LED顯示屏主要是(shi)由發光二極管(LED)及其(qi)驅(qu)動芯(xin)片(pian)組成(cheng)的(de)(de)(de)顯(xian)示(shi)單元拼接(jie)而成(cheng)的(de)(de)(de)大(da)尺寸平(ping)面顯(xian)示(shi)器。驅(qu)動芯(xin)片(pian)性能的(de)(de)(de)好壞對LED顯(xian)示(shi)屏的(de)(de)(de)顯(xian)示(shi)質量起著(zhu)至關重要的(de)(de)(de)作用(yong)。近年(nian)來,隨(sui)著(zhu)LED市(shi)場的(de)(de)(de)蓬(peng)勃發展,許(xu)多有實(shi)力的(de)(de)(de)IC廠商,包括日(ri)本的(de)(de)(de)東(dong)芝(zhi)(TOSHIBA)、索尼(SONY),美國的(de)(de)(de)德(de)州儀器(T1),臺灣(wan)的(de)(de)(de)聚積(MBl)和點晶科技(SITl)等(deng),開始生產LED專(zhuan)用(yong)驅(qu)動芯(xin)片(pian)。
LED顯示屏驅動芯片種類有哪些
LED驅(qu)動(dong)芯(xin)(xin)片(pian)可分(fen)為通用(yong)(yong)芯(xin)(xin)片(pian)和專(zhuan)用(yong)(yong)芯(xin)(xin)片(pian)兩種。所謂(wei)的(de)通用(yong)(yong)芯(xin)(xin)片(pian),其(qi)芯(xin)(xin)片(pian)本身(shen)并非專(zhuan)門為LED而(er)設(she)計,而(er)是(shi)一(yi)(yi)些(xie)(xie)具有LED顯(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)屏部分(fen)邏輯功能(neng)的(de)邏輯芯(xin)(xin)片(pian)(如(ru)串-并移(yi)位寄存器)。而(er)專(zhuan)用(yong)(yong)芯(xin)(xin)片(pian)是(shi)指按照(zhao)LED發光特(te)(te)性(xing)而(er)設(she)計專(zhuan)門用(yong)(yong)于LED顯(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)屏的(de)驅(qu)動(dong)芯(xin)(xin)片(pian)。LED是(shi)電流(liu)(liu)特(te)(te)性(xing)器件(jian),即在飽(bao)和導(dao)通的(de)前提(ti)下,其(qi)亮度隨著電流(liu)(liu)的(de)變化(hua)而(er)變化(hua),而(er)不是(shi)靠調節(jie)其(qi)兩端的(de)電壓而(er)變化(hua)。因此專(zhuan)用(yong)(yong)芯(xin)(xin)片(pian)一(yi)(yi)個最大的(de)特(te)(te)點就是(shi)提(ti)供恒(heng)流(liu)(liu)源。恒(heng)流(liu)(liu)源可以保證LED的(de)穩定驅(qu)動(dong),消(xiao)除(chu)LED的(de)閃爍現象,是(shi)LED顯(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)屏顯(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)高品質畫面的(de)前提(ti)。有些(xie)(xie)專(zhuan)用(yong)(yong)芯(xin)(xin)片(pian)還針對不同行業(ye)的(de)要求增(zeng)加(jia)了一(yi)(yi)些(xie)(xie)特(te)(te)殊的(de)功能(neng),如(ru)亮度調節(jie)、錯(cuo)誤檢(jian)測等。本文將重點介紹專(zhuan)用(yong)(yong)驅(qu)動(dong)芯(xin)(xin)片(pian)。
1、通用芯片
通用芯片(pian)(pian)一般用于LED顯示屏(ping)的(de)(de)(de)低檔(dang)產(chan)品,如戶內的(de)(de)(de)單(dan)色(se)屏(ping),雙色(se)屏(ping)等。最(zui)常用的(de)(de)(de)通用芯片(pian)(pian)是74HC595。74HC595具有8位(wei)(wei)鎖存、串—并移位(wei)(wei)寄存器和(he)三態(tai)輸出。每路(lu)最(zui)大可(ke)輸出35mA的(de)(de)(de)電流(liu)(非恒流(liu))。一般的(de)(de)(de)IC廠家都可(ke)生產(chan)此類芯片(pian)(pian)。顯示屏(ping)行業中(zhong)常用Motorola(Onsemi),Philips及ST等廠家的(de)(de)(de)產(chan)品,其中(zhong)Motorola的(de)(de)(de)產(chan)品性(xing)能較好。
