LCD 驱动电路分析ppt课件
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液晶电视电路分析ppt课件
作用：选频、放大和混频。
天线 高通滤波器
高频放大器
混频器
38MHz 图像中频 31.5MHz 伴音中频
33.7MHz 色度中频（彩电）
本机振荡器
• 高通滤波器：防止工业高频（工频）及无线电通信信号输入。 • 高频放大器（高放）：从天线接收到的各种高频信号中，选出我们所需
接收的信号，加以放大，再将放大后的信号送入混频级。 • 本振：产生一个比要接收的图像载频（或伴音载频）高一个图像中频
• 静态工作电压测试 • 灵敏度的测量 • 额定功率的测量 • 频率响应的测量
5.4 伴音模块测试报告内容
• 1、画出伴音通道的原理方框图，并解释各 方框的功能作用。
• 2、失真度测量仪的使用方法 • 3、说明灵敏度、额定功率和频率响应含义。
6、液晶驱动模块测试实验
6.1 液晶驱动模块的组成
IC201 12脚输出 亮度通道
3.2 单片机模块测试内容
• 单片机晶振产生的波形 • PWM波形输出
3.3 单片机测试报告内容
• 单片机模块的组成
4、中放模块测试实验
4.1 中放电路模块组成
混频输出 中频放大器 视频检波器
伴音通道 预视放 视放输出级
高放 高放AGC
AGC电路
• 我国对电视机中频信号的规定：图像中频 38MHz、伴音中频31.5MHz，色度中频 33.7MHz。
液晶电视实习教学平台结构
高频头电路
液晶屏驱动
电源电路
单片机控制
中放电路
伴音电路
1 电源电路部分
• 根据调整管的工作状态，我们常把稳 压电源分成两类
– 线性稳压电源 – 开关稳压电源
1.1 线性稳压电源
• 1、原理、应用、特点
天线 高通滤波器
高频放大器
混频器
38MHz 图像中频 31.5MHz 伴音中频
33.7MHz 色度中频（彩电）
本机振荡器
• 高通滤波器：防止工业高频（工频）及无线电通信信号输入。 • 高频放大器（高放）：从天线接收到的各种高频信号中，选出我们所需
接收的信号，加以放大，再将放大后的信号送入混频级。 • 本振：产生一个比要接收的图像载频（或伴音载频）高一个图像中频
• 静态工作电压测试 • 灵敏度的测量 • 额定功率的测量 • 频率响应的测量
5.4 伴音模块测试报告内容
• 1、画出伴音通道的原理方框图，并解释各 方框的功能作用。
• 2、失真度测量仪的使用方法 • 3、说明灵敏度、额定功率和频率响应含义。
6、液晶驱动模块测试实验
6.1 液晶驱动模块的组成
IC201 12脚输出 亮度通道
3.2 单片机模块测试内容
• 单片机晶振产生的波形 • PWM波形输出
3.3 单片机测试报告内容
• 单片机模块的组成
4、中放模块测试实验
4.1 中放电路模块组成
混频输出 中频放大器 视频检波器
伴音通道 预视放 视放输出级
高放 高放AGC
AGC电路
• 我国对电视机中频信号的规定：图像中频 38MHz、伴音中频31.5MHz，色度中频 33.7MHz。
液晶电视实习教学平台结构
高频头电路
液晶屏驱动
电源电路
单片机控制
中放电路
伴音电路
1 电源电路部分
• 根据调整管的工作状态，我们常把稳 压电源分成两类
– 线性稳压电源 – 开关稳压电源
1.1 线性稳压电源
• 1、原理、应用、特点
液晶驱动电路教学讲义 (2)
要点一
总结词
产生控制液晶像素点显示的栅极信号
要点二
详细描述
栅极驱动电路是负责产生控制液晶像素点显示的信号的电 路。栅极驱动电路通过将扫描信号加到液晶像素点的栅极 ，来控制液晶像素点的显示。栅极驱动电路设计需要考虑 信号的幅度、频率和相位等因素，以确保液晶像素点显示 的正确性和稳定性。同时，栅极驱动电路还需要考虑扫描 顺序和扫描方式的设计，以确保整个液晶显示模块的正常 工作。
液晶显示技术通过改变液晶分 子的排列方式，实现光线的透 过和散射，从而显示不同的图 像和文字。
液晶显示技术广泛应用于各种 电子产品，如手机、电视、电 脑等。
液晶驱动电路的作用与重要性
液晶驱动电路是液晶显示技术的核心组成部分，负责控制液晶分子的排列方式，从 而实现图像和文字的显示。
液晶驱动电路的性能直接影响到液晶显示的亮度、对比度、响应速度等关键指标。
液晶驱动电路的设计与优化对于提高液晶显示器的性能、降低功耗、减小体积等方 面具有重要意义。
液晶驱动电路的基本组成
01
02
液晶驱动电路主要由电 源电路、时序控制电路、 数据驱动电路等组成。
电源电路负责提供稳定 的供电电压，保证液晶 显示器正常工作。
03
时序控制电路负责产生 控制液晶分子排列的时 序信号，控制图像和文 字的显示。
时序控制电路通常由时钟发生器、计 数器和分频器等组成，根据液晶显示 的工作原理，产生相应的时钟信号和 控制信号。
源极驱动电路
源极驱动电路是液晶驱动电路的关键部分之一，主要负责将图像数据信号传输到液晶像素点 的源极。
源极驱动电路通常由源极驱动器和控制逻辑电路组成，根据时序控制电路产生的控制信号， 将图像数据信号传输到相应的液晶像素点。
