西安諾瓦星云科(ke)技股份有限公司未來顯示技術部總監許鴻益在(zai)2025中國(guo)國(guo)際Mini/Micro-LED產業技術峰會(hui)上發表(biao)《TBS芯片畫(hua)質(zhi)方案》主題報告。
客(ke)戶(hu)和市場對芯(xin)片驅(qu)動(dong)(dong)IC的(de)(de)要求(qiu)越(yue)來(lai)(lai)越(yue)高(gao)，對LED顯(xian)示屏畫(hua)質(zhi)的(de)(de)要求(qiu)也越(yue)來(lai)(lai)越(yue)高(gao)。諾瓦聯(lian)手(shou)全資子公司一起研究先(xian)進的(de)(de)驅(qu)動(dong)(dong)IC技術(shu)，帶(dai)來(lai)(lai)驅(qu)動(dong)(dong)IC解決方(fang)案(an)，希望(wang)能夠通(tong)過驅(qu)動(dong)(dong)IC技術(shu)實現畫(hua)面質(zhi)量提升。
諾瓦(wa)TBS驅動(dong)IC最重要的(de)是有(you)一個雙(shuang)核科技，能(neng)夠帶(dai)來畫質提(ti)升。市面(mian)上(shang)常見的(de)驅動(dong)IC是PWM單核驅動(dong)，諾瓦(wa)的(de)驅動(dong)IC是除了(le)這(zhe)個以外還有(you)PAM驅動(dong)，做到雙(shuang)核科技。
傳統(tong)顯示可能會(hui)遇到這樣的(de)(de)問題(ti)：播放(fang)畫面的(de)(de)時(shi)候(hou)會(hui)出現一些畫面信息丟失(shi)，比如說高亮(liang)的(de)(de)部分亮(liang)度不夠，導致高亮(liang)的(de)(de)像素(su)點(dian)很(hen)暗(an)，低灰合并的(de)(de)情況導致低灰的(de)(de)丟失(shi)、暗(an)部的(de)(de)細(xi)節看起(qi)來不是(shi)很(hen)好，這都與驅動IC有關。
接下(xia)來介紹一下(xia)“PWM+PAM混合驅(qu)動”雙核方案(an)。
先來看PWM驅動(dong)IC的(de)基(ji)本(ben)原(yuan)理。通(tong)(tong)過控(kong)制驅動(dong)IC的(de)各個通(tong)(tong)道脈沖打開(kai)時間的(de)長短，來控(kong)制像素(su)點的(de)亮暗。當像素(su)通(tong)(tong)道打開(kai)時間越長，亮度就(jiu)會越高；把打開(kai)通(tong)(tong)道的(de)時間比例逐(zhu)漸(jian)降(jiang)低(di)，從100%降(jiang)低(di)到(dao)70%，亮度也(ye)會有一(yi)(yi)個對應(ying)的(de)降(jiang)低(di)。直到(dao)把驅動(dong)IC每個通(tong)(tong)道的(de)脈沖打開(kai)時間達到(dao)極(ji)限，以1%的(de)亮度舉(ju)例，整個畫(hua)面顯(xian)示(shi)會出現非常(chang)(chang)嚴重的(de)黑線(xian)情況，也(ye)就(jiu)是(shi)(shi)常(chang)(chang)說的(de)掃描線(xian)，這(zhe)不僅對人眼觀(guan)(guan)看效(xiao)果造成一(yi)(yi)定損失，更(geng)重要(yao)的(de)是(shi)(shi)隨著現在(zai)(zai)的(de)XR、AI眼鏡(jing)比較新的(de)技術提(ti)升，掃描線(xian)會讓我們無論在(zai)(zai)使用手機拍攝還是(shi)(shi)人眼觀(guan)(guan)看的(de)情況下，都會產生非常(chang)(chang)不好(hao)的(de)觀(guan)(guan)感。
為(wei)了(le)解決(jue)(jue)這個(ge)問(wen)題(ti)，諾瓦聯合(he)(he)全資子公司推出(chu)PWM+PAM混合(he)(he)方(fang)案(an)，PAM驅動就(jiu)是調節每(mei)個(ge)通道的電流(liu)增益的能(neng)(neng)力(li)，通過PWM跟PAM混合(he)(he)的方(fang)式(shi)可以充(chong)分(fen)利用(yong)PWM的能(neng)(neng)力(li)提升低(di)(di)(di)灰(hui)(hui)的刷新(xin)(xin)率，可以比較(jiao)有效解決(jue)(jue)低(di)(di)(di)灰(hui)(hui)情況下刷新(xin)(xin)率不(bu)足導致的掃描(miao)線問(wen)題(ti)。通過這種(zhong)方(fang)式(shi)，還能(neng)(neng)夠彌補低(di)(di)(di)灰(hui)(hui)。