大屏幕TFT-LCD源驱动器设计与关键技术探讨

本文主要探讨了大屏幕TFT-LCD（ Thin Film Transistor - Liquid Crystal Display）源驱动器（Source Driver）的研究与设计，作者李丹在西北工业大学攻读计算机科学与技术硕士学位期间，针对液晶显示技术的快速发展，着重研究了驱动IC的重要性和实用性。驱动IC是液晶显示器的核心组成部分，它负责将数字信号转化为模拟电压，以驱动屏幕上的像素。 设计的Source Driver IC采用0.35微米混合电压、混合信号工艺，具备8位（1600万色）全彩显示能力。它支持外接18个基准电压，通过内部D/A转换电路生成色彩校正曲线，确保屏幕得到准确的电压供应。该驱动器的数字部分工作电压为3.3V，模拟部分的最大电压为13.5V，能提供宽广的动态范围，最高时钟速率可达85MHz，满足UXGA（1600x1200）分辨率的显示需求。 论文详细分析了驱动原理，并根据大屏幕液晶显示特性和工艺进行系统设计。数字电路部分利用自动综合工具设计了时序控制模块，以及包括160-bit双向移位寄存器、串并转换模块等在内的底层模块。模拟电路设计尤为关键，涉及偏置电路、RSDS数据接口电路、电平移位、D/A转换电路、Rail-to-Rail输入/输出缓冲放大器和失调电压清除电路。这些电路设计不仅要考虑性能，还要注重低功耗和大动态范围。 文章还介绍了一种专为Source Driver设计的Clamping ABRail-to-Rail输入/输出缓冲运算放大器，其结构简单，适用于驱动大容量负载，不仅限于驱动源驱动器，还可应用于其他VLSI（Very Large Scale Integration）应用。此外，为了实现高输出精度，设计了一种0.8μm CMOS工艺的D/A转换器，以满足8位显示的高精度要求。 本文深入研究了大屏幕TFT-LCD Source Driver的关键技术和实现策略，对于推动液晶显示技术的发展和优化显示质量具有重要意义。