新型LCD驅(qū)動(dòng)器推動(dòng)移動(dòng)電視發(fā)展

作者：晶門科技有限公司 市場(chǎng)推廣總監(jiān) 葉仕強(qiáng)

移動(dòng)電視是大眾傳播媒體、電子產(chǎn)品市場(chǎng)、電信產(chǎn)業(yè)和手機(jī)供應(yīng)商技術(shù)研討會(huì)的熱門話題。大家都希望該技術(shù)能夠盡快實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。同時(shí)，廠商正在開發(fā)支持移動(dòng)電視服務(wù)和滿足不同客戶需求的系統(tǒng)，客戶則希望能盡快用手機(jī)收看電視。

移動(dòng)電視的市場(chǎng)潛力巨大(見圖1)。它向手機(jī)和顯示器廠家及電信企業(yè)提供了一條超越競爭對(duì)手的途徑。然而，運(yùn)行移動(dòng)電視系統(tǒng)所需的架構(gòu)在特征、功能和成本效益比等方面必須十分先進(jìn)。手機(jī)已具備了與手提電腦類似的多媒體功能，為了提供移動(dòng)電視服務(wù)，工程師必須獲得不同領(lǐng)域的充足技術(shù)支持，包括網(wǎng)絡(luò)容量、設(shè)施硬件和軟件(圖2)，而用戶界面—顯示器無疑是其中最為重要的支持設(shè)施，它必須能夠處理電視的大量內(nèi)容傳輸。


圖1 全球移動(dòng)電視出貨量預(yù)測(cè)


圖2 移動(dòng)電視的支持配置

移動(dòng)電視的實(shí)現(xiàn)將依賴于設(shè)施支持和網(wǎng)絡(luò)容量。手機(jī)的配置將更為先進(jìn)和精密，但最終目標(biāo)是確保用戶能在顯示屏上看到清晰的圖像。顯示器是移動(dòng)電視的重要組成部分，因而工程師必須改進(jìn)顯示器，以滿足在手機(jī)上觀看電視的需求。

對(duì)一些移動(dòng)電視手機(jī)的市場(chǎng)調(diào)查結(jié)果指出，入門級(jí)顯示器將擁有2.2英寸或以上的薄膜晶體管(TFT LCD)，提供QVGA或更佳的分辨率，顯示色彩至少達(dá)到262,000色。

屏幕尺寸和可視角度

一提起移動(dòng)電視，人們腦海中最常浮現(xiàn)的場(chǎng)景就是一位用戶用一臺(tái)手機(jī)觀看節(jié)目。不過人們將同樣渴望能夠共同觀看移動(dòng)電視節(jié)目。

共同觀看移動(dòng)電視時(shí)，將需要比目前的手機(jī)顯示屏更大的屏幕和更廣的可視角度。

因此，QVGA模式的顯示屏可能從2.2或2.6英寸擴(kuò)大至2.8或3.2英寸，其視角也將得到改善。

顯示材料

傳統(tǒng)的手機(jī)TFT液晶顯示屏采用扭曲向列型(TN)液晶配向。左右和上下視角一般為45°至60°。然而，液晶電視面板采用了不同的液晶排列技術(shù)，提高了可視角度和對(duì)比度。一些面板制造商采用多象限垂直配向(MVA)模式，其他廠商則采用平面切換技術(shù)(IPS)。

后兩種模式(見圖3)均要求LCD驅(qū)動(dòng)器能夠?qū)μ峁└叩尿?qū)動(dòng)電壓。原因在于驅(qū)動(dòng)電壓必須足夠高才能要使液晶移動(dòng)至適當(dāng)?shù)慕嵌?。因此，選擇一款能夠產(chǎn)生移動(dòng)電視所需之寬廣視角的驅(qū)動(dòng)IC變得至關(guān)重要。


圖3 不同LC模式于移動(dòng)顯示的對(duì)比

響應(yīng)時(shí)間

響應(yīng)時(shí)間是視頻顯示設(shè)備的一項(xiàng)重要指標(biāo)，它決定了顯示移動(dòng)圖像時(shí)的影像質(zhì)量。若LCD響應(yīng)時(shí)間較慢，視頻影像將模糊不清。在快速變動(dòng)和高速場(chǎng)景切換時(shí)將出現(xiàn)陰影或拖尾現(xiàn)象。手機(jī)顯示器的響應(yīng)時(shí)間一般為25毫秒，每秒可顯示25至30幀畫面。然而，當(dāng)LCD為獲得寬廣視角而采用MVA 或IPS 模式時(shí)，會(huì)對(duì)響應(yīng)時(shí)間造成不利影響，還會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)重影或影像殘留現(xiàn)象。在這種情況下，采用過驅(qū)動(dòng)技術(shù)的LCD 驅(qū)動(dòng)器就顯得至關(guān)重要，因?yàn)檫@種驅(qū)動(dòng)器可提供加快液晶扭轉(zhuǎn)速度的額外驅(qū)動(dòng)力。同時(shí)，采用過驅(qū)動(dòng)技術(shù)的驅(qū)動(dòng)器還會(huì)提高反應(yīng)時(shí)間和視頻顯示效果。

