屏原理图介绍

1、LCD驱动电路架构 Control Board + X Board + Y Board Control Board + X Board X+C Board X+C Board double scan COG GOA G0A+Dual Gate GOA + Triple Gate LCD Panel LCD cell Y board Control board XL board XR board COF FFC Control Board + X Board + Y Board LCD Panel LCD cell Control board XL boardXR board Control B

2、oard + X Board LCD Panel LCD cell Control+X board X+C(Control) Board LCD Panel LCD cell Control+X board X+C(Control) Board- Double scan COG( Chip On Glass ) GOA( Gate On Array ) LCD Panel LCD cell Control+X board GOA + Dul gate LCD Panel LCD cell Control+X board GOA + Triple gate 屏框架图 Gate Driver Bo

3、ard LVDS connector DC-DC Source Driver Board TCON OP VGH VGL VAA/VDA Vcom Gamma Power Structure VCC(12/5 V) VDD Power电路框架图 Gate电路介绍 Application Gate driver for TFT LCD Features 2-level output gate driver for TFT LCD panel 240/256/263/270 channel output selectable Maximum +40V output driving voltage

4、Bi-directional data shift capability 200KHz maximum operation frequency(由输入到输出 的建立时间决定） High voltage CMOS process technology(IC所使用的 工艺） TCP or COF 2. Pin map & definition Note: 1. Dummy pins 在应用中可以让其 floating 2. L/R, MODE1, MODE2 pins在电路 内部分别直接接到了VDD和VSS Dummy pins 1.3 Gate IC diagram 扫描驱动电路示意图 TFT

5、LCD 逻辑 缓冲放大器 TFT LCD 面板 STVxVEEVGHOE&/XAOCPVL/R 移位寄存器 单颗Gate IC 电位转移器 IC1IC2IC3IC4 3.1 Signal definition CPV：gate IC的时钟信号 OE：当OE=H时，所有output输出low， 当OE=L时，output按时序正常输出 ，可以避免相邻两天scan line相继打开时，两行数据之间的相互影响。 /XAO：电压检测结果信号（电压低于某一阈值时，/XAO=H，电压高于某一 阈值时，/XAO=L），通过reset IC产生；当/XAO=L时， output按时序正常输 出，当/XAO=H

6、时，所有output输出high，优先级高于OE，主要用于关机的 时候，打开panel上所有的TFT，让面板的电荷放掉，防止出现关机残影。 STVx(x=1 or 2)：scan line开始line-by-line打开的始发脉冲信号 扫描信号示意图 without OE 扫描信号示意 图 with OE Application diagram Shift register Logic L/R STV2 STV1OE XAO TCON DC/DCCharge PumpReset IC VDD CPV STVX /XAO VGH VEE Gate IC internalTFT 面板等效电路 Sh

7、ift register Shift register Shift register Shift register Logic Logic Logic OE 3. 3 Input buffer 为什么需要此模块？ TCON 送出的CPV信号需经过Xboard到达GATE IC，而上一颗IC的信号要 经过玻璃上的走线送给下一颗IC，由于走线上存在寄生电阻、电容等，信 号会被衰减，其驱动能力减弱，因此需要次模块对信号进行整形，增加其 驱动能力。如右图所示 CPV from TCONCPV to IC Input buffer 走线等效电路 3.2 shifter register 动作机理 每经过

8、一个时钟（此处的时钟信号为CPV的上升沿）周期，便将其输入级的逻辑状态传送到输出级,从而成为 下一级的输入，对应到TFT-LCD的操作方式就是周而复始的地打开或关闭扫线。 时钟信号CPV的作用 控制每个移位寄存器输出状态的时间，即可循序的逐条输出是否要开启对应扫描线的逻辑状态 。 为什么需要L/R信号 扫描驱动电路在现实面板中位置的摆放方式不确定，第一条扫描线也许在最上方，也可能在最下方，所以， 考虑到驱动IC的通用性，将移位寄存器设计成上下两个方向都可以扫描，由L/R信号来决定扫描的方向。 移位寄存器输入输出 波形示意图 Shift refister1 Shift refister2 Shi

