手機(jī)TFT-LCD技術(shù)顯示驅(qū)動解決方案分析

當(dāng)今的手機(jī)功能越來越趨于多樣化，已經(jīng)不再僅僅是一種簡單的通信工具。人們在消費(fèi)電子">消費(fèi)電子市場上選購手機(jī)時(shí)很容易就能找到一款帶有QVGA TFT-LCD顯示屏和200萬象素數(shù)碼相機(jī)的智能手機(jī)。一部手機(jī)可能又同時(shí)是 MP3、 DSC、 PDA和 PMP，甚至是便攜式電視。要支持這么多功能，手機(jī)顯示屏的作用不容小視。

要開發(fā)用于手機(jī)的增強(qiáng)型顯示屏，需要解決兩個(gè)主要問題。首先要提高顯示單元的響應(yīng)速度和顯示效果從而支持視頻業(yè)務(wù)。這也是大多數(shù)手機(jī)顯示屏選用TFT-LCD的原因，就是利用其更快的響應(yīng)速度和更好的顯示質(zhì)量。其次，顯示單元和手機(jī)系統(tǒng)電路之間的通信連接也很關(guān)鍵，關(guān)系到整個(gè)顯示系統(tǒng)的總體效率和質(zhì)量。

為了滿足這些需求，市場上出現(xiàn)了一系列具有較高競爭力和靈活性的單芯片TFT LCD驅(qū)動控制器產(chǎn)品，這些平臺級的解決方案包括Solomon S ystech公司的QCIF+分辨率顯示控制模組SSD1278和SSD1288，以及 QVGA分辨率顯示控制模組SSD1279和SSD1289。它們可用來設(shè)計(jì)輔助視頻接口和系統(tǒng)接口使用同一個(gè)顯示面板的兼容解決方案，用戶能夠在最短的研發(fā)時(shí)間里為其專門的應(yīng)用靈活地選擇最有效的方案。

使用同一個(gè)LCD面板的兼容方案

在QCIF+ （176RGBx220）和QVGA （240RGBx320）等較高顯示分辨率或其它更高分辨率的場合，都有一個(gè)強(qiáng)大的基帶系統(tǒng)通過RGB并行接口或者 CPU并行接口傳輸數(shù)據(jù)、交互控制命令。 RGB并行接口的驅(qū)動器一般不帶有RAM，圖像是實(shí)時(shí)顯示的。而傳統(tǒng)CPU并行接口的驅(qū)動器中則內(nèi)置了RAM存儲器，支持圖像控制功能，可以實(shí)現(xiàn)某些圖像顯示效果。為了同時(shí)滿足兩種情況的通信需求，人們提出了兩種接口共用LCD面板的兼容方案，優(yōu)化了IC系統(tǒng)的成本。

有兩種方案能夠?qū)崿F(xiàn)兼容設(shè)計(jì)：IC側(cè)布局設(shè)計(jì)和面板側(cè)布局設(shè)計(jì)。Solomon Systech的QCIF+驅(qū)動方案屬于前者，其新發(fā)布的SSD1288驅(qū)動芯片由于采用了更先進(jìn)的制造工藝，裸片尺寸小于現(xiàn)有的SSD1278，SSD1288的設(shè)計(jì)重用了SSD1278的布局，使得兩款芯片可以驅(qū)動同一LCD面板。所謂先進(jìn)的制造工藝，指的是在保證焊接質(zhì)量的前提下通過在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍內(nèi)優(yōu)化焊點(diǎn)的大小。這使得SSD1288和SSD1278的應(yīng)用可以互換，對于模組設(shè)計(jì)者來說是透明的，只需注意芯片尺寸上的差異即可。

另一種兼容設(shè)計(jì)方案是調(diào)整面板電路布局設(shè)計(jì)，例如Solomon Systech公司的QVGA方案。在這個(gè)方案里，輸入信號、SSD1279和SSD1289驅(qū)動IC的特定輸出信號被放置在相同X坐標(biāo)位置，但Y坐標(biāo)不同。這時(shí)面板上的ITO引腳布局如圖2所示，該應(yīng)用通過ITO連線使得兩顆IC都可應(yīng)用在同一個(gè)面板設(shè)計(jì)中。值得注意的是SSD1279和SSD1289在封裝時(shí)定位標(biāo)記相同，也是為了兼容的目的。

這樣一來，SSD127X和SSD128X驅(qū)動的面板就可以設(shè)計(jì)為統(tǒng)一的平臺。SSD127X支持18bit RGB SPI接口，而SSD128X同時(shí)支持18/16/9/8 bit系統(tǒng)接口和18/16/6 bit RGB接口。SSD128X還帶有內(nèi)置RAM，因此對于芯片尺寸的優(yōu)化有著更高的技術(shù)要求?？蛻粢苍S現(xiàn)在會考慮到經(jīng)濟(jì)性從而選擇沒有RAM的純RGB接口方案，或是選擇內(nèi)置RAM方案來獲得圖像控制功能。

