TFT显示器及其接口前言： TFT（ Thin Film Transistor ）显示器又名彩色液晶显示器、平板显示器继 CRT 以后它已成为在运算机和各类电子仪器中进展最快、受到普遍关注的最重要的显示设备最近几年来南韩、 台湾诸多厂家大举抢滩曾经被日本企业垄断的 TFT 制造业， 前不久联想电脑那么斥资 8 亿在 PC市场对 TFT 应用推波助澜竞争增进了 TFT 产品性能的提高和价钱的降低，传统的 CRT面临严峻的挑战在医疗电子仪器行业，从咱们公司业已进入的监护、查验、超声三个领域来看， TFT 显示的应用方兴未艾 1998 年公司率先在国内市场推出采纳彩色 TFT 显示器的监护仪，上市三年势头不减， 跟从者众 很难想象在监护仪市场 CRT尔后还有长久的生存空间， 监护仪新产品的目标理所固然锁定在 TFT而在血细胞分析仪、生化分析仪、 B 超等方才起步的产品中，咱们尚没有采纳 TFT，但竞争对手或许已经在策划采纳 TFT 推出新产品以博得客户本文拟从应用角度，对 TFT显示器的类型和接口特性加以介绍一、 TFT 显示器的特点和要紧性能指标TFT 显示器以其轻、 薄的突出特点轻取 CRT的厚、重，连年以前这已是尽人皆知的事实。
但 TFT 在问世以后却长期不能普及，要紧缘故在于和 CRT相较其价钱太高而显示性能不及随着技术的进步，这种情形已经并正在发生全然性的转变1. 价钱TFT 屏的价钱适应上与显示分辨率和显示尺寸成正比随着制造技术的成熟，是不是主流品种成了确信 TFT 价钱的重要因素近期已显现以 15“为主流品种、尺寸越小价钱越高的走势准确地说应当是越靠近主流，价钱下降幅度越大 15“ TFT的售价比去年同期已下跌 50%左右，使其作为 PC配件进入寻常百姓人家成为可能，从而也从全然上打破了 TFT 本钱高、只有高级医疗电子仪器才利用的老生常谈2． 功耗和 EMCTFT 的功耗比 CRT大大降低，通常在 20W以下， EMC性能也有本质性的提高在绿色环保和健康概念日趋深切人心的社会、 人文条件下， 这些都成为 CRT无可比拟的亮点 听说在欧洲已经公布了某些针对电脑显示器的强制性标准， 诸如多大尺寸的显示器功耗不得超过量少瓦等，从全然上有助于 TFT将 CRT扫地出门3． 尺寸（ Active Area ）和分辨率（ Resolution ）在设计新产品选型时， TFT 屏的尺寸和分辨率应依照仪器预定的功能和用途、市场的流行趋势划定一个范围。
TFT 屏常见有、、八、、、 1 五、 17“等不同尺寸各厂家的 TFT 屏在有效显示面积和安装尺寸上并非统一， 这一方面增加了选型的灵活性， 另一方面也带来了尔后改型的困难分辨率与尺寸有关，”往下多为320x240、~多为 640x480 和 800x600、以上多为 1024x768 CRT中 Dot Pitch 的概念一样适用于TFT 屏，它表示光点的纤细程度不同的地方在于 R、G、B 三个光点是左右相邻排列的，而CRT是聚焦在同一名置这一方面使TFT在灰阶指标上永久无法与CRT对抗，另一方面，使TFT从全然上解决了聚焦和几何失真的问题 应当注意 TFT 屏的显示分辨率不象 CRT那样要紧由驱动电路确信， 而是在制造时由Thin Film Transistor 的数量决定的通过设计驱动电路调整显示分辨率的适应性不能取得完全清楚的显示成效4． 亮度（ Brightness ）、对照度（ Contrast Ratio ）和视角（ Viewing Angle ）初期的 TFT 在亮度、 对照度和视角三个最重要的显示性能上无法与 CRT匹敌，使得它要紧在便携式仪器的狭小空间上生存。
SHARP公司以其把握了显示性能的技术优势得以在高级TFT市场独领风流现在僵局已经打破，许多制造商推出的新款 TFT屏已经能够知足大多数应用处合的需要其性能指标通常应在如下范围：2亮度 150~350 cd/m对照度 100~250 ： 1视角 水平≥ 45゜，垂直≥ 30゜TFT 屏的亮度已经能够超过 CRT且可不能造成灼伤，但太高的亮度可能会加速背光灯管的老化依照应用处合和仪器档次的不同，应适当操纵对某些指标的要求5． 灰阶在对图象显示要求较高的场合，如彩色超声设备， 其色彩的传神度与R、G、B 三色的灰阶是紧密相关的 粗略地讲，灰阶是描述显示的亮度随信号强度线形转变的指标一样来讲，TFT产品的灰阶特性远不及 CRT，以至于大多数 Data Sheets 不提供详细的灰阶指标，选型时需要提交给专门的测试机构作出评判6． 响应时刻和余晖在显示活动图象和波形的场合，较慢的响应时刻会造成较长的余晖而破坏显示成效 TFT 屏的这一指标通常劣于 CRT，在设计选型时需加以注意其它指标还包括环境温度、寿命（要紧指背光灯管）、疵点数、省电特性等，此处不一一列出一、接口转换要点基于 FPGA 或一般数字部件设计的显示系统其基本形式为TTL/COMS 数字输出，可以直接驱动全数字接口TFT 屏。
