手机TFT-LCD技术显示驱动解决方案分析

当今的手机功能越来越趋于多样化，已经不再仅仅是一种简单的通信工具。人们在消费电子">消费电子市场上选购手机时很容易就能找到一款带有QVGA TFT-LCD显示屏和200万象素数码相机的智能手机。一部手机可能又同时是 MP3、 DSC、 PDA和 PMP，甚至是便携式电视。要支持这么多功能，手机显示屏的作用不容小视。

要开发用于手机的增强型显示屏，需要解决两个主要问题。首先要提高显示单元的响应速度和显示效果从而支持视频业务。这也是大多数手机显示屏选用TFT-LCD的原因，就是利用其更快的响应速度和更好的显示质量。其次，显示单元和手机系统电路之间的通信连接也很关键，关系到整个显示系统的总体效率和质量。

为了满足这些需求，市场上出现了一系列具有较高竞争力和灵活性的单芯片TFT LCD驱动控制器产品，这些平台级的解决方案包括Solomon S ystech公司的QCIF+分辨率显示控制模组SSD1278和SSD1288，以及 QVGA分辨率显示控制模组SSD1279和SSD1289。它们可用来设计辅助视频接口和系统接口使用同一个显示面板的兼容解决方案，用户能够在最短的研发时间里为其专门的应用灵活地选择最有效的方案。

使用同一个LCD面板的兼容方案

在QCIF+ （176RGBx220）和QVGA （240RGBx320）等较高显示分辨率或其它更高分辨率的场合，都有一个强大的基带系统通过RGB并行接口或者 CPU并行接口传输数据、交互控制命令。 RGB并行接口的驱动器一般不带有RAM，图像是实时显示的。而传统CPU并行接口的驱动器中则内置了RAM存储器，支持图像控制功能，可以实现某些图像显示效果。为了同时满足两种情况的通信需求，人们提出了两种接口共用LCD面板的兼容方案，优化了IC系统的成本。

有两种方案能够实现兼容设计：IC侧布局设计和面板侧布局设计。Solomon Systech的QCIF+驱动方案属于前者，其新发布的SSD1288驱动芯片由于采用了更先进的制造工艺，裸片尺寸小于现有的SSD1278，SSD1288的设计重用了SSD1278的布局，使得两款芯片可以驱动同一LCD面板。所谓先进的制造工艺，指的是在保证焊接质量的前提下通过在工业标准允许的范围内优化焊点的大小。这使得SSD1288和SSD1278的应用可以互换，对于模组设计者来说是透明的，只需注意芯片尺寸上的差异即可。

另一种兼容设计方案是调整面板电路布局设计，例如Solomon Systech公司的QVGA方案。在这个方案里，输入信号、SSD1279和SSD1289驱动IC的特定输出信号被放置在相同X坐标位置，但Y坐标不同。这时面板上的ITO引脚布局如图2所示，该应用通过ITO连线使得两颗IC都可应用在同一个面板设计中。值得注意的是SSD1279和SSD1289在封装时定位标记相同，也是为了兼容的目的。

这样一来，SSD127X和SSD128X驱动的面板就可以设计为统一的平台。SSD127X支持18bit RGB SPI接口，而SSD128X同时支持18/16/9/8 bit系统接口和18/16/6 bit RGB接口。SSD128X还带有内置RAM，因此对于芯片尺寸的优化有着更高的技术要求。客户也许现在会考虑到经济性从而选择没有RAM的纯RGB接口方案，或是选择内置RAM方案来获得图像控制功能。

Mini-RGB接口

除了兼容设计之外，还有专为手机API （应用程序接口）设计的中间平台方案。业界现有许多高速串行接口（HSSI）标准，但目前还不是全部都能很好地为手机应用服务。为了满足简化基带系统和显示模组之间连接这样的特别需求，Solomon Systech推出了一种mini-RGB接口，面向手机系统中的灵活连接应用。第一款解决方案包括SSD1270 mini-RGB控制器和带有mini-RGB接口的SSD1276单片QCIF+ TFT驱动器。

SSD1270是一款mini-RGB桥芯片，支持与带有TTL接口的显示器件之间的短距离有效通信传输。SSD1270可用于简化主机处理器和显示设备间的连接以降低成本，支持最高262K色的双显示面板。SSD1270控制器通过SSD1276和串行接口分别与主/辅显示设备连接，同时支持6路数据传输。SSD1270还内置了DC-DC转换器和电压发生器以产生驱动显示设备所必须的电压，最大程度地节省了外围器件数目。接口工作电压为1.4V到3.0V，并可工作于低功耗备用模式进一步降低功耗。

SSD1276是一款精简的增强型QCIF+ 驱动器，支持传统的18bit RGB并行SPI接口，另外还 带有mini-RGB接口。SSD1276把电源电路、门驱动电路和电流驱动器集成到一块芯片中，可用来驱动分辨率为176RGBx220的262k色TFT显示面板。SSD1276同样内置有DC-DC转换器和电压发生器，提供驱动所需的电压并简化外围器件。TFT显示计数电极由一个通用电压发生电路驱动，同时还集成了Gamma控制电路，该电路可以由软件命令来调节和控制，从而提供最大程度的灵活性和优化的显示质量。SSD1276还提供一个串行接口，用于控制辅助显示驱动器。

Mini-RGB接口的优势

1. 减少数据传输通路

SSD1270能够在较少的信号通路上实现更高速的数据传输，同时降低系统功耗。通过6条信号线传输数据能够实现更加灵活的设计，尤其适用于翻盖手机应用。

2. 低功耗和EMI噪声

由于采用了公司专门研发的串行传送技术，Mini-RGB能够实现低功耗的通信连接，同时，通过减少交换数据和双速率传送（DDR）机制也使得EMI噪声降低。与此同时，mini-RGB还采用了分散速率控制的低电压传输信道，解决了TTL接口设计中的EMI问题。因此mini-RGB非常适用于手机应用中的高LCD分辨率和简化EMI设计。

3. 通过同一接口两个显示屏

SSD1270可用作基带处理器的唯一接口，同时控制主辅两个显示模组，通过RGB/SPI接口控制RGB数据和命令控制数据的传输接口。主辅显示设备的驱动切换由软件和硬件引脚设置来决定。它是通过较少的信号线控制显示模组的有效方案，接口控制也最简单。

本文小结

手机TFT-LCD技术的发展趋势是更高的分辨率，更好的显示质量和更大的显示面板。为了满足这些需求，Solomon Systech开发了一系列具有高级特性的单芯片手机显示控制器，并采用了mini-RGB接口等创新技术。这些产品被引入业界，为手机设计公司提供了模组间通信的优化方案。