時(shí)序控制器TCON的研究與設(shè)計(jì)
摘要:闡述了TFT-LCD的顯示原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和時(shí)序控制器TCON的設(shè)計(jì)方案。該模塊設(shè)計(jì)主要為減少中、小尺寸TFT-LCD時(shí)序控制器的芯片管腳數(shù),提高通用性,與一般TCON只能驅(qū)動2~3種分辨率的面板相比較,該設(shè)計(jì)支持8種顯示模式。實(shí)現(xiàn)對TFT-LCD面板的時(shí)序控制,產(chǎn)生源驅(qū)動器模塊和門驅(qū)動器模塊所需要的各種控制信號、Vcom的極性控制及顯示模式控制,實(shí)現(xiàn)對模擬RGB信號的顯示控制,源驅(qū)動器和門驅(qū)動器的時(shí)序控制信號可兼容多家LCD面板的時(shí)序要求。支持16:9和4:3的TFT-LCD面板。該設(shè)計(jì)可靈活應(yīng)用于市場上大部分的中、小尺寸TFT-LCD面板。產(chǎn)品可應(yīng)用于車載電視、便攜式DVD等。
關(guān)鍵詞:時(shí)序控制器;TFT-LCD;源驅(qū)動器;門驅(qū)動器
TFT-LCD以其低工作電壓、低功率、顯示效果好、易集成和輕巧便攜等特點(diǎn)率先進(jìn)入顯示市場。TFT-LCD時(shí)序控制器TCON(Timing Contro-ller)主要用于模擬TFt-LCD的顯示控制。TCON為液晶屏上的驅(qū)動電路(源驅(qū)動器、門驅(qū)動器和VCOM極性控制)提供時(shí)序控制信號,從而實(shí)現(xiàn)模擬RGB信號的顯示控制。
對于大尺寸的液晶顯示面板,TCON控制器的設(shè)計(jì)相對復(fù)雜。在高分辨率顯示系統(tǒng)中,時(shí)鐘頻率很高,在產(chǎn)生基于時(shí)鐘信號的時(shí)序控制信號以前,需要先對同步時(shí)鐘進(jìn)行擴(kuò)頻處理,以減小EMI(Electromagnetic Interference,電磁干擾),使其通過EMC測試。由于同步時(shí)鐘經(jīng)過了擴(kuò)頻處理,則視頻數(shù)據(jù)也要通過相應(yīng)的處理才能正常顯示,否則就會遺失數(shù)據(jù)。對于中、小尺寸LCD的TCON控制相對簡單,基本的工作過程是首先由輸入的信號確定TFT-LCD屏幕的分辨率、工作模式、顯示模式等信息,然后根據(jù)這些信息來確定合適的參數(shù)值,最后產(chǎn)生所需要的控制信號,無需對視頻數(shù)據(jù)做處理就可以使TFT-LCD正常工作。
目前市場上現(xiàn)有的成品TCON芯片主要有:PVI的1004C、1004D;AU的UPS015、UPS017等,這些芯片只對特殊的TFT-LCD面板設(shè)計(jì),一種TCON只能驅(qū)動2~3種分辨率的面板,此外,由于顯示模式控制信號使用的是外部輸入管腳,導(dǎo)致芯片的管腳數(shù)量較多,通用性較差。本文討論適用于中、小尺寸TFT-LCD的時(shí)序控制器,提高其通用性。
1 TFT-LCD的顯示原理及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
TCON的時(shí)序信號是基于TFT-LCD面板(Panel)的需要產(chǎn)生的,理解TCON的原理,首先應(yīng)了解LCD面板的顯示原理。典型的TFT-LCD面板內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。液晶具有透光可控性,改變施加在液晶兩端的電壓,液晶的透光率就會隨之改變。
一個(gè)液晶單元實(shí)現(xiàn)一個(gè)采樣點(diǎn)的顯示,因此,如果根據(jù)二值圖像的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)將液晶單元以矩陣方式排列成為液晶陣列(Crystal Array),即可實(shí)現(xiàn)一幅圖像的顯示。通常,液晶陣列的排列有Strip和Delta兩種方式。不同排列方式?jīng)Q定了不同的RGB采樣順序,而一個(gè)像素由3個(gè)液晶單元構(gòu)成(RGB)。因此,液晶陣列中液晶單元的個(gè)數(shù)決定了顯示分辨率。TFT-LCD是在超扭曲型STN的基礎(chǔ)上,通過TFT晶體管將顯示像素和掃描電極分割開來形成的,其特點(diǎn)是克服了STN-LCD的交叉效應(yīng)。
評論