模組顯示原理介紹

1、中華映管股份有限公司中華映管股份有限公司解析: 吳孟君模組顯示原理介紹模組顯示原理介紹 華華映管股份有限公司映管股份有限公司 模組顯示原理模組顯示原理介紹介紹 華華映管股份有限公司映管股份有限公司TFT-LCD介紹華華映管股份有限公司映管股份有限公司TFT-LCD介紹LCD LCD 面板結(jié)構(gòu)圖面板結(jié)構(gòu)圖華華映管股份有限公司映管股份有限公司TFT-LCD介紹華華映管股份有限公司映管股份有限公司TFT-LCD介紹華華映管股份有限公司映管股份有限公司Block Diagram of LCD Module 1 1、模組方框圖、模組方框圖華華映管股份有限公司映管股份有限公司 上圖上圖中左半部分為機板部分

2、，通過卡榫（中左半部分為機板部分，通過卡榫（ConnectorConnector）將數(shù)）將數(shù)據(jù)信號（據(jù)信號（VGA&ScalarVGA&Scalar）和驅(qū)動信號（）和驅(qū)動信號（PowerPower）輸入模組。）輸入模組。 上上圖中右半部分為模組部分，卡榫接收到的數(shù)據(jù)信號（信號格式圖中右半部分為模組部分，卡榫接收到的數(shù)據(jù)信號（信號格式為：為：TTL/LVDSTTL/LVDS）進入）進入ASICASIC，產(chǎn)生產(chǎn)生模組模組所需的控制信號所需的控制信號和和DataData（RGB)RGB)信號（信號格式為：信號（信號格式為：MiniLVDS/RSDS/TTLMiniLVDS/RSDS/

3、TTL），驅(qū)動信號），驅(qū)動信號 進入進入DC/DCDC/DC回路，產(chǎn)生五大電壓，產(chǎn)生的回路，產(chǎn)生五大電壓，產(chǎn)生的VDDAVDDA電壓進入電壓進入GammaGamma電路電路通過分壓產(chǎn)生通過分壓產(chǎn)生1414組階調(diào)組階調(diào)gammagamma電壓。另外目前發(fā)展趨勢，驅(qū)動信電壓。另外目前發(fā)展趨勢，驅(qū)動信號還會通過號還會通過PWMPWM升壓電路，產(chǎn)生背光升壓電路，產(chǎn)生背光12V12V的驅(qū)動電壓。的驅(qū)動電壓。Block Diagram of LCD Module華華映管股份有限公司映管股份有限公司 2 2、電路結(jié)構(gòu)、電路結(jié)構(gòu)Circuit structure華華映管股份有限公司映管股份有限公司 2.1 2

4、.1 五大電壓的功能五大電壓的功能Circuit structure華華映管股份有限公司映管股份有限公司Circuit structure 2.2 2.2 五大電壓的產(chǎn)生五大電壓的產(chǎn)生 電路核心為電路核心為PWMPWM芯芯片，通過反饋電壓片，通過反饋電壓調(diào)節(jié)占空比，來達調(diào)節(jié)占空比，來達到升壓的目的到升壓的目的華華映管股份有限公司映管股份有限公司 2.3 LED2.3 LED驅(qū)動回路驅(qū)動回路Circuit structure 依據(jù)依據(jù)102102系列為例：系列為例：LEDLED采用采用3 3串串1010并對燈管，主升并對燈管，主升壓回路也是通過調(diào)節(jié)壓回路也是通過調(diào)節(jié)PWMPWM芯芯片的占空比來達

5、到升壓的片的占空比來達到升壓的目的。目的。華華映管股份有限公司映管股份有限公司 2.4 142.4 14組階調(diào)電壓組階調(diào)電壓Circuit structure主要通過電阻對VDDA進行分壓，產(chǎn)生14組Vgamma華華映管股份有限公司映管股份有限公司 2.4 142.4 14組階調(diào)電壓波形組階調(diào)電壓波形Circuit structure華華映管股份有限公司映管股份有限公司 2.4 ASIC2.4 ASIC時序電路時序電路Circuit structure華華映管股份有限公司映管股份有限公司Circuit structure LCDLCD模組的電路結(jié)構(gòu)如下圖所示：模組的電路結(jié)構(gòu)如下圖所示： 其中經(jīng)

6、其中經(jīng)TCONTCON處理后的處理后的DataData信信號和控制信號號和控制信號，其中，其中DATADATA以以RSDSRSDS信號格式傳入信號格式傳入S-ICS-IC和和G-ICG-IC，6 6個控個控制信號中制信號中S-ICS-IC和和G-ICG-IC的控制信號分別占的控制信號分別占3 3個，個，G-ICG-IC的控制信號經(jīng)由的控制信號經(jīng)由第一顆第一顆S-IC bypassS-IC bypass。華華映管股份有限公司映管股份有限公司Driver IC RequiredVGA640X480SVGA800X600XGA1024X768SXGA1280X1024UXGA1600X1200Gat

