薄膜晶體管（TFT）LCD正在迅速改變電腦和TV的面貌。這類顯示器以其低EMI、高亮度著稱,使用方便,畫面賞心悅目。此外,顯示器既薄又輕,有助于減少體積。分析表明,在未來的歲月里,這類平板顯示器的使用更加廣泛。

       LCD諸多良好聲譽來自臺式機和手持式終端的廣泛使用,如電腦終端、PDA以及移動電話。平板顯示器的出現(xiàn),特別是進入數(shù)字廣播領(lǐng)域,由于其屏幕要比傳統(tǒng)的臺式模式大得多,人們相信的前景會更美好。當LCD工作在這些應用時,除了保持行之有效的LCD最佳性能時外,有時還需更新內(nèi)部器件和組件的設計。

       使用模式

       通用TFT LCD模塊由TFT屏幕、驅(qū)動電路、背光系統(tǒng)和組裝單元組成（圖1）。

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圖1. 用于SXGA的LCD屏驅(qū)動方式

       Solomon Sys Tech是世界級LCD驅(qū)動器供應商。公司在顯示器IC領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗和技術(shù)。最近,它研發(fā)出TFT驅(qū)動器,能滿足大屏幕TFT LCD中驅(qū)動電路的要求。該驅(qū)動器的特點是：低擺幅差分信號（RSDS）用快速接口;準確的輸出電壓電平;電荷共享特性;以及使用帶狀載體封裝（TCP）技術(shù)設計。因此,源驅(qū)動器保證了TFT顯示屏幕的重要特性,包括穩(wěn)定的顯示圖像、良好的對比度、高幀頻、快速響應能力和寬的視角。

       設計考慮事項

       要想源驅(qū)動器達到最佳性能,工程人員要考慮諸多設計事項,其中包括動態(tài)模式與靜態(tài)模式中功耗的安全水平、輸出緩沖器的驅(qū)動能力、穩(wěn)定輸出的定時要求以及RSDS接收器的最高時鐘（CLK）頻率,這些因素直接影響屏幕分辨率和允許的幀頻。就輸出緩沖器的驅(qū)動能力而言,每個通道的負載應在50pF和80pF之間,視屏幕的尺寸和分辨率而定。

       同時,穩(wěn)定輸出的正確定時有助于保證細線關(guān)閉前源驅(qū)動器一直保持在合理的電壓電平。例如,使用SXGA分辨率的顯示運用于1024條細線,幀頻為25Hz。每條細線的掃描時間為1/75/1024,即13μs 。相應地,輸出定時應短于13μs。

       驅(qū)動器結(jié)構(gòu)

       TFT源驅(qū)動器的電路方框圖包括移位寄存器、數(shù)據(jù)鎖存器、電平移位器、D/A變換器和輸出與修復緩沖器（圖2）。Solomon Systech的SSD1211、SSD1213、SSD1231和SSD1233系列源驅(qū)動算法。

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圖2. 源驅(qū)動器內(nèi)部功能方框圖

       SSD1231和SSD1233內(nèi)置6位D/A變換器,而SSD1211和SSSD1213則備有8位D/A變換器,該系列源驅(qū)動器都啟用點或N線反轉(zhuǎn)技術(shù)。不僅如此,它支持筆記本電腦、監(jiān)視器和LCD TV中常用的SVGA、XGA、SXGA、UXGA或QXGA分辨率。

       RSDS接口

       在某些方面,RSDS和另一種信號協(xié)議低壓差分信號（LVDS）相似,但它們的使用方式卻截然不同。采用RSDS接口的系統(tǒng)應用在定時控制器（TCON）與源驅(qū)動器之間的連接有諸多優(yōu)點,包括加速性能、低功耗以及低EMI。

       RSDS使用約±200mV低壓差分擺幅,比采用TTL邏輯的接口低得多。采用RSDS接口的源驅(qū)動器能工作在高壓85MHz的時鐘速率。除了低電壓擺幅,RSDS還支持差分信號對的體系結(jié)構(gòu),能抑制EMI沿快速信號路徑的產(chǎn)生。

       RSDS也比彩色位映象優(yōu)越。RSDS按串行模式傳送數(shù)據(jù),信號觸發(fā)是雙沿的。相應地,整個總線寬度僅含9對數(shù)據(jù)信號和1對時鐘信號,6位應用時總計20條線。相比之下,傳統(tǒng)的6位TTL接口需要36條數(shù)據(jù)線和2個時鐘信號。因而對TFT LCD模式,采用RSDS接口的系統(tǒng)總計能減少47

       電荷共享

       隨著顯示尺寸的增大,屏幕負載也相應地增加。反過來,它又使動態(tài)功耗急劇增加,從而影響系統(tǒng)的功率預算。為了降低功耗,滿足手持式和筆記本終端的最新要求,Solomon  Systech在它的源驅(qū)動器采用輸出驅(qū)動的電荷共享算法。

       該屏幕采用點或N線反轉(zhuǎn)技術(shù)。因而有半數(shù)源驅(qū)動器輸出高于VCOM電壓電平;半數(shù)低于VCOM電平。電荷共享就是重新分配系統(tǒng)E存貯在源驅(qū)動器上的電荷。這樣,有可能將動態(tài)功耗降低一半。電荷共享產(chǎn)生一個有別于傳統(tǒng)方法的輸出波形（圖3、圖4）。采用電荷共享,輸出在一段周期內(nèi)保持在接近VCOM的電平,而且所有輸出管腳都會重新分配電荷。

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圖3. 慣例的輸出波形

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圖4. SSD1231電荷共享的輸出波形

       與其它的傳統(tǒng)節(jié)省功率技術(shù)不同,電荷共享不會降低源驅(qū)動器的驅(qū)動能力。它僅僅是再次利用已存貯在輸出的能量。流入輸出緩沖器的偏流保持在正常的水平。而且,水平線鎖存脈沖控制著電荷共享的定時,無需額外的硬件。因此,源驅(qū)動器既能提高驅(qū)動能力,又能降低功耗。

       IC封裝

       SSD1231采帶狀自動鍵合（TAB）封裝,其中最大有9+9可用于外部灰度控制輸入管腳分配。這樣安排是為了方便器件內(nèi)部的連接。不僅如此,該公司還為SSD1231T提供2個源輸出用的測試點,以備生產(chǎn)階段檢驗之需。此外,一對空緩沖器支持信號修復,以防屏幕上發(fā)生垂直線的斷裂現(xiàn)象。

       小結(jié)

       TFT  LCD監(jiān)視器和LCD TV將會提供分辨率更高、品質(zhì)更佳的顯示屏。屏幕的尺寸也會不斷增加。Solomon Systech系列產(chǎn)品滿足這一潮流的要求。公司還正在研發(fā)一套玻璃上芯片（COG）屏幕用的源和驅(qū)動器。這些驅(qū)動器有望進一步減少TFT模塊的物理尺寸和重量。不僅如此,新型源和柵驅(qū)動器能節(jié)省TAB、薄膜上芯片（COF）以及印制電路板的材料,從而降低監(jiān)視器和TV的總材料成本。