LCD panel TCON

TFT-LCD
SXGA TFTTFT-LCD Panel
栅 驱 动 器
器
C
( 1280 x1024 )
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VESA标准下TFT-LCD时序构成
Back porch
T/L Border
Front porch
数据信号
Sync
Active pixels
B/R Border
同步信号 DE信号 DE信号
时 钟 CLK
CMOS/TTL单 CMOS/TTL单口 数据结构
R [0 ： 7] G [0 ： 7 ] B [0 ： 7 ]
无效
1 1
2 2
3 3
4 4
1022 1022
1023 1023
1024 1024
无效数据
无效
无效数据
无效
1
2
3
4
1022
1023
1024
无效数据
DE 信 号
0 1 510 5 11
Clock
1.2V + 0V Pair 1 + Pair 1 Pair 2 + Pair 2 Pair 3 + Pair 3 Pair 4 + Pair 4 -
※ Need 8 Pin if XGA 6bit 1CH
200mV
Data
+ 1.2V 0V ‘0’ ‘1’
200mV
T/CON
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Mini-LVDS输出时钟频率
• mini-LVDS Output Pair & Frequency mini– 解析度越高数据输出的信号对数就增加。 解析度越高数据输出的信号对数就增加。 – 输出时钟频率和输入时钟频率，根据内部PLL的组合来决定。 输出时钟频率和输入时钟频率，根据内部PLL的组合来决定。 PLL的组合来决定 输出数据对数 内部 PLL组合 组合 输出频率 一个时钟周期
B7
B6
G7
G6
R7
R6
前 1 个周期
1 个周期
后 1 个周期
时钟通道
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TMDS 口 数据格
2 4 /3 6 位 图 像 数 据 发送器 图 象 控 制 器 DE 数 据 通 道 0 数 据 通 道 1 数 据 通 道 2 TMDS
6 位控制信号： H sync, V sync, C TL0~3
– 门驱动器的控制信号
• • • •
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栅驱动器的控制信号的波形
STV
CPV OE1
OE2 Gate 1
Gate 2
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数据输出和门控制信号
CPV TP OE2
Data Gate n Data Gate n+1
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2 4 /3 6 位 图 像 数 据 DE 时 序 控 制 器 接受器 TMDS
6 位 控 制 信 号 ： H sync, V sync, C TL0~3
时 钟 通 道 C lo c k TM DS 的 逻 辑 连 接
C lo c k
B9
B8
B7
B6
B5
B4
B3
B2
B1
B0
DC 平 衡 代 码 编 码 代 码 ： 0 为异或运算 1 为同或运算
G 1 0 2 0 [0 :7 ] B 1 0 2 0 [0 :7 ]
G 1 0 2 2 [0 :7 ] B 1 0 2 2 [0 :7 ]
无效数据
CMOS/TTL双口 CMOS/TTL双口 数据结构
B E [0 ： 7 ] R O [0 ： 7 ] G O [0 ： 7 ] B O [0 ： 7 ]
※ Need 21 Pin if XGA 6bit 1CH
3.3V
Clock
0V 3.3V
R1 R2 R3 R4 . . . B3 B4 B5 B6 . . .
T/CON
Data
0V
‘0’
‘1’
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CMOS/TTL输入数 CMOS/TTL输入数据结构 输入
DE 信 号
1 2 3 4 1022 1023 1024
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TCON的驱动器的控制信号 • 控制信号的种类：
– 源驱动器的控制信号
• • • • STH : 行数据的开始信号 CPH: 源驱动器的时钟信号（数据的同步信号） TP or Load: 数据从源驱动器到显示屏的输出信号 MPOL :(数据即行反转信号）: 为了防止液晶老化，而在液晶上的电压 要求极性反转。 STV (Start Vertical) : 栅的启动信号 CPV (Clock Pulse Vertical) : 栅的移动信号 OE1 (Output Enable) : 栅的输出控制信号 OE2 (Multi Level Gate) : 多灰度等级用的信号
• T/CON种类：
– T/CON 输入信号
• TTL (Transistor Transistor Logic) • LVDS (Low Voltage Differential Signaling)
– T/CON 输出数据信号
• TTL (Transistor Transistor Logic) • 由TI提出的mini-LVDS （降低EMI, 线路板） • 由NS提出的RSDS (Reduced Swing Differential Signal) （降低EMI 和线路板
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什么是LVDS信号？
• LVDS 信号 – 在一个时钟周期内连续传送7个数据。 – 与TTL相比，信号线的引线数变少，TCON的尺寸大小就可以变小。 – 与TTL信号相比，信号的振幅变小，减少EMI.
• LVDS Signal的认识 Signal的认识 Differential Signal = (+ Pair) - (- Pair)
时 钟 CLK R E [0 ： 7 ] G E [0 ： 7 ]
R 0 [0 ： 7 ] R 2 [0 ： 7 ] R 1 0 2 0 [0 :7 ] R 1 0 2 2 [0 :7 ]
无效
无效数据
无效
G 0 [0 ： 7 ] B 0 [0 ： 7 ]
G 2 [0 ： 7 ] B 2 [0 ： 7 ]
Hsync, Vsync, CTL0~3
LVDS
6 位控制信号：
6 位控制信号：Hsync, Vsync, CTL0~3
C lo c k
通道 0 通道 1 通道 2 通道 3
R1
R0
G0
R5
R4
R3
R2
R1
R0
G2
G1
B1
B0
G5
G4
G3
G2
G1
B3
B2
使能
帧同步 行同步
B5
B4
B3
B2
R7
R6 T /7
B 1 0 2 1 [0 :7 ]
B 1 0 2 3 [0 :7 ]
无效数据
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什么是LVDS?
