LED顯示屏主(zhu)要是由發(fa)光二極管(LED)及其驅(qu)動芯(xin)(xin)片(pian)組(zu)成的(de)(de)顯(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)單元拼接(jie)而成的(de)(de)大尺寸平面(mian)顯(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)器。驅(qu)動芯(xin)(xin)片(pian)性(xing)能的(de)(de)好壞對LED顯(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)屏的(de)(de)顯(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)質量起著至關重要的(de)(de)作用。近年(nian)來,隨著LED市場的(de)(de)蓬勃發(fa)展(zhan),許多(duo)有實(shi)力的(de)(de)IC廠商,包括日(ri)本(ben)的(de)(de)東芝(TOSHIBA)、索(suo)尼(SONY),美(mei)國的(de)(de)德(de)州儀器(T1),臺灣的(de)(de)聚積(MBl)和點晶科技(SITl)等(deng),開始生產(chan)LED專用驅(qu)動芯(xin)(xin)片(pian)。
LED顯示屏驅動芯片種類有哪些
LED驅動(dong)芯(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)可(ke)分(fen)為通(tong)用芯(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)和(he)專用芯(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)兩種。所謂的(de)通(tong)用芯(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian),其(qi)芯(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)本身并(bing)(bing)非專門為LED而(er)設計(ji),而(er)是(shi)一些具(ju)有LED顯(xian)示(shi)屏部分(fen)邏輯功能的(de)邏輯芯(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(如(ru)串(chuan)-并(bing)(bing)移位寄存器)。而(er)專用芯(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)是(shi)指按照(zhao)LED發光(guang)特性(xing)而(er)設計(ji)專門用于LED顯(xian)示(shi)屏的(de)驅動(dong)芯(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)。LED是(shi)電流(liu)特性(xing)器件,即在飽和(he)導通(tong)的(de)前提(ti)下(xia),其(qi)亮(liang)度隨著電流(liu)的(de)變(bian)化(hua)而(er)變(bian)化(hua),而(er)不是(shi)靠調節其(qi)兩端的(de)電壓而(er)變(bian)化(hua)。因此(ci)專用芯(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)一個最大的(de)特點(dian)就(jiu)是(shi)提(ti)供恒流(liu)源。恒流(liu)源可(ke)以(yi)保(bao)證LED的(de)穩(wen)定驅動(dong),消除LED的(de)閃(shan)爍現(xian)象(xiang),是(shi)LED顯(xian)示(shi)屏顯(xian)示(shi)高品(pin)質(zhi)畫面的(de)前提(ti)。有些專用芯(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)還針對不同行(xing)業的(de)要求(qiu)增加了一些特殊的(de)功能,如(ru)亮(liang)度調節、錯誤(wu)檢測(ce)等。本文將(jiang)重點(dian)介(jie)紹專用驅動(dong)芯(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)。
1、通用芯片
通用芯(xin)片一般用于LED顯示(shi)屏(ping)的(de)(de)低檔(dang)產品,如戶(hu)內的(de)(de)單色屏(ping),雙色屏(ping)等。最常用的(de)(de)通用芯(xin)片是74HC595。74HC595具(ju)有(you)8位(wei)鎖存、串—并移位(wei)寄存器(qi)和三(san)態輸出(chu)。每路最大(da)可(ke)輸出(chu)35mA的(de)(de)電流(非恒(heng)流)。一般的(de)(de)IC廠家都可(ke)生產此類(lei)芯(xin)片。顯示(shi)屏(ping)行業中常用Motorola(Onsemi),Philips及(ji)ST等廠家的(de)(de)產品,其中Motorola的(de)(de)產品性能(neng)較(jiao)好。
2、專用芯片
專用芯片(pian)具有輸出(chu)電流大、恒流等(deng)特(te)點(dian),比較適用于電流大,畫質要(yao)求(qiu)高的場合,如戶外(wai)全彩屏、室內全彩屏等(deng)。
專用芯片的(de)關鍵(jian)性能參(can)數(shu)(shu)有最(zui)大輸出電流(liu)、恒流(liu)源輸出路數(shu)(shu)、電流(liu)輸出誤差(bit-bit,chip-chip)和數(shu)(shu)據移位(wei)時鐘等(deng)。
●最大輸出電流