总结词
产生控制液晶像素点显示的栅极信号
要点二
详细描述
栅极驱动电路是负责产生控制液晶像素点显示的信号的电 路。栅极驱动电路通过将扫描信号加到液晶像素点的栅极 ，来控制液晶像素点的显示。栅极驱动电路设计需要考虑 信号的幅度、频率和相位等因素，以确保液晶像素点显示 的正确性和稳定性。同时，栅极驱动电路还需要考虑扫描 顺序和扫描方式的设计，以确保整个液晶显示模块的正常 工作。
液晶显示技术通过改变液晶分 子的排列方式，实现光线的透 过和散射，从而显示不同的图 像和文字。
液晶显示技术广泛应用于各种 电子产品，如手机、电视、电 脑等。
液晶驱动电路的作用与重要性
液晶驱动电路是液晶显示技术的核心组成部分，负责控制液晶分子的排列方式，从 而实现图像和文字的显示。
液晶驱动电路的性能直接影响到液晶显示的亮度、对比度、响应速度等关键指标。
液晶驱动电路的设计与优化对于提高液晶显示器的性能、降低功耗、减小体积等方 面具有重要意义。
液晶驱动电路的基本组成
01
02
液晶驱动电路主要由电 源电路、时序控制电路、 数据驱动电路等组成。
电源电路负责提供稳定 的供电电压，保证液晶 显示器正常工作。
03
时序控制电路负责产生 控制液晶分子排列的时 序信号，控制图像和文 字的显示。
时序控制电路通常由时钟发生器、计 数器和分频器等组成，根据液晶显示 的工作原理，产生相应的时钟信号和 控制信号。
源极驱动电路
源极驱动电路是液晶驱动电路的关键部分之一，主要负责将图像数据信号传输到液晶像素点 的源极。
源极驱动电路通常由源极驱动器和控制逻辑电路组成，根据时序控制电路产生的控制信号， 将图像数据信号传输到相应的液晶像素点。
TFT-LCD驱动原理_一目了然ppt课件
Item VDD DVDD AVDD Von Voff Vcom Vref
Description 系统输入电压。 各IC的工作电压。 模拟电源 TFT打开电压，该电源为正电源。 TFT关闭电压，该电源为负电源。 像素公共电压 为Gamma 模块提供参考
12
32inch 实测值 11.95 3.32V 16.3V 26.2V -8.15V 7.37V
9
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2.驱动原理框图
VCOM & Gamma T/CON Connector
DC/DC
10
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2.驱动原理框图 – PCB驱动模块 Power Block
VDD
Data Block
DC/DC
MLG Vcom Gamma
DATA
T/CON
11
Source-D-IC Gate-D-IC
Mini-LVDS load,mpol
DVDD （3.3V）
data
AVDD, DVDD Source driver IC
LVDS data
Von（26.3V）, Voff(-8V)
DVDD （3.3V）
Timing Controller
stv,cpv
Gate driver
IC
LC Cs Vcom
Vcom
255
254
用非线性的灰阶
100 △ Y/Y=1/100=1% 99
100 99
10
9
△ Y/Y=1/100=10%
10 9
0 0
20
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4. Gamma Reference
人脑的亮度感觉
Human Eyes
液晶显示器驱动原理介绍讲述课件
05
液晶显示器驱动技术的实 际应用
液晶显示器在电视中的应用
液晶电视
液晶显示器作为电视的核心显示部件 ，能够提供清晰、逼真的画面效果， 广泛应用于家庭和商业场合。
智能电视
随着技术的发展，液晶电视与智能技 术的结合，使得电视具备了更多的功 能，如网络浏览、视频通话等。
液晶显示器在电脑中的应用
笔记本电脑
液晶显示器驱动原 理介绍
contents
目录
• 液晶显示器的概述 • 液晶显示器的工作原理 • 液晶显示器驱动电路 • 液晶显示器驱动技术的发展趋势 • 液晶显示器驱动技术的实际应用
01
液晶显示器的概述
液晶显示器的定义与特点
定义
液晶显示器（LCD）是一种通过 液晶材料实现图像显示的设备。
特点
具有低功耗、体积小、重量轻、 无辐射等优点，广泛应用于各种 电子设备中。
智能化的液晶显示器驱动技术
智能化的液晶显示器驱动技术是液晶显示器驱动技术的最新发展方向。随着人工智能和物联网技术的 发展，智能化已经成为各种设备的必然趋势。智能化的液晶显示器驱动技术能够实现自适应调节、自 动校准等功能，提高液晶显示器的智能化水平和用户体验。
智能化的液晶显示器驱动技术主要通过引入人工智能算法、传感器技术、无线通信等技术手段实现。 这些技术手段能够使液晶显示器具备自主学习和自我调整的能力，使其在各种应用场景下都能够提供 最佳的显示效果和用户体验。
果。
液晶显示器的显示原理
010203Fra bibliotek背光系统
