摘要：随着液晶技术的日益成熟，液晶显示器件在信息显示技术中得到了越来越广泛的应用。由于液晶显示屏的低功耗、低电压和体积小等特点，在电子电路设计中被广泛的应用。本文对TFT液晶显示驱动电路与电源优化设计进行了探讨。
关键词：TFT；驱动电路；电源设计
随着科技的不断发展，我国液晶显示电路的设计也取得了长足的进步，并且在人们的生活中起到了不可缺少的作用。近年来，随着液晶显示技术的发展，薄膜晶体管的出现，弥补了传统液晶显示上存在的不足。同时，它对工作条件有着非常温和的要求，并且其体积相对来说也是大为缩小。薄膜晶体管在液晶显示中得到应用时，人们发现其工作亮度大，清晰度较高，因此，有必要对其进行更为深入的研究。
一、液晶显示技术概述
液晶显示技术是为应对越来越多的动态视频播放环境下应运而生，和以往的显示技术相比，将液晶显示技术应用到大型的显示设备，甚至是一些便携式的小型设备中去，可实现较好的响应度，能在一定程度上满足人们对播放的需求。在通信技术的不断推动下，液晶显示技术更是以一种前所未有的速度发展着。
TFT液晶显示技术弥补了传统液晶显示技术存在的不足，能实现高品质的动态图像播放，并且其分辨率大为增加。因此可看出，基于TFT上的液晶显示技术有着一般的液晶显示技术所没有的发展空间。随着智能手机得到普及，TFT的液晶显示技术更是在很大程度上扩展了其生存空间，并已被应用到智能手机的内部驱动电路上，成为显示的主流技术。不仅如此，TFT的液晶显示技术不仅能够应用于手机的显示屏，还能够用于多种电子设备的显示屏，具有极其广阔的发展前景。从驱动电路的原理上对TFT液晶显示技术进行分析，可发现这种驱动电路完全体现了电路集成化的思想，即将所有的控制电路包括液晶驱动电源的控制、电路，以及时序控制电路等控制电路集中到一块芯片上，体现了微型化的思想，减小了制造的成本，以及芯片所占用的面积，这种电压的制造工艺主要是采用混合电压的制造工艺，能够在极短的时间内实现大规模的电信号传递。
二、液晶显示单元工作机理
同一般液晶显示器相比，TFT液晶显示器导通比大，可靠性高，容易大面积化。其下玻璃基板上要配制上扫描线和寻址线，将其组合成一个个矩阵，在其交点上在制作TFT有源器件和象素电极。由于LCD面板本身并不发光，因此需要背光，液晶显示器就必须加上一个背光板，来提供一个高亮度，而且亮度分布均匀的光源。LCD实际上是打开来自其后面光源的光来表现其色彩，目前的常用背光源是CCFL或LED。图l所示为单个TFT显示象素的原理图。在图中，源极S为数据信号输入端，栅极G为扫描信号输入端，漏极P为场效应管输出端，X为液晶象素，C为补偿电容。当栅极G与源极S未被选通时，场效应管TFT处于截止状态，此时漏-源之间电阻为3.3×10"Ω，近似绝缘，液晶象素上没有电压，不能显示。当扫描线栅极C被选通，寻址线源极S也被同步选通时，薄膜场效应管TFT导通，导通电阻为1.4×IO6Ω，显示象素被信号写入，写入的信息电压由于补偿电容C和象素寄生电容的作用，停止写入后会自行保持一段时间。设定使其保持半帧，下半帧时，改变一下写入极性，就可以保证液晶处于交流驱动状态。
三、TFT液晶显示驱动电路的特点
1、实现了单片集成化。TFT中进行显示的驱动电路会将对时序进行控制的电路，以及液晶显示器中的电路进行集成化处理，将这些信息在一个芯片中进行处理，能对电路简单化，在工作人员对电路进行维护和检修中也更加方便，因此在实际运行中加强电路的实际应用稳定性，能够更好的保障电路工作进行。
2、有利于编程的实现。编程技术的应用是通过将外界的指令发送到硬件中，根据指令开始工作，将不同的电路系统控制内容在一个芯片中集中，通过曲线矫正采用多级控制方法，根据不同的系统特点将液晶显示屏中的各环节进行应用。
3、提高了驱动技术的应用范围。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆软件对硬件实现优化的过程是驱动，保证液晶显示器正常运行，充分对硬件效果进行发挥。在电路工作中采用细化工艺将RAM应用于其中，从而保证显示画面的质量以及工作中的频率，通过工艺的应用，对驱动实现扩大处理，保证显示器的清晰度。
