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物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中OLCD屏主流驅(qū)動方案詳解

jf_94171069 ? 來源:jf_94171069 ? 作者:jf_94171069 ? 2024-09-29 14:18 ? 次閱讀

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中為什么要使用OLED驅(qū)動芯片

卓越的顯示效果

1、高對比度和鮮艷色彩:OLED屏幕能夠自發(fā)光,因此能夠?qū)崿F(xiàn)極高的對比度和鮮艷的色彩表現(xiàn),這在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的顯示界面上尤為重要,可以為用戶提供更清晰、更生動的視覺體驗。

2、廣視角:OLED屏幕的可視角度非常廣,用戶無論從哪個方向觀看都能獲得良好的顯示效果,這在需要多人觀看的物聯(lián)網(wǎng)應用場景中尤為適用。

低功耗與長壽命

1、低功耗:OLED屏幕在顯示黑色時幾乎不耗電,因為黑色像素點是不發(fā)光的。這一特性使得OLED驅(qū)動芯片在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中能夠顯著降低功耗,延長設(shè)備的使用時間。

2、長壽命:雖然傳統(tǒng)OLED屏幕存在燒屏問題,但現(xiàn)代OLED技術(shù)和驅(qū)動芯片設(shè)計已經(jīng)大大改善了這一問題,使得OLED屏幕在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中的使用壽命得到保障。

靈活性與創(chuàng)新性

1、輕薄設(shè)計:OLED屏幕可以做得非常輕薄,這使得物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在設(shè)計上更加靈活,可以適應各種形狀和尺寸的需求。

2、可彎曲和可折疊:OLED屏幕還具有可彎曲和可折疊的特性,這為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的設(shè)計提供了更多的可能性,如可穿戴設(shè)備、柔性顯示屏等。

簡化設(shè)計與降低成本

1、集成化設(shè)計:OLED驅(qū)動芯片通常將觸控芯片和顯示驅(qū)動芯片集成在一起,形成TDDI(觸控與顯示驅(qū)動集成)芯片,這大大簡化了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的硬件設(shè)計,降低了制造成本。

2、減少外部組件:OLED驅(qū)動芯片內(nèi)置了多種功能,如對比度控制、顯示RAM振蕩器等,減少了外部組件的需求,進一步降低了系統(tǒng)的復雜性和成本。

市場與技術(shù)趨勢

1、市場需求:隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,對高清晰度、低功耗、靈活設(shè)計的顯示屏需求日益增加,OLED驅(qū)動芯片正好滿足了這些需求。

2、技術(shù)進步:OLED技術(shù)和驅(qū)動芯片設(shè)計不斷取得突破,性能不斷提升,成本不斷降低,為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的廣泛應用提供了有力支持。

具體應用場景

智能手機

中高端產(chǎn)品:OLED技術(shù)在智能手機領(lǐng)域的應用已經(jīng)相當成熟,特別是在中高端產(chǎn)品中,OLED顯示屏因其色彩鮮艷、對比度高、可彎曲等特性而備受歡迎。OLED驅(qū)動芯片作為這些顯示屏的核心組件,對于提升手機的顯示效果和用戶體驗至關(guān)重要。

技術(shù)趨勢:隨著OLED技術(shù)的不斷發(fā)展,如折疊屏、屏下攝像頭等技術(shù)的出現(xiàn),對OLED驅(qū)動芯片提出了更高的要求。例如,支持LTPO(Low-Temperature Polycrystalline Oxide)動態(tài)刷新率技術(shù)的OLED驅(qū)動芯片能夠更好地適應折疊屏手機的需求,提升續(xù)航能力和顯示效果。

平板電腦

輕薄化設(shè)計:OLED顯示屏的輕薄特性使得其在平板電腦領(lǐng)域具有廣泛應用。OLED驅(qū)動芯片通過控制顯示屏的像素點,實現(xiàn)高清晰度、高色彩飽和度的顯示效果,同時降低功耗,延長設(shè)備的使用時間。

