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米乐体育活动:TFT显示原理(完整版)

发布时间:2022-09-25 05:49:33 来源:米乐体育在线下载 作者:米乐体育app官方版下载

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  1、 我们针对 TFTLCD的整体系统面来做介绍 ,也就是对其驱动原理来做介绍 ,而其驱动原理仍然因为一些架构上差异的关系 ,而有所不同 .首先我们来介绍由于 Cs(storage capacitor)理.储存电容架构不同 ,所形成不同驱动系统架构的原Cs(storage capacitor)储存电容的架构一般最常见的储存电容架构有两种 ,分别是 Cs on gate与 Cs on common这两种.这两种顾名思义就可以知道 ,它的主要差别就在于储存电容是利用 gate走线或是 common走线来完成的 .在上一篇文章中 ,我曾提到 ,储存电容主要是为了让充好电的电压 ,能保持到下一次更新画面的

  2、时候之用 .所以我们就必须像在CMOS的制程之中 ,利用不同层的走线 ,来形成平行板电容 .而在 TFT LCD的制程之中 ,则是利用显示电极与 gate走线或是 common走线,所形成的平行板电容 ,来制作出储存电容 Cs.图 1就是这两种储存电容架构 ,从图中我们可以很明显的知道 , Cs on gate由于不必像 Cs on common一样,需要增加一条额外的 common走线,所以它的开口率(Aperture ratio)会比较大 .而开口率的大小 ,是影响面板的亮度与设计的重要因素 .所以现今面板的设计大多使用 Cson gate的方式 .但是由于 Cs ongate的方式 ,它

  3、的储存电容是由下一条的 gate走线与显示电极之间形成的 .(请见图 2的 Cs on gate与 Cs on common的等效电路 )而 gate走线,顾名思义就是接到每一个 TFT的 gate端的走线 ,主要就是作为 gate driver 送出信号 ,来打开 TFT,好让 TFT对显示电极作充放电的动作 .所以当下一条 gate走线,送出电压要打开下一个 TFT时 ,便会影响到储存电容上储存电压的大小 .不过由 于下一条 gate走线打开到关闭的时间很短 ,(以 1024*768分辨率 , 60Hz更新频率的面板来说 .一条 gate走线us,而显示画面更新的时间约

  4、为 16ms,所以相对而言 ,影响有限 .)所以当下一条 gate走线关闭 ,回复到原先的电压 ,则 Cs储存电容的电压 ,也会随之恢复到正常 .这也是为什么 ,大多数的储存电容设计都是采用 Cs on gate的方式的原因 .至于common走线,我们在这边也需要顺便介绍一下 .从图 2中我们可以发现 ,不管您采用怎样的储存电容架构 , Clc的两端都是分别接到显示电极与 common.既然液晶是充满在上下两片玻璃之间 ,而显示电极与 TFT都是位在同一片玻璃上 ,则 common电极很明显的就是位在另一片玻璃之上 .如此一来 ,由液晶所形成的平行板电容 Clc,便是由上下两片玻璃的显示电极

  5、与 common电极所形成 .而位于 Cs储存电容上的 common电极,则是另外利用位于与显示电极同一片玻璃上的走线,这跟 Clc上的 common电极是不一样的 ,只不过它们最后都是接到相同的电压就是了 . 整块面板的电路架构从图 3中我们可以看到整片面板的等效电路 ,其中每一个 TFT与 Clc跟 Cs所并联的电容 ,代表一个显示的点 .而一个基本的显示单元 pixel,则需要三个这样显示的点 ,分别来代表 RGB三原色 .以一个 1024*768分辨率的 TFT LCD来说,共需要 1024*768*3个这样的点组合而成 .整片面板的大致结构就是这样 ,然后再藉由如图 3中 gate

