自誕生以來，Mini/Micro LED在爭議中成長，又一路在荊棘中前行，即便在宏觀環(huán)境不利的條件下，也依然收獲了一些成果。當(dāng)下，逆風(fēng)逐漸遠(yuǎn)去，無論是直顯還是背光，Mini/Micro LED重新開始新一輪快馬加鞭式的發(fā)展。與此同時，終端市場迸發(fā)了活力，細(xì)分應(yīng)用正在加速分化，而應(yīng)用也在反哺技術(shù)，帶動LED顯示開啟全新時代。

顯示的常見問題與驅(qū)動IC的挑戰(zhàn)

教育與會議、商業(yè)零售、智慧顯示、游戲娛樂和大眾生活密不可分，近兩年來，隨著消費升級、萬物互聯(lián)以及數(shù)字化、信息化時代的到來，LED顯示屏也日益成為其中關(guān)鍵的組成部分，xR虛擬拍攝、虛擬直播間、裸眼3D顯示、會議一體機(jī)、8K超高清顯示屏頻繁進(jìn)入大眾的視野，以多樣化的場景滿足拍照、拍攝、引流、信息可視化、沉浸式娛樂等豐富、專業(yè)、個性化的需求。

在此背景下，LED顯示屏或MiniLED背光顯示產(chǎn)品不斷追求高刷新率、高動態(tài)范圍成像（HDR）、高畫面更新率、高對比度、高亮度、低功耗等高性能特征，但在實際應(yīng)用中，顯示屏的閃爍感、摩爾紋、顏色及亮度不一致、拍攝畫面撕裂、溫度過高等問題仍較為常見。

從直顯技術(shù)的角度來看，這其中涉及到不少問題，比如：間距微縮和亮度提升后，功耗和溫度也顯著提升；同時，顯示屏一直存在高低灰耦合及灰階不同帶來的跳灰問題；另外，還有亮度不均、開路毛毛蟲、首行偏暗、上下鬼影、低灰效果等問題。

從MiniLED背光的角度來看，高分區(qū)、高亮度情況下，功耗和溫度升高的問題同樣存在。此外，增加分區(qū)之后，如何保證顯示效果的一致性也是一個難題。

解決這一系列的問題，需要產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的配合，其中，驅(qū)動IC舉足輕重。驅(qū)動IC是驅(qū)動LED發(fā)光或LED模塊組件最佳電壓或電流狀態(tài)下正常工作的電子器件，功耗占比較大，低灰效果、刷新率和色深等也都與之息息相關(guān)。

需要注意的是，傳統(tǒng)驅(qū)動IC采用共陽結(jié)構(gòu)，目前仍占主導(dǎo)地位。當(dāng)像素密度增高之后，為滿足精準(zhǔn)控制的需求，傳統(tǒng)的低通道、低行掃驅(qū)動IC的使用數(shù)量也需增加，由此產(chǎn)生兩個問題：（1）共陽結(jié)構(gòu)的驅(qū)動IC本身功率大，用量增加會導(dǎo)致功耗提高；（2）沒有足夠的空間放置更多的驅(qū)動IC，空間布局難度大。

明微電子的解題思路與實用妙招

針對功耗和空間布局的問題，明微電子以創(chuàng)新產(chǎn)品搭配專利技術(shù)來解決，簡單來說，即采用共陰結(jié)構(gòu)的多通道、高行掃產(chǎn)品，結(jié)合智慧節(jié)能專利技術(shù)等來達(dá)成節(jié)能、優(yōu)化空間布局的目標(biāo)，適配于LED直顯和MiniLED背光方案。不過，具體問題具體分析，明微電子應(yīng)對兩大顯示技術(shù)方向各有妙招。

明微電子LED顯示驅(qū)動產(chǎn)品線技術(shù)市場總監(jiān)宋湘南在2023集邦咨詢新型顯示產(chǎn)業(yè)研討會上進(jìn)行分享