高端市場:在高端平板電腦市場中,OLED顯示屏已經(jīng)成為標配。OLED驅(qū)動芯片作為這些顯示屏的核心組件,對于提升平板電腦的顯示效果和競爭力具有重要作用。

車載顯示

儀表盤和中控屏:隨著汽車智能化的發(fā)展,車載顯示屏的尺寸和分辨率不斷提高。OLED顯示屏因其出色的顯示效果和可彎曲特性,在車載儀表盤和中控屏等領(lǐng)域具有廣泛應用前景。OLED驅(qū)動芯片通過提供穩(wěn)定、高效的驅(qū)動信號,確保車載顯示屏的顯示效果和穩(wěn)定性。

未來趨勢:隨著自動駕駛技術(shù)的不斷發(fā)展,車載顯示屏將扮演更加重要的角色。OLED驅(qū)動芯片將繼續(xù)優(yōu)化其性能,以適應車載顯示屏的更高要求。

電視

高端市場:OLED電視因其出色的色彩表現(xiàn)和對比度,在高端市場占據(jù)一席之地。OLED驅(qū)動芯片作為OLED電視的核心組件之一,對于提升電視的顯示效果和畫質(zhì)具有重要作用。

大尺寸化:隨著OLED技術(shù)的不斷發(fā)展,大尺寸OLED電視已經(jīng)成為可能。OLED驅(qū)動芯片需要支持更高的分辨率和更大的像素點數(shù)量,以確保大尺寸OLED電視的顯示效果和穩(wěn)定性。

可穿戴設(shè)備

智能手表和智能手環(huán):OLED顯示屏在可穿戴設(shè)備領(lǐng)域的應用非常廣泛。OLED驅(qū)動芯片通過控制顯示屏的亮度和色彩,實現(xiàn)低功耗、高清晰度的顯示效果,提升可穿戴設(shè)備的用戶體驗。

健康監(jiān)測:隨著健康監(jiān)測功能的不斷加入,可穿戴設(shè)備對顯示屏的顯示效果和穩(wěn)定性提出了更高要求。OLED驅(qū)動芯片需要不斷優(yōu)化其性能,以適應可穿戴設(shè)備的多樣化需求。

其他領(lǐng)域

游戲顯示面板:隨著游戲產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,對顯示面板的要求越來越高。OLED顯示屏因其出色的色彩表現(xiàn)和刷新率,在游戲顯示面板領(lǐng)域具有廣泛應用前景。OLED驅(qū)動芯片需要支持高刷新率、低延遲等特性,以確保游戲畫面的流暢性和清晰度。

筆記本電腦:隨著筆記本電腦輕薄化趨勢的加劇,OLED顯示屏逐漸成為筆記本電腦領(lǐng)域的新寵。OLED驅(qū)動芯片通過提供高效、穩(wěn)定的驅(qū)動信號,確保筆記本電腦顯示屏的顯示效果和穩(wěn)定性。

本文會再為大家詳解顯示屏驅(qū)動家族中的一員——OLED驅(qū)動芯片

OLED驅(qū)動芯片的定義與作用

定義:OLED驅(qū)動芯片是OLED顯示屏的“大腦”,它通過對電流的控制來影響OLED面板的成像質(zhì)量。

作用:

控制OLED面板的顯示,包括像素的亮度、色彩等。

支持不同的像素分辨率、接口類型和其他功能性指標,決定OLED屏的應用場景。

OLED驅(qū)動芯片的技術(shù)特點

技術(shù)難度:OLED驅(qū)動芯片的技術(shù)門檻較高,需要處理OLED面板制程不完美導致的各類電學、光學特性不均勻的補償功能。

圖像算法:相比LCD顯示芯片,OLED顯示芯片多了很多特有的圖像算法,如子像素渲染(SPR)、mura補償(demura)、圓角補償(Round/Notch)、電流補償(IRC)、串擾補償(CTC)、燒屏亮度補償(Deburin)等。

