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部分分離型顯示驅(qū)動芯片方案,TED+Gate IC
該方案將TCON和Source IC整合為一顆TED IC,Gate IC為立芯片,系統(tǒng)主控芯片通過FPC輸入System Data, TED IC中TCON模塊對數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換后在芯片內(nèi)部輸入給Source模塊,同時通過玻璃走線將Gate Control信號輸入Gate IC。TED IC和Gate IC分別通過玻璃走線向Display Area傳輸信號。該方案對驅(qū)動芯片進行了部分整合,但距離單芯片解決方案仍有較大差距。
該方案主要在中尺寸顯示面板發(fā)展早期出現(xiàn),大部分使用LVDS接口,并且使用該TED IC均需要搭配其特定的Gate IC使用。目前主要在低端應(yīng)用市場如汽車后裝市場流通。
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。
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。
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(guān)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(jié)構(gòu)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?
DDIC的封裝形式
自從三星在2013年推出曲面屏(Curved Display),柔性顯示屏技術(shù)迅速發(fā)展。大體上,顯示屏分兩類,即硬質(zhì)顯示屏和柔性顯示屏。硬質(zhì)顯示屏使用硬質(zhì)玻璃作為基板,而柔性屏使用一種塑料(polyimide,聚酰亞胺,簡稱PI,有機高分子材料)作為基板,具有可彎曲、可折疊、可卷曲的性能。一些智能手機在屏幕邊緣彎折,提升了質(zhì)感,就是歸功于這種材料。
客觀來說,COG、COF、COP是當下屏幕顯示驅(qū)動芯片的3種不同封裝技術(shù),在廣大媒體傳導下也被稱為“屏幕封裝”。三者主要的應(yīng)用是實現(xiàn)手機或電視系統(tǒng)對其屏幕(LCD,OLED)的驅(qū)動控制,以及與其它系統(tǒng)例如主板FPCB、部件等的信號鏈接。
COG(Chip On Glass)是將手機屏幕顯示驅(qū)動芯片(Display Driver IC,DDIC)直接粘合鏈接到在玻璃材質(zhì)為主的剛性玻璃基板上(Glass Substrate),之后由FPCB鏈接至手機其余PCB或部件。通常用于剛性顯示屏,例如LCD。
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