9、ft refister3 Shift refister4 CPVCPV STVx Shift refister1 Shift refister2 Shift refister3 Shift refister4 3.3 level shift 为什么需要电位转移？ 通常，开关像素TFT所需的电压20V以上和-5V以下，而我们的逻辑信号 只有3V到0V左右 level shift可即时地将3V/0V的低电压逻辑准位，转移到开关像素TFT所需 要20V或以上的高开电压与-5V或以下的低关电压。如下图所示. Shifter register1 Shifter register1 VDD VGH VEE

10、 VSS LS VDD VSS VSS VEE VGH Logic LS input LS output 3.4 Output buffer 为什么需要buffer电路 考虑到扫描线的负载（具有很大的等效电阻和电容，如Application diagram 一页中所示），若以电位移转器的输出直接驱动扫描线，驱动能 力不够，使电容的充放电时间增长，延迟时间增大，因此，需要再加上 缓冲放大器，增加驱动能力； 由于要放大的只是数字信号，如下图所示，因此，只需要加一些偶数级 （或奇数级）的数字反相器即可。 ESD 连接端子 Level shifter ESD Level shifter 玻璃基板 连接

11、端子 缓冲放大器示意图（以偶数级为例） 4. Power ON/OFF sequence 考虑到IC电路内部的latch up，应用时，我们要保证电源 上电和下电必须遵守以下顺序 power on: VDDVEEVGH power off: VGHVEEVDD Source 电路介绍 Application Source driver for TFT LCD Features Output: 720/690/684/642 output channels. Power of LCD driving voltage: 6.5 13.5V. Output dynamic range: 0.2 VD

12、DA-0.2V. Power consumption of analog circuit: 15mA. Power for logic circuit: 2.3 3.6V. 6-bit resolution / 64 gray scale. Dot and N-line inversion display function. VGMA1 VGMA14 for adjusting gamma correction. Mini-LVDS input interface for low EMI. Minimum mini-LVDS input swing level (CLKP/N, DATAP/N

13、) is 100mV VCC3.0V. Cascade function with bi-direction shift control. Package: COF. Source电路介绍 一、Source IC的作用 将T-CON输出的数字信号转换为模拟信号 二、下图是COF电路的接法： 双向移位寄存器双向移位寄存器 数据暂存器数据暂存器 电位转移器电位转移器 DACDAC BufferBuffer DIR(左右扫描控制) TP1(闩锁信号) POL(极性反转控制) CLK(水平方向时钟信号) 数据接收器 视频信号输入 R G B TFT LCD 校正参考电压 数位部分 类比部分 Appli

14、cation diagram S/R Latch 1 Latch 2 L/S DAC Buffer S/R Latch 1 Latch 2 L/S DAC Buffer S/R Latch 1 Latch 2 L/S DAC Buffer CLK DIR H sync 逐一写入第n条 扫描线的数据 储存第n-1条扫描 线的数据 数据信号 校正参考电压 PixelPixelPixel PixelPixelPixel 第n-1条扫描线 第n条扫描线 Application diagram Shift register 作用：经DIR控制移位寄存器的方向，以CLK、 H sync来控制逐一开启数据

15、暂存器，把显示数据储存到其中。 CLK: Source IC的时钟信号 DIR：控制移位寄存器的方向 H sync : 水平扫描同步信号 应用： 面板的数据线的第一条有可能在最右方也有可能在最左方，为了增加data driver 的通用性， 所以Shift register都设计成双向的。 DAC 作用 把数字信号数据转换成用以驱动液晶显示多种灰阶的电压。 D5(MSB) D4 D3 D2 D1 D0(LSB) V0- V1- V63- V0+ V1+ V63+ Polarity Vout V0- V1- V63- V0+ V1+ V63+ D5(MSB) D4 D3 D2 D1 D0(LSB

16、) Polarity Vout DAC架构例图 (a)改变参考电压源 (b)两组电压选择 External reference V0 V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 R0 to R63 R255 to R192 R191 to R128 R127 to R64 R63 to R0 R64 to R127 R128 to R191 R191 to R255 DAC1DAC2DAC383DAC384 decoder IC internalPCB circuit TCON board 简介(6) Latch & Level Shifter Latch作用：储存一条扫描线上的数据

