上周參加了TrendForce的顯示產(chǎn)業(yè)峰會(huì),惡補(bǔ)了一下顯示面板及其驅(qū)動(dòng)芯片領(lǐng)域的知識。不是Micro LED買不起,而是Mini LED更有性價(jià)比。調(diào)研機(jī)構(gòu)Arizto預(yù)測,全球Mini LED市場規(guī)模在2024年有望達(dá)到23.2億美元,2021至2024年,年復(fù)合增長率達(dá)到149%。QD-Mini LED發(fā)光原理充分結(jié)合了LCD濾光技術(shù)和OLED點(diǎn)控光技術(shù)原理,顯示效果相比傳統(tǒng)LCD大幅改善,與OLED接近又各有千秋,還比Micro LED技術(shù)難度更低、更易實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),綜合性能表現(xiàn)出色。

圖1、不同顯示面板的發(fā)光原理
Mini LED中文全稱是“亞毫米發(fā)光二極管”,Mini LED顯示可以分為Mini LED直顯和Mini LED背光兩種。Mini LED背光控制需要背光控制芯片(DCON)和背光驅(qū)動(dòng)芯片(Dimmer)搭配完成。一般每塊屏幕需要一顆DCON,其作用類似于 “總控開關(guān)”,用于控制背光源。Dimmer可分為單通道、4通道、8通道、16通道等類型,一個(gè)通道對應(yīng)一個(gè)分區(qū),一個(gè)分區(qū)可以覆蓋多個(gè)LED燈珠。總體而言,分區(qū)數(shù)越高,畫質(zhì)越細(xì)膩,對比度等顯示效果越好。同時(shí)隨著LED芯片數(shù)量和分區(qū)數(shù)量的增加,Mini LED背光模組中LED芯片和驅(qū)動(dòng)芯片的成本也會(huì)相應(yīng)增加。
在影響Mini LED背光屏幕畫質(zhì)的種種因素中,驅(qū)動(dòng)技術(shù)成為其中一大關(guān)鍵所在,甚至對護(hù)眼、節(jié)能等性能也有所影響。目前Mini LED背光主要有兩種驅(qū)動(dòng)方式:被動(dòng)矩陣式驅(qū)動(dòng)(PM:Passive Matrix)和主動(dòng)矩陣式(AM:Active Matrix)驅(qū)動(dòng)。
在PM模式下,當(dāng)分區(qū)足夠多時(shí),背光模組可能出現(xiàn)布線困難、IC 數(shù)量多而無放置空間、線材連接復(fù)雜、成本過高等問題。
AM方案通過做小 IC 尺寸、更窄線寬布線等方式,可支持更多分區(qū)排布,滿足更高顯示畫質(zhì)的要求。
圖3、PM驅(qū)動(dòng)與AM驅(qū)動(dòng)方案架構(gòu)對比
Mini LED驅(qū)動(dòng)技術(shù)選擇上,由于AM驅(qū)動(dòng)在高分區(qū)方案中更具性價(jià)比,在散熱和亮色均勻方面也有更優(yōu)表現(xiàn),2023年以來Mini LED背光呈現(xiàn)高分區(qū)選擇AM驅(qū)動(dòng),低分區(qū)選擇PM驅(qū)動(dòng)的技術(shù)傾向。
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以陰、陽極矩陣式掃描完成單區(qū)驅(qū)動(dòng)
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以獨(dú)立的薄膜電晶體完成單區(qū)驅(qū)動(dòng)
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①低分區(qū)有成本優(yōu)勢
②工藝簡單易實(shí)現(xiàn)
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①布線簡單
②高分區(qū)有成本優(yōu)勢
③低耗低散熱
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①布線隨分區(qū)增加變得復(fù)雜,成本相應(yīng)增加
