LED顯(xiǎn)示(shì)屏驅(qū)動產品主要包括行掃描驅(qū)動芯片和列驅動芯片,其(qí)應(yīng)用(yòng)領域主要為戶外LED廣告屏、半戶外門頭屏、室內LED顯示屏(píng)、LED公(gōng)交站牌顯示及各種LED廣告宣傳牌。從顯示屏類型(xíng)上看,涵蓋了LED單色顯示屏(píng)、LED雙色顯示屏以(yǐ)及LED全彩顯示屏(píng)。
在LED全彩顯(xiǎn)示屏(píng)的工作當中,驅動IC的作用是接收(shōu)符合協議規(guī)定的顯示數(shù)據(來自接(jiē)收卡或者視頻處理器等信息源),在內部生產PWM與電流(liú)時間變化,輸出與亮度灰度刷(shuā)新等相關的PWM電流來點亮LED。驅動IC和邏輯IC以及MOS開關組成的周邊IC,共同作用於LED顯示屏的顯示功能並決定其呈現的(de)顯示效(xiào)果。
LED驅(qū)動芯片可分為通用芯片和專用芯(xīn)片兩種。
所謂的通用芯片,其芯片本身並非專門為LED而設計,而是一些具(jù)有LED顯示屏部分邏(luó)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發光特性而設計專門用於LED顯示屏的驅動芯片。LED是電流特性器件(jiàn),即(jí)在飽和導通的前提下,其亮度隨著電流的變化而變化,而不是(shì)靠調(diào)節其兩端(duān)的(de)電(diàn)壓而變化(huà)。因此專用芯片一個最(zuì)大的特點就是提供恒流源。恒流源可以保證 LED的穩定驅動,消除 LED的(de)閃爍現象,是 LED顯示屏顯示高品質畫麵的前提。有些專(zhuān)用芯片(piàn)還針對不同行(háng)業的要求增加了一些特殊的功能,如具備LED錯誤偵測(cè)、電流增益控製和電(diàn)流校正等(děng)。
1
驅動IC的(de)演進
上個世(shì)紀90年代,LED顯示屏應用以單雙色(sè)為主,采用的是恒壓驅動IC。1997年,我國出現了(le)首款LED顯示屏專用驅動(dòng)控製芯片9701,從(cóng)16級(jí)灰度跨(kuà)越至8192級灰(huī)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LED顯示屏驅動的首選(xuǎn),同時集成度(dù)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(běn)Toshiba、美國Allegro和Ti等公司相繼推出16通道的LED恒流驅動芯片(piàn),21世紀(jì)初,中國台係企業的驅動芯片也相繼量產(chǎn)和使用。如今,為了解決小間距LED顯示屏PCB布線的問題,一些驅動(dòng)IC廠家(jiā)又推出了高集成的48通道的LED恒流驅動芯片。
2
驅(qū)動IC的性能指標
在LED顯示屏的性能指標(biāo)中,刷新率和灰度等級以及圖(tú)像表現力是最為重要的(de)指標之一。這要求LED顯示屏驅動IC通道間電(diàn)流的高一致性、高速(sù)的通信接口速率以及恒(héng)流響應速度。過(guò)去,刷新率、灰階以及利用率三方(fāng)麵是一種此消彼(bǐ)長的關係,要保證其中之一或其中之二的指標能夠較為優異,就要(yào)適當(dāng)犧牲(shēng)剩下的一直兩個指標。為(wéi)此,很多LED顯示屏在實際應用(yòng)中(zhōng)很難兩全其美,要麽是刷新不夠,高速攝像器材拍攝下容易(yì)出現黑線條,要麽是灰(huī)度不夠,色(sè)彩明暗亮度不一致。隨著驅動IC廠商技術的進步,目前已(yǐ)經在三高問題上有所突破,已經能夠解決好這些問題。
在LED全彩顯示屏(píng)的應用(yòng)中,為了保證用戶長時間用眼的舒適度,低亮高灰成(chéng)為考驗驅動IC性能的一個尤為主要(yào)的標(biāo)準。
3
驅動(dòng)IC的趨(qū)勢
節能:作為綠色能源,節(jiē)能是LED顯示(shì)屏永恒的追求,也是考量驅動IC性能的一個重要標準。驅動IC的節能主要包括兩個方麵,一是有效降(jiàng)低恒流拐點電壓,進而將傳統的5V電源降(jiàng)低至3.8V以下(xià)操作;二是(shì)通過優化IC算法和(hé)設計降低驅(qū)動IC操作電壓與操作電流。目前已經(jīng)有廠家推出了具有(yǒu)0.2V低轉折電(diàn)壓,提升達15%以上的LED利用率的(de)恒流驅動IC,使(shǐ)用較常規產品低16%的供電電壓減少發熱(rè)量,讓LED顯示屏能效大為提升。
集成化:隨著LED顯示屏像(xiàng)素間距的迅速下降,單位麵積上要貼裝的(de)封裝器件以幾何倍數增長(zhǎng),大大增加模組驅動麵的元器件密(mì)度。以P1.9小間(jiān)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。如此多的器件,讓PCB可用的布線空間變得極為擁(yōng)擠,加(jiā)大了電路設(shè)計的難度。同時,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(dī)了模(mó)組的可靠性。驅動IC更少的用量,PCB更大(dà)的布線麵積,來自應用端的需求倒逼(bī)驅動IC必須走上了高集成的技術路線。
目前,行業主流的驅動IC供應(yīng)商都先(xiān)後推出了高集成度的48通道LED恒流(liú)驅動IC,將大規模的外圍電路集成到驅動IC的晶圓中,可減少應用端PCB電路板設計的複雜程(chéng)度,也(yě)避免了各廠家工程師設計(jì)能力或者設計(jì)差異所產生的問題。