2、專用芯片
專用芯片具有輸出電流(liu)大(da)、恒流(liu)等(deng)特(te)點(dian),比較適(shi)用于(yu)電流(liu)大(da),畫質要求高的場(chang)合,如(ru)戶外全(quan)彩(cai)屏、室內(nei)全(quan)彩(cai)屏等(deng)。
專用芯片(pian)的關鍵性能參數有最(zui)大輸出電流(liu)(liu)、恒流(liu)(liu)源輸出路數、電流(liu)(liu)輸出誤差(bit-bit,chip-chip)和數據移位時鐘等。
●最大輸出電流
目前主流(liu)(liu)恒(heng)流(liu)(liu)源芯(xin)片(pian)(pian)的最(zui)(zui)(zui)(zui)大(da)(da)(da)(da)輸(shu)出電(dian)(dian)流(liu)(liu)多定(ding)(ding)義為單路(lu)最(zui)(zui)(zui)(zui)大(da)(da)(da)(da)輸(shu)出電(dian)(dian)流(liu)(liu),一般在90mA左右。恒(heng)流(liu)(liu)是專用芯(xin)片(pian)(pian)的最(zui)(zui)(zui)(zui)根(gen)本(ben)特性,也是得到高畫質的基礎(chu)。而(er)每個通道(dao)同(tong)時輸(shu)出恒(heng)定(ding)(ding)電(dian)(dian)流(liu)(liu)的最(zui)(zui)(zui)(zui)大(da)(da)(da)(da)值(即最(zui)(zui)(zui)(zui)大(da)(da)(da)(da)恒(heng)定(ding)(ding)輸(shu)出電(dian)(dian)流(liu)(liu))對顯示屏更有意義,因為在白平衡狀態下,要求每一路(lu)都同(tong)時輸(shu)出恒(heng)流(liu)(liu)電(dian)(dian)流(liu)(liu)。一般最(zui)(zui)(zui)(zui)大(da)(da)(da)(da)恒(heng)流(liu)(liu)輸(shu)出電(dian)(dian)流(liu)(liu)小于允(yun)許最(zui)(zui)(zui)(zui)大(da)(da)(da)(da)輸(shu)出電(dian)(dian)流(liu)(liu)。
●恒流(liu)源輸(shu)出路(lu)數
恒流源(yuan)輸(shu)出路數(shu)主要(yao)有(you)(you)8(8位(wei)源(yuan))和16(16位(wei)源(yuan))兩種規格,現在(zai)16位(wei)源(yuan)基本上占主流:如TLC5921,TB62706/TB62726,MBl5026/MBl5016等。16位(wei)源(yuan)芯(xin)片(pian)主要(yao)優勢在(zai)于減(jian)少(shao)了芯(xin)片(pian)尺寸,便于LED驅動(dong)板(ban)(PCB)布線,特別是(shi)(shi)對于點(dian)間距(ju)較小的(de)PCB更是(shi)(shi)有(you)(you)利。
●電流輸出誤差
電(dian)流(liu)輸(shu)出誤(wu)差(cha)分為兩種(zhong),一(yi)(yi)種(zhong)是位間(jian)電(dian)流(liu)誤(wu)差(cha),即同一(yi)(yi)個(ge)芯(xin)片每(mei)路輸(shu)出之間(jian)的(de)誤(wu)差(cha);另(ling)一(yi)(yi)種(zhong)是片間(jian)電(dian)流(liu)誤(wu)差(cha),即不同芯(xin)片之間(jian)輸(shu)出電(dian)流(liu)的(de)誤(wu)差(cha)。電(dian)流(liu)輸(shu)出誤(wu)差(cha)是個(ge)很(hen)關鍵的(de)參數,對顯(xian)示(shi)屏(ping)的(de)均勻性影響很(hen)大。誤(wu)差(cha)越大,顯(xian)示(shi)屏(ping)的(de)均勻性越差(cha),很(hen)難使屏(ping)體達到白平衡。目前主流(liu)恒流(liu)源芯(xin)片的(de)位間(jian)電(dian)流(liu)誤(wu)差(cha)一(yi)(yi)般小(xiao)于(yu)土6%,片間(jian)電(dian)流(liu)誤(wu)差(cha)小(xiao)于(yu)-+15%o
