LED顯示屏驅動(dòng)產品(pǐn)主要包(bāo)括行掃描(miáo)驅動芯片和(hé)列驅動芯片,其應用領域主要(yào)為戶外LED廣告屏、半戶外門頭屏(píng)、室內LED顯示屏、LED公(gōng)交站(zhàn)牌顯示及各種(zhǒng)LED廣告宣傳牌。從顯示屏類型上看,涵蓋了LED單色顯示屏、LED雙色顯示屏以及LED全彩顯示屏。
在(zài)LED全彩顯示屏的(de)工作當中,驅動IC的作用是接收符合協議規定(dìng)的顯示數據(來自接收卡或者視頻處理器(qì)等信息源),在內部生產PWM與電流時間變化,輸出與亮度灰度刷新等相關(guān)的PWM電流來點(diǎn)亮(liàng)LED。驅動IC和(hé)邏輯IC以及MOS開關(guān)組成的周邊IC,共同(tóng)作用於LED顯示屏的顯示功能並決定其呈現的顯示效果。
LED驅動芯片可分為(wéi)通(tōng)用芯片和專用芯片(piàn)兩種。
所謂(wèi)的通用芯片,其芯片本身並非專門為LED而設計,而是一(yī)些具有LED顯示屏部分邏輯功能的邏輯芯片(如串2並移位寄存器)。
而專用芯片是指按照LED發光特性(xìng)而設計專門用於LED顯示屏的驅動芯片。LED是電流(liú)特性器件,即在(zài)飽和導通的前提下,其(qí)亮度隨著電流的變化(huà)而變化,而(ér)不是靠調節其兩端的電壓而變(biàn)化。因此專用芯(xīn)片一個最大(dà)的特點就是提供恒(héng)流源。恒流源可以保證 LED的穩定驅動,消除 LED的閃爍現象,是 LED顯示屏顯示高品質畫麵的前提(tí)。有(yǒu)些專用芯片還針(zhēn)對不同行業的要求(qiú)增加了一(yī)些特殊的功能,如具備LED錯誤(wù)偵(zhēn)測、電(diàn)流增益控製和電流校正等(děng)。
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驅動IC的演進(jìn)
上個世紀90年代,LED顯示屏應用以單雙色為主,采用的是恒壓驅動IC。1997年,我國出現了首(shǒu)款LED顯示屏(píng)專用驅動控製芯片9701,從16級灰度跨越至8192級灰度,實現了視頻的所見(jiàn)即所得。隨後,針對LED發光特性,恒流驅動成為全彩(cǎi)LED顯示屏(píng)驅動的首選,同時集成度更高的16通道驅動替代了8通道驅動。20世紀90年代末,日本Toshiba、美國Allegro和Ti等公司相(xiàng)繼推出16通道的LED恒流驅(qū)動芯片,21世紀初(chū),中國台係企業(yè)的驅動芯片也(yě)相繼量產和使用。如今,為(wéi)了解決小間距LED顯示屏PCB布線的問題,一些驅動IC廠家又推(tuī)出(chū)了(le)高集(jí)成的48通道(dào)的LED恒流驅動芯片。
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驅動IC的性能指標
在LED顯示屏的性能指標中,刷新(xīn)率和灰度(dù)等級以及圖像表現力是最為重要(yào)的指標之一。這要(yào)求LED顯示屏驅動IC通道間電(diàn)流的高一致性、高速的通信接口速率以及恒(héng)流響(xiǎng)應速度。過去,刷新率、灰階以及利用率三方麵是(shì)一種此消彼長(zhǎng)的關係,要保證其中之一(yī)或其中(zhōng)之二的指標能夠(gòu)較為優異(yì),就要適(shì)當(dāng)犧牲剩下的一直兩(liǎng)個指標。為此,很多LED顯示屏在(zài)實際應用中(zhōng)很難(nán)兩全其(qí)美,要麽是刷(shuā)新不夠,高速攝像器材拍攝下容易(yì)出現黑線(xiàn)條(tiáo),要麽是灰度不夠,色彩明暗亮度不一致。隨著驅動IC廠商技術的進(jìn)步,目前已經在三高問題上有所突破,已經能夠(gòu)解決好這些問題(tí)。
在LED全彩顯示屏的應用中(zhōng),為了(le)保證用戶長時間用眼的(de)舒適度,低亮高灰成(chéng)為考驗驅(qū)動IC性能的(de)一個尤(yóu)為主要的標準。
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驅(qū)動IC的趨(qū)勢
節能:作為綠色能源(yuán),節能是LED顯示屏永恒的追求,也是考量驅動IC性(xìng)能的一個重要標準。驅動IC的節能(néng)主要(yào)包括(kuò)兩個方麵,一是有效降低(dī)恒流(liú)拐(guǎi)點電壓,進而將傳統的5V電源降低至3.8V以下操作;二是通(tōng)過優化IC算法(fǎ)和設計降(jiàng)低(dī)驅動IC操作電壓與操作電流。目(mù)前已(yǐ)經有廠家推出(chū)了具有0.2V低轉折電壓,提升(shēng)達(dá)15%以上的LED利用率的恒流驅動IC,使用較常規產品低16%的供電電壓減少發熱量,讓LED顯示屏能效大為提升。
集成化:隨著LED顯示屏像素間(jiān)距的迅速下降,單位(wèi)麵積上要貼裝的封裝器件以幾(jǐ)何倍數增長,大大增加模組驅動麵的(de)元(yuán)器件密度。以P1.9小間距LED為例,15掃的160*90模組需要180個恒流驅動IC,45個行管,2個138。如此多的器(qì)件,讓PCB可用的(de)布線空間(jiān)變得極為擁擠,加(jiā)大了電路設計的難度。同(tóng)時,如此擁擠元器件的排列,極易造成焊接不良等問題,同時也降低了(le)模組的可靠性。驅(qū)動IC更少(shǎo)的用量,PCB更大的布線麵積,來自應用端的需求倒逼驅動IC必須走上了高集成的技術路線。
目前,行業(yè)主流的驅動IC供應商都先後推(tuī)出了高集成度(dù)的48通道LED恒流驅動IC,將大規模的外(wài)圍電路集(jí)成到驅動IC的晶圓中,可減少應用端PCB電路板設計的複雜程度,也避免了各廠(chǎng)家工程(chéng)師設(shè)計能(néng)力或者設計差異所(suǒ)產生的(de)問題。