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GIA(Gate Driver in Array)技術(shù), 使用GIA電路取代Gate IC, 將Gate IC和Source IC進(jìn)行整合。只需要Source driver IC即可驅(qū)動(dòng)Panel。
TFT panel驅(qū)動(dòng)架構(gòu)介紹
TFT驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)三部分:Timing controller,Source driver,Gate driver;
Tcon:Timing controller 時(shí)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(shí)際驅(qū)動(dòng)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(dòng)器(Source Driver 驅(qū)動(dòng)器)
Row Drivers:行驅(qū)動(dòng)器(Gate Driver 驅(qū)動(dòng)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
顯示面板驅(qū)動(dòng)芯片類(lèi)型通常由面板設(shè)計(jì)規(guī)格決定,而面板設(shè)計(jì)規(guī)格源于下游市場(chǎng)及客戶(hù)的需求。一款顯示面板是選擇使用整合型驅(qū)動(dòng)芯片方案還是分離型驅(qū)動(dòng)芯片方案,通常在面板設(shè)計(jì)初期就會(huì)決定,一旦面板設(shè)計(jì)定型后,相應(yīng)的面板驅(qū)動(dòng)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(jì)均完全不同,每一種面板設(shè)計(jì)架構(gòu)對(duì)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(wú)法用單芯片替代,反之亦然。
受應(yīng)用場(chǎng)景、客戶(hù)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(mǎn)足高整合、低功耗、抗干擾等多個(gè)設(shè)計(jì)規(guī)格;而在模擬電路設(shè)計(jì)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(jì)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(tuán)隊(duì)開(kāi)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(gè)別企業(yè),能在小尺寸(移動(dòng)終端)、大尺寸兩個(gè)領(lǐng)域同時(shí)擁有先發(fā)優(yōu)勢(shì)。
大尺寸LCD驅(qū)動(dòng)IC的特點(diǎn)
,高電壓工藝。模擬電路中電壓越高,驅(qū)動(dòng)能力越強(qiáng),因此大尺寸LCD驅(qū)動(dòng)IC采用高電壓制造工藝,通常Source Driver IC為10~12V, Gate Driver IC更高,達(dá)40V。
第二,運(yùn)行頻率高。液晶顯示器的分辨率越來(lái)越高,這就意味著掃描列數(shù)的增加, Gate Driver IC不斷提高開(kāi)關(guān)頻率, Source Driver IC不斷提高掃描頻率。
第三,封裝工藝特殊。LCD驅(qū)動(dòng)IC通常綁定在LCD面板上,因此厚度盡可能地薄,通常采用高成本的TCP封裝。還有特別追求薄的,采用COG封裝,再有就是目前正在興起的COF封裝。
第四,管腳數(shù)特別多。Gate Driver IC少256腳, Source Driver IC少384腳。
第五,單一型號(hào)出貨量特別大。驅(qū)動(dòng)IC 單月平均出貨量高達(dá)1.5億片,而其中平均每個(gè)型號(hào)的出貨量達(dá)差不多在300萬(wàn)片左右。
一旦加上電壓,這個(gè)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(huì)釋放自己保存的電壓來(lái)保持像素的亮度。這樣,整體的亮度就會(huì)得到大幅提升。其次,每個(gè)像素的開(kāi)關(guān)起到一個(gè)門(mén)檻的作用,這樣,如果一個(gè)像素被加上電壓點(diǎn)亮,給相鄰的像素帶來(lái)一丟丟影響,因?yàn)殚T(mén)檻的存在,這一丟丟的影響是不能點(diǎn)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(xiě))。
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(wàn)個(gè)電氣元件了,像OLED那種每個(gè)像素需要至少五、六個(gè)晶體管的,豈不是少也要3000多萬(wàn)個(gè)晶體管?如果是4K分辨率呢?
而對(duì)于COP封裝,只能采用OLED屏幕,因?yàn)樵贠LED屏幕中,ITO的基材可以是玻璃,也可以是一種可彎折塑料。如果基材是塑料的話,可以將連接FPC和驅(qū)動(dòng)IC的基材部分實(shí)現(xiàn)彎折,從而只需要預(yù)留出點(diǎn)膠區(qū)域的寬度就行,這種情況下,下border能做到更薄
AMOLED DDIC進(jìn)階——集成觸摸控制器IC和顯示驅(qū)動(dòng)器IC TDDI
在觸控屏中集成觸控檢測(cè)和顯示更新功能涉及兩個(gè)方面:顯示面板疊層;控制觸控和顯示這兩種功能的IC。
TDDI解決方案的架構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)絕非微不足道。為了提高顯示噪聲管理和電容檢測(cè)性能,現(xiàn)在的新設(shè)計(jì)在觸控檢測(cè)功能和顯示更新功能之間實(shí)現(xiàn)了協(xié)調(diào)和同步。這樣的設(shè)計(jì)不再像立的疊層式顯示面板和外嵌式顯示屏那樣受到諸多限制,后者的觸控功能和顯示功能通常是相互立運(yùn)行的。
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