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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。
驅動IC是控制液晶面板及AMOLED面板開關及顯示方式的集成電路芯片。隨著面板顯示分辨率及數據傳輸速度的提高,其對驅動芯片的要求也不斷提高。顯示驅動芯片(Display Driver IC,簡稱“DDIC”)是面板的主要控制元件之一,也被稱為面板的“大腦”,主要功能是以電信號的形式向顯示面板發送驅動信號和數據,通過對屏幕亮度和色彩的控制,使得諸如字母、圖片等圖像信息得以在屏幕上呈現。
上下兩玻璃基板的外側,分別貼有偏光片(或稱偏光膜)。當像素透明電極與公共透明電極之間加上電壓時,液晶分子的排列狀態會發生改變。此時,入射光透過液晶的強度也隨之發生變化。液晶顯示器正是根據液晶材料的旋光性,再配合上電場的控制,便能實現信息顯示。
OLED的DDI和LCD的還不一樣,尤其是大屏電視的OLED DDIC。因為LTPS(Low Temperature Poly-Silicon,簡稱為p-Si)材質的不均一,屏幕越大,信號到達TFT各個角落的時間的差異就越大,那么畫面就會出現意想不到的撕裂的現象。所以的OLED DDI里面可以儲存一張自己驅動的TFT的不均一性的照片,然后根據具體的不均一性的情況來對信號進行調整。
另外還需要有一個負責分配任務給它們的芯片,叫做Timing Controller,簡稱T-CON。一般情況下,T-CON是顯示器里面復雜的芯片,也可以看做是顯示器的“CPU"。它主要負責分析從主機傳來的信號,并拆解、轉化為Source/Gate IC可以理解的信號,再分配給Source/Gate去執行,T-CON具有這種功能是因為T-CON具有Source/Gate沒有的控制時間節奏的能力,所以叫Timing Controller。越來越高的分辨率、刷新率和色深都對T-CON的處理能力以及前后各種接口的信息傳輸能力提出了挑戰。
COF(Chip On Film),是將DDIC間接通過粘合薄膜(Adhesive Thin Film)粘合在柔性塑料基板(Plastic Substrate)以實現柔性顯示屏,例如OLED。
COP(Chip On Plastic)是將DDIC直接固定在柔性塑料基板上(Plastic Substrate)。
隨著柔性屏發展,為了提高屏占比(screen to body ratio),DDIC的COF(chip on film)封裝技術應運而生。
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,驅動電路集成到了FPC軟板上,所以下border部分只需要預留出一個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,可以將連接FPC和驅動IC的基材部分實現彎折,從而只需要預留出點膠區域的寬度就行,這種情況下,下border能做到更薄
AMOLED DDIC進階——集成觸摸控制器IC和顯示驅動器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現了協調和同步。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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