時序控制器TCON的研究與設計

通過改變CPV、STV及OEV的時序即可實現對TFT的開關控制，從而控制圖像的顯示。Zoom1、Zoom2及Zoom3顯示模式就是通過改變門驅動器的輸入信號時序實現的。
2．2 源驅動器模塊的控制信號
門驅動器通過TFT開關來決定是否對存儲電容進行充電，而源驅動器則控制如何對存儲電容進行充放電。源驅動器的基本控制信號包括：CPH(源驅動轉換時鐘)、STH(源驅動開始脈沖)及OEH(源驅動輸出使能)等。如果源驅動器支持Left／Right掃描控制及Simultaneously／ Sequential采樣模式，它還有左右掃描控制信號(L／R)和采樣模式控制信號(MOD)。源驅動器在STHL有效時開始掃描，當STHR有效時結束，其控制信號時序如圖5所示。

源驅動器在一行時間中完成采樣和顯示兩個動作，如圖6所示。當第k行的TFT選通信號OG(K)有效時，SWa1和SWb2閉合：此時，第k行的視頻信號對CH1充電，此行上所有像素點的視頻信息就被保存在CH1中；同時，由于SWb2也閉合，CH2就通過Qk-1對第k-1行上的存儲電容Cd進行充電，從而實現第k-1行圖像的顯示。

根據源驅動器的采樣顯示原理可知，改變CPH、OEH及STH的時序就可以實現對圖像的顯示控制。Center、Wide、Left和Right等顯示模式是通過改變源驅動器控制信號的時序實現的。
2．3 Vcom模塊的極性控制及顯示模式
液晶柱的透光特律和電壓(V)的方向無關，只和其大小有關。但是，如果長時間給液晶柱施加同向電壓就會使它電解，從而失去其透光特性，這樣容易造成液晶損壞。因此，為了延長液晶的壽命，需要不斷改變施加在液晶上的電壓V的方向。對于液晶屏來說，Vcom的轉換方式有3種：幀翻轉、行翻轉、列翻轉。幀翻轉模式的頻率低(50 Hz)，功耗小，圖像質量一般：行翻轉模式的頻率較低(15 kHz)，功率小，圖像質量較好：列翻轉模式的頻率高，功耗大，圖像質量最好，適用于大尺寸屏。對于支持多種顯示模式的小尺寸模擬TFTLCD面板，一般采用行翻轉的形式，通過改變公共端的電壓極性Vcom而達到翻轉的目的。TCON會輸出一個行翻轉信號POL，用這個信號產生Vcom，通過調節Vcom的DC端，改變LCD的色彩，調節AC端，可以改變LCD的對比度。
ITU-601標準的視頻信號有2種制式：PAL和NTSC；TCON的輸出信號根據顯示模式和制式確定。本設計支持FULI、Center、Wide、Zoom1、Zoom2、Left、Right、Zoom3共8種顯示模式。以PAL制信號為例，PAL制彩色信號的數據結構是每場312．5行，有效圖像占288行。以下是8種顯示模式的具體設計。
FULL：水平方向全屏顯示，無縮放，TCPH=3TOSC，垂直方向288行抽樣為234行；
Center：水平方向縮小為3／4居中顯示，TCPH=4TOSC，垂直方向288行抽樣為234行；
Wide：水平方向全屏顯示，放大縮小都有，TCPH=2TOSC、3TOSC、4TOSC，垂直方向288行抽樣為234行；
ZOOM1：水平方向全屏顯示，無縮放，TCPH=3TOSC，垂直方向220行插值為234行；
ZOOM2：水平方向全屏顯示，無縮放，TCPH=3TOSC，垂直方向無縮放，234行顯示；
Left：水平方向縮小為3／4居左屏顯示，TCPH=4TOSC，垂直方向288行抽樣為234行：
Right：水平方向縮小為3／4居右屏顯示，TCPH=4TOSC，垂直方向288行抽樣為234行；
ZOOM3：水平方向全屏顯示，無縮放，TCPH=3TOSC，垂直方向無縮放，234行顯示；

3 總結
本設計中，TCON的輸出信號主要由計數器控制產生，其時序取決于2個因素：圖像信號的數據結構和顯示模式。針對不同LCD面板，TCON的時序有所不同，但顯示原理基本一樣。因此，TCON輸出信號是否能支持不同分頻率的LCD面板取決于PLL給出的系統時鐘是否滿足要求。該設計通用性較強，相對于只能驅動2～3種分辨率面板的TCON，支持16：9和4：3的TFT-LCD面板，也支持不同的顯示模式，并支持目前市場上的大部分廠家的LCD面板，例如：AU、PVI、Samsung、LG、Sharp、Panasonic、Toshiba、Foxconn。時序控制器的設計已經過SMIC018工藝單獨流片成功，并與VideoProcessor集成，已應用于便攜式DVD、車載電視等領域。