TFT－LCD像素與背光異步掃描控制電路設計

蔡明雄

（湄洲灣職業技術學院，福建 莆田351254）

0 引言

TFT－LCD采用掃描背光的方式，可以解決液晶響應慢而造成的運動圖像拖尾現象［1－3］，但傳統CCFL背光的性能問題以及因掃描背光而造成的畫面閃爍問題，使得大部分生產商和研究機構放棄背光掃描技術。根據LED背光電壓低、電流小、響應速度快的特點，提出并設計了一種液晶面板像素與背光異步掃描的控制電路，控制LED背光掃描的相位始終滯后于LCD像素掃描相位半個幀周期，從而避免因掃描背光而造成的畫面閃爍現象。

1 硬件設計

1.1 液晶面板與LED背光結構示意圖

如圖1所示，將LCD面板水平分為N塊區域，背光由N條水平LED燈組成，與面板的N塊區域一一對應。

圖1 液晶面板與水平背光條燈

1.2 背光控制電路組成

1.2.1 背光控制電路組成方框圖

如圖2所示，控制電路由背光地址計數器、背光地址解碼器、開關陣列和LED燈組組成。

圖2 LED背光控制電路方框圖

1.2.2 背光控制電路原理圖

如圖3所示，U1是AT89S52單片機，組成背光地址計數器；LCD的幀同步信號STV由P3.2輸入，作為內部計數器T0的門控信號；LCD的行像素寫入允許信號DE由P3.4、P3.5輸入，作為內部計數器T0、T1的計數脈沖；由P0口的0～5腳經上拉電阻RP1輸出6位背光地址信號。由U3A（74HC139，2－4線譯碼）與4片CD4514（4－16線譯碼，圖中的U2為其中一片）組成6－64線背光地址解碼電路，輸出64線背光控制信號。由8片M54562（達林頓陣列，圖中的U4、U5為其中兩片）驅動64塊LED背光燈條。電路中，邏輯電路的電源為＋5V，模擬電路的電源為＋12V。

圖3 背光控制電路原理圖

2 軟件設計

設LCD的水平像素為Q，那么半個幀周期掃描的行數為Q／2；……