四、显示驱动电路设计
1、LED背光源。在现代技术发展的背景下，背光源的选择更多采用了功率大、亮度高的LED技术，其中覆盖NTSC信号色谱的比例达到了100%，另外，在此种LED背光源中并没有采用水银材料，因此能够避免对周围的环境造成影响，另外采用LED背光还具备非常多优势，通过面板的大面积特点，能够将光源分成红、绿、蓝三种颜色，同时对颜色的温度能够实现调整。系统集中采用器件具备非常灵敏的响应机制，对频闪背光能够进行应用，驱动中通过电流和电压实现调节，因此对电源电路要进行相应处理。目前，很多微型的芯片采用升降压处理技术，产品中对此项技术的应用不断增加，在TFT-LCD中符合系统发展需求，另外不同的集成电压电源管理芯片也得到了推广。
2、国内驱动电路优化。LED照明方式在现代社会中已经非常普遍，驱动电路的实际要更加优化和完善，在LED的电流进行有线性的调节控制中对光源实现模拟，另外对PWM实现利用空间的设置和周期的调整。当前，国内很多电子公司通过LED驱动芯片的不同采用，有各自不同的发展，在选择驱动电路中要注意尽量选择一些大品牌的产品，另外对产品成本和质量要进行综合考虑，以下是国内外几种最为常用的驱动芯片型号：
1）国外产品。美国的MAX168XX系列，其电流输出为30A，电压的工作范围是4.75-28V，信号中通过PWM设置实现了更宽范围的亮度调整。美国TI-LM340X系列，其电流输出为3A，电压的工作范围是4.5-35V，驱动IC中为LM3402，此系统电流输出为1A。日本东芝-MP4021A，其包含了PFC内置系统，电压工作范围为90-264V，输入此范围之后，电压输出为36-42V，输出电流为420mA。
2）国内产品。美芯晟科技-MT7930。系统是一款能够实现驱动IC隔离效果的型号，电压输入范围在85-265V，同时能够恒流进行输出，能够对电流和输出功率实现调节。
3）台湾广鹏科技-AMC7150。AMC7150驱动能够应用在汽车或普通照明中，电压工作的输入为4-40V之间，电流驱动能够达到1.5A，输出功率24W。在各方面的技术满足要求前提下，IC产品在选择中主要是对价格和质量进行考虑，另外东芝以及德州仪器等设备从价格上来看就十分高昂，当然质量较好，我国国产的芯片成本较低，同时产品也得到了优化，因此可以根据需要进行更多的选择。
五、电源的优化设计
TFT电路显示中主要是对电源进行优化，因此从原理上就要进行研究和分析，对各种元器件的组成电路以及工作条件要不断增加熟悉度，从而实现优化设计电源系统，在优化过程中，电源设计中最为重要的就是对电路进行校正，实现对电路的行列控制，从而根据电路结构进行整体建模，并且完成建模后，要预测其所形成的各种效果，如果有工作需要，可以应用仿真系统实现验证工作。在液晶显示器中实现信号的强弱控制能够对质量实现控制，信号强能够避免显示器中出现雪花，保证更高的清晰度，从而提升信号的控制和管理，保证传输过程的稳定性，另外信号容易受到外界因素影响，因此要对此进行控制和管理，驱动电路中各项功能的实现，需要处理好信号和寄存器，保证系统工作效率的提升。
六、结语
随着经济的发展和进步，液晶显示技术取得了很大的技术提升，传统的液晶显示技术中存在一定问题限制了其发展，而薄膜晶体管对这些问题进行了弥补，能在最短时间中实现更大范围的生产和技术提升，随着薄膜晶体管的应用，在工作中所体现的各种优势不断被发现，在液晶显示中将薄膜晶体管应用于其中有重要的发展性意义。
参考文献：
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[3]刘岩.TFT-LCD驱动芯片内置电源电路IP核设计[J].信息通信，2015，（06）：85.
论文作者:朱文辉
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/7
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