关于显示面板DDIC工作原理、分类、封装技术(COG\COF\COP)解析
显示驱动芯片 DDIC(Display Driver IC)是面板的主要控制元件之一。DDIC 通过电信号的形式向显示面板发送驱动信号和数据,继而实现对屏幕亮度和色彩的控制,使得诸如字母、图片等图像信息得以在屏幕上显现。
显示驱动芯片 DDIC 示意图
一套完整的显示驱动解决方案一般由栅极驱动器、源极驱动器、时序控制芯片、显示器电源管理芯片(PMIC)组成。栅极驱动器和源极驱动器统称为显示驱动芯片。时序控制器芯片 TCON(Timer Controller)负责控制栅极驱动器 Gate IC 和源极驱动器 Source IC。Gate IC 负责每一列晶体管的开关,只有当晶体管打开时,Source IC 才能够通过电压控制单个像素点的亮度、灰阶、色彩等。
显示驱动芯片 DDIC 的工作原理图 来源:CSDN
按显示技术区分,DDIC 可以分为 LCD DDIC、OLED DDIC、Mini LED DDIC、Micro LED DDIC等。
LCD DDIC 集成了电阻、调节器、比较器和功率晶体管等部件,为 LCD 显示屏提供稳定的电压驱动信号,以控制每个像素的光线强度和色彩,从而在 LCD 显示屏上呈现不同深浅的颜色组合画面,进而保证显示画面的均匀性和稳定性。OLED DDIC 主要通过向 OLED 单元背后的薄膜晶体管(TFT)发送指令的方式,实现对 OLED 发光单元的开关控制。与 LCD 电压驱动方式不同,OLED中,亮度是由通过 OLED 自身的电流决定的。因此在 OLED 像素驱动中,须将电压信号转化为电流信号。
显示驱动芯片 DDIC 的分类
按分辨率区分,DDIC 可以分为 HD DDIC、FHD DDIC、4K DDIC、8K DDIC 等。
终端所需 DDIC 数量和面板尺寸大小、分辨率高低成正比。面板尺寸越大,分辨率越高,所需的DDIC 数量越多。随着面板的屏幕尺寸继续增加,分辨率继续提高,色域要求继续提升,每台终端产品所需的 DDIC 数量还将进一步增长。
终端产品、分辨率和 DDIC 数量的关系
来源:晶合集成招股说明书
按整合度区分,DDIC 可以分为整合型 DDIC、分离型 DDIC 等。
在分离型架构中,TCON 独立于 Driver IC 设计在 PCB 上,Source IC 和 Gate IC 分别绑定在玻璃侧边和底部。TCON 输出 Display Data、Source Control 和 Gate Control 信号,通过 PCB、FPC 和玻璃基板走向,分别传输给 Source IC 和 Gate IC。Source IC 和 Gate IC 分别通过玻璃基板走线向 Display Area(显示区域)传输电压信号驱动显示面板工作。
随着面板制造技术的进步和市场需求的推动,面板厂逐步引入集成栅极驱动电路(GIA,Gate Driver in Array)技术,将 Gate IC 和 Source IC 进行整合,可以有效减少空间占用。集成栅极驱动电路仅输入少量 GIA Timing 信号,就可以输出多路 Gate 控制信号。目前集成栅极驱动电路方案已经广泛应用在智能手机、智能手表等低功耗显示场景。
整合型显示驱动芯片解决方案
来源:新相微招股说明书
分离型显示驱动芯片解决方案
来源:新相微招股说明书
按封装形式区分,DDIC 可以分为 COG(Chip On Glass)、COF(Chip On Flex 或 Chip On Film)、COP(Chip On Plastic)等。
COG 是将 DDIC 封装在屏幕玻璃表面上,该技术成本低、良率高,但是边框较宽。COF 是将 DDIC封装在屏幕和主板之间的 FPC 排线上,该技术可以实现“超窄边框”的效果。COP 仅适用于 OLED屏幕,该技术通过可弯折塑料基材连接 DDIC 和 FPC,从而实现“无边框”的效果。
显示驱动芯片 DDIC 的 COG、COF、COP 封装形式
来源:Omdia
按集成功能区分,DDIC 可以分为 Touch + Display、TDDI(Touch and Display Driver Integration)等。
TDDI 即触控与显示驱动集成芯片,是将触控芯片 Touch 和显示驱动芯片 Driver 集成到一颗芯片中。
显示驱动芯片 DDIC 的分类
来源:天德钰招股说明书
来源:中银证券
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