TFT LCD 驱动IC开发
驱动IC介绍(TFT-LCD).
補償電壓:補償gate driver輸出電壓關閉時因為 feed through的關係顯示電極的電壓受到影響
9
雙脈波三階驅動
OUT 1
OUT 2
提供愈來愈高的解析度需求
預將電壓充到一定準位 減少真正充電時所需的時間
10
Gate driver framework
Output Ckts Level shifter
以便各個輸出的取樣暫存器能從Data bus上抓到 相對應的資料 Data input種類: CMOS, RSDS, LVDS 為了降低驅動晶片的工作頻率,常見的S Driver都採用雙畫素輸入,單畫素輸出的Driver 一次送出的顯示資料是三筆分別送到3個不同的 channel ,同理雙畫素輸入的Driver,為6個輸出 為一組。
32
Gamma電壓
Gamma 1 Gamma 2 Gamma 3 Gamma 4 Gamma 5
Common Gamma 6
Gamma 7 Gamma 8 Gamma 9 Gamma 10
00
40
80
FF
33
N TO 1 Selector
N TO 1 Selector的主要功能?
以6 bit source driver來說,一般外部的參 考電壓只有5到9組,經由N TO 1 Selector 內部的電阻分壓成64灰階用的參考電壓, 且由hold register送來的data控制所有的開 關電路。
28
Dual
Clock SPI Data R 1
………… …………
Data G 1
Data B 1
Data R 2
………… …………
…………
Data G 2
TFT-LCD驱动控制电路芯片研究
t ou ola e S ha he qu lt ma s i p o e h gh v t g O t tt a iy ofi ge i m r v d. The s c e s u ng n e i a p e r u c s f le i e rng s m l s a e o ane t t is a e ou .Th t tc p bt i d a hefr tt p — t e s a i owe is p to s a ou W nd t e s tlng tme o r d s i a i n i b t 5m a h e ti i f o p r y c l ola t n . ut ut g a s a e v t ge wihi 0 2 wih t e de i n e r me s t h sg r quie nt .
p b l y i lr e e o g a i t s a g n u h,a d 4 d n m i la o p n ai n o t u u frt n mie t ef e i n ) y a c o d c m e s t u p tb fe o mi i z h e d o
流 片成 功 , 个 芯 片 的静 态 功 耗 约 为 5mw , 出灰 度 电压 的安 定 时 间小 于 3 s芯 片 性 能 指 标 均 达 到设 计 要 求 。 整 输 O , 关 键 词 : 膜 晶 体 管 液 晶 显 示 ; 动 芯 片 ; 序 冲 突 ; 证 模 型 薄 驱 时 验 中 图分 类 号 : P 0 T 33 文献标识码 : A 文 章 编 号 :0 03 1 (0 8 0 —5 -6 1 0—8 9 2 0 ) 22 80
TFTLCD驱动电路的设计
TFT-LCD驱动电路的设计薄膜晶体管液晶显示器(TFT―LCD)具有重量轻、平板化、低功耗、无辐射、显示品质优良等特点,其应用领域正在逐步扩大,已经从音像制品、笔记本电脑等显示器发展到台式计算机、工程工作站(EWS)用监视器。
对液晶显示器的要求也正在向高分辨率,高彩色化发展。
由于CRT显示器和液晶屏具有不同的显示特性,两者的显示信号参数也不同,因此在计算机(或MCU)和液晶屏之间设计液晶显示器的驱动电路是必需的,其主要功能是通过调制输出到LCD电极上的电位信号、峰值、频率等参数来建立交流驱动电场。
本文实现了将VGA接口信号转换到模拟液晶屏上显示的驱动电路,采用ADI公司的高性能DSP芯片ADSP―21160来实现驱动电路的主要功能。
硬件电路设计AD9883A是高性能的三通道视频ADC可以同时实现对RGB三色信号的实时采样。
系统采用32位浮点芯片ADSP-21160来处理数据,能实时完成伽玛校正、时基校正,图像优化等处理,且满足了系统的各项性能需求。
ADSP-21160有6个独立的高速8位并行链路口,分别连接ADSP-21160前端的模数转换芯片AD9883A和后端的数模转换芯片ADV7125。
ADSP-21160具有超级哈佛结构,支持单指令多操作数(SIMD)模式,采用高效的汇编语言编程能实现对视频信号的实时处理,不会因为处理数据时间长而出现延迟。
系统硬件原理框图如图1所示。
系统采用不同的链路口完成输入和输出,可以避免采用总线可能产生的通道冲突。
模拟视频信号由AD9883A完成模数转换。
AD9883A 是个三通道的ADC,因此系统可以完成单色的视频信号处理,也可以完成彩色的视频信号处理。
采样所得视频数字信号经链路口输入到ADSP-21160,完成处理后由不同的链路口输出到ADV7125,完成数模转换。
ADV7125是三通道的DAC,同样也可以用于处理彩色信号。
输出视频信号到灰度电压产生电路,得到驱动液晶屏所需要的驱动电压。
STM32单片机对TFTLCD的驱动设计
STM32单片机对TFTLCD的驱动设计STM32单片机对TFTLCD(TFT液晶屏)的驱动设计是一种基于STM32单片机的液晶显示技术。
TFTLCD是一种高分辨率、高色彩鲜艳的显示技术,常用于嵌入式设备的显示界面。
在设计STM32单片机对TFTLCD的驱动时,需要考虑到单片机的硬件资源和软件设计。
一、硬件设计:1.接口设计:根据TFTLCD的规格书,确定TFTLCD的接口类型(如SPI、RGB等),然后根据接口类型选择合适的引脚来连接TFTLCD与STM32单片机。
2.时钟设计:TFTLCD需要一个稳定的时钟信号来提供时序控制,可以使用STM32单片机的定时器来生成时钟信号。
3.电源设计:TFTLCD需要一定的电压供应,可以通过外部的电源模块提供合适的电压给TFTLCD。
二、软件设计:1.初始化:在驱动设计的开始阶段,需要初始化TFTLCD的相关参数,如分辨率、颜色格式等。
2.数据传输:根据TFTLCD的接口类型,使用合适的通信协议进行数据传输。
如果是SPI接口,可以使用STM32的SPI外设来传输数据;如果是RGB接口,可以通过GPIO口来控制数据线的高低电平。
3.显示控制:通过向TFTLCD发送相应的控制指令,来实现对显示内容的控制,如清屏、画点、画线、显示图像等。
4.刷新机制:TFTLCD的驱动需要实现刷新机制,即在TFTLCD的刷新周期内,不断向TFTLCD发送新的数据。
可以使用双缓冲机制,先将数据写入一个缓冲区,再将缓冲区的数据一次性发送给TFTLCD,以提高刷新效率。
在STM32单片机对TFTLCD的驱动设计中,需要根据具体的TFTLCD型号和规格书来进行具体的硬件和软件设计。
每个TFTLCD的驱动设计都是独特的,需要根据具体的需求和要求来进行设计。
同时,也需要根据单片机的性能和资源来进行合理的设计,以确保驱动的效率和稳定性。
总结来说,STM32单片机对TFTLCD的驱动设计需要同时考虑硬件和软件的设计。
TFTLCD驱动芯片的研究与设计
TFTLCD驱动芯片的研究与设计首先,我们需要了解TFT LCD的工作原理。
TFT LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display)是一种先进的液晶显示技术,它采用薄膜晶体管(TFT)作为像素的控制器,使每个像素点能够独立地控制其透明度。
每个像素由一个液晶分子和一个TFT组成。
TFT负责控制电流的流动以改变液晶分子的排列方式,从而实现像素的亮度和颜色变化。
TFTLCD驱动芯片是将输入信号转换为输出电压的核心部件。
它主要包括控制逻辑电路、模拟电路和电源管理电路。
控制逻辑电路负责接收输入信号,并将其转换为驱动信号以控制TFT。
模拟电路负责将驱动信号转换为适当的电压信号,以满足每个像素的需求。
电源管理电路则负责提供适当的电源电压和电流。
1.像素驱动方案设计:像素驱动是TFTLCD驱动芯片的核心任务之一、研究人员需要研究不同的驱动方案,如单路列驱动(SLS),双路列驱动(DLS)和动态驱动等,以提高像素点的刷新率、亮度和对比度。
2.电压转换电路设计:电压转换电路用于将输入信号转换为适当的驱动电压。
研究人员需要设计高效的电压转换器,以确保每个像素都能够获得所需的电压,同时尽量减少功耗和电磁干扰。