背光系统提供显示器所需 的基本光源，光线通过液 晶层后，由彩色滤光片决 定像素的颜色。
彩色滤光片
彩色滤光片用于决定像素 的颜色，不同颜色的像素 组合形成完整的图像。
LCD面板驱动介绍ppt课件
负电压时，会将半导体导中的电子排除，
且因N+型非晶硅层的阻绝而无法吸引空
穴，使源极与漏极之间形成关闭状态。
10
2、TFT的电流—电压特性
如下图所示，为典型的TFT电流—电压特性曲线图（漏极 -源极之间的电压差为10V），当栅极电压Vgs加至20V时， TFT的漏源极具有超过10的-6次方(A)的电流，当栅极电压 Vgs为-5V至-15V时,漏电流小于10的-12次方(A)。
（5）液晶体 （5）液晶【LC（Liquid Crystal）】 （7）下偏光片 （7）下偏光板【TFT side Polarizer】
（9（）框9膠）【S框eal胶ant】 （6）TFT板 （6）Array 基板【TFT substrate】
（8）银胶 （8）銀膠 or 銀點【Ag Paste】
4
个方向。
偏振片：其偏振
轴是与X轴平行的。
穿透光：是
沿着Z轴方向传 播的，但是此 光的振荡方向 只是平行与X轴
的。
6
3、偏光片组
如下图所示。第一块偏振片也称为起振片，仅让在某个方向上 振荡的光通过。第二块偏振片也称为检偏片，再把所通过的光 挡住，既可以阻绝光的进行。（此时从右侧看检偏片是没有光 线通过的，即是黑屏。）
Vg 線
Source
Vs Gate 線
G
Cgs
DS
Cst
CLC
数据线
扫
描 线
像元
Com
公共电极
一个像元的等效电路图
像素
TFT LCD基板架构示意图 12
➢彩色滤光片
彩色图像的像素是由RGB三个基色组成的，而液晶光阀只是 控制图像的明暗，不能产生出彩色图像，故彩色的LCD屏是采用 附加彩色滤光片（又称“滤色膜”如下图）的方法来实现彩色图 像的还原。彩色滤光片在水平方向上均匀分布了多组能滤出RGB 三基色的滤光片，将其精确的放置于LCD的面板上（红色滤光片 与TFT板的R像元电极一一对应；绿色滤光片……。）。在各像元 的灰度等级按要求独自的改变后，穿透滤光片就得到像素中该像 元所对应基色的亮、色度的参数，该基色信息与其它两个基色的 参数相混合，即可还原出此像素的值。进而还原出原始的彩色画面。
且因N+型非晶硅层的阻绝而无法吸引空
穴，使源极与漏极之间形成关闭状态。
10
2、TFT的电流—电压特性
如下图所示，为典型的TFT电流—电压特性曲线图（漏极 -源极之间的电压差为10V），当栅极电压Vgs加至20V时， TFT的漏源极具有超过10的-6次方(A)的电流，当栅极电压 Vgs为-5V至-15V时,漏电流小于10的-12次方(A)。
（5）液晶体 （5）液晶【LC（Liquid Crystal）】 （7）下偏光片 （7）下偏光板【TFT side Polarizer】
（9（）框9膠）【S框eal胶ant】 （6）TFT板 （6）Array 基板【TFT substrate】
（8）银胶 （8）銀膠 or 銀點【Ag Paste】
4
个方向。
偏振片：其偏振
轴是与X轴平行的。
穿透光：是
沿着Z轴方向传 播的，但是此 光的振荡方向 只是平行与X轴
的。
6
3、偏光片组
如下图所示。第一块偏振片也称为起振片，仅让在某个方向上 振荡的光通过。第二块偏振片也称为检偏片，再把所通过的光 挡住，既可以阻绝光的进行。（此时从右侧看检偏片是没有光 线通过的，即是黑屏。）
Vg 線
Source
Vs Gate 線
G
Cgs
DS
Cst
CLC
数据线
扫
描 线
像元
Com
公共电极
一个像元的等效电路图
像素
TFT LCD基板架构示意图 12
➢彩色滤光片
彩色图像的像素是由RGB三个基色组成的，而液晶光阀只是 控制图像的明暗，不能产生出彩色图像，故彩色的LCD屏是采用 附加彩色滤光片（又称“滤色膜”如下图）的方法来实现彩色图 像的还原。彩色滤光片在水平方向上均匀分布了多组能滤出RGB 三基色的滤光片，将其精确的放置于LCD的面板上（红色滤光片 与TFT板的R像元电极一一对应；绿色滤光片……。）。在各像元 的灰度等级按要求独自的改变后，穿透滤光片就得到像素中该像 元所对应基色的亮、色度的参数，该基色信息与其它两个基色的 参数相混合，即可还原出此像素的值。进而还原出原始的彩色画面。
液晶显示器驱动原理介绍分析PPT课件
12345 1+ + + + + 2+ + + + + Lines 3 + + + + + 4+ + + + + 5+ + + + +
12345
12345
1⌒ ⌒ ⌒ ⌒ ⌒
1+ + + + +
2⌒ ⌒ ⌒ ⌒ ⌒
2⌒ ⌒ ⌒ ⌒ ⌒
Lines 3 ⌒ ⌒ ⌒ ⌒ ⌒ Lines 3 + + + + +
第24页/共39页
3、液晶显示器驱动原理
液晶显示器驱动原理：实际电压VS理论电压—gate
第25页/共39页
3、液晶显示器驱动原理
液晶显示器驱动原理：极性反转
Frame N Columns
Frame N+1 Co lum n s
