TFT LCD液晶显示屏的驱动原理

TFT-LCD驱动的核心是电压和透过率的关系。驱动电压决定子像素透过的亮度，不同的RGB子像素亮度组合形成各种颜色，不同像素上的不同颜色最后组成五彩缤纷的画面。

驱动原理部分简述

伽马调节与校正

通过V-T曲线，它是透过率和驱动电压之间的关系曲线。V-T曲线是一种非线性响应，这种非线性所产生的指数曲线称为伽马。液晶显示屏的驱动最重要的工作，就是进行伽马调节和伽马校正。
伽马校正（Gamma correction）又叫伽马非线性化（gamma nonlinearity）、伽马编码（gamma encoding），是用来针对影片或是影像系统里对于光线的辉度（luminance）或是三色刺激值（tristimulus values）所进行非线性的运算或反运算。
TFT-LCD伽马调节的主要原因：①利用人眼对亮度的本能响应；②历史上所有的视频信号都经过CRT伽马校正；③统一不同液晶材料、不同厂家生产的TFT-LCD可视效果。
注：为什么显示器要Gamma校正呢？因为人眼对亮度的感知和物理功率不成正比，而是幂函数的关系，这个函数的指数通常为2.2，称为Gamma值。
解释：TFT-LCD固有的失真将使画面中间灰阶偏暗，如果输入的是彩色画面信号，这种失真会导致显示的画面偏暗以外也会使画面的色调发生偏移，经过伽马校正后可以有效地消除这些失真。

驱动方式

交流驱动的应用，由于液晶分子如果一直在固定的电压下不变的话，液晶分子的特性会发生极化（固化），取消这个固定电压后，液晶分子就不再响应外加电压的变化。为了避免这种情况的发生，采用交流电压驱动的方式，然而液晶分子并不会随着交流电压不断地转动，而是交流驱动改变了液晶分子的电学偶极矩的方向。
由于交流驱动会出现闪烁问题，通常在TFT-LCD中，采用空间融合法来消除闪烁成分，让相邻的像素保持相反的驱动极性，使相邻像素的光学响应波形存在180°的相位差，这就要求相邻像素的驱动电压保持极性相反。
能偶实现相邻像素的极性翻转的几种方式：点反转、行反转、列反转、列2点反转、行2点反转。

点反转驱动方式在闪烁的空间融合上做的最细腻，细化到每个子像素，具有最佳的闪烁抑制效果，功耗最大。
列反转所有列上子像素闪烁波形之间没有相位差，很容易出现纵向的线闪烁，属于低频率反转，功耗最低。
行反转所有子行上像素闪烁波形之间没有相位差，很容易出现横向的线闪烁，功耗与点反转一样大。

灰阶增强技术

TFT-LCD基本采用的是数字信号进行显示传输，增加TFT-LCD显示的灰阶数，可以增加平滑细腻的显示逼真画面。由于传输的数据bit越大，驱动电路的成本越高，所以一般采用算法的方式增加灰阶数。实现灰阶增强技术的方式有：帧频控制（Frame Rate Control，RFC）和像素抖动（Pixel Dithering，PD）。
FRC技术的关键就是控制两个真实灰阶出现的次数，每次对应一帧时间。其中出现细密的画面扰动，称为FRC noise。改善的前提是消除FRC像素的不同亮度差，消除亮度差一般会采用灰阶补正技术。

TFT-LCD电路技术

TFT-LCD驱动电路包括电源电路（Power IC）、时序控制电路（TCON IC）、灰阶电路、数据驱动电路（Source Driver IC）、扫描驱动电路（Gate Driver IC）和系统接口（System I/F)。

系统接口向TFT-LCD驱动电路提供各种显示数据和时序控制信号。
①这些数据和信号的一部分传输到Power IC后，生成其他电路工作所需要的电源电压，以及液晶偏转参考电压Vcom。
②一部分传输给TCON,生成数据驱动电路（SD）和扫描驱动电路（Gate）的工作时序，以及TFT-LCD的全体时序。
③数据驱动电路（SD）把来自TCON与显示数据有关的信号变换为模拟电压，输出到像素电极形成液晶偏转所需要的电压。
④Gate IC生成高低电平的数字电压，输出到TFT开关的栅极，控制每一行像素的开关状态。
⑤灰阶电路生成数据驱动电路DAC（数模转换）部分所需的参考电压（Gamma基准电压）。

TFT-LCD显示驱动系统架构相关推荐

AT32驱动TFT LCD显示示例
1.1 案例 TFT LCD显示 1.1.1 简介 TFT LCD液晶显示屏是薄膜晶体管型液晶显示屏,TFT液晶每个像素都可以单独控制,因而每个节点都相对独立,并可以连续控制,这不仅提高了显示的反应速 ...
TFT LCD显示原理详解
<什么是液晶> 我们一般认为物体有三态:固态.液态.气态,其实这只是针对水而言,有一些有机化和物还有介于固态和液态中间的状态就是液晶态,如下图(一): ...
ESP8266-Arduino编程实例-二维码（QR Code）生成与TFT LCD显示
二维码(QR Code)生成与TFT LCD显示 QR 码(快速响应码的缩写)是一种矩阵条码(或二维条码,由日本汽车公司 Denso Wave 于 1994 年发明.条形码是一种机器可读的光学标签,可 ...
LCD高抗干扰液晶段码屏显示驱动芯片：VK2C21A/B/BA/C/D 大量应用于音箱/音响面板LCD显示驱动
产品品牌:VINKA/永嘉微/永嘉微电产品型号:VK2C21A/B/C/D/VK2C21BA 封装形式:SOP28/24/20.NSOP16.SSOP24(新封装) 概述: VK2C21是一个点阵式 ...
RK3399平台开发系列讲解（内核驱动外设篇）6.21、RK LCD显示驱动分析（fb和screen 部分程序）
平台内核版本安卓版本 px3 Linux3.0 Android7.1 查看设备: ls /sys/devices/platform display驱动分析: RK LCD这块首先分为四大块相互依赖 ...
TFT LCD液晶显示器的驱动原理
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TFTLCD本身结构上的操作原理来做介绍.这次我们针对TFTLCD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 ...
S3C2440A驱动RGB接口TFT LCD的研究（转载）
S3C2440A驱动RGB接口TFT LCD的研究时间: 2009-02-25 11:29:50 来源:嵌入式在线作者:纪宁宁,孙灵燕 1 引言随着科技的进步,TFT LCD作为显示器件 ...
MTD系统架构和yaffs2使用、Nandflash驱动设计
一.MTD系统架构 1.MTD设备体验 FLASH在嵌入式系统中是必不可少的,它是bootloader.linux内核和文件系统的最佳载体. 在Linux内核中引入了MTD子系统为NORFLASH和N ...
linux如何查看系统架构？（查看系统架构命令）（armv7l）
文章目录命令 1. uname 命令 2. dpkg 命令 3. getconf 命令 4. arch 命令 5. file 命令瑞芯微摄像头arm-linux(很多命令都没有...) 命令以下 ...

TFT-LCD显示驱动系统架构