3.输入信号接口设计:TFTLCD驱动芯片需要与其他系统(如控制器和处理器)进行通信。
因此,设计人员需要设计适当的输入信号接口,以支持不同的通信协议和数据格式。
4.芯片布局与布线设计:良好的布局和布线设计对于TFTLCD驱动芯片的性能至关重要。
设计人员需要合理安排各个功能模块的布局,并进行优化以最小化信号干扰和功耗。
5.电源管理:电源管理电路是TFTLCD驱动芯片的重要组成部分。
它需要提供稳定的电源电压和电流,并具有较高的能效。
研究人员需要设计合适的电源管理电路以满足这些要求。
总结起来,TFTLCD驱动芯片的研究与设计需要涉及到像素驱动方案设计、电压转换电路设计、输入信号接口设计、芯片布局与布线设计以及电源管理等方面。
大尺寸TFT-LCD驱动芯片分析与展望
数和驱动芯片数量 也多。见表 1 统计 的面板分辨力与驱
动I C管脚 及 芯 片 数 量 需 求 对 照 表 1 1 。
表 l 面板 分 辨 力 与驱 动 I 需求 数 量 对 照 表 C
的亮度 及对 比度 、 大 的视角 、 更 更快 的整体 反 应 时间 以
及更饱 满 的色 度 , 要达 到这些 新 的要求 面板 厂 商需要提
源寸 T T L D驱 动及 特 点 F —C
21 T T L D 驱 动 简 介 . F —C
一
8 m(2i) 1 2 x 8 ) 5 2 1 ̄ 2 26 1 c 3 n ( 0 1 0 1 0 1 5 9 0 9 m(7i) 1 2 x 8 ) 5 2 1 ̄ 2 26 4a 3 ( 0 1 0 1 0 1 5 n 9 0
d sg r n lz d e in a e a ay e .Mo e v r o u in c u tr at o r e I e in s r s a c e .A o e a t a d a a y i a e gv n t h r ro e ,s l t o n e p r f d v C d s i e e r h d o i g fr c s n n l ss r ie o t e ma - k t o ag ie T T L D d v I . e f lr e sz F — C r e C i
升 面板 的 制 程 , 同 的 面板 制 程 还 必 须 有 不 同 的控 制 I 不 C
( 集成 电路 ) 及驱动 I 。本文将对 大尺寸 T 一 C C 丌 L D驱动 特点和驱动芯 片设计难点 及解决途径 进行分析研 究 , 并 对 目前 T 一 C 丌 L D驱动芯 片市场进行 分析和展望 。
TFT LCD驱动芯片的研究与设计
西安电子科技大学硕士学位论文TFT LCD驱动芯片的研究与设计姓名:唐华申请学位级别:硕士专业:微电子学与固体电子学指导教师:吴玉广200601012TFTLCD驱动芯片的研究与设计图1.1液晶屏显示原理如上所述,在LcD屏上外加电压,液晶分子排列会改变,LcD将根据电压的有无和大小,控制液晶分子排列方向,使面板达到显示效果。
若上、下偏光板吸收轴方向成900,唯一一个方向振动的光能否通过LCD屏,取决于是否外加电压,而光通过与否则决定了“白”和“黑”,这样在LcD上可显示出图像。
当然,白和黑的中间色是由外加电压的中间电位决定的,电压不同透光率不同,显示的明暗程度就不同。
若加上彩色滤光膜(cF),则可显示彩色影像。
1.2TFTLCD的发展在众多平板显示器的激烈竞争中,肝LcD能够脱颖而出,成为新一代的主流显示器决不是偶然,是人类科技发展和思维模式发展的必然。
液晶先后避开了困难的发光问题,利用液晶作为光阀的优良特性把发光显示器件分解成两部分,即光源和对光源的控制。
作为光源,无论从发光效率、全彩色,还是寿命,都已取得了辉煌的成果,而且还在不断深化之中。
自LCD发明以来,背光源在不断地进步,由单色到彩色,由厚到薄,由侧置荧光灯式到平板荧光灯式。
在发光光源方面取得的最新成果都会为LcD提供新的背光源。
随着光源科技的进步,会有更新更好的光源出现并为LcD所应用。
余下的就是对光源的控制,把半导体大规模集成电路的技术和工艺移植过来,研制成功了薄膜晶体管(TFD生产工艺,实现了对液晶光阀的矩阵寻址控制,解决了液晶显示器的光阀和控制器的配合,从而使波晶显示的优势得以实现。
液晶显示器包括无源矩阵液晶显示器口M-LcD)与有源矩阵液晶显示器(AM.LcD)。
sTN与TN液晶显示器均同属于无源矩阵液晶显示器。
90年代,有源矩阵液晶显示器技术获得了飞速发展,特别是薄膜晶体管液晶显示器(TFT.LCD)。
它作为sTN的换代产品具有响应速度快、不闪烁等优点,广泛应用到便携式计算机及工作站、电视、摄录像机和手持式视频游戏机等产品中。
TFT—LCD显示及驱动电路的设计
视频解码 LCD显示 单片机
第一章概述
1.1
1.2
SPI
IIC
图1-1 系统框图
第二章
2.1
上把物质分为三态,固态、液态和气态。在自然界中,大部分材料随温度的变化只呈现固态、液态和气态。液晶(Liquid Crystal)是不同于通常的固态、液态和气态的一种新的物质状态,它是能在某个温度范围内兼有液体和晶体两者特性的物质状态,也叫液晶相或中介相,故又称为物质的第四态。
①满足视频解码芯片的选取要求。在TVP5150芯片内部有一个9位高速的带模拟处理器的A/D转换器;有专门的场同步信号和垂直同步信号,保证信号的正确采集;内部有专门的Y/C分离电路,实现视频解码数据按照ITU-RBT656输出;
②芯片本身的功耗才115mW,功耗低,便于系统多路采集设计;电路设计简单,内部自带可编程的ROM以及支持部分RAM。
图3-1TVP5150引脚功能
3.2.2
通道选择寄存器如图3-2所示:
图3-2通道选择寄存器
视频通道切换数据如表3-1所示:
表3-1
3.3
1、要求输入通道采用AIP1A通道。
2、视频输入模式允许NTSC-M、PAL (B, G, H, I)或者SECAM模式。
3、数据输出为8-bit ITU-R BT.656模式。
摘要
TFT—LCD显示及驱动电路设计由视频解码电路,LCD显示电路,电源控制电路和单片机控制电路四个模块组成。视频源产生模拟视频信号,由TVP5150视频解码把模拟视频信号解码输出数字视频信号,由LCD液晶屏显示。对视频解码和液晶显示器的配置是通过单片机完成的。本设计主要针对高校电视技术实践课程设计,应用于视频解码输出教学,实现信号处理可视模块化教学方案。
开题报告---基于FPGA的TFT LCD驱动电路设计
对于文献[5]讲的基于FPGA研究了液晶显示的驱动方法,参照液晶显示的逻辑和时序标准设计了可选择分辨率的通用液晶驱动,用Verilog硬件描述语言编写了通用液晶显示驱动控制器,可以实现不同分辨率的清晰动态显示,在不需要修改核心代码的情况下,普遍适用于多种分辨率图像切换显示。经实验验证,该通用液晶显示控制器占用资源少,能够满足液晶显示时序控制的要求,通用性好,可移植性强,在系统外扩高速存储设备后即可作为嵌入式系统的一部分驱动标准高分辨率液晶显示器。
4.设计拟应用的文献综述
在文献[1]中概述了中国TFT_LCD产业的发展,分别阐述了TFT_LCD产业,世界TFT_LCD产业的发展,以及中国的现状和对中国未来TFT_LCD的展望。从80年代开始,经历过几次大的投资浪潮之后,中国大陆已经成为全世界最大的TN_LCD生产基地和主要的STN_LCD生产基地。2003年又开始大规模涉足TFT_LCD产业,以京东方科技集团股份有限公司收购韩国现代三条TFT_LCD生产线和所有LCD业务以及京东方和上广电又分别投资在大陆建设2条第五代TFT_LCD生产线为标志,中国正在步入世界液晶强国之列。
2.设计拟解决的工程实际问题
实际工程应用中,中小尺寸TFT_LCD模块一般都已经集成了驱动芯片和背光模组,使用者只需按照规格提供电源电压,扫描时序,并按照时序要求向TFT_LCD模块输送显示数据即可实现正常显示。采用FPGA作为控制芯片,可以缩短开发周期,并且可以在线编程,解决客诉问题,并且能更好的分析原因。
TFT-LCD驱动电路的设计
TFT-LCD驱动电路的设计TFT-LCD显示器已成为现代电子产品中常见的显示方式之一。
它通常由液晶显示面板、背光源、驱动电路和信号处理器组成。
其中,驱动电路起着至关重要的作用,它能够控制液晶的各个像素点的颜色和亮度,从而实现不同的显示效果。
本文将从驱动电路的设计方面入手,介绍TFT-LCD驱动电路的设计。
一、驱动电路基本原理TFT-LCD显示器的驱动电路是由数字信号驱动模拟信号的芯片构成的,其基本原理是将数字信号转换成模拟信号,再将模拟信号输出到液晶显示面板上。
驱动电路通常需要满足以下几个要求:1. 快速响应:驱动电路需要在短时间内对信号进行响应,以确保液晶显示面板的刷新率和稳定性。
2. 显示效果优秀:驱动电路需要能够高效地控制液晶显示面板的各个像素点的颜色和亮度,从而实现不同的显示效果。
