LED顯示屏主要(yao)是由(you)發(fa)光(guang)二(er)極管(LED)及其驅(qu)(qu)動芯片組成(cheng)的(de)(de)顯示(shi)單元拼接而成(cheng)的(de)(de)大尺(chi)寸平面顯示(shi)器。驅(qu)(qu)動芯片性能的(de)(de)好壞對LED顯示(shi)屏的(de)(de)顯示(shi)質量起著至關重要(yao)的(de)(de)作(zuo)用。近(jin)年來,隨著LED市場(chang)的(de)(de)蓬勃(bo)發(fa)展,許多有實(shi)力的(de)(de)IC廠商(shang),包(bao)括日(ri)本的(de)(de)東芝(zhi)(TOSHIBA)、索尼(SONY),美國的(de)(de)德州儀器(T1),臺(tai)灣的(de)(de)聚積(MBl)和點晶科技(SITl)等,開始生產LED專用驅(qu)(qu)動芯片。
LED顯示屏驅動芯片種類有哪些
LED驅(qu)(qu)動芯(xin)(xin)(xin)片(pian)可分為(wei)通用芯(xin)(xin)(xin)片(pian)和專(zhuan)用芯(xin)(xin)(xin)片(pian)兩(liang)種。所謂的(de)(de)通用芯(xin)(xin)(xin)片(pian),其芯(xin)(xin)(xin)片(pian)本(ben)(ben)身并(bing)非(fei)專(zhuan)門(men)為(wei)LED而(er)設計,而(er)是(shi)(shi)一些(xie)(xie)具有(you)LED顯示(shi)屏部(bu)分邏(luo)輯(ji)功(gong)能的(de)(de)邏(luo)輯(ji)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(如串(chuan)-并(bing)移位寄存(cun)器)。而(er)專(zhuan)用芯(xin)(xin)(xin)片(pian)是(shi)(shi)指(zhi)按照(zhao)LED發光特(te)性(xing)而(er)設計專(zhuan)門(men)用于(yu)LED顯示(shi)屏的(de)(de)驅(qu)(qu)動芯(xin)(xin)(xin)片(pian)。LED是(shi)(shi)電流(liu)特(te)性(xing)器件,即在飽和導通的(de)(de)前提(ti)下,其亮(liang)度隨著電流(liu)的(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)而(er)變(bian)(bian)化(hua),而(er)不是(shi)(shi)靠調節其兩(liang)端的(de)(de)電壓(ya)而(er)變(bian)(bian)化(hua)。因此(ci)專(zhuan)用芯(xin)(xin)(xin)片(pian)一個(ge)最大的(de)(de)特(te)點就是(shi)(shi)提(ti)供恒流(liu)源。恒流(liu)源可以(yi)保證LED的(de)(de)穩(wen)定驅(qu)(qu)動,消除LED的(de)(de)閃爍(shuo)現象(xiang),是(shi)(shi)LED顯示(shi)屏顯示(shi)高品質畫面的(de)(de)前提(ti)。有(you)些(xie)(xie)專(zhuan)用芯(xin)(xin)(xin)片(pian)還(huan)針對不同(tong)行(xing)業的(de)(de)要(yao)求增(zeng)加了一些(xie)(xie)特(te)殊的(de)(de)功(gong)能,如亮(liang)度調節、錯誤檢測等。本(ben)(ben)文將重點介紹專(zhuan)用驅(qu)(qu)動芯(xin)(xin)(xin)片(pian)。
1、通用芯片
通用(yong)芯(xin)片一(yi)般用(yong)于LED顯示(shi)屏的低(di)檔(dang)產(chan)品(pin),如戶內的單色屏,雙(shuang)色屏等(deng)。最(zui)常用(yong)的通用(yong)芯(xin)片是74HC595。74HC595具(ju)有8位鎖(suo)存(cun)、串—并移位寄存(cun)器和(he)三態輸出。每路(lu)最(zui)大可輸出35mA的電(dian)流(liu)(非恒流(liu))。一(yi)般的IC廠(chang)家都可生產(chan)此類(lei)芯(xin)片。顯示(shi)屏行(xing)業中常用(yong)Motorola(Onsemi),Philips及ST等(deng)廠(chang)家的產(chan)品(pin),其中Motorola的產(chan)品(pin)性能較好。
2、專用芯片
專用芯(xin)片具有輸出電流(liu)大、恒流(liu)等(deng)特點,比較適用于電流(liu)大,畫質要求(qiu)高的場合(he),如戶外全彩屏、室內全彩屏等(deng)。
專用芯(xin)片的關鍵(jian)性能(neng)參數有最大(da)輸出電(dian)流、恒流源輸出路數、電(dian)流輸出誤差(bit-bit,chip-chip)和數據移位時(shi)鐘(zhong)等。
