△图说:南韩Samsung将LCDDriverIC(液晶驱动器芯片)简称为LDI,LDI属于DDI(DisplayDriverIC)下的一块,此外还有STN与TFT之分,STN又有字符与图形之分,TFT亦有OA(办公室自动化)与A/V(视听)之分。特有的驱动功效
除上述外,LCD驱动IC还可运用其驱动控制手法来提升液晶画质,由于传统CRT(阴极射线管,俗称:映像管)的显示是用电子光束打击荧光质,光束移位后荧光质的发光效应就开始消退,相对的LCD的显示是持续持留性的,因此LCD的动态显示效果不如传统CRT,为了达到逼近于CRT的显示特性,因此LCD驱动IC改变了驱动方式,也实行类似电子光束的间歇脉冲方式(ImpulseType)来驱动,以此改善动态画质。
另外LCD有液晶反应较慢的残影(附注4)问题,为了减少残影对画质的影响,LCD驱动IC也会提供「插黑,插入全黑色的影像」的驱动控制功效,即是在替换成下一个画面前,会先停止整个液晶画面的驱动,使液晶呈现黑色,之后再换替成下一张画面,当然,这个黑色画面的时间很短暂,仅十数毫秒,但却具有消除残影的效果。为了实现插黑机制,与TFTLCD驱动器芯片相搭配运作的时序控制器也必须能共同配合才行。
要注意的是,由LCD驱动IC进行插黑控制,主要是使用CCFL背光源,而今有许多液晶电视、液晶显示器开始改采LED背光源,由于LED的点亮、熄灭速度反应极快,不像CCFL的点亮、熄灭较慢,因此LED背光也可用短时间内熄灭所有背光LED来达到插黑效果,这时就不用透过LCD驱动IC来进行插黑。
附带一提的是,此一插黑若是透过软件或影像数据传输的方式来实现,那么将会增加视讯传输的频宽耗占,为了避免此一耗占就必须在TFTLCD驱动器芯片中,直接内建插黑的控制功效,TFTLCD驱动器芯片的设计业者对此问题,也增加了芯片的控制接脚(或称:引脚),例如增加了BWSEL(BlackWhiteSelect)的信号,将此接脚输入Hi(High)信号即可对TFTLCD进行插黑。
当然,改善残影、残像的方式不是只有一种,也有试图从其它层面来解决的构想。例如有业者开发OCB高速液晶材料,使液晶的扭转操作更为快速,或者也有业者认为,改变液晶的操作维度也可加速扭转的角度变化,此称为垂直扭转,垂直扭转虽然可以达到更快速的扭转,但也因为扭转角度的减少使液晶的遮光能力变差,结果很可能是:液晶转变的速度变快了,但全黑时的黑度却也更差了,因为液晶扭转至极致时,仍会有光从背光穿透到前端。
△图说:日本瑞萨(Renesas)的GateDriverforTFT(TFTLCD的闸极驱动器芯片)-HD66774R,该芯片具有240个输出,使用COG封装(尺寸10.60x2.80公厘),适合用在QCIF规格尺寸的手机或PDA上。驱动IC的封装
有别于一般芯片的封装,TFTLCD驱动芯片有其独特的封装方式,一般的芯片多半使用QFP、BGA之类的封装,而TFTLCD驱动芯片则不然,用的是卷带式芯片载体封装(TapeCarrierPackage;TCP)封装、晶粒软膜接合(ChipOnFilm;COF)封装、以及晶粒玻璃接和(ChipOnGlass;COG)封装。
也因为封装方式的特殊,因此其封装测试(简称:封测)业者也与一般芯片封装不尽相同,特别是TCP封装,国内的主要业者有颀邦、南茂、硅品、华新先进、飞信、福葆等等,而原有封测大厂日月光(ASE)则不在此列。另外与封装息息相关的金凸块(GoldBump)在台湾也有业者提供,如慎立、颀邦、福葆、米辑、攸立、利弘等等。
驱动器芯片内的SRAM
同样是为了节省影像传输接口的频宽耗占,因此TFTLCD驱动器芯片内多半会内建SRAM内存,此一内存用来暂存已经传送到驱动器芯片,但尚未要透过驱动器芯片进行输出的影像数据。由于TFTLCD的尺寸愈来愈高、分辨率愈来愈高、画面更新率、色深也都在提升,很明显的,驱动器内的SRAM内存只会不断的加大容量,好因应愈来愈大的影像数据传输量。
不过,内建SRAM容量愈来愈大的副作用是:(1)芯片产制的成本要增加,因为更多的SRAM内存容量就意味着更大的裸晶面积。(2)芯片运作时的用电更凶,此有违今日不断强调的节能与绿色运算等理念。所以也有人提出不能一味地增加暂存内存的容量,因而提出暂存内存的压缩技术,如此可运用较少的暂存内存而达到相近的显示效果。
△图说:日本瑞萨(Renesas)的SoruceDriverforTFT(TFTLCD的源极驱动器芯片):HD66778,有的源级驱动器芯片会内建RAM内存,但此款芯片并未具备,此图势将HD66778用于QVGA规格尺寸的驱动上,此芯片适合用在PDA、相片打印机、多媒体显示播放器等应用上。附注1:STN若依据单色与彩色来区分则还可以称为MSTN与CSTN,其中「M」即为「Mono,单色」之意,相对的「C」即为「Color,彩色」之意,另也有强调更细腻画质的DSTN,D为「DoubleLayer,双层」之意,不过TFT出现后近乎全面取代DSTN。附注2:时序控制器(TCON)不见得以独立、分立的离散性型态进行芯片封装,有时会与TFTLCD驱动器芯片一同整合、封装,如此即是TFTLCD驱动器芯片整合、内建了TCON的功效。
附注3:模拟式驱动的业者主要是日本恩益禧(NEC),然台湾的联咏科技(Novatek)在中型尺寸上也有提供模拟式的源极驱动器。
附注4:GhostShadow,也有人称为「鬼影」或「拖影」,这是因为液晶扭转变化慢所造成的短暂影像残留,在动态影像时尤为明显。