TFT-LCD驱动原理-一目了然

品保客服中心TFT-LCD驱动原理介绍2品保客服中心1.引言2.驱动原理框图3.极性翻转原理4.GammaReference3品保客服中心1.引言怎样显示？PC主机通过安装的操作系统，通过驱动搭配好的显卡输出通过各种规范的接口连接到LCD显示器HDMI、VGA、DVI…LCD显示器系统将适配转换HDMI、VGA、DVI到LVDS、TMDS等信号Panel自带驱动模块再将LVDS、TMDS转换到Mini-LVDS供Panel显示PCSignalCableLCD4品保客服中心1.引言Panel模块驱动图示5品保客服中心1.引言–Panel内部驱动6品保客服中心1.引言–Color介绍Color介绍①R,G,B三基色组合形成各种颜色。②能显示的颜色数由RGB的数字信号的位数来决定。1Pixel1Dot=R,G,BSub-pixelN=2n(R)*2n(G)*2n(B)=23nN:能显示的颜色数n：数字数据的位数。TFT基板CF基板8bit数字信号刚好能显示16.7M种颜色7品保客服中心1.引言–Color介绍以3bit为例数字信号为例For3bit：23(R)*23(G)*23(B)=256colorsFor6bit：26(R)*26(G)*26(B)=262144colors（242K）For8bit：28(R)*28(G)*28(B)=16777216colors（16.7M）For10bit：210(R)*210(G)*210(B)=1073741824colors（1billion）8品保客服中心1.引言–TFT开关的工作原理面板是由GateLine与DataLine组成的一个矩阵结构。在Array基板上，矩阵的每一个交叉点对应一个TFT开关。面板矩阵TFT开关①扫描线连接同一列所有TFT栅极电极，而信号线连接同一行所有TFT源极电极。②当TFTON时，形成低阻抗Ron,信号线为液晶充电；当TFTOFF时，形成高阻抗阻抗Roff，可防止信号数据泄露。③一般Ron大于Roff至少105。④Panel是按照一定时序对液晶进行扫描充电的。TFT等效电路图9品保客服中心VcomDC/DCconverterTimingControllerSourcedriverICGatedriverICInterfaceconnectordataLVDSMini-LVDSVdd（12V）GammaLCCsVcomdatastv,cpvsth,cph,load,mpolAVDD,DVDDVon（26.3V）,Voff(-8V)DVDD（3.3V）AVDD（16.3V）2.驱动原理框图DVDD（3.3V）10品保客服中心2.驱动原理框图DC/DCT/CONConnectorVCOM&Gamma11品保客服中心2.驱动原理框图–PCB驱动模块PowerBlockDataBlockT/CONSource-D-ICGate-D-ICDATADC/DCMLGVcomGammaVDD12品保客服中心2.驱动原理框图–DC-DC模块（电压部分）ItemDescription32inch实测值VDD系统输入电压。11.95DVDD各IC的工作电压。3.32VAVDD模拟电源16.3VVonTFT打开电压，该电源为正电源。26.2VVoffTFT关闭电压，该电源为负电源。-8.15VVcom像素公共电压7.37VVref为Gamma模块提供参考15.81VDC-DC模块电路为整个驱动电路供电。这部分电路产生主要产生PCBIC、Source&GateIC、PanelTFT驱动所需相关电压。是由Connector输入的VDD经过直流变换输出AVDD、DVDD、Von、Voff、Vref等电压。全黑、全白、AD多有此电路造成。13品保客服中心2.驱动原理框图–数据信号部分LVDS(8bits)：从系统端输入的显示信号Mini-LVDS：输入到SourceDriverIC的显示信号1pixel2pixelTCON(TimingController):时序控制器。主要功能为数据的转换及时序控制信号生成。TCON14品保客服中心2.驱动原理框图–时序控制信号部分15品保客服中心2.驱动原理框图–Gate控制信号工作时序OE1（outputenable）:输出控制使能信号。OE2（MultiLevelGate)：MLG输出控制16品保客服中心2.驱动原理框图–GateDriverIC原理框图OutputBuffer：输出缓存放大器，增强输出的驱动能力。LevelShifter：电位移转器，可将3.3/0V电压转移到TFT开关电压-26V/-8V上。ShifterRegister：移位寄存器，每一个时钟CPV上升沿，将输入级逻辑状态传输到输出级，实现扫描。17品保客服中心2.驱动原理框图–数据输出及门控制信号工作时序18品保客服中心OutputMultiplexer：输出复选器，选择输出电压极性。Buffer:输出缓存器，为输出电流增幅，保证足够大的Panel驱动能力DAC：数模转换器，以Gamma电压为基准，将输入的mini-LVDS信号转换为Panel显示的模拟信号。LevelShift：电平移位器，将数字信号进行电平增大，驱动D/A转换。LineBuffer:进行第n行数据缓存，便于第n+1行接受。ShiftRegister:移位寄存器，把串行顺序数据移位存储。2.驱动原理框图–SourceDriverIC原理框图19品保客服中心3.极性翻转原理极性反转目的:为防止液晶分子的极化，LCD采用相反极性电压进行驱动。分类:dotinversion，lineinversion，ColumnInversion，FrameInversion+’为正极性,‘-’为负极性）。NframeN+1frame实现依据:液晶在正、负极性相对于公共电极（Vcom）绝对值相等时有相同的透过率。LineinversiondotinversionFrameinversionColumninversion20品保客服中心人脑的亮度感觉人不能感受到△Y/Y=1%以下的亮度变化，因此需要用非线性的灰阶。255254△Y/Y=1/255=0.39%10099△Y/Y=1/100=1%10△Y/Y=1/100=10%90255254100991090用非线性的灰阶4.GammaReference21品保客服中心人脑的亮度感觉HumanEyesLCDHumanBrain其中Gamma（γ）可通过以下方式计算4.GammaReference)256/(maxGrayTTrr22品保客服中心4.GammaReference通过计算调整，使用以下电路产生规定的参考电压，然后向DriverIC提供Gamma参考，通过其内部的电阻分压网络产生所需的64灰阶电压。DriverIC内部电阻网络23品保客服中心P-Gamma（ProgrammableGammaCorrectionCircuit）4.GammaReference4个特点：Gamma输出精度高调整灵活简单外围线路简单集成DigitalVcom