  6、driver 所送出的波形 ,依序将每一行的 TFT打开,好让整排的 source driver同时将一整行的显示点 ,充电到各自所需的电压 ,显示不同的灰阶 .当这一行充好电时 , gate driver便将电压关闭,然后下一行的 gate driver 便将电压打开 ,再由相同的一排 sourcedriver对下一行的显示点进行充放电 .如此依序下去 ,当充好了最后一行的显示点,便又回过来从头从第一行再开始充电 .以一个 1024*768 SVGA分辨率的液晶显示器来说 ,总共会有 768行的 gate走线,而 source走线条.以一般的液晶显示器多为 60

  7、Hz的更新频率来说 ,每一个画面的显示时间约为 1/60=16.67ms.由于画面的组成为 768行的 gate走线,所以分配给每一条 gate走线 gatedriver送出的波形中 ,我们就可以看到 ,这些波形为一个接着一个宽度为21.7us的脉波 ,依序打开每一行的 TFT.而 source driver则在这 21.7us的时间内,经由 source走线,将显示电极充放电到所需的电压 ,好显示出相对应的灰阶.面板的各种极性变换方式由于液晶分子还有一种特性 ,就是不能够一直固定在某一个电压不变 ,不然时间久了 ,你即使将电压

  8、取消掉 ,液晶分子会因为特性的破坏 ,而无法再因应电场的变化来转动 ,以形成不同的灰阶 .所以每隔一 段时间 ,就必须将电压恢复原状 ,以避免液晶分子的特性遭到破坏 .但是如果画面一直不动 ,也就是说画面一直显示同一个灰阶的时候怎么办 ?所以液晶显示器内的显示电压就分成了两种极性 ,一个是正极性 ,而另一个是负极性 .当显示电极的电压高于 common电极电压时 ,就称之为正极性 .而当显示电极的电压低于 common电极的电压时 ,就称之为负极性 .不管是正极性或是负极性 ,都会有一组相同亮度的灰阶 .所以当上下两层玻璃的压差绝对值是固定时 ,不管是显示电极的电压高 ,或是 common电极

  9、的电压高 ,所表现出来的灰阶是一模一样的.不过这两种情况下 ,液晶分子的转向却是完全相反 ,也就可以避免掉上述当液晶分子转向一直固定在一个方向时 ,所造成的特性破坏 .也就是说 ,当显示画面一直不动时 ,我们仍然可以藉由正负极性不停的交替 ,达到显示画面不动,同时液晶分子不被破坏掉特性的结果 .所以当您所看到的液晶显示器画面虽然静止不动 ,其实里面的电压正在不停的作更换 ,而其中的液晶分子正不停的一次往这边转 ,另一次往反方向转呢 !图 4就是面板各种不同极性的变换方式 ,虽然有这么多种的转换方式 ,它们有一个共通点 ,都是在下一次更换画面数据的时候来改变极性 .以 60Hz的更新频率来说 ,

  10、也就是每 16ms,更改一次画面的极性 .也就是说 ,对于同一点而言 ,它的极性是不停的变换的 .而相邻的点是否拥有相同的极性 ,那可就依照不同的极性转换方式来决定了 .首先是 frame inversion, 它整个画面所有相邻的点 ,都是拥有相同的极性 .而row inversion与 column inversion则各自在相邻的行与列上拥有相同的极性 .另外在 dot inversion上,则是每个点与自己相邻的上下左右四个点 ,是不一样的极性 .最后是 delta inversion,由于它的排列比较不一样 ,所以它是以 RGB 三个点所形成的 pixel作为一个基本单位 ,当以 p

  11、ixel为单位时 ,它就与 dotinversion很相似了 ,也就是每个 pixel与自己上下左右相邻的 pixel,是使用不同的极性来显示的on电极的驱动方式 图 5及图 6为两种不同的 Common电极的电压驱动方式 ,图 5中 Common电极的电压是一直固定不动的 ,而显示电极的电压却是依照其灰阶的不同 ,不停的上下变动 .图 5中是 256灰阶的显示电极波形变化 ,以 V0这个灰阶而言 ,如果您要在面板上一直显示 V0这个灰阶的话 ,则显示电极的电压就必须一次很高 ,但是另一次却很低的这种方式来变化 .为什么要这么复杂呢 ?就如同我们前面所提到的原因一样 ,就是为了让液

