LCD Driver技术简介及发展趋势

和非选择点。为了提高显示的对比度和降低串扰，应合理选择占空比(duty)和偏压(bias)。 施加在LCD上所表示的ON和OFF时的电压有效值与占空比和偏压的关系如下：

Vo:LCD驱动电压
　　N:占空比(1/N)
　　a:偏压(1/a)

多路驱动方式可分为点反转驱动和帧反转驱动。点反转驱动适合于低占空比应用，它在各段数据输出时，将数据反转。帧反转驱动适合于高占空比应用，它在各帧输出时，将数据反转。

对于多灰度和彩色显示的控制方法，通常采用帧频控制(FRC)和脉宽调制(PWM)方法。帧频控制是通过减少帧输出次数，控制输出信号的有效值，来实现多灰度和彩色控制。而脉宽调制是通过改变段输出信号脉宽，控制输出信号的有效值，来实现多灰度和彩色控制。

图4  TFT驱动方式

显示方式从简单的段式、点字符式到复杂的点阵式、阶调式的变化。显示颜色从黑白逐步变化到彩色。显示屏从小到大，响应时间逐步缩短，目前STN显示器在成本及消费电流方面有优势。TFT显示器在对比度和动画对应速度方面有优势。 作为LCD驱动器标准电路生产厂主要有NEC 、EPSON、三星等公司。

LCD驱动器基本构成由以下部分构成：

控制部分：
　　TopDown(自顶向下)  逻辑电路

RAM部分：
　　手工设计  异步2 PortRAM
　　I/O口  输出专用口

模拟部分：
　　手工设计  DC/DC转换器
　　D/A转换器  升压放大器
　　电压跟随器  稳压电路
　　温度补偿电路  振荡电路

I/O部分：手工设计

LCD驱动设计流程

1.确定LCD驱动电路规格书。根据市场需求及发展趋势，确定LCD驱动电路的规格书。

2.建立完整的设计环境。由于LCD控制驱动电路涉及到数字、模拟和高压电路。SPICE参数的提取和验证是其中重要的一项任务。因此，设计和工艺人员应制作测试用的TEG片，并对TEG片进行测试，提取和验证SPICE参数，建立完整的设计环境。

3.LCD控制驱动电路设计。电路设计包括确定电路设计方案、逻辑综合、电路仿真和物理实现。

如采用低功耗技术，需选择低功耗电源，内置存储器和降低振荡频率，采用OSO(One Shot Operation)电路技术和MLS(Multi Line Selection多线选择)驱动法。

　　·电路描述与仿真
　　数字电路可采用HDL语言描述，HDL仿真。模拟电路可采用原理图输入，SPICE仿真。 对于整体电路仿真需采用数模混合仿真技术，还要解决显示图象的验证技术。

　　·版图物理实现
　　为了保证设计效率，数字电路部分的版图可利用SE，进行自动布局布线。为获得高性能，对模拟电路版图及I/O部分版图应采用手工布图。由于全芯片采用不同的方法分块制作，因此需利用全芯片合成、布局布线技术和部分电路版图和全芯片版图的DRC技术。

4.LCD控制/驱动电路测试技术。例如，多引脚对应能力；高速数据传送；高精度测试；高电压对应。表1为LCD 控制器驱动常见引脚配置情况。

表1  LCD控制器驱动常见引脚配置情况

LCD Driver设计需要考虑的问题

　　节约能耗

　　我们先来谈谈小尺寸LCD的发展趋势。手机最初的应用只是单纯的打电话，之后才发展出短信需求。到GPRS的功能开始普及后，手机也成了上网的工具之一，甚至有很多手机拥有了数码相机的功能。近年来GPS功能也渐渐成为手机的必要功能，除此之外还有以游戏、看电视为取向的其他机种。从这些进展我们可以知道手机逐渐走向高画质，高分辨率(由QVGA的128×180到现在WVGA 854×480)。目前日本市场上超过50%以上的机种已经升级到WVGA的显示器。但是高分辨率的产品，手机的处理速度必须加快，这将导致能耗的增加。

LCD模块究竟有多耗电呢？我们以2007年的手机市场为例。假设2007年手机销售量约有11亿，其中35%为QVGA以上的显示等级。一般来说QVGA的显示器需要4颗背光，加上LCD驱动约可造成0.6瓦的耗电量。假设每天使用半个小时，这样一来年总耗电量约48.18GWh。这样的耗电量可以供给2700个一般家庭1年的用电，由此我们可以看到LCD模块的耗电情形。

那么，如何省电就成为技术的焦点，背光省电技术进入人们视线。背光省电的技术目前可以分为LABC和CABC两类。

LABC的L指的就是Light sensor，这个概念衍生自欧美学者的研究。他们发现当人眼长期观看LCD屏幕时由于其背光太亮，导致人眼瞳孔维持缩小状态，使得眼睛容易感到疲劳。而当外在环境变暗时，我们若能调整降低背光亮度，不仅可以保护眼睛，还能达到省电目标。例如说在白天阳光下，由于外在光线很亮，我们可以使用100%的背光。但当到了阴影处，光线减少，我们就可以减少背光至80%。甚至到