LCD的驅動(dòng)類(lèi)型大體可區分成TN（Twisted Nematic）、STN（Super-Twisted Nematic）（附注1），以及TFT（Thin-Film Transistors）等3類(lèi)，其中TN LCD多半使用在數字表、計算器等簡(jiǎn)單的數字顯示，而TFT則小至數字相機的觀(guān)景窗，大至數十英寸的液晶平面電視都有使用。
所以，數字表也需要LCD驅動(dòng)IC，大尺寸液晶顯示也需要驅動(dòng)IC，然不同類(lèi)型的LCD、不同尺寸的LCD卻必須搭配不同的驅動(dòng)IC，沒(méi)有一種LCD驅動(dòng)IC可以合乎各種類(lèi)型、各種尺寸的驅動(dòng)需求，因此在談?wù)揕CD驅動(dòng)IC時(shí)必須有更明確、更具體的范疇定義，才能夠完整說(shuō)明與討論。
當然，有關(guān)TN、STN之類(lèi)的LCD驅動(dòng)IC其技術(shù)已相當成熟，技術(shù)發(fā)展與市場(chǎng)增長(cháng)都達一定程度，因此已少有人關(guān)注，也因為技術(shù)的成熟，使大陸的IC設計業(yè)者也逐步跨入此領(lǐng)域，如此也迫使日本、南韓、臺灣的驅動(dòng)IC設計業(yè)者必須朝更高技術(shù)性的LCD驅動(dòng)IC發(fā)展，從TN、STN轉向TFT，從小尺寸轉向大尺寸。
△圖說(shuō)：TFT LCD驅動(dòng) IC控工藝序示意圖。（制圖：郭長(cháng)佑）
另外一個(gè)加速臺灣驅動(dòng)IC提升的動(dòng)力，是來(lái)自液晶面板廠(chǎng)。由于臺灣已經(jīng)成為全球液晶面板的組裝、制造重鎮，如果LCD驅動(dòng)IC仍要持續倚賴(lài)進(jìn)口，將難以掌握制造成本、制造時(shí)程，所以國內的面板大廠(chǎng)也都積極于LCD驅動(dòng)IC的國產(chǎn)化，例如奇美電子（CHIMEI）即轉投資奇景光電（Himax），由奇景光電研制LCD驅動(dòng)IC，以大宗供應給奇美電子。
因此，本文以下將以大尺寸、TFT類(lèi)的LCD驅動(dòng)IC為主，只有在特有情況下才會(huì )談?wù)揟N、STN類(lèi)的驅動(dòng)IC，同樣的也在特有情況下才會(huì )談?wù)撝行〕叽绲尿寗?dòng)IC。
驅動(dòng)IC類(lèi)型
首先，LCD驅動(dòng)IC并非只有1顆，而是由2顆以上的芯片所構成，這包括源極驅動(dòng)器（Source Driver）芯片、閘級驅動(dòng)器（Gate Driver）芯片、以及時(shí)序控制器（Timing Controller；TCON或T-CON）芯片等（附注2），此外也可能需要運算放大器（Operational Amplifier；OP AMP）或緩沖器（Buffer）的搭配。有時(shí)源極驅動(dòng)器還區分成數字型或模擬型，不過(guò)多數業(yè)者都實(shí)行數字型，僅少數業(yè)者實(shí)行模擬型（附注3）。
要注意的是，源極驅動(dòng)器有時(shí)也稱(chēng)為數據驅動(dòng)器（Data Driver），而閘級驅動(dòng)器則稱(chēng)為掃瞄驅動(dòng)器（Scan Driver）。
△圖說(shuō)：NS公司的TFT LCD驅動(dòng)IC：FPD33684，該驅動(dòng)芯片強調低EMI、低功耗并支持RSDS接口，適合用于筆記本電腦或桌上型液晶顯示器上。（www.national.com）
輸入接口
