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LED顯示屏驅(qū)動芯片- led IC 顯示屏 LED全彩顯示屏是如何驅(qū)動IC的功能有什么樣的作用

時間:2021-06-23瀏覽量:1051

    LED顯示屏驅(qū)動產(chǎn)品主要包括行掃描驅(qū)動芯片和列驅(qū)動芯片,其應用領(lǐng)域主要為戶外LED廣告屏、半戶外門頭屏、室內(nèi)LED顯示屏、LED公交站牌顯示及各種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LED全彩顯示屏的工作當中,驅(qū)動IC的作用是接收符合協(xié)議規(guī)定的顯示數(shù)據(jù)(來自接收卡或者視頻處理器等信息源),在內(nèi)部生產(chǎn)PWM與電流時間變化,輸出與亮度灰度刷新等相關(guān)的PWM電流來點亮LED。驅(qū)動IC和邏輯IC以及MOS開關(guān)組成的周邊IC,共同作用于LED顯示屏的顯示功能并決定其呈現(xiàn)的顯示效果。

LED驅(qū)動芯片可分為通用芯片和專用芯片兩種。

所謂的通用芯片,其芯片本身并非專門為LED而設(shè)計,而是一些具有LED顯示屏部分邏輯功能的邏輯芯片(如串2并移位寄存器)。

而專用芯片是指按照LED發(fā)光特性而設(shè)計專門用于LED顯示屏的驅(qū)動芯片。LED是電流特性器件,即在飽和導通的前提下,其亮度隨著電流的變化而變化,而不是靠調(diào)節(jié)其兩端的電壓而變化。因此專用芯片一個最大的特點就是提供恒流源。恒流源可以保證 LED的穩(wěn)定驅(qū)動,消除 LED的閃爍現(xiàn)象,是 LED顯示屏顯示高品質(zhì)畫面的前提。有些專用芯片還針對不同行業(yè)的要求增加了一些特殊的功能,如具備LED錯誤偵測、電流增益控制和電流校正等。

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驅(qū)動IC的演進

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(qū)動IC。1997年,我國出現(xiàn)了首款LED顯示屏專用驅(qū)動控制芯片9701,從16級灰度跨越至8192級灰度,實現(xiàn)了視頻的所見即所得。隨后,針對LED發(fā)光特性,恒流驅(qū)動成為全彩LED顯示屏驅(qū)動的首選,同時集成度更高的16通道驅(qū)動替代了8通道驅(qū)動。20世紀90年代末,日本Toshiba、美國Allegro和Ti等公司相繼推出16通道的LED恒流驅(qū)動芯片,21世紀初,中國臺系企業(yè)的驅(qū)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(qū)動IC廠家又推出了高集成的48通道的LED恒流驅(qū)動芯片。

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驅(qū)動IC的性能指標

在LED顯示屏的性能指標中,刷新率和灰度等級以及圖像表現(xiàn)力是最為重要的指標之一。這要求LED顯示屏驅(qū)動IC通道間電流的高一致性、高速的通信接口速率以及恒流響應速度。過去,刷新率、灰階以及利用率三方面是一種此消彼長的關(guān)系,要保證其中之一或其中之二的指標能夠較為優(yōu)異,就要適當犧牲剩下的一直兩個指標。為此,很多LED顯示屏在實際應用中很難兩全其美,要么是刷新不夠,高速攝像器材拍攝下容易出現(xiàn)黑線條,要么是灰度不夠,色彩明暗亮度不一致。隨著驅(qū)動IC廠商技術(shù)的進步,目前已經(jīng)在三高問題上有所突破,已經(jīng)能夠解決好這些問題。

在LED全彩顯示屏的應用中,為了保證用戶長時間用眼的舒適度,低亮高灰成為考驗驅(qū)動IC性能的一個尤為主要的標準。

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驅(qū)動IC的趨勢

節(jié)能:作為綠色能源,節(jié)能是LED顯示屏永恒的追求,也是考量驅(qū)動IC性能的一個重要標準。驅(qū)動IC的節(jié)能主要包括兩個方面,一是有效降低恒流拐點電壓,進而將傳統(tǒng)的5V電源降低至3.8V以下操作;二是通過優(yōu)化IC算法和設(shè)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0.2V低轉(zhuǎn)折電壓,提升達15%以上的LED利用率的恒流驅(qū)動IC,使用較常規(guī)產(chǎn)品低16%的供電電壓減少發(fā)熱量,讓LED顯示屏能效大為提升。

集成化:隨著LED顯示屏像素間距的迅速下降,單位面積上要貼裝的封裝器件以幾何倍數(shù)增長,大大增加模組驅(qū)動面的元器件密度。以P1.9小間距LED為例,15掃的160*90模組需要180個恒流驅(qū)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擠,加大了電路設(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,同時也降低了模組的可靠性。驅(qū)動IC更少的用量,PCB更大的布線面積,來自應用端的需求倒逼驅(qū)動IC必須走上了高集成的技術(shù)路線。

目前,行業(yè)主流的驅(qū)動IC供應商都先后推出了高集成度的48通道LED恒流驅(qū)動IC,將大規(guī)模的外圍電路集成到驅(qū)動IC的晶圓中,可減少應用端PCB電路板設(shè)計的復雜程度,也避免了各廠家工程師設(shè)計能力或者設(shè)計差異所產(chǎn)生的問題。

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