●數據移位時鐘
LED專(zhuan)用驅動芯(xin)片的(de)基本功(gong)能(neng)(neng)中(zhong)都包含串行移(yi)位(wei)寄存器的(de)功(gong)能(neng)(neng),以(yi)(yi)便于實現顯(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)數(shu)據的(de)級聯與傳輸,構建大尺寸(cun)多(duo)顯(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)點的(de)LED顯(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)屏。數(shu)據移(yi)位(wei)時(shi)鐘(zhong)決(jue)定(ding)了顯(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)數(shu)據的(de)傳輸速(su)度(du),對顯(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)屏顯(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)數(shu)據的(de)更新速(su)率(lv)起到(dao)至關重(zhong)要的(de)作(zuo)用。作(zuo)為大尺寸(cun)顯(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)器件,顯(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)刷新率(lv)應該在85Hz以(yi)(yi)上,才能(neng)(neng)保(bao)證穩定(ding)的(de)畫面(無掃(sao)描閃爍(shuo)感)。較(jiao)高的(de)數(shu)據移(yi)位(wei)時(shi)鐘(zhong)是顯(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)屏獲(huo)取高刷新率(lv)畫面的(de)基礎。目前主流恒流源芯(xin)片移(yi)位(wei)時(shi)鐘(zhong)頻率(lv)一般(ban)都在15MHz以(yi)(yi)上。
目前主流LED專用芯片的性能比較
目前,LED顯(xian)示(shi)屏(ping)專用驅(qu)動芯(xin)片生(sheng)產(chan)廠家(jia)主要有(you)(you)TOSHIBA(東芝)、TI(德州儀(yi)器)、SONY(索(suo)尼)、MBI{聚(ju)積科技(ji)}、SITI(點晶科技(ji))等。在(zai)國內LED顯(xian)示(shi)屏(ping)行業,這幾(ji)家(jia)的芯(xin)片都有(you)(you)應用。
TOSHIBA產(chan)(chan)品的(de)性價比(bi)較高,在(zai)國內市(shi)(shi)場(chang)(chang)(chang)上占有(you)(you)率也(ye)最(zui)高。主(zhu)要產(chan)(chan)品有(you)(you)TB62705、TB62706、TB62725、TB62726、TB62718、TB62719、TB62727等(deng)。其(qi)(qi)中TB62705、TB62725是(shi)8位(wei)源芯(xin)(xin)片(pian)(pian),TB62706、TB62726是(shi)16位(wei)源芯(xin)(xin)片(pian)(pian)。TB62725、TB62726分別是(shi)TB62705、TB62706的(de)升(sheng)級(ji)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)。這些產(chan)(chan)品在(zai)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)輸出(chu)(chu)誤差(包括位(wei)間(jian)和片(pian)(pian)間(jian)誤差)、數(shu)據移位(wei)時鐘、供電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓以及芯(xin)(xin)片(pian)(pian)功(gong)(gong)耗上均有(you)(you)改(gai)善。作(zuo)為(wei)(wei)中檔芯(xin)(xin)片(pian)(pian),目前(qian)”TB62725、TB62726已(yi)經逐漸替(ti)代了TB62705和TB62706。