功能介紹:
Timing controller:
(a)通過控制信號,協(xié)同Source driver,Gate driver按照正確的時序工作,驅動面板;
(b)數(shù)據(jù)信號的輸入并做相應處理后傳輸?shù)絪ource driver;
(c)內嵌基本圖像處理算法(FRC,Over Drive,BFI,Color Engine,Gamma Correction)等;
Source driver:
接受Timing controller的控制信號(Pol,TP,STH),將輸入數(shù)據(jù)信號轉換成電壓輸出,配合TFT的開關,對面板的像素電極進行充電;
Gate driver:
接受Timing controller的控制信號(OE,STV,CPV),按照正確的時序循環(huán)輸出開關電壓給TFT 柵極,控制TFT的開關;
Gate IC 介紹
Gate Drive IC用來掃描每一行的 TFT,將其打開來顯示該行的圖像
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(chǎn)品與分離型芯片產(chǎn)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。
大尺寸LCD驅動IC的特點
,高電壓工藝。模擬電路中電壓越高,驅動能力越強,因此大尺寸LCD驅動IC采用高電壓制造工藝,通常Source Driver IC為10~12V, Gate Driver IC更高,達40V。
第二,運行頻率高。液晶顯示器的分辨率越來越高,這就意味著掃描列數(shù)的增加, Gate Driver IC不斷提高開關頻率, Source Driver IC不斷提高掃描頻率。
第三,封裝工藝特殊。LCD驅動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,單一型號出貨量特別大。驅動IC 單月平均出貨量高達1.5億片,而其中平均每個型號的出貨量達差不多在300萬片左右。
驅動IC其實就是一套集成電路芯片裝置,用來對透明電極上電位信號的相位、峰值、頻率等進行調整與控制,建立起驅動電場,終實現(xiàn)液晶的信息顯示。
在液晶面板中,有源矩陣液晶顯示屏是在兩塊玻璃基板之間封入扭曲向列(TN)型液晶材料構成的。其中,接近顯示屏的上玻璃基板沉積有紅、綠、藍(RGB)三色彩色濾光片(或稱彩色濾色膜)、黑色矩陣和公共透明電極。下玻璃基板(距離顯示屏較遠的基板),則安裝有薄膜晶體管(TFT)器件、透明像素電極、存儲電容、柵線、信號線等。兩玻璃基板內側制備取向膜(或稱取向層),使液晶分子定向排列。兩玻璃基板之間灌注液晶材料,散布襯墊(Spacer),以間隙的均勻性。四周借助于封框膠黏結,起到密封作用;借助于點銀膠工藝使上下兩玻璃基板公共電極連接。
DDIC通過掃描的方式驅動顯示屏。從上圖可以看到,給相應的行和列加上電壓就可以點亮相應的像素了。但是問題來了,如果我們想同時點亮2B和5E,給2列、5列以及B行、E行同時加電壓的話,會發(fā)現(xiàn)連5B和2E也被無辜點亮。為了防止這種情況的發(fā)生,我們在時間上給予各條線先后順序的區(qū)分。
目前選擇的是每次處理一條X軸的線,每次只給一條橫線加電壓,然后再掃描所有Y軸上的值,然后再迅速處理下一條線,只要我們切換的速度夠快,因為視覺殘留現(xiàn)象,是可以展現(xiàn)出一幅完整的畫面的。這種方式叫做Passive Matrix。
然后這樣的方式的大的缺點就是,除非我們每條線切換的速度超級無地塊,否則,實際上每條線可以分到的有電壓的時間是非常短的,一旦電壓移到下一條線上,原來這條線上的像素就全都暗下去了,整體畫面給人的感覺是非常暗淡,不明亮的。
還有一個問題就是,如果某個像素不該點亮,但是因為它旁邊的像素該被點亮,所以相應的X軸被加上了電壓,這個像素也會受到旁邊像素的一丟丟影響,被點亮一丟丟,結果就是圖像的清晰度很不好,圖像的邊緣會模糊。
DDIC的封裝形式
自從三星在2013年推出曲面屏(Curved Display),柔性顯示屏技術迅速發(fā)展。大體上,顯示屏分兩類,即硬質顯示屏和柔性顯示屏。硬質顯示屏使用硬質玻璃作為基板,而柔性屏使用一種塑料(polyimide,聚酰亞胺,簡稱PI,有機高分子材料)作為基板,具有可彎曲、可折疊、可卷曲的性能。一些智能手機在屏幕邊緣彎折,提升了質感,就是歸功于這種材料。
客觀來說,COG、COF、COP是當下屏幕顯示驅動芯片的3種不同封裝技術,在廣大媒體傳導下也被稱為“屏幕封裝”。三者主要的應用是實現(xiàn)手機或電視系統(tǒng)對其屏幕(LCD,OLED)的驅動控制,以及與其它系統(tǒng)例如主板FPCB、部件等的信號鏈接。
COG(Chip On Glass)是將手機屏幕顯示驅動芯片(Display Driver IC,DDIC)直接粘合鏈接到在玻璃材質為主的剛性玻璃基板上(Glass Substrate),之后由FPCB鏈接至手機其余PCB或部件。通常用于剛性顯示屏,例如LCD。
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