●最大輸出電流
目前主流(liu)恒(heng)流(liu)源芯片的最大(da)(da)輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)流(liu)多定義為單(dan)路(lu)最大(da)(da)輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)流(liu),一(yi)般在90mA左(zuo)右。恒(heng)流(liu)是(shi)專用芯片的最根本特性,也(ye)是(shi)得到高畫(hua)質的基礎。而每個(ge)通道同時輸(shu)出(chu)恒(heng)定電(dian)(dian)流(liu)的最大(da)(da)值(zhi)(即最大(da)(da)恒(heng)定輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)流(liu))對(dui)顯示屏更有意(yi)義,因為在白平衡狀態下,要(yao)求(qiu)每一(yi)路(lu)都同時輸(shu)出(chu)恒(heng)流(liu)電(dian)(dian)流(liu)。一(yi)般最大(da)(da)恒(heng)流(liu)輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)流(liu)小于(yu)允(yun)許最大(da)(da)輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)流(liu)。
●恒流(liu)源輸出路數
恒流源輸出路數主(zhu)要有8(8位(wei)源)和16(16位(wei)源)兩種規格(ge),現在16位(wei)源基(ji)本上(shang)占主(zhu)流:如TLC5921,TB62706/TB62726,MBl5026/MBl5016等(deng)。16位(wei)源芯片(pian)主(zhu)要優勢在于(yu)減少了(le)芯片(pian)尺寸(cun),便于(yu)LED驅動板(PCB)布線,特別是對于(yu)點間距較(jiao)小的PCB更是有利(li)。
●電流輸出誤差
電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)輸出誤(wu)(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)分為兩種(zhong),一(yi)種(zhong)是(shi)(shi)位間(jian)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)誤(wu)(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha),即(ji)(ji)同一(yi)個芯片(pian)每路輸出之(zhi)間(jian)的(de)誤(wu)(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha);另一(yi)種(zhong)是(shi)(shi)片(pian)間(jian)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)誤(wu)(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha),即(ji)(ji)不同芯片(pian)之(zhi)間(jian)輸出電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)誤(wu)(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)。電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)輸出誤(wu)(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)是(shi)(shi)個很(hen)(hen)關鍵的(de)參(can)數,對顯示(shi)屏(ping)的(de)均(jun)勻性(xing)影響(xiang)很(hen)(hen)大。誤(wu)(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)越(yue)大,顯示(shi)屏(ping)的(de)均(jun)勻性(xing)越(yue)差(cha)(cha)(cha),很(hen)(hen)難使屏(ping)體達到白平衡(heng)。目前(qian)主流(liu)(liu)(liu)(liu)恒流(liu)(liu)(liu)(liu)源芯片(pian)的(de)位間(jian)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)誤(wu)(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)一(yi)般小于土6%,片(pian)間(jian)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)誤(wu)(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)小于-+15%o
