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(zhuǎn)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
功能介紹:
Timing controller:
(a)通過控制信號,協(xié)同Source driver,Gate driver按照正確的時序工作,驅(qū)動面板;
(b)數(shù)據(jù)信號的輸入并做相應處理后傳輸?shù)絪ource driver;
(c)內(nèi)嵌基本圖像處理算法(FRC,Over Drive,BFI,Color Engine,Gamma Correction)等;
Source driver:
接受Timing controller的控制信號(Pol,TP,STH),將輸入數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成電壓輸出,配合TFT的開關,對面板的像素電極進行充電;
Gate driver:
接受Timing controller的控制信號(OE,STV,CPV),按照正確的時序循環(huán)輸出開關電壓給TFT 柵極,控制TFT的開關;
Gate IC 介紹
Gate Drive IC用來掃描每一行的 TFT,將其打開來顯示該行的圖像
整合型顯示驅(qū)動單芯片方案,One Chip Solution
隨著面板制造技術的進步,以及市場需求的推動,面板廠逐步引入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。
傳統(tǒng)TFT-LCD面板Gate線路采用配線從驅(qū)動芯片導入信號使TFT開啟,將顯示信號輸入到像素單元完成畫面顯示。由于每一條配線對應一行Gate電路,配線條數(shù)較多,占用空間較大。為對應窄邊框和高解析度產(chǎn)品需求,集成柵極驅(qū)動電路(GIA, Gate Driver in Array)技術應運而生。GIA即在TFT玻璃上通過用MOSFET所搭建的電路,給每行設計一組GIA電路,僅輸入少量GIA Timing信號,可輸出多路Gate控制信號,從而替代Gate Driver IC的功能。目前GIA方案已廣泛應用在智能手機、平板電腦等主流顯示市場,促進了智能手機、平板電腦等領域整合型顯示驅(qū)動芯片的發(fā)展。
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。
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?
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(qū)動IC的基材部分實現(xiàn)彎折,從而只需要預留出點膠區(qū)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(qū)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(xiàn)絕非微不足道。為了提高顯示噪聲管理和電容檢測性能,現(xiàn)在的新設計在觸控檢測功能和顯示更新功能之間實現(xiàn)了協(xié)調(diào)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。