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1、TFTLCD液晶显示器的驱动原理(三)谢崇凯上次跟大家介绍液晶显示器的二阶驱动原理,以及因为feedthrough电压所造成的影响.为了解决这些现象,于是有了三阶驱动甚至于四阶驱动的设计.接下来我们先针对三阶驱动的原理作介绍.三阶驱动的原理(Threeleveladdressingmethod)二阶驱动的原理中,虽然有各种不同的feedthrough电压,但是影响最大的仍是经由Cgd所产生的feedthrough电压.也因此在二阶驱动时需要调整common电压,以改进灰阶品质.但是由于Clc并非是一个固定的参数,让调整common电压以便改进影像品质目的不易达成.因此便有了三阶驱动的设计,期
2、望在不必变动common电压的情形下,将feedthrough电压给补偿回来.三阶驱动的基本原理是这样的,利用经由Cs的feedthrough电压,来补偿经由Cgd所产生的feedthough电压.也就是因为需要利用Cs来补偿,所以三阶驱动的方法只能使用在面板架构为Csongate的方式.图1就是三阶驱动gatedriver电压的波形,从这个三阶驱动的波形中我们可以知道,三阶驱动波形跟二阶驱动不一样的是,它的gatedriver驱动波形之中,会有三种不一样的电压.当gatedriver关闭时,会将电压拉到最低的电压,等到下一条的gaterdriver走线也关闭后,再将电压拉回.而这个拉回的电
3、压,就是为了去补偿下一条线的feedthrough电压.也就是说,每一条gatedriver走线关闭时,经由Cgd所产生的feedthrough电压,是由上一条走线将电压拉回时,经由Cs所产生的feedthrough电压来补偿的.既然是经由拉回的电压来补偿,那拉回电压的大小要如何计算呢?上次我们有提到feedthrough电压的计算方式,我们可以依照上次的公式来计算所需的电压:经Cgd的Feedthrough电压=(Vg_high–Vg_low)*Cgd/(Cgd+Clc+Cs);Vg_high与Vg_low分别为gatedriver走线打开与关闭的电压.经Cs的Feedthrough电压=
4、(Vp2–Vp1)*Cs/(Cgd+Clc+Cs);Vp2与Vp1分别为上一条gate走线拉回前与拉回后的电压.如果需要两者互相抵消,则经Cgd的Feedthrough电压需要等于经Cs的Feedthrough电压.所以需拉回的电压为Ve=Vp2-Vp1=(Vg_high–Vg_low)*Cgd/Cs,而从图1中我们知道Vg_high–Vg_low=Vg+Ve,所以需拉回的电压Ve=(Vg+Ve)*Cgd/Cs,也就是Ve=Vg*Cgd/[Cs–Cgd].从上述的公式推导中,我们发现虽然Clc会影响feedthrough电压的大小,但是藉由三阶驱动的方式,Clc的影响就不见了.因此当我们在面
5、板制程与gatedrvier的打开电压确定之后,就可以精确的计算出所需要的拉回电压了.图2是三阶驱动的电压分布示意图.我们可以看到最左边的是由sourcedriver所输出的电压分布,这是显示电极所充电电压的最原始状况.而中间的电压分布,就是显示电极受到经由Cgd的feedthrough电压影响的变化.一般二阶驱动就是只有到这里,所以需要修正common电压的大小,以便以少灰阶的失真程度.而三阶驱动藉由Cs的feedthrough电压影响的情形,则可以由最右边的电压分布来看出.在这时候,只要拿捏好拉回电压Ve的大小,便可以将原本受到经由Cgd的feedthrough电压影响的电压分布,补偿到
6、跟最左边的电压分布一样,如此一来就不必再去修正common电压的大小了.图3是三阶驱动的电压波形图.正如先前所说过的,由于三阶驱动需要利用前一条的gatedriver走线来补偿,所以只能使用于Csongate的架构.而且由于有电压补偿的关系,common电压就不必再做修正了.在图3中,属于gatedriver电压有两种,一个是前一条gatedriver的电压波形,用虚线来表示.而用实线表示的是属于打开我们要讨论的显示电极电压波形的gatedriver走线电压.从此图形我们可以知道,实线的gatedriver走线关闭时,会经由Cgd产生一个feedthrough电压,而这个向下的电压偏移量,在
7、前一条gatedriver走线的拉回电压经Cs所产生的feedthrough电压影响后,便可以让显示电极恢复到原先的电压准位.而前一条gatedriver走线经由Cs的Feedthrough电压还有另一种状况,那就是在前一条gatedriver走线打开时所产生的feedthrough电压,这个电压值虽然很大,不过由于其影响的时间,相对于整个frame来说,相当的短,因此对显示画面并不会有多大的影响.图四是使用