按照傳統方(fang)案(an)，為(wei)了(le)提高(gao)刷新(xin)(xin)率可能(neng)(neng)會需要提高(gao)低(di)(di)(di)灰(hui)(hui)通道的打開時間，從而讓低(di)(di)(di)灰(hui)(hui)的亮(liang)度(du)(du)變(bian)高(gao)，加入PAM后，可以保證在低(di)(di)(di)灰(hui)(hui)亮(liang)度(du)(du)一致的情況下，和原本比較(jiao)低(di)(di)(di)的亮(liang)度(du)(du)情況下，有效提高(gao)低(di)(di)(di)灰(hui)(hui)刷新(xin)(xin)率。
另一(yi)個(ge)優勢，通過PAM可(ke)以獨立控制每個(ge)像素的(de)(de)(de)明(ming)暗(an)。傳(chuan)統的(de)(de)(de)PWM方式當脈寬時間(jian)打開100%時，亮(liang)度就不能(neng)往(wang)上(shang)(shang)沖了，現在加上(shang)(shang)電流調制的(de)(de)(de)能(neng)力，可(ke)以把電流增益往(wang)上(shang)(shang)拉，從而(er)使高(gao)亮(liang)的(de)(de)(de)部分亮(liang)度更高(gao)，整個(ge)畫面(mian)明(ming)暗(an)對比(bi)度更好，彰顯更多畫面(mian)細節。
加入PAM驅動(dong)IC后(hou)，在(zai)需要(yao)低(di)亮顯示(shi)畫面的(de)情況下，能(neng)做到低(di)灰(hui)的(de)畫面不是(shi)真正的(de)發灰(hui)，而是(shi)真正的(de)黑(hei)得(de)比較(jiao)好，整體對比度相較(jiao)于沒(mei)有PAM驅動(dong)的(de)架構，也(ye)有一(yi)個躍升，整個對比度看上去也(ye)會讓終端客戶(hu)第(di)一(yi)眼(yan)覺得(de)這個顯示(shi)屏效(xiao)果(guo)更好，同時，掃描線(xian)的(de)現(xian)象也(ye)有一(yi)定(ding)的(de)減(jian)輕。
來看刷(shua)(shua)(shua)(shua)新(xin)率實測。傳統驅動IC可(ke)能(neng)在起灰的(de)(de)時(shi)候刷(shua)(shua)(shua)(shua)新(xin)率是60赫(he)茲逐步攀(pan)升，TBS驅動IC（TBS5367驅動產品低(di)灰刷(shua)(shua)(shua)(shua)新(xin)率測試(shi)）刷(shua)(shua)(shua)(shua)新(xin)率可(ke)以(yi)做到480赫(he)茲，是同類(lei)產品的(de)(de)8倍效(xiao)果，16灰階且接近1nit的(de)(de)時(shi)候可(ke)以(yi)做到1560刷(shua)(shua)(shua)(shua)新(xin)，最高可(ke)以(yi)做到15360赫(he)茲刷(shua)(shua)(shua)(shua)新(xin)，目前整(zheng)個刷(shua)(shua)(shua)(shua)新(xin)率的(de)(de)提升速度(du)以(yi)及低(di)灰起灰刷(shua)(shua)(shua)(shua)新(xin)速度(du)，在行業(ye)里面(mian)比較有優(you)勢(shi)。
傳統PWM驅動IC有低灰色(se)(se)溫(wen)(wen)(wen)偏(pian)移(yi)現(xian)(xian)象(xiang)，可(ke)能出現(xian)(xian)幾(ji)千甚至幾(ji)百的色(se)(se)溫(wen)(wen)(wen)偏(pian)移(yi)，加入PAM結(jie)構以(yi)后，可(ke)以(yi)做到(dao)±50K的色(se)(se)溫(wen)(wen)(wen)偏(pian)移(yi)，不管是影院屏還是XR高端拍攝，都是非常(chang)符合需(xu)求(qiu)的。這(zhe)樣比(bi)較(jiao)準的色(se)(se)溫(wen)(wen)(wen)可(ke)以(yi)更好還原出我(wo)們想要表達的素材本身的效果，讓(rang)所有顏色(se)(se)都在呈現(xian)(xian)它應該(gai)呈現(xian)(xian)的樣子。