另外,TB62726還有(you)(you)一(yi)(yi)種(zhong)窄體封(feng)(feng)裝(zhuang)的(de)TB62726AFNA芯(xin)(xin)片(pian)(pian),其(qi)(qi)寬度(du)只有(you)(you)6.3mm(TB62706的(de)貼片(pian)(pian)封(feng)(feng)裝(zhuang)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)寬度(du)為(wei)(wei)8.2mm),這種(zhong)窄體封(feng)(feng)裝(zhuang)比(bi)較適(shi)合在(zai)點間(jian)距(ju)較小的(de)顯示屏(ping)上使用。需(xu)要注(zhu)意的(de)是(shi),AFNA封(feng)(feng)裝(zhuang)與(yu)普通(tong)封(feng)(feng)裝(zhuang)的(de)引(yin)腳定義不一(yi)(yi)樣(逆時針(zhen)(zhen)旋轉了90度(du))。TB62718、TB62719是(shi)TOSHIBA針(zhen)(zhen)對高端市(shi)(shi)場(chang)(chang)(chang)推出(chu)(chu)的(de)驅(qu)動(dong)芯(xin)(xin)片(pian)(pian),除具有(you)(you)普通(tong)恒流(liu)(liu)(liu)源芯(xin)(xin)片(pian)(pian)的(de)功(gong)(gong)能(neng)外,還增加了256級(ji)灰度(du)產(chan)(chan)生機制(zhi)(8位(wei)PWM)、內部電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)調節(jie)、溫度(du)過熱保護(hu)(TSD)及輸出(chu)(chu)開(kai)路(lu)檢(jian)測(LOD)等(deng)功(gong)(gong)能(neng)。此類(lei)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)適(shi)用于(yu)(yu)高端的(de)LED全彩顯示屏(ping),當然其(qi)(qi)價格也(ye)不菲(fei)。TB62727為(wei)(wei)TOSHIBA的(de)新產(chan)(chan)品,主(zhu)要是(shi)在(zai)TB62726基礎上增加了電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)調節(jie)、溫度(du)報警及輸出(chu)(chu)開(kai)路(lu)檢(jian)測等(deng)功(gong)(gong)能(neng),其(qi)(qi)市(shi)(shi)場(chang)(chang)(chang)定位(wei)介于(yu)(yu)TB62719(718)與(yu)TB62726之間(jian),計劃(hua)于(yu)(yu)2003年10月量產(chan)(chan)。
TI作為世界級(ji)的IC廠商(shang),其(qi)(qi)產(chan)品性能自然勿用(yong)(yong)置疑(yi)。但由于先期對(dui)中(zhong)國LED市場(chang)的開發不力,市場(chang)占有(you)率(lv)并不高(gao)(gao)。主要(yao)產(chan)品有(you)TLC5921、TLC5930和TLC5911等(deng)。TLC5921是具(ju)有(you)TSD、LOD功能的高(gao)(gao)精度16位源驅(qu)動芯(xin)片,其(qi)(qi)位間電(dian)流誤(wu)差只有(you)±4%,但其(qi)(qi)價格一(yi)直較高(gao)(gao),直到(dao)最近才降(jiang)到(dao)與TB72726相當的水平。TLC5930為具(ju)有(you)1024級(ji)灰度(10位PWM)的12位源芯(xin)片,具(ju)有(you)64級(ji)亮度可調功能。TLC5911是定位于高(gao)(gao)端(duan)市場(chang)的驅(qu)動芯(xin)片,具(ju)有(you)1024級(ji)灰度、64級(ji)亮度可調、TSD、LOD等(deng)功能的16位源芯(xin)片。在TLC5921和TLC5930芯(xin)片下方有(you)金屬(shu)散(san)熱片,實際應用(yong)(yong)時要(yao)注(zhu)意避開LED燈腳(jiao),否則(ze)會因漏電(dian)造成LED燈變暗。
