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不能买世界杯:科普 华为首款OLED驱动IC试产完结!一文帮你解读何为OLED DDIC

发布时间:2021-09-07 17:44:31 来源:欧宝娱乐官网app下载 作者:欧宝娱乐平台app

  但7月22日有音讯称,华为海思正赶紧开发的 OLED 显现驱动IC (DDI)在获取40/28nm 工艺制作和封测产能以及高端芯片测验支撑面对困难。

  显现驱动芯片(Display Driver Integrated Circuit,简称DDIC)的首要功用是操控OLED显现面板。它需求协作OLED显现屏完结轻浮、弹性和可折叠,并供给广色域和高保真的显现信号。一起,OLED要求完结比LCD更低的功耗,以完结更高续航。DDIC经过电信号驱动显现面板,传递视频数据。DDIC的方位依据PMOLED或AMOLED有所区别(PM和AM的区别见下文胪陈):

  假如是PMOLED,DDIC一起向面板的水平端口和笔直端口输入电流,像素点会在电流鼓励下点亮,且可经过操控电流巨细来操控亮度。

  至于AMOLED,每一个像素对应着TFT层(Thin Film Transistor)和数据存储电容,其可以操控每一个像素的灰度,这种方法完结了低功耗和延伸寿数。DDIC经过TFT来操控每一个像素。每一个像素由多个子像素组成,来代表RGB三原色(R赤色,G绿色,B蓝色)。这些子像素是直接由TFT操控的。所以,TFT扮演了子像素的“开关”(完结色彩操控),而DDIC扮演了“交通灯”指挥“开关”怎样运转。

  咱们之前讲过,现代显现器的像素的改变是靠TFT来操作的,详细说是TFT上面的一个一个的像素的电压的值(或许是On状况的时刻占空比),可是信息不是一会儿以二维的方法传送到TFT的一切像素上的,而是以扫描的方法依照必定的时刻节奏一个一个的传输的。担任扫描的些芯片便是DDIC,有担任横向的,也有担任纵向的。担任横向作业的叫做Gate IC(也叫Row IC),担任纵向作业的叫做Source IC(也叫Column IC)。详细扫描方法见下文胪陈。

