TFT LCD 液晶显示器的驱动原理(一) 副标题: 前两次跟大家介绍有关液晶显示器操作的基本原理, 那是针对液晶本身的特性,与 TFT LCD 本身结构上的操作原理来做介绍. 这次我们针对 TFT LCD 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)储存电容架构不同, 所形成不同驱动系统架构的原理. 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 Cs on gate 的方式. 但是由于 Cs on gate 的方式, 它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 走线打开的时间约为20us, 而显示画面更新的时间约为 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...
