LCD驅(qū)動(dòng)技術(shù)的最新進(jìn)展

　　用于UD改進(jìn)型的驅(qū)動(dòng)方法
　　TFT的接通時(shí)間對(duì)UD屏非常重要，每條掃描線的充電時(shí)間對(duì)于FHD屏是14.8ms，而對(duì)于UD屏只有7.4ms。此外，由于82英寸屏的門傳輸線與數(shù)據(jù)傳輸線更長(zhǎng)，RC延遲更大，使充電情況更為嚴(yán)峻。為此，提出了半門雙數(shù)據(jù)線(hG-2D)結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方案，以克服充電時(shí)間不夠。新結(jié)構(gòu)等效電路如圖4。

圖4  半門雙數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)等效電路

　　新像素排列使每列的R、G、B像素可被兩根數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)，使得兩行像素能被同時(shí)充電，使UD屏具有與1G-2D S-PVA FHD屏相同的充電時(shí)間。

　　為了驅(qū)動(dòng)分辨率四倍于FHD的UD屏，必須采用八路LVDS，它是普通系統(tǒng)界面的四倍。將數(shù)據(jù)線分為四塊，只安放在屏的上邊沿，這樣成本最低，每塊的分辨率為960×2160。第1、第961、第1921和第2881列像素的數(shù)據(jù)是同時(shí)傳輸?shù)摹?/p>

用于高分辨率LTPS TFT-LCDs的帶自補(bǔ)償電流負(fù)載的二級(jí)模擬放大器

　　當(dāng)LTPS(低溫多晶硅)TFT-LCDs屏變得更大、分辨率更高時(shí)，數(shù)據(jù)線增加，這時(shí)需要一個(gè)模擬緩沖器，以提供增加的充放電電流。已開(kāi)發(fā)的有比較器型緩沖器、源跟隨器型緩沖器和共源型緩沖器，但它們分別具有功耗大、運(yùn)行電壓低和失調(diào)電壓大的缺點(diǎn)，不適合于移動(dòng)型、8bils灰度級(jí)的LTPS TFT-LCD顯示屏。

　　另一方面，一般模擬緩沖器具有上升和下降過(guò)程，用作放電后的充電輸出負(fù)載功耗大。為了降低功耗，常采用變態(tài)AB類模擬緩沖器，但是用LPTS TFTs制成的緩沖器失調(diào)電壓過(guò)大，不適合應(yīng)用。

　　為了克服上述困難，必須采用普通運(yùn)算放大器中常用的自調(diào)零技術(shù)，用于補(bǔ)償失調(diào)電壓。即使假設(shè)閾值零散變化為0.5V，用LTPS TFTs制成的典型二級(jí)模擬放大器仍不能正常運(yùn)行。

　　采用自補(bǔ)償電流負(fù)載,用LTPS TFTs生成的二級(jí)模擬緩沖器可以勝任高分辨率LTPS TFT-LCDs所提的要求，其等效電路示于圖5中。它由2個(gè)電容、4個(gè)P型TFT、6個(gè)N型TFT和6個(gè)開(kāi)關(guān)組成。它們組成N型TFT差分輸入對(duì)、帶2個(gè)電容和6個(gè)開(kāi)關(guān)的自補(bǔ)償P型TFT有源負(fù)載、用于差分對(duì)的電流吸收器、用于補(bǔ)償?shù)母郊与娏魑掌骱妥儜B(tài)AB類輸出級(jí)。這個(gè)2級(jí)放大器有三個(gè)補(bǔ)償節(jié)點(diǎn)：第一個(gè)和第二個(gè)補(bǔ)償點(diǎn)是N型TFT有源負(fù)載的自補(bǔ)償，第三個(gè)補(bǔ)償點(diǎn)是典型的自調(diào)零補(bǔ)償。在全部輸出電壓范圍內(nèi)這個(gè)放大器的最大失調(diào)電壓只有10mV，有效地解決了LTPS TFT-LCDs對(duì)低功耗、大輸出電壓范圍、低失調(diào)電壓模擬緩沖器的需要。

圖5  二級(jí)模擬緩沖器等效電路

用于手機(jī)的只由LTPS P型TFT生成的的高效交叉耦合DC-DC變換器

　　在手機(jī)中是將像素單元和外部驅(qū)動(dòng)電路(包括門驅(qū)動(dòng)電路、源驅(qū)動(dòng)器、時(shí)序控制器和電源控制器)集成在一塊玻璃板上，即所謂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時(shí)光刻工序少，所以成本低。此外P型TFT的熱穩(wěn)定性也優(yōu)于N型TFT。

　　在LTPS TFTL的SoG中，集成門驅(qū)動(dòng)器和源驅(qū)動(dòng)器需要很寬的工作電壓，它們分別是12V-15V和8V-10V。所以除邏輯電路所需的5V外，還需提供電壓較高的附加電源。為了降低成本，需要將這個(gè)附加電源與其它電路集成在一起。已有的DC-DC方案，如充電泵，效率太低；CMOS交叉耦合型，效率雖然高于充電泵，但是其組成要使用P型TFT和N型TFT，不能用于只使用P型TFT的集成塊中。

圖6  只使用P型TFT的DC-DC變換器
(a)正電壓變換  (b)負(fù)電壓變換

　　只用P型TFT組成的交叉耦合DC-DC變換器的等效電路示于圖6。它由8個(gè)P型TFTs、2個(gè)泵電容、2個(gè)耦合電容和1個(gè)負(fù)載電容組成，能實(shí)現(xiàn)高效率低紋波的DC-DC轉(zhuǎn)換。8.8V輸出電壓下，負(fù)載電流可達(dá)250mA，效率為79.6%，可以符合手機(jī)對(duì)低功耗、低成本、尺寸小巧的要求。