驅(qū)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(guān)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(qū)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(fù)責(zé)每一列晶體管的開關(guān),掃描時一次打開一整列的晶體管。當(dāng)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(fù)責(zé)每列晶體管的開關(guān),所以又稱為Row Driver或Scan Driver。當(dāng)Gate Driver逐列動作時,Source Driver IC負(fù)責(zé)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。
GIA(Gate Driver in Array)技術(shù), 使用GIA電路取代Gate IC, 將Gate IC和Source IC進行整合。只需要Source driver IC即可驅(qū)動Panel。
TFT panel驅(qū)動架構(gòu)介紹
TFT驅(qū)動系統(tǒng)三部分:Timing controller,Source driver,Gate driver;
Tcon:Timing controller 時序控制,接受顯示主控芯片的LVDS數(shù)據(jù),控制gate driver IC 和 source driver IC實際驅(qū)動LCD panel;
Gamma reference voltages:Gamma參考電壓 ,gamma產(chǎn)生的V0~V10作為基準(zhǔn)電壓,Source Driver IC內(nèi)部繼續(xù)分壓產(chǎn)生64階灰度reference voltages;
Vcom reference voltage:Vcom 參考電壓
Column Drivers:列驅(qū)動器(Source Driver 驅(qū)動器)
Row Drivers:行驅(qū)動器(Gate Driver 驅(qū)動器)
DC/DC converter:直流轉(zhuǎn)換電源,提供 Gate Driver IC, Gamma,Source driver需要的正負(fù)高電壓,數(shù)字工作電壓
部分分離型顯示驅(qū)動芯片方案,TED+Gate IC
該方案將TCON和Source IC整合為一顆TED IC,Gate IC為立芯片,系統(tǒng)主控芯片通過FPC輸入System Data, TED IC中TCON模塊對數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換后在芯片內(nèi)部輸入給Source模塊,同時通過玻璃走線將Gate Control信號輸入Gate IC。TED IC和Gate IC分別通過玻璃走線向Display Area傳輸信號。該方案對驅(qū)動芯片進行了部分整合,但距離單芯片解決方案仍有較大差距。
該方案主要在中尺寸顯示面板發(fā)展早期出現(xiàn),大部分使用LVDS接口,并且使用該TED IC均需要搭配其特定的Gate IC使用。目前主要在低端應(yīng)用市場如汽車后裝市場流通。
顯示面板驅(qū)動芯片類型通常由面板設(shè)計規(guī)格決定,而面板設(shè)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(qū)動芯片方案還是分離型驅(qū)動芯片方案,通常在面板設(shè)計初期就會決定,一旦面板設(shè)計定型后,相應(yīng)的面板驅(qū)動芯片架構(gòu)也隨之確定。
以上三種架構(gòu)在玻璃基板走線以及芯片綁定連接的Pin腳設(shè)計均完全不同,每一種面板設(shè)計架構(gòu)對應(yīng)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(yīng)用場景、客戶需求的影響,單芯片產(chǎn)品與分離型芯片產(chǎn)品的技術(shù)路線存在較大差異。單芯片架構(gòu)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(shè)計規(guī)格;而在模擬電路設(shè)計方案、通信接口協(xié)議、系統(tǒng)架構(gòu)等方面,整合型芯片與分離型芯片的設(shè)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(nèi)惟有個別企業(yè),能在小尺寸(移動終端)、大尺寸兩個領(lǐng)域同時擁有先發(fā)優(yōu)勢。
一旦加上電壓,這個電容是可以保存能量的,在電壓再次回到這一條線的像素上之前,電容會釋放自己保存的電壓來保持像素的亮度。這樣,整體的亮度就會得到大幅提升。其次,每個像素的開關(guān)起到一個門檻的作用,這樣,如果一個像素被加上電壓點亮,給相鄰的像素帶來一丟丟影響,因為門檻的存在,這一丟丟的影響是不能點亮相鄰的像素的。
這種方式就做做Active Matrix(AMOLED的AM就是Active Matrix的縮寫)。
AM的好處當(dāng)然是大大的,但是這樣的成本就是TFT的結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜,1080P的分辨率就不僅僅是600多萬個電氣元件了,像OLED那種每個像素需要至少五、六個晶體管的,豈不是少也要3000多萬個晶體管?如果是4K分辨率呢?
COF(Chip On Film),是將DDIC間接通過粘合薄膜(Adhesive Thin Film)粘合在柔性塑料基板(Plastic Substrate)以實現(xiàn)柔性顯示屏,例如OLED。
COP(Chip On Plastic)是將DDIC直接固定在柔性塑料基板上(Plastic Substrate)。
隨著柔性屏發(fā)展,為了提高屏占比(screen to body ratio),DDIC的COF(chip on film)封裝技術(shù)應(yīng)運而生。
那么在COF封裝中,TFT薄膜晶體電路的基材也是玻璃,但是與COG不一樣的是,驅(qū)動電路集成到了FPC軟板上,所以下border部分只需要預(yù)留出一個bonding的區(qū)域給FPC和TFT連接,這樣能將下border的厚度減少1.5mm左右,如下圖所示。目前,各大廠商的非旗艦安卓機基本都是采用COF封裝形式。