3. 低功耗:驱动电路需要尽可能地降低功耗,以确保显示器的长时间使用。
二、驱动电路设计过程1. 信号处理器接口设计信号处理器通常是数字信号,一般为LVDS或TTL信号。
我们需要设计一个将信号处理器输出的数字信号转换为液晶显示面板能够接受的模拟信号的接口电路。
其中,LVDS接口通常需要使用LVDS转换器芯片和数据转换配置文件;TTL接口通常需要使用TTL驱动器芯片和电平转换电路。
2. 驱动电路选择对于TFT-LCD显示器的驱动电路选择,通常需要考虑到驱动电路的可靠性、成本和显示效果。
市面上常用的驱动电路有AMLCD、DVP、RSDS和LVDS等。
其中,LVDS驱动电路具有高速传输、低功耗和抗干扰性强等优点,因此被广泛应用。
3. 液晶显示面板控制电路设计液晶显示面板控制电路是驱动电路的关键部分。
其主要功能是对液晶显示面板的各个像素点进行控制,实现不同颜色和亮度的显示效果。
因此,我们需要根据液晶显示面板的特点设计控制电路,包括对各像素点的偏置电压和扫描电压的控制。
4. 背光源电路设计背光源是液晶显示器中为显示内容提供光源的部分。
基于MST703的TFTLCD驱动方案研究与设计
基于MST703的TFTLCD驱动方案研究与设计TFTLCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display)是一种液晶显示技术,广泛应用于各种电子设备中,如手机、平板电脑、车载导航系统等。
MST703是一款常用的TFTLCD控制器芯片,具有高性能和稳定性,适用于各种应用场景。
本文将从TFTLCD的工作原理、MST703的特性和功能、TFTLCD驱动方案设计等方面展开讨论,以帮助读者深入了解TFTLCD驱动技术,并为实际应用提供参考。
一、TFTLCD的工作原理TFTLCD是一种主动矩阵液晶显示技术,其中每个像素由一个薄膜晶体管(TFT)和一个液晶单元组成。
TFT用于控制液晶单元的透明度,从而实现像素的显示。
TFTLCD的显示效果更加清晰、稳定,响应速度也更快,适合高清、高速图像显示。
TFTLCD显示屏通常由数十万到数百万个像素组成,每个像素的控制信号都需要独立设置,因此需要相应的控制器来实现像素的驱动。
MST703就是一种专门设计用于TFTLCD的控制器芯片。
二、MST703的特性和功能MST703是一款集成度高、性能稳定的TFTLCD控制器芯片,具有以下特性和功能:1.支持多种接口方式,如RGB接口、LVDS接口等,适用于不同类型的TFTLCD显示屏;2.内置RAM,可实现多种显示模式和图形处理功能;3.高速、稳定的像素驱动能力,可满足高清、高速图像显示需求;4.内置温度传感器和电源管理功能,保障显示屏的稳定运行;5.灵活的软件编程接口,便于开发者根据需求自定义显示效果。
三、TFTLCD驱动方案设计硬件设计部分需要考虑以下几点:1.确定TFTLCD显示屏的尺寸和分辨率,选择适配的MST703控制器;2.设计液晶显示屏接口电路,包括信号电平转换、时序控制、电源供应等;3.连接MST703控制器和TFTLCD显示屏,设计信号线路、布线规划等。
软件编程部分主要包括以下内容:1.确定显示模式和显示内容,配置MST703控制器的显示参数;2.设计显示图形界面和交互逻辑,实现图像、文字、图表等的显示;3.编写控制信号输出函数,实现像素的透明度控制、刷新频率控制等。
1.44寸tftlcd驱动程序详解
1.44寸tftlcd驱动程序详解1.44寸TFT LCD(TFT液晶显示屏)是一种小型彩色液晶屏,通常应用于嵌入式系统和消费电子产品中。
为了使其正常显示图像,需要编写相应的驱动程序。
下面是对1.44寸TFT LCD驱动程序的详细解析:1. 建立通信:首先,需要确定与TFT LCD之间的通信接口,例如SPI (串行外设接口),I2C(串行总线接口)或并行接口等。
根据选定的接口,配置相应的引脚和通信参数,以确保正确的数据传输。
2. 初始化LCD控制器:接下来,需要初始化LCD控制器。
这包括设置控制器的工作模式、像素格式、扫描方向等。
此外,还需设置LCD的分辨率和颜色模式,以确定显示的像素数和色彩深度。
3. 像素数据传输:在驱动程序中,需要实现像素数据的传输和写入。
根据TFT LCD的工作原理,像素数据一般以行为单位进行传输。
通过逐行扫描,将图像数据按照指定的颜色格式和像素排列方式写入LCD的显示缓冲区。
4. 刷新显示:驱动程序需要定期刷新LCD的显示,以确保图像持续显示并且没有残留。
可以使用定时器中断或其他方式来触发刷新操作。
在刷新过程中,将显示缓冲区的数据传输到实际的LCD面板上,使其显示出正确的图像。
5. 特殊功能:根据不同的TFT LCD型号和应用需求,可能还需要实现一些特殊功能。
例如,调节LCD的亮度、对比度和背光等。
这些功能可以通过操作LCD控制器的寄存器来实现。
6. 错误处理:在驱动程序中,还需要添加适当的错误处理机制。
这可以包括检测和处理通信错误、数据传输错误以及其他异常情况。
通过合理的错误处理,可以提高驱动程序的健壮性和可靠性。
综上所述,编写1.44寸TFT LCD驱动程序需要建立通信接口、初始化LCD控制器、像素数据传输、刷新显示、实现特殊功能以及添加错误处理。
这样的驱动程序可以确保TFT LCD正常工作并显示出准确的图像。
驱动程序的编写需要根据具体的硬件规格和驱动芯片的特性进行调整和优化,以实现最佳的性能和用户体验。
TFTLCD显示驱动电路设计
TFTLCD显示驱动电路设计TFTLCD显示驱动电路设计是一种将数字信号转换为模拟信号并驱动液晶屏幕显示的电路设计。
TFTLCD显示屏是一种广泛应用于电子产品中的显示器,具有高分辨率、色彩鲜艳和快速响应的特点。
以下是关于TFTLCD显示驱动电路设计的一些关键内容。
首先,TFTLCD显示驱动电路设计需要选择适当的电源电压和电流。
通常,TFTLCD显示屏需要使用两种电源电压:逻辑电源电压和驱动电源电压。
逻辑电源电压一般为3.3V或5V,用于驱动显示屏的控制逻辑。
驱动电源电压一般为正负15V,用于驱动液晶屏显示像素。
电源的选取应该考虑到液晶屏的工作条件和驱动器的要求。
其次,TFTLCD显示驱动电路设计需要选择适当的驱动器芯片。
液晶屏的驱动器芯片是将数字信号转换为模拟信号并驱动液晶屏显示的核心部件。
驱动芯片的选取应该根据液晶屏的像素尺寸、分辨率和工作电压等参数进行匹配。
常见的TFTLCD显示驱动芯片有ILI9341、ILI9486、HX8357等。
第三,TFTLCD显示驱动电路设计需要实现像素点的控制和扫描。
像素的控制和扫描是通过驱动芯片的引脚与液晶屏的引脚进行连接来完成的。
通常,液晶屏的像素点是按行或按列扫描的方式进行显示。
在设计电路时,需要根据驱动芯片的扫描模式和引脚功能来确定像素点的控制和扫描方式。
第四,TFTLCD显示驱动电路设计还需要考虑接口协议和信号处理。
常见的接口协议有SPI、RGB、I2C等。
接口协议的选择应该基于具体的应用场景和驱动芯片的支持。
信号处理包括对输入信号进行滤波、放大、采样和控制等操作,以确保输入信号的质量和准确性。
第五,TFTLCD显示驱动电路设计还需要考虑电源管理和保护功能。
电源管理可以通过电源管理IC来实现,以提供电源的稳定性和效率。
保护功能包括过压保护、过流保护和短路保护等,以保护电路和液晶屏的安全性和稳定性。
最后,TFTLCD显示驱动电路设计需要进行模拟仿真和电路优化。
TFT LCD驱动芯片的研究与设计的开题报告
TFT LCD驱动芯片的研究与设计的开题报告一、选题背景现代化工业、医疗、消费电子产品、安防等领域都需要使用到液晶显示屏。
由于液晶显示屏的优点显而易见,例如能节省电能、外形轻便、扁平化等,所以它们在现代化商品生产中的应用也日益增多。
仅以液晶电视为例,根据统计,从2015年开始,液晶面板的出货量已经稳定在2.2亿个/年以上。
很明显,液晶显示技术的未来发展将会持续增长。
TFT(Thin-Film Transistor)是目前液晶显示器中主流的技术,它将每个液晶点转化为一个微小晶体管,可以单独控制每个像素,从而实现高质量的显示。
驱动TFT LCD的核心是驱动芯片,而市面上大部分的驱动芯片都是由国外厂商提供。
为了满足国内市场需求,减少对国外厂商的依赖,同时提高液晶显示器产品的性能和降低成本,本项目将研究与设计一种新型的TFT LCD驱动芯片。
二、选题意义和研究目标1.意义目前,液晶显示屏的供应链链条中已经开始有一些国内供应商在积极参与。
国内企业在液晶技术方面的积累也在逐步加强。
开发一种本土化的TFT LCD驱动芯片,对于国内供应商更好地掌握液晶显示器生产的核心技术,缩小与国外厂商的差距,提升中国液晶显示屏产业竞争力具有重要的意义。
2.研究目标本项目的主要研究目标包括:- 研究TFT LCD作用及其基本结构;- 调研国内外同类芯片的类型和特性;- 确定设计方案,完成TFT LCD驱动芯片的设计,并进行可行性和实用性评估;- 对设计的芯片进行调试和测试,最终实现预期的功能。
