驅(qū)動IC是一種集成電路芯片,用于控制LCD面板和AMOLED面板的開關和顯示方式。隨著面板顯示分辨率和數(shù)據(jù)傳輸速度的提高,對驅(qū)動器IC的要求也越來越高。
我們常見的,α-si 類型的LCM模組一般搭配兩種類型IC,Source & Gate IC——Gate Driver IC連接至晶體管之Gate端,負責每一列晶體管的開關,掃描時一次打開一整列的晶體管。當晶體管打開(ON)時,Source Driver IC才能夠逐行將控制亮度、灰階、色彩的控制電壓透過晶體管Source端、Drain端形成的通道進入Panel的畫素中。因為Gate Driver IC負責每列晶體管的開關,所以又稱為Row Driver或Scan Driver。當Gate Driver逐列動作時,Source Driver IC負責在每一列中將數(shù)據(jù)電壓逐行輸入,因此又稱為Column Driver或Data Driver。
GIA(Gate Driver in Array)技術, 使用GIA電路取代Gate IC, 將Gate IC和Source IC進行整合。只需要Source driver IC即可驅(qū)動Panel。
TFT panel驅(qū)動架構介紹
TFT驅(qū)動系統(tǒng)三部分:Timing controller,Source driver,Gate driver;
Tcon:Timing controller 時序控制,接受顯示主控芯片的LVDS數(shù)據(jù),控制gate driver IC 和 source driver IC實際驅(qū)動LCD panel;
Gamma reference voltages:Gamma參考電壓 ,gamma產(chǎn)生的V0~V10作為基準電壓,Source Driver IC內(nèi)部繼續(xù)分壓產(chǎn)生64階灰度reference voltages;
Vcom reference voltage:Vcom 參考電壓
Column Drivers:列驅(qū)動器(Source Driver 驅(qū)動器)
Row Drivers:行驅(qū)動器(Gate Driver 驅(qū)動器)
DC/DC converter:直流轉換電源,提供 Gate Driver IC, Gamma,Source driver需要的正負高電壓,數(shù)字工作電壓
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)側制備取向膜(或稱取向?qū)樱挂壕Х肿佣ㄏ蚺帕?。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(qū)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(shù)據(jù)傳輸速度的提高,其對驅(qū)動芯片的要求也不斷提高。顯示驅(qū)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(fā)送驅(qū)動信號和數(shù)據(jù),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(xiàn)。
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(tài)會發(fā)生改變。此時,入射光透過液晶的強度也隨之發(fā)生變化。液晶顯示器正是根據(jù)液晶材料的旋光性,再配合上電場的控制,便能實現(xiàn)信息顯示。
DDIC通過掃描的方式驅(qū)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。
一旦加上電壓,這個電容是可以保存能量的,在電壓再次回到這一條線的像素上之前,電容會釋放自己保存的電壓來保持像素的亮度。這樣,整體的亮度就會得到大幅提升。其次,每個像素的開關起到一個門檻的作用,這樣,如果一個像素被加上電壓點亮,給相鄰的像素帶來一丟丟影響,因為門檻的存在,這一丟丟的影響是不能點亮相鄰的像素的。
這種方式就做做Active Matrix(AMOLED的AM就是Active Matrix的縮寫)。
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多萬個電氣元件了,像OLED那種每個像素需要至少五、六個晶體管的,豈不是少也要3000多萬個晶體管?如果是4K分辨率呢?
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