最近一段時(shí)間工作上一直在使用TFTLCD,主要是3、5寸LCD,以SAMSUNG的LTV350QV及其一些臺(tái)灣的兼容產(chǎn)品為主。工作的內(nèi)容就是把這些屏在我們的產(chǎn)品上應(yīng)用起來(lái),經(jīng)過(guò)這一段時(shí)間后,發(fā)覺(jué)對(duì)TFT LCD的內(nèi)部結(jié)構(gòu)還是不怎么清楚,所以最近幾天花了一些時(shí)間了解TFTLCD的結(jié)構(gòu)以及工作原理,并整理下來(lái)加深自己的理解以及提供大家參考,這只是我自己的一些理解,錯(cuò)誤的地方請(qǐng)大家多指正。
首先,我們了解一些TFTLCD的結(jié)構(gòu),如下圖所示,主要由偏振片、慮色器基板、液晶、TFT基板、片振片、背光源組成。在慮色器基板和TFT基板封入扭曲向列型液晶(TN),構(gòu)成液晶盒,慮色器基板上制作有透明的公共電極,TFT基板上制作了矩陣式薄模晶體管,用來(lái)開光象素電極的電壓信號(hào),為了使液晶層保持一定的厚度,在兩塊玻璃基板中間放有透明隔墊(聚酯模片或玻璃小球)。
TFT LCD電信號(hào)部件組成:主要由背光電路和顯示電路組成。
背光電路: 3、5寸TFTLCD背光,大都采用白光LED作為背光源,一般由6個(gè)串連的白光LED組成(如下圖),驅(qū)動(dòng)電壓大概20V左右,20mA電流左右,是一個(gè)耗電量很大的部件。對(duì)于電池供電系統(tǒng),大都采用升壓型DC/DC進(jìn)行驅(qū)動(dòng),很多廠家都有推出專門針對(duì)串連白光LED的驅(qū)動(dòng)器。
顯示電路:顯示電路一般由Timing Controller、Source Driver、GateDriver組成。有的IC把Timing Controller和SourceDriver集成在一起了,也有的IC把三個(gè)部分都集成了。這三部分電路一般都集成在TFT LCD模組里面了,也有的TFT LCD把TimingController IC放到外面了(如SHARP的一些LCD)。
SAMSUNG LTV350QV LCD框圖分析(如下圖):LTV350QV的DRIVER IC是S6F2002,S6F2002集成了Timing Controller、Source Driver、Gate Driver部分和電源管理部分,164RGB X240驅(qū)動(dòng)能力,所以對(duì)于320 X 240QVGA的分辨率,需要兩片S6F2002。兩片S6F2002,一片作為主控制器,一片作為從控制器,正是由于LVT350QV是有兩片DRIVERIC驅(qū)動(dòng)的緣故,如果上電時(shí)序配合不好,很容易出現(xiàn)顯示異常(一半顯示不正常,一半顯示正常)。
一個(gè)臺(tái)灣TFT LCD框圖分析(如下圖):它的驅(qū)動(dòng)IC主要有兩片,一片集成了Timing Controller和Source Driver,另外一片是Gate Driver。
TFT LCD常用信號(hào)解釋:
LED_Cathode/LED_Anode:LCD背光電源供電
M/POL:液晶驅(qū)動(dòng)極性轉(zhuǎn)換型號(hào),用于產(chǎn)生VCOM信號(hào)
RESET:全局復(fù)位信號(hào) CS/SCL/SDI:LCD TCON IC的配置端口
DATA[0:23]:LCD RGB24BIT數(shù)據(jù)信號(hào),一般我們使用16BIT,因?yàn)樵谌说娜庋塾^察下16BIT的色彩和24BIT的色彩沒(méi)有太大區(qū)別,而16BIT所需處理的數(shù)據(jù)量比24BIT小很多,一般情況我們把剩余的地位數(shù)據(jù)線連接到高位。
HSYNC:水平同步時(shí)鐘信號(hào)
VSYNC:垂直同步時(shí)鐘信號(hào)
DOTCLK:象素時(shí)鐘信號(hào)
VDD:數(shù)字電源,一般是3、3V
AVDD:模擬電源,一般是5V
VGL:GATE OFF控制電壓