②高峰值電流,散熱壓力大
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圖4、Mini LED主要驅(qū)動(dòng)技術(shù)對比
這篇文章我們主要盤點(diǎn)一下Mini LED驅(qū)動(dòng)芯片的主要玩家。
聚積推出了共陰驅(qū)動(dòng)芯片MBI5762與MBI5780。MBI5762產(chǎn)品特色包含: 48通道、最高32掃設(shè)計(jì),可以支持240幀訊源輸入,應(yīng)用點(diǎn)間距橫跨P4-P0.8mm;顯示效果可達(dá)16-bit灰階,7680Hz刷新率。MBI5762具備超視覺運(yùn)算功能,可減輕拍攝時(shí)常見的低灰閃爍與掃描線問題;MBI5780是一款專為超小間距(0.4mm-1.2mm)顯示屏設(shè)計(jì)的共陰驅(qū)動(dòng)芯片,具備電流精度控制在小于+/-1%的特性,內(nèi)建20顆MOSFET,并支持90掃行列合一。這三個(gè)特點(diǎn)使得MBI5780能夠廣泛應(yīng)用于Mini/Micro LED顯示屏。此外,MBI5780還引入了第二代壞點(diǎn)隔離功能(Dead Pixel Isolation II),有效防止LED開路、十字架、短路毛毛蟲等視覺效果問題。
圖5、聚積共陰架構(gòu)驅(qū)動(dòng)芯片
旺泓推出的Mini LED背光顯示驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品有:WH5097D、WH3803D、WH5436、WH8166M。
2.1、WH5097D:有源矩陣驅(qū)動(dòng);是一個(gè)4通道LED驅(qū)動(dòng)器,設(shè)計(jì)用于驅(qū)動(dòng)局部調(diào)光顯示器;支持12位的PWM;可以實(shí)現(xiàn)直接驅(qū)動(dòng)或掃描型驅(qū)動(dòng)方法;每個(gè)通道上可提供高達(dá)30mA的持續(xù)電流。
2.2、WH3803D:是一款三通道RGB LED電路專用驅(qū)動(dòng)器;芯片內(nèi)部包括智能數(shù)字端口、數(shù)據(jù)鎖存器和信號整形放大驅(qū)動(dòng)電路;包含高精度的內(nèi)部振蕩器和15V高壓可編程定電流輸出驅(qū)動(dòng)器。
2.3、WH5436:專用于LED顯示屏的低壓差、高精度16位灰度RGB LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片;可以根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)發(fā)生灰度,更易形成深層次灰度,顯示高品質(zhì)畫面;具有點(diǎn)校正、高灰度等級PWM控制等特點(diǎn)。
2.4、WH8166M:藍(lán)光LED局部調(diào)光模塊;可用于LEDFALD背光系統(tǒng);支持混合動(dòng)力LED驅(qū)動(dòng)方案:AM/PM;光模塊厚度< 0.4mm。
凌陽華芯發(fā)布了兩款Mini級LED顯示驅(qū)動(dòng)芯片產(chǎn)品,采用共陰結(jié)構(gòu),分別為XM11202G和XM10720G。芯片均由凌陽華芯自主研發(fā),可以完整使用于P0.3到P1.8的Mini與Micro LED室內(nèi)顯示應(yīng)用領(lǐng)域,目前已通過多家LED顯示行業(yè)廠商認(rèn)證與量產(chǎn)。
聯(lián)詠科技成立于1997年,全球驅(qū)動(dòng)芯片龍頭企業(yè),主要產(chǎn)品為全系列的平面顯示屏幕驅(qū)動(dòng)芯片,以及移動(dòng)終端及消費(fèi)電子產(chǎn)品上應(yīng)用之?dāng)?shù)字影音,多媒體單芯片產(chǎn)品解決方案,其在智能手機(jī)TDDI芯片市場占據(jù)領(lǐng)導(dǎo)地位。
5、三星
