未來LCD驅動IC市場與技術前瞻
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數(shù)字電視的發(fā)展，使人們對各種高畫質(zhì)影音設備的購買需求激增。FPD TV、DVD播放器、NB、數(shù)字相機及數(shù)字攝影機都已出現(xiàn)支持Full HD規(guī)格的產(chǎn)品。由于龐大的需求及技術的進步，F(xiàn)ull HD會逐漸成為市場的主流，特別是在LCD TV上。
受到Full HD趨勢的影響，LCD面板驅動IC正朝多輸出通道（outputchannel）及高時鐘頻率（clockfrequency）的目標邁進。此外，驅動 IC還必須配合高效能的輸入接口，才能有效地傳輸大量數(shù)據(jù)給207萬個像素，從而呈現(xiàn)Full HD畫質(zhì)。針對這種趨勢，廠商必須根據(jù)面板內(nèi)驅動IC的成本比例規(guī)劃出最佳的驅動IC配置。
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【圖1】WXGA與全高清面板技術規(guī)格對比 本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/201706/351893.htm |
分辨率的提高直接影響到驅動IC采用的數(shù)量。目前WXGA（SD）面板約需10顆源極（source）驅動IC及3顆閘極（gate）驅動IC，而 Full HD面板則分別約需要12顆及4顆。隨著分辨率的提高，LCD需要更多驅動IC與數(shù)據(jù)線搭配。也因此，必然會增加面板成本，解決方法是增加每個IC的輸出信道，以減少驅動IC使用數(shù)量，從而減少成本。
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【圖2】LCD面板分辨率和IC關系匹配 |
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【圖3】IC需求預測 |
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【圖4】IC出貨量預測 |
40英寸以上LCD TV快速向Full HD發(fā)展
由于三星和LPL7及7.5代線已大量生產(chǎn)，使40英寸等級面板價格大幅滑落；且在制造技術上，PDP在50英寸以下不易達到Full HD規(guī)格。因此PDP廠商被迫主打50英寸以上市場，近來日韓大廠先后推出Full HD等級50、58、63、65英寸PDP產(chǎn)品。在LCD產(chǎn)品方面，對40英寸級TV而言，LCD制造成本接近PDP制造成本，因此在TV領域，LCD廠商主打40英寸等級市場，而隨著高畫質(zhì)影像產(chǎn)品及數(shù)字電視時代的來臨，F(xiàn)ull HD將成為主流規(guī)格。雖然目前數(shù)量不多，預估在2008年時，LCDTV整體出貨量中將有15%以上為40~49英寸Full HD規(guī)格。
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【圖5】高清電視出貨量預測 |
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【圖6】Sharp的全高清產(chǎn)品 |
LCD的色深（colordepth）改進是大尺寸LCD TV的另一個發(fā)展重點，例如Sony所推出的BRAVIAX系列就具有10億色以上色彩數(shù)。色深的表現(xiàn)能力與驅動IC的位寬（bitwidth）相關，目前大尺寸LCD驅動IC一般具有8bit規(guī)格，相當于256個灰階數(shù)。聯(lián)詠、Oki等廠商已推出10bit產(chǎn)品，也就是1,024個灰階數(shù)。另外，NEC 最新產(chǎn)品具有12bit規(guī)格。色深與分辨率的增進，使驅動IC必須以更快的速度傳輸數(shù)據(jù)。換言之，驅動IC必須具備更高的位傳輸率（bitrate）。舉例而言，為達到Full HD的需求，整個系統(tǒng)的訊號傳輸速率須高達3.6Gbps，且每個源極驅動IC必須有85MHz以上的最大時鐘頻率。
不過，當驅動IC規(guī)格到達10bit以上時，電路的集成度就成為很重要的問題。更詳細而言，當位傳輸率變高時，驅動IC的數(shù)字/模擬轉換器的電路就會隨之增加，進而造成芯片面積（chipsize）增加。如果要維持芯片面積，則輸出信道數(shù)就會受到壓抑而無法增加。在這種情況下，必須仰賴高集成度的設計或高階制程技術。NEC在2006年就推出具有12bit灰階數(shù)及720個輸出信道的LCD驅動IC，可兼顧多位寬及多輸出信道的需求。高位傳輸率的需求牽動著另一種需求，除驅動IC的最大時鐘頻率外，LCD模塊的時序控制器（timingcontroller）及驅動IC間的接口傳輸速率也成為另一個考察重點。
多輸出通道趨勢
目前全球生產(chǎn)的源極驅動IC多半具有480至642個輸出通道，甚至如NEC、三星及奇景等廠商都已在量產(chǎn)720個輸出信道的高端產(chǎn)品。事實上，在 2006年后，大尺寸LCD以采用642或720個輸出信道的驅動IC為主。這種多輸出通道（multi-channel）的趨勢，必須仰賴高電路集成度（integration）與更小的制程線寬。目前LCD驅動IC制程仍是以0.35微米為主，不過在2006年0.25微米以下的產(chǎn)品大幅增加，主要是因為晶圓廠產(chǎn)量增加及降低成本考慮。
輸入接口安排及傳輸速率發(fā)展趨勢
目前LCD驅動IC輸入接口主流規(guī)格是RSDS（Reduced Swing Differential Signalling）。然而在高畫質(zhì)趨勢下，RSDS已無法滿足相關需求，因為在RSDS的架構下，PCB上的數(shù)據(jù)線數(shù)量非常龐大，使成本難以降低。
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【圖7】LCD信號傳輸圖 |
有鑒于此，采用新的輸入接口難以避免。其中一項發(fā)展趨勢是點對點（point-to-point）傳輸，NEC的PPmL（Point-to- Pointmini-LVDS）及國家半導體（National Semiconductor；NS）的PPDS（Point-to-Point Differential Signalling）都是基于點對點設計的解決方案。此外，三星的CICC（Currentmo deInter face Cas Cade）及Wisebus兩種輸入接口則是采用驅動IC串行傳輸數(shù)據(jù)的方式，來解決上述數(shù)據(jù)線負載過大的問題。
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【圖8】IC的兩種傳輸模式 |
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【圖9】原極IC規(guī)格 |
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