17、。 Latch需要的数量：以6-bit的1024 X 768 XGA的面板为例，需要 6-bit X 1024 X RGB X 2组 = 36864 个 Latch。 为什么需要Latch2？ 当第n-1行扫描线上的像素开始充电时，就可以开始把第n行扫描线上的信号存 储到latch1 上。如果没有Latch2，只有等第n-1行扫描线上的像素充完电后，才能开始存储第n 行扫描线上 的数据，浪费了时间。 为什么需要电位转移？ 因为在DAC中，选择gamma电压时，打开相应的MOS，3.3V电压不够，要提升到 VAA，所以要加LS。 Analog buffer 为什么需要buffer电路 由于像素驱

18、动电压是靠电阻分压的方式产生的，电阻的比例决定电压，因此，在 温度改变或IC制程变动时，并不影响电压分压；然而，电阻的绝对值却会影响功 率消耗与驱动能力。所使用的电阻绝对值愈大，电阻分压所消耗的功率越小，但 愈容易受到负载的影响而使参考电压改变，为了降低功率消耗，必须使用较高的 电阻绝对值，并设法减小参考电压的负载，所以需要加上缓冲放大器，增加驱动 能力； 由于要放大的是模拟信号，一般会使用运算放大器来实现，输出电压与输入电压 相同，但是具有更大的驱动能力。 Vin Vdd Vss Cload Vout Buffer 符号图 数据传输模式数据传输模式 为什么使用差分信号 在高频率下传输数字数据

19、(0V表示逻辑0，3.3V表示逻辑1)，会产生很高的电磁 辐射能量干扰其他电子元件的正常运作，所以减小电压，降低EMI，但是受到外 界的干扰很大，于是使用差分信号。 + -+ -+ - 受外部信号干扰 + -+ -+ - 发射磁场干扰外部 差动信号传输示意图 VhighVlow T-CON电路介绍 一、T-CON电路的要点 1.PI电阻的选择 2.LVDS、Mini LVDS的匹配电阻选择 T-CON电路介绍 一、T-CON电路的作用 1.LVDS到Mini-LVDS的转换 2.产生source、gate等相关控制信号 3.对视频数据进关算法处理，如FRC、OD、ACC T-CON电路介绍 F

20、RC算法 LVDS数据 重排 系统 时钟 BIST画面 发生器 存储T-CON code 产生相关的控 制信号，如 POL、STV、 LD 相关配置寄存器 T-CON电路介绍 一、EEPROM EEPROM作用：T-CON CODE T-CON CODE包含 T-CON的Timing、ACC、FRC、OD 二、 屏驱动电路图片 SourceGate X+C board 屏电源电路图片 BUCK电路 Boost电路 Charge pump电路 Power电路框架图 boost Charge pump Charge pump Gamma VCOM buckLDOT-CON Gate Source

21、Vin VAA VGH VGL VG Vcom Cell 屏电源电路图片 BUCK电路 Boost电路 Charge pump电路 Gamma电路介绍 一、Gamma电路为Source提供转换需要的电压 二、下图是数字Gamma的接法 GAMMA电路介绍 一、Gamma电压 Gamma电压是灰阶的选取电压，决定灰阶的亮暗程度 二、Gamma电路接法： Gamma电路是在Gamma IC里面内置DAC模块；一般由7 个电压，分正负两组。 GAMMA IC VCOM电路介绍 一、VCOM电压 VCOM电压是CELL的参考电压，决定屏显示亮暗差异 二、VCOM电路接法： VCOM电路是在Gamma

22、IC里面内置运放 T-CON 电路介绍 一、EEPROM电路 在电压、T-CON控制信号正常情况下，可以检查EEPROM 里面的程序 二、TVS电路： TVS主要是防静电、保护T-CON EPPROM电路TVS电路 TCL集团股份有限公司 TCL创意感动生活 谢 谢 LCD Panel LCD cell Y board Control board XL board XR board COF FFC Control Board + X Board + Y Board LCD Panel LCD cell Y board Control board XL board XR board COF FFC Control Board + X Board + Y Board Application diagram Shift register Logic L/R STV2 STV1OE XAO TCON DC/DCCharge PumpReset IC VDD CPV STVX /XAO VGH VEE Gate IC internalTFT 面板等效电路 Shift register Shift register Shift register Shift register Logic Logic Logic