三星電子推出了兩款全新Mini LED驅(qū)動(dòng)芯片S6LP441和S6LDMB1。其中S6LP441是Mini LED背光驅(qū)動(dòng)芯片。S6LDMB1是背光控制芯片,負(fù)責(zé)監(jiān)控S6LP441的操作。
圖7、三星的Mini LED驅(qū)動(dòng)芯片
TLi是一家韓國無晶圓廠半導(dǎo)體公司,主要設(shè)計(jì)定時(shí)器和LED驅(qū)動(dòng)IC(顯示面板的關(guān)鍵半導(dǎo)體器件)。TLi發(fā)布了一款共陰極驅(qū)動(dòng)IC——TL3103UD,相比共陽極,共陰極產(chǎn)品能夠顯著降低功耗。
德州儀器發(fā)布了一款Mini LED驅(qū)動(dòng)芯片TLC6983。
TLC6983是一款高度集成的Mini LED顯示驅(qū)動(dòng)芯片,具有48個(gè)恒定電流源和16個(gè)掃描FET。
單個(gè) TLC6983 能夠驅(qū)動(dòng) 16 × 16 RGB LED像素,同時(shí)堆疊兩個(gè)TLC6983可驅(qū)動(dòng) 32 × 32 RGB LED像素。
為了實(shí)現(xiàn)低功耗,該設(shè)備通過其常見的陰極結(jié)構(gòu)支持紅、綠、藍(lán)LED的分離電源。
此外,TLC6983的運(yùn)行功率極低,以至于可以在運(yùn)行電壓為2.5V,運(yùn)行電流為3.9mA的低電壓、低電流下正常運(yùn)行。
矽力杰發(fā)布了一款高效率、高精度、高集成度的Mini LED驅(qū)動(dòng)器芯片SY7780。SY7780通過11位全局LED電流設(shè)定,13位獨(dú)立的PWM時(shí)間設(shè)定和8位獨(dú)立的LED電流設(shè)定,完美解決傳統(tǒng)芯片會(huì)出現(xiàn)的畫面亮度不足、重影、低灰度不均勻等問題。獨(dú)立的8位局部電流設(shè)定,能夠?qū)崿F(xiàn)亮度補(bǔ)償,提高顯示均勻性。SY7780主要應(yīng)用于VR眼鏡,平板電腦、筆記本電腦和其他Mini/Micro LED顯示器中。
華源智信推出了一款A(yù)EC-Q100車規(guī)級AM Mini LED驅(qū)動(dòng)芯片HY8602B0QA。
HY8602B0QA是一款專門用于汽車的8通道AM Mini LED驅(qū)動(dòng)芯片,其可支持11bit DC調(diào)光和12bit PWM調(diào)光,最高可支持23bit混合調(diào)光,其具有單通道30V/48mA的驅(qū)動(dòng)能力。
HY8602B0QA采用華源獨(dú)有的SPB(Serial-Parallel-Broadcast)專利協(xié)議。
SPB專利具有出色的通信可靠性,支持高達(dá)16MHz的通信頻率,并且可實(shí)現(xiàn)單面布線。
其強(qiáng)大的fault檢測機(jī)制確保系統(tǒng)穩(wěn)定性,同時(shí)支持長距離傳輸,為用戶提供高效可靠的通信解決方案。

圖10、華源智信HY8602B0QA
10、明微電子
明微電子先后推出Mini LED背光PM驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品SM6610,Mini LED背光AM驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品SM6212系列等。
SM6610
是1~8行掃、48通道恒流
全陣列局部調(diào)光驅(qū)動(dòng)芯片,適用于M
ini LED背光領(lǐng)域。支持最高8掃應(yīng)用,單顆芯片最大可以控制多達(dá)384個(gè)Mini LED調(diào)光分區(qū)。SM6212系列是12恒流通道,單通道最大輸出40mA電流的靜態(tài)驅(qū)動(dòng)局部調(diào)光芯片,適用于MINI LED背光領(lǐng)域。采用單線/雙線通信方式,可實(shí)現(xiàn)背光板單層走線設(shè)計(jì)。
圖11、SM6610管腳圖與典型應(yīng)用方案
芯