  12、晶分子不会一直保持在同一个转向 ,而导致物理特性的永久破坏 .因此在不同的 frame中,以 V0这个灰阶来说 ,它的显示电极与 common电极的压差绝对值是固定的 ,所以它的灰阶也一直不曾更动 .只不过位在 Clc两端的电压 ,一次是正的 ,称之为正极性 ,而另一次是负的 ,称之为负极性 .而为了达到极性不停变换这个目的 ,我们也可以让 common电压不停的变动 ,同样也可以达到让 Clc两端的压差绝对值固定不变 ,而灰阶也不会变化的效果 ,而这种方法 ,就是图 6所显示的波形变化 .这个方法只是将 common电压一次很大 ,一次很小的变化 .当然啦 ,它一定要比灰阶中最大的电压还大

  13、,而电压小的时候则要比灰阶中最小的电压还要小才行 .而各灰阶的电压与图 5中的一样 ,仍然要一次大一次小的变化 .这两种不同的 Common驱动方式影响最大的就是 source driver 的使用 .以图7中的不同 Common电压驱动方式的穿透率来说 ,我们可以看到 ,当 common电极的电压是固定不变的时候 ,显示电极的最高电压 ,需要到达 common电极电压的两倍以上 .而显示电极电 压的提供 ,则是来自于 source driver. 以图七中 common电极电压若是固定于 5伏特的话 ,则 source driver所能提供的工作电压 范围就要到 10伏特以上 .但是如果 c

  14、ommon电极的电压是变动的话 ,假使 common电极电压最大为 5伏特,则 source driver的最大工作电压也只要为 5伏特就可以了 .就 source driver的设计制造来说 ,需要越高电压的工作范围 ,制程与电路的复杂度相对会提高 ,成本也会因此而加高 .面板极性变换与 common电极驱动方式的选用并不是所有的面板极性转换方式都可以搭配上述两种common电极的驱动方式 .当 common电极电压固定不变时 ,可以使用所有的面板极性转换 .但是如果common电压是变动的话 ,则面板极性转换就只能选用 frame inversion 与 rowinversion.(请见表

  15、 1)也就是说 ,如果你想使用 column inversion或是 dotinversion的话,你就只能选用 common电极电压固定不动的驱动方式 .为什么呢?之前我们曾经提到 common电极是位于跟显示电极不同的玻璃上 ,在实际的制作上时 ,其实这一整片玻璃都是 common电极.也就是说 ,在面板上所有的显示点,它们的 common电压是全部接在一起的 .其次由于 gate driver 的操作方式是将同一行的所有 TFT打开,好让 source driver 去充电 ,而这一行的所有显示点,它的 common电极都是接在一起的 ,所以如果你是选用 common电极电压是可变动的方

  16、式的话 ,是无法在一行 TFT上,来同时做到显示正极性与负极性的 .而 column inversion与 dot inversion的极性变换方式 ,在一行的显示点上 ,是要求每个相邻的点拥有不同的正负极性的 .这也就是为什么 common电极电压变动的方式仅能适用于 frame inversion 与 row inversion的缘故 .而 common电极电压固定的方式 ,就没有这些限制 .因为其 common电压一直固定 ,只要 source driver能将电压充到比 common大就可以得到正极性 ,比 common电压小就可以得到负极性 ,所以 common电极电压固定的方式 ,