制程工藝:目前,用于AMOLED驅(qū)動芯片的主要制程工藝是40nm和28nm。雖然全球范圍內(nèi)已有多家芯片代工廠掌握了這些工藝,但能夠提供成熟產(chǎn)能的晶圓代工廠商有限,如臺積電、三星電子、聯(lián)華電子、格羅方德和中芯國際。

OLED驅(qū)動芯片的分類

1、按技術(shù)方向分類

1.1、帶Ram的IC

特點:此類OLED驅(qū)動芯片內(nèi)置了Demura Ram和Display Ram。Demura Ram用于存儲屏幕顯示不均等問題的補償數(shù)據(jù),以提升顯示效果;Display Ram則用于存儲系統(tǒng)傳輸?shù)膱D片數(shù)據(jù),實現(xiàn)靜態(tài)畫面的低功耗顯示。

應用:由于功耗低、顯示效果好,帶Ram的OLED驅(qū)動芯片是目前各家終端量產(chǎn)的主力。

1.2、Ram-less IC

特點:保留了Demura Ram,但去掉了Display Ram。這意味著主機需要持續(xù)送圖給OLED驅(qū)動芯片,以支持視頻等動態(tài)內(nèi)容的顯示。

應用:在視頻場景上,預計功耗與帶Ram的IC相差不大,但在靜態(tài)場景下功耗會較高。

1.3、TDDI(顯示&觸控集成的IC)

特點:將觸摸屏控制器集成在OLED驅(qū)動芯片中,實現(xiàn)了觸控芯片與顯示驅(qū)動芯片之間更高效的通信,降低了顯示噪聲,并有利于移動電子設(shè)備的薄型化、窄邊框設(shè)計。

應用:目前主要應用于LCD屏幕的智能手機,但在OLED領(lǐng)域也在逐步推廣。

2、按功能和應用場景分類

2.1、基礎(chǔ)型OLED驅(qū)動芯片

特點:提供基本的顯示驅(qū)動功能,適用于對顯示效果要求不高的應用場景。

示例:一些低分辨率、低功耗的OLED顯示屏可能采用此類芯片。

2.2、高性能OLED驅(qū)動芯片

特點:支持高分辨率、高刷新率、低功耗等特性,適用于對顯示效果要求較高的應用場景。

示例:智能手機、平板電腦、高端電視等設(shè)備的OLED顯示屏通常采用此類芯片。

2.3、專用型OLED驅(qū)動芯片

特點:針對特定應用場景進行優(yōu)化設(shè)計,具有特定的功能和性能特點。

示例:車載顯示器、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域的OLED顯示屏可能采用專用型驅(qū)動芯片。

3、按接口類型分類

3.1、I2C接口OLED驅(qū)動芯片

特點:采用I2C通信協(xié)議與主控設(shè)備連接,具有接口簡單、通信速度適中等特點。

示例:SSD1306、SH1106等芯片支持I2C接口。

3.2、SPI接口OLED驅(qū)動芯片

特點:采用SPI通信協(xié)議與主控設(shè)備連接,具有通信速度快、可支持多通道通信等特點。

示例:SSD1351、ST7735等芯片支持SPI接口。

3.3、并行接口OLED驅(qū)動芯片

特點:采用并行通信方式與主控設(shè)備連接,具有數(shù)據(jù)傳輸速度快、接口靈活等特點。

示例:部分早期或特定型號的OLED驅(qū)動芯片可能支持并行接口。

4、按市場主流類型分類

根據(jù)當前市場情況,主流OLED驅(qū)動芯片主要包括以下幾類:

4.1、LCD顯示驅(qū)動芯片(LCD DDIC)

盡管這里提到的是LCD顯示驅(qū)動芯片,但OLED領(lǐng)域也有類似的分類方式。不過,由于OLED和LCD的顯示原理不同,OLED驅(qū)動芯片在設(shè)計和功能上會有所區(qū)別。

