LCD驱动原理课件

ModuleTeam‘10.03.12LCD驱动原理基础[Rev0.0]ContentsLCD概要1LCDPANEL2LCDModule3

别称4■LCDDisplay分类LiquidCrystalDisplayPMLCDAMLCDTNSTNAFLCDa-SiTFTPoly-SiTFTTFDHTPSLTPSTwistedNematicSuperTwistedNematicAntiferroelectricAmorphousSiTFTThinFilmDiodeHighTemperaturePolySiTFTLowTemperaturePolySiTFTTFT:ThinFilmTransistorLCD概要■Resolustion种类LCD概要分辨率Pixel수画面比率表现缩写176x14476,0324:3QCIFQuarterCommonIntermediateFormat176x200105,600

QCIF+QuarterCommonIntermediateFormat+320x240230,4004:3QVGAQuarterVideoGraphicsArray352x288304,1284:3CIFCommonIntermediateFormat480x272391,68016:9WQVGAWideQuarterVideoGraphicsArray360x640691,20016:9nHDNinthHD640x480921,6004:3VGAVideographicsArray800x4801,152,00016:9WVGAWideVideoGraphicArray480x8641,244,16016:9WVGAWideVideoGraphicArray800x6001,440,0004:3SVGASuperVideoGraphicsArray1024x7682,359,2964:3XGAExtendedGraphicsArray1280x7682,949,12016:9HDHighDefinition1366x7683,147,26416:9HDHighDefinition1280x10243,932,1605:4SXGASuperExtendedGraphicsArray1600x12005,760,0004:3UXGAUltraExtendedGraphicsArray1920x10806,220,80016:9FullHDFullHighDefinition1920x12006,912,00016:10WUXGAWideUltraExtendedGraphicArray“液晶标识装置.利用随着认可电压液晶透视图的变化，各种装置中发生的多样电子信息变化，使变为开始信息传达的电子元件。无自身发光性

不用借光，但是消费电力小，便携式可以广泛使用的平板显示。.”(Nvaver百科词典)液晶ColorFilterTFTarrayBacklightLCD概要■LiquidCrystalDisplay上Pol’下Pol’■TFTPANEL构造ILCDPANELData输出Gate输出Gate输出ICLCDPANEL

Gate电压输入时

TFTONTFTON时,电流从Source移动到

Drain

通过Source进入,Data电压储存在

StorageCap中维持电压

根据储存在StorageCap的电压和上

Glass的

Common电压电界现象

液晶回转,以此光亮调节■TFTPANEL运作原理ⅠLCDPANEL■TFTPANEL运作原理ⅡLCDPANEL■TFTPANEL运作原理Ⅲ区分StorageonCommon构造StorageonGate构造正面侧面特征-ApertureRatio(开口率)低-Vcom和Cs是维持sync-Storage能力显著-透视率低-ApertureRatio(开口率)高-Vcom和Cs是维持sync-Storage能力在状态上落后-透视率高GateLineGateLineCommonLinePixelElectrodeDatalinePixelElectrodeGateLineGateLineDatalineLCDPANEL■TFTPANEL运作原理Ⅴ

为了PNLPIXEL驱动所需的电压区分内容Gate电压

为了能使PIXEL电压得到认可，打开

TFT门的电压Data电压

通过液晶中认可的电压，

和Common电压形成电界的电压Common电压

通过上

Glass中认可的电压，和

Data电压形成电界的电压Common电压Gate电压Data电压Pixel(RGBSubpixel)LCDPANEL■TFTPANEL种类:根据液晶区分-TN(TwistedNematic)-STN(SuperTN)-OCB(OpticallyCompensatedBendMode)

为了不变化，随着歪斜地起来状态的光学特征看的方向从使用3角度的光学补偿到3角度方向为折射率均等的方式.-VA(VerticalAlignment)

在电压未得到认可的时候，液晶从基板到竖直的立着遮住光；电压得到认可的时候，液晶下降使光能通过。应用VA方式制作的技术Fujitsu(社)的MVA方式,IBM산요사的PVA方式,夏普的ASV方式.-IPS(In-PlaneSwitching)

现在LPL使用的技术从HITACHI到开发的技术SSIPSSVA※应答速度/视角:TN<VA,IPSLCDModule■Module构造FPCICLightGuidePlate输入连接(INTERFACE)

是Set和Modul的连接部分.

由20~40pin构成.

构成要素

->数据信号

(4~18个)->电子协议(传送方式)->电源及

GND驱动IC

是驱动回路的核心要素.

由于使用半导体集成回路工程，

可构成小的大小的回路.

作用

(相似体信号生成)->Panel驱动数据生成

->Panel驱动信号生成

->Panel驱动电压生成外装部品(驱动IC用)-为了驱动IC的运转的部品.

构成要素

->电源安全化电容

->电源电压生成电容

->Panel电压生成电容

LightGuidePlate位于LCPanel下层，以Panel

方向，起供给均匀的平面光

的作用-LED내장형/외장형■ICOuterConfigurationLCDModulePowerGate,DataOutputInterfacePowerInput■ICBLOCKDiagramLCDModulePOWEROUTPUTInterfaceLCDModule■ICBLOCKDiagram23=8grayscales■GrayScaleGenerationV1V2V3V4V5V6V7V8T1T2T3T4T5T6T7T8WhiteBlack111100000000111111110000D1D2D38Gray-scaleL/CVoltageDigitalData(3-bit)111110101100011010001000IC内部信号COGSource输出LCDModule■彩色体现(Bit输入决定)#ofColor=2n(R)

×2n(G)

