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液晶驅動(dòng)IC是電子產(chǎn)品中不可或缺的核心部件,其收購需要綜合考慮多種因素,以***產(chǎn)品質(zhì)量和市場(chǎng)競爭力;液晶驅動(dòng)IC的收購需要綜合考慮多個(gè)方面,以確保產(chǎn)品的質(zhì)量和性能,并確保供應商能夠提供及時(shí)的技術(shù)支持和售后服務(wù)。
大尺寸LCD驅動(dòng)IC的特點(diǎn)
,高電壓工藝。模擬電路中電壓越高,驅動(dòng)能力越強,因此大尺寸LCD驅動(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40V。
第二,運行頻率高。液晶顯示器的分辨率越來(lái)越高,這就意味著(zhù)掃描列數的增加, 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(dòng)IC 單月平均出貨量高達1.5億片,而其中平均每個(gè)型號的出貨量達差不多在300萬(wàn)片左右。
顯示驅動(dòng)芯片(Display Driver Integrated Circuit,簡(jiǎn)稱(chēng)DDIC)的主要功能是控制OLED顯示面板。它需要配合OLED顯示屏實(shí)現輕薄、彈性和可折疊,并提供廣色域和高保真的顯示信號。同時(shí),OLED要求實(shí)現比LCD更低的功耗,以實(shí)現更高續航。
DDIC通過(guò)電信號驅動(dòng)顯示面板,傳遞視頻數據。DDIC的位置根據PMOLED或AMOLED有所區分(PM和AM的區分見(jiàn)下文詳述):
如果是PMOLED,DDIC同時(shí)向面板的水平端口和垂直端口輸入電流,像素點(diǎn)會(huì )在電流激勵下點(diǎn)亮,且可通過(guò)控制電流大小來(lái)控制亮度。
至于A(yíng)MOLED,每一個(gè)像素對應著(zhù)TFT層(Thin Film Transistor)和數據存儲電容,其可以控制每一個(gè)像素的灰度,這種方式實(shí)現了低功耗和延命。DDIC通過(guò)TFT來(lái)控制每一個(gè)像素。每一個(gè)像素由多個(gè)子像素組成,來(lái)代表RGB三原色(R紅色,G綠色,B藍色)。
TFT上面的一個(gè)一個(gè)的像素的電壓的值(或者是On狀態(tài)的時(shí)間占空比),以?huà)呙璧姆绞桨凑找欢ǖ臅r(shí)間節奏一個(gè)一個(gè)的傳輸。
DDIC通過(guò)掃描的方式驅動(dòng)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(diǎn)亮相應的像素了。但是問(wèn)題來(lái)了,如果我們想同時(shí)點(diǎn)亮2B和5E,給2列、5列以及B行、E行同時(shí)加電壓的話(huà),會(huì )發(fā)現連5B和2E也被無(wú)辜點(diǎn)亮。為了防止這種情況的發(fā)生,我們在時(shí)間上給予各條線(xiàn)先后順序的區分。
目前選擇的是每次處理一條X軸的線(xiàn),每次只給一條橫線(xiàn)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(xiàn),只要我們切換的速度夠快,因為視覺(jué)殘留現象,是可以展現出一幅完整的畫(huà)面的。這種方式叫做Passive Matrix。
然后這樣的方式的大的缺點(diǎn)就是,除非我們每條線(xiàn)切換的速度超級無(wú)地塊,否則,實(shí)際上每條線(xiàn)可以分到的有電壓的時(shí)間是非常短的,一旦電壓移到下一條線(xiàn)上,原來(lái)這條線(xiàn)上的像素就全都暗下去了,整體畫(huà)面給人的感覺(jué)是非常暗淡,不明亮的。
還有一個(gè)問(wèn)題就是,如果某個(gè)像素不該點(diǎn)亮,但是因為它旁邊的像素該被點(diǎn)亮,所以相應的X軸被加上了電壓,這個(gè)像素也會(huì )受到旁邊像素的一丟丟影響,被點(diǎn)亮一丟丟,結果就是圖像的清晰度很不好,圖像的邊緣會(huì )模糊。
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(xiàn)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,因為門(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的好處當然是大大的,但是這樣的成本就是TFT的結構變得更加復雜,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?
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(shù)迅速發(fā)展。大體上,顯示屏分兩類(lèi),即硬質(zhì)顯示屏和柔性顯示屏。硬質(zhì)顯示屏使用硬質(zhì)玻璃作為基板,而柔性屏使用一種塑料(polyimide,聚酰亞胺,簡(jiǎn)稱(chēng)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(zhì)感,就是歸功于這種材料。
客觀(guān)來(lái)說(shuō),COG、COF、COP是當下屏幕顯示驅動(dòng)芯片的3種不同封裝技術(shù),在廣大媒體傳導下也被稱(chēng)為“屏幕封裝”。三者主要的應用是實(shí)現手機或電視系統對其屏幕(LCD,OLED)的驅動(dòng)控制,以及與其它系統例如主板FPCB、部件等的信號鏈接。
COG(Chip On Glass)是將手機屏幕顯示驅動(dòng)芯片(Display Driver IC,DDIC)直接粘合鏈接到在玻璃材質(zhì)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。
COF(Chip On Film),是將DDIC間接通過(guò)粘合薄膜(Adhesive Thin Film)粘合在柔性塑料基板(Plastic Substrate)以實(shí)現柔性顯示屏,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(zhù)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,驅動(dòng)電路集成到了FPC軟板上,所以下border部分只需要預留出一個(gè)bonding的區域給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(chǎng)商的非旗艦安卓機基本都是采用COF封裝形式。
而對于COP封裝,只能采用OLED屏幕,因為在OLED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(huà),可以將連接FPC和驅動(dòng)IC的基材部分實(shí)現彎折,從而只需要預留出點(diǎn)膠區域的寬度就行,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和顯示驅動(dòng)器IC TDDI
在觸控屏中集成觸控檢測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解決方案的架構設計和實(shí)現絕非微不足道。為了提高顯示噪聲管理和電容檢測性能,現在的新設計在觸控檢測功能和顯示更新功能之間實(shí)現了協(xié)調和同步。這樣的設計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行的。
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