤xerPro爭(zhēng):Vi玻deo傅In虧put繪.Con莊:Fa潮st輔dat當(dāng)al京ine疲ch呼arg啞ing完ne病ede層d.Redu送ced社pixe蔬lch繪argi吩ngt愿ime.Sys紋tem候No莖te:Shif搶tCl國(guó)ock念:(D問(wèn)otC粒lock皮)/未3fo閥rMo夠no.Vide警oPh戴ase幻玉:3脈for萄Mono允.Samp齊lea房誠(chéng)ndH裂oldSer欠ial感In寒-訂Par載all巖el育Out寺An杏alo錄gD寸ata次Dr濃ive古r(一)ShiftRegisterQiQi+1Qi+2Qi+3VideoInTransferDoubleSampleandHold/SinglePhaseSampleNSampleN+1SampleN+2TTTNN+1N+2OutN-1OutNOutN+1Pro:VideoInput.Smallloadonfastsample-and-holds.Fulllinetimetochargepixel.Con:Complexanalogcircuit.Physicalsize.SystemNote:ShiftClock:DotClock.VideoPhase:SinglePhase.Ser鳴ial倡I(xiàn)n車-屈Par溝all未el霸O(shè)ut嗓An售alo老gD院ata豬Dr謎ive臥r(二)ShiftRegisterQiQi+1VideoInTransferDou歸ble所Sa馳mpl恐ea呆nd銀Hol增d/萍Mu絹lti矛-Ph梨asePor每:逃Red慮uce袖do抬per貞ati帽on完fre換que膛ncy拼.Syst床emN澡ote返:Vid損eo叔In林:NVide短oPh間ase摸:NShif禁tCl艇ock扎:(D升otC疫lock助)/有N.Dig東ita步lD姜ata點(diǎn)Dr票ive治r(一)ShiftRegisterDACDACDACDACDAC
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