三、研究内容和技术路线1.研究内容本项目的主要研究内容包括:- TFT LCD技术原理和结构分析;- 国内外同类芯片的类型和特性分析;- TFT LCD驱动芯片的设计原则和技术细节;- 单元电路分析与设计;- 芯片的布局、返工与后测。
2.技术路线- 阅读相关文献资料,掌握TFT LCD的工作原理和结构特性;- 调研国内外同类芯片和驱动器系统,研究它们的类型、特性和工作原理;- 设计芯片电路结构和方案,评估可行性和实用性;- 根据设计的方案进行电路设计,完成各个单元电路的布局和综合;- 设计芯片的后测与返工,进行芯片测试和调试。
TFT_LCD驱动芯片内置电源电路IP核设计
第28卷 第5期2007年5月半 导 体 学 报C HIN ES E J OU RNAL O F S EM ICOND U C TO RSVol.28 No.5May ,20073国家高技术研究发展计划(批准号:2005AA 1Z 1193),西安应用材料创新基金(批准号:XA 2AM 2200511)和西北工业大学研究生创业种子基金(批准号:Z 200648)资助项目通信作者.Email :weitc @nwp 2006211210收到,2006212218定稿Ζ2007中国电子学会TFT 2LCD 驱动芯片内置电源电路IP 核设计3魏廷存 林彦君 高 武 吕丽峰(西北工业大学航空微电子中心,西安 710072)摘要:设计了一种采用0125μm CMOS 低压/中压/高压混合电压工艺的TF T 2L CD 驱动芯片内置电源电路I P 核.该I P 模块包括低压降线性稳压电路、电荷泵升压/反压电路、V COM 驱动电路和V GO FF 驱动电路等,能够提供驱动芯片的系统工作电压和TF T 2L CD 的驱动电压.所产生的电压值可实现编程控制,具有启动时间快、工作稳定和较低的温度系数等特点.仿真与测试结果表明,在上电200ms 后能够生成稳定、正确的输出电压.电源电路模块的总静态功耗小于2m W.关键词:TF T 2L CD ;驱动芯片;电源I P 模块;L DO ;电荷泵EEACC :1205;1220中图分类号:TN 43 文献标识码:A 文章编号:025324177(2007)05208022081 引言薄膜晶体管液晶显示器(t hi n f il m t ra nsist or 2liquid crystal display ,TF T 2L CD )具有显示画质好,响应速度快,低电压、低功耗驱动以及适于显示动态图像等优点,已成为各种便携式移动终端的首选显示屏.驱动I C 作为驱动TF T 2L CD 显示屏的核心部件,在用于手机、PD A 等小型移动终端的中小屏幕显示驱动时,出于面积、成本和功耗的考虑,通常采用单片集成的办法(one 2chip solution ),即在一个芯片上集成Gate driver 和Source driver 、时序控制电路、电源电路以及显示S RA M 等[1~3].其中电源电路模块提供驱动I C 的系统工作电压和TF T 2L CD 的驱动电压,其特性直接影响着整个芯片的性能和显示的画面质量.对于中小屏幕TF T 2L CD ,系统工作电压和TF T 2L CD 的驱动电压的规格基本一致,为降低设计难度,提高芯片的可靠性,缩短上市时间(ti me 2t o 2ma r ket ),可以将电源模块做成通用性强、工艺移植性好的I P 核.另外,由于内置电源电路为数模混合电路,其I P 核的设计除了要具有通用性、工艺可移植性外,还要在面积和功耗等方面具有足够优越的性能指标.根据I P 应用分类,该I P 核可归为电源管理模块类[4].本文首先分析TF T 2L CD 驱动芯片的内置电源电路的总体功能和构成,然后介绍各模块的具体实现方案,同时分析模块的性能参数,最后给出仿真和测试结果.本文的设计结果已经成功应用于我们自主研发的手机用TF T 彩色液晶显示驱动芯片2“龙腾T 1”中,通过对工程样片的详细测试和TF T 2L CD 模组上的使用,证明此设计能够满足TF T 2L CD 驱动芯片的性能指标要求.2 电源电路模块的功能与结构2.1 TFT 2LCD 的驱动电压要求TF T 2L CD 模组的结构框图如图1所示.正常工作时,液晶像素单元需要Gate 电压,Source 电压以及Common 电压三个电压驱动.Gate 电压用于控制TF T 的通断,连接显示屏一行中所有TF T 的栅极;Source 电压对应每个像素单元上所加载的图像数据内容;Common 电压连接液晶像素单元的另外一个极板,它与Source 电压的差值为像素单元上所加的驱动电压,决定显示颜色的灰度.为了减小So urce 电压的幅度以及防止液晶老化,一般Com 2mon 电压都是周期性的变化值:即在V comH 和V comL 之间交替变化.为了改善显示画质,通常Gate driver 采用三阶驱动方式,即会输出3种不同的驱动电压:V goff H ,V goffL ,V GH ,以补偿由Common 电压变化带来的馈通电压(feed t hrough voltage ),来消除“闪烁”和“拖尾”现象[2].第5期魏廷存等: TFT 2L CD驱动芯片内置电源电路IP核设计图1 TF T 2L CD 模组的结构框图Fig.1 Block diagram of TFT 2L CD module2.2 电源电路模块的功能TF T 2L CD 驱动芯片内置电源电路模块的功能包括两个方面:即生成驱动TF T 2L CD 面板需要的驱动电压和整个IC 的工作电压.其中驱动电压包括V comH ,V comL ,V goff H ,V goffL 和V GH 等;工作电压包括所有数字电路和图像存储器(GRAM )的工作电压V CC ,模拟电路的电源电压V D H ,V G L ,V CL ,升压电路基准电压V CI1,以及Gamma 校正电路的基准电压V REG 1OU T 等.电源电路模块的电压生成关系如图2所示[5].由外部供给的数字电源V CC3通过调节生成V CC ;由外部供给的模拟电源V CI 通过调节产生V CI1,进一步升压产生V DH ,V GH ;V CI1经过反压生成V CL ;V D H 与V CI1之和经过反压生成V G L .这几个过程中产生的电压V DH ,V GH ,V G L ,V CL 分别作为模拟电路的中压、正高压、负高压以及负低压工作电源.调节V CI1分别产生V REG 1OU T 和V REG 2OU T 作为产生驱动电压V comH ,V comL 和V goff H ,V goffL 模块的基准电压,其中V REG 1OU T 又用作为Gamma 校正电路的基准电源电压.2.3 电源电路模块的结构本文设计的电源IP 模块实现了芯片中与电源相关的所有功能,其模块结构如图3所示.整个模块按功能分为4个子模块,分别为:(1)可调节的低压降线性稳压器(low dropout regulator ,LDO Regu 2lator );(2)升压倍数可调的电荷泵电路;(3)V com 电压产生电路;(4)V goff 电压产生电路.将该4种子模块分别讨论如下.(1)可调节的低压降线性稳压器.采用LDO 结构对外部电源V CC3,V CI 和由电荷泵产生的V D H ,V G L 进行调节.产生温度系数小,PSRR 电压高,如数字部分的电源V CC ,电荷泵电路的升压基准电压V CI1,V com 和V goff 驱动电路的基准电压V REG 1OU T 和V REG 2OU T .(2)升压倍数可调的电荷泵电路.本设计中采用开关电容方式(switched 2capacitor topology )的电荷泵[6],这种方式的电路实现简单,升压效率高,更重要的是该方法通过设置寄存器值就可以改变充电通路,能够灵活地调整升压倍数[7].这部分电路还包括(-1)倍反压电荷泵电路.(3)V com 电压产生电路.产生在V comH 和V comL 之间交替变化的V com 电压,用于驱动L CD 的Common 电极.在此设置寄存器VCM420,VDV420,可以根据需要调节V comH 与V comL 的大小.(4)V goff 电压产生电路.如前所述三阶驱动时Gate driver 会输出3种不同的电压V GH ,V goff H ,V goffL .显示屏的某行没有被选中时,所加的Gate 电压在V goff H ,V goffL 之间交替变化.该模块主要负责产生V goff H 和V goffL 电压,具体值的大小可通过寄存器VRL 〈4:0〉设置.308半 导 体 学 报第28卷图2 电压派生图Fig.2 Diagram for voltages generation relationship图3 电源IP核整体结构框图Fig.3 Block diagram of power supply IP core 408第5期魏廷存等: TFT 2L CD 驱动芯片内置电源电路IP 核设计 在此需要说明的是,TF T 2L CD 中的存储电容(C S )可采用C S on commo n 和C S on gate 两种走线方式.