目前主流(liu)恒(heng)流(liu)源芯片的最(zui)大(da)(da)輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)(dian)流(liu)多定義為單路最(zui)大(da)(da)輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)(dian)流(liu),一般在(zai)90mA左右(you)。恒(heng)流(liu)是專(zhuan)用芯片的最(zui)根本(ben)特(te)性,也是得到高畫質的基礎。而每(mei)個通道同時輸(shu)出(chu)恒(heng)定電(dian)(dian)(dian)流(liu)的最(zui)大(da)(da)值(即最(zui)大(da)(da)恒(heng)定輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)(dian)流(liu))對顯示屏更有意義,因(yin)為在(zai)白平衡狀態下,要求每(mei)一路都同時輸(shu)出(chu)恒(heng)流(liu)電(dian)(dian)(dian)流(liu)。一般最(zui)大(da)(da)恒(heng)流(liu)輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)(dian)流(liu)小于允許最(zui)大(da)(da)輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)(dian)流(liu)。
●恒流源輸出路數
恒流(liu)源(yuan)輸出(chu)路(lu)數(shu)主(zhu)要有(you)8(8位(wei)(wei)源(yuan))和(he)16(16位(wei)(wei)源(yuan))兩種規格,現(xian)在(zai)(zai)16位(wei)(wei)源(yuan)基本(ben)上占主(zhu)流(liu):如TLC5921,TB62706/TB62726,MBl5026/MBl5016等。16位(wei)(wei)源(yuan)芯片主(zhu)要優勢在(zai)(zai)于減(jian)少了(le)芯片尺(chi)寸(cun),便于LED驅動板(PCB)布(bu)線,特(te)別是(shi)對于點間距較小的PCB更(geng)是(shi)有(you)利(li)。
●電流輸出誤差
電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)輸(shu)(shu)出誤(wu)(wu)差分為兩種,一種是位間(jian)(jian)(jian)電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)誤(wu)(wu)差,即(ji)同一個(ge)芯片(pian)每路輸(shu)(shu)出之間(jian)(jian)(jian)的(de)誤(wu)(wu)差;另一種是片(pian)間(jian)(jian)(jian)電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)誤(wu)(wu)差,即(ji)不同芯片(pian)之間(jian)(jian)(jian)輸(shu)(shu)出電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)誤(wu)(wu)差。電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)輸(shu)(shu)出誤(wu)(wu)差是個(ge)很關鍵的(de)參數,對顯示屏(ping)的(de)均(jun)勻性影響很大。誤(wu)(wu)差越(yue)大,顯示屏(ping)的(de)均(jun)勻性越(yue)差,很難使屏(ping)體達到白(bai)平衡。目前(qian)主流(liu)(liu)(liu)(liu)恒(heng)流(liu)(liu)(liu)(liu)源(yuan)芯片(pian)的(de)位間(jian)(jian)(jian)電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)誤(wu)(wu)差一般小于土6%,片(pian)間(jian)(jian)(jian)電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)誤(wu)(wu)差小于-+15%o
●數據移位時鐘
LED專用驅動(dong)芯(xin)片(pian)的(de)(de)基本功能(neng)(neng)(neng)中(zhong)都包含串行移(yi)位(wei)寄存(cun)器(qi)的(de)(de)功能(neng)(neng)(neng),以便于(yu)實現(xian)顯(xian)(xian)(xian)示數據的(de)(de)級聯與傳輸,構建大尺(chi)寸多顯(xian)(xian)(xian)示點(dian)的(de)(de)LED顯(xian)(xian)(xian)示屏。數據移(yi)位(wei)時鐘決定了顯(xian)(xian)(xian)示數據的(de)(de)傳輸速(su)度,對顯(xian)(xian)(xian)示屏顯(xian)(xian)(xian)示數據的(de)(de)更(geng)新速(su)率(lv)起到至關重要的(de)(de)作用。作為大尺(chi)寸顯(xian)(xian)(xian)示器(qi)件,顯(xian)(xian)(xian)示刷新率(lv)應該在85Hz以上(shang),才能(neng)(neng)(neng)保(bao)證(zheng)穩定的(de)(de)畫面(mian)(無掃描閃爍(shuo)感)。較高的(de)(de)數據移(yi)位(wei)時鐘是顯(xian)(xian)(xian)示屏獲取高刷新率(lv)畫面(mian)的(de)(de)基礎。目前主(zhu)流(liu)恒流(liu)源芯(xin)片(pian)移(yi)位(wei)時鐘頻率(lv)一般都在15MHz以上(shang)。
目前主流LED專用芯片的性能比較
目前,LED顯(xian)示屏(ping)專用(yong)驅動芯片(pian)生產廠家主要有TOSHIBA(東芝)、TI(德州儀器)、SONY(索尼)、MBI{聚(ju)積科(ke)技(ji)}、SITI(點(dian)晶科(ke)技(ji))等。在國內LED顯(xian)示屏(ping)行業,這幾家的芯片(pian)都有應用(yong)。
