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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。
驅(qū)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(diào)整與控制,建立起驅(qū)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(gòu)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(nèi)側(cè)制備取向膜(或稱取向?qū)樱挂壕Х肿佣ㄏ蚺帕小刹AЩ逯g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(jié),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。
顯示驅(qū)動芯片(Display Driver Integrated Circuit,簡稱DDIC)的主要功能是控制OLED顯示面板。它需要配合OLED顯示屏實現(xiàn)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,OLED要求實現(xiàn)比LCD更低的功耗,以實現(xiàn)更高續(xù)航。
DDIC通過電信號驅(qū)動顯示面板,傳遞視頻數(shù)據(jù)。DDIC的位置根據(jù)PMOLED或AMOLED有所區(qū)分(PM和AM的區(qū)分見下文詳述):
如果是PMOLED,DDIC同時向面板的水平端口和垂直端口輸入電流,像素點會在電流激勵下點亮,且可通過控制電流大小來控制亮度。
至于AMOLED,每一個像素對應(yīng)著TFT層(Thin Film Transistor)和數(shù)據(jù)存儲電容,其可以控制每一個像素的灰度,這種方式實現(xiàn)了低功耗和延命。DDIC通過TFT來控制每一個像素。每一個像素由多個子像素組成,來代表RGB三原色(R紅色,G綠色,B藍色)。
TFT上面的一個一個的像素的電壓的值(或者是On狀態(tài)的時間占空比),以掃描的方式按照一定的時間節(jié)奏一個一個的傳輸。
DDIC通過掃描的方式驅(qū)動顯示屏。從上圖可以看到,給相應(yīng)的行和列加上電壓就可以點亮相應(yīng)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(yīng)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(jié)果就是圖像的清晰度很不好,圖像的邊緣會模糊。
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