对于C S on common 结构,Gate driver 只能采用二阶驱动;而对于C S on gate 结构Gate driver 则需要三阶驱动.本文中的设计是基于三阶驱动的,采用不同的驱动方式,所需要的电源电路内部功能模块略有不同.实际应用时若采用二阶驱动,只需删除电源电路IP 核中的V goff 电压产生模块以及V REG 2OU T 产生电路,其余模块保持不变.3 电源电路IP 核的设计与实现3.1 可调节的低压降线性稳压器LDO 线性稳压电路由于具有低噪声、高PSRR 、快速瞬态响应和输出纹波小等优点,在各种模拟集成电路中得到广泛应用.低压降线性稳压电路的基本结构如图4所示.图4 LDO 线性稳压电路结构示意图Fig.4 Schematic of LDO regulator其动作原理如下:首先由带隙基准电路产生温度系数很小的基准电压V REF [8,9],作为误差放大器(error AM P )的基准输入电压,与反馈电压V F 进行比较,其输出电压用来调节调整管(pass transistor )的V ds 电压,以达到稳定输出电压的目的.通过调节电阻反馈网络中的可变电阻值改变V CC 的大小.由于V CC 给所有的数字电路和大容量GRAM 供电,所以要确保V CC 具有较强的电流负载能力(>2mA ).该模块所能达到的性能指标为:电源V CC3在210~412V 之间变化时,V CC 被稳定在11924~11926V 之间,温度从-50~125℃之间变化时,V REF 的变化只有214mV.V CI1调整电路与V CC 调整电路的区别仅在于调整输出电压幅度的方式不同.V CC 为一个确定的值,因而R 1与R 2的值在硅实现后不可更改,但是可以在版图设计时设置多余的电阻,根据需要接入到电路中进行调整.而V CI1作为升压电路的基准电压,一般采用寄存器控制可变电阻串的大小以调节输出电压的幅度.V REG 1OU T 与V REG 2OU T 电压调整电路结构与V CI1相同.分别通过寄存器V R H320,VRL320控制产生V REG 1OU T =3~5V ,V REG 2OU T =-16~-5V.3.2 升压倍数可调节电荷泵电路TF T 液晶屏上的TF T 开关所需要的开启电压范围为8~16V ,关闭电压范围为-9~-13V ,而芯片外加电压V CI =215~313V ,远远不能满足驱动电压的需求,需要进行升压或反压处理.电荷泵电路利用模拟电子开关控制电容的充、放电,将能量由输入端传给输出负载,可以实现对输入电压的整数倍升压或反压,同时具有升压效率高,易于单片集成等优点,广泛用于L CD 驱动IC 中.升压倍数可调的电荷泵电路结构如图5所示.振荡器(RC_OSC )产生的时钟,经分频器分频后,由时钟产生电路获得两相不交叠时钟(CL K11,图5 升压倍数可调的电荷泵电路结构Fig.5 Diagram of step 2up factor adjustable charge 2pump circuit508半 导 体 学 报第28卷CL K12,用于Step 2up1)和三相不交叠时钟(CL K21,CL K22,CL K23,用于Step 2up2),并连同寄存器控制信号经由逻辑控制电路生成开关动作的数字信号,寄存器位DC 〈2:0〉主要用来设置分频系数.电平移位电路(level shift )将此数字信号的电平移位到可以控制电荷泵电路中,模拟开关动作的模拟信号电平.升压倍数是通过改变寄存器位B T 〈2:0〉的值来调整的,这样可以根据具体需要来选择升压倍数,增加了IP 核的通用性.升压电路1(Step 2up1)对V CI1可进行2倍的升压,得到中压电源V DH (415~515V );然后通过升压电路2(Step 2up2)对V CI1进一步进行4~6倍升压,得到正高压电源V GH ,对V DH 与V CI1之和进行反压得到V G L ,对V CI1进行反压得到V CL .另外,两个寄存器位PON ,VCOM G 分别用来控制是否产生V G L 与V CL .本文中,升压电路2采用同时升压和反压的电荷泵结构,如图6所示.采用三相时钟CL K21,CL K22,CL K23控制大尺寸模拟开关,其中CL K21用于充电时的开关控制;CL K22用于升压时的开关控制;CL K23用于反压时的开关控制.在充电周期,开关2,3,8,9,13,14闭合,C 12,C 21,C 22被充电到V DH (2×V CI1);在升压周期,若开关6,12,17闭合,则得到V GH =3×V DH (6×V CI1);若开关6,12,16闭合,则得到V GH =5×V CI1;若开关6,12,14闭合,则得到V GH =4×V CI1.同理在反压周期,根据B T 〈2:0〉的设置可以实现V G L =-5×图6 Step 2up2拓扑结构Fig.6 Topology structure of step 2up2V CI1或V G L =-4×V CI1.3.3 V com 和V goff 电压产生电路V com 电压产生电路如图3所示.其动作原理如下:输入基准电压V REG 1OU T 经过V comH 调节电路(V comH adjust ment )产生V comH ,经输出buffer (V comH outp ut amplifier )输出增加驱动能力,最后产生V comH 电压.V comH 调节电路中,通过电阻网络对V REG 1OU T 分压得到一系列电压,分压比从014~110可调,然后通过开关网络选择后经buffer 输出,产生V comH .该模块中开关网络的控制信号由寄存器位VCM 〈4:0〉译码得到,另外由于对V comH 电压精度要求较高,模块中的运算放大器的低频增益要达到80dB ,off set 电压要小于2mV.V comA 调整电路(V comA adjust ment )结构与V comH的相同,对V REG 1OU T 的调整系数由寄存器VDV 〈4:0〉设置,放大比例为014~018,生成V comA (3~4V ).V comA 和V comH 输入V comL 调整电路(V comL adjust ment and outp ut amplifier ),进行减法运算,V comH -115×V comA ,得到V comL (V CL +015~110V ).驱动Common 电极的低电压可以为零电压,这种情况下为了降低功耗,可以设置寄存器位VCOM G 关闭V comA 调整电路和V comL 调整电路这两个产生V comL 的模块,另外由于V CL 完全用作V comL 调整电路的负电源,此时也通过VCOM G 控制关闭其输出.产生的V comH 和V comL 由控制电路生成的极性选择控制信号M 控制,产生交替输出的V COM 信号.V goff 电压产生电路用来产生V goff 的两个电压V goff H 和V goffL ,其产生过程同V com 类似.如图3所示,V goffL (-V G L +015~-5V )可以通过在V goffL 调整电路中对V REG 2OU T 做1~4倍反向比例放大生成.在V goff H (-V G L +4~-5V )调整电路中,寄存器位VCOM G 为高时V goff H =V goffL +115×V comA ;寄存器位VCOM G 为低时V comA 产生模块关闭,V goff H =V goffL +V comH .V goff H 和V goffL 要连接到L CD 的gate 电极上,因此要通过输出buffer 电路输出.最后要通过极性选择控制信号M 控制,选择输出V goff H 或V goffL .4 电路仿真与测试结果本文设计的电源电路IP 核采用0125μm CMOS 低压/中压/高压混合电压工艺实现,经过仿真和流片验证表明,该电源电路IP 核在芯片上电后的200ms 内可以形成稳定、正确的驱动电压.并且测试数据显示,整个电源电路IP 核的静态功耗小于2mW.下面给出几个重要的仿真与测试结果.608第5期魏廷存等: TFT2L CD驱动芯片内置电源电路IP核设计411 低压降线性稳压器的H SPICE仿真结果图7为低压降线性稳压器输出电压V CC随输入电压变化的情形,当V CC3在210~412V变化时V CC 稳定在11925V,误差范围仅为±2mV.对其中的带隙基准电路进行仿真,当温度从-50℃到125℃变化时,基准电压的输出范围为111962±010012V,温度系数为1317pp m/℃,可见其具有良好的温度特性.