LCD驅動(dòng)IC必須先接收來(lái)自L(fǎng)CD控制IC的畫(huà)面訊號，之后才能透過(guò)數字轉模擬的程序來(lái)進(jìn)行驅動(dòng)，而這個(gè)接收的輸入接口仍在持續演化中。
目前最常見(jiàn)的接口是RSDS（Reduced Swing Differential Signaling），這是美國國家半導體（National Semiconductor；NS，簡(jiǎn)稱(chēng)：國半）以L(fǎng)VDS（Low-Voltage Differential Signaling，低電壓差動(dòng)信號）接口為基礎所定義出的接口，此接口的優(yōu)點(diǎn)在于低電磁干擾（EMI）、低功耗，并盡可能保有傳輸效能與畫(huà)面分辨率。RSDS原本是NS自有的技術(shù)，不過(guò)之后則開(kāi)放使用，今日多數的時(shí)序控制器芯片、源極驅動(dòng)器芯片都實(shí)行RSDS接口。此外也有人支持最傳統的TTL（Transistor-Transistor Logic）接口。
在RSDS后NS又提出一種新的接口，稱(chēng)為PPDS（Point to Point Differential Signaling），新接口的優(yōu)點(diǎn)在于支持更高的畫(huà)面分辨率、更高的傳輸（運作）頻率，同時(shí)也能縮減傳輸的線(xiàn)路數目，不僅能抑止EMI，同時(shí)節省電路板布線(xiàn)面積及成本。另外還也一種迷你型的LVDS，稱(chēng)為mini-LVDS，也是因應高尺寸趨勢而有的新技術(shù)提案，mini-LVDS也有助于傳輸線(xiàn)路數的縮減，mini-LVDS往后也可能實(shí)行點(diǎn)對點(diǎn)作法，如此將稱(chēng)為PPmL（Point to Point mini-LVDS）。
△圖說(shuō)：在手機用的TFT LCD驅動(dòng)器芯片上NEC有其獨到的接口傳輸技術(shù)：Mobile MCADS（Mobile Current Mode Advanced Differential Signaling），其技術(shù)優(yōu)點(diǎn)在于縮減線(xiàn)路用數與降低EMI噪聲，圖中粉紅色區塊即是NEC電子的LCD驅動(dòng)器芯片的位置。（www.necel.com）
電壓、頻率、色階、信道數
在驅動(dòng)電壓、驅動(dòng)的掃瞄頻率、驅動(dòng)的色階、驅動(dòng)的信道數等方面，則都是朝更大的數字發(fā)展，其中驅動(dòng)電壓愈高愈能改善視角、對比方面的表現，電壓高則有機會(huì )擁有更廣的視角（可視角度）、更高的顯示對比。而驅動(dòng)頻率高則可以支持更快速的畫(huà)面更新率。
至于驅動(dòng)的色階也是從每原色6-bit（64階）、8-bit（256階）提升到10-bit（1,024階）、12-bit，未來(lái)甚至不排除支持到16-bit，畢竟HDMI 1.3版已經(jīng)言明支持48-bit的色深，如此三原色的每個(gè)原色可以配分到16-bit的階度。
而通道數（Channel；ch）方面，也是隨著(zhù)大尺寸液晶電視的需求而增加，從以往的每顆（源極）驅動(dòng)器芯片具有300多、400多個(gè)通道，增加到現在的600多、700多個(gè)信道，每顆驅動(dòng)器芯片的信道數愈多，對應用設計者而言，就能夠以較少的芯片用數而達到相同的驅動(dòng)效果。
舉例來(lái)說(shuō)，在1920 x 1280的分辨率中，若1顆數據驅動(dòng)器芯片僅具有400多個(gè)驅動(dòng)信道，則需要5顆才能達到1920的驅動(dòng)，相對的若是使用單顆就具有700多個(gè)驅動(dòng)信道的芯片，則只要3顆就可以達到相同的驅動(dòng)設計要求。源極驅動(dòng)是如此，閘極驅動(dòng)也類(lèi)似，閘極驅動(dòng)器的信道數一般多在200多、300多個(gè)通道，如今也逐漸往400邁進(jìn)。