  下图是三星电视的主DDI芯片。OLED的DDI和LCD的还不相同,尤其是大屏电视的OLED DDIC。由于LTPS(Low Temperature Poly-Silicon,简称为p-Si)原料的不均一,屏幕越大,信号抵达TFT各个旮旯的时刻的差异就越大,那么画面就会呈现意想不到的撕裂的现象。所以先进的OLED DDI里边可以贮存一张自己驱动的TFT的不均一性的相片,然后依据详细的不均一性的状况来对信号进行调整。别的还需求有一个担任分配使命给它们的芯片,叫做Timing Controller,简称T-CON。一般状况下,T-CON是显现器里边最杂乱的芯片,也可以看做是显现器的“CPU。它首要担任剖析从主机传来的信号,并拆解、转化为Source/Gate IC可以了解的信号,再分配给Source/Gate去履行,T-CON具有这种功用是由于T-CON具有Source/Gate没有的操控时刻节奏的才能,所以叫Timing Controller。越来越高的分辨率、刷新率和色深都对T-CON的处理才能以及前后各种接口的信息传输才能提出了应战。二、PMOLED和AMOLED前文说到,DDI经过扫描的方法驱动显现屏。从上图可以看到,给相应的行和列加上电压就可以点亮相应的像素了。可是问题来了,假如咱们想一起点亮2B和5E,给2列、5列以及B行、E行一起加电压的线E也被无辜点亮。为了避免这种状况的发生,咱们必须在时刻上给予各条线先后顺序的区别。现在挑选的是每次处理一条X轴的线,每次只给一条横线加电压,然后再扫描一切Y轴上的值,然后再敏捷处理下一条线,只需咱们切换的速度够快,由于视觉残留现象,是可以展现出一幅完好的画面的。这种方法叫做Passive Matrix。然后这样的方法的最大的缺陷便是,除非咱们每条线切换的速度超级无地块,不然,实际上每条线可以分到的有电压的时刻是非常短的,一旦电压移到下一条线上,本来这条线上的像素就全都暗下去了,全体画面给人的感觉是非常昏暗,不亮堂的。还有一个问题便是,假如某个像素不应点亮,可是由于它周围的像素该被点亮,所以相应的X轴被加上了电压,这个像素也会遭到周围像素的一丢丢影响,被点亮一丢丢,成果便是图画的清晰度很欠好,图画的边际会含糊。怎样处理这两个问题呢?像上图右侧这样,在每一个像素上都加一个开关和一个晶体管电容。一旦加上电压,首要这个电容是可以保存能量的,在电压再次回到这一条线的像素上之前,电容会开释自己保存的电压来坚持像素的亮度。这样,全体的亮度就会得到大幅进步。其次,每个像素的开关起到一个门槛的效果,这样,假如一个像素被加上电压点亮,给相邻的像素带来一丢丢影响,由于门槛的存在,这一丢丢的影响是不能点亮相邻的像素的。这种方法就做做Active Matrix(AMOLED的AM便是Active Matrix的缩写)。AM的优点当然是大大的,可是这样的本钱便是TFT的结构变得愈加杂乱,1080P的分辨率就不仅仅是600多万个电气元件了,像OLED那种每个像素需求至少五、六个晶体管的,岂不是最少也要3000多万个晶体管?假如是4K分辨率呢?好酸爽啊~好在咱们人类是很聪明的,咱们可以用一种类似于洗相片的“光刻”技能来制作出非常精细的电路来,并且咱们还能结合一种叫“蒸镀”的方法,在通明的资料上画出这些杂乱的电器元件和电路,如同神笔马良相同,神乎其技。三、DDIC的封装方法自从三星在2013年初次推出曲面屏(Curved Display),柔性显现屏技能敏捷开展。大体上,显现屏分两类,即硬质显现屏和柔性显现屏。硬质显现屏运用硬质玻璃作为基板,而柔性屏运用一种塑料(polyimide,聚酰亚胺,简称PI,有机高分子资料)作为基板,具有可曲折、可折叠、可弯曲的功用。一些高端智能手机在屏幕边际弯折,进步了质感,便是归功于这种资料。跟着柔性屏开展,为了进步屏占比(screen to body ratio),DDIC的COF(chip on film)封装技能应运而生。传统的LCD液晶显现模组的结构图如下图所示:图中,赤色虚线之间的区域便是咱们所说的显现区域,也便是屏幕发亮的区域,赤色虚线之外的部分便是咱们常说的上border(脑门)和下border(下巴)以及左右边框(图中未表现)。