直顯部分，明微電子以五大專利技術(shù)應(yīng)對功耗、空間布局及顯示效果相關(guān)的一系列問題。

一是共陰行列集成驅(qū)動專利技術(shù)。明微電子推出高集成驅(qū)動方案，如48通道的恒流和16通道的集成方案，采用共陰構(gòu)架，雙電壓供電，能夠保證顯示效果同時達(dá)最佳恒流工作狀態(tài)，有效降低模組工作功耗；配合黑屏節(jié)能技術(shù)，能夠保證模組待機(jī)達(dá)到“冷屏”效果?？臻g布局上，明微電子采用行列集成方案以及特有的行管復(fù)用專利技術(shù)，減少驅(qū)動IC數(shù)量，優(yōu)化了PCB空間布局；另外，部分常規(guī)驅(qū)動方案需6層二階PCB，采用行列集成方案可使用4層一階。

二是智慧節(jié)能專利技術(shù)。基于這項技術(shù)，明微電子的驅(qū)動IC輸出端口可以自動檢測工作環(huán)境調(diào)整工作狀態(tài)，在不影響顯示的前提下，降低芯片內(nèi)部功耗。同時，根據(jù)顯示畫面內(nèi)容，驅(qū)動IC自動判斷并調(diào)節(jié)內(nèi)部功耗，實現(xiàn)像素級節(jié)能。在低灰較多的畫面時，驅(qū)動IC本身功耗最多可降低80%，低亮畫面時整體節(jié)能30%，可有效降低顯示方案整體的功耗和溫度。

三是智能顯示處理專利技術(shù)。SM_PWM專利技術(shù)：16+N bit灰階控制，這項技術(shù)可有效處理高低灰耦合問題。具體包括三個方面：（1）輸出端口智能調(diào)節(jié)專利技術(shù)，解決耦合；（2）內(nèi)置灰階時鐘，提高刷新率和灰階等級，降低EMI；（3）8bit電流增益調(diào)節(jié)功能，調(diào)亮度不損失灰度。

四是LED正負(fù)極短路檢測及處理專利技術(shù)。該技術(shù)主要針對LED短路帶來的低灰效果問題，明微電子通過LED短路檢測以及處理功能，解決顯示屏常見的LED正負(fù)極短路“列異色”問題，也就是俗稱的“開路毛毛蟲”。

五是LED恒流工作環(huán)境智能檢測與處理專利技術(shù)。該技術(shù)可實時檢測LED顯示屏應(yīng)用環(huán)境，自適應(yīng)調(diào)整輸出端口參數(shù)，解決LED顯示“毛毛蟲”、“開路十字架”、LED VF值不一致導(dǎo)致的低灰麻點等問題。

MiniLED背光部分，明微電子目前主推SM6610和SM6212兩大系列產(chǎn)品，分別是PM被動驅(qū)動和AM主動驅(qū)動方案。兩款產(chǎn)品主要依托背光方案專有的專利技術(shù)，再結(jié)合智慧節(jié)能和LED正負(fù)極短路檢測及處理等直顯通用的專利技術(shù)，在降低背光方案的功耗、提高低灰刷新率和控制成本方面提供了可靠的解決方案。

SM6610系列是1~8行掃、48通道恒流全陣列局部調(diào)光驅(qū)動IC，支持最高8掃應(yīng)用，單顆芯片最大可以控制多達(dá)384個MiniLED調(diào)光分區(qū)，目前主要用于TV背光方案。該系列產(chǎn)品采用集成行掃譯碼功能，芯片自帶行掃控制，無需單獨行掃控制，簡化了控制；同時，SM6610支持高壓供電，無需額外5V電源供電設(shè)計。

此外，SM6610系列采用自適應(yīng)算法專利技術(shù)，顯示驅(qū)動參數(shù)除了常規(guī)通過公式計算后進(jìn)行手動配置以外，還可采用芯片自身集成自動算法進(jìn)行配置，簡化了系統(tǒng)軟件方案。