●數據移位時鐘
LED專(zhuan)用(yong)驅(qu)動(dong)芯(xin)(xin)片(pian)的(de)(de)(de)基(ji)本功能中都包含串(chuan)行移位寄存(cun)器的(de)(de)(de)功能,以便(bian)于實(shi)現顯(xian)示數據(ju)的(de)(de)(de)級聯與傳(chuan)輸,構(gou)建(jian)大尺寸多顯(xian)示點的(de)(de)(de)LED顯(xian)示屏(ping)(ping)。數據(ju)移位時鐘(zhong)決定了顯(xian)示數據(ju)的(de)(de)(de)傳(chuan)輸速度,對(dui)顯(xian)示屏(ping)(ping)顯(xian)示數據(ju)的(de)(de)(de)更新速率起到至關重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)作用(yong)。作為大尺寸顯(xian)示器件,顯(xian)示刷新率應該在85Hz以上,才(cai)能保(bao)證穩定的(de)(de)(de)畫面(無(wu)掃描閃爍感(gan))。較高的(de)(de)(de)數據(ju)移位時鐘(zhong)是顯(xian)示屏(ping)(ping)獲取高刷新率畫面的(de)(de)(de)基(ji)礎(chu)。目前主流(liu)恒流(liu)源芯(xin)(xin)片(pian)移位時鐘(zhong)頻率一般都在15MHz以上。
目前主流LED專用芯片的性能比較
目(mu)前,LED顯示屏專用(yong)(yong)驅動芯片(pian)生產廠家(jia)主(zhu)要有(you)TOSHIBA(東芝)、TI(德州儀器(qi))、SONY(索尼)、MBI{聚積(ji)科技}、SITI(點晶科技)等。在國(guo)內LED顯示屏行業,這幾(ji)家(jia)的芯片(pian)都有(you)應用(yong)(yong)。
TOSHIBA產(chan)品的(de)(de)性價(jia)(jia)比較高(gao)(gao),在(zai)(zai)(zai)國內(nei)市(shi)(shi)場上占有(you)(you)率也(ye)最(zui)高(gao)(gao)。主(zhu)要(yao)產(chan)品有(you)(you)TB62705、TB62706、TB62725、TB62726、TB62718、TB62719、TB62727等(deng)。其中TB62705、TB62725是8位(wei)(wei)源(yuan)芯(xin)(xin)(xin)片(pian),TB62706、TB62726是16位(wei)(wei)源(yuan)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)。TB62725、TB62726分別是TB62705、TB62706的(de)(de)升級芯(xin)(xin)(xin)片(pian)。這(zhe)些產(chan)品在(zai)(zai)(zai)電(dian)流(liu)輸出(chu)(chu)誤差(cha)(包括位(wei)(wei)間(jian)(jian)和(he)片(pian)間(jian)(jian)誤差(cha))、數(shu)據(ju)移位(wei)(wei)時鐘、供電(dian)電(dian)壓以及芯(xin)(xin)(xin)片(pian)功(gong)(gong)耗上均有(you)(you)改善(shan)。作(zuo)為(wei)中檔芯(xin)(xin)(xin)片(pian),目前”TB62725、TB62726已經逐(zhu)漸替代了TB62705和(he)TB62706。另(ling)外,TB62726還(huan)有(you)(you)一(yi)種窄體封(feng)裝的(de)(de)TB62726AFNA芯(xin)(xin)(xin)片(pian),其寬(kuan)度(du)(du)(du)只有(you)(you)6.3mm(TB62706的(de)(de)貼片(pian)封(feng)裝芯(xin)(xin)(xin)片(pian)寬(kuan)度(du)(du)(du)為(wei)8.2mm),這(zhe)種窄體封(feng)裝比較適(shi)合在(zai)(zai)(zai)點間(jian)(jian)距較小的(de)(de)顯示(shi)(shi)屏上使(shi)用。需要(yao)注意的(de)(de)是,AFNA封(feng)裝與(yu)(yu)普通封(feng)裝的(de)(de)引腳定義不(bu)一(yi)樣(逆時針(zhen)(zhen)旋轉了90度(du)(du)(du))。