  17、可以适用于各种面板极性的变换方式 .表 1各种面板极性变换的比较现在常见使用在个人计算机上的液晶显示器 ,所使用的面板极性变换方式 ,大部分都是 dot inversion.为什么呢 ?原因无它 ,只因为 dot inversion 的显示品质相对于其它的面板极性变换方式 ,要来的好太多了 .表 2是各种面板极性变换方式的比较表 .所谓 Flicker的现象 ,就是当你看液晶显示器的画面上时,你会感觉到画面会有闪烁的感觉 .它并不是故意让显示画面一亮一灭来做出闪烁的视觉效果 ,而是因为显示的画面灰阶在每次更新画面时 ,会有些微的变动,让人眼感受到画面在闪烁 .这种情况最容易发生在使用 fram

  18、e inversion的极性变换方式 ,因为 frame inversion整个画面都是同一极性 ,当这次画面是正极性时 ,下次整个画面就都变成了是负极性 .假若你是使用 common电压固定的方式来驱动 ,而 common电压又有了一点误差 (请见图 8), 这时候正负极性的同一灰阶电压便会有差别 ,当然灰阶的感觉也就不一样 .在不停切换画面的情况下 ,由于正负极性画面交替出现 ,你就会感觉到 Flicker的存在.而其它面板的极性变换方式 ,虽然也会有此 flicker 的现象 ,但由于它不像 frame inversion是同时整个画面一齐变换极性 ,只有一行或是一列 ,甚至于是一个点变

  19、化极性而已 .以人眼的感觉来说 ,就会比较不明显 .至于crosstalk的现象,它指的就是相邻的点之间 ,要显示的资料会影响到对方 ,以致于显示的画面会有不正确的状况 .虽然 crosstalk的现象成因有很多种 ,只要相邻点的极性不一样 ,便可以减低此一现象的发生 .综合这些特性 ,我们就可以知道 ,为何大多数人都使用 dot inversion 了.表 2面板极性变换方式 ,对于耗电也有不同的影响 .不过它在耗电上需要考量其搭配的 common电极驱动方式 .一般来说 common电极电压若是固定 ,其驱动common电极的耗电会比较小 .但是由于搭配 common电压固定方式的 sou

  21、OP,在 sourcedriver中 OP的耗电就会比较小 .也就是说由于 source driver在结构及电路上的改进 ,虽然先天上它的输出电压变动频率最高也最大 (变动电压最大接近 10伏特,而 row inversion面板由于多是使用 common电极电压变动的方式 ,其source driver的变动电压最大只有 5伏特,耗电上会比较小 ),但 dot inversion面板的整体耗电已经减低很多了 .这也就是为什么大多数的液晶显示器都是使用 dot inversion 的方式 .我们针对 feed through电压,以及二阶驱动的原理来做介绍 .简单来说 Feedthrough

  22、电压主要是由于面板上的寄生电容而产生的 ,而所谓三阶驱动的原理就是为了解决此一问题而发展出来的解决方式 ,不过我们这次只介绍二阶驱动 ,至于三阶驱动甚至是四阶驱动则留到下一次再介绍 .在介绍 feed through电压之前 ,我们先解释驱动系统中 gate driver所送出波形的 timing图.SVGA分辨率的二阶驱动波形我们常见的 1024*768分辨率的屏幕 ,就是我们 通常称之为 SVGA分辨率的屏幕 .它的组成顾名思义就是以 1024*768=786432个pixel来组成一个画面的数据 .以液晶显示器来说 ,共需要 1024*768*3个点(乘 3是因为一个 pixel需要蓝色

  24、为 16.67 ms.对 gate 1来说,它的启动时间周期一样为16.67ms.而在这 16.67 ms之间,分别需要让 gate 1 768共 768条输出线 ,依序打开再关闭 .所以分配到每条线us而已.所以每一条 gate driver 打开的时间相对于整个 frame是很短的 ,而在这短短的打开时间之内 ,source driver再将相对应的显示电极充电到所需的电压 .而所谓的二阶驱动就是指 gate driver的输出电压仅有两种数值 ,一为打开电压 ,一为关闭电压 .而对于 common电压不变的驱动方式 ,不管何时何地 ,电压都

