《屏原理图介绍》PPT课件

屏原理图简介 2014年02月12日 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 PanelL cell Y boardControl board XL boardXR board COFFFCControl Board + X Board + Y Board LCD PanelLCD cellControl board XL boardXR boardControl Board + X Board LCD PanelLCD cellControl+X boardX+C(Control) Board LCD PanelLCD cellControl+X boardX+C(Control) Board- Double scan COG( Chip On Glass ) GOA( Gate On Array ) LCD PanelLCD cellControl+X boardGOA + Dul gate LCD PanelLCD cellControl+X boardGOA + Triple gate 屏框架图 Gate Driver Board LVDS connector DC-DC Source Driver Board TCON OPVGHVGLVAA/VDAVcomGammaPower StructureVCC(12/5 V) VDDPower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 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 & definitionNote:1. Dummy pins 在 应 用 中 可 以 让 其floating2. L/R, MODE1, MODE2 pins在 电 路 内 部 分 别 直 接 接 到 了 VDD和 VSSDummy pins 1.3 Gate IC diagram 扫 描 驱 动 电 路 示 意 图 TFT 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 LogicL/R STV2 STV1 OE XAOTCON DC/DC Charge PumpReset IC VDD CPV STVX/XAO VGHVEE Gate IC internal TFT 面 板 等 效 电 路Shift registerShift registerShift registerShift register LogicLogicLogic 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 TCON CPV to IC Input buffer走 线 等 效 电 路 3.2 shifter register 动 作 机 理 每 经 过 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 refister1Shift refister2Shift refister3Shift refister4CPV STVxift refister1Shift refister2Shift refister3Shift 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 register1Shifter register1 VDD VGHVEEVSS LSVDDVSS VSSVEEVGHLogicLS 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 ESDLevelshifter 玻 璃 基 板连 接 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 VDDA-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) 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DAC DACBuffer BufferDIR(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 RGB TFT LCD校 正 参 考 电 压 数 位 部 分类 比 部 分Application diagram S/RLatch 1Latch 2L/SDACBuffer S/RLatch 1Latch 2L/SDACBuffer S/RLatch 1Latch 2L/SDACBufferCLKDIRH 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Pixel Pixel PixelPixel PixelPixel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 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 D3D2D1D0(LSB)V0- V1- V63-V0+ V1+ V63+ PolarityVoutV0- V1- V63-V0+ V1+ V63+ D5(MSB)D4D3D2D1D0(LSB)PolarityVout DAC架 构 例 图(a)改 变 参 考 电 压 源 (b)两 组 电 压 选 择 External reference V0V1V2V3V4V5V6V7V8V9 R0 to R63R255 to R192R191 to R128R127 to R64R63 to R0R64 to R127R128 to R191R191 to R255 DAC1 DAC2 DAC383 DAC384decoderIC internalPCB circuitTCON board 简 介 (6) Latch & Level Shifter Latch作 用 ： 储 存 一 条 扫 描 线 上 的 数 据 。 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 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 VddVss CloadVoutBuffer 符 号 图 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 (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Vhigh Vlow 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 FRC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、EEPROMEEPROM作用：T-CON CODET-CON CODE包含 T-CON的Timing、ACC、FRC、OD二、 屏驱动电路图片Source Gate 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 GammaVCOM buck LDO T-CONGateSourceVin VAA VGHVGLVGVcom 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 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