TOSHIBA產品(pin)的(de)(de)性價比(bi)較高(gao),在國(guo)內(nei)市(shi)(shi)場(chang)上占有(you)率也最高(gao)。主要(yao)產品(pin)有(you)TB62705、TB62706、TB62725、TB62726、TB62718、TB62719、TB62727等(deng)。其(qi)(qi)中TB62705、TB62725是(shi)8位(wei)源(yuan)芯(xin)(xin)片(pian)(pian),TB62706、TB62726是(shi)16位(wei)源(yuan)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)。TB62725、TB62726分別是(shi)TB62705、TB62706的(de)(de)升級(ji)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)。這(zhe)些產品(pin)在電(dian)流(liu)輸(shu)出誤(wu)差(包(bao)括位(wei)間和片(pian)(pian)間誤(wu)差)、數(shu)據移位(wei)時(shi)鐘(zhong)、供(gong)電(dian)電(dian)壓(ya)以及(ji)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)功(gong)耗上均有(you)改善(shan)。作為中檔芯(xin)(xin)片(pian)(pian),目前(qian)”TB62725、TB62726已經逐漸替代了(le)(le)TB62705和TB62706。另外(wai),TB62726還(huan)有(you)一種窄(zhai)體封裝(zhuang)(zhuang)的(de)(de)TB62726AFNA芯(xin)(xin)片(pian)(pian),其(qi)(qi)寬(kuan)度(du)只(zhi)有(you)6.3mm(TB62706的(de)(de)貼片(pian)(pian)封裝(zhuang)(zhuang)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)寬(kuan)度(du)為8.2mm),這(zhe)種窄(zhai)體封裝(zhuang)(zhuang)比(bi)較適(shi)合在點間距較小(xiao)的(de)(de)顯示屏上使(shi)用。需要(yao)注意的(de)(de)是(shi),AFNA封裝(zhuang)(zhuang)與普通封裝(zhuang)(zhuang)的(de)(de)引腳定(ding)義不(bu)一樣(逆時(shi)針旋轉了(le)(le)90度(du))。TB62718、TB62719是(shi)TOSHIBA針對高(gao)端(duan)市(shi)(shi)場(chang)推出的(de)(de)驅動芯(xin)(xin)片(pian)(pian),除具有(you)普通恒流(liu)源(yuan)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)的(de)(de)功(gong)能(neng)外(wai),還(huan)增加了(le)(le)256級(ji)灰度(du)產生(sheng)機制(8位(wei)PWM)、內(nei)部電(dian)流(liu)調(diao)節、溫(wen)度(du)過熱(re)保護(TSD)及(ji)輸(shu)出開路檢測(LOD)等(deng)功(gong)能(neng)。此(ci)類芯(xin)(xin)片(pian)(pian)適(shi)用于(yu)高(gao)端(duan)的(de)(de)LED全彩顯示屏,當然其(qi)(qi)價格也不(bu)菲。TB62727為TOSHIBA的(de)(de)新產品(pin),主要(yao)是(shi)在TB62726基礎(chu)上增加了(le)(le)電(dian)流(liu)調(diao)節、溫(wen)度(du)報(bao)警及(ji)輸(shu)出開路檢測等(deng)功(gong)能(neng),其(qi)(qi)市(shi)(shi)場(chang)定(ding)位(wei)介于(yu)TB62719(718)與TB62726之間,計(ji)劃于(yu)2003年10月量產。
TI作(zuo)為(wei)世界(jie)級(ji)的(de)(de)IC廠商(shang),其(qi)產品性能(neng)(neng)自然勿用(yong)置疑。但(dan)由于先期對(dui)中國LED市場(chang)的(de)(de)開發不(bu)力,市場(chang)占有(you)(you)(you)率并(bing)不(bu)高(gao)。主(zhu)要(yao)產品有(you)(you)(you)TLC5921、TLC5930和TLC5911等。TLC5921是(shi)具(ju)有(you)(you)(you)TSD、LOD功(gong)能(neng)(neng)的(de)(de)高(gao)精(jing)度16位(wei)源(yuan)驅(qu)動(dong)芯片(pian)(pian)(pian),其(qi)位(wei)間電(dian)流誤差(cha)只有(you)(you)(you)±4%,但(dan)其(qi)價格一(yi)直(zhi)較高(gao),直(zhi)到最(zui)近才降到與(yu)TB72726相(xiang)當的(de)(de)水(shui)平(ping)。TLC5930為(wei)具(ju)有(you)(you)(you)1024級(ji)灰度(10位(wei)PWM)的(de)(de)12位(wei)源(yuan)芯片(pian)(pian)(pian),具(ju)有(you)(you)(you)64級(ji)亮(liang)度可(ke)調(diao)功(gong)能(neng)(neng)。TLC5911是(shi)定位(wei)于高(gao)端市場(chang)的(de)(de)驅(qu)動(dong)芯片(pian)(pian)(pian),具(ju)有(you)(you)(you)1024級(ji)灰度、64級(ji)亮(liang)度可(ke)調(diao)、TSD、LOD等功(gong)能(neng)(neng)的(de)(de)16位(wei)源(yuan)芯片(pian)(pian)(pian)。在TLC5921和TLC5930芯片(pian)(pian)(pian)下方有(you)(you)(you)金屬散熱片(pian)(pian)(pian),實際應(ying)用(yong)時要(yao)注意避開LED燈(deng)腳(jiao),否則會因漏電(dian)造成LED燈(deng)變暗。