Frame N Columns
Frame N+1 Co lum n s
降低EMI问题
降低EMI问题
画质低
画质高
画质高
成本高
成本低
成本低
兼容性问题
兼容性问题
第30页/共39页
4、液晶显示器驱动实现
液晶显示器驱动实现：TFT-LCD驱动电路架构
Vcc
DC/DC
Converter
Gamma Correction
VCOM Generation
Vg Vdd/Vss VGH/VGL
4、液晶显示器驱动实现
液晶显示器驱动实现：MIPI
TFTLCD驱动原理 ppt课件
TFT基板
N = 2n(R) * 2n(G) * 2n(B) = 23n N: 能显示的颜色数 n ：数字数据的位数。
1Pixel 1Dot=R,G,B Sub-pixel
8bit 数字信号刚好能显示16.7M种颜色
6
CF基板
1. 引言 – Color介绍
以3bit为例数字信号为例
For 3 bit ： 23(R) * 23(G) * 23(B) = 256 colors For 6 bit ： 26(R) * 26(G) * 26(B) = 262144 colors（242K） For8 bit： 28(R) * 28(G) * 28(B) =16777216 colors（16.7M） For10 bit： 210(R) * 210(G) * 210(B) =1073741824 colors（1 billion）
DVDD （3.3V）
Timing Controller
stv,cpv
Gate driver
IC
LC Cs Vcom
Vcom
9
2.驱动原理框图
VCOM & Gamma T/CON Connector
DC/DC
10
2.驱动原理框图 – PCB驱动模块 Power Block
VDD
Data Block
Panel自带驱动模块再将 LVDS、TMDS转换到 Mini-LVDS供Panel显示
LCD
1. 引言 Panel 模块驱动图示
4
1. 引言 – Panel内部驱动
5
1. 引言 – Color介绍
➢ Color 介绍 ① R,G,B三基色组合形成各种颜色。 ②能显示的颜色数由RGB的数字信号的位数来决定。
液晶显示显示原理及其驱动方式.课件
THANK YOU
发展趋势
高清晰度
大屏幕
随着人们对图像质量的要求不断提高，液 晶电视和显示器都在向高清晰度方向发展 。
随着人们对视觉享受的需求不断增加，大 屏幕液晶电视和显示器已经成为市场上的 主流产品。
智能化
可穿戴设备
随着智能化技术的不断发展，液晶电视和 显示器也在向智能化方向发展，如智能语 音识别、智能图像识别等。
可穿戴设备是未来发展的一个重要方向， 液晶显示技术也将更多地应用到可穿戴设 备中，如智能手表、智能眼镜等。
06
液晶显示的前景展望
技术创新
01
柔性显示技术
随着有机发光二极管（OLED）技术的不断发展，柔性显示已成为液晶
显示未来的发展方向之一。这种技术可以制造出可弯曲、可穿戴的显示
设备，为不同领域的应用提供了更多可能性。
特点
结构简单，易于实现，适 用于小尺寸显示。
不足
随着尺寸增大，功耗和成 本增加，且显示效果受电 极间距影响。
动态驱动方式
原理
通过时序控制信号对液晶 进行驱动，使液晶分子进 低，显示效果好。
不足
实现复杂度较高，时序控 制信号的稳定性和一致性 要求高。
市场发展前景
市场规模持续增长
随着液晶显示技术的不断进步和应用领域的拓展，市场规模将持续增长。根据 市场研究机构的数据，未来几年全球液晶显示市场将保持5%左右的年复合增 长率。
竞争格局加剧
随着液晶显示技术的不断成熟和普及，越来越多的企业加入到这个市场中来， 竞争格局将进一步加剧。同时，技术的不断进步也将加速市场的洗牌和整合。
02
高分辨率技术
液晶显示技术不断向高分辨率方向发展，从最初的QVGA到现在的4K甚
LCD驱动电路分析
第二十九页，共66页。
面板的各种极性变换方式
比较高的SOURCE 驱动电
压
第三十页，共66页。
比较低的SOURCE 驱动电 压
面板的各种极性变换方式
第三十一页，共66页。
Vcom
Cs
Clc
Cgd
Gate
由此可见△V与Vp-p是成 正比关系的,如果要想△V 最少,那么我们可以减少
Vp-p
Gate 驱动与削角驱动
第二十七页，共66页。
面板的各种极性变换方式
Common电极的电压是一直固定不变驱动方式
Common电极的电压是一直固定不动的, 而显示电极的电压却是依照其灰阶的不同, 不
停的上下变动
第二十八页，共66页。
面板的各种极性变换方式
为了达到极性不停变换这个目的, 我们也可以让common电压不停的变动, 同样也可以达 到让Clc两端的压差绝对值固定不变, 而灰阶也不会变化的效果, 而这种方法, 就是图6所 显示的波形变化. 这个方法只是将common电压 一次很大, 一次很小的变化. 当然啦, 它一定 要比灰阶中最大的电压还大, 而电压小的时候则要比灰阶中最小的电压还要小才行. 而各灰阶的电压与图5中的一样, 仍然要一次大一次小的变化.
