LED顯示屏主要是(shi)由發(fa)(fa)光二極管(LED)及其驅(qu)動芯片組成的(de)顯示單元拼接而成的(de)大尺寸平面顯示器。驅(qu)動芯片性(xing)能的(de)好壞對LED顯示屏的(de)顯示質量起著(zhu)至(zhi)關重要的(de)作(zuo)用。近(jin)年來,隨著(zhu)LED市場的(de)蓬勃(bo)發(fa)(fa)展,許多有實力的(de)IC廠商(shang),包括日本的(de)東芝(TOSHIBA)、索尼(SONY),美(mei)國的(de)德(de)州儀器(T1),臺灣的(de)聚(ju)積(MBl)和點(dian)晶(jing)科技(SITl)等,開(kai)始生產LED專用驅(qu)動芯片。
LED顯示屏驅動芯片種類有哪些
LED驅動(dong)芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)可分為通用(yong)(yong)芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)和專用(yong)(yong)芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)兩(liang)種。所謂(wei)的(de)(de)通用(yong)(yong)芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian),其芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)本身并(bing)非專門(men)(men)為LED而(er)設(she)計(ji)(ji),而(er)是(shi)一(yi)些具有LED顯示(shi)屏(ping)部分邏(luo)輯功能的(de)(de)邏(luo)輯芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(如串-并(bing)移位(wei)寄存器(qi))。而(er)專用(yong)(yong)芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)是(shi)指按照LED發光特性而(er)設(she)計(ji)(ji)專門(men)(men)用(yong)(yong)于LED顯示(shi)屏(ping)的(de)(de)驅動(dong)芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)。LED是(shi)電流特性器(qi)件,即在(zai)飽(bao)和導通的(de)(de)前(qian)(qian)提下(xia),其亮度隨著(zhu)電流的(de)(de)變化而(er)變化,而(er)不是(shi)靠調節(jie)其兩(liang)端的(de)(de)電壓而(er)變化。因此專用(yong)(yong)芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)一(yi)個最大(da)的(de)(de)特點就是(shi)提供恒流源。恒流源可以保證LED的(de)(de)穩(wen)定驅動(dong),消除LED的(de)(de)閃爍現(xian)象(xiang),是(shi)LED顯示(shi)屏(ping)顯示(shi)高品質畫面的(de)(de)前(qian)(qian)提。有些專用(yong)(yong)芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)還針對不同行(xing)業的(de)(de)要求(qiu)增加了一(yi)些特殊的(de)(de)功能,如亮度調節(jie)、錯誤檢測等。本文將重點介紹(shao)專用(yong)(yong)驅動(dong)芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)。
1、通用芯片
通用(yong)(yong)(yong)芯片(pian)一般(ban)用(yong)(yong)(yong)于LED顯示(shi)屏的(de)(de)低檔產(chan)品,如戶(hu)內的(de)(de)單色屏,雙色屏等(deng)。最常用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)通用(yong)(yong)(yong)芯片(pian)是74HC595。74HC595具有(you)8位鎖存(cun)、串(chuan)—并移位寄(ji)存(cun)器和三態輸出(chu)。每(mei)路(lu)最大(da)可輸出(chu)35mA的(de)(de)電流(liu)(非恒流(liu))。一般(ban)的(de)(de)IC廠家都(dou)可生產(chan)此類(lei)芯片(pian)。顯示(shi)屏行業中(zhong)常用(yong)(yong)(yong)Motorola(Onsemi),Philips及ST等(deng)廠家的(de)(de)產(chan)品,其中(zhong)Motorola的(de)(de)產(chan)品性能較好。
2、專用芯片
專(zhuan)用芯(xin)片具有輸出電流大(da)、恒流等(deng)特點(dian),比(bi)較適(shi)用于電流大(da),畫質要求高的場合,如戶外全彩屏、室內全彩屏等(deng)。