SONY產品一向定位于高(gao)端市場,LED驅(qu)動芯片(pian)也不例外,主(zhu)要產品有CXA3281N和CXR3596R。CXA3281N是(shi)8位源芯片(pian),具有4096級(ji)灰度(du)機制(12位PWM)、256級(ji)亮度(du)調節、1024級(ji)輸出(chu)電(dian)(dian)流(liu)調節、TSD、LOD和LSD(輸出(chu)短路檢測)等功能(neng)。CXA3281N主(zhu)要是(shi)針對靜態(tai)驅(qu)動方(fang)式(shi)設計的,其最(zui)大(da)輸出(chu)電(dian)(dian)流(liu)只有40mA。CXA3596R是(shi)16位源芯片(pian),功能(neng)上繼承了CXA3281N的所有特點,主(zhu)要是(shi)提高(gao)了輸出(chu)電(dian)(dian)流(liu)(由40mA增加(jia)到80mA)及恒流(liu)源輸出(chu)路數(shu)(由8路增加(jia)到16路)。目前(qian)CXA3281N的單片(pian)價格為1美元(yuan)(yuan)以上,CXA3596R價格在2美元(yuan)(yuan)以上。
MBI(聚積(ji)科技(ji))的(de)產品(pin)基本(ben)上(shang)與TOSHIBA的(de)中檔產品(pin)相對(dui)應,引腳(jiao)(jiao)及功能也完全(quan)兼(jian)(jian)容(rong)(rong),除了恒(heng)流源(yuan)外(wai)部設定(ding)電阻(zu)阻(zu)值稍有(you)不同外(wai),基本(ben)上(shang)都可(ke)直接代換(huan)使用(yong)。該產品(pin)的(de)價格(ge)比TOSHIBA的(de)要低(di)10~20%,是中檔顯示屏不錯的(de)選擇(ze)。MBI的(de)MBl5001和MBl5016分別與TB62705和TB62706對(dui)應,MBl5168千口MBl5026分另(j與TB62725禾口TB62726對(dui)應。另外(wai),還有(you)具有(you)LOD功能的(de)其新產品(pin)MBl5169(8位(wei)源(yuan))、MBl5027(16位(wei)源(yuan))、64級(ji)亮度調節(jie)功能的(de)MBl5170(8位(wei)源(yuan))和MBl5028(16位(wei)源(yuan))。帶(dai)有(you)LOD及亮度調節(jie)功能的(de)芯(xin)片采用(yong)MBI公(gong)司的(de)Share-I-OTM技(ji)術(shu),其芯(xin)片引腳(jiao)(jiao)完全(quan)與不帶(dai)有(you)這些功能的(de)芯(xin)片,如MBl5168和MBl5026兼(jian)(jian)容(rong)(rong)。這樣,可(ke)以在不變更驅(qu)動板設計的(de)情況下就可(ke)升(sheng)級(ji)到新的(de)功能。
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。
從這幾家LED驅(qu)動芯(xin)片(pian)主要制(zhi)造商(shang)的(de)(de)產(chan)品結(jie)構來看,目前LED恒(heng)流芯(xin)片(pian)主要分(fen)為(wei)(wei)三個檔(dang)(dang)次。第一(yi)檔(dang)(dang)次是(shi)具(ju)(ju)(ju)有灰(hui)(hui)度(du)機制(zhi)的(de)(de)芯(xin)片(pian),這類芯(xin)片(pian)內部具(ju)(ju)(ju)有PWM機構,可以(yi)根據(ju)輸入(ru)的(de)(de)數據(ju)產(chan)生灰(hui)(hui)度(du),更易形成深層次灰(hui)(hui)度(du),達(da)到高(gao)(gao)品質(zhi)畫面。第二檔(dang)(dang)次是(shi)具(ju)(ju)(ju)有LOD、TSD、亮度(du)調節(jie)功(gong)能(neng)的(de)(de)芯(xin)片(pian),這些芯(xin)片(pian)由于有了附加功(gong)能(neng)而更適用于特(te)定場(chang)合(he),如用于可變情報(bao)板,具(ju)(ju)(ju)有偵測LED錯誤功(gong)能(neng)。第三檔(dang)(dang)為(wei)(wei)不(bu)帶任何附加功(gong)能(neng)的(de)(de)恒(heng)流源芯(xin)片(pian),此(ci)類芯(xin)片(pian)只(zhi)為(wei)(wei)LED提供高(gao)(gao)精(jing)度(du)的(de)(de)恒(heng)流源,保證屏體顯(xian)示畫面的(de)(de)質(zhi)量良好(hao)。