第九页，共66页。
彩色滤光片
彩色滤光片为液晶显示器彩色化的关键组件,透过彩色滤光片才
能使高灰阶的液晶显示器达到全彩色化,所以彩色滤光片之作用在于利用滤光的
方式产生RGB三原光,再将三原光以不同的强弱比例混合而呈现各种色彩, 使LCD显示出全彩.
第十页，共66页。
Black Matrix(黑色矩阵）
VCOM (CF側電極) ----
++++
面板的各种极性变换方式
比较高的SOURCE 驱动电
压
第三十页，共66页。
比较低的SOURCE 驱动电 压
面板的各种极性变换方式
第三十一页，共66页。
Vcom
Cs
Clc
Cgd
Gate
由此可见△V与Vp-p是成 正比关系的,如果要想△V 最少,那么我们可以减少
Vp-p
Gate 驱动与削角驱动
第二十七页，共66页。
面板的各种极性变换方式
Common电极的电压是一直固定不变驱动方式
Common电极的电压是一直固定不动的, 而显示电极的电压却是依照其灰阶的不同, 不
停的上下变动
第二十八页，共66页。
面板的各种极性变换方式
为了达到极性不停变换这个目的, 我们也可以让common电压不停的变动, 同样也可以达 到让Clc两端的压差绝对值固定不变, 而灰阶也不会变化的效果, 而这种方法, 就是图6所 显示的波形变化. 这个方法只是将common电压 一次很大, 一次很小的变化. 当然啦, 它一定 要比灰阶中最大的电压还大, 而电压小的时候则要比灰阶中最小的电压还要小才行. 而各灰阶的电压与图5中的一样, 仍然要一次大一次小的变化.
第九页，共66页。
彩色滤光片
彩色滤光片为液晶显示器彩色化的关键组件,透过彩色滤光片才
能使高灰阶的液晶显示器达到全彩色化,所以彩色滤光片之作用在于利用滤光的
方式产生RGB三原光,再将三原光以不同的强弱比例混合而呈现各种色彩, 使LCD显示出全彩.
第十页，共66页。
Black Matrix(黑色矩阵）
VCOM (CF側電極) ----
++++
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2.怎么进行极性变换 显示电压就分成了两种极性, 一个是正极性, 而另一个是负极性. 当显示
电极的电压高于common电极电压时, 就称之为正极性. 而当显示电极的电 压低于common电极的电压时, 就称之为负极性
面板的各种极性变换方式
对于同一点而言，它的极性是不停的按帧变换的。而相邻的点是否拥 有相同的极性，那可就依照不同的极性转换方式来决定了。首先是 frame inversion，其整个画面所有相邻的点，都是拥有相同的极性； 而row inversion与column inversion则各自在相邻的行与列上拥有相 同的极性；另外在dot inversion上，则是每个点与自己相邻的上下左 右四个点，是不一样的极性
Black Matrix(黑色矩阵 ）
Black Matrix目的: 遮蔽漏光区域，以免看到漏光导致对比度下降
液晶层
1.液晶可以被光穿透，并影响光的偏振性； 2.在液晶分子两端所加电压的不同，液晶分子的翻转程
度不同，根据液晶角度的不同透过光的偏振性也不同；
开
液晶
关 打
开
开 关 闭 合
液晶互相牵引 做个转向的动作 通过它改变光的强弱
T/CON输入输出信号：
1.LVDS (Low Voltage Differential Signaling)
TCON 输出信号： 1. 2Ports/6 Pairs/ 8 bits Mini-LVDS; 2. 控制信号STV,TP, POL,CPV1，CPV2，CPV3; 3. I2C 总线设备控制读写信号:SDA ,SCL,WP
----
----
++++ Vpixel (TFT侧电极)
正极性驱动 Vpixel > Vcom
++++
---Vpixel
负极性驱动 Vቤተ መጻሕፍቲ ባይዱixel < Vcom
面板的各种极性变换方式
1.为什么需要极性变换 由于液晶分子还有一种特性,就是不能够一直固定在某一个电压不变, 不然
时间久了, 你即使将电压取消掉, 液晶分子会因为特性的破坏, 而无法再因应电 场的变化来转动, 以形成不同的灰阶. 所以每隔一段时间, 就必须将电压恢复原 状, 以避免液晶分子的特性遭到破坏.
