深圳OLED显示屏_定制TFT液晶模块_段码屏-AMOLED驱动介紹
2019-12-16

深圳OLED显示屏_定制TFT液晶模块_段码屏-AMOLED驱动介紹

一、无源驱动与有源驱动的比较

OLED的驱动模式主要分为无源驱动 (PMOLED) 和有源驱动 (AMOLED)。其中PMOLED发展较早,但受制于发光连续性、电耗、寿命和性能等方面的短板,并没有引入到大体量的消费电子产品中,比如像手机和电视。而AMOLED的诞生,采纳了类似LCD的TFT驱动模式,每个像素由一个独立的薄膜晶体管控制,达到连续发光,也同时解决了PMOLED之前面临的诸多短板,成为有望大规模应用于主流消费电子产品的屏幕显示技术。两者驱动方式的具体对比如下表所示:

表1 无源驱动与有源驱动的对比

资料来源:行业研究部

二、AMOLED驱动电路技术介绍

AMOLED是一种矩阵选址的电路结构,其驱动技术分为像素驱动技术外围驱动技术


  • 像素驱动电路为OLED的持续点亮提供实现条件;

  • 外围驱动电路的作用则是为AMOLED矩阵电路提供准确的输入信号。


如为有源矩阵电路提供逐行选通的扫描信号(行驱动信号),为选通行的各OLED像素提供带有显示信息的数据信号(列驱动信号)。因此,像素驱动电路和外围驱动电路相辅相成、紧密配合,共同完成驱动有源OLED显示屏的正常工作。

AMOLED像素驱动电路

AMOLED中,亮度是由流过OLED自身的电流决定的,要求将不均匀性控制在约±1%的范围内。由于大部分已有的IC电路都只传输电压信号,而不是电流信号,所以AMOLED像素电路要完成一个困难的任务,即将电压信号转换为电流信号,然后将这个转变的结果在一帧的周期内存储在像素内。

AMOLED像素电路按设计方案的作用原理可分为三种:不具有补偿功能且只起V/I变换的像素电路、具有补偿功能的像素电路和数字驱动电路。由于模拟驱动并不能完全解决显示屏亮度均匀性的问题,所以提出了数字驱动方法。


表2 像素驱动电路的分类

资料来源:行业研究部

AMOLED外围驱动电路

AMOLED显示屏采用逐行扫描的显示方式,因此外围驱动电路的目的是要在行、列扫描有效的同时,为每个像素送入相应的灰度数据。为了减少引线,把行、列扫描驱动电路集成到AMOLED矩阵周边,驱动电路只要产生行、列驱动移位脉冲及移位起始脉冲即可完成AMOLED的行、列扫描驱动。


图1 AMOLED显示屏的系统结构示意图

资料来源:行业研究部


表3 外围驱动电路的分类

资料来源:行业研究部

三、AMOLED驱动IC市场规模及行业竞争情况

2016 年全球中小尺寸 AMOLED 面板产能可望达到 590 万平方米,同比增长约15.7%。预期在各AMOLED面板厂商积极扩充产能情况下, 2019 年全球中小尺寸 AMOLED 面板产能面积将达到约274万平方米。 2016 年全球中小尺寸 AMOLED 面板产能中,韩系面板厂的占比仍处于绝对领先优势,高达93%。而在AMOLED 这一轮技术升级中,中国大陆市场参与度排名超过中国台湾地区和日本,仅次于韩国。预计2019 年韩系AMOLED面板厂产能的全球占比将下滑至 71%,而中国AMOLED面板有效产能则有机会攀升至 19%。

由于各企业或研究机构对于OLED器件所采用的有机发光材料选用的不同以及后续基板制备工艺的迥异,AMOLED面板对于驱动芯片的参数要求也不尽相同。所以就要求驱动IC的研制厂商与AMOLED面板厂商在面板的量产之前就有一个紧密的配合,提供定制化程度较高的驱动IC芯片设计。


表4 2016-2019年国内AMOLED驱动IC市场规模预测

资料来源:中国产业信息网、行业研究部

在过去的几年时间里,AMOLED面板驱动IC市场并没有随着AMOLED面板市场的火热一同随着快速增长。主要原因是目前AMOLED面板的最大供应商是韩国三星,而其AMOLED屏幕的驱动IC完全由其自己研发设计,不依靠外部供应商,采取封闭式的生产闭环策略。所以所剩余AMOLED驱动IC市场非常小,对传统LCD面板的驱动IC大厂并没有太大的吸引力,况且要开发AMOLED驱动IC要紧贴着AMOLED面板生产商的研发节奏,当AMOLED面板尚未在韩国以外地区大量量产的时候,要让驱动IC厂商自行投入大量人力物力主攻研发AMOLED驱动IC就像空中楼阁,很不现实。但随着大陆AMOLED面板厂商产能的扩张和陆续投产,国内AMOLED驱动IC市场规模预计将从2016年的5.76亿元上升至25.1亿元,年复合增长率达63%,成长潜力巨大。

图2 2016-2019年国内中小尺寸AMOLED有效产能

资料来源:行业研究部

在全球主要的AMOLED面板驱动IC供应商中,韩国公司三家公司三星电子、Silicon Works和MagnaChip先发头筹,均已量产多年;而中国台湾地区的驱动IC设计商,奇景和联咏,虽然其AMOLED驱动IC解决方案早在2015年就已准备完毕,产品认证进度也完成过半,但最终卡在韩系OLED面板厂原本要外包驱动IC解决方案的采购策略。在2016年上半年,韩系OLED面板厂决定改变策略,采取自制自产自销的封闭采购策略,之后奇景和联咏的手机OLED面板驱动IC产品线就此搁置。台系面板驱动IC供应商目前也只能耐心等待大陆、台湾地区及日本OLED面板产能的扩充而带来的机会。而大陆企业中有中颖电子和集创北方已经涉足AMOLED驱动IC领域。

表5 中国大陆与韩国主要第三方AMOLED驱动设计厂商



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