專用芯片的關鍵性能參數有最(zui)大輸出(chu)電流(liu)、恒(heng)流(liu)源輸出(chu)路數、電流(liu)輸出(chu)誤差(cha)(bit-bit,chip-chip)和(he)數據移位時鐘等。
●最大輸出電流
目前(qian)主(zhu)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)恒(heng)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)源芯片(pian)的(de)最(zui)大輸(shu)(shu)出(chu)(chu)電流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)多定(ding)義為單(dan)路(lu)最(zui)大輸(shu)(shu)出(chu)(chu)電流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu),一般在90mA左右(you)。恒(heng)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)是專用芯片(pian)的(de)最(zui)根(gen)本特性,也是得(de)到(dao)高(gao)畫質的(de)基礎(chu)。而每(mei)個通道同(tong)時輸(shu)(shu)出(chu)(chu)恒(heng)定(ding)電流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)最(zui)大值(即最(zui)大恒(heng)定(ding)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)電流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu))對顯(xian)示(shi)屏更有意(yi)義,因為在白(bai)平(ping)衡狀態下,要求(qiu)每(mei)一路(lu)都同(tong)時輸(shu)(shu)出(chu)(chu)恒(heng)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)電流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)。一般最(zui)大恒(heng)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)電流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)小于允許(xu)最(zui)大輸(shu)(shu)出(chu)(chu)電流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)。
●恒(heng)流源輸出路數
恒流源(yuan)輸出路數主(zhu)要有8(8位(wei)(wei)源(yuan))和16(16位(wei)(wei)源(yuan))兩種規格,現在(zai)16位(wei)(wei)源(yuan)基本上占主(zhu)流:如TLC5921,TB62706/TB62726,MBl5026/MBl5016等。16位(wei)(wei)源(yuan)芯片(pian)(pian)主(zhu)要優勢在(zai)于(yu)(yu)減少了芯片(pian)(pian)尺寸,便于(yu)(yu)LED驅動板(PCB)布(bu)線,特別是(shi)對于(yu)(yu)點間距較(jiao)小(xiao)的PCB更是(shi)有利。
●電流輸出誤差
電(dian)流(liu)(liu)輸(shu)出(chu)誤(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)分(fen)為兩種,一(yi)種是位間(jian)(jian)電(dian)流(liu)(liu)誤(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha),即同一(yi)個(ge)芯(xin)片(pian)(pian)每路輸(shu)出(chu)之間(jian)(jian)的(de)誤(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha);另一(yi)種是片(pian)(pian)間(jian)(jian)電(dian)流(liu)(liu)誤(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha),即不同芯(xin)片(pian)(pian)之間(jian)(jian)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)(liu)的(de)誤(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)。電(dian)流(liu)(liu)輸(shu)出(chu)誤(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)是個(ge)很關鍵的(de)參數(shu),對顯(xian)(xian)示屏(ping)的(de)均(jun)勻性(xing)影響很大(da)。誤(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)越大(da),顯(xian)(xian)示屏(ping)的(de)均(jun)勻性(xing)越差(cha)(cha)(cha),很難使屏(ping)體達到白平衡。目(mu)前主流(liu)(liu)恒(heng)流(liu)(liu)源芯(xin)片(pian)(pian)的(de)位間(jian)(jian)電(dian)流(liu)(liu)誤(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)一(yi)般(ban)小于(yu)土(tu)6%,片(pian)(pian)間(jian)(jian)電(dian)流(liu)(liu)誤(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)小于(yu)-+15%o