格諾推出了車規(guī)級AM Mini-LED背光驅(qū)動(dòng)芯片XP7008Q。
XP7008Q支持高達(dá)30mA的電流輸出,支持DC/PWM/混合模式調(diào)光,調(diào)光精度高達(dá)16bit,可實(shí)現(xiàn)1000nits以上的高亮度、百萬級的高對比度顯示。
XP7008Q適用于高分區(qū)車載顯示屏,實(shí)現(xiàn)更為精細(xì)的背光控制,顯著提升顯示屏的亮度和對比度,確保顯示屏在各種環(huán)境下都能呈現(xiàn)出色的效果。
12、顯芯科技
顯芯科技Mini LED背光驅(qū)動(dòng)芯片BX7D831、背光控制芯片BX7B721。BX7D831采用DFN、COG封裝,同時(shí)具備PWM及PAM兩種控光方式,控光精度高,無延時(shí),可以滿足TV/Monitor/NB等各種應(yīng)用下高分區(qū)產(chǎn)品的顯示背光驅(qū)動(dòng)需求。
BX7B721背光控制芯片是實(shí)現(xiàn)背光與圖像同步掃描的核心,通過時(shí)序控制及主要參數(shù)設(shè)定可以完成更多改善畫質(zhì)的新功能。通過Dcon ASIC化實(shí)現(xiàn)高效集中處理分區(qū)控光的信息,并通過獨(dú)創(chuàng)的Xingle Wire單線傳輸方式,能夠達(dá)到畫面無延遲的效果;對比傳統(tǒng)MCU,可以改善因延遲造成的體驗(yàn)性問題。該背光控制芯片實(shí)現(xiàn)了小間距多分區(qū)的控制方式,大大減少了面板的厚度,提升了顯示對比度,即用分離驅(qū)動(dòng)的方法實(shí)現(xiàn)了全陣列的主動(dòng)驅(qū)動(dòng)效果,能夠滿足超高分區(qū)及超高刷新率。而且,僅單顆Dcon即可支持上萬分區(qū)控制,有助于顯示產(chǎn)品的性能升級。
北京芯能的AX2000驅(qū)動(dòng)芯片:主動(dòng)式驅(qū)動(dòng),靜態(tài)輸出,不掃屏,無閃爍。適用更小面板間距,外圍電路簡單,無需開關(guān)。IC用量少,基板層數(shù)要求低。低峰值驅(qū)動(dòng)電流,低功耗。內(nèi)置R/G/B比例調(diào)整功能。內(nèi)置亮度誤差校準(zhǔn)功能。高效的行列選通通信協(xié)議。Mini LED背光面板調(diào)光驅(qū)動(dòng)芯片AX3000 :主動(dòng)式驅(qū)動(dòng),靜態(tài)輸出,不掃屏,無閃爍,業(yè)內(nèi)領(lǐng)先模擬調(diào)光+PWM混合調(diào)光驅(qū)動(dòng)方式。兩種調(diào)光方式模擬調(diào)光+PWM,完全PWM自由切換。3種電流輸出模式選擇,Normal/Boost/Peak。獨(dú)立的4個(gè)通道,單通道獨(dú)立21mA電流+26V耐壓。一根時(shí)鐘線+一根數(shù)據(jù)線的矩陣式驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)。低功耗,布線簡單。大尺寸LCD背光(電視,白板等)。中尺寸LCD背光(顯示器,筆記本電腦等)。小尺寸LCD背光,如VR產(chǎn)品。車載LCD產(chǎn)品背光。
絡(luò)明芯發(fā)布了一款48通道m(xù)ini LED背光驅(qū)動(dòng)芯片IS31FL3248。該芯片采用33MHz SPI/VSB高速串行總線控制RGB LED顏色調(diào)節(jié)或者單色LED的亮度和對比度。芯片支持每個(gè)像素點(diǎn)獨(dú)立16bit PWM控制,通過精準(zhǔn)的背光區(qū)域調(diào)光,LED屏幕可以實(shí)現(xiàn)更高對比度,更高亮度以及更加逼真寬廣的色域,大大提高了屏幕的視覺效果。除了Mini LED背光應(yīng)用,該芯片還可以應(yīng)用于信息顯示、LED狀態(tài)指示燈、動(dòng)態(tài)照明和廣告牌信息顯示等眾多場合。