对其它接口的 TFT 屏应以此为基础设计相应的转换电路1. 转换为 VGA接口正规的方法是采用调色盘芯片，如Trident 公司的 TDK8001 调色盘内带一个颜色查找表，把输入的2 进制编码转换为 R、 G、 B 分量，再通过三路D/A 转换器，转换成 VGA 标准的模拟输出信号当对颜色的种类和精度要求较低时，可以采用简单的电阻网络，把数字电压变成加权电流直接驱动端口负载 此时应注意阻抗的匹配、 输出端口的驱动能力，必要时应串联二极管避免电流回流2. 转换为 LDVS接口NS 公司的 DS90CF363A 是全数字接口转换为 LVDS 接口的专用器件支持 20~65Mhz 的点时钟， 可用于 VGA 、SVGA 、XGA 等多种分辨率 设计中要注意布板和输出端阻抗的匹配数字信号一侧的引线要尽量短捷，信号间以地线隔离输出端应提供 100Ω的负载阻抗，当TFT 屏一侧的 LVDS 接口为自行设计时尤其要注意1. 转换为 TV 接口Averlogic 公司的 AL128 是用于 TV 接口转换的即插即用型专用芯片它即可以用于全数字接口到 TV 接口的转换，也可以用作 VGA接口到 TV 接口的转换。
该芯片功能复杂，根据不同对象还需配置其它外围元器件由于缺少设计实践，此处不枉加评说二、几种接口的性能比较在监护产品近年来的设计实践中，我们接触到的TFT 屏有数十种之多 由于 TFT 屏的质量、性能、价格在整机设计中举足轻重、其接口类型较为繁杂，有必要归纳、比较如下，供大家今后在产品设计选型时参考表 6 各种不同接口TFT 屏的性能比较接口类连线连线距设 计 难屏售价可选品种兼容性型数离电磁辐射度全数字多短严重易中多中VGA少中一般中高中优LVDS中长轻易中中中TV中中一般难低少差1． LVDS （低压差分信号）接口低压差分信号能够有效抑制共模干扰，适合于做远距离传输由于信号的 P-P 值通常仅为几十毫伏，EMI 辐射干扰小，是一种新兴的接口信号目前已有多家厂商推出显示专用的 LVDS 接口芯片，片内带有数字锁相环，把多路全数字显示信号调制成高频信号，以达到缩减传输线的目的但目前尚无 LVDS 显示接口的专用标准，致使 TFT 制造商各行其是，接插件互不兼容 表 3 列出两个不同厂家的 TFT 屏的 LVDS 接口概念以资对照由于他们采纳类似的接口器件，信号本身并无显著不同表 3 LVDS 接口概念符号定义脚号 [6]脚号 [7]符号定义脚号 [6]脚号 [7]RxIN0-0 通道负输入55RxCLK-时钟输入 -1114RxIN0+0 通道正输入66RxCLK+时钟输入 +1215RxIN1-1 通道负输入78VDD电源1,21,2RxIN1+1 通道正输入89RxIN2-2 通道负输入911GND地3,4,13,143,4,7,10,13,16,19,20RxIN2+2 通道正输入1012[6] 14Pin DF19L-14P-1H ，参见 SAMSUNG LTN104S2-L01[7] 20Pin HRS DF19K-20P-01H ，参见 UNIPAC UB084S01[8] VCC 是 TFT 屏数字接口电源，一样为，背光驱动电源需另外提供2． TV （ NTSC/PAL ）接口TV 接口即作为电视信号传输标准的 NTSC 或 PAL 制信号接口。