加(jia)入(ru)PAM架(jia)構以(yi)后還可以(yi)做到(dao)像素級(ji)的(de)(de)(de)(de)動態節(jie)能(neng)。傳統驅動IC在黑(hei)屏(ping)(ping)時或者只有某(mou)幾個像素點想要亮(liang)的(de)(de)(de)(de)時候，電流增(zeng)益(yi)處(chu)在比(bi)較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)狀(zhuang)態，加(jia)入(ru)PAM架(jia)構后，驅動IC可以(yi)讓需要亮(liang)的(de)(de)(de)(de)燈柱電流增(zeng)益(yi)保持到(dao)較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)水(shui)準，其(qi)他(ta)的(de)(de)(de)(de)像素點驅動IC通道都保持比(bi)較(jiao)低(di)(di)的(de)(de)(de)(de)電流增(zeng)益(yi)輸出(chu)水(shui)平，達到(dao)黑(hei)屏(ping)(ping)的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)功(gong)(gong)耗(hao)(hao)(hao)效果。目前實測的(de)(de)(de)(de)數據，在600nit情況下，白(bai)屏(ping)(ping)功(gong)(gong)耗(hao)(hao)(hao)差不多(duo)是在62.9瓦，可以(yi)比(bi)競品差不多(duo)低(di)(di)8.5%左右，累(lei)計視頻(pin)功(gong)(gong)耗(hao)(hao)(hao)低(di)(di)20%，黑(hei)屏(ping)(ping)功(gong)(gong)耗(hao)(hao)(hao)低(di)(di)40%左右。
所有顯(xian)示畫面，拆分來看都是(shi)一(yi)個個像素點組成，加(jia)入(ru)PAM架構配合(he)諾瓦(wa)的(de)發送、接(jie)收(shou)全鏈路方案(an)，可(ke)以在PWM基礎上實時調(diao)節(jie)(jie)，也就(jiu)是(shi)逐(zhu)幀逐(zhu)像素調(diao)節(jie)(jie)每顆(ke)LED燈珠的(de)驅動電(dian)流，釋(shi)放(fang)每一(yi)顆(ke)發光芯片(pian)的(de)潛力(li)，提升把(ba)畫面對比度。
除了驅動(dong)IC解決方(fang)案(an)，諾瓦一直在行(xing)業深耕，還(huan)提出了一些其他解決方(fang)案(an)助力整個顯示屏有更(geng)好的效果，包括(kuo)：
5G帶寬方案，可以有(you)效減少網線的(de)數量，不管是施工難度、維(wei)護(hu)難度、整潔程度都有(you)比(bi)較(jiao)好(hao)的(de)提升；
22bit+、精細灰(hui)度算(suan)法，64倍灰(hui)度提(ti)升(sheng)，有效解決(jue)灰(hui)階跳變、低灰(hui)偏色等問題，提(ti)升(sheng)低灰(hui)顯示(shi)畫(hua)質；
色彩管理功能，保(bao)證各個(ge)色域的飽滿度，有效率(lv)較高；
全灰階校正，有效提升中灰和(he)低灰的亮色(se)度(du)均勻性；
色彩調節(jie)，一般(ban)用于(yu)XR拍攝；
熱(re)力補償技術(shu)，不管是(shi)(shi)戶外(wai)還是(shi)(shi)戶內，有(you)很多(duo)亮度會(hui)逐漸提高，包括驅(qu)動IC解決(jue)方案，可能也會(hui)在局部造(zao)成偏(pian)青偏(pian)色(se)的現象，用上諾瓦的熱(re)力補償的方案，可以(yi)有(you)效解決(jue)因發熱(re)導致的偏(pian)青偏(pian)紅(hong)的問題；
除此(ci)之外還有動態引擎、高位深高刷新，可以在低(di)灰(hui)的時候(hou)把刷新率(lv)提(ti)升更高。
綜上(shang)，然后搭(da)配諾瓦的(de)發送卡、接(jie)收(shou)卡控(kong)制鏈路，以及(ji)TBS控(kong)制芯片，可(ke)以實現更好的(de)顯示(shi)效果。
整(zheng)個全鏈(lian)路的(de)效果(guo)最大的(de)優(you)勢(shi)是高切接(jie)、高bit數、高刷新、高動態范圍，我們希(xi)望能夠在低灰的(de)時候(hou)告別人眼觀看的(de)閃爍感，讓暗部細節躍然于眼前(qian)。諾瓦目前(qian)做的(de)效果(guo)，實(shi)測出來的(de)數據是峰值亮度(du)可以在1600nits以上，起灰亮度(du)僅僅≤0.005nits，動態對比(bi)度(du)320000:1。這(zhe)可以用在LED影院、LED家庭(ting)影院、LED會議一(yi)體機等非常多的(de)應用場(chang)景。
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