LCDDriverIntroduction

LCDDriver驅動原理

1LCDDriver的分類2

LCDDriver技術發展趨勢3

LCDDriverIC的測試方法4報告大綱LCDDriver的分類LCDDriver的分類LCDDriver

TNLCDDriverSTNLCDDriverTFTLCDDriver按照LCD類別區分按照實現功能區分SourceDriverGateDriver按照LCD尺寸區分大尺寸LCDDriver小尺寸LCDDriverLCDDriver的分類應用：LCDMonitor,NB,LCDTV最前方的訊號接收端是LCD控制IC：

包含類比數位轉換器(ADC),DVI解碼接收器,縮放控制電路(Scaler),螢幕

調整電路(OSD),微處理器(MCU)等中段電路：包含計時控制器(T-CON),直流升壓轉換器(DC/DCconverter)及迦瑪電壓產生器(GammaVoltageGenerator)等

後段電路是在面板端的LCD驅動IC:

包括gatedriverIC和sourcedriver

IC，二者分離的驅動方式大尺寸TFT-LCD系統的電路架構大尺寸TFT-LCDDriverICLCDDriver的分類應用：MobilePhone,DigitalCamera,PDA,MP4…小尺寸TFT-LCDDriverIC小尺寸TFT-LCD系統的電路架構：四chip架構：TimingController，DC/DCConverter，GateDriver，SourceDriver

三chip架構：TimingController，DC/DCConverter，ControllerDriver（Gate

Driver，SourceDriver整合為一個chip）

雙chip架構：TimingController和SourceDriver整合在為一個chip，DC/DCConverter和Gate

Driver整合為一個chip單chip架構：TimingController，DC/DCConverter，GateDriver，SourceDriver整合為一個chipLCDDriver的分類SourceDriverICGateDriverICSourceDriver（源級驅動器）也叫DataDriverIC（數據驅動器），負責提供列上各色素點的驅動電壓GateDriver（閘級驅動器）也叫ScanDriverIC（掃描驅動器），控制每一行像素的選通狀態LCDDriver的分類LCDDriverIC廠商分布及與上下游的合作關係大尺寸TFT-LCD驅動IC異常關鍵，除非原供應商產品有重大瑕疵，否則不會更換供應商，因此驅動IC廠家通常和面板廠家是一個集團。面板驅動IC雖占整體模塊物料成本比重不大，然各面板廠液晶配方與導電玻璃電路設計微妙差異，皆需客制化驅動IC配合特定參數調校，達成最優化顯示表現，可謂直接影響面板顯示品質的關鍵零組件，

LCDDriver的分類臺灣主要LCDDriverIC供應商LCDDriverIC的封裝TCP(TapeCarrierPackage)----卷帶式封裝COF(ChipOnFilm)----薄膜覆晶封裝

COG(ChipOnGlass)----玻璃覆晶封裝

TFTLCD驅動芯片有其獨特的封裝方式LCDDriver的分類LCDDriverIC的基本構成控制部分：TopDown(自頂向下)邏輯電路RAM部分：異步2PortRAM模擬部分：DC/DC轉換器，D/A轉換器，升壓放大器，電壓跟隨器，穩壓電路，溫度補償電路，振蕩電路I/O部分LCDDriverIC引腳分布LCDDriver的驅動原理LCDDriver的驅動原理LCDDriverIC用以控制LCD面板，輸出使像素內液晶產生排列變化的電壓。驅動晶片組透過輸出電壓方式，改變液晶分子排列方向，藉由每點畫素之透光率高低來構成顯示的畫面。LCDDriverIC的工作原理單一畫素呈現彩色時，需要GateDriver一根接腳來控制薄膜電晶體開關，以及SourceDriver三根接腳來輸入R、G、B三原色訊號。GateDriver負責顯示器每列訊號的開關動作，當顯示器進行一次一列且逐列而下做掃瞄動作時，GateDriver配合打開一整列開關，讓SourceDriver進行訊號輸入動作。SourceDriver負責顯示器每行畫素訊號的輸入動作，當GateDriver打開一整列開關時，SourceDriver即時配合輸入該列畫素資料電壓，提供顯示畫面所需訊號TFT-LCDDriver新技術總結新技術發展趨勢LCDDriver的技術發展趨勢LCDDriver的技術發展趨勢一、GreenLCDDriverIC紅色與綠色的訊號線均采用高壓運行方式，紅色訊號線是一個低頻訊號線，而綠色訊號線則隨時變化，屬于高頻訊號線。基本上此種高壓運行方式代表的就是耗電。傳統驅動模式一種全新驅動模式綠色信號線已經從高壓運行轉到VG到GND之間的低壓工作方式，將節省非常多的電能。紅色信號線雖然工作在V0與XV0之間，電壓更高，但由於它是低頻信號線，所以功耗增加有限，藉此將個IC最耗電的部份（SEG)做了大幅的省電。LCDDriver的技術發展趨勢GreenDriverIC的六Sigma分析效率第一(PowerSaving)IC里面做了許多比較器，來判定現在IC所需要的電壓，控制倍壓程度。外部元件第一(ComponentSaving)有效減少外部原件，降低成本和不良率價格第一(PriceSaving)SEG轉移到低壓制程，有效做到dieshrink，降低成本一致性第一(UniformitySaving)IC測試的時候，會先做一些correlation的動作低溫省電第一(TemperatureSaving)內建了溫度Sensor，不同的溫度下針對模擬電路的性能做調整顯示品質第一(DisplaySaving)