△圖說(shuō)：南韓Samsung將LCD Driver IC（液晶驅動(dòng)器芯片）簡(jiǎn)稱(chēng)為L(cháng)DI，LDI屬于DDI（Display Driver IC）下的一塊，此外還有STN與TFT之分，STN又有字符與圖形之分，TFT亦有OA（辦公室自動(dòng)化）與A/V（視聽(tīng)）之分。（www.Samsung.com）
特有的驅動(dòng)功效
除上述外，LCD驅動(dòng)IC還可運用其驅動(dòng)控制手法來(lái)提升液晶畫(huà)質(zhì)，由于傳統CRT（陰極射線(xiàn)管，俗稱(chēng)：映像管）的顯 示是用電子光束打擊熒光質(zhì)，光束移位后熒光質(zhì)的發(fā)光效應就開(kāi)始消退，相對的LCD的顯示是持續持留性的，因此LCD的動(dòng)態(tài)顯示效果不如傳統CRT，為了達到逼近于CRT的顯示特性，因此LCD驅動(dòng)IC改變了驅動(dòng)方式，也實(shí)行類(lèi)似電子光束的間歇脈沖方式（Impulse Type）來(lái)驅動(dòng)，以此改善動(dòng)態(tài)畫(huà)質(zhì)。
另外LCD有液晶反應較慢的殘影（附注4）問(wèn)題，為了減少殘影對畫(huà)質(zhì)的影響，LCD驅動(dòng)IC也會(huì )提供「插黑，插入全黑色的影像」的驅動(dòng)控制功效，即是在替換成下一個(gè)畫(huà)面前，會(huì )先停止整個(gè)液晶畫(huà)面的驅動(dòng)，使液晶呈現黑色，之后再換替成下一張畫(huà)面，當然，這個(gè)黑色畫(huà)面的時(shí)間很短暫，僅十數毫秒，但卻具有消除殘影的效果。為了實(shí)現插黑機制，與TFT LCD驅動(dòng)器芯片相搭配運作的時(shí)序控制器也必須能共同配合才行。
要注意的是，由LCD驅動(dòng)IC進(jìn)行插黑控制，主要是使用CCFL背光源，而今有許多液晶電視、液晶顯示器開(kāi)始改采LED背光源，由于LED的點(diǎn)亮、熄滅速度反應極快，不像CCFL的點(diǎn)亮、熄滅較慢，因此LED背光也可用短時(shí)間內熄滅所有背光LED來(lái)達到插黑效果，這時(shí)就不用透過(guò)LCD驅動(dòng)IC來(lái)進(jìn)行插黑。
附帶一提的是，此一插黑若是透過(guò)軟件或影像數據傳輸的方式來(lái)實(shí)現，那么將會(huì )增加視訊傳輸的頻寬耗占，為了避免此一耗占就必須在TFT LCD驅動(dòng)器芯片中，直接內建插黑的控制功效，TFT LCD驅動(dòng)器芯片的設計業(yè)者對此問(wèn)題，也增加了芯片的控制接腳（或稱(chēng)：引腳），例如增加了BWSEL（Black White Select）的信號，將此接腳輸入Hi（High）信號即可對TFT LCD進(jìn)行插黑。
當然，改善殘影、殘像的方式不是只有一種，也有試圖從其它層面來(lái)解決的構想。例如有業(yè)者開(kāi)發(fā)OCB高速液晶材料，使液晶的扭轉操作更為快速，或者也有業(yè)者認為，改變液晶的操作維度也可加速扭轉的角度變化，此稱(chēng)為垂直扭轉，垂直扭轉雖然可以達到更快速的扭轉，但也因為扭轉角度的減少使液晶的遮光能力變差，結果很可能是：液晶轉變的速度變快了，但全黑時(shí)的黑度卻也更差了，因為液晶扭轉至極致時(shí)，仍會(huì )有光從背光穿透到前端。
