LCD驱动技术的最新进展

用于UD改进型的驱动方法
TFT的接通时间对UD屏非常重要，每条扫描线的充电时间对于FHD屏是14.8ms，而对于UD屏只有7.4ms。此外，由于82英寸屏的门传输线与数据传输线更长，RC延迟更大，使充电情况更为严峻。为此，提出了半门双数据线(hG-2D)结构的驱动方案，以克服充电时间不够。新结构等效电路如图4。

图4 半门双数据线驱动等效电路

　　新像素排列使每列的R、G、B像素可被两根数据线驱动，使得两行像素能被同时充电，使UD屏具有与1G-2D S-PVA FHD屏相同的充电时间。

　　为了驱动分辨率四倍于FHD的UD屏，必须采用八路LVDS，它是普通系统界面的四倍。将数据线分为四块，只安放在屏的上边沿，这样成本最低，每块的分辨率为960×2160。第1、第961、第1921和第2881列像素的数据是同时传输的。

用于高分辨率LTPSTFT-LCDs的带自补偿电流负载的二级模拟放大器

　　当LTPS(低温多晶硅)TFT-LCDs屏变得更大、分辨率更高时，数据线增加，这时需要一个模拟缓冲器，以提供增加的充放电电流。已开发的有比较器型缓冲器、源跟随器型缓冲器和共源型缓冲器，但它们分别具有功耗大、运行电压低和失调电压大的缺点，不适合于移动型、8bils灰度级的LTPS TFT-LCD显示屏。

　　另一方面，一般模拟缓冲器具有上升和下降过程，用作放电后的充电输出负载功耗大。为了降低功耗，常采用变态AB类模拟缓冲器，但是用LPTS TFTs制成的缓冲器失调电压过大，不适合应用。

　　为了克服上述困难，必须采用普通运算放大器中常用的自调零技术，用于补偿失调电压。即使假设阈值零散变化为0.5V，用LTPS TFTs制成的典型二级模拟放大器仍不能正常运行。

　　采用自补偿电流负载,用LTPS TFTs生成的二级模拟缓冲器可以胜任高分辨率LTPS TFT-LCDs所提的要求，其等效电路示于图5中。它由2个电容、4个P型TFT、6个N型TFT和6个开关组成。它们组成N型TFT差分输入对、带2个电容和6个开关的自补偿P型TFT有源负载、用于差分对的电流吸收器、用于补偿的附加电流吸收器和变态AB类输出级。这个2级放大器有三个补偿节点：第一个和第二个补偿点是N型TFT有源负载的自补偿，第三个补偿点是典型的自调零补偿。在全部输出电压范围内这个放大器的最大失调电压只有10mV，有效地解决了LTPS TFT-LCDs对低功耗、大输出电压范围、低失调电压模拟缓冲器的需要。

图5 二级模拟缓冲器等效电路

用于手机的只由LTPS P型TFT生成的的高效交叉耦合DC-DC变换器

　　在手机中是将像素单元和外部驱动电路(包括门驱动电路、源驱动器、时序控制器和电源控制器)集成在一块玻璃板上，即所谓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时光刻工序少，所以成本低。此外P型TFT的热稳定性也优于N型TFT。

　　在LTPS TFTL的SoG中，集成门驱动器和源驱动器需要很宽的工作电压，它们分别是12V-15V和8V-10V。所以除逻辑电路所需的5V外，还需提供电压较高的附加电源。为了降低成本，需要将这个附加电源与其它电路集成在一起。已有的DC-DC方案，如充电泵，效率太低；CMOS交叉耦合型，效率虽然高于充电泵，但是其组成要使用P型TFT和N型TFT，不能用于只使用P型TFT的集成块中。

图6 只使用P型TFT的DC-DC变换器
(a)正电压变换 (b)负电压变换

　　只用P型TFT组成的交叉耦合DC-DC变换器的等效电路示于图6。它由8个P型TFTs、2个泵电容、2个耦合电容和1个负载电容组成，能实现高效率低纹波的DC-DC转换。8.8V输出电压下，负载电流可达250mA，效率为79.6%，可以符合手机对低功耗、低成本、尺寸小巧的要求。