  25、是固定不动的.但是对于 common电压变动的驱动方式 ,在每一个 frame开始的第一条 gate 1打开之前 ,就必须把电压改变一次 .为什么要将这些输出电压的 timing介绍过一次呢?因为我们接下来要讨论的 feed through电压,它的成因主要是因为面板上其它电压的变化 ,经由寄生电容或是储存电容 ,影响到显示电极电压的正确性 .在LCD面板上主要的电压变化来源有 3个,分别是 gate driver 电压变化 ,sourcedriver电压变化 ,以及 common电压变化 .而这其中影响最大的就是 gate driver电压变化 (经由 Cgd或是 Cs),以及 common

  27、 driver 打开的时间画的比较大 .请记住,正确的 gate driver 打开时间是如同图 1所示,需要在一个frame的时间内 ,依序将 768个 gate driver 走线打开的 .所以每个 gate走线打开的时间 ,相对于一个 frame的时间 ,是很短的 . 当 gate走线打开或关闭的那一瞬间 ,电压的变化是最激烈的 ,大约会有 3040伏特,再经由 Cgd的寄生电容 ,影响到显示电极的电压 .在图 3中,我们可以看到 Cgd寄生电容的存在位置 .其实 Cgd的发生 ,跟一般的 CMOS电路一样 ,是位于 MOS的 gate与 drain端的寄生电容 .但是由于在TFTLCD

  28、面板上 gate端是接到 gate driver输出的走线 ,因此一但在 gate driver输出走在线的电压有了激烈变化 ,便会影响到显示电极上的电压 .在图 2之中,当Frame N的 gate走线打开时 ,会产生一个向上的 feed through电压到显示电极之上.不过此时由于 gate走线打开的缘故 ,source driver 会对显示电极开始充电,因此即便一开始的电压不对 (因为 feed through电压的影响 ),source driver仍会将显示电极充电到正确的电压 ,影响便不会太大 .但是如果当 gate走线关闭的时候 ,由于 source driver已经不再对显

  30、响 , 人眼是可以明确的感觉到它的存在的 .而在 Frame N+1的时候 ,刚开始当 gatedriver走线打开的那一瞬间 ,也会对显示电极产生一个向上的 feed through电压,不过这时候由于 gate已经打开的缘故 ,source driver 会开始对显示电极充电,因此这个向上的 feed through电压影响的时间便不会太长 .但是当 gate走线再度关闭的时候 ,向下的 feed through电压便会让处在负极性的显示电极电压再往下降 ,而且受到影响的负极性显示电压会一直维持到下一次gate走线再打开的时候 .所以整体来说 ,显示电极上的有效电压 ,会比 source

  33、common电压变动的电压波形 ,由于其 common电压是随着每一个 frame而变动的 ,因此跟 common电压固定的波形比较起来 .其产生的 feedthrough电压来源会再多增加一个 ,那就是 common电压的变化 .这个 common电压的变化 ,经由 Clc+Cs的电容 ,便会影响到显示电极的电压 .且由于整个 LCD面板上所有显示点的 Clc与 Cs都是接到 common电压,所以一但 common电压有了变化 ,受影响的就是整个面板的所有点 .跟前面 gate电压变化不一样的是 ,gate电压变化影响到的只是一整行的显示点而已 .不过 Common电压变化虽然对显示电极的