7、e Driver Gate Driver Output FormatOutput FormatVGASVGAXGASXGAUXGA120/128456810192/200346256/25834Source Driver Source Driver Output FormatOutput FormatVGASVGAXGASXGAUXGA240810162038458104026123 3、 LCD LCD 分辨模式：分辨模式： LCDLCD的分辨率模式如上表所示，以的分辨率模式如上表所示，以VGAVGA為例，其分辨率為為例，其分辨率為640X480640X480，則所需，則所需G-G-ICIC

8、的通道為：的通道為：480ch480ch，所需，所需S-ICS-IC的通道為：的通道為：640X3640X3（R/G/BR/G/B）=1920ch=1920ch，用通道，用通道數(shù)為數(shù)為120/128120/128（兼容兩種通道模式）的（兼容兩種通道模式）的G-ICG-IC，則，則G-ICG-IC需求數(shù)目為：需求數(shù)目為：480/480/240240= =2 2顆，用通道數(shù)為顆，用通道數(shù)為240240的的S-ICS-IC，則，則S-ICS-IC的需求數(shù)目為：的需求數(shù)目為：1920/240=81920/240=8顆。其他各模顆。其他各模式同理。式同理。華華映管股份有限公司映管股份有限公司Gate D

9、river Introduction4 4、 Shift registersOutput BufferSTV1STV2CPVL/RVGLXAOVGHOELevel ShifterOUT1OUT300OUT2VSSVDDCPV -Vertical Shift ClockOE -Output Enable controlSTV -Start Pulse input/OutputXAO -Output ALL-ON ControlVGH -Driver Output HighVGL -Driver Output LowVDD -Logic PowerVSS -Logic GroundU/D -Shi

10、ft Direction ControlOutput -Output of Gate Pulse華華映管股份有限公司映管股份有限公司CPV CPV -Vertical Shift Clock（縱向移位時鐘） OE OE -Output Enable control（輸出使能控制信號，當(dāng)此信號為高電平時，所有信號強制拉低）有效的避免兩行信號之間的串?dāng)_，防止在寫入發(fā)生。STV STV -Start Pulse input/Output（當(dāng)此信號為高電平時，對應(yīng)的G-IC開始動作）X XAOAO -Output ALL-ON Control（即XDON或XON，當(dāng)此信號為低時，所有信號強制拉高），減

11、少關(guān)機雜訊，潮汐現(xiàn)象。 VGH VGH -Driver Output High（TFT開啟電平）VGL VGL -Driver Output Low（TFT關(guān)閉電平） VDD VDD -Logic Power（邏輯高電平） VSS VSS -Logic Ground（邏輯低電平） U/DU/D -Shift Direction Control（移位寄存器移位方向控制） OutOut put put -Output of Gate Pulse （G-IC輸出）Gate Driver Introduction4.1 4.1 Gate DriverGate Driver主要參數(shù)：主要參數(shù)：華華映管股

12、份有限公司映管股份有限公司G-ICG-IC動作方式為：動作方式為： (1)SR1(Shift register1)接收CPV(H)與STV(H)后，輸出O1(3.3V)給level shifter與SR2。 (2)Level shifter將digital電壓轉(zhuǎn)換為analog電壓。 (3)SR2接收CPV(H)與O1(H)后，輸出O2 (3.3V)給level shifter與SR3。 (4)重復(fù)上述動作直至最后一個SR。 (5)G-IC1接收CPV(L)與O300(H)，輸出STV2給G-IC2，依序完成所有G-IC動作。 Gate Driver Introduction4.2 4.2 G

13、ate DriverGate Driver ICIC動作方式：動作方式：華華映管股份有限公司映管股份有限公司Vin(H)N1(on),N2(off) P2(on),P4(on) P1(off)、P3(off) ,N3(on)、 N4(off) Vout = VDD_H。 (2)反之，Vin(L)Vout = VSS_L 通過上述電路即可將邏輯高/低電平（3.3V/0V）轉(zhuǎn)換為TFT開啟/關(guān)閉電平（24V/-6V，對于不同機種，此電平值可能不同）。 Gate Driver Introduction4.2 4.2 Gate DriverGate Driver ICIC動作方式：動作方式：華華映管股

14、份有限公司映管股份有限公司Gate Driver Introduction4.3 4.3 時序圖時序圖華華映管股份有限公司映管股份有限公司 上圖為G-IC的時序圖，在STV1為高電平后，G-IC開始動作，之后在CPV的每一個上升沿依次有一個OUT端輸出寬度為一個CLK的高電平，在下一個OUT為高電平時前一個OUT降為低電平，直到CPV（300）的下降沿輸出一個STV2給下一顆G-IC。同時由上圖可以看出當(dāng)OE為高電平時所有輸出被強制拉到低電平，當(dāng)XAO（即XDON或XON）為低電平時所有輸出被強制拉高。Gate Driver Introduction4.3 4.3 時序圖介紹時序圖介紹華華映管

