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LCD�(qū)動IC
閱讀�22076時間�2011-06-10 13:48:48

  LCD�(qū)動IC是就是用來調(diào)整施加在液晶顯示�件電極上的電位信號的相位、峰�、頻率等,建立驅(qū)動電�,以實現(xiàn)液晶顯示�件的顯示效果的芯片裝置。常用的�(qū)動方法有:靜�(tài)�(qū)動法和動�(tài)�(qū)動法。隨著LCD的高精細(xì)化、多色化,要求LCD�(qū)動IC改善功能與成本等2大目�(biāo)�

LCD的驅(qū)動方�

  液晶顯示的驅(qū)動方式有許多�,常用的�(qū)動方法有:靜�(tài)�(qū)動法和動�(tài)�(qū)動法。對于TN及STN-LCD一般采用靜�(tài)�(qū)動或多路�(qū)動方�。這兩種方式相比較各有�(yōu)缺點。靜�(tài)�(qū)動響�(yīng)速度�、耗電少、驅(qū)動電壓低,但�(qū)動電極度�(shù)必須與顯示筆段數(shù)相同,因而用途不如多路驅(qū)動廣�

  1.靜態(tài)�(qū)動法 靜態(tài)�(qū)動法是獲得顯示質(zhì)量的最基本的方法。它適用于筆段型液晶顯示器件的驅(qū)�。表一示出此類液晶顯示器件的電極結(jié)�(gòu),當(dāng)多位�(shù)字組合時,各位的背電極BP是連接在一起的。振蕩器的脈沖信號經(jīng)分頻后直接施加在液晶顯示器件的背電極BP�,而段電極的脈沖信號是由顯示選擇信號A與時序脈沖通過邏輯異或合成�(chǎn)生,�(dāng)某位顯示像素被顯示選擇時,A=1,該顯示像素上兩電極的脈沖電壓相位相差180.,在顯示像素上�(chǎn)�2V的電壓脈沖序�,使該顯示像素呈�(xiàn)顯示特�;當(dāng)某位顯示像素為非顯示選擇�,A=0,該顯示像素上兩電極的脈沖電壓相位相同,在顯示像素上合成電壓脈沖為0V,從而實�(xiàn)不顯示的效果。這就是靜�(tài)�(qū)動法。為了提高顯示的對比�,適�(dāng)?shù)卣{(diào)整脈沖的電壓即可�

表1

  �(dāng)液晶顯示器件上顯示像素眾多時,如點陣型液晶顯示器�,為了節(jié)省龐大的硬件�(qū)動電�,在液晶顯示器件電極的制作與排列上作了加�,實施了矩陣型的�(jié)�(gòu),即把水平一組顯示像素的背電極都連在一起引�,稱之為行電�,把縱向一組顯示像素的段電極都連接起來一起引�,稱之為列電�。在液晶顯示器上每一個顯示像素都由其所在的列與行的位置確定。在�(qū)動方式上相應(yīng)地采用了類同于CRT的光柵掃描方�。液晶顯示的動態(tài)�(qū)動法是循�(huán)地給行電極施加選擇脈�,同時所有為顯示�(shù)�(jù)的列電極給出相應(yīng)的選擇或非選擇的�(qū)動脈�,從而實�(xiàn)某行所有顯示像素的顯示功能,這種行掃描是逐行順序�(jìn)行的,循�(huán)周期很短,使得液晶顯示屏上呈�(xiàn)出穩(wěn)定的圖象。我們把液晶顯示的掃描驅(qū)動方式稱為動�(tài)�(qū)動法�

�(fā)展現(xiàn)狀

  LCD的驅(qū)動類型大體可區(qū)分成TN(TwistedNematic�、STN(Super-TwistedNematic)(附注1�,以及TFT(Thin-FilmTransistors)等3�,其中TNLCD多半使用在數(shù)字表、計算器等簡單的�(shù)字顯�,而TFT則小至數(shù)字相�(jī)的觀景窗,大至數(shù)十英寸的液晶平面電視都有使用�

  所以,�(shù)字表也需要LCD�(qū)動IC,大尺寸液晶顯示也需要驅(qū)動IC,然不同類型的LCD、不同尺寸的LCD卻必須搭配不同的�(qū)動IC,沒有一種LCD�(qū)動IC可以合乎各種類型、各種尺寸的�(qū)動需�,因此在�?wù)揕CD�(qū)動IC時必須有更明�、更具體的范疇定�,才能夠完整說明與討��

  �(dāng)�,有�(guān)TN、STN之類的LCD�(qū)動IC其技�(shù)已相�(dāng)成熟,技�(shù)�(fā)展與市場增長都達(dá)一定程�,因此已少有人關(guān)�,也因為技�(shù)的成�,使大陸的IC�(shè)計業(yè)者也逐步跨入此領(lǐng)�,如此也迫使日本、南�、臺灣的�(qū)動IC�(shè)計業(yè)者必須朝更高技�(shù)性的LCD�(qū)動IC�(fā)展,從TN、STN�(zhuǎn)向TFT,從小尺寸�(zhuǎn)向大尺寸�

  另外一個加速臺灣驅(qū)動IC提升的動�,是來自液晶面板廠。由于臺灣已�(jīng)成為全球液晶面板的組�、制造重�(zhèn),如果LCD�(qū)動IC仍要持續(xù)倚賴�(jìn)�,將難以掌握制造成�、制造時�,所以國�(nèi)的面板大廠也都積極于LCD�(qū)動IC的國�(chǎn)�,例如奇美電子(CHIMEI)即�(zhuǎn)投資奇景光電(Himax�,由奇景光電研制LCD�(qū)動IC,以大宗供�(yīng)給奇美電��

接口

  LCD�(qū)動IC必須先接收來自LCD控制IC的畫面訊�,之后才能透過�(shù)字轉(zhuǎn)模擬的程序來�(jìn)行驅(qū)�,而這個接收的輸入接口仍在持續(xù)演化中�

  目前最常見的接口是RSDS(ReducedSwingDifferentialSignaling�,這是美國國家半導(dǎo)體(NationalSemiconductor;NS,簡稱:國半)以LVDS(Low-VoltageDifferentialSignaling,低電壓差動信號)接口為基�(chǔ)所定義出的接口,此接口的優(yōu)點在于低電磁干擾(EMI�、低功�,并盡可能保有傳輸效能與畫面分辨率。RSDS原本是NS自有的技�(shù),不過之后則開放使用,今日多�(shù)的時序控制器芯片、源極驅(qū)動器芯片都實行RSDS接口。此外也有人支持最傳統(tǒng)的TTL(Transistor-TransistorLogic)接��

  在RSDS后NS又提出一種新的接�,稱為PPDS(PointtoPointDifferentialSignaling�,新接口的優(yōu)點在于支持更高的畫面分辨�、更高的傳輸(運(yùn)作)頻率,同時也能縮減傳�?shù)木€路數(shù)�,不僅能抑止EMI,同時節(jié)省電路板布線面積及成�。另外還也一種迷你型的LVDS,稱為mini-LVDS,也是因應(yīng)高尺寸趨勢而有的新技�(shù)提案,mini-LVDS也有助于傳輸線路�(shù)的縮減,mini-LVDS往后也可能實行點對點作�,如此將稱為PPmL(PointtoPointmini-LVDS��

常見�

  一、字符型LCD�(qū)動控制IC

  市場上通用�8×1�8×2�16×1�16×2�16×4�20×2�20×4�40×4等字符型LCD,基本上都采用的KS0066作為LCD的驅(qū)動控制器

  二、圖形點陣型LCD�(qū)動控制IC

  1、點陣數(shù)122×32

  2、點陣數(shù)128×64

 ?�?)ST7920/ST7921,支持串行或并行數(shù)�(jù)操作方式,內(nèi)置中文漢字庫

 ?�?)KS0108,只支持并行數(shù)�(jù)操作方式,這個也是最通用�12864點陣液晶的驅(qū)動控制IC

 ?�?)ST7565P,支持串行或并行數(shù)�(jù)操作方式

 ?�?)S6B0724,支持串行或并行數(shù)�(jù)操作方式

  �5)T6963C,只支持并行數(shù)�(jù)操作方式

  3、其他點陣數(shù)�192×64�240×64�320×64�240×128的一般都是采用T6963c�(qū)動控制芯�

  4、點陣數(shù)320×240,通用的采用RA8835�(qū)動控制IC

拓展功能

  LCD�(qū)動IC可運(yùn)用其�(qū)動控制手法來提升液晶畫質(zhì),由于傳�(tǒng)CRT(陰極射線管,俗稱:映像管)的顯示是用電子光束打擊熒光質(zhì),光束移位后熒光�(zhì)的發(fā)光效�(yīng)就開始消退,相對的LCD的顯示是持續(xù)持留性的,因此LCD的動�(tài)顯示效果不如傳統(tǒng)CRT,為了�(dá)到逼近于CRT的顯示特�,因此LCD�(qū)動IC改變了驅(qū)動方�,也實行類似電子光束的間歇脈沖方式(ImpulseType)來�(qū)�,以此改善動�(tài)畫質(zhì)�

  另外LCD有液晶反�(yīng)較慢的殘影(附注4)問�,為了減少殘影對畫質(zhì)的影�,LCD�(qū)動IC也會提供「插黑,插入全黑色的影像」的�(qū)動控制功�,即是在替換成下一個畫面前,會先停止整個液晶畫面的�(qū)動,使液晶呈�(xiàn)黑色,之后再換替成下一張畫面,�(dāng)�,這個黑色畫面的時間很短�,僅�?dāng)?shù)毫秒,但卻具有消除殘影的效果。為了實�(xiàn)插黑�(jī)�,與TFTLCD�(qū)動器芯片相搭配運(yùn)作的時序控制器也必須能共同配合才行�

  要注意的�,由LCD�(qū)動IC�(jìn)行插黑控�,主要是使用CCFL背光源,而今有許多液晶電�、液晶顯示器開始改采LED背光源,由于LED的點�、熄滅速度反應(yīng)極快,不像CCFL的點�、熄滅較慢,因此LED背光也可用短時間�(nèi)熄滅所有背光LED來達(dá)到插黑效�,這時就不用透過LCD�(qū)動IC來�(jìn)行插黑�

  附帶一提的�,此一插黑若是透過軟件或影像數(shù)�(jù)傳輸?shù)姆绞絹韺崿F(xiàn),那么將會增加視訊傳�?shù)念l寬耗占,為了避免此一耗占就必須在TFTLCD�(qū)動器芯片中,直接�(nèi)建插黑的控制功效,TFTLCD�(qū)動器芯片的設(shè)計業(yè)者對此問�,也增加了芯片的控制接腳(或稱:引腳),例如增加了BWSEL(BlackWhiteSelect)的信號,將此接腳輸入Hi(High)信號即可對TFTLCD�(jìn)行插黑�

  �(dāng)�,改善殘�、殘像的方式不是只有一�,也有試圖從其它層面來解決的�(gòu)想。例如有�(yè)者開�(fā)OCB高速液晶材�,使液晶的扭�(zhuǎn)操作更為快速,或者也有業(yè)者認(rèn)�,改變液晶的操作維度也可加速扭�(zhuǎn)的角度變�,此稱為垂直扭轉(zhuǎn),垂直扭�(zhuǎn)雖然可以�(dá)到更快速的扭轉(zhuǎn),但也因為扭�(zhuǎn)角度的減少使液晶的遮光能力變�,結(jié)果很可能是:液晶�(zhuǎn)變的速度變快�,但全黑時的黑度卻也更差�,因為液晶扭�(zhuǎn)�?xí)r,仍會有光從背光穿透到前端�

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