△圖說(shuō)：日本瑞薩（Renesas）的Gate Driver for TFT（TFT LCD的閘極驅動(dòng)器芯片）－HD66774R，該芯片具有240個(gè)輸出，使用COG封裝（尺寸10.60 x 2.80公厘），適合用在QCIF規格尺寸的手機或PDA上。（www.america.renesas.com）
驅動(dòng)IC的封裝
有別于一般芯片的封裝，TFT LCD驅動(dòng)芯片有其獨特的封裝方式，一般的芯片多半使用QFP、BGA之類(lèi)的封裝，而TFT LCD驅動(dòng)芯片則不然，用的是卷帶式芯片載體封裝（Tape Carrier Package；TCP）封裝、晶粒軟膜接合（Chip On Film；COF）封裝、以及晶粒玻璃接和（Chip On Glass；COG）封裝。
也因為封裝方式的特殊，因此其封裝測試（簡(jiǎn)稱(chēng)：封測）業(yè)者也與一般芯片封裝不盡相同，特別是TCP封裝，國內的主要業(yè)者有頎邦、南茂、硅品、華新先進(jìn)、飛信、福葆等等，而原有封測大廠(chǎng)日月光（ASE）則不在此列。另外與封裝息息相關(guān)的金凸塊（Gold Bump）在臺灣也有業(yè)者提供，如慎立、頎邦、福葆、米輯、攸立、利弘等等。
驅動(dòng)器芯片內的SRAM
同樣是為了節省影像傳輸接口的頻寬耗占，因此TFT LCD驅動(dòng)器芯片內多半會(huì )內建SRAM內存，此一內存用來(lái)暫存已經(jīng)傳送到驅動(dòng)器芯片，但尚未要透過(guò)驅動(dòng)器芯片進(jìn)行輸出的影像數據。由于TFT LCD的尺寸愈來(lái)愈高、分辨率愈來(lái)愈高、畫(huà)面更新率、色深也都在提升，很明顯的，驅動(dòng)器內的SRAM內存只會(huì )不斷的加大容量，好因應愈來(lái)愈大的影像數據傳輸量。
不過(guò)，內建SRAM容量愈來(lái)愈大的副作用是：(1)芯片產(chǎn)制的成本要增加，因為更多的SRAM內存容量就意味著(zhù)更大的裸晶面積。(2)芯片運作時(shí)的用電更兇，此有違今日不斷強調的節能與綠色運算等理念。所以也有人提出不能一味地增加暫存內存的容量，因而提出暫存內存的壓縮技術(shù)，如此可運用較少的暫存內存而達到相近的顯示效果。
△圖說(shuō)：日本瑞薩（Renesas）的Soruce Driver for TFT（TFT LCD的源極驅動(dòng)器芯片）：HD66778，有的源級驅動(dòng)器芯片會(huì )內建RAM內存，但此款芯片并未具備，此圖勢將HD66778用于QVGA規格尺寸的驅動(dòng)上，此芯片適合用在PDA、相片打印機、多媒體顯示播放器等應用上。（www.america.renesas.com）
附注1：STN若依據單色與彩色來(lái)區分則還可以稱(chēng)為MSTN與CSTN，其中「M」即為「Mono，單色」之意，相對的「C」即為「Color，彩色」之意，另也有強調更細膩畫(huà)質(zhì)的DSTN，D為「Double Layer，雙層」之意，不過(guò)TFT出現后近乎全面取代DSTN。
附注2：時(shí)序控制器（TCON）不見(jiàn)得以獨立、分立的離散性型態(tài)進(jìn)行芯片封裝，有時(shí)會(huì )與TFT LCD驅動(dòng)器芯片一同整合、封裝，如此即是TFT LCD驅動(dòng)器芯片整合、內建了TCON的功效。
附注3：模擬式驅動(dòng)的業(yè)者主要是日本恩益禧（NEC），然臺灣的聯(lián)詠科技（Novatek）在中型尺寸上也有提供模擬式的源極驅動(dòng)器。
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