LCD驱动IC诸元趋势分析
发布时间:2008/5/29 0:00:00 访问次数:431
lcd的驱动类型大体可区分成tn（twisted nematic）、stn（super-twisted nematic）（附注1），以及tft（thin-film transistors）等3类，其中tn lcd多半使用在数字表、计算器等简单的数字显示，而tft则小至数字相机的观景窗，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，技术发展与市场增长都达一定程度，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、南韩、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，从小尺寸转向大尺寸。
△图说：tft lcd驱动 ic控工艺序示意图。（制图：郭长佑）
另外一个加速台湾驱动ic提升的动力，是来自液晶面板厂。由于台湾已经成为全球液晶面板的组装、制造重镇，如果lcd驱动ic仍要持续倚赖进口，将难以掌握制造成本、制造时程，所以国内的面板大厂也都积极于lcd驱动ic的国产化，例如奇美电子（chimei）即转投资奇景光电（himax），由奇景光电研制lcd驱动ic，以大宗供应给奇美电子。
因此，本文以下将以大尺寸、tft类的lcd驱动ic为主，只有在特有情况下才会谈论tn、stn类的驱动ic，同样的也在特有情况下才会谈论中小尺寸的驱动ic。
驱动ic类型
首先，lcd驱动ic并非只有1颗，而是由2颗以上的芯片所构成，这包括源极驱动器（source driver）芯片、闸级驱动器（gate driver）芯片、以及时序控制器（timing controller；tcon或t-con）芯片等（附注2），此外也可能需要运算放大器（operational amplifier；op amp）或缓冲器（buffer）的搭配。有时源极驱动器还区分成数字型或模拟型，不过多数业者都实行数字型，仅少数业者实行模拟型（附注3）。
要注意的是，源极驱动器有时也称为数据驱动器（data driver），而闸级驱动器则称为扫瞄驱动器（scan driver）。
△图说：ns公司的tft lcd驱动ic：fpd33684，该驱动芯片强调低emi、低功耗并支持rsds接口，适合用于笔记本电脑或桌上型液晶显示器上。（www.national.com）
输入接口
lcd驱动ic必须先接收来自lcd控制ic的画面讯号，之后才能透过数字转模拟的程序来进行驱动，而这个接收的输入接口仍在持续演化中。
目前最常见的接口是rsds（reduced swing differential signaling），这是美国国家半导体（national semiconductor；ns，简称：国半）以lvds（low-voltage differential signaling，低电压差动信号）接口为基础所定义出的接口，此接口的优点在于低电磁干扰（emi）、低功耗，并尽可能保有传输效能与画面分辨率。rsds原本是ns自有的技术，不过之后则开放使用，今日多数的时序控制器芯片、源极驱动器芯片都实行rsds接口。此外也有人支持最传统的ttl（transistor-transistor logic）接口。
在rsds后ns又提出一种新的接口，称为ppds（point to point differential signaling），新接口的优点在于支持更高的画面分辨率、更高的传输（运作）频率，同时也能缩减传输的线路数目，不仅能抑止emi，同时节省电路板布线面积及成本。另外还也一种迷你型的lvds，称为mini-lvds，也是因应高尺寸趋势而有的新技术提案，mini-lvds也有助于传输线路数的缩减，mini-lvds往后也可能实行点对点作法，如此将称为ppml（point to point mini-lvds）。
△图说：在手机用的tft lcd驱动器芯片上nec有其独到的接口传输技术：mobile mcads（mobile current mode advanced differential signaling），其技术优点在于缩减线路用数与降低emi噪声，图中粉红色区块即是nec电子的lcd驱动器芯片的位置。（www.necel.com）
电压、频率、色阶、信道数
在驱动电压、驱动的扫瞄频率、驱动的色阶、驱动的信道数等
lcd的驱动类型大体可区分成tn（twisted nematic）、stn（super-twisted nematic）（附注1），以及tft（thin-film transistors）等3类，其中tn lcd多半使用在数字表、计算器等简单的数字显示，而tft则小至数字相机的观景窗，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，技术发展与市场增长都达一定程度，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、南韩、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，从小尺寸转向大尺寸。
△图说：tft lcd驱动 ic控工艺序示意图。（制图：郭长佑）
另外一个加速台湾驱动ic提升的动力，是来自液晶面板厂。由于台湾已经成为全球液晶面板的组装、制造重镇，如果lcd驱动ic仍要持续倚赖进口，将难以掌握制造成本、制造时程，所以国内的面板大厂也都积极于lcd驱动ic的国产化，例如奇美电子（chimei）即转投资奇景光电（himax），由奇景光电研制lcd驱动ic，以大宗供应给奇美电子。
因此，本文以下将以大尺寸、tft类的lcd驱动ic为主，只有在特有情况下才会谈论tn、stn类的驱动ic，同样的也在特有情况下才会谈论中小尺寸的驱动ic。
驱动ic类型
首先，lcd驱动ic并非只有1颗，而是由2颗以上的芯片所构成，这包括源极驱动器（source driver）芯片、闸级驱动器（gate driver）芯片、以及时序控制器（timing controller；tcon或t-con）芯片等（附注2），此外也可能需要运算放大器（operational amplifier；op amp）或缓冲器（buffer）的搭配。有时源极驱动器还区分成数字型或模拟型，不过多数业者都实行数字型，仅少数业者实行模拟型（附注3）。
要注意的是，源极驱动器有时也称为数据驱动器（data driver），而闸级驱动器则称为扫瞄驱动器（scan driver）。
△图说：ns公司的tft lcd驱动ic：fpd33684，该驱动芯片强调低emi、低功耗并支持rsds接口，适合用于笔记本电脑或桌上型液晶显示器上。（www.national.com）
输入接口
lcd驱动ic必须先接收来自lcd控制ic的画面讯号，之后才能透过数字转模拟的程序来进行驱动，而这个接收的输入接口仍在持续演化中。
目前最常见的接口是rsds（reduced swing differential signaling），这是美国国家半导体（national semiconductor；ns，简称：国半）以lvds（low-voltage differential signaling，低电压差动信号）接口为基础所定义出的接口，此接口的优点在于低电磁干扰（emi）、低功耗，并尽可能保有传输效能与画面分辨率。rsds原本是ns自有的技术，不过之后则开放使用，今日多数的时序控制器芯片、源极驱动器芯片都实行rsds接口。此外也有人支持最传统的ttl（transistor-transistor logic）接口。
在rsds后ns又提出一种新的接口，称为ppds（point to point differential signaling），新接口的优点在于支持更高的画面分辨率、更高的传输（运作）频率，同时也能缩减传输的线路数目，不仅能抑止emi，同时节省电路板布线面积及成本。另外还也一种迷你型的lvds，称为mini-lvds，也是因应高尺寸趋势而有的新技术提案，mini-lvds也有助于传输线路数的缩减，mini-lvds往后也可能实行点对点作法，如此将称为ppml（point to point mini-lvds）。
△图说：在手机用的tft lcd驱动器芯片上nec有其独到的接口传输技术：mobile mcads（mobile current mode advanced differential signaling），其技术优点在于缩减线路用数与降低emi噪声，图中粉红色区块即是nec电子的lcd驱动器芯片的位置。（www.necel.com）
电压、频率、色阶、信道数
在驱动电压、驱动的扫瞄频率、驱动的色阶、驱动的信道数等
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