●數據移位時鐘
LED專用(yong)驅動(dong)芯片的(de)(de)(de)基本功能(neng)中都(dou)包含(han)串行移位(wei)寄存器(qi)的(de)(de)(de)功能(neng),以便于實現顯(xian)(xian)示數(shu)據(ju)(ju)的(de)(de)(de)級(ji)聯與傳輸(shu),構建大尺(chi)寸多顯(xian)(xian)示點(dian)的(de)(de)(de)LED顯(xian)(xian)示屏(ping)。數(shu)據(ju)(ju)移位(wei)時鐘決(jue)定了顯(xian)(xian)示數(shu)據(ju)(ju)的(de)(de)(de)傳輸(shu)速度(du),對顯(xian)(xian)示屏(ping)顯(xian)(xian)示數(shu)據(ju)(ju)的(de)(de)(de)更新速率(lv)起到至(zhi)關重(zhong)要的(de)(de)(de)作用(yong)。作為大尺(chi)寸顯(xian)(xian)示器(qi)件,顯(xian)(xian)示刷(shua)新率(lv)應(ying)該在(zai)85Hz以上,才能(neng)保證穩(wen)定的(de)(de)(de)畫(hua)面(無掃(sao)描閃爍感)。較高(gao)的(de)(de)(de)數(shu)據(ju)(ju)移位(wei)時鐘是顯(xian)(xian)示屏(ping)獲取(qu)高(gao)刷(shua)新率(lv)畫(hua)面的(de)(de)(de)基礎。目前主流恒流源芯片移位(wei)時鐘頻率(lv)一般都(dou)在(zai)15MHz以上。
目前主流LED專用芯片的性能比較
目前(qian),LED顯示屏專用(yong)驅動芯片生產廠家(jia)(jia)主要有(you)TOSHIBA(東芝(zhi))、TI(德(de)州儀器)、SONY(索尼)、MBI{聚積科(ke)技}、SITI(點晶科(ke)技)等。在國內LED顯示屏行業,這幾家(jia)(jia)的芯片都有(you)應用(yong)。
TOSHIBA產(chan)(chan)品(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)性價比較(jiao)高(gao),在國內市(shi)場上占(zhan)有(you)(you)率也(ye)最高(gao)。主要產(chan)(chan)品(pin)(pin)有(you)(you)TB62705、TB62706、TB62725、TB62726、TB62718、TB62719、TB62727等(deng)。其中TB62705、TB62725是(shi)(shi)8位(wei)(wei)源(yuan)(yuan)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian),TB62706、TB62726是(shi)(shi)16位(wei)(wei)源(yuan)(yuan)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)。TB62725、TB62726分別(bie)是(shi)(shi)TB62705、TB62706的(de)(de)(de)(de)升(sheng)級芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)。這(zhe)些產(chan)(chan)品(pin)(pin)在電(dian)(dian)流(liu)輸出誤差(cha)(包括(kuo)位(wei)(wei)間(jian)和片(pian)(pian)(pian)間(jian)誤差(cha))、數據移位(wei)(wei)時鐘(zhong)、供電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓(ya)以及(ji)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)功(gong)(gong)耗上均有(you)(you)改善。作為(wei)中檔芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian),目前”TB62725、TB62726已經逐(zhu)漸替(ti)代了(le)TB62705和TB62706。