在溫度補償上不同的溫度提供不同的斜率LCDDriver的技術發展趨勢LCDDriver的技術發展趨勢二、DotinversionLineinversion（線翻轉）：在某一個Frame時，它每一條線可能都為正電壓或負電壓，到了下一個周期時再轉變Dotinversion（點翻轉）：是所有相鄰的點其電壓都是相反地。到了下一個Frame時電位再改變。

Dotinversion可以完全解決兩個問題：1.其好處一是省電。在同樣面板與分辨率情況下，使用Dotinversion的IC約可省下33%的功耗。2.可以徹底的解決閃爍問題。因為Vcom已經改交流驅動為直流驅動，本質上的避免閃頻再發生。LCDDriverIC的測試LCDDriverIC的品質是液晶顯示效果的決定性因素，因此出廠前必須經過嚴格的測試

；只有選擇合適高效的測試系統才能夠節約成本，提高生產效率。

LCDDriverIC會執行以下的一些測試項目LCDDriverIC的測試（1）參考電壓源的動態電流測試（芯片處于運行狀態）

主要是測試參考電壓源引腳在芯片運作時的電流消耗，由于只是作為D/A轉換時的基準電源，因此這個電流通常應當不大。

（2）功能測試

用于檢驗IC能否完成應當具備的功能，例如：接受RGB輸入并輸出合適的驅動電壓，選通進入特定的工作模式等。和一般邏輯IC測試的方法一樣，需要使用Pattern程序為IC提供輸入信號，并且檢驗引腳的輸出是否和期待值相符和。

（3）DC參數測試（VSIM/ISVM）

LCDDriverIC的測試測定IC的一些具體的電流、電壓參數。例如：各引腳的漏電流、輸入/輸出的電壓電流等等，通常需要使用DC（直流參數測試部件）或HVDC（高壓直流參數測試部件）進行測試。

（4）Contact測試（聯接完好性測試）

和一般IC的測試步驟一樣，這是芯片測試時首先要進行的測試項目，電源引腳、參考電壓源引腳、RGB輸入和控制信號引腳、以及LCD輸出引腳都需要分別進行Contact測試。Contact測試包括短路（Short）和斷路（Open）測試兩種。測試的方法多種多樣，通常都是借助于IC內部的反偏保護二極管進行測試的。

LCDDriverIC的測試（5）動態電源電流和平均電源電流測試

用于衡量IC的平均功耗和瞬時功耗，一般情況下TFTDriverIC的功耗比STN的DriverIC要大一些。另外，許多LCD器件都有Standby（待機）模式和節能模式，這時就需要使用Pattern程序為IC輸入特定的信號選通進入指定的模式，然后再進行電流的測試。

（6）AC參數測試

眾所周知，響應/刷新時間是LCD顯示器件除了色彩深度以外最重要的指標之一，AC參數測試就是為了對IC的開關特性進行檢驗。諸如：輸出響應時間、輸入最小設置/保持時間等，這些都屬于AC參數測試的范疇。LCDDriverIC的測試（7）色階測試

這是彩色（灰度）LCDDriverIC最重要的測試項目，由液晶器件的顯示原理可知，LCD顯示器件的色彩表現是通過向LCD面板加不同的電壓來實現的，因此測試的方法就是在向IC輸入不同RGB信號組合的同時檢驗IC驅動引腳的輸出電壓是否是在預期的范圍內來完成測試的，如圖2所示。LCDDriverIC的測試（8）LCD輸出偏差測試

對于大屏幕的顯示器件來說，DriverIC的輸出引腳數量巨大，要求各引腳在同樣的RGB數據輸入時的輸出電壓偏差不能太大，否則在顯示時就會有各像素顯示顏色不一致的現象，而且這些顯示器件通常需要使用多枚IC同時進行驅動，那么就會要求這些IC在同一RGB輸入數據下的輸出電壓也要盡量一致，如圖3所示。在這種情況下，就必須對各引腳在不同RGB輸入時的輸出電壓分別測定實際的電壓數據，然后進行輸出偏差、極限值、平均值等等相關計算。

LCDDriverIC的特點對測試系統提出的挑戰LCDDriverIC的測試（1）LCDDriverIC的輸出引腳數量很大

另一方面由于LCD驅動IC的引腳超過200個以上時，封裝形式只能采用特殊的方式，常用的為TCP、COG、COF等，此時，后道測試時使用的Handler就必須選擇專用的TCPHandler。

一方面要對應于LCDDriverIC的特點測試系統必須具備高精度、高頻、低振幅電壓的供給