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先進的便攜設備要求顯示技術必須滿足低功耗和高性能。本文分析了彩色顯示屏對驅動技術帶來的挑戰,對二級驅動方案、公共電極調制方案和四級驅動方案進行比較,解析了TFT四級驅動的實現技術的性能特點。

顯示模塊的功耗。對于需要連續顯示信息的手機尤其如此。

顯示技術的發展

2。使用相機時,傳輸人像將是一種普遍的應用。此時人眼對于人體的色調差異非常敏感,為達到人眼視覺滿意的水平需要4k到64k的色彩深度。

彩色顯示技術帶來的挑戰

驅動技術

-通過將紅、綠、藍三種顏色的點緊靠著放在一起,進行光學的加性色彩混合；

-利用電-光相關性,通過控制LC扭轉所依賴的電場的傳輸強度,調節每種色點的強度；

-通過對像素固有電容(圖1中的C_LC)充電,設置和保存電場；

-由一個晶體管開關(顯示基片上的TFT)控制充電；

-然后,在顯示驅動器中產生了晶體管的控制信號。

LC,顯示驅動器芯片與TFT的柵極和源極以及公共電極(CE)都相接。AMLCD單元上的無定型晶體管(amorphous transistor)的電子遷移率比用于半導體芯片的單晶硅約小1000倍,這使其閾值電壓要高很多,所需的門限電壓在15V到25V之間,充電C_LC的源極電壓低于6V。由于這個原因,柵極與源極的驅動器最好是單獨芯片,以便柵極驅動器可以采用專門的高電壓工藝。但是,這種工藝對于大型邏輯和存儲器模塊可能并不經濟,而實際上,這些模塊與源極驅動器電路集成在一起。

公共電極調制

LC充電,充電電壓被加到列線。在下一幀,信號被反向。CE調制與此類似,但公共電極并不是用行電壓和列電壓直接相加的方法進行調制,因此無需一種具有高擊穿電壓的工藝。

四級驅動方案

ST將一個電壓階梯容性耦合到已經預先充電的液晶像素C_LC。典型的像素如圖3所示。

功耗問題

本文結論:

作者:

Markus Hintermann

Patrick Nolan

Philips半導體公司