• LVDS – 对6bit的XGA来说，在三队线上传输21个CMOS/TTL信号，输入信号和 T/CON Pin是 7:2 连接 6bit的XGA的信号：R0~R6, B0~B6, G0~G6, Hsyc, Vsyc, DE – 利用+Pair和-Pair只见的电压差表示数据“1”，相反就是数据“0”。
Mini-LVDS信号
• mini-LVDS信号 – 和LVDS一样有正负信号对构成。主要用于TCON和源驱动器之间的接口。 – 一对信号线连续传输6~8个数据。 – 与TTL信号相比，T/CON的Pin书虽然减少，但mini-LVDS内部时钟的频率 增加。 (例如，XGA 6位60Hz情况下TTL为32.5MHz,而mini-LVDS为97MHz)
无效
无效数据
无效
R 1 [0 ： 7 ]
R 3 [0 ： 7 ]
R 1 0 2 1 [0 :7 ]
R 1 0 2 3 [0 :7 ]
无效数据
无效
G 1 [0 ： 7 ]
G 3 [0 ： 7 ]
G 1 0 2 1 [0 :7 ]
G 1 0 2 3 [0 :7 ]
无效数据
无效
B 1 [0 ： 7 ]
B 3 [0 ： 7 ]
较
LDI 接口 差分电压 回路电流驱动 162MHz 3.3V 小 100mV 1 对两根 双绞线 3 对6 根 4 对8 根 6 对双口24 根 36 针 18 根单线 24 根单线 四口96 根 101 针 TTL 接口 TTL 电平 电压 65MHz 5V 大 2.4V 1 或2 根
6bit XGA 数据连接线 8bit XGA 数据连接线 8bit QXGA 数据连接线 连接器（对QXGA）
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LVDS 口 数据格
2 4 /3 6 位 图像数据 图 象 控 制 器 DE 发送器 数据通道 0 2 4 /3 6 位 图 像 数 据 DE 时 序 控 制 器
G0 R5 B1 B0 使能 帧同步 B7
数据通道 1 数据通道 2 数据通道 3源自文库时钟通道 C lo c k LV D S 的 逻 辑 连 接 接受器 LVDS
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TFTTFT-LCD 模块的时序控制器 Timing Controller
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什么是TCON？ 什么是TCON？ TCON
• 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
解析度 有效像素 无效像素 行右边缘 行信号 行前沿 Sync宽度 行后沿 行左边缘 有效行 无效行 场上边缘 场信号 场前沿 场Sync宽度 场后沿 场下边缘 像素时钟 频率 XGA @60Hz 1024 pixels 320 pixels 0 pixels 24 pixels 136 pixels 160 pixels 0 pixels 768 lines 38 lines 0 line 3 lines 6 lines 29 lines 0 line 65 MHz(15.4nS) XGA @ 75Hz 1024 pixels 288 pixels 0 pixels 16 pixels 96 pixels 166 pixels 0 pixels 768 lines 32 lines 0 line 1 lines 3 lines 28 lines 0 line 78.5 MHz(12.7nS) SXGA@60Hz 1280 pixels 408 pixels 0 pixel 48 pixels 112 pixels 248 pixels 0 pixel 1024 lines 42 lines 0 line 1 line 3 lines 38 lines 0 line 108 MHz (9.3nS) SXGA@75Hz 1280 pixels 408 pixels 0 pixel 16 pixels 144 pixels 248 pixels 0 pixel 1024 lines 42 lines 0 line 1 line 3 lines 38 lines 0 line 135 MHz(7.4nS)
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TFTTFT-LCD
块输 信号
TFT-LCD模块输入信号类型有： 1）TTL/CMOS输入信号 2）低压差分（LVDS）输入信号 3）最小传输差分（TMDS）输入信号
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什么是CMOS/TTL信号
• CMOS/TTL – 输入的数据信号线和T/CON Pin是 1:1连接 – 信号线上3.3V代表数据“1”, 0V代表数据“ 0”
该 8 位是经过编码的 8 位灰度数据
在 TM DS 连 接 上 传 送 像 元 灰 度 数 据 字 符 的 编 码 结 构
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TFTTFT-LCD
接口类型 输入信号类型 驱动信号类型 最大频率 电源电压 功耗 门槛电压 时钟线 连接线类型
块 口
DVI 接口 差分电压 单端电流驱动 165MHz 3.3V 小 150mV 1 对两根 带屏蔽的双绞线 3 对6 根 3 对6 根 3 对双口12 根 24/29 针
TFT-LCD 模块TCON信号和DCDC TFT模块TCON信号和DCDC TCON信号和 电源电路的理解
殷新社 2005年5月13日
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TFTTFT-LCD 模块电路驱动方框图
DC-DC电源 电源 变换器 灰度等级电压
源驱动器
栅
源驱动器
模 块 接 口
驱 动 器
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Mini-LVDS信号
• mini-LVDS T/CON mini– 左、右输出口输出信号。 右输出口输出信号。
4块源驱动器
4 块源驱动器
mini-LVDS 左输出口
mini-LVDS T/CON
mini-LVDS 右输出口
LVDS 1CH or 2CH
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