TB62718、TB62719是TOSHIBA針(zhen)(zhen)對高(gao)(gao)端市(shi)(shi)場推出(chu)(chu)的(de)(de)驅動芯(xin)(xin)(xin)片(pian),除(chu)具有(you)(you)普通恒流(liu)源(yuan)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)的(de)(de)功(gong)(gong)能(neng)外,還(huan)增加了256級灰度(du)(du)(du)產(chan)生機制(8位(wei)(wei)PWM)、內(nei)部電(dian)流(liu)調(diao)節、溫度(du)(du)(du)過熱保護(TSD)及輸出(chu)(chu)開路(lu)檢測(LOD)等(deng)功(gong)(gong)能(neng)。此類芯(xin)(xin)(xin)片(pian)適(shi)用于高(gao)(gao)端的(de)(de)LED全(quan)彩顯示(shi)(shi)屏,當(dang)然其價(jia)(jia)格(ge)也(ye)不(bu)菲。TB62727為(wei)TOSHIBA的(de)(de)新產(chan)品,主(zhu)要(yao)是在(zai)(zai)(zai)TB62726基礎(chu)上增加了電(dian)流(liu)調(diao)節、溫度(du)(du)(du)報警及輸出(chu)(chu)開路(lu)檢測等(deng)功(gong)(gong)能(neng),其市(shi)(shi)場定位(wei)(wei)介(jie)于TB62719(718)與(yu)(yu)TB62726之間(jian)(jian),計劃于2003年(nian)10月量(liang)產(chan)。
TI作為世界級(ji)的IC廠商(shang),其(qi)產品(pin)性(xing)能(neng)自然(ran)勿用(yong)置疑。但由(you)于先期對中國(guo)LED市場的開發不力,市場占有率并不高(gao)。主要產品(pin)有TLC5921、TLC5930和TLC5911等。TLC5921是具有TSD、LOD功(gong)(gong)能(neng)的高(gao)精度(du)16位源(yuan)(yuan)驅動芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian),其(qi)位間電(dian)流誤差只有±4%,但其(qi)價格一直(zhi)較高(gao),直(zhi)到(dao)(dao)最近才(cai)降到(dao)(dao)與TB72726相當的水平(ping)。TLC5930為具有1024級(ji)灰度(du)(10位PWM)的12位源(yuan)(yuan)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian),具有64級(ji)亮度(du)可調(diao)功(gong)(gong)能(neng)。TLC5911是定位于高(gao)端市場的驅動芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian),具有1024級(ji)灰度(du)、64級(ji)亮度(du)可調(diao)、TSD、LOD等功(gong)(gong)能(neng)的16位源(yuan)(yuan)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)。在TLC5921和TLC5930芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)下方有金屬散熱(re)片(pian)(pian),實際(ji)應用(yong)時(shi)要注(zhu)意避(bi)開LED燈(deng)腳,否則會因漏電(dian)造成(cheng)LED燈(deng)變暗。
SONY產品(pin)一向(xiang)定位(wei)于高端市場,LED驅動芯片也不例(li)外,主(zhu)(zhu)要(yao)產品(pin)有(you)(you)CXA3281N和(he)CXR3596R。CXA3281N是(shi)8位(wei)源芯片,具(ju)有(you)(you)4096級(ji)(ji)灰度機制(12位(wei)PWM)、256級(ji)(ji)亮度調(diao)節(jie)、1024級(ji)(ji)輸(shu)出電流(liu)調(diao)節(jie)、TSD、LOD和(he)LSD(輸(shu)出短路檢(jian)測)等功(gong)能。CXA3281N主(zhu)(zhu)要(yao)是(shi)針對靜態驅動方式設計的(de)(de),其最大輸(shu)出電流(liu)只有(you)(you)40mA。CXA3596R是(shi)16位(wei)源芯片,功(gong)能上(shang)繼承了CXA3281N的(de)(de)所有(you)(you)特點(dian),主(zhu)(zhu)要(yao)是(shi)提高了輸(shu)出電流(liu)(由40mA增(zeng)加(jia)到80mA)及恒流(liu)源輸(shu)出路數(由8路增(zeng)加(jia)到16路)。目前CXA3281N的(de)(de)單片價(jia)格為1美元以上(shang),CXA3596R價(jia)格在(zai)2美元以上(shang)。