图7 V CC随V CC3变化情形Fig.7 Changes of V CC with V CC3412 升压/反压电荷泵H SPICE仿真结果图8给出了升压倍数可调的电荷泵电路的仿真结果.由图可知,系统启动后升压电路1和升压电路2开始工作,40ms后生成稳定的电压DDVD H (515V)和V GH(1215V);然后V G L和V CL开始产生,并在系统启动100ms后生成4个稳定的内部电源. V CL稳定在-3V,V G L稳定在-1215V.升压电路在动作时钟频率为40k Hz情况下不同负载电流时的升压效率见表1.表1 升压电路模块的升压效率Table1 Step2up output efficiency升压电路1负载电流/mA0.30.9 1.5 DDVD H98.5%97.3%96.4%升压电路2负载电流/mA0.20.50.8 V GH95.2%88.1%78.5%V G L94.9%87.8%80.5%V C L94.5%87.3%83.6%图8 升压倍数可调的电荷泵电路仿真波形Fig.8 Simulated output voltages waveform for charge2pump circuits413 V com和V goff的测试波形图9为V com和V goff的实测波形,Ch1(通道1)为V com输出,Ch3(通道3)为gate输出.正极性时输出V comH和V goff H;负极性时输出V comL和V goffL.V com正极性时为V comH,负极性时为V comL;行选中时gate输出为V GH,不选中时的正极性为V goff H,负极性为V goffL.414 使用“龙腾T1”驱动芯片的TFT2LCD测试模组 本文所设计的内置电源电路IP核已经成功地应用于我们自主研发的手机用TF T彩色液晶显示驱动控制电路芯片———“龙腾T1”中.图10为采用该芯片加工制作的手机用TF T2L CD测试模组,从显示效果来看能够产生清晰的、色彩鲜艳的高质量画面.708半 导 体 学 报第28卷图9 V com ,V goff 电压实测波形Fig.9 Measured voltage waveforms of V com and Vgoff图10 使用“龙腾T1”驱动芯片的TF T 2L CD 测试模组Fig.10 TFT 2L CD module using “Longtium T1”driv 2er IC5 结束语设计了一种TF T 2L CD 驱动芯片的内置电源电路IP 核.根据自顶向下的设计思想,完成了功能分析和模块电路实现,并对所设计电路进行了流片验证.该IP 核中各模块由于采用了可由寄存器控制的参数化设计,具有很好的工艺移植性和通用性,可方便地用于手机、PDA 等便携式产品的液晶显示驱动芯片中.参考文献[1] K im B S ,K o J S ,Lee W H.Low power 260K color TF T L CDdriver IC.ETRI Journal ,2003,25(5):288[2] Gao Wu ,Wei Tingcun ,Zhang Meng ,et al.Source driverblock analysis and design for TF T 2LCD driver IC used for mobile phone.Chinese Journal of Liquid Crystals and Dis 2plays ,2006,21(2):179(in Chinese )[高武,魏廷存,张萌,等.手机用TF T 2L CD source driver 电路模块研究与设计.液晶与显示,2006,21(2):179][3] Wei Tingcun ,Ding Xingbo ,Gao Deyuan.Design of output cir 2cuit for medium or small size TF T 2LCD driver IC.Chinese Journal of Semiconductors ,2006,27(12):2214(in Chinese )[魏廷存,丁行波,高德远.中小屏幕TF T 2LCD 驱动芯片的输出缓冲电路.半导体学报,2006,27(12):2214][4] Xia Yuwen.Modern design tools for electronics and t he re 2use of IP cores.Semiconductor Technology ,2001,26(11):17(in Chinese )[夏宇闻.现代电子设计与IP 核的重用.半导体技术,2001,26(11):17][5] Renesas.Specification of HD66789.2003:129[6] Starzyk J A ,J an Y W.A DC 2DC charge pump design based on voltage doublers.IEEE Trans Circuit s and Systems I ,2001,48(3):391[7] Yang Hong ,Tang Zhiyong ,Ling Zhihua ,et al.Design of V GA TF T 2LCD driving circuit s.Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays ,2001,16(1):52(in Chinese )[杨虹,唐智勇,凌志华,等.V GA TF T 2LCD 的驱动电路设计.液晶与显示,2001,16(1):52][8] Razavi B.Design of analog CMOS integrated circuit s.Xi ’an :Xi ’an Jiaotong University Press ,2003:312(in Chinese )[毕查德・拉扎维.模拟CMOS 集成电路设计.陈贵灿等译.西安:西安交通大学出版社,2003:312][9] Allen P E ,Holberg D R.CMOS analog circuit design.2nd ed.Beijing :Publishing House of Electronics Industry ,2002:153(in Chinese )[Allen P E ,Holberg D R.CMOS 模拟集成电路设计.北京:电子工业出版社,2002:153]808第5期魏廷存等: TFT 2L CD驱动芯片内置电源电路IP 核设计Design of a Built 2In Pow er Supply IP Core for TFT 2LCD Driver IC 3Wei Tingcun ,Lin Yanjun ,Gao Wu ,and L üLifeng(A viation Microelect ronics Center ,N ort hwestern Pol ytechnical Universit y ,X i ’an 710072,China )Abstract :A build -in p ower supply circuits I P core f or TF T 2L CD driver IC is designed using 0125μm CMOS L V/MV/HV hybrid voltage p rocess.It is comp osed by f our sub 2blocks such as L DO regulat ors ,cap acit or 2switched charge 2p ump circuits ,V COM and V goff driving buff er circuits.B ot h p ower supply voltages f or TF T 2L CD driver IC a nd driving voltages f or TF T 2L CDp a nel ca n be p rovided by t his I P core.The temp erature coefficients of voltages ge nerated by L DO regulat ors are less t ha n1317pp m/℃.A new t op ology of charge p ump w hich generates t he highest voltage V GH and t he lowest voltage V GL is p ro 2p osed ,a nd t he settling time of V GH a nd V GL is reduced t o less t ha n 100ms.The voltages ge nerated by V COM a nd V goff