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驅動IC是一種集成電路芯片,用于控制LCD面板和AMOLED面板的開關和顯示方式。隨著面板顯示分辨率和數(shù)據(jù)傳輸速度的提高,對驅動器IC的要求也越來越高。
我們常見的,α-si 類型的LCM模組一般搭配兩種類型IC,Source & Gate IC——Gate Driver IC連接至晶體管之Gate端,負責每一列晶體管的開關,掃描時一次打開一整列的晶體管。當晶體管打開(ON)時,Source Driver IC才能夠逐行將控制亮度、灰階、色彩的控制電壓透過晶體管Source端、Drain端形成的通道進入Panel的畫素中。因為Gate Driver IC負責每列晶體管的開關,所以又稱為Row Driver或Scan Driver。當Gate Driver逐列動作時,Source Driver IC負責在每一列中將數(shù)據(jù)電壓逐行輸入,因此又稱為Column Driver或Data Driver。
完全分離型顯示驅動芯片方案,TCON+Source IC+Gate IC
在完全分離型芯片架構中,TCON立于Driver IC設計在PCB上,Source IC和Gate IC分別綁定在玻璃側邊和底部。TCON輸出Display Data、Source Control和Gate Control信號,通過PCB、FPC和玻璃基板走線,分別傳輸給Source IC和Gate IC。Source IC和Gate IC分別通過玻璃基板走線向Display Area(顯示區(qū)域)傳輸電壓信號驅動顯示面板工作。
顯示面板驅動芯片類型通常由面板設計規(guī)格決定,而面板設計規(guī)格源于下游市場及客戶的需求。一款顯示面板是選擇使用整合型驅動芯片方案還是分離型驅動芯片方案,通常在面板設計初期就會決定,一旦面板設計定型后,相應的面板驅動芯片架構也隨之確定。
以上三種架構在玻璃基板走線以及芯片綁定連接的Pin腳設計均完全不同,每一種面板設計架構對應一種芯片,即或是分離型芯片,或是整合型芯片。分離型芯片(包括TED芯片)適配的面板,無法用單芯片替代,反之亦然。
受應用場景、客戶需求的影響,單芯片產品與分離型芯片產品的技術路線存在較大差異。單芯片架構需整合數(shù)字電路、模擬電路、算法軟件等,相比分離型芯片要投入較多資源、人力滿足高整合、低功耗、抗干擾等多個設計規(guī)格;而在模擬電路設計方案、通信接口協(xié)議、系統(tǒng)架構等方面,整合型芯片與分離型芯片的設計方案均存在明顯差異。所以DDIC企業(yè)一般需搭建立研發(fā)團隊開展整合型、分離型的研發(fā)工作,資源、人力成本投入高。行業(yè)內惟有個別企業(yè),能在小尺寸(移動終端)、大尺寸兩個領域同時擁有先發(fā)優(yōu)勢。
顯示驅動芯片(Display Driver Integrated Circuit,簡稱DDIC)的主要功能是控制OLED顯示面板。它需要配合OLED顯示屏實現(xiàn)輕薄、彈性和可折疊,并提供廣色域和高保真的顯示信號。同時,OLED要求實現(xiàn)比LCD更低的功耗,以實現(xiàn)更高續(xù)航。
DDIC通過電信號驅動顯示面板,傳遞視頻數(shù)據(jù)。DDIC的位置根據(jù)PMOLED或AMOLED有所區(qū)分(PM和AM的區(qū)分見下文詳述):
如果是PMOLED,DDIC同時向面板的水平端口和垂直端口輸入電流,像素點會在電流激勵下點亮,且可通過控制電流大小來控制亮度。
至于AMOLED,每一個像素對應著TFT層(Thin Film Transistor)和數(shù)據(jù)存儲電容,其可以控制每一個像素的灰度,這種方式實現(xiàn)了低功耗和延命。DDIC通過TFT來控制每一個像素。每一個像素由多個子像素組成,來代表RGB三原色(R紅色,G綠色,B藍色)。
TFT上面的一個一個的像素的電壓的值(或者是On狀態(tài)的時間占空比),以掃描的方式按照一定的時間節(jié)奏一個一個的傳輸。
OLED的DDI和LCD的還不一樣,尤其是大屏電視的OLED DDIC。因為LTPS(Low Temperature Poly-Silicon,簡稱為p-Si)材質的不均一,屏幕越大,信號到達TFT各個角落的時間的差異就越大,那么畫面就會出現(xiàn)意想不到的撕裂的現(xiàn)象。所以的OLED DDI里面可以儲存一張自己驅動的TFT的不均一性的照片,然后根據(jù)具體的不均一性的情況來對信號進行調整。
另外還需要有一個負責分配任務給它們的芯片,叫做Timing Controller,簡稱T-CON。一般情況下,T-CON是顯示器里面復雜的芯片,也可以看做是顯示器的“CPU"。它主要負責分析從主機傳來的信號,并拆解、轉化為Source/Gate IC可以理解的信號,再分配給Source/Gate去執(zhí)行,T-CON具有這種功能是因為T-CON具有Source/Gate沒有的控制時間節(jié)奏的能力,所以叫Timing Controller。越來越高的分辨率、刷新率和色深都對T-CON的處理能力以及前后各種接口的信息傳輸能力提出了挑戰(zhàn)。
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