TFT_LCD

2020/1/101TFTLCD简介132DriverIC应用中常见问题4LCDdriverIC工作原理TFT-LCD显示原理DriverIC发展趋势5什么是TFTLCDTFT—ThinFilmTransistor薄膜晶体管LCD—LiquidCrystalDisplay液晶显示器TFT-LCD具有体积小，重量轻，低辐射，低耗电量，全彩化等优点，因此在各类显示器材上得到了广泛的应用。LC：LiquidCrystal液态晶体。CF：ColorFilter彩色濾光片。分R、G、B三种颜色的滤光片。B/L：Backlight背光。L/G：LightGuide导光板。dataline:数据线，進行資料的传输。scanline:扫描线，控制TFT的开关。TFTLCD相关名词解析度(Resolution)：解析度越高，畫面越清晰。ResolutionHorizontalVertical比例QVGA2403203/4WQVGA2404003/5HVGA3204802/3WVGA4808003/5VGA6404804/3SVGA8006004/3XGA10247684/3SXGA128010245/4TFTLCD的指标TFTPolarizer偏光板CFPolarizer偏光板LightGuide灯管LCcellTFTLCD显示器面板PANEL剖面尺寸图0.215mm0.215mm0.7mm0.7mm4~7μm上偏光板PI膜層CF層ITO層液晶層下偏光板TFT層ColorFilter}TFT玻璃基板SourceLine畫素電極GateLine300µmCF玻璃}ITO共同電極功用：因为液晶CELL只能控制光的通过与否，因此要产生彩色影像的话，就需要CF分别产生RGB三原色。RGB三种颜色的排列会和TFT面板上的ITO电极互相成一对一的对应（如下图示），控制TFT面板上每个pixel的光线穿透的亮度就是控制这三种颜色的强弱，光线的强弱就可以混合成七彩的颜色。ColorFilterPI膜（配向膜）StageSubstrateLCmoleculePI膜主要用途为分配液晶方向，由于液晶也具有液体特性，故需将配向膜刷成剧齿状，使液晶灌入时，成有固定方向性平躺。功能：提供施加电压于液晶上之电极，同时又可让可见光穿过。主要材料：氧化铟锡GateLineSourceLineITO透明导电电极间隙材的一种，其主要目的是使TFT基板与CF的间隙平均。在TFTSubstrate上的密度约150~200pcs/mm2。CommonPaste(石墨/银胶)：导通上下基板。提供CFVcom导通两端分别为：CF=ITO，TFT=Cs电极，以产生等效电容效应，增加存贮电能功能SpacerCommonPastePI膜TFTSubstrateSPACERBacklight(B/L)LCD中液晶板本身不发光，另需光源来使其显像，背光的组成如下。導光板反射板TAB燈管稜鏡板擴散板擴散板功能/要求材料灯管高辉度、高效率、色再现性、寿命。热阴极/冷阴极萤光灯(CFL)、EL。导光板控制光的方向、提高辉度以及使板面辉度均一化。板面上施予光圈(DOT)印刷之压克力板或PC板。扩散板将来自导光光圈之光源加以扩散。PET或PC树脂。棱镜板将经扩散板之散漫光，通过棱镜之折射使光向垂直向上，亦即有集光作用。棱镜材料、3M专利BEF光学膜。反射板防止冷阴极萤光灯光源外漏之遮蔽材。PC树脂、铝板、发泡PE膜。光源垂直偏光板玻璃電極玻璃電極液晶水平偏光板GDSScanData液晶亮度的控制原理液晶分子随所加电场强度大小而进行不同角度翻转13液晶分子翻转角度决定了透光线量14TFTLCD显示系统结构2020/1/1015+-VLCTopPolarizerTFTBottomPolarizerLiquidCrystalGateDriverSourceDriverElectrode1Electrode2ColorFilterPanelStructureG1G2G3GmGm-1S1S2S3Sn-1SnSource儲存電容Gate液晶電容TFT图像放大后由一系列RGB子像素点组成2020/1/1017混色效果分別控制RGBdot亮度，自由組成各種圖案三角形越大所能显示的顏色越丰富顏色深度(Colordepth)：LCD可顯示的顏色數目對6bit顯示器而言,共可以顯示26x26x26=262,144對8bit顯示器而言,共可以顯示28x28x28=16,777,216RedGreenBlueWhiteGrayScale0816243240485663Truecolor256color22TFTpanelmodelCSDatalineGatelineCLCCGDVCOMSDG23Source/VCOM/GatewaveformPositivepolarityNegativepolarityWrite“ON”Write“OFF”Keep“ON”Keep“OFF”VGHVGHVGHVGHVGLVGLVGLVGLV63-V1VCOMLV0-V62VCOMHV0VCOMLVCOMHVCOMHVCOMLVCOMLVCOMHV0V63-V1V63V0-V62V63+9~16.5V-4~-12.5VGate:Vpp(max)=30V+3~5VMaximum64-levels-2.5~1V+3~5VVCOMH–VCOML=6V(Max)24interfaceChargepumpSourceDriverGateDriverGRAMWriteReadTCONVCOMTFTCPUSystem25SourceDriver8to1MUX8to1MUX8to1MUX8to1MUX8to1MUX8to1MUXAmplitudeadjustmentFineadjustmentGradientadjustmentVREG1OUTVGSComposationadjustmentLadderresistorunitGrayscaleamplifierVRP/N0VAJP0PKP/N0PKP/N1PKP/N2PKP/N3PKP/N4PKP/N5VRP/N1PRP/N0PRP/N1VAJN1VINP/N0VINP/N1VINP/N2VINP/N3VINP/N4VINP/N6VINP/N7V0V1V2V3V8V9V16V17V19V20V24V25V26V30V31BFBFBFBFBFBFBFBFBFBFMUXGray_dataSource_out26Flick27crosstalk28crosstalk29splash30splash31Noise(EMI)32LowerpowerconsumptionAnalogLowPowerDesignSlowframerateChargesharingtechnologyMoreadvancedprocessExtremelyLowPowerWhenSleep-inSmallerthan5uAShutdownallanalogblocks,keepcontentsinSRAMVeryslowOSCworks(1~2uA)SmallRegulatorworks(1~2uA)CABCFunctionCABC:ContentAdaptiveBrightnesscontrolCanreducemorethan50%back-lightpower33LowercostSmallerdiesizeRAM-LessGate/Sourceembeddedinpanel(LTPS)14umorsmallerPADpitchBackendcostBump:12umbumpheightSmallerscribelinetogetmorediesIncreaseYieldMargindesignReplacementforfailedfunctions(SRAMreplacement)2020/1/1034HighersolutionWVGA(480x800,4.0”)HVGA(320x480,3.5”)WQVGA(240x432,3.2”)QVGA(240x320,2.8”)720P(720x1280,4.5”)1080P(1080x1920,5.5”)35HighspeedinterfaceMDDI(SAMSUNG,TOSHIBA,SHARP,EPSON):MobileDisplayDigitalInterfaceMIPI(TI,ARM,ST,NOKIA)MobileIndustryProcessorInterfaceCDP(NOKIA)CompactDisplayPortMini-LVDSRSDS