15、股份有限公司映管股份有限公司1.G-line1.G-line上的每一個畫素可等效成一組上的每一個畫素可等效成一組R R、C C的低通濾波器。的低通濾波器。2.2.時域：因電容效應(yīng)將造成信號延遲，因此形成右側(cè)的波形失真。時域：因電容效應(yīng)將造成信號延遲，因此形成右側(cè)的波形失真。3.3.頻域：因方波經(jīng)過多個低通濾波器，造成到達右側(cè)的波形高頻部份被濾頻域：因方波經(jīng)過多個低通濾波器，造成到達右側(cè)的波形高頻部份被濾 除。除。離離G-ICG-IC端子部越遠，失真越嚴重，導(dǎo)致如下圖所示現(xiàn)象的產(chǎn)生：端子部越遠，失真越嚴重，導(dǎo)致如下圖所示現(xiàn)象的產(chǎn)生：Gate Driver Introduction4.4 OE4.

16、4 OE的應(yīng)用的應(yīng)用華華映管股份有限公司映管股份有限公司 在在S-OutputS-Output輸入時，本應(yīng)輸入時，本應(yīng)GN-OutputGN-Output為高電平，使第為高電平，使第N N行的所有行的所有TFTTFT打開，打開，S-OutputS-Output對第對第N N行的所有液晶電容進行充電，行的所有液晶電容進行充電，GN-1-GN-1-OutputOutput為低電平，對已更新的狀態(tài)進行保持。而由于波形失真的存為低電平，對已更新的狀態(tài)進行保持。而由于波形失真的存在，導(dǎo)致在，導(dǎo)致S-OutputS-Output輸入時，本應(yīng)為高電平的輸入時，本應(yīng)為高電平的GN-OutputGN-Outpu

17、t沒有及時升沒有及時升至高電平，以致第至高電平，以致第N N行的所有行的所有TFTTFT沒有及時開啟，而本應(yīng)為低電平的沒有及時開啟，而本應(yīng)為低電平的GN-1-OutputGN-1-Output沒有及時的降至低電平，第沒有及時的降至低電平，第N-1N-1行的行的TFTTFT開關(guān)沒有及時開關(guān)沒有及時關(guān)閉，從而造成了關(guān)閉，從而造成了S-OutputS-Output對本應(yīng)處于保持狀態(tài)的對本應(yīng)處于保持狀態(tài)的N-1N-1行進行了短行進行了短暫的充電，即為再寫入現(xiàn)象。再寫入現(xiàn)象的存在使各行的灰階不能暫的充電，即為再寫入現(xiàn)象。再寫入現(xiàn)象的存在使各行的灰階不能夠保持，造成不良。夠保持，造成不良。通過通過OEOE

18、信號的引入可以解決此問題，如下圖：信號的引入可以解決此問題，如下圖：4.4 OE4.4 OE的應(yīng)用的應(yīng)用Gate Driver Introduction華華映管股份有限公司映管股份有限公司 但是OE不能太大，以避免充電不足現(xiàn)象。Gate Driver Introduction4.4 OE4.4 OE的應(yīng)用的應(yīng)用華華映管股份有限公司映管股份有限公司XONXON作用：使所有的作用：使所有的G-IC outputG-IC output為為highhigh，即將所有的，即將所有的TFT turn onTFT turn on。用途：減少關(guān)機雜訊、解潮汐現(xiàn)象。用途：減少關(guān)機雜訊、解潮汐現(xiàn)象。Gate Dr

19、iver Introduction4.5 XON4.5 XON的應(yīng)用的應(yīng)用華華映管股份有限公司映管股份有限公司Operation of Source ICShift registerData RegisterData LatchDACOutput BufferSTH1STH2CLKR00PR00NB03PB03NLDPOLV1V7V8V14OUT1OUT642OUT2Data POLCLKCLK RSDS clockSTH(DIO) STH(DIO) shift start pulse input/outputR00PB03N R00PB03N RSDS DataLD(LPLD(LP、TP)

20、TP) Latch inputDataPOLDataPOL Data inversion inputPOLPOL Polarity inverting inputV1V14V1V14 correction reference voltageOutput Output Data Output to Data line華華映管股份有限公司映管股份有限公司Operation of Source ICCLKCLK RSDS clock（時鐘）STH(DIO) STH(DIO) shift start pulse input/output（當(dāng)此信號為高電平 時，對應(yīng)的S-IC開始動作） R00PB03N R00PB03N RSDS Data（RSDS數(shù)據(jù)信號） LD(LPLD(LP、TP) TP) Latch input（鎖存控制信號） DataPOLDataPOL Data inversion input（數(shù)據(jù)反轉(zhuǎn)，只在MVA液晶模式中 會用到） POLPOL Polarity inverting input（極性反轉(zhuǎn)控制） V1V14V1V14 correction reference voltage（Gamma電壓）Output Output Data Output to Data line（S-IC輸出） 5.1 5.1 各個信號的定義各個信號的定義華