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LCD驱动IC元件发展趋势和技术分析
发布日期:2007-10-15 0:00:00     浏览次数:694
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选自《平显时代》

    目前,各种用途使用的液晶显示,除了低消费电力化与提高影像质量之外,还要求解决应用上各式各样的技术课题,尤其是LCD电路中的驱动IC将扮演决定性角色。LCD的驱动类型大体可分为TN (Twisted Nematic )、STN (Super-Twisted Nematic)、以及TFT(Thin-Film Transistors )等3类,其中TN LCD多半使用在数字表、计算机等简单的数字显示,而TFT则小至数码相机的观景窗,大至数十英寸的液晶平面电视都有使用。
    所以,数字表也需要LCD驱动IC,大尺寸液晶显示也需要驱动IC,然不同类型的LCD、不同尺寸的LCD却必须搭配不同的驱动IC,没有一种LCD驱动IC可以合乎各种类型、各种尺寸的驱动需求,因此在谈论LCD驱动IC时必须有更明确、更具体的范畴定义,才能够完整说明与讨论。当然,有关TN、STN之类的LCD驱动IC其技术已相当成熟,技术发展与市场成长都达一定程度,因此已少有人关注,也因为技术的成熟,使大陆的IC设计业者也逐步跨入此领域,如此也迫使日本、韩国、台湾的驱动IC设计业者必须朝更高技术性的LCD驱动IC发展,从TN、STN转向TFT,从小尺寸数转向大尺寸。
驱动IC类型
    首先,LCD驱动IC并非只有1颗,而是由2颗以上的镜片所构成,这包括源极驱动器(Source Driver)晶片、闸级驱动器(Gate Driver)晶片、以及时序控制器(Timing Controller;TCON或T-CON)晶片等,此外也可能需要运算放大器(Operational Amplifier;OP AMP)或缓冲器(Buffer)的搭配。有时源级驱动器还区分成数字型或模拟型。
    要注意的是,源级驱动器有时也称为资料驱动器(Data Driver),而闸级驱动器则称为扫描驱动器(Scan Driver)。
电压、频率、色阶、通道数
    在驱动电压、驱动的扫描频率、驱动的色阶、驱动的通道数等方面,则都是朝更大的数字发展,其中驱动电压越高越能改善视角、对比方面的表现,电压高则又机会拥有更广的视角(可视角度)、更高的显示对比。而驱动频率高则可以支持更快速的画面更新率。
    至于驱动的色阶也是从每原色6-bit (64阶)、8-bit(256阶)提升到10-bit(1,024阶)、12-bit,未来甚至不排除支持到16-bit,毕竟HDMI 1.3版已经言明支持48-bit的色深,如此三原色的每个原色可以配分到16-bit的阶度。
    而通道数(Channel ; ch )方面,也是随着大尺寸液晶电视的需求而增加,从以往的每颗(源极)驱动器晶片具有300多、400多个通道,增加到现在的600多、700多个通道,每颗驱动器晶片的通道数愈多,对应用设计者而言,就能够以较少的晶片用数而达到相同的驱动效果。
驱动IC的封装
    有别于一般晶片的封装,TFT-LCD驱动晶片有其独特的封装方式,一般的晶片多半使用QFP、BGA之类的封装,而TFT-LCD驱动晶片则不然,用的是捲带式晶片载体封装(Tape Carrier Package ; TCP)封装、晶粒软膜接合(Chip On Film ; COF)封装、以及晶粒玻璃接和(Chip On Glass ; COG)封装。
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