OFF 接着关闭第一行，电压已经固定，所以显示颜色也已固定。开启第二行 ，其余仍保持关闭。依此类推，可完成整个画面之显示。
颜色深度(Color depth)：LCD可显示的颜色数目
Gray Scale 0 8 16 24 32 40 48 56 63 Red Green Blue White
对6 bit显示器而言, 共可以显示26x 26x 26= 262,144 对8bit显示器而言, 共可以显示28x 28x 28 = 16,777,216
面板的各种极性变换方式 Common电极的电压是一直固定不变驱动方式
Common电极的电压是一直固定不动的, 而显示电极的电压却是依照其灰阶的不 同, 不停的上下变动
面板的各种极性变换方式
为了达到极性不停变换这个目的, 我们也可以让common电压不停的变动, 同样也 可以达到让Clc两端的压差绝对值固定不变, 而灰阶也不会变化的效果, 而这种方 法, 就是图6所显示的波形变化. 这个方法只是将common电压 一次很大, 一次很 小的变化. 当然啦, 它一定要比灰阶中最大的电压还大, 而电压小的时候则要比灰 阶中最小的电压还要小才行. 而各灰阶的电压与图5中的一样, 仍然要一次大一次 小的变化.
2.7us 17.3us
14.8us 41.7us
2.7us
17.3us 29.6us
41.7us
20us
2.7us
41.7us
41.7us
Gate 驱动输入时序
3.3V
自制TCON 板部分---电路原理分析（以MS801为例）
TFT LCD 驱动电路分析
内容概要
一 自制TCON 板简介 二 TFT-LCD 基础知识 三 TFT 显示原理 四 自制TCON 板电路分析
自制TCON 简介（一）
M_LVDS OUTPUT
M_LVDS OUTPUT
PMU
T CON IC
P GAMMA
LVDS INPUT 传统T CON板 架构
Pull-down Output Circuit
Pull-up Control Circuit
Pull-down Control Circuit
Pull-up Control Circuit
Pull-down Control Circuit
Pull-up Output
Circuit
GL2
Pull-down Output Circuit
信号输出到Open-Cell 上的 X-Board,驱动Panel
二 TFT-LCD 基础知识
TFT LCD 的相关知识
• TFT LCD：Thin Film Transistor Liquid Crystal Display 超薄膜晶体管液晶显示器
和传统的CRT比较，优点如下： 1.体积小，重量轻，耗电量小；
圖像顯示原理
電腦顯示之圖像均是由一個個的像素(pixel)構成
混色效果 分别控制RGB dot亮度，自由组成各种图案
三角形越大所能显示的颜色越丰富
TFT LCD的显示方式
ON OFF OFF OFF
先开启第一行，其余关闭。
Scan Line TFT
玻璃电极 Data Line
OFF ON
OFF
现在我们量产的架构---Samsung 46寸
1.T-CON与主IC集成在一块, 省一颗T-CON的钱(主IC的价 格略有上升)
2.主板与Source板的连接线用 FFC线(比LVDS便宜)
80 PIN FFC X 2
VCOM
PMU 转接板PGAMMA OP
BL Driver
64 PIN FFC
缺点:
CKV
STV
GOP #1 GL1
RESET CARRY
GOP #2 GL2
RESET CARRY
GOP #3 GL3
GOP #N GLN
STV 1 stage GOP
Pull-up Control Circuit
Pull-up Output
Circuit
GL1
Pull-down Control Circuit
TFT-LCD 模块的时序控制器
Timing Controller（集成在MS801T 主机芯片上 ）
T/CON的定义： T/CON : Timing Controller的缩写 从Video Card出来的要在TFT-LCD显示屏上显示的数据 在 TCON 中经过变换生成显示的数据信号和驱动器的控制信号
输。
1920
•
1080
偏光板Polarizer
液晶分子可改变光的极化状态，穿过扭曲液晶时，光线被液晶分子扭转 90度。通过TFT电压控制开关来控制液晶分子两端的电压，不同压差下有不同 穿透率，极化程度也相应改变，从而达到控制光线的强弱的目的。
彩色滤光片
彩色滤光片为液晶显示器彩色化的关键组件,透过彩色滤光 片才能使高灰阶的液晶显示器达到全彩色化,所以彩色滤光片之作用在 于利用滤光的方式产生RGB三原光,再将三原光以不同的强弱比例混合 而呈现各种色彩,使LCD显示出全彩.