MBI(聚積科技(ji))的(de)(de)(de)產(chan)(chan)品(pin)基(ji)(ji)本上與(yu)TOSHIBA的(de)(de)(de)中(zhong)檔產(chan)(chan)品(pin)相對(dui)應,引腳(jiao)及功(gong)(gong)能(neng)(neng)也完全(quan)兼容,除了恒流源(yuan)外部設(she)定電阻(zu)(zu)阻(zu)(zu)值稍有不(bu)同外,基(ji)(ji)本上都可直接代換使用(yong)(yong)。該產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)(de)價格比TOSHIBA的(de)(de)(de)要低10~20%,是(shi)中(zhong)檔顯(xian)示屏不(bu)錯的(de)(de)(de)選擇(ze)。MBI的(de)(de)(de)MBl5001和MBl5016分(fen)(fen)別與(yu)TB62705和TB62706對(dui)應,MBl5168千口(kou)MBl5026分(fen)(fen)另(ling)(j與(yu)TB62725禾(he)口(kou)TB62726對(dui)應。另(ling)外,還有具有LOD功(gong)(gong)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)其新(xin)產(chan)(chan)品(pin)MBl5169(8位源(yuan))、MBl5027(16位源(yuan))、64級亮度調節(jie)功(gong)(gong)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)MBl5170(8位源(yuan))和MBl5028(16位源(yuan))。帶有LOD及亮度調節(jie)功(gong)(gong)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)芯(xin)片采用(yong)(yong)MBI公司的(de)(de)(de)Share-I-OTM技(ji)術,其芯(xin)片引腳(jiao)完全(quan)與(yu)不(bu)帶有這些(xie)功(gong)(gong)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)芯(xin)片,如MBl5168和MBl5026兼容。這樣,可以在不(bu)變更(geng)驅動板設(she)計的(de)(de)(de)情況下就可升級到新(xin)的(de)(de)(de)功(gong)(gong)能(neng)(neng)。
SITI(點晶科技)是臺灣一家專業研發生產LED驅動芯片的公司,其產品性能穩定。點晶科技的定位與TOSHIBA差不多,其產品的性能與價格也相當。但引腳并不兼容。點晶的產品主要有ST2221A、ST2221C、DMl34、DMl35、DMl36,DMl33和ST2226A等。除了ST2221A為8位源外,其余都是16位源芯片。DMl34、DMl35禾口DMl36是ST2221C的升級產品。這三款芯片之間的區別只是輸出電流不同,DMl34的輸出電流為40-90mA,DMl35的輸出電流為10-50mA,DMl36的輸出電流為3-15mA。DMl33具有64級亮度可調、LOD及TSD功能。ST2226A具有1024級灰度機制(10位PWM),屬于高端芯片。
從這(zhe)幾(ji)家LED驅動芯(xin)(xin)片(pian)主要(yao)制造(zao)商的產(chan)(chan)品結構(gou)來看(kan),目(mu)前LED恒流芯(xin)(xin)片(pian)主要(yao)分為(wei)三個檔次。第一檔次是具有(you)(you)(you)(you)灰度(du)機(ji)制的芯(xin)(xin)片(pian),這(zhe)類芯(xin)(xin)片(pian)內部具有(you)(you)(you)(you)PWM機(ji)構(gou),可以根據輸(shu)入的數據產(chan)(chan)生(sheng)灰度(du),更易形成深層次灰度(du),達到高品質畫面(mian)。第二檔次是具有(you)(you)(you)(you)LOD、TSD、亮度(du)調節功能(neng)的芯(xin)(xin)片(pian),這(zhe)些(xie)芯(xin)(xin)片(pian)由(you)于(yu)有(you)(you)(you)(you)了附加功能(neng)而更適(shi)用于(yu)特定場合,如用于(yu)可變情報板(ban),具有(you)(you)(you)(you)偵(zhen)測LED錯(cuo)誤功能(neng)。第三檔為(wei)不帶任(ren)何附加功能(neng)的恒流源芯(xin)(xin)片(pian),此類芯(xin)(xin)片(pian)只為(wei)LED提供高精(jing)度(du)的恒流源,保(bao)證屏體顯(xian)示畫面(mian)的質量良(liang)好(hao)。