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驱动IC是一种集成电路芯片,用于控制LCD面板和AMOLED面板的开关和显示方式。随着面板显示分辨率和数据传输速度的提高,对驱动器IC的要求也越来越高。
我们常见的,α-si 类型的LCM模组一般搭配两种类型IC,Source & Gate IC——Gate Driver IC连接至晶体管之Gate端,负责每一列晶体管的开关,扫描时一次打开一整列的晶体管。当晶体管打开(ON)时,Source Driver IC才能够逐行将控制亮度、灰阶、色彩的控制电压透过晶体管Source端、Drain端形成的通道进入Panel的画素中。因为Gate Driver IC负责每列晶体管的开关,所以又称为Row Driver或Scan Driver。当Gate Driver逐列动作时,Source Driver IC负责在每一列中将数据电压逐行输入,因此又称为Column Driver或Data Driver。
部分分离型显示驱动芯片方案,TED+Gate IC
该方案将TCON和Source IC整合为一颗TED IC,Gate IC为立芯片,系统主控芯片通过FPC输入System Data, TED IC中TCON模块对数据进行转换后在芯片内部输入给Source模块,同时通过玻璃走线将Gate Control信号输入Gate IC。TED IC和Gate IC分别通过玻璃走线向Display Area传输信号。该方案对驱动芯片进行了部分整合,但距离单芯片解决方案仍有较大差距。
该方案主要在中尺寸显示面板发展早期出现,大部分使用LVDS接口,并且使用该TED IC均需要搭配其特定的Gate IC使用。目前主要在低端应用市场如汽车后装市场流通。
驱动IC其实就是一套集成电路芯片装置,用来对透明电极上电位信号的相位、峰值、频率等进行调整与控制,建立起驱动电场,终实现液晶的信息显示。
在液晶面板中,有源矩阵液晶显示屏是在两块玻璃基板之间封入扭曲向列(TN)型液晶材料构成的。其中,接近显示屏的上玻璃基板沉积有红、绿、蓝(RGB)三色彩色滤光片(或称彩色滤色膜)、黑色矩阵和公共透明电极。下玻璃基板(距离显示屏较远的基板),则安装有薄膜晶体管(TFT)器件、透明像素电极、存储电容、栅线、信号线等。两玻璃基板内侧制备取向膜(或称取向层),使液晶分子定向排列。两玻璃基板之间灌注液晶材料,散布衬垫(Spacer),以间隙的均匀性。四周借助于封框胶黏结,起到密封作用;借助于点银胶工艺使上下两玻璃基板公共电极连接。
显示驱动芯片(Display Driver Integrated Circuit,简称DDIC)的主要功能是控制OLED显示面板。它需要配合OLED显示屏实现轻薄、弹性和可折叠,并提供广色域和高保真的显示信号。同时,OLED要求实现比LCD更低的功耗,以实现更高续航。
DDIC通过电信号驱动显示面板,传递视频数据。DDIC的位置根据PMOLED或AMOLED有所区分(PM和AM的区分见下文详述):
如果是PMOLED,DDIC同时向面板的水平端口和垂直端口输入电流,像素点会在电流激励下点亮,且可通过控制电流大小来控制亮度。
至于AMOLED,每一个像素对应着TFT层(Thin Film Transistor)和数据存储电容,其可以控制每一个像素的灰度,这种方式实现了低功耗和延命。DDIC通过TFT来控制每一个像素。每一个像素由多个子像素组成,来代表RGB三原色(R红色,G绿色,B蓝色)。
TFT上面的一个一个的像素的电压的值(或者是On状态的时间占空比),以扫描的方式按照一定的时间节奏一个一个的传输。
OLED的DDI和LCD的还不一样,尤其是大屏电视的OLED DDIC。因为LTPS(Low Temperature Poly-Silicon,简称为p-Si)材质的不均一,屏幕越大,信号到达TFT各个角落的时间的差异就越大,那么画面就会出现意想不到的撕裂的现象。所以的OLED DDI里面可以储存一张自己驱动的TFT的不均一性的照片,然后根据具体的不均一性的情况来对信号进行调整。
另外还需要有一个负责分配任务给它们的芯片,叫做Timing Controller,简称T-CON。一般情况下,T-CON是显示器里面复杂的芯片,也可以看做是显示器的“CPU"。它主要负责分析从主机传来的信号,并拆解、转化为Source/Gate IC可以理解的信号,再分配给Source/Gate去执行,T-CON具有这种功能是因为T-CON具有Source/Gate没有的控制时间节奏的能力,所以叫Timing Controller。越来越高的分辨率、刷新率和色深都对T-CON的处理能力以及前后各种接口的信息传输能力提出了挑战。