×2n(B)N:#ofdatabitsofLDI

3bit=8-gray/RGB=512colors4bit=16-gray/RGB=4,096colors5bit=>25(R)×26(G)×25(B)=65,536colors6bit=64-gray/RGB=262,144colors

8bit=256-gray/RGB=

16,777,216colors

LCDModule■GrayScaleWithaLinearL/CVoltage

通过人眼看display的时候，随着透视率认识graylevel，但是随着一定的电压LEVEL下透视率会出现非线性，在这种情况下，GrayScale也会出现非线性.就这样，为了随GrayScale变更为均等的透视率的话和下面的一样。LCDModule■γ(Gamma)-CorrectionofGrayScale使用gamma的每个企业虽然有差别，大约使用1.0~3.0差异.随着液晶的特性不一样，但是gamma1.0时

以正面为基准20度以上GrayLevelInversion发生，色相反gamma3.0时还是20度以上，色相反一般地使用gamma2.2

视角和透视率都具有良好的值LCDModule■WaveformofPixeldrivingVoltages

KickBackVoltage:

TFT形成时根据发生的寄生capacitance中，由发生的电压强gateoff时△V下降的电压由于Evenframe和Oddframe的kickback电压不一致，为了防止Flicker，认可Vcom，调节Voffset(Vd++Vd-)2△V=×Vd-pCgd(Clc+Cs+Cgd)Voffset=-VcomLCDModule■Flicker是?-由于可透视光的量的差异，开始时看到像一闪一闪的现象■发生原因-(+)周期中的△V和(-)周期中的△V的大小不一样时-Vcom的Center电压高或者低时/VcomH,VcomL电压高或者低的情况-VdataH/VdataL的值高或者低时Vrms被液晶认可的电压[V]正常随时间的光透视图[%]투과율正常LCDModule■FLICKER

■PixelDrivingMethods(2)+++++++++++++++++++++++++-----+++++-----+-+-+-+-+-+-+-+-+-+--------------------------+++++-----++++++-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+++++++++++++++++++++++++-----+++++-----+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-1stFrame2ndFrame3rdFrameFrameInversionLineInversionDotInversion(FlickerFree)LCDModule■ApertureRatio&BlackMatrix

在UnitCell中

通过Backlight会出现的部分的面积比

개구율高，通过改善Panel光的透视率，提高

LCD画面的灰度，

同一水准的灰度中，提高吸引性减少

Backlight消费电力

ApertureRatio(开口率)

由于Unitcell的像素电极差异，挡住Backlight的透视，防止连接的

ColorFilter

混色,为了遮住TFT的光照射，在

ColorFilter基板上设置遮光膜

在Dark状态下，遮住防止像素电极周边部分泄露的光，有提高

LCD的

Contrast

Ratio的效果。

BlackMatrix(B/M)LCDModule

StorageCapacitorBlackMatrixGate/DataLineTFTArea■InfluentialFactorsinApertureRatioLCDModule■DefectofTFTArrayLCDModule■TFTArryDesignForESDProtection(1)为了防止在工程中发生的ESDDefect，在Glass外部的数值随着大电阻，起到电流向外逐出的作用。LCDModule■TFTArryDesignForESDProtection(2)在Line末端的BondingPad，连接二极管在ESD外的过电流，由Pad流入时，使电流分散，起到遮断从panel端流入的作用，在ESD外的Damage最小化。LCDModule-别称-像素(畵素,pixel)是?“电视或者传送照片等中，构成画面的最小单位的明暗的点。画面整体的像素数越多(像素大小可变小)，可产生精密的详细的再现画面，这变现为‘分辨率高’.”(Naver百科词典)另一方面,在像素数固定的状态下，画面大小增加的话,分辨率变低.COLORFILTER构成Display画面的像素(pixel)中，R,G,B按色别各有一个未点灯点灯1个像素1个SubPixelLCD概要■ColorFilter:像素Pixel构成Stripe排列

-设计

&CF工程间断

(直线

Data配电线)-驱动回路间断

-高清晰度

DataDisplay(NotePC,PCMonitor)Mosaic排列

-设计间断(直线

Data配电线)-混色性优先

-驱动回路复杂Delta排列

-设计复杂(ZigzagData配电线)-很色性最优先

-妨碍性

A/V用

Display(小型

TV)■ColorFilter:R/G/B排列LCD개요----++++E+-noneLCD概要科学的特征:折射率异方性电器特征:流传率异方性■液晶的特征■电界与液晶间的特征■液晶的特征<电压未认可时><电压认可时>OFFON++

随电界液晶分子的排列变化。

随着液晶分析排列变化的程度,决定通过的光亮。LCD概要■Silicon分类■Silicon原子排列多结晶硅(PolyCrystalline)高温分离硅(HighTemperaturepoly-Silicon)低温分离硅(LowTemperaturepoly-Silicon,LTPS)固体结晶质(Crystal)非晶质(Amorphous)单结晶(SingleCrystal)LTPS는

代替高温结晶化工程使用Annealing工程，在400℃以下的低温中形成非结晶的硅(a-Si)的制造方法。HTPS是600℃以上高温热处理所需，因为代替玻璃基板，使用高价的石英岩基板，生产单价高LCD概要区分非晶质硅TFT(아몰퍼스

硅/a-Si)多结晶硅TFT(폴리

硅/p-Si)硅构造硅原子间距离不均等。硅原子间距离一定，区域内也一定。优点-.硅层形成工程段数(성막1回实施)-.常用的TFT基本技术-.特征安定性(Tr特征,Uniformity)-.有CostMerit。-.可通过高电流量-.根a-Si相比TFT元件较小