另(ling)外,TB62726還有(you)(you)一種窄(zhai)體封(feng)裝(zhuang)的(de)(de)(de)(de)TB62726AFNA芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian),其寬度(du)(du)只有(you)(you)6.3mm(TB62706的(de)(de)(de)(de)貼片(pian)(pian)(pian)封(feng)裝(zhuang)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)寬度(du)(du)為(wei)8.2mm),這(zhe)種窄(zhai)體封(feng)裝(zhuang)比較(jiao)適(shi)合在點(dian)間(jian)距較(jiao)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)顯(xian)示(shi)(shi)屏上使用(yong)。需(xu)要注意的(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi),AFNA封(feng)裝(zhuang)與普通封(feng)裝(zhuang)的(de)(de)(de)(de)引腳定義不一樣(逆(ni)時針旋轉(zhuan)了(le)90度(du)(du))。TB62718、TB62719是(shi)(shi)TOSHIBA針對高(gao)端(duan)市(shi)場推出的(de)(de)(de)(de)驅(qu)動芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian),除(chu)具(ju)有(you)(you)普通恒流(liu)源(yuan)(yuan)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)的(de)(de)(de)(de)功(gong)(gong)能(neng)外,還增(zeng)加(jia)了(le)256級灰(hui)度(du)(du)產(chan)(chan)生機制(8位(wei)(wei)PWM)、內部電(dian)(dian)流(liu)調節、溫度(du)(du)過熱(re)保護(TSD)及(ji)輸出開(kai)路檢(jian)測(LOD)等(deng)功(gong)(gong)能(neng)。此類芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)適(shi)用(yong)于(yu)高(gao)端(duan)的(de)(de)(de)(de)LED全(quan)彩顯(xian)示(shi)(shi)屏,當然其價格(ge)也(ye)不菲。TB62727為(wei)TOSHIBA的(de)(de)(de)(de)新(xin)產(chan)(chan)品(pin)(pin),主要是(shi)(shi)在TB62726基礎上增(zeng)加(jia)了(le)電(dian)(dian)流(liu)調節、溫度(du)(du)報警及(ji)輸出開(kai)路檢(jian)測等(deng)功(gong)(gong)能(neng),其市(shi)場定位(wei)(wei)介于(yu)TB62719(718)與TB62726之間(jian),計(ji)劃(hua)于(yu)2003年10月量產(chan)(chan)。
TI作為世界級(ji)(ji)的(de)IC廠商,其產品(pin)性能自然勿用(yong)置疑(yi)。但由于先期(qi)對中國LED市(shi)(shi)場的(de)開發不(bu)力,市(shi)(shi)場占(zhan)有(you)率并不(bu)高(gao)。主要(yao)產品(pin)有(you)TLC5921、TLC5930和(he)TLC5911等(deng)。TLC5921是具(ju)有(you)TSD、LOD功能的(de)高(gao)精度(du)(du)(du)(du)16位源(yuan)驅動芯(xin)(xin)片(pian),其位間電(dian)(dian)流(liu)誤(wu)差只有(you)±4%,但其價格一直較(jiao)高(gao),直到(dao)最(zui)近才降到(dao)與(yu)TB72726相當的(de)水(shui)平。TLC5930為具(ju)有(you)1024級(ji)(ji)灰(hui)度(du)(du)(du)(du)(10位PWM)的(de)12位源(yuan)芯(xin)(xin)片(pian),具(ju)有(you)64級(ji)(ji)亮(liang)度(du)(du)(du)(du)可調功能。TLC5911是定位于高(gao)端市(shi)(shi)場的(de)驅動芯(xin)(xin)片(pian),具(ju)有(you)1024級(ji)(ji)灰(hui)度(du)(du)(du)(du)、64級(ji)(ji)亮(liang)度(du)(du)(du)(du)可調、TSD、LOD等(deng)功能的(de)16位源(yuan)芯(xin)(xin)片(pian)。在(zai)TLC5921和(he)TLC5930芯(xin)(xin)片(pian)下(xia)方有(you)金(jin)屬散熱(re)片(pian),實際應用(yong)時要(yao)注意避(bi)開LED燈腳,否則會因漏電(dian)(dian)造成LED燈變(bian)暗。