Pull-up Output
Circuit
GL3
Pull-down Output Circuit
Pull-up Control Circuit
Pull-down Control Circuit
Pull-up Output Circuit
Pull-down Output Circuit
GLN
四，自制TCON 板电路分析
source data) ➢ VGH:TFT-LCD turn on voltage ➢ VGL:TFT-LCD turn off voltage ➢ VDD: Digital power
Gate driver輸出波形圖
Gate Drive 硬體架構
Gate IC驱动 一、 GOA Circuit (1)
Gate Line
Gate Circuit
… Data Line
Gate Circuit
考虑到,GOA方式的gate circuit的driving能力有限,因此panel采用双边 gate circuit驱动,可以改善gate line delay之问题.
Architecture of GOP
CKVB VGL
面板的各种极性变换方式
比较高的SOURCE 驱 动电压
比较低的SOURCE 驱 动电压
面板的各种极性变换方式
Vcom
Cs
Clc
Cgd
Gate
由此可见△V与Vp-p 是成正比关系的,如果 要想△V最少,那么我 们可以减少Vp-p
Gate 驱动与削角驱动 单个TFT的等效电路图
GPM (Gate Pulse Modulation)(削角功能)为了解决由于VCOM而引起的 闪烁的问题
• CF：Color Filter彩色滤光片。分R、G、B三种颜 色 的滤光片。
• B/L：Back light背光。
• L/G：Light Guide导光板。
• data line:数据线，进行数据的传输。
• scan line :扫描线，控制TFT的开关。 控制TFT上的电晶
体是on/off。On时，资料可以传 输；off时，资料不能传
缺点： 1.响应速度慢，运动图像拖尾； 2.操作温度范围有限制； 3.需要背光源。
电极的电压高于common电极电压时, 就称之为正极性. 而当显示电极的电 压低于common电极的电压时, 就称之为负极性
面板的各种极性变换方式
对于同一点而言，它的极性是不停的按帧变换的。而相邻的点是否拥 有相同的极性，那可就依照不同的极性转换方式来决定了。首先是 frame inversion，其整个画面所有相邻的点，都是拥有相同的极性； 而row inversion与column inversion则各自在相邻的行与列上拥有相 同的极性；另外在dot inversion上，则是每个点与自己相邻的上下左 右四个点，是不一样的极性
Black Matrix(黑色矩阵 ）
Black Matrix目的: 遮蔽漏光区域，以免看到漏光导致对比度下降
液晶层
1.液晶可以被光穿透，并影响光的偏振性； 2.在液晶分子两端所加电压的不同，液晶分子的翻转程
度不同，根据液晶角度的不同透过光的偏振性也不同；
开
液晶
关 打
开
开 关 闭 合
液晶互相牵引 做个转向的动作 通过它改变光的强弱
T/CON输入输出信号：
1.LVDS (Low Voltage Differential Signaling)
TCON 输出信号： 1. 2Ports/6 Pairs/ 8 bits Mini-LVDS; 2. 控制信号STV,TP, POL,CPV1，CPV2，CPV3; 3. I2C 总线设备控制读写信号:SDA ,SCL,WP
----
----
++++ Vpixel (TFT侧电极)
正极性驱动 Vpixel > Vcom
++++
---Vpixel
负极性驱动 Vቤተ መጻሕፍቲ ባይዱixel < Vcom
面板的各种极性变换方式
1.为什么需要极性变换 由于液晶分子还有一种特性,就是不能够一直固定在某一个电压不变, 不然
时间久了, 你即使将电压取消掉, 液晶分子会因为特性的破坏, 而无法再因应电 场的变化来转动, 以形成不同的灰阶. 所以每隔一段时间, 就必须将电压恢复原 状, 以避免液晶分子的特性遭到破坏.
OFF 接着关闭第一行，电压已经固定，所以显示颜色也已固定。开启第二行 ，其余仍保持关闭。依此类推，可完成整个画面之显示。
颜色深度(Color depth)：LCD可显示的颜色数目
Gray Scale 0 8 16 24 32 40 48 56 63 Red Green Blue White
对6 bit显示器而言, 共可以显示26x 26x 26= 262,144 对8bit显示器而言, 共可以显示28x 28x 28 = 16,777,216
面板的各种极性变换方式 Common电极的电压是一直固定不变驱动方式
Common电极的电压是一直固定不动的, 而显示电极的电压却是依照其灰阶的不 同, 不停的上下变动
面板的各种极性变换方式
为了达到极性不停变换这个目的, 我们也可以让common电压不停的变动, 同样也 可以达到让Clc两端的压差绝对值固定不变, 而灰阶也不会变化的效果, 而这种方 法, 就是图6所显示的波形变化. 这个方法只是将common电压 一次很大, 一次很 小的变化. 当然啦, 它一定要比灰阶中最大的电压还大, 而电压小的时候则要比灰 阶中最小的电压还要小才行. 而各灰阶的电压与图5中的一样, 仍然要一次大一次 小的变化.