其间,上border和左右边框的预留宽度首要用于整个液晶显现模组与手机前壳贴合部分的点胶,这个宽度大概在2-3mm左右。可是,下border部分除了给点胶预留的宽度外,还有咱们屏幕的驱动IC和FPC排线(FPC排线经过bonding和TFT Array衔接),驱动IC首要用于操控液晶层的电压,然后操控屏幕每一个pixel的亮度,而FPC首要便是将液晶显现模组和手机主板衔接起来。这个部分决议了手机的下巴有多厚。上图显现的液晶显现模组选用的封装技能便是咱们说的COG封装。TFT薄膜晶体电路是有一个TFT substrate作为基材的,在COG封装中,这个基材通常是玻璃资料,不行弯折的,这也便是COG封装的LCM模组下巴厚的原因。那么在COF封装中,TFT薄膜晶体电路的基材也是玻璃,可是与COG不相同的是,驱动电路集成到了FPC软板上,所以下border部分只需求预留出一个bonding的区域给FPC和TFT衔接,这样能将下border的厚度削减1.5mm左右,如下图所示。现在,各大厂商的非旗舰安卓机根本都是选用COF封装方法。而关于COP封装,只能选用OLED屏幕,由于在OLED屏幕中,ITO的基材可以是玻璃,也可以是一种可弯折塑料。假如基材是塑料的话,可以将衔接FPC和驱动IC的基材部分完结弯折,然后只需求预留出点胶区域的宽度就行,这种状况下,下border能做到更薄,这也便是为什么IPhone X的下巴可以做到那么窄。COP封装在OLED屏幕中完结的原理如下图所示:在悠远的未来,跟着TFT自身半导体密度的添加,有或许完结把DDI全体直接做成TFT的一部分,而不是运用独自的芯片来完结这个使命,当然,由于TFT的物理原料比不上一般IC的单晶硅优异,所以核算才能上必定有巨大的距离,可是跟着IGZO等优异的新型资料的不断发生,乃至未来或许会呈现单晶硅TFT,那么进一步开展在TFT里边参加更多的IC功用,终究完结以屏幕为中心的核算也是非常有或许的。但是,在那之前,或许更实际的是在DDI中调集更多的IC功用,或许反过来说把DDI功用调集到其他IC中去。现在来说,DDI与触屏操控之间的交融趋势很明显,所以许多触屏芯片公司和DDI公司都在企图经过收买并购来进入对方的范畴完结整合。比方触屏芯片与指纹识别芯片厂商Synaptics在2016年收买了DDI厂商Renesas。这种归纳了各种功用的DDI叫做TDDI(Touch and Display Driver IC,或许是Touch and Display Driver Integration)。四、国内OLED驱动芯片DDIC企业概略国内做显现驱动芯片的玩家首要有中颖电子(子公司芯颖)、格科微、集创北方、新相微电子、晶门科技、云英谷、吉迪思、晟合微、奕斯伟等芯片厂商,纷繁开端赶紧布局。中颖电子早在2015年就与和辉光电协作开发了AMOLED驱动芯片,完结了首个AMOLED国内量产工业链协作。芯颖科技有限公司于2016年由中颖电子出资树立,前身是中颖电子股份有限公司部属的显现屏驱动芯片研制团队,一向专心从事显现屏驱动芯片的研制和规划。从2000年开端,就以承受托付研制的方法,开发了多颗STN和TFT液晶显现屏驱动芯片;2004至2016年间连续为昆山维信诺、铼宝、智晶、信利规划推出多颗PM-OLED显现屏驱动芯片;芯颖科技的研制团队在2011年就打开AMOLED显现驱动芯片规划,并于2013年连续打开HD、FHD硬屏AMOLED显现驱动芯片, 于2014年12月开端量产。2011年至2016年又为和辉光电、京东方等一线大厂定制化研制了多颗AMOLED显现屏驱动芯片。一起,芯颖科技已完结AMOLED手机面板驱动芯片量产,也是全球首要的PMOLED驱动芯片供货商之一。格科微的主营事务为CMOS图画传感器和显现驱动芯片的研制、规划和出售。依据Frost&Sullivan研讨数据显现,以2019年出货量口径核算,公司在全球商场的CMOS图画传感器供货商中排名第二,在我国商场的LCD显现驱动芯片供货商中排名第二。除了被业界所熟知的CIS事务外,格科微显现驱动事务也推进了公司的开展。据其招股书显现,显现驱动芯片产品选用了自主研制的无外部元器件规划、图画紧缩算法等一系列中心技能,可以明显削减显现屏模组所用的外部元器件数量,缩小芯片面积,性价比优势杰出。