SONY產品一(yi)向定位于高端市場,LED驅動芯(xin)片(pian)也不例外,主(zhu)要產品有CXA3281N和CXR3596R。CXA3281N是(shi)(shi)(shi)8位源(yuan)芯(xin)片(pian),具有4096級灰(hui)度(du)(du)機制(12位PWM)、256級亮度(du)(du)調節、1024級輸(shu)出(chu)電流(liu)調節、TSD、LOD和LSD(輸(shu)出(chu)短路(lu)檢測)等功能(neng)。CXA3281N主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)針對靜態驅動方式設計的(de),其最大輸(shu)出(chu)電流(liu)只有40mA。CXA3596R是(shi)(shi)(shi)16位源(yuan)芯(xin)片(pian),功能(neng)上(shang)繼承了CXA3281N的(de)所有特點,主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)提高了輸(shu)出(chu)電流(liu)(由(you)40mA增加(jia)到80mA)及恒流(liu)源(yuan)輸(shu)出(chu)路(lu)數(由(you)8路(lu)增加(jia)到16路(lu))。目前CXA3281N的(de)單片(pian)價格為1美(mei)元(yuan)以上(shang),CXA3596R價格在2美(mei)元(yuan)以上(shang)。
MBI(聚積科技(ji))的(de)(de)(de)產(chan)(chan)品基(ji)本上與TOSHIBA的(de)(de)(de)中檔產(chan)(chan)品相對應(ying),引(yin)腳(jiao)及功(gong)能(neng)(neng)(neng)也完全兼容,除了恒(heng)流源(yuan)外(wai)部設定(ding)電(dian)阻阻值(zhi)稍有不同外(wai),基(ji)本上都可直(zhi)接代換使用(yong)(yong)。該產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)價格(ge)比TOSHIBA的(de)(de)(de)要低(di)10~20%,是中檔顯示屏不錯的(de)(de)(de)選擇。MBI的(de)(de)(de)MBl5001和MBl5016分別與TB62705和TB62706對應(ying),MBl5168千(qian)口(kou)MBl5026分另(j與TB62725禾口(kou)TB62726對應(ying)。另外(wai),還(huan)有具有LOD功(gong)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)其新產(chan)(chan)品MBl5169(8位(wei)(wei)源(yuan))、MBl5027(16位(wei)(wei)源(yuan))、64級亮(liang)度(du)調節功(gong)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)MBl5170(8位(wei)(wei)源(yuan))和MBl5028(16位(wei)(wei)源(yuan))。帶有LOD及亮(liang)度(du)調節功(gong)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)芯片(pian)采用(yong)(yong)MBI公(gong)司的(de)(de)(de)Share-I-OTM技(ji)術,其芯片(pian)引(yin)腳(jiao)完全與不帶有這些(xie)功(gong)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)芯片(pian),如MBl5168和MBl5026兼容。這樣,可以在不變更驅動板設計的(de)(de)(de)情況(kuang)下就可升級到(dao)新的(de)(de)(de)功(gong)能(neng)(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)幾家LED驅動(dong)芯片(pian)(pian)主(zhu)要制(zhi)(zhi)造商的產品(pin)結構(gou)來看,目前LED恒(heng)流芯片(pian)(pian)主(zhu)要分為(wei)(wei)三個(ge)檔(dang)次(ci)(ci)。第(di)一檔(dang)次(ci)(ci)是具(ju)有(you)灰(hui)度(du)機制(zhi)(zhi)的芯片(pian)(pian),這(zhe)類芯片(pian)(pian)內部具(ju)有(you)PWM機構(gou),可以根據輸入(ru)的數據產生灰(hui)度(du),更易形成深層次(ci)(ci)灰(hui)度(du),達(da)到高(gao)品(pin)質畫(hua)面。第(di)二檔(dang)次(ci)(ci)是具(ju)有(you)LOD、TSD、亮度(du)調(diao)節功能(neng)的芯片(pian)(pian),這(zhe)些芯片(pian)(pian)由于(yu)(yu)有(you)了附加功能(neng)而更適用于(yu)(yu)特(te)定場合,如用于(yu)(yu)可變(bian)情(qing)報板,具(ju)有(you)偵(zhen)測LED錯誤功能(neng)。第(di)三檔(dang)為(wei)(wei)不帶任何附加功能(neng)的恒(heng)流源芯片(pian)(pian),此類芯片(pian)(pian)只為(wei)(wei)LED提供高(gao)精度(du)的恒(heng)流源,保證(zheng)屏體顯示畫(hua)面的質量良好。