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主题:[讨论]LED显示屏驱动芯片应用及发展

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[讨论]LED显示屏驱动芯片应用及发展  发贴心情 Post By:2017-10-11 18:34:00

LED显示屏驱动芯片应用及发展

      LED显示屏作为一项高科技产品引起了人们的高度重视,采用计算机控制,将光、电融为一体的大屏幕智能显示屏已经应用到很多领域。LED显示屏的像素点采用LED发光二极管,将许多发光二极管以点阵方式排列起来,构成LED阵列,进而构成LED屏幕。通过不同的LED驱动方式,可得到不同效果的图像。因此驱动芯片的优劣,对LED显示屏的显示质量起着重要的作用。

  LED驱动芯片可分为通用芯片和专用芯片。通用芯片一般用于LED显示屏的低端产品,如户内的单、双色屏等。最常用的通用芯片是 74HC595,具有8位锁存、串一并移位寄存器和三态输出功能。每路最大可输出35 mA的电流(不是恒流)。一般IC厂家都可生产此类芯片。

  由于LED是电流特性器件,即在饱和导通的前提下,其亮度随着电流大小的变化而变化,不是随着其两端电压的变化而变化。因此,专用芯片的一个最大特点是**恒流源。恒流源可保证LED的稳定驱动,消除LED的闪烁现象。下面将重点介绍LED显示屏的专用驱动芯片。

   专用芯片的主要参数和发展现状

  专用芯片具有输出电流大、恒流等基本特点,比较适用于要求大电流、画质高的场合,如户外全彩屏、室内全彩屏等。专用芯片的关键性能参数有最大输出电流、恒流源输出路数、电流输出误差(bit to bit,chip to chip)和数据移位时钟等。

  1) 最大输出电流

  目前主流的恒流源芯片最大输出电流多定义为单路最大输出电流,一般90 mA左右。电流恒定是专用芯片的基本特性,也是得到高画质的基础。而每个通道同时输出恒定电流的最大值(即最大恒定输出电流)对显示屏更有意义,因为在白平衡状态下,要求每一路都同时输出恒流电流。一般最大恒流输出电流小于允许的最大输出电流。

  2) 恒流输出通道

  恒流源输出路数有8位(8路恒源)和16位(16路恒源)两种规格,现在16位源占主流,其主要优势在于减少了芯片尺寸,便于LED驱动板 (PCB)布线,特别是对于点间距较小的LED驱动板更有利。

  3) 电流输出误差

  电流输出误差分为两种,一种是位间电流误差,即同一个芯片每路输出之间的误差;另一种是片间电流误差,即不同芯片之间输出电流的误差。电流输出误差是个很关键的参数,对显示屏的均匀性影响很大。误差越大,显示屏的均匀性越差,很难使屏体达到白平衡。目前主流恒流源芯片的位间电流误差(bit to bit)一般在+60%以内,(chip to chip)片间电流误差在±15%以内。

  4) 数据移位时钟

  数据移位时钟决定了显示数据的传输速度,是影响显示屏的更新速率的关键指标。作为大尺寸显示器件,显示刷新率应该在85 Hz以上,才能保证稳定的画面(无扫描闪烁感)。较高的数据移位时钟是显示屏获取高刷新率画面的基础。目前主流恒流源驱动芯片移位时钟频

率一般都在15 MHz以上。

  在LED上游外延片、芯片生产上,美国、日本、欧盟仍拥有很大的技术优势,而中国台湾地区则已成为全球重要的LED生产基地。虽然中国在LED 外延片、芯片的生产技术上距离国际先进水平还有较大差距,国内芯片、外延片的生产还集中在中低端产品,但是国内庞大的应用需求,给LED下游厂商带来巨大的发展机会。虽然各种芯片的解决方案都是用于驱动LED显示屏,但由于各种芯片所具备的功能不同,故驱动方案的特性也各有不同。下面介绍目前在我国占主流地位的16位恒流LED显示屏驱动芯片,并从应用的角度对它们进行分析比较。

   

   存在的问题

  1 )功耗及发热问题

  由于输出电流较大,LED显示屏芯片的功耗和发热问题一直是阻扰驱动芯片发展的第一因素。在将来可能出现的手持式LED显示屏的驱动方式上,这个问题将会变得尤为突出。随着LED器件**工艺水平的进步和驱动电流的减小,问题会逐步得到解决。

  2 )应用成本问题

  一块主流16位稳态电流LED显示屏驱动芯片只能驱动16路的LED器件。一块分辨力为1 024×768的LED显示屏就必须使用多块驱动芯片才能获得预期效果,这样就使得材料成本比较高。如果采用驱动芯片自身采用扫描方式,那么一块主流的驱动芯片就能一次驱动多路LED器件,将会使应用成本降低许多。


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