Σχεδίαση βασικών κυκλωμάτων οδήγησης ενός πίνακα οθόνης, τεχνολογίας υγρών κρυστάλλων, με τη χρήση τρανζίστορ λεπτών υμενίων πολυκρυσταλλικού πυριτίου
Creators: name: Προδρομίδης, Ιωάννης Αζαρία
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2007
Subjects: Οθόνη υγρών κρυστάλλων (Liquid crystal display LCD)
Τρανζίστορ λεπτού υμενίου (Thin film transistor)
AMLCD ενεργητική διευθυνσιοδότηση (Active matrix, AM)
Κυκλώματα οδήγησης μιας AMLCD (AMLCD drivers)
Αναλογικό κύκλωμα οδήγησης (Analog driver circuit)
Προσομοίωση στο Hspice (Hspice simulation)

description: Στην παρούσα διπλωματική εργασία, γίνεται μια μελέτη πάνω στα περιφερειακά κυκλώματα οδήγησης μιας οθόνης υγρών κρυστάλλων (Liquid Crystal Display, LCD) και πιο συγκεκριμένα μιας LCD με ενεργή διευθυνσιοδότηση (Active Matrix LCD, AMLCD), η οποία χρησιμοποιεί τρανζίστορ λεπτών υμενίων πολυκρυσταλλικού πυριτίου (Poly-Silicon Thin Film Transistors, Poly-Si TFTs).Αρχικά, γίνεται μια αναδρομή πάνω στην πορεία εξέλιξης των LCDs, από το ξεκίνημά τους, πριν από 40 περίπου χρόνια, μέχρι σήμερα, και περιγράφονται οι αρχές λειτουργίας τους. Έπειτα, εξετάζεται λεπτομερώς η τεχνολογία των Poly-Si TFTs, παραθέτοντας τα προβλήματα (μεταβολές της τάσεως κατωφλίου και της ευκινησίας των φορέων στο κανάλι, από τρανζίστορ σε τρανζίστορ) που προκύπτουν στο σχεδιασμό κυκλωμάτων με τη χρήση της συγκεκριμένης τεχνολογίας, λόγω των ιδιαιτεροτήτων της.Συγκεκριμένα, το κύκλωμα που προτείνεται και εξετάζεται είναι ένας αναλογικός Driver που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε γρήγορες AMLCDs εφαρμογές, παρουσιάζοντας ανοχή στις μεταβολές της τάσης κατωφλίου των τρανζίστορ του. Επίσης, περιγράφεται η διαδικασία κατασκευής όλων των τμημάτων μιας AMLCD και γίνεται μια προσπάθεια να περιγραφούν τα περιφερειακά κυκλώματα μιας AMLCD σε κυκλωματικό επίπεδο. Αρχικά δίνεται η βασική τοπολογία των περιφερειακών κυκλωμάτων και στη συνέχεια η τοπολογία αυτή τροποποιείται για να καλύψει τις ανάγκες στα σήματα ελέγχου που χρησιμοποιεί ο προτεινόμενος αναλογικός Driver. Τέλος, ακολουθούν προσομοιώσεις των περιφερειακών κυκλωμάτων στο HSPICE που επαληθεύουν τη σωστή λειτουργία τόσο αυτών, όσο και του αναλογικού Driver.
description: In this thesis, peripheral driving circuits of a Liquid Crystal Display (LCD) are studied and more specifically Active Matrix LCD (AMLCD) which uses Poly-Silicon Thin Film Transistors (Poly-Si TFTs). At the beginning, the progress in LCDs and their principles since today, are demonstrated. Then, Poly-Si TFT technology is described in detail, indicating the difficulties that involve threshold voltage and mobility of the carrier's variations from transistor to transistor, after their fabrication in circuits.More specifically, a new analogue Driver for use in AMLCD fast applications is proposed as TFT circuit, having tolerance in the threshold voltage variation of its transistors. In addition, the fabrication process of an AMLCD is described, including its peripheral driving circuits in tranzistor level. At first, the basic topology of the peripheral circuits is given and afterwards this topology is modified to meet the signal control needs of the proposed analogue Driver.Finally, simulations in HSPICE are conducted in order to verify the fine operation of the peripheral driving and analogue Driver circuits.