时序控制器TCON的研究与设计

通过改变CPV、STV及OEV的时序即可实现对TFT的开关控制，从而控制图像的显示。Zoom1、Zoom2及Zoom3显示模式就是通过改变门驱动器的输入信号时序实现的。
2．2 源驱动器模块的控制信号
门驱动器通过TFT开关来决定是否对存储电容进行充电，而源驱动器则控制如何对存储电容进行充放电。源驱动器的基本控制信号包括：CPH(源驱动转换时钟)、STH(源驱动开始脉冲)及OEH(源驱动输出使能)等。如果源驱动器支持Left／Right扫描控制及Simultaneously／ Sequential采样模式，它还有左右扫描控制信号(L／R)和采样模式控制信号(MOD)。源驱动器在STHL有效时开始扫描，当STHR有效时结束，其控制信号时序如图5所示。

源驱动器在一行时间中完成采样和显示两个动作，如图6所示。当第k行的TFT选通信号OG(K)有效时，SWa1和SWb2闭合：此时，第k行的视频信号对CH1充电，此行上所有像素点的视频信息就被保存在CH1中；同时，由于SWb2也闭合，CH2就通过Qk-1对第k-1行上的存储电容Cd进行充电，从而实现第k-1行图像的显示。

根据源驱动器的采样显示原理可知，改变CPH、OEH及STH的时序就可以实现对图像的显示控制。Center、Wide、Left和Right等显示模式是通过改变源驱动器控制信号的时序实现的。
2．3 Vcom模块的极性控制及显示模式
液晶柱的透光特律和电压(V)的方向无关，只和其大小有关。但是，如果长时间给液晶柱施加同向电压就会使它电解，从而失去其透光特性，这样容易造成液晶损坏。因此，为了延长液晶的寿命，需要不断改变施加在液晶上的电压V的方向。对于液晶屏来说，Vcom的转换方式有3种：帧翻转、行翻转、列翻转。帧翻转模式的频率低(50 Hz)，功耗小，图像质量一般：行翻转模式的频率较低(15 kHz)，功率小，图像质量较好：列翻转模式的频率高，功耗大，图像质量最好，适用于大尺寸屏。对于支持多种显示模式的小尺寸模拟TFTLCD面板，一般采用行翻转的形式，通过改变公共端的电压极性Vcom而达到翻转的目的。TCON会输出一个行翻转信号POL，用这个信号产生Vcom，通过调节Vcom的DC端，改变LCD的色彩，调节AC端，可以改变LCD的对比度。
ITU-601标准的视频信号有2种制式：PAL和NTSC；TCON的输出信号根据显示模式和制式确定。本设计支持FULI、Center、Wide、Zoom1、Zoom2、Left、Right、Zoom3共8种显示模式。以PAL制信号为例，PAL制彩色信号的数据结构是每场312．5行，有效图像占288行。以下是8种显示模式的具体设计。
FULL：水平方向全屏显示，无缩放，TCPH=3TOSC，垂直方向288行抽样为234行；
Center：水平方向缩小为3／4居中显示，TCPH=4TOSC，垂直方向288行抽样为234行；
Wide：水平方向全屏显示，放大缩小都有，TCPH=2TOSC、3TOSC、4TOSC，垂直方向288行抽样为234行；
ZOOM1：水平方向全屏显示，无缩放，TCPH=3TOSC，垂直方向220行插值为234行；
ZOOM2：水平方向全屏显示，无缩放，TCPH=3TOSC，垂直方向无缩放，234行显示；
Left：水平方向缩小为3／4居左屏显示，TCPH=4TOSC，垂直方向288行抽样为234行：
Right：水平方向缩小为3／4居右屏显示，TCPH=4TOSC，垂直方向288行抽样为234行；
ZOOM3：水平方向全屏显示，无缩放，TCPH=3TOSC，垂直方向无缩放，234行显示；

3 总结
本设计中，TCON的输出信号主要由计数器控制产生，其时序取决于2个因素：图像信号的数据结构和显示模式。针对不同LCD面板，TCON的时序有所不同，但显示原理基本一样。因此，TCON输出信号是否能支持不同分频率的LCD面板取决于PLL给出的系统时钟是否满足要求。该设计通用性较强，相对于只能驱动2～3种分辨率面板的TCON，支持16：9和4：3的TFT-LCD面板，也支持不同的显示模式，并支持目前市场上的大部分厂家的LCD面板，例如：AU、PVI、Samsung、LG、Sharp、Panasonic、Toshiba、Foxconn。时序控制器的设计已经过SMIC018工艺单独流片成功，并与VideoProcessor集成，已应用于便携式DVD、车载电视等领域。