4.2、觸控顯示整合驅(qū)動芯片(TDDI)

如前所述,TDDI芯片將觸摸屏控制器與顯示驅(qū)動芯片集成在一起,廣泛應用于智能手機等移動設(shè)備。

4.3、OLED顯示驅(qū)動芯片(OLED DDIC)

這是專門為OLED顯示屏設(shè)計的驅(qū)動芯片,具有控制OLED發(fā)光單元開關(guān)、調(diào)節(jié)亮度、色彩等功能。

OLED驅(qū)動芯片的選型參數(shù)

1、分辨率

定義:OLED驅(qū)動芯片的分辨率指的是其能夠驅(qū)動的OLED顯示屏的像素點數(shù)量,通常以“水平像素點×垂直像素點”的形式表示。

重要性:分辨率決定了顯示屏的清晰度和細膩程度,是選擇驅(qū)動芯片時的重要考慮因素。

示例:SSD1306和SSD1308等驅(qū)動芯片的分辨率均為128x64點矩陣面板,適用于小型便攜式應用。

2、電源電壓

定義:包括IC邏輯電源電壓(VDD)和面板驅(qū)動電壓(VCC)。

重要性:電源電壓決定了芯片的工作環(huán)境和穩(wěn)定性,不同的應用場景需要選擇適合的電源電壓范圍。

示例:對于SSD1306和SSD1308等芯片,IC邏輯的VDD通常為1.65V至3.3V,而面板驅(qū)動的VCC則為7V至15V。

3、電流能力

定義:包括OLED驅(qū)動的最大輸出電壓、最大源電流和最大匯電流等。

重要性:這些參數(shù)決定了芯片的驅(qū)動能力和功耗水平,對于保證顯示屏的正常工作至關(guān)重要。

示例:SSD1306和SSD1308等芯片在OLED驅(qū)動輸出電壓上最大可達15V,SSD1306的段最大源電流為100uA,公共最大匯電流為15mA。

4、亮度控制

定義:OLED驅(qū)動芯片通常具有亮度控制功能,通過調(diào)整對比度或亮度級數(shù)來改變顯示屏的亮度。

重要性:亮度控制對于提升用戶體驗、降低功耗等方面具有重要意義。

示例:SSD1306和SSD1308等芯片均提供256級亮度控制,用戶可以根據(jù)需要調(diào)整顯示屏的亮度。

5、接口類型

定義:OLED驅(qū)動芯片與微控制器MCU)之間的通信接口類型,常見的有I2C接口、SPI接口、6800/8000系列并行接口等。

重要性:接口類型決定了芯片與MCU之間的通信方式和數(shù)據(jù)傳輸效率,對于系統(tǒng)的整體性能和穩(wěn)定性具有重要影響。

示例:SSD1306和SSD1308等芯片均支持I2C接口、SPI接口以及6800/8000系列并行接口,用戶可以根據(jù)實際需要選擇合適的接口類型。

6、其他參數(shù)

工作溫度范圍:決定了芯片在不同溫度環(huán)境下的工作穩(wěn)定性和可靠性。

封裝形式:如COG和COF等封裝形式,對芯片的尺寸、安裝方式和散熱性能等有影響。

編程幀速率和復用率:這些參數(shù)決定了顯示屏的刷新率和顯示效果,對于動態(tài)顯示應用尤為重要

OLED驅(qū)動芯片的廠商

國際廠商

韓國廠商

三星電子系統(tǒng)LSI:在OLED驅(qū)動芯片(DDI)市場占據(jù)領(lǐng)先地位,特別是在智能手機領(lǐng)域。據(jù)市場調(diào)查,三星電子系統(tǒng)LSI在OLED DDI市場的占有率較高,且為蘋果旗艦智能手機iPhone提供了OLED DDI供應。

