显示屏周边集成与控制电路共同完成的LCD驱动设计

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1、摘要摘要液晶显示器经过几十年的发展，如今技术已经十分成熟，被广泛地应用于手机，电视，笔记本电脑等各种领域，市场上的成品随处可见。但LCD显示技术也有其固有的缺点，其不能自主发光、响应速度慢、以及视角较窄的问题始终无法彻底克服，于是对于第三代自发光显示技术的研究，正在被国内外许多大公司和科研单位所看好，并投入了大量人力物力。而与此同时，对于较成熟的液晶显示技术的完善工作也在不断进行。我们知道，无论是液晶显示器还是第三代自发光显示技术，显示器都是由控制电路+驱动芯片+显示屏构成的。控制电路的作用是将前级传过来的信

2、号经过处理，传递给驱动芯片，而驱动芯片负责向显示屏写入数据，从而可以显示图像。全集成显示屏(SOP)是将驱动芯片甚至包括控制电路的功能集成于显示屏周边，与显示屏中的电路制作于同一块衬底上，它可以大幅减少外围引线的数目和复杂程度，提高显示屏与外围电路连接的可靠性。本实验室所承担的国家863计划一期项目即为80×60全集成OLED显示屏设计。无论是采用普通的驱动模式还是全集成显示模式，整个系统都包含控制电路，驱动电路和显示屏三部分。目前在同本、韩国，技术领先的公司都能自行完成以上三部分的设计和批量生产。而国内的公

3、司，由于技术尚不够完善，往往采用购买驱动芯片和显示屏基板而自行设计生产控制电路而后组装成品的模式。当然，全集成显示屏更是仅限于研发阶段。但通过我们的调查发现，市场上销售的LCD显示屏用途多种多样，分辨率也高低不等，对于许多分辨率较低的显示屏，如手机显示屏，完全没有必要采用驱动芯片对其进行驱动。我们完全可以采用一种更为经济实惠的方式，即将驱动芯片的部分功能用全集成的思想集成于显示屏基板中(我们称其为半集成显示屏)，并选用市场上较为常用且十分廉价的IC成品，如解码器等，通过在控制电路上的组装，完成驱动芯片的另一部

4、分功能，从而对于这类分辨率不高的显示屏，用廉价常见的IC器件和简易的显示屏周边集成电路取代昂贵的驱动芯片，在能够使屏幕正常显像的同时，达到节约成本的目的。本设计是本实验室继成功与香港科技大学合作完成863一期项目全集成摘要OLED显示屏的基础上，所承担的863二期项目的一部分，而且本设计驱动的是一块QVGALCD显示屏(对于OLED显示屏，此种驱动模式也有效，只是在本论文中不作分析)对于半集成QVGALCD显示屏，即包含了驱动芯片部分功能的LCD显示屏基板，由香港科技大学设计和制作，本论文将详细介绍显示屏以及

5、周边集成电路的结构，而对于制作的工艺不作分析。并且在此基础上提出控制电路的设计方案，并详细讨论其调试结果，进而将两部分组合来完成控制和驱动功能。本论文共分为四部分，第一部分介绍了国内外显示业发展概况，分析了传统显示器显像的基本原理以及其不足，并提出了采用显示屏周边集成电路和控制电路结合的这种“半集成半控制”的显示屏驱动原理，并分析了其具体工作模式、以及其优缺点，还展望了这种新型驱动模式的应用前景。第二部分介绍了包含部分驱动功能的半集成显示屏基板的结构，包括象素单元和行列驱动电路的结构。第三部分，为了能够更好地

6、对显示屏进行驱动并且与采用显示屏周边集成电路和控制电路相结合的这种驱动模式进行比较，我们在这一章中运用常规模式即：控制电路+驱动芯片+显示屏进行显像，并记录了仿真结果与实测波形与下一章中的数据进行比较。在第四部分中，我们采用了全新的驱动模式，即显示屏周边集成电路与控制电路相结合完成驱动功能，并对控制电路上每个软件、硬件模块进行了深入的分析，并得到了他们的仿真结果和实测波形。综上所述，我们所提出的这种新的驱动模式是介于传统显像方法和全集成显示屏之间的一种驱动模式，是一种全新的思想，通过查阅资料，发现国内外尚无生

7、产出同类型产品的公司，我们希望通过我们的研究，能够为小型、低分辨率显示屏实现低成本批量生产探索出可行之路。关键词：全集成显示屏、半集成显示屏、控制电路、驱动电路、显示屏基板、集成电路IlabstractAbstractWiththedevelopmentofliquidcrystaldisplayofseveraldecades，thematuretechnologyhasbeenappliedtoseveralfields，suchascellphones，television，andlaptops．How

8、ever,italsohassomeinherentdefects，suchasinabilityofemittinglight，lowresponsespeed，andnarrowviewingangle．Thedisplayingtechnologyofthethirdgenerationhasmeritsonallthataspects．Sotheresearchofthistechnolog