Mini-RGB接口

除了兼容設(shè)計(jì)之外，還有專為手機(jī)API （應(yīng)用程序接口）設(shè)計(jì)的中間平臺方案。業(yè)界現(xiàn)有許多高速串行接口（HSSI）標(biāo)準(zhǔn)，但目前還不是全部都能很好地為手機(jī)應(yīng)用服務(wù)。為了滿足簡化基帶系統(tǒng)和顯示模組之間連接這樣的特別需求，Solomon Systech推出了一種mini-RGB接口，面向手機(jī)系統(tǒng)中的靈活連接應(yīng)用。第一款解決方案包括SSD1270 mini-RGB控制器和帶有mini-RGB接口的SSD1276單片QCIF+ TFT驅(qū)動器。

SSD1270是一款mini-RGB橋芯片，支持與帶有TTL接口的顯示器件之間的短距離有效通信傳輸。SSD1270可用于簡化主機(jī)處理器和顯示設(shè)備間的連接以降低成本，支持最高262K色的雙顯示面板。SSD1270控制器通過SSD1276和串行接口分別與主/輔顯示設(shè)備連接，同時(shí)支持6路數(shù)據(jù)傳輸。SSD1270還內(nèi)置了DC-DC轉(zhuǎn)換器和電壓發(fā)生器以產(chǎn)生驅(qū)動顯示設(shè)備所必須的電壓，最大程度地節(jié)省了外圍器件數(shù)目。接口工作電壓為1.4V到3.0V，并可工作于低功耗備用模式進(jìn)一步降低功耗。

SSD1276是一款精簡的增強(qiáng)型QCIF+ 驅(qū)動器，支持傳統(tǒng)的18bit RGB并行SPI接口，另外還 帶有mini-RGB接口。SSD1276把電源電路、門驅(qū)動電路和電流驅(qū)動器集成到一塊芯片中，可用來驅(qū)動分辨率為176RGBx220的262k色TFT顯示面板。SSD1276同樣內(nèi)置有DC-DC轉(zhuǎn)換器和電壓發(fā)生器，提供驅(qū)動所需的電壓并簡化外圍器件。TFT顯示計(jì)數(shù)電極由一個(gè)通用電壓發(fā)生電路驅(qū)動，同時(shí)還集成了Gamma控制電路，該電路可以由軟件命令來調(diào)節(jié)和控制，從而提供最大程度的靈活性和優(yōu)化的顯示質(zhì)量。SSD1276還提供一個(gè)串行接口，用于控制輔助顯示驅(qū)動器。

Mini-RGB接口的優(yōu)勢

1. 減少數(shù)據(jù)傳輸通路

SSD1270能夠在較少的信號通路上實(shí)現(xiàn)更高速的數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)降低系統(tǒng)功耗。通過6條信號線傳輸數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)更加靈活的設(shè)計(jì)，尤其適用于翻蓋手機(jī)應(yīng)用。

2. 低功耗和EMI噪聲

由于采用了公司專門研發(fā)的串行傳送技術(shù)，Mini-RGB能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗的通信連接，同時(shí)，通過減少交換數(shù)據(jù)和雙速率傳送（DDR）機(jī)制也使得EMI噪聲降低。與此同時(shí)，mini-RGB還采用了分散速率控制的低電壓傳輸信道，解決了TTL接口設(shè)計(jì)中的EMI問題。因此mini-RGB非常適用于手機(jī)應(yīng)用中的高LCD分辨率和簡化EMI設(shè)計(jì)。

3. 通過同一接口兩個(gè)顯示屏

SSD1270可用作基帶處理器的唯一接口，同時(shí)控制主輔兩個(gè)顯示模組，通過RGB/SPI接口控制RGB數(shù)據(jù)和命令控制數(shù)據(jù)的傳輸接口。主輔顯示設(shè)備的驅(qū)動切換由軟件和硬件引腳設(shè)置來決定。它是通過較少的信號線控制顯示模組的有效方案，接口控制也最簡單。

本文小結(jié)

手機(jī)TFT-LCD技術(shù)的發(fā)展趨勢是更高的分辨率，更好的顯示質(zhì)量和更大的顯示面板。為了滿足這些需求，Solomon Systech開發(fā)了一系列具有高級特性的單芯片手機(jī)顯示控制器，并采用了mini-RGB接口等創(chuàng)新技術(shù)。這些產(chǎn)品被引入業(yè)界，為手機(jī)設(shè)計(jì)公司提供了模組間通信的優(yōu)化方案。