LSI:主力供應給三星,并同時供應給國內(nèi)的華米OV等品牌

Siliconworks:幾乎是蘋果手機的獨供廠商,技術(shù)能力不容輕視。

Magnachip:原計劃被大陸收購,但因美國芯片制裁被叫停,現(xiàn)階段開發(fā)針對國產(chǎn)市場的芯片。

臺灣廠商

Novatek:國產(chǎn)OLED屏幕的主力供應商,已進入華米OV等頭部品牌客戶。

Raydium:在行業(yè)內(nèi)相對缺料的環(huán)境下,也打入了OPPO、vivo、榮耀等品牌客戶。

Ilitek:與oppo合作關(guān)系密切,主要供應給oppo和聯(lián)想。

聯(lián)詠:中國臺灣企業(yè)中唯一一家OLED DDI占有率達到兩位數(shù)的企業(yè),且在LCD DDI市場也有顯著表現(xiàn)。

美國廠商

新思:其OLED DDIC產(chǎn)品目前全部供應給華為和榮耀。

大陸廠商

大陸在OLED驅(qū)動芯片領(lǐng)域的技術(shù)能力雖然起步較晚,但也在逐步進步并爭取市場份額。主要代表廠商包括:

Chipone、Eswin、云英谷:在疫情期間因缺貨,在華為和榮耀有接近百萬級別的量產(chǎn)。

芯穎、晟合、昇顯微:主要供貨給華強北等維修市場。

韋爾:雖然進入OLED DDIC行業(yè)較晚,但推出的產(chǎn)品已處于驗證階段,后續(xù)是否量產(chǎn)還有待觀察。

華為海思:也在開發(fā)自己的OLED顯示驅(qū)動芯片,但受特殊背景影響,預期后期仍將處于相對被動的局面。

OLED驅(qū)動芯片的市場現(xiàn)狀

需求增長:隨著OLED面板在電視、智能手機、智能手表等領(lǐng)域的廣泛應用以及在新興應用領(lǐng)域(如游戲顯示面板、筆記本電腦、平板電腦、車用產(chǎn)品)的滲透率不斷提升,OLED驅(qū)動芯片的需求量也在快速增長。據(jù)Omdia數(shù)據(jù),2022年OLED DDIC出貨量約10億顆,預計2023年OLED DDIC出貨量有望同比增長14%,達到11.6億顆。

競爭格局:目前,韓國的三星LSI和美格納(Magna Chip)在OLED驅(qū)動芯片市場占據(jù)主導地位,兩家企業(yè)的市場份額已近80%。而中國大陸在OLED驅(qū)動IC方面的市場占有率還不到5%,但國內(nèi)芯片廠商自研OLED驅(qū)動芯片的進程正在加快,有望補齊我國OLED產(chǎn)業(yè)的短板。

OLED驅(qū)動芯片的發(fā)展趨勢

技術(shù)創(chuàng)新:隨著OLED技術(shù)的不斷發(fā)展,新的技術(shù)點如LTPO動態(tài)刷新技術(shù)、屏下攝像頭技術(shù)、分區(qū)刷新率技術(shù)等不斷涌現(xiàn),這些都需要OLED顯示芯片開發(fā)新的驅(qū)動方式和專屬功能來協(xié)同使用。

產(chǎn)能擴張:盡管OLED驅(qū)動芯片技術(shù)門檻較高,但國內(nèi)芯片廠商正在加快自研進程,并通過與顯示面板企業(yè)的緊密合作來降低研發(fā)和量產(chǎn)成本。隨著產(chǎn)能的逐步擴大,OLED驅(qū)動芯片的供應緊張狀況有望得到緩解。

OLED驅(qū)動芯片的其他重要信息

全球趨勢:根據(jù)群智咨詢的調(diào)查數(shù)據(jù),預計2024年全球OLED驅(qū)動芯片需求(僅28/40nm制程)將同比增長約17.9%,中國內(nèi)地OLED驅(qū)動芯片需求同比增長達32.2%。這表明OLED驅(qū)動芯片市場在全球范圍內(nèi),特別是在中國內(nèi)地地區(qū),有著顯著的增長潛力。

