薄膜晶体管（TFT）LCD正在迅速改变电脑和TV的面貌。这类显示器以其低EMI、高亮度著称,使用方便,画面赏心悦目。此外,显示器既薄又轻,有助于减少体积。分析表明,在未来的岁月里,这类平板显示器的使用更加广泛。

       LCD诸多良好声誉来自台式机和手持式终端的广泛使用,如电脑终端、PDA以及移动电话。平板显示器的出现,特别是进入数字广播领域,由于其屏幕要比传统的台式模式大得多,人们相信的前景会更美好。当LCD工作在这些应用时,除了保持行之有效的LCD最佳性能时外,有时还需更新内部器件和组件的设计。

       使用模式

       通用TFT LCD模块由TFT屏幕、驱动电路、背光系统和组装单元组成（图1）。

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图1. 用于SXGA的LCD屏驱动方式

       Solomon Sys Tech是世界级LCD驱动器供应商。公司在显示器IC领域积累了丰富的经验和技术。最近,它研发出TFT驱动器,能满足大屏幕TFT LCD中驱动电路的要求。该驱动器的特点是：低摆幅差分信号（RSDS）用快速接口;准确的输出电压电平;电荷共享特性;以及使用带状载体封装（TCP）技术设计。因此,源驱动器保证了TFT显示屏幕的重要特性,包括稳定的显示图像、良好的对比度、高帧频、快速响应能力和宽的视角。

       设计考虑事项

       要想源驱动器达到最佳性能,工程人员要考虑诸多设计事项,其中包括动态模式与静态模式中功耗的安全水平、输出缓冲器的驱动能力、稳定输出的定时要求以及RSDS接收器的最高时钟（CLK）频率,这些因素直接影响屏幕分辨率和允许的帧频。就输出缓冲器的驱动能力而言,每个通道的负载应在50pF和80pF之间,视屏幕的尺寸和分辨率而定。

       同时,稳定输出的正确定时有助于保证细线关闭前源驱动器一直保持在合理的电压电平。例如,使用SXGA分辨率的显示运用于1024条细线,帧频为25Hz。每条细线的扫描时间为1/75/1024,即13μs 。相应地,输出定时应短于13μs。

       驱动器结构

       TFT源驱动器的电路方框图包括移位寄存器、数据锁存器、电平移位器、D/A变换器和输出与修复缓冲器（图2）。Solomon Systech的SSD1211、SSD1213、SSD1231和SSD1233系列源驱动算法。

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图2. 源驱动器内部功能方框图

       SSD1231和SSD1233内置6位D/A变换器,而SSD1211和SSSD1213则备有8位D/A变换器,该系列源驱动器都启用点或N线反转技术。不仅如此,它支持笔记本电脑、监视器和LCD TV中常用的SVGA、XGA、SXGA、UXGA或QXGA分辨率。

       RSDS接口

       在某些方面,RSDS和另一种信号协议低压差分信号（LVDS）相似,但它们的使用方式却截然不同。采用RSDS接口的系统应用在定时控制器（TCON）与源驱动器之间的连接有诸多优点,包括加速性能、低功耗以及低EMI。

       RSDS使用约±200mV低压差分摆幅,比采用TTL逻辑的接口低得多。采用RSDS接口的源驱动器能工作在高压85MHz的时钟速率。除了低电压摆幅,RSDS还支持差分信号对的体系结构,能抑制EMI沿快速信号路径的产生。

       RSDS也比彩色位映象优越。RSDS按串行模式传送数据,信号触发是双沿的。相应地,整个总线宽度仅含9对数据信号和1对时钟信号,6位应用时总计20条线。相比之下,传统的6位TTL接口需要36条数据线和2个时钟信号。因而对TFT LCD模式,采用RSDS接口的系统总计能减少47

       电荷共享

       随着显示尺寸的增大,屏幕负载也相应地增加。反过来,它又使动态功耗急剧增加,从而影响系统的功率预算。为了降低功耗,满足手持式和笔记本终端的最新要求,Solomon  Systech在它的源驱动器采用输出驱动的电荷共享算法。

       该屏幕采用点或N线反转技术。因而有半数源驱动器输出高于VCOM电压电平;半数低于VCOM电平。电荷共享就是重新分配系统E存贮在源驱动器上的电荷。这样,有可能将动态功耗降低一半。电荷共享产生一个有别于传统方法的输出波形（图3、图4）。采用电荷共享,输出在一段周期内保持在接近VCOM的电平,而且所有输出管脚都会重新分配电荷。

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图3. 惯例的输出波形

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图4. SSD1231电荷共享的输出波形

       与其它的传统节省功率技术不同,电荷共享不会降低源驱动器的驱动能力。它仅仅是再次利用已存贮在输出的能量。流入输出缓冲器的偏流保持在正常的水平。而且,水平线锁存脉冲控制着电荷共享的定时,无需额外的硬件。因此,源驱动器既能提高驱动能力,又能降低功耗。

       IC封装

       SSD1231采带状自动键合（TAB）封装,其中最大有9+9可用于外部灰度控制输入管脚分配。这样安排是为了方便器件内部的连接。不仅如此,该公司还为SSD1231T提供2个源输出用的测试点,以备生产阶段检验之需。此外,一对空缓冲器支持信号修复,以防屏幕上发生垂直线的断裂现象。

       小结

       TFT  LCD监视器和LCD TV将会提供分辨率更高、品质更佳的显示屏。屏幕的尺寸也会不断增加。Solomon Systech系列产品满足这一潮流的要求。公司还正在研发一套玻璃上芯片（COG）屏幕用的源和驱动器。这些驱动器有望进一步减少TFT模块的物理尺寸和重量。不仅如此,新型源和栅驱动器能节省TAB、薄膜上芯片（COF）以及印制电路板的材料,从而降低监视器和TV的总材料成本。