集創(chuàng)北方明星產(chǎn)品LED顯示驅(qū)動(dòng)芯片ICND2260。作為集創(chuàng)北方完全自主知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品以及專為Mini/Micro-LED顯示屏設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)IC,ICND2260具有創(chuàng)新性的行列合一整合架構(gòu),單顆 ICND2260可以驅(qū)動(dòng) 40*48 像素點(diǎn),通過兩顆的級聯(lián)擴(kuò)展可驅(qū)動(dòng)80*96像素點(diǎn),利用行列共用的方式,讓顯示效果更加出色;使用的Mini-lvds高速通信接口,提高傳輸速率支持更高幀率應(yīng)用。同時(shí)ICND2260采用先進(jìn)的制程工藝,極大降低了Mini/Micro-LED顯示屏的功耗和溫度。
華引芯科技發(fā)布的芯片模組尺寸僅為0.38毫米×0.38毫米,厚度不到0.2毫米,采用“三合一”方式將分別顯示紅、綠、藍(lán)三色光的芯片封裝在一顆燈珠中,像素點(diǎn)間距低至0.5毫米,這也是當(dāng)前RGB(代表紅、綠、藍(lán)三個(gè)通道的顏色)自發(fā)光顯示應(yīng)用Mini-LED能做到的點(diǎn)間距極限值。
視芯科技的LS8922是一款針對LCD面板設(shè)計(jì)的高壓恒流背光驅(qū)動(dòng)IC,內(nèi)置16路高壓恒流輸出通道,支持全陣列局部調(diào)光。內(nèi)置端口電壓檢測模塊,可實(shí)時(shí)檢測恒流輸出端口的電壓狀態(tài)。支持16bit PWM或16bit電流灰度顯示。LS9004是一款采用全新通信技術(shù)針對LED全彩顯示屏模組設(shè)計(jì)的4像素專用恒流驅(qū)動(dòng)芯片,支持燈驅(qū)合一封裝。
浣軒半導(dǎo)體推出了4款面向Mini LED顯示驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品,高刷新、高灰階和高工作頻率,聚焦7680Hz&16bit、7680Hz&14bit應(yīng)用。
18.1、HX8964共陰極LED驅(qū)動(dòng)芯片;
刷新率: 7680Hz;灰度值: 16-bit;電流精度: ±1.5%。

18.2、共陽極LED驅(qū)動(dòng)芯片HX8866;
刷新率: 7680Hz;灰度值: 16-bit;電流精度: ±1.5%。

18.3、共陽極LED驅(qū)動(dòng)芯片HX8865;
刷新率: 7680Hz;灰度值: 14-bit;Current Accuracy: ±1.5%。

電壓范圍: 3.3V~5.5V;消鬼影: 8度可調(diào)的抗鬼影水平;最大電流:每通道2.5A。

為國半導(dǎo)體成立于2022年11月,專注于Mini LED背光/直顯驅(qū)動(dòng)芯片研發(fā)、銷售,產(chǎn)品主要應(yīng)用于TV、Monitor、車載顯示、筆電、VR等領(lǐng)域。
禹創(chuàng)半導(dǎo)體成立于2018年8月,主要產(chǎn)品為顯示驅(qū)動(dòng)芯片(LCD、OLED、AMOLED、Mini LED、Micro LED)、電源管理芯片及馬達(dá)驅(qū)動(dòng)芯片。
Mini LED在技術(shù)成熟度和產(chǎn)品性價(jià)比方面,均已達(dá)到市場接受度較高的水平,開始加速替代傳統(tǒng)LCD技術(shù)在電視、顯示器等重要存量市場的份額,同時(shí)受益于新能源汽車產(chǎn)業(yè)的持續(xù)高景氣發(fā)展,在車載顯示市場也迎來量產(chǎn)上車熱潮,整體呈現(xiàn)快速增長勢頭。Mini LED芯片尺寸減小、使用量大幅增長,傳統(tǒng)背光方案采用的LED芯片數(shù)量以十級單位計(jì)算,而Mini LED背光則以萬級以上單位計(jì)算。Mini LED驅(qū)動(dòng)芯片順勢迎來發(fā)展良機(jī)。
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