[信息与通信]TFT-LCD原理及设计ppt课件.ppt

《[信息与通信]TFT-LCD原理及设计ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、TFT-LCD原理及設計OUTLINETFTLCD簡介TFTLCD的操作原理TFTLCD的優點TFTLCD的設計考量TFTLCD的設計流程TFTLCD簡介TFTLCD的特性TFTLCD的操作原理TFTLCD的優點LCD:一種光電裝置光:Dn光可分為不同的極化方向不同極化方向的光經過液晶,會有不同的光程光經過此光程差再組合後,會改變其極化的形式配合偏光片擋去某個極化方向的光,即可決定光的穿透率電:De不同的電壓下,液晶會有不同的排列方式不同的液晶排列方式造成不同的光程差,因而使得穿透率改變如此可將video信號(電)轉換成亮暗顯示(光)TN型液晶

2、:亮偏光片1(垂直)偏光片2(水平)水平偏極化光出未偏極化光入液晶未施加電壓:偏極化光隨液晶分子扭轉TN型液晶:暗無光出未偏極化光入液晶V偏光片1(垂直)偏光片2(水平)液晶的光電特性Tpeak(TN)Tpeak(FFS)主動矩陣式LCDDATADRIVERSSCANDRIVERS主動元件TFTSiNx電容MIM電容TFTLCD的操作原理在主動矩陣式LCD中,每個畫素具有一TFT,其閘極連接至水平向的掃描線,汲極連接至垂直向的資料線,而源極連接至液晶電極顯示器同時間一次起動一條水平掃描線,以將TFT打開,而垂直資料線送入對應的視訊信號,對液晶電

3、極充電至適當的電壓接著關閉TFT,直到下次重新寫入信號前,使得電荷保存在電容上;同時起動次一條水平掃描線,送入對應的視訊信號依序將整個畫面的視訊資料寫入,再自第一條重新寫入信號,一般此重覆的頻率為60~70Hz對每個畫素而言,液晶上所跨的電壓和穿透度具有一定的關係,而且是完全相同的,因此,只要能控制所寫入的電壓,即可顯示想要的畫面TFTLCD的優點畫素各自獨立,可消除串音(crosstalk)現象畫素自資料線獨立,在畫素電容上可保持電荷,故可使用穿透度隨電壓變化較緩的液晶,出更多灰階可製成較大面積與較高解析度TFTLCD的設計考量設計原則:確保

4、視訊資料不失真設計考量:設計目標儲存電容TFT特性信號線延遲曝光分割其他設計考量1.Globalparameters2.Readimage3.Mapcolors4.TFTanalysis5.Arrayanalysis6.Cellelectrical7.Liquidcrystalcell8.Opticalanalysis9.Displayimage10.Configurefile11.Medici12.Raphael5GIFcolorsVdataVpixelT%GIF236891274,11LiquidOutlook設計目標解析度:驅動頻率,驅動

5、負載,畫素大小面板尺寸:驅動負載,信號延遲,畫素大小操作電壓:TFT充電能力,Feedthrough效應極性反轉模式:Cstongate,common調變開口率:信號線寬,儲存電容大小其他光學目標:視角,反應速度,...極性反轉液晶不可在直流電壓下操作過久FrameinversionColumninversionDotinversionRowinversion儲存電容協助液晶電容之電荷儲存減少Feedthrough效應Cstongate節省commonbus增加開口率驅動電壓設計較複雜CgsCstClcCspCgsCstClcCsp液晶電容之電

6、荷儲存漏電途徑TFT關電流液晶漏電要求在新視訊資料寫入前,漏電不可使電壓變化大於一個灰階CgsCstClcCspGate打開Qn=Cgs(Vn-Vg)+Cst(Vn-Vst)+Clc(Vn-Vcom)+Csp(Vn-Vs)…(1)Gate關閉Qn’=Cgs(Vn’-Vg’)+Cst(Vn’-Vst)+Clc(Vn’-Vcom)+Csp(Vn’-Vs’)…(2)(1)-(2)0=Cgs(△Vp-△Vg)+Cst(△Vp)+Clc(△Vp)+Csp(△Vp-△Vs)電荷守衡CgsCstClcCspFeedthrough效應Clc,aClc,bDVp

7、,aDVp,bW=

8、DVp,a-DVp,b

9、(愈小愈好)CgsCstClcCspFeedthrough效應(續)Feedthrough效應的計算Clc隨電壓而改變Cgs隨電壓而改變不同電壓下,feedthroughk大小不同TFT特性開電流足以在時間內完成充電關電流不致在時間內漏電太多Cgs愈小,則feedthrough亦愈小TFT特性需求Oncurrent:Offcurrent:On-to-Offratio:M.Shur,M.Jacunski,H.Slade,M.Hack,"AnalyticalModelsforAmorphousandP

10、olysiliconThinFilmTransistorsforHighDefinitionDisplayTechnology,"J.oftheSoc