采纳这种接口的 TFT 屏一般是针对汽车电视、 DVD 等消费类电子产品设计的，分辨率和其它显示性能较低，本钱也较低，但 TV 接口的电子线路却比较复杂，包括信号转换和电源电路，宜采纳专用芯片以简化设计典型的 TV 接口概念如表 4 所示表 4 TV 接口概念 [9]符号 定义 脚号 符号 定义 脚号/HSY 水平同步 1 VSH 源驱动器电源 11FRP视频极性转换2GND地12CSY复合同步3CKCI/O 选择13VGH门驱动高压4/VSY垂直同步14VGL门驱动低压5PSI解码器同步脉冲15VB兰色6PSCDC/DC 同步脉冲16VR红色7VIY同步计数器复位17VG绿色8U/D上下镜像18GND地9R/L左右镜像19VDD控制器电源10NPNTSC/PAL 选择20[9] 参见 PRIME VIEW P64AN2AP04一、 TFT 显示器的类型从应用的角度来看，可以按接口的不同将 TFT 显示器划分为四种类型1． TTL/CMOS 全数字接口这种信号的特点是从驱动电路到 TFT 屏之间的连接直接采用 TTL 或 CMOS 数字信号，不须做任何转换信号中包括权重不同的 R 、G 、B 颜色各 6 根，水平、垂直扫描信号各一根，还有显示时钟和显示控制信号各一根，再加若干电源线和信号地，用微型面贴D 型接插件连接。
常见有31 脚和41脚两种，如表1 所示表 1全数字接口定义符号定义脚号 [1]脚号 [2]符号定义脚号 [1]脚号[2]R0红（ LSB ）69B0蓝（ LSB ） 2029R1红710B1蓝2130R2红811B2蓝2231R3红913B3蓝2333R4红1014B4蓝2434R5红（ MSB ）1115B5蓝（ MSB ） 2535G0绿（ LSB ）1319CLK点时钟22G1绿1420HS水平同步34G2绿1521VS垂直同步45G3绿1623DENB显示使能2737G4绿1724R/L [4]左右镜像3038G5绿（ MSB ）1825U/D [4]上下镜像3141GND信号地1,5,12,19,16 1,3,6,7,8,12,16,17,18,22,26,27,28,32,36VCC [3]电源28,2939,40[1]31PinHRSDF9A-31P-1V ，参见 Prime ViewV16C6448AC， SharpLQ104V1DG11等[2]41Pin HRS DF9B-41P-1V ，参见LB121S1-A2， IMES M121-53DH等[3]VCC 是 TFT 屏数字接口电源，一般为5V 或，背光驱动电源需另外提供。
[4] 非必备功能18 根颜色信号支持 262144=2 18 种不同颜色，商家称为 “真彩 ”，以区别于其适当子集转换成的一般显示信号早期有些 TFT 屏仅提供 512 或 4096 种颜色，相应地使信号线减少为 13 根或 16 根，信号的定义是一致的以“真彩 ”为例，每一种颜色可提供 64 级灰阶，由驱动电路输出不同的编码实现但实际上，许多 TFT屏不能实现数字编码与颜色灰度之间的线形对应关系，在需要显示高质量图象时须加以评估数字接口的缺点是引线多、传输不便，辐射干扰严重，尤其不利于做机外长线传输2．VGA模拟接口严格地说来，并无真正的 VGA 接口的 TFT 屏，它是显示器终端制造商经二次开发为电脑提供的显示终端设备，使其可以方便的代换 VGA 接口的 CRT 显示器 VGA 标准属于模拟 / 数字混合制式，主要包括三根模拟颜色信号、一根数字水平扫描信号和一根数字垂直扫描信号颜色信号最大幅度约，配接 75Ω 负载电阻；扫描信号符合 TTL 电平标准 VGA 接口通常采用三排 15 脚 D 型接插件连接， 其定义如表 2 所示表 2 标准 VGA 接口定义符号定义脚号符号定义脚号Red Video红色视频1NC空脚9Green Video绿色视频2Digital Groud数字地10Blue Video兰色视频3Groud地11Ground地4Reserved保留12Self Test [5]自检5HS水平同步13Red Groud红色视频地6VS垂直同步14Green Groud绿色视频地7NC保留15Blue Groud 兰色视频地 8[5] 非必备功能电源未在 VGA 标准中定义，需另外配置，有直流、交流两种供电方式。
通常，屏内接口电路对标准 VGA （640x480 ）、 SVGA （800x600 ）和XGA（ 1024x768）提供全面支持它按TFT本身的分辨率对模拟接口信号采样，再将其还原为相应的全数字信号提供给TFT VGA接口标准解决了显示驱动电路与TFT屏内在分辨率不一致的问题，连线少、辐射干扰小， 传输距离可达数米缺点是两侧接口电路复杂导致成本提高，另外，对内在分辨率以外的信号不能保证显示的最佳清晰度。