driving buff er circuits ca n be adjusted by p rogrammable register.All ge nerated voltages are wit h t heir stable values in 200ms w he n p ower is on.The static p ower dissip ation of t his I P core is less t han 2m W.K ey w ords :TF T 2L CD ;driver IC ;p ower supply I P core ;L DO ;charge 2p ump EEACC :1205;1220Article ID :025324177(2007)05208022083Project supp orted by t he National High Technology Research a nd Develop ment Progra m of China (N o.2005AA 1Z 1193),Xi ’a n 2AppliedMaterials Innovation Fund (N o.XA 2AM 2200511),a nd t he Graduate Starting Seed Fund of Nort hwester n Polytechnical U niversity(No.Z 200648)Corresp onding aut hor.Email :weitc @nwp Received 10November 2006,revised ma nuscrip t received 18Dece mber 2006Ζ2007Chinese Institute of Elect ronics908。
关于TFT-LCD驱动IC市场分析
关于TFT-LCD驱动IC市场分析TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)驱动集成电路(IC)市场一直在不断发展壮大,成为现代电子产品中不可或缺的关键元件之一。
TFT-LCD驱动IC市场的增长主要受到消费电子产品的普及和需求的推动。
随着智能手机、平板电脑、电视等电子产品的普及,TFT-LCD显示技术得到了广泛应用。
TFT-LCD驱动IC作为控制液晶显示器的核心元件,起着关键作用。
它负责控制液晶显示器中的每个像素点,并将图像数据转化为电压信号,使得液晶分子能够按照指定的方式排列,从而实现图像显示。
TFT-LCD 驱动IC的性能和稳定性直接影响着显示器的图像质量和使用体验。
TFT-LCD驱动IC市场主要受到消费电子产品市场的影响。
随着智能手机、平板电脑等移动设备的普及,对于TFT-LCD驱动IC的需求也在不断增加。
此外,高清、大屏、曲面等新一代显示技术的兴起,对于TFT-LCD驱动IC的功能和性能提出了更高的要求,市场需求量进一步扩大。
目前,TFT-LCD驱动IC市场竞争激烈,主要厂商包括台湾的友达光电、群创光电、英业达等,以及大陆的维信诺、深天马等。
这些厂商通过不断提升产品技术和质量,扩大产能规模,降低成本,加强市场营销等手段来提高竞争力。
同时,新兴市场如智能手表、AR/VR设备等也为TFT-LCD驱动IC市场提供了新的增长点。
然而,TFT-LCD驱动IC市场也面临一些挑战。
首先,市场竞争激烈,厂商之间的价格战导致利润空间变小。
其次,技术更新换代快,对于厂商来说需要不断进行研发和创新,以适应市场需求的变化。
此外,液晶显示技术的竞争对手如OLED(有机发光二极管)等也在崛起,对于TFT-LCD驱动IC市场构成一定压力。
总的来说,TFT-LCD驱动IC市场具有广阔的发展前景。
随着消费电子产品市场的不断扩大和技术的不断创新,TFT-LCD 驱动IC的需求将持续增长。
同时,厂商们也需要在技术、质量、成本等方面做出努力,以保持竞争力,抢占市场份额。
STM32单片机对TFTLCD的驱动设计
STM32 单片机对TFTLCD 的驱动设计看了TFTLCD 和FSMC(灵活的静态存储控制器)的简介,还是一知半解,不知所云。
TFTLCD 使用80 并口,80 并口有如下一些信号线:CS:TFTLCD 片选信号。
WR:向TFTLCD 写入数据。
RD:从TFTLCD 读取数据。
D[15:0]:16 位双向数据线。
RST:硬复位TFTLCD。
RS:命令/数据标志(0,读写命令;1,读写数据)。
只是记住FSMC 在使用的时候要初始化和使能就行了。
关于lcd.c 这个文件竟然接近3000 行,好吧,我是写不出来,只能在主函数里调用了。
main.c:intmain(void){u8x=0;u8lcd_id[12];//存放LCDID 字符串delay_init();//延时函数初始化NVIC_Configuration();//设置NVIC 中断分组2:2 位抢占优先级,2 位响应优先级uart_init(9600);//串口初始化为9600LED_Init();//LED 端口初始化LCD_Init();POINT_COLOR=RED;sprintf((char*)lcd_id,“LCDID:%04X”,lcddev.id);//将LCDID 打印到lcd_id 数组。
while(1){switch(x){case0:LCD_Clear(WHITE);break; case1:LCD_Clear(BLACK);break; case2:LCD_Clear(BLUE);break; case3:LCD_Clear(RED);break; case4:LCD_Clear(MAGENTA);break;case5:LCD_Clear(GREEN);break; case6:LCD_Clear(CYAN);break; case7:LCD_Clear(YELLOW);break; case8:LCD_Clear(BRRED);break; case9:LCD_Clear(GRAY);break; case10:LCD_Clear(LGRAY);break; case11:LCD_Clear(BROWN);break; }POINT_COLOR=RED;LCD_ShowString(30,50,200,16,16,“WarS if(x==12)x=0;LED0=!LED0;delay_ms(1000);}。
TFT-LCD驱动芯片测试平台的设计和实现EEVP
TFT-LCD驱动芯片测试平台的设计和实现作者:刘玉青邓文基华南理工大学物理学院微电子系1 引言近年来,随着手机和MP4等视频播放器等产品数量迅猛增长,据估计,今年手机的产量就达到10亿台,竞争趋于白热化。
对于屏幕显示效果,消费者也提出了更高的要求。
显示效果很大的部分取决于驱动IC的质量。
显示屏的驱动IC成了很多厂家争夺的焦点。
目前国内就有超过二十家的设计公司从事小屏幕显示屏的驱动IC的设计。
在每一款的IC量产之前,必须经过反复的调试,以保证各项设置符合设计的要求,并且达到较好的显示效果。
设计高速度,调试方便,并且美观的测试平台可以方便的调试出较好的效果,减少调试时间,而且可以给客户耳目一新的感觉,提高产品竞争力度。
本论文是针对Focaltech-systems公司开发的TFT_LCD驱动芯片FT1505设计的测试平台。
采用的C8051F130是一款由Cygnal公司新推出的高性能高速单片机,具有高速、流水线结构的8051兼容的CIP-51内核,执行指令最快速度可达100 MIPS,与8051系列比较增加了很多资源,他在片内集成了构成一个单片机数据采样或控制系统所需的几乎所有模拟和数字外设以及其他功能部件。
符合搭建平台的要求。
在2007深圳举行的CHINA IC上,展示了用此平台驱动的模组,吸引了很多客户和参观者的眼球,达到非常好的效果。
2 系统硬件电路设计系统硬件电路主要包括各种电源/升压电路,MCU,片外FLASH,驱动IC,高速USB下载口周边电路和之间的接口电路。
整个系统架构图1。
(1)电源/升压电路电源电路主要由APW7080提供5V电压和APL1117提供3.3V电压。
升压电路主要由DS9197构成。
可以调节变阻器提供1.5~4.5V电压。
(2)MCU周边电路和其他部分接口电路(图2)MCU的P0接FLASH的8位数据总线,P1,P2,P3接FLASH,驱动IC的地址总线。
P6口接FLASH和驱动IC的控制信号线。
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LV Domain Digital input
D00~D05 D10~D15 D20~D25 D30~D35 D40~D45 D50~D55 INV1 INV2
Line Buffer
CLK R/L STH1