色彩效果

未來人們將對(duì)移動(dòng)電視顯示器的色彩效果提出更高的要求。入門級(jí)模式將是262,000色顯示器。高端手機(jī)將配備1600 萬色顯示器。除此之外，廠商還將重視色彩飽和度，以改善顯示器的亮度和色差。改進(jìn)后的色彩飽和度能夠涵蓋色譜原先無法企及的部分。一般用途的手機(jī)顯示器已可支持50%~60%的NTSC色域，而優(yōu)質(zhì)顯示器能將這比例提高到70%~80%。

顯示分辨率

分辨率的改善將使顯示屏能夠展現(xiàn)比以往更為細(xì)膩的圖像。目前，大多數(shù)頂尖高端手機(jī)支持QVGA(240×320)的分辨率。在日本市場(chǎng)，普遍的主流屏幕分辨率為WQVGA(240×400)，可展現(xiàn)高清晰度的視頻圖像。一些型號(hào)的手機(jī)可能考慮HVGA模式，但未來趨勢(shì)的主流將是VGA 分辨率，原因是后者能夠更好地兼容顯示器配置和應(yīng)用軟件(如視頻播放器)。

非晶硅(a-Si)材料是提高像素密度的瓶頸。支持VGA 或HVGA模式影像的LCD 大多采用低溫多晶硅(LTPS)工藝制造的TFT。原因是與其他工藝相比，LTPS可使薄膜電晶體的尺寸更小，電子遷移速率更快。然而，非晶硅TFT 和低溫多晶硅TFT 采用的顯示驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)略有不同。非晶硅TFT 的驅(qū)動(dòng)主要是一個(gè)集成式控制器，具有全面的源驅(qū)動(dòng)和門驅(qū)動(dòng)功能。

一般而言，低溫多晶硅TFT 驅(qū)動(dòng)只提供數(shù)據(jù)信號(hào)和門信號(hào)配時(shí)功能，但這要取決于面板內(nèi)嵌的門驅(qū)動(dòng)邏輯。



表1 手機(jī)/電視用途面板規(guī)格對(duì)比

數(shù)據(jù)傳輸速度

數(shù)據(jù)傳輸率將影響顯示器的刷新和更新功能。為了提高分辨率與視頻流數(shù)據(jù)的傳輸相適應(yīng)，手機(jī)必須能夠處理高速數(shù)據(jù)傳輸，這是手機(jī)在短時(shí)間內(nèi)獲取大量信息信號(hào)的唯一途徑，而傳統(tǒng)的M68/i80 CPU接口無法滿足實(shí)時(shí)顯示要求。

一些廠商已推出了RGB 接口，用于傳輸視頻信號(hào)數(shù)據(jù)，但這種接口在從基帶系統(tǒng)連接到顯示系統(tǒng)的過程中，將產(chǎn)生額外的電磁干擾(EMI)。業(yè)內(nèi)許多廠家提出了各種高速串行接口(HSSI)標(biāo)準(zhǔn)。

晶門科技推出了一種小型RGB 串行接口，在一些輕薄型手機(jī)上使用。它還是首家在硅材料上采用移動(dòng)通信行業(yè)處理器接口(MIPI)的公司。HSSI和MIPI的應(yīng)用可使基帶和顯示模塊接口之間的連接達(dá)到最優(yōu)化，加快傳輸速度和降低EMI(電磁干擾)。

此外，晶門科技最新推出的QVGA IC通過提高源驅(qū)動(dòng)電壓，能支持廣視角面板。262,000色和1600萬色的配置可用于多種用途。目前的接口模式有多種，包括CPU 和RGB 接口、小型RGB接口和MIPI端口。選擇哪種接口取決于手機(jī)系統(tǒng)的不同設(shè)計(jì)。公司還擁有生產(chǎn)低溫多晶硅TFT 驅(qū)動(dòng)的能力。下一步準(zhǔn)備生產(chǎn)一系列驅(qū)動(dòng)控制器，以滿足加工工藝和分辨率各異的低溫多晶硅TFT LCD的需要。此外，移動(dòng)電視的一些高端顯示解決方案要求驅(qū)動(dòng)具有高驅(qū)動(dòng)功率和增速驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)。[!--empirenews.page--]

能耗

顯示模塊是手機(jī)中最耗能的組件，它包括背光和驅(qū)動(dòng)IC。背光功率取決于它使用多少發(fā)光二級(jí)管(LED)。由三個(gè)LED 組成的背光組件將消耗200mW以上的電能。一個(gè)QVGA TFT LCD 消耗的電能低于20mW。晶門科技在最新推出的驅(qū)動(dòng)IC中采用了節(jié)能設(shè)計(jì)。一片2 英寸QVGA非晶硅TFT LCD所使用的SSD1269芯片 在60Hz幀頻下的能耗保持在3.6mA。此外，為了降低背光組件的能耗，公司還為SSD2208芯片設(shè)計(jì)了專利所有的動(dòng)態(tài)背光控制算法，可在保證良好顯示質(zhì)量的同時(shí)，以最大限度地降低背光能耗。

結(jié)語

晶門科技提供了多種TFT 驅(qū)動(dòng)器和接口解決方案，使客戶可從容應(yīng)對(duì)手機(jī)顯示器的未來發(fā)展趨勢(shì)。因此，公司準(zhǔn)備啟動(dòng)移動(dòng)電視服務(wù)，并推出可兼容手機(jī)的解決方案。