  34、电压有影响 ,但是对于灰阶的影响却没有像 gate电压变化来的大 .怎么说呢 ?如果我们使用跟前面一样的电容参数值 ,再套用图 6所推导出来的公式 ,再假设Common电压由 0伏特变到 5伏特,则 common电压变化所产生的 feed through电压为(5 -0)*(0.1pF+ 0.5pF) / (0.05pF + 0.1pF +0.5pF) = 5 * 0.6/0.65=4.62伏特.虽然显示电极增加这么多电压 ,但是 common电极也增加了 5伏特.因此在Clc两端,也就是液晶的两端 ,所看到的压差变化 ,就只有 4.62-5=0.38伏特而已 .跟之前 gate走线、产生的 feed through电压 2.69伏特比较起来要小 的多了 ,所以对灰阶的影响也小多了 .且由于它所产生的 feed through电压有对称性,不像 Gate走线所产生的 feed through电压是一律往下 ,所以就同一个显示点来说 ,在视觉对灰阶的表现影响会比较小 .当然啦,虽然比较小 ,但是由于对整个 LCD面板的横向的 768行来说 , common电压变化所发生的时间点 ,跟 gate走线打开的时间间隔并不一致 ,所以对整个画面的灰阶影响是不一样的 .这样一来,就很难做调整以便改进画面品质 ,这也是为什么 common电压变动的驱动方式 ,越来越少人使用的缘故 .Cs

  37、的 feed through电压跟前面所讨论过的状况是一样的 ,在这边就不再提了 .但是经由 Cs的 feedthrough电压,是因为 Cs on gate的关系 ,如图 3所示.Cs on gate的架构 ,它的储存电容另一端并不是接到 common电压,而是接到前一条 gate走线,因此在我们这一条 gate走线打开之前 ,也就是前一条 gate走线打开时 ,在前一条 gate走线的电压变化 ,便会经由 Cs对我们的显示电极造成 feed through电压.依照图 8的公式 ,同时套用前面的电容参数与 gate电压变化值 ,我们可得到此一 feedthrough电压约为 35*0.5p

  40、e走线经由Cs的 feed through电压,以及 Common电压变化经由 Clc的 feed through电压.可想而知 ,在实际的面板设计上几乎是没有人使用这种架构的 .而这 4种架构中最常用的就是 Cs on gate架构且 common电压固定不动的架构 .因为它只需要考虑经由 Cgd的 feed through电压,而 Cs on gate的架构可得到较大的开口率的缘故. .二阶驱动 (Two level addressing)的效应上次跟大家介绍液晶显示器的二阶驱动原理 ,以及因为 feed through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

  41、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 (Three level addressing method)二阶驱动的原理中 ,虽然有各种不同的 feed through电压,但是影响最大的仍是经由 Cgd所产生的 feed through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 ,期望在不必变动 common电压的情形下 ,将 feed through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 feed t

  42、hrough电压 ,来补偿经由 Cgd所产生的 feed though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 Cs on gate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 gate driver驱动波形之中 ,会有三种不一样的电压 . 当 gate driver关闭时 ,会将电压拉到最低的电压 ,等到下一条的 gater driver走线也关闭后 ,再将电压拉回 .而这个拉回的电压 ,就是为了去补偿下一条线的 feed through电压.也就是说 ,每

  45、eed through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 source driver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 feed through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 feed through电压影响的情形 ,则可以

  46、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 feed through电压影响的电压分布 ,补偿到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 gate driver 走线来补偿 ,所以只能使用于 Cs on gate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 gate driver的电压波形 ,用虚线来表示 .而用实线、是属于打开我们要讨论的显示电极电压波形的gate driver走线电压.从此图形我们可以知道 ,实线的 gate driver 走线关闭时 ,会经由 Cgd产生一个 feed through电压,而这个向下的电压偏移量 ,在前一条 gate driver走线的拉回电压经 Cs所产生的 feed through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 gate driver走线经由 Cs的 Feedthrough电压还有另一种状况 ,那就是在前一条 gate driver 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

  48、个frame来说,相当的短 ,因此对显示画面并不会有多大的影响 . 图四是使用三阶驱动针对 gate driver 走线电压变动所形成的 feed through电压更仔细的显示电极电压波形图 .跟图三不一样的是 ,这个图形有考虑到当gate driver 走线电压拉回时经由 Cgd所造成的 feed through电压.原本拉回电压是为了补偿下一条 gate driver走在线的显示电极 ,但是它的副作用就是也会对 gate driver走线所在位置的显示电极产生影响 .所以拉回电压的设计考量 ,并不是一次将所有电压补偿回来 ,而是使用两次的 feed through电压补偿 .一次是上一条

