TFT驅動原理介紹,Page2,大綱,圖像顯示原理 LCD基本驅動方式 驅動系統架構及組成 LCD驅動方式的應用,Page3,圖像顯示原理,Page4,圖像組成,dot,Pixel,1 pixel = 3 dot(sub-pixel),Page5,混色效果,用RGB三種顏色光的亮暗比例可混出無數種顏色,三角形越大所能顯示的顏色越豐富,Page6,Color Depth,For color depth 8 bits There are 28 x 28 x 28 = 16,777,216 colors For color depth 6 bits, There are 26 x 26 x 26 = 262,144 colors,What is the difference?,Page7,True color,256 color,Color Depth,Page8,圖像顯示原理 - 小結,圖案由Pixel組成 Pixel由RGB dot組成 眼睛有混色效果 分別控制RGB dot亮度 自由組成各種圖案,Page9,LCD基本驅動方式,Page10,LCD如何控制亮度,以90度TN為例,資料來源：SHARPs website,Page11,光源,垂直偏光板,玻璃電極,玻璃電極,液晶,水平偏光板,E,LCD如何控制亮度,CLC,Page12,TFT,What kind of function does TFT play ?,Vg,Vd,Vs,TFT,CLC,CST,Write & Hold,Page13,TFT LCD驅動原理架構,Page14,不同壓差有不同穿透率 相同壓差，不同極性的電壓穿透率差不多 為了避免液晶極化，需以AC電壓操作,Transmittance(%),穿透率,(Vcom),(Vs),Voltage(Vs-Vcom),Page15,TFT-LCD的穿透率： TFT-LCD面板的宿命：光学穿透率不佳。 開口率：液晶分子中光線能透過的有效區域的比例。即液晶 分子中有效的透光區域與全部面積的比例，就稱之爲 開口率。,開口率=B/A*100%,A,B,Page16,光学穿透率不佳原因： 1，TFT的开口率：约60%以上。 2，CF的滤光效率：约1/3以下。 3，偏光板的极化效率（含两片吸收）：约40%上下。 三項相乘60%1/3 40%約為8% 所以，在TFT LCD的設計中，要盡量提高開口率，因爲只有提高開口率，便可以增加亮度，而同時背光板的亮度也不用那麽高，可以節省耗電及花費。,Page17,Line-by-line Display,Page18,Timing of Charging,Page19,Feed Through,G,D,S,Data line,Scan line,Vst,Vcom,Clc,Cst,Cgs,Vg,Vd,Vs, V = (Vgh-Vgl) ,Cgs+Cst +Clc,Cgs,Vgh-Vgl,由電荷不滅定律,可求得 feed through V,Page20,VCOM,液晶本身感受到的電壓是Vcom與Gamma電壓之間的壓差。但實際上，每一灰階是由Vcom與兩正負周期的Gamma Voltage組成。所以當正負周期的壓差不一樣時，就會產生Flicker的現象,Page21,VCOM,Page22,LCD驅動方式基礎小結,亮度控制 液晶電場強弱控制 CF panel/TFT panel 間電壓差控制 利用TFT作為開關 液晶需要AC電壓驅動 以Line by line方式顯示 Feed through造成optimized VCOM偏移,Page23,驅動系統架構及組成,Page24,驅動電路三大區塊,PCBA CKT 包含三大block:,1. Timing Controller(TCON),2. Gamma Correction,3. DC/DC Converter,Page25,GAMMA,TCON,DC/DC,Input Signal (LVDS),驅動電路三大區塊,Page26,驅動系統架構-1,1 PATH架構:,Page27,2 PATH架構:,驅動系統架構-2,目的: lower clock rate for EMI,Page28,Page29,TCON 架構,Page30,Input/Output Timing,CPV,STV,VGH,CPV,OE,Out,Page31,G-IC工作原理 單一顆IC內部架構,主要用來控制水平線的開關 控制機制為一次一條線的開, 其他線都是關的 主要由移位暫存器來完成主要架構 水平和水平線之間不可以overlap,STV: 一個畫面開始通知 CKV: 通知每個暫存器單元動作, 當有上緣觸發 L/R: 決定移位方向 (TV機種可以作反轉機制, 但OA機種已經固定方向) OE: 清掉overlap處 Mode: 選用channel數,Page32,Scan Driver Timing,Page33,Data Driver架構,Sample & hold,Page34,D Q CK,D Q CK,D Q CK,D Q CK,D Q CK,D Q CK,D Q CK,D Q CK,CLK,State1,State2,State3,State4,State5,State6,State7,State8,STHI,Line buffer,RGB RSDS data,TP1,Page35,DC/DC Converter,DC-DC Converter,input power,Source Driver analog,Gate On voltage,Gate Off voltage,Page36,Power DC架构,电源,Pattern G,PWM IC,Vaa,V5V 5V,Vgl,Vgh,Panel,Gamma,Vcc 3.3V,Charge Pump,T-CON,VCOM,Page37,Power 種類,首先, 先了解整個panel需要哪些電壓,Page38,T-CON,Regular IC,Page39,VCC,V5V1,Page40,Power DC,V5V 5V,Boost 電路,VAA 10.5V,Charge Pump,VGL -6.8V,VGH 23V,Page41,Boost 電路,PWM IC,Charge Pump,Power DC,Page42,VAA,VAA是由V5V（5V）通過Boost電路得到的， 可以從X-Board上測得VAA電壓值為10.5V。 VAA有以下兩大功能： 1.VAA通過Charge Pump得到VGH、VGL。 2.VAA通過分壓得到10組GAMMA值和VCOM值 來控制64灰階。,Page43,VAA波形圖,Page44,VGL、VGH,VGL、VGH为液晶开关电压。当Gate端为 VGL时，液晶关闭；当Gate端为VGH时， 液晶开启。VGL为-6.8V,VGH为23V。但 事实上供Panel端的VGH不为直流，而是 幅值为23V的脉宽波形。,Page45,VGL波形圖,Page46,VGH波形图,Page47,VGHS,VAA1,VGH,VGL,Page48,GAMMA,VAA产生十组GAMMA电压值，用来控制 Module64灰阶。,Page49,VCOM,VREF,GAMMA1GAMMA10,Page50,驅動系統架構 小結,Two data path to lower clock rate for EMI TCON/data driver/scan driver architecture DC/DC design Switching mode Charge pump,Page51,LCD驅動方式的應用,Page52,LCD驅動方式應用,Issue Flicker Cross-talk LC Polarity Frame/Row/Column inversion Dot inversion 2-line inversion Dithering More.,Page53,Window Shutdown Flicker,Use dot Inversion,Page54,Window Shutdown Flicker,Use 2-line Inversion,Page55,Polarity Inversion,Frame Inversion,row Inversion,column Inversion,dot Inversion,2-line Inversion,: bad, : Normal, : Good,Page56,Dithering,Page57,To emulate higher color depth with lower color depth data driver,Dithering,Page58,Thank You !,