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LCD驱动技术的最新进展

时间:06-22 来源: 点击:

  新像素排列使每列的R、G、B像素可被两根数据线驱动,使得两行像素能被同时充电,使UD屏具有与1G-2D S-PVA FHD屏相同的充电时间。

  为了驱动分辨率四倍于FHD的UD屏,必须采用八路LVDS,它是普通系统界面的四倍。将数据线分为四块,只安放在屏的上边沿,这样成本最低,每块的分辨率为960×2160。第1、第961、第1921和第2881列像素的数据是同时传输的。

  用于高分辨率LTPS TFT-LCDs的带自补偿电流负载的二级模拟放大器

  当LTPS(低温多晶硅)TFT-LCDs屏变得更大、分辨率更高时,数据线增加,这时需要一个模拟缓冲器,以提供增加的充放电电流。已开发的有比较器型缓冲器、源跟随器型缓冲器和共源型缓冲器,但它们分别具有功耗大、运行电压低和失调电压大的缺点,不适合于移动型、8bils灰度级的LTPS TFT-LCD显示屏。

  另一方面,一般模拟缓冲器具有上升和下降过程,用作放电后的充电输出负载功耗大。为了降低功耗,常采用变态AB类模拟缓冲器,但是用LPTS TFTs制成的缓冲器失调电压过大,不适合应用。

  为了克服上述困难,必须采用普通运算放大器中常用的自调零技术,用于补偿失调电压。即使假设阈值零散变化为0.5V,用LTPS TFTs制成的典型二级模拟放大器仍不能正常运行。

  采用自补偿电流负载,用LTPS TFTs生成的二级模拟缓冲器可以胜任高分辨率LTPS TFT-LCDs所提的要求,其等效电路示于图5中。它由2个电容、4个P型TFT、6个N型TFT和6个开关组成。它们组成N型TFT差分输入对、带2个电容和6个开关的自补偿P型TFT有源负载、用于差分对的电流吸收器、用于补偿的附加电流吸收器和变态AB类输出级。这个2级放大器有三个补偿节点:第一个和第二个补偿点是N型TFT有源负载的自补偿,第三个补偿点是典型的自调零补偿。在全部输出电压范围内这个放大器的最大失调电压只有10mV,有效地解决了LTPS TFT-LCDs对低功耗、大输出电压范围、低失调电压模拟缓冲器的需要。


图5 二级模拟缓冲器等效电路

  用于手机的只由LTPS P型TFT生成的的高效交叉耦合DC-DC变换器

  在手机中是将像素单元和外部驱动电路(包括门驱动电路、源驱动器、时序控制器和电源控制器)集成在一块玻璃板上,即所谓SoG。所采用的LTPS TFTs可以是CMOS型TFT,也可以是P型TFT。采用P型TFT时光刻工序少,所以成本低。此外P型TFT的热稳定性也优于N型TFT。

  在LTPS TFTL的SoG中,集成门驱动器和源驱动器需要很宽的工作电压,它们分别是12V-15V和8V-10V。所以除逻辑电路所需的5V外,还需提供电压较高的附加电源。为了降低成本,需要将这个附加电源与其它电路集成在一起。已有的DC-DC方案,如充电泵,效率太低;CMOS交叉耦合型,效率虽然高于充电泵,但是其组成要使用P型TFT和N型TFT,不能用于只使用P型TFT的集成块中。


图6 只使用P型TFT的DC-DC变换器
(a)正电压变换 (b)负电压变换

  只用P型TFT组成的交叉耦合DC-DC变换器的等效电路示于图6。它由8个P型TFTs、2个泵电容、2个耦合电容和1个负载电容组成,能实现高效率低纹波的DC-DC转换。8.8V输出电压下,负载电流可达250mA,效率为79.6%,可以符合手机对低功耗、低成本、尺寸小巧的要求。

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