  49、 gate driver走线经由 Cs的 feed through电压来补偿 ,一次则藉由显示电极所在位置的 gate driver 走线,它的拉回电压经由 Cgd的 feed through电压来补偿 .总括来说 ,使用三阶驱动的方式比起二阶驱动的方式来说 ,可以不用调整common电压就可以克服 feed through电压的影响 .而且也可以避免由于 Clc的非线性关系所造成的灰阶问题 .不过跟底下要介绍的四阶驱动比较起来 ,它仍然需要使用较高输出电压的 source driver.接下来要介绍的四阶驱动 ,它在common电压固定不变的状况下 ,并不需要使用高电压输出的 source

  50、driver, 就可以达到分别出正负极性电压的结果了 .四阶驱动的原理 (Four level addressing method) 图 5是四阶驱动 gate driver走线的电压基本波形 .我们可以看到负责正极性与负极性的 gate driver走线电压是不一样的 .负责负极性的 gate driver走线电压在电压关闭时 ,会往下拉到一个比一般关闭时的电压更低的准位 ,等到下一条走线的电压关闭后 ,再将电压拉回到一般关闭电压的准位 .而负责正极性的 gate driver走线电压则是在电压关闭时 ,电压并没有一口气拉到一般关闭的电压位准 ,而是等到下一条 gate driver走线、后 ,再将电压下拉到一般关闭的电压准位 .而这两种极性的电压位准总共有 :打开的电压 ,关闭的电压 ,比关闭电压高的位准 ,以及比关闭电压更低的电压 ,总共四种 .这是为什么叫做四阶驱动的原因 .从图五来看 ,我们会发现 ,同样一条 gate driver走在线的显示电极 ,都必须属于同一种显示的极性 ,不是正极性 ,就是负极性 .因此采用四阶驱动就只能使用 line inversioninversion驱动方式的面板来说 ,显示画面的品质变会变的更差 , flickercross talk的效应会更明显 .这也是为什么四阶驱动很少有人使用的缘故 ,虽然它可以使用驱动电压较低的 source

  52、driver, 但是它的 gate driver复杂度升的显示方式 .不过这样一来 ,跟使用 dot与高,而且画面品质下降 ,(当然啦 ,想要让四阶驱动的面板使用 dot inversion并不是不可以 ,只是需要更改面板上的 TFT薄膜晶体管的配置方式 ,以及加大显示控制器内的内存大小 ,来同时储存两条 gate driver 走在线的所有显示电极的数据,整个硬件的复杂度会更高 ,成本又会加大 .)比较起来倒不如使用 lineinversion且 common电压变动的面板极性显示方式 . 四阶驱动原理简单的来说 ,是利用前一个 gate driver 走线经由 Cs的 feedthroug

  53、h电压,在正极性时将显示电极的电压提升到很高的电压 ,而在负极性时将显示电极的电压 ,下拉到很低的电压 ,以便将显示电极的电压分别出给正极性或是负极性的电压位准之用 .如此一来 , source driver然不大 ,但是却可以同时给正极性以及负极性的显示电极电压来用的驱动电压范围虽.图 6是四阶驱动的电压分布示意图 ,图中最左边的是 source driver输出电压的范围 .不管是正极性的画面 ,或是负极性的画面 ,都是使用相同的输出电压范围 .因此使用于四阶驱动的 source driver,其输出电压范围比起一般的 source driver要小的多 .而图 6中间则是受到 gate driver 走线关闭时 ,经由 Cgd的 feedthrough电压影响的显示电极电压范围 . 而图 6右边则是最后分别出正负极性的显示电压范围 .从图中我们可以知道

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