2.7us 17.3us
14.8us 41.7us
2.7us
17.3us 29.6us
41.7us
20us
2.7us
41.7us
41.7us
Gate 驱动输入时序
3.3V
自制TCON 板部分---电路原理分析（以MS801为例）
TFT LCD 驱动电路分析
内容概要
一 自制TCON 板简介 二 TFT-LCD 基础知识 三 TFT 显示原理 四 自制TCON 板电路分析
自制TCON 简介（一）
M_LVDS OUTPUT
M_LVDS OUTPUT
PMU
T CON IC
P GAMMA
LVDS INPUT 传统T CON板 架构
Pull-down Output Circuit
Pull-up Control Circuit
Pull-down Control Circuit
Pull-up Control Circuit
Pull-down Control Circuit
Pull-up Output
Circuit
GL2
Pull-down Output Circuit
信号输出到Open-Cell 上的 X-Board,驱动Panel
二 TFT-LCD 基础知识
TFT LCD 的相关知识
• TFT LCD：Thin Film Transistor Liquid Crystal Display 超薄膜晶体管液晶显示器
和传统的CRT比较，优点如下： 1.体积小，重量轻，耗电量小；
圖像顯示原理
電腦顯示之圖像均是由一個個的像素(pixel)構成
混色效果 分别控制RGB dot亮度，自由组成各种图案
三角形越大所能显示的颜色越丰富
TFT LCD的显示方式
ON OFF OFF OFF
先开启第一行，其余关闭。
Scan Line TFT
玻璃电极 Data Line
OFF ON
OFF
现在我们量产的架构---Samsung 46寸
1.T-CON与主IC集成在一块, 省一颗T-CON的钱(主IC的价 格略有上升)
2.主板与Source板的连接线用 FFC线(比LVDS便宜)
80 PIN FFC X 2
VCOM
PMU 转接板PGAMMA OP
BL Driver
64 PIN FFC
缺点:
CKV
STV
GOP #1 GL1
RESET CARRY
GOP #2 GL2
RESET CARRY
GOP #3 GL3
GOP #N GLN
STV 1 stage GOP
Pull-up Control Circuit
Pull-up Output
Circuit
GL1
Pull-down Control Circuit
TFT-LCD 模块的时序控制器
Timing Controller（集成在MS801T 主机芯片上 ）
T/CON的定义： T/CON : Timing Controller的缩写 从Video Card出来的要在TFT-LCD显示屏上显示的数据 在 TCON 中经过变换生成显示的数据信号和驱动器的控制信号
输。
1920
•
1080
偏光板Polarizer
液晶分子可改变光的极化状态，穿过扭曲液晶时，光线被液晶分子扭转 90度。通过TFT电压控制开关来控制液晶分子两端的电压，不同压差下有不同 穿透率，极化程度也相应改变，从而达到控制光线的强弱的目的。
彩色滤光片
彩色滤光片为液晶显示器彩色化的关键组件,透过彩色滤光 片才能使高灰阶的液晶显示器达到全彩色化,所以彩色滤光片之作用在 于利用滤光的方式产生RGB三原光,再将三原光以不同的强弱比例混合 而呈现各种色彩,使LCD显示出全彩.
Pull-up Output
Circuit
GL3
Pull-down Output Circuit
Pull-up Control Circuit
Pull-down Control Circuit
Pull-up Output Circuit
Pull-down Output Circuit
GLN
四，自制TCON 板电路分析
source data) ➢ VGH:TFT-LCD turn on voltage ➢ VGL:TFT-LCD turn off voltage ➢ VDD: Digital power
Gate driver輸出波形圖
Gate Drive 硬體架構
Gate IC驱动 一、 GOA Circuit (1)
Gate Line
Gate Circuit
… Data Line
Gate Circuit
考虑到,GOA方式的gate circuit的driving能力有限,因此panel采用双边 gate circuit驱动,可以改善gate line delay之问题.
Architecture of GOP
CKVB VGL
面板的各种极性变换方式
比较高的SOURCE 驱 动电压
比较低的SOURCE 驱 动电压
面板的各种极性变换方式
Vcom
Cs
Clc
Cgd
Gate
由此可见△V与Vp-p 是成正比关系的,如果 要想△V最少,那么我 们可以减少Vp-p
Gate 驱动与削角驱动 单个TFT的等效电路图
GPM (Gate Pulse Modulation)(削角功能)为了解决由于VCOM而引起的 闪烁的问题
• CF：Color Filter彩色滤光片。分R、G、B三种颜 色 的滤光片。
• B/L：Back light背光。
• L/G：Light Guide导光板。
• data line:数据线，进行数据的传输。
• scan line :扫描线，控制TFT的开关。 控制TFT上的电晶
体是on/off。On时，资料可以传 输；off时，资料不能传
缺点： 1.响应速度慢，运动图像拖尾； 2.操作温度范围有限制； 3.需要背光源。