以往液晶显示器主要应用在PDA、笔记型电脑、监视器等小尺寸领域，40吋以上大尺寸几乎是电浆显示器寡占局面。随着液晶显示器制造技术与世代设备飞跃性进化，不论是显示器的解析度或是画面尺寸，目前已经凌驾电浆显示器成为市场主流。

液晶电视的解析度从VGA（640×480 dot）开始发展，短短数年WXGA（1366×768 dot）已经成市场为标准规格，目前业者甚至推出Full HD（1920×1080 dot）40吋以上大型液晶显示器。

以往色彩数（以下简称为色数）只有16色左右，目前WXGA等级液晶电视用面板的色数已经超过10亿色。然而论及色表现时仅止于目录上的色数增加，事实上大部份的液晶电视还无法完全达成自然色再现。因此国外业者便开发了可以实现更接近自然色的13位元LCD驱动IC。

发展定位

液晶的分子排列透过电界的变化改变光的穿透率，液晶显示器就是该特征的应用结果。具体结构是在两片玻璃之间挟持液晶，接着对液晶施加电压，改变来自背光模组的光线穿透率，光线通过RGB彩色滤光片进行色彩显示，此时为显示影像必需将扫描线与资料线作成格式状设置在玻璃基板上，并在其交叉点制作薄膜电晶体（TFT）切换画素。

启动时扫描线与TFT的闸极(gate)连接,资料线与源极(source)连接,再利用设置在显示器端源的LCD驱动器(闸极驱动IC与源极驱动IC)驱动,如(图一)。

《图一 LCD的结构》

闸极驱动IC为了使TFT从上方依序进行ON动作，因此依序对扫描线输出脉冲状的电压波形。源极驱动IC开到ON时，透过TFT对液晶提供施加电压，此时光的穿透率随着施加电压变化。

接着介绍源极驱动IC的动作原理。

《图二 传统驱动IC结构》

事实上早在2002年就有业者开发多位元驱动器，当时只针对6位元、8位元驱动器进行10位元的延伸，亦即将10位元单纯塞入6位元、8位元驱动器内，其结果造成晶片尺寸是8位元驱动器的三倍，为改善晶片大小研究人员采用各种对策，不过这些对策各有优缺点，大多无法满意设计目标。

以往LCD驱动IC大多内建RGB共通Gamma特性，要使RGB独立具备Gamma特性，不论是晶片大小或是制作成本都相当困难，不过为表现更自然的色彩，一般认为可以独立调整RGB，势必成为未来的趋势。

如(图三)所示新型LCD驱动IC在驱动侧并无Gamma特性，而是使T-COM侧设置具备Gamma特性的LUT（Look Up Table），接着在T-COM将Gamma特性转换成细腻的数位资料，最后再转送到驱动器。

该系统的另一个副效应是RGB从T-COM内部的LUT独立出来，因此能够轻易获得RGB独立的Gamma特性，同时还可以使系统实现与传统驱动器相同程度的制作成本。

《图三 新世代驱动IC结构》

新型输入介面FP-LVDS

如(图四)所示为了使上述架构获得10位元平顺的Gamma特性，必需具备13位元以上的DAC精度，因此在T-CON内部将10位元的RGB转换成13位元的Gamma补偿资料，最后再转送到驱动器。

《图四 10位数据转换成13位数据的方法》

传统驱动器的输入介面大多采取CMOS输入与小振幅差输入的RSDS（Reduced Swing Differential Signaling）方式，以及mini-LVDS（Low Voltage Differential Signaling）方式。

CMOS输入若与小振幅差输入比较，会有电磁波干扰（Electro Magnetic Interference；EMI）变大的困扰，虽然小振幅差输入在EMI比CMOS输入更有利，不过RSDS在转送速度上已经接近极限，此外mini-LVDS只有8位元的规格，这意味着接收13位元的资料必需改采全新的转送方式。

FP-LVDS可以扩充到16位元，动作速度可以含盖300MHz与并瞄准多位元，因此被认为是次世代的介面。

《图五 13位LCD驱动IC的外观》

如上所述在LCD驱动器内将13位元的资料输出、转换，必需内建高精度的13位元DAC（Digital Analog Converter）。然而传统LCD驱动器却只有6位元或是8位元，DAC也只有8位元，13位元的DAC几乎是尚未开发的未知领域，即使是DAC专家（Expert）提供的方案，或是透过反覆的模拟分析，最后都面临精度无法掌握等困扰，研究人员只能根据试作样品逐一确认变数（parameter）。

(图五)是2006年发表的全球第一颗13位元LCD驱动IC（MT3100）的实际外观；(表一)是该13位元LCD驱动IC的设计规格。

如表一所示13位元LCD驱动IC的晶片大小与以往8位元LCD驱动IC相同，达成比10位元LCD驱动IC更小的尺寸，输出电压精度完全符合13位元LCD驱动IC的需求。目前该13位元LCD驱动IC正送样接受客户评鉴，根据客户评鉴结果随时可以进入量产。

结语

本文介绍全球第一颗13位元LCD驱动IC（MT3100）。在LCD业界各公司针对电视用液晶面板，进行激烈的高画质化竞争。

色彩数量增加的结果造成自然色的再现更加困难，RGB独立Gamma方式可以使底色大幅扩展。此外FP-LVDS可以扩充到16位元，300MHz的动作速度与多位元特征，被认为是次世代的介面。

13位元LCD驱动IC突破各种技术难题，除了达成技术差异化之外，还可以使色数暴增的液晶电视，实现自然色再现的终极目标。