SONY產品一(yi)向定位于高端市(shi)場,LED驅動(dong)芯(xin)片也不例外,主要產品有(you)CXA3281N和(he)(he)CXR3596R。CXA3281N是8位源(yuan)芯(xin)片,具有(you)4096級(ji)灰度機制(12位PWM)、256級(ji)亮度調(diao)(diao)節、1024級(ji)輸(shu)出電(dian)流(liu)調(diao)(diao)節、TSD、LOD和(he)(he)LSD(輸(shu)出短路(lu)檢測)等功(gong)能(neng)。CXA3281N主要是針對(dui)靜態驅動(dong)方式設計的,其最(zui)大輸(shu)出電(dian)流(liu)只有(you)40mA。CXA3596R是16位源(yuan)芯(xin)片,功(gong)能(neng)上繼承了CXA3281N的所有(you)特點,主要是提高了輸(shu)出電(dian)流(liu)(由(you)40mA增加到80mA)及恒流(liu)源(yuan)輸(shu)出路(lu)數(由(you)8路(lu)增加到16路(lu))。目(mu)前CXA3281N的單片價格為(wei)1美(mei)元以上,CXA3596R價格在2美(mei)元以上。
MBI(聚(ju)積科技)的(de)(de)(de)(de)產品基本上與TOSHIBA的(de)(de)(de)(de)中檔產品相對(dui)應(ying),引(yin)腳(jiao)及功(gong)(gong)能(neng)(neng)也完全兼容,除了恒流源外部設定電阻(zu)阻(zu)值稍有(you)(you)(you)不(bu)(bu)同外,基本上都可直接代換使用。該(gai)產品的(de)(de)(de)(de)價格比TOSHIBA的(de)(de)(de)(de)要低10~20%,是中檔顯示屏不(bu)(bu)錯的(de)(de)(de)(de)選擇。MBI的(de)(de)(de)(de)MBl5001和(he)MBl5016分別(bie)與TB62705和(he)TB62706對(dui)應(ying),MBl5168千口MBl5026分另(j與TB62725禾口TB62726對(dui)應(ying)。另外,還有(you)(you)(you)具(ju)有(you)(you)(you)LOD功(gong)(gong)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)其新(xin)產品MBl5169(8位(wei)(wei)(wei)源)、MBl5027(16位(wei)(wei)(wei)源)、64級(ji)亮(liang)(liang)度調節(jie)功(gong)(gong)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)MBl5170(8位(wei)(wei)(wei)源)和(he)MBl5028(16位(wei)(wei)(wei)源)。帶(dai)有(you)(you)(you)LOD及亮(liang)(liang)度調節(jie)功(gong)(gong)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)芯(xin)片采用MBI公司的(de)(de)(de)(de)Share-I-OTM技術,其芯(xin)片引(yin)腳(jiao)完全與不(bu)(bu)帶(dai)有(you)(you)(you)這(zhe)些(xie)功(gong)(gong)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)芯(xin)片,如MBl5168和(he)MBl5026兼容。這(zhe)樣(yang),可以(yi)在(zai)不(bu)(bu)變更驅動(dong)板設計的(de)(de)(de)(de)情況下就可升級(ji)到新(xin)的(de)(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。
從這幾家(jia)LED驅動芯(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)主要制造(zao)商(shang)的產品結構來看,目前LED恒(heng)流(liu)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)主要分為三(san)個檔(dang)(dang)次(ci)(ci)(ci)。第(di)一檔(dang)(dang)次(ci)(ci)(ci)是具(ju)有(you)灰(hui)度機(ji)制的芯(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian),這類(lei)(lei)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)內部(bu)具(ju)有(you)PWM機(ji)構,可以根據輸入的數據產生(sheng)灰(hui)度,更易(yi)形成(cheng)深層次(ci)(ci)(ci)灰(hui)度,達到高(gao)品質畫(hua)面。第(di)二檔(dang)(dang)次(ci)(ci)(ci)是具(ju)有(you)LOD、TSD、亮度調節功能的芯(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian),這些芯(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)由于有(you)了附(fu)加(jia)功能而更適用于特(te)定場(chang)合(he),如用于可變情報板(ban),具(ju)有(you)偵測LED錯誤功能。第(di)三(san)檔(dang)(dang)為不帶任何(he)附(fu)加(jia)功能的恒(heng)流(liu)源芯(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian),此(ci)類(lei)(lei)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)只為LED提供高(gao)精度的恒(heng)流(liu)源,保證(zheng)屏(ping)體顯(xian)示畫(hua)面的質量良好。