VGH:GATE ON控制電壓
VCOM:LCD公共驅(qū)動(dòng)電極
ENABLE:data enable信號(hào)
TFT電路驅(qū)動(dòng)原理:由CPU通過(guò)LCD接口送來(lái)的視頻信號(hào)及時(shí)鐘經(jīng)過(guò)TCON的時(shí)序轉(zhuǎn)換,RGB數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)D/A轉(zhuǎn)換送到SOURCE端,同時(shí)TCON產(chǎn)生移位時(shí)鐘信號(hào)驅(qū)動(dòng)GATE端,選通一行,打開這一行的所有晶體管,SOURCE向液晶電容充電,液晶產(chǎn)生灰度并保持,通過(guò)GATE的移位,繼續(xù)向下面行寫入液晶圖像,當(dāng)整個(gè)行寫完,又重新從第一行開始。
如果一直顯示靜止的圖像,液晶電極上的電壓就會(huì)一直不變,當(dāng)撤銷電壓時(shí),液晶很難回復(fù)原狀,容易造成液晶損壞。解決這問(wèn)題的方法就是改變液晶的控制電壓的極性,也就是說(shuō)即使是靜止的圖像,液晶電極上的電壓也一直在翻轉(zhuǎn)。一般的LCD都采用行翻轉(zhuǎn)的形式,通過(guò)改變公共端的電壓極性VCOM而達(dá)到翻轉(zhuǎn)的目的。TCONIC一般會(huì)送出一個(gè)M或者POL的信號(hào),我們用這個(gè)信號(hào)產(chǎn)生VCOM,一般的轉(zhuǎn)換電路使用非們或者運(yùn)方電路。通過(guò)調(diào)節(jié)VCOM的DC端,我們可以改變LCD的色彩,調(diào)節(jié)AC端,可以改變LCD的對(duì)比度。也許是由于行翻轉(zhuǎn)的緣故,有的LCD會(huì)產(chǎn)生水平的條紋(Flicker現(xiàn)象),LTV350QV不怎么明顯,一般的臺(tái)灣LCD比較明顯。
點(diǎn)屏心得:
常用點(diǎn)屏步驟:
1、 確保數(shù)據(jù)、時(shí)鐘、電源等連接正常。
2、 確保LCD的幾組工作電源VDD/AVDD/VGL/VGH正常。
3、 LCD配置:有的LCD的TCON IC需要使用SPI接口進(jìn)行配置。
a) 配置的內(nèi)容主要是時(shí)鐘信號(hào)的極性、掃描方向等,還有一些TCON IC支持CCIR601/656/OSD功能等,主要根據(jù)實(shí)際情況配置。
b) GAMMA校正:一般根據(jù)LCD廠家提供的參數(shù)進(jìn)行校正,以前調(diào)LTV350QV就是因?yàn)閺S家給的GAMMA參數(shù)不正確,造成色彩顯示不正常。
c) SPI時(shí)序:一般不同的LCD屏的SPI時(shí)序和寄存器都會(huì)有一些差別,我一般是根據(jù)時(shí)序圖進(jìn)行操作寄存器(如下圖),通過(guò)寫寄存器,只要LCD有反應(yīng)了,表明SPI通訊基本沒(méi)有什么問(wèn)題了。
通過(guò)下圖我們就可以知道是上升沿鎖存數(shù)據(jù),下降沿改變數(shù)據(jù)了 通過(guò)以上步驟LCD上面應(yīng)該會(huì)出現(xiàn)美麗動(dòng)人的畫面了,有可能圖像位置還會(huì)有一些偏差,不過(guò)沒(méi)關(guān)系,看著屏幕的圖像調(diào)節(jié)前掃、回掃進(jìn)行左右上下移動(dòng)就OK了。
圖像異常處理: 圖像顏色不正常:有可能時(shí)鐘型號(hào)極性反,還有可能VCOM調(diào)節(jié)不正常。出現(xiàn)水波紋:確保電源VDD/AVDD/VGL/VGH紋波足夠小,確保VCOM波形正確,VCOM電路端的電源穩(wěn)定。 上電出現(xiàn)白屏:一般TFTLCD對(duì)上電要求都比較嚴(yán)格,需要按照LCD SPEC中時(shí)序上電,如下圖
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