供應鏈合作:OLED驅(qū)動芯片的供應鏈合作復雜,涉及多個設(shè)計公司和制造廠商。設(shè)計公司如LSI、Novatek等通過與晶圓代工廠如UMC、TSMC等的緊密合作,實現(xiàn)了OLED驅(qū)動芯片的大規(guī)模量產(chǎn)。

供應商A:晶門半導體有限公司

1、產(chǎn)品能力:

(1)選型手冊

https://rckrv97mzx.feishu.cn/wiki/VWPMwnYHjiMFVVkuNOcc62rOnre?fromScene=spaceOverview

(2)主推型號1:SSD1315

對應的產(chǎn)品詳情介紹

一、基本信息

類型:單芯片CMOS OLED/PLED驅(qū)動控制芯片

功能:直接從內(nèi)部12864位GDDRAM(圖形顯示數(shù)據(jù)RAM)中顯示數(shù)據(jù),支持單色12864點陣顯示。

接口方式:SSD1315支持多種接口方式,包括6800、8080、SPI和I2C等,這使得它可以根據(jù)不同的應用需求選擇合適的通信方式。

二、技術(shù)特點

1、內(nèi)存尋址模式:SSD1315支持三種內(nèi)存尋址模式,包括水平尋址模式、垂直尋址模式和頁尋址模式。這些模式允許用戶根據(jù)需要選擇合適的讀寫方式,提高顯示效率。

2、顯示控制:SSD1315提供了豐富的顯示控制功能,如設(shè)置顯示起始行、對比度控制、段重映射、正反顯示、顯示開關(guān)等。這些功能使得用戶可以靈活控制OLED顯示屏的顯示效果。

3、滾動功能:SSD1315支持水平和垂直滾動功能,用戶可以通過設(shè)置滾動區(qū)域和滾動方向來實現(xiàn)復雜的顯示效果。

4、硬件配置:SSD1315的硬件配置靈活,可以通過設(shè)置不同的引腳電平來選擇不同的工作模式。此外,它還支持多種硬件配置選項,如設(shè)置COM輸出掃描方向、Vcomh級別等。

三、應用場景

SSD1315廣泛應用于各種需要OLED顯示屏的場合,如電子標簽、儀器儀表消費電子產(chǎn)品等。由于其低功耗、高對比度、快速響應等優(yōu)點,SSD1315在便攜式設(shè)備和低功耗應用中尤為受歡迎。

硬件參考設(shè)計

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研發(fā)設(shè)計注意使用事項

1、硬件連接:在使用SSD1315時,需要確保硬件連接正確無誤。特別是電源線和數(shù)據(jù)線的連接,必須按照規(guī)格書的要求進行連接。

2、初始化設(shè)置:在使用SSD1315之前,需要進行初始化設(shè)置。這些設(shè)置包括設(shè)置內(nèi)存尋址模式、顯示控制參數(shù)等。正確的初始化設(shè)置是確保OLED顯示屏正常工作的關(guān)鍵。

3、驅(qū)動程序:為了控制SSD1315并驅(qū)動OLED顯示屏,需要編寫相應的驅(qū)動程序。這些驅(qū)動程序需要根據(jù)SSD1315的規(guī)格書進行編寫,以確保與芯片的兼容性和穩(wěn)定性。

與Bloom區(qū)的關(guān)系

3.31 SSD1315 AM-HD-E-SSD1315-06-031

核心料(哪些項目在用)

智能空開4GDTU

2、支撐

(1)技術(shù)產(chǎn)品

技術(shù)資料

https://rckrv97mzx.feishu.cn/wiki/VWPMwnYHjiMFVVkuNOcc62rOnre?fromScene=spaceOverview

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