SM6212系列即將推出，該系列具有12恒流通道，單通道最大輸出40mA電流的靜態(tài)驅(qū)動局部調(diào)光芯片，采用單線/雙線通信方式，可實現(xiàn)背光板單層走線設(shè)計，布局簡單?；趩尉€協(xié)議，SM6212系列可以實現(xiàn)高灰階、高刷新率、自適應(yīng)不同的幀頻：16bit灰階+20KHz刷新+300Hz幀頻。

SM6212系列還有一個特點是支持信號續(xù)傳。通常情況下，串聯(lián)通信方案中，若串聯(lián)芯片任意一顆芯片出現(xiàn)異常，則后續(xù)芯片無法正常顯示，而SM6212系列中的單線協(xié)議（信號續(xù)傳）型號，使用明微電子的異常點檢測和信號續(xù)傳專利技術(shù)，即使串聯(lián)通信中出現(xiàn)異常，后續(xù)芯片控制區(qū)域仍可正常顯示。

在此基礎(chǔ)上，SM6212系列還支持信息回傳交互，通過MCU發(fā)送回傳指令后，獲得包括恒流端口開短路信息、LED供電電壓FB調(diào)節(jié)信息以及過溫保護(hù)信息等，便于主控實時了解背光工作狀態(tài)。

針對MiniLED大尺寸背光，SM6212系列還進(jìn)行了插黑技術(shù)處理，這項專利技術(shù)能夠自主控制插黑時間，簡化軟件方案，適配任意幀頻，減小傳輸帶寬要求。

明微電子LED顯示驅(qū)動產(chǎn)品線技術(shù)市場總監(jiān)宋湘南表示，目前常見的是4通道、8通道產(chǎn)品，而明微電子結(jié)合原本直顯上應(yīng)用的技術(shù)，發(fā)現(xiàn)12通道相對而言既解決了成本的問題，又平衡了功耗的問題，因此，明微電子認(rèn)為12通道是最合適的方案。

應(yīng)對驅(qū)動IC行業(yè)痛點所做的準(zhǔn)備

低灰情況下的刷新率問題目前仍然是主要的技術(shù)難點，這是驅(qū)動IC行業(yè)的共識，為此，包括明微電子在內(nèi)的驅(qū)動IC廠商也在著重開發(fā)相應(yīng)的解決方案。宋湘南透露，明微電子已經(jīng)擁有AM+PWM混合調(diào)光、智能同步專利技術(shù)，這項技術(shù)可以幫助實現(xiàn)低灰高刷的效果。

其中，AM+PMW混合調(diào)光具有三大優(yōu)勢：（1） AM+ PWM通過最小化Off區(qū)間，解決PWM方式低輝閃爍問題；（2）AM+ PWM方式可以驅(qū)動高分辨率的數(shù)據(jù)（MiniLED背光）；（3）AM方式能夠?qū)崿F(xiàn)降低功耗的效果。結(jié)合智能同步專利技術(shù)，顯示屏在260Hz范圍內(nèi)幀頻變化時也能正常顯示，無閃爍，同時適應(yīng)幀率變化的顯示需求。

除此之外，明微電子還將開發(fā)下一代智慧節(jié)能技術(shù)。宋湘南指出，公司目前的智慧節(jié)能技術(shù)只在全灰階情況下可以實現(xiàn)節(jié)能效果，如果在全白的情況下，IC沒辦法做到節(jié)能，不過，明微電子當(dāng)下正在研究下一代智慧節(jié)能技術(shù)，可以在255灰階下實現(xiàn)節(jié)能效果，進(jìn)一步解決功耗和高溫色帶的問題。

總的來說，明微電子將堅持以創(chuàng)新突破技術(shù)難題，以市場需求為導(dǎo)向開發(fā)產(chǎn)品。2022年，明微電子的顯示驅(qū)動類IC銷售額4.83億元，營收占比72%，其中，MiniLED產(chǎn)品占比由2021年35%上升至2022年46%。未來，明微電子還將加大LED直顯和MiniLED背光產(chǎn)品的研發(fā)投入，可以預(yù)見，隨著LED直顯和MiniLED背光市場的打開，明微電子的銷售收入和市占率也將隨之提升。（文：LEDinside Janice）