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2004年6月12日 《液晶显示应用技术》讲座 《液晶显示应用技术》讲座 清华大学电子工程系 笫6章 TFT-LCD驱动电路和模块 6.1 引言 6.2 TFT-LCD直接驱动法 6.3 TFT-LCD器件的工作原理 6.4 TFT-LCD器件参数的选择 6.5 TFT-LCD模块的结构 6.1 引言 6.2 TFT-LCD直接驱动法 6.2 TFT-LCD直接驱动法（续1） 6.2.1 TFT-LCD驱动原理（续1） 6.2.1 TFT-LCD驱动原理（续2） 6.2.2 TFT-LCD的反转方式驱动原理 6.2.2 TFT-LCD的反转方式驱动原理（续1） 6.2.2 TFT-LCD的反转方式驱动原理（续2） 6.2.2 TFT-LCD的反转方式驱动原理（续3） 6.3 TFT-LCD器件的工作原理 6.3 TFT-LCD器件的工作原理（续1） 6.3 TFT-LCD器件的工作原理（续2） 6.3 TFT-LCD器件的工作原理（续3） 6.4 TFT-LCD器件参数的选择 6.5 TFT-LCD模块的几种结构应用 6.5 TFT-LCD模块的几种结构应用（续1） 6.5.1 TFT视频信号驱动电路 6.5.1 TFT视频信号驱动电路（续1） 6.5.2 数码相机使用的彩色TFT液晶显示器 6.5.2 数码相机使用的彩色TFT液晶显示器（续1） 6.5.3 笔记本电脑用TFT-LCD模块 6.5.4 TFT液晶彩色电视机 6.5.4 TFT液晶彩色电视机（续1） 6.5.4 TFT液晶彩色电视机（续2） 6.5.4 TFT液晶彩色电视机（续3） 总结思考题（五） 清华大学电子工程系 附录一：三端子开关元件矩阵寻址的液晶显示屏的结构图 附录二：TFT寻址的矩阵液晶显示屏及其外围电路的等效电路图 附录三：数码相机中的彩色TFT液晶显示系统 附录四：TFT液晶彩色电视机 附录五：TFT液晶电视控制电路的设计 返回一 返回二 返回三 返回四 返回一 返回二 返回三 * * 第一部分 驱动电路设计 雷有华 Email：leiyh@mail.tsinghua.edu.cn Tel：座机电话号码 三端子有源矩阵液晶显示技术自提出以来便得到了迅猛发展。其中，薄膜晶体管矩阵寻址的液晶显示技术（TFT—LCD）已成为当前各类平板显示（FPD）技术发展的主流。也是液晶显示技术向CRT挑战的最具有代表性的一种显示方案。 三端子开关元件矩阵寻址的液晶显示屏的结构图。图中，每个液晶像素电极的角上都有一个三端子开关元件，开关的控制端与扫描电极母线相连。当开关导通时．位于同一行上的所有像素将与相应的信号电极母线相通，信号开始对上述液晶像素充电。 因此，三端于开关元件的作用是使每个液晶像素之间彼此独立而无交叉串扰效应。所以三端子开关元件矩阵寻址的液晶显示器的扫描行数从理论上讲可以做到无穷，可实现大容量的信息显示。 行驱动器控制每行像素点上的TFT开／关态，即提供TFT的栅扫描电压，可简单地开或关某一行所有的TFT，在这一时刻，只允许访问这一行的像素。 某一列驱动器则控制更新该列像素颜色的明暗程度。 为了防止液晶器件老化，在液晶显示像素上需要加正负电压驱动。 所谓直接驱动法是指在TFT-LCD的模块中列驱动器芯片“直接”提供交流电压且幅度可调。 其它的驱动方式是依靠系统中附加的芯片提供正负电压，列驱动器仅能使电压可调，而需附加芯片驱动公共电极 也称COM电极 。 一个典型的TFT-LCD显示器件，其显示像素上的信号通过行驱动器 Row Driver 和列驱动器 Column Driver 控制，其结构如右图所示。 每行和每列的交叉点有一个TFT Thin Film Transistor ，TFT与一个显示单元相连接为像素。进一步的等效分析如下。 如上图所示，写入的电压由于补偿电容Cs和像素等效电容CLC的作用，在撤销写入后会自行保持一段时间，可以设定保持半帧；下半帧时，改变一下输入极性，即可以保证液晶处于交流驱动状态。 当 TFT晶体管的开、关比达到106 以上时，则可以满足液晶像素对通断比的要求。 驱动路数与 TFT晶体管特性有关，而与液晶的电光响应特性无关，这就彻底解决了液晶多路驱动的难题。 这种驱动方式没有半选通波形，因此也就没有交叉效应以及对比度下降等缺陷。 这种驱动也不受响应速度的影响，没有闪烁也没有拖尾。 为了得到多灰度多彩色的TFT-LCD，要求数据驱动器能够产生一系列满足灰度级要求的输出电压和显示多灰度的驱动方法。 而且，对于高质量的显示，要求驱动不能由于像元的串扰而引起图像失真。 目前用于TFT液晶屏，分辨率从VGA到SXGA的有4种反转驱动方法。 所谓“反转”方式，就是指加在像素点上的电压正负极性是交替变化的。 如