64-bit Bi-directional Shift Register
STH2
Shift Register
48mm
Optimized for 720ch
Need to push (1) OLB rule, (2) COF fine pitch
S/D
2.5mm
36mm / 50um = 720ch
有效區41mm 48mm
2.5mm
Supply Chain
shortage shortage risk
COF material shortage
SXGA = 1688*1066*60=107.964480MHz
Channel # -- Decided by Resolution
VGA SVGA XGA WXGA SXGA WXGA+ SXGA+ UXGA 640*480 800*600 1024*768 1280*768 1280*1024 1280*720 1366*768 1400*1050 1600*1200 1920*1080 1920*1200 384 5 6.25 8 10 10 10 10.6719 10.9375 12.5 15 15 414 4.6377 5.7971 7.42029 9.27536 9.275362 9.27536 9.89855 10.14493 11.5942 13.91304 13.91304 420 4.5714 5.7143 7.31429 9.14286 9.142857 9.14286 9.75714 10 11.42857 13.71429 13.71429 480 4 5 6.4 8 8 8 8.5375 8.75 10 12 12 576 3.3333 4.1667 5.33333 6.66667 6.666667 6.66667 7.11458 7.291667 8.333333 10 10 768 2.5 3.125 4 5 5 5 5.33594 5.46875 6.25 7.5 7.5 960 2 2.5 3.2 4 4 4 4.26875 4.375 5 6 6
Side effect is cost use dithering
Package I
TCP
R
esin
C
hip
COF
C
hip
Defect definition
Band defect
Line defect
Dash line
High Performance Trend
2004 13.5V 2005 2006
Wide View Angle Driving
16.5V
18V
6/8 bits
Color Depth
10 bits
High Performance Trend
2004 Nature Color
2005 RGB 1-gamma RGB 3-gamma
2006
85MHz
High Freq.
135MHz
Low Power Trend
2004
2005 13.5V
2006
LC Driving Voltage
10V
3.3V Interface Voltage 2.5V 1.8V
TFT-LCD Driving System
Source Driver
1H
1H
Gate Drivers
Clc
Cs
Clc
Cs
Clc
Portable Applications of LCOS
3G Cell Phone
Notebook
PSP
PMP
Portable DVD
DVB-H DMB
Mini Projector
OES – 2005/6 光電展 • • • • • • 12 x 12 x 6 mm 500 g LCOS 0.62” SVGA 15 lm LED array (< 12W) A4-A3 @ 50 cm LCOS 0.47” VGA 20 lm 50 W Halogen Lamp 10 cm x 9 mm x 6 cm A4-A3 @ 50 cm
省電
Low power consumption
價格
Low cost
Tuner
技術創新: 1. 利用雙變頻架構及新創新之系統架構,開發出最簡架構的可接收全 世界電視系統之Tuner模組(G02系列) 2. 利用低電壓調諧(under 5V)及Image rejection Mixer,設計出低耗 電及高感度之手機專用Tuner(3UZ2 series)及多媒體撥放器,車用 電視Tuner 模組(5MZ1/5UZ1) 3. 利用獨創增益提升迴路創造出高感度超薄型DVB-TNIM Module,可使 用在如STB 或USB TV上(3T11 series) 4. 利用表面黏著可調式COIL,以創新製程設計高製程效率,目標相關 標準工時可降低50%及直通率達到95% 之 CAN TUNE模組,並有傳統 CAN Tuner 之高感度特性(5U51/5R5X series)
OUT OUT
OUT
OUT OUT 38 2 38 3 38 4 1 3 2
OUT
HV Domain
Output Multiplexer STB
POL
Buffer
Source Drive Architecture
Vγ1 ~ Vγ5 Vγ6 ~ Vγ10 D/A Converter
12
122 Level Shifter
STH2
Channel Architecture
Layout Floor Plan
CENTER
6 bit
TCP
3.3V/13.5V 2.5V/13.5V 2.5V/10V 1.8V/10V
COF
PWOA, high channel Low Cost
Low Power
OA Product List
Interface RSDS/TTL RSDS/COG RSDS Bit 6 6 8 6 Mini-LVDS 8 600, 618, 630, 642, 690, 720 Channel # 384,420, 432, 480 600, 618, 630, 642 720, 768, 960, 1024, 1280 384 384, 414, 420, 432, 480 600, 618, 630, 642, 684, 720 384, 420, 480
TV Systems
A Processor
TCON
Channel Receiver
DTV Decoder
數位電視
Handset Requirement
造型
Slim border, integration
功能
Color, resolution, I/F …
TFT LCD Panel & Driver IC
TFT-LCD Driving System
Gate driver IC
Y-board Source driver IC TCP
FPC
X-board
TFT-LCD Driving System
6-bit SXGA (1280*1024) LCD system
Spil
Test & ILB shortage in Q3, and conservative Capa. expansion may keep supply shortage in future. Testing: high pin count tester shortage in W/W
Source Driver Introduction
Clc
Cs
Color TFT-LCD Panel 1280x3x1024
NO.4 256
PAGE 11
TFT-LCD Physics
TFT-LCD Physics
TFT-LCD Physics
Source Driver Technology Trend
High Performance
10 bit 8 bit
Wafer
TSMC VIS
Tape
Bumping
ChipBond Megic
CP
ChipMos Spil
ILB
ChipMos Spil
COG COG
FT
ChipMos Spil IST
ChipMos
Implement new supplier to overcome increasing demand
Any channel, any interface, co-define interface
Die Shrink Roadmap
110% 100% 90% 80% 70% 60% 50% HX8016-X 2001 2002 2003 2004 2005 2006 HX8016-D HX8016-A HX8016-C HX8004 0.35um process 0.5um process
XGA = 1024 x 768 1024x3=3072 DAC’s 3072 ÷ 384 = 8 driver IC 384ch is the most common, moving to 642ch
Bits -- color depth
6 bits : 26*26*26 = 262,144 8 bits : 28*28*28 = 16,777,216