一起,发行人首创的COF-Like规划以更低的本钱完结了帧率和屏占比的同步进步。现在,发行人正在活跃进行TDDI芯片、AMOLED驱动芯片等产品的研制与相关技能储备,未来将完结产品线月,集创北方并购了Exar旗下电源办理IC规划公司iML,与iML完结整合之后,集创北方在面板显现范畴的处理方案组合将进一步丰厚。十二年来,集创一向环绕显现类IC深耕,LED显现类IC集创现已稳居商场榜首,显现类电源在国内面板厂位列前茅,从上一年开端,TV、Monitor等大尺度显现驱动IC逐渐上量,本年在TDDI打破品牌客户,下半年爆发式生长。集创北方环绕显现类的布局已非常的完好和厚实,曩昔十二年的长时间投入和尽力逐渐进入收获期。放眼未来,新的技能和方向集创北方也在持续投入和跟进,针对硅基OLED、Micro LED等下一代显现方向,公司也提早进行了布局。新相微电子(上海)有限公司2005年创立,新相作为液晶驱动芯片职业的本乡化龙头规划公司,产品已成功导入国内G5、G6、G8面板产线的供应链,现在各种类IC出货量现已到达20KK/月以上。公司的产品包含:TFT-LCD、LTPS、AMOLED驱动芯片、TCON、指纹识别IC等,广泛应用于TV、MNT、NB、Tabletpad、Smartphone。已树立起完好的从硅片出产到封装、测验的工业链,形成了以京东方、天马、海信、中芯世界、华虹NEC、台积电、南茂科技等为中心的上下游战略协作伙伴。新相微电子将持续致力于树立愈加高效和便当的客户服务体系,助力本乡高代代线驱动芯片国产化。深圳吉迪思电子科技有限公司树立于2015年7月,公司专心于下一代显现主控芯片的规划与研制,是柔性智能手机AMOLED、笔记本TED、AR(增强实际)眼镜硅基OLED光源芯片等智能设备显现主控芯片的领跑者。公司具有世界抢先的智能显现芯片技能,是国内最早研制商业AMOLED显现主控芯片的团队。2016年第二季度,国内最早量产HD刚性屏AMOLED显现主控芯片;2018年9月联手国内晶圆代工龙头企业中芯世界正式量产40nm QHD柔性AMOLED智能手机面板驱动芯片,这是国内仅有量产的柔性AMOLED显现主控芯片。深圳云英谷科技有限公司树立于2012年5月。首要以显现技能的研制、IP授权以及显现驱动芯片/电路板卡的出产与出售作为中心事务。现在公司的时序操控芯片(TCON)、AMOLED驱动芯片、硅基OLED均在研制中。要点面向手机、笔记本电脑、电视、AR/VR等消费类电子商场。公司已取得了多家VC及半导体显现范畴领军企业的喜爱与出资,事务开展敏捷,规划正不断扩大。2013年维信诺与晶门科技研制成功我国大陆首颗AMOLED驱动芯片。晶门科技于2016年11月收买了Microchip部分技能加maXTouch半导体产品。现在晶门科技的PMOLED产品占商场份额超越50%,是职业细分商场龙头。广东晟合微电子有限公司也是一家专业从事AMOLED驱动芯片技能研制、咨询与服务的高新技能企业。公司产品首要包含智能穿戴类AMOLED驱动芯片、手机类AMOLED驱动芯片等。2018年3月正式落户广东肇庆,5月份第一批25名专家至肇庆作业,同年7月首颗穿戴类驱动芯片在台积电流片成功,并于11月份完毕了该产品量产可靠性测验&质量测验。随后,手机类驱动芯片系列产品相继产出,并得到终端客户的验证。2019年,晟合微电子完结了SH880X系列手机用驱动芯片量产,并取得ISO9000和ISO14000认证。晟合微电子职工均匀具有超越19年的显现职业经历,团队担任过很多LCD/OLED产品出产定制作业,实战经历丰厚。晟合微电子正以OLED驱动这个小切断拓宽符合显现工业未来的技能才能,全力推进国内OLED驱动芯片职业开展。北京奕斯伟核算技能有限公司树立于2019年9月24日,首要出产OLED 面板的DDIC。DDIC 是OLED 的要害零组件,能操控强化画质的画素。DDIC 广泛用于OLED 电视、才智手机、才智手表、平板电脑等。奕斯伟的法定代表人是我国半导体工业领军人物王东升。王东升在 1993 年创立了京东方 BOE(京东方),在他的带领下,京东方成为全球半导体显现工业龙头企业,全球有超越四分之一的显现屏来自 BOE(京东方)。在本年6月,奕斯伟取得新一轮融资。来历:啃书拉比、芯全国