LED顯示屏主要是由LED及其驅動芯片組成的顯示單元拼接而成的大尺寸平面顯示器,驅動芯片性能的好壞對LED顯示屏的顯示質量起著至關重要的作用。近年來,隨著LED市場的發展,日本的東芝(TOSHIBA)、索尼(SONY)、等廠商都開始生產LED專用驅動芯片。LED驅動芯片可分為通用芯片和專用芯片兩種。
![LED拼接屏](images/1906131.jpg)
通用芯片本身并非專門為驅動LED而設計,而是一些具有LED顯示屏部分邏輯功能的邏輯芯片(如串一并移位寄存器)。通用芯片一般用于低檔LED顯示屏,如戶內的單色屏、雙色屏等。最常用的通用芯片是74HC595.74HC595具有8位鎖存、串一并移位寄存器和三態輸出。每路最大可輸出35mA的電流(非恒流)。一般的IC廠家都可生產此類芯片。LED顯示屏行業中常用Motorola(Onsemi)、Philips及ST等廠家的產品,其中Motorola的產品性能較好。
專用芯片是指按照LED發光特性而設計專門用于LED顯示屏的驅動芯片,LED是電流特性器件,即在飽和導通的前提下,其亮度隨著電流的變化而變化,而不是調節其兩端的電壓。因此專用芯片一個最大的特點就是提供恒流源。恒流源可以保證穩定驅動LED,消除LED的閃爍現象,是LED顯示屏顯示高品質畫面的前提。有些專用芯片還針對不同行業的要求增加了一些特殊的功能,如亮度調節、錯誤檢測等。專用芯片具有輸出電流大、恒流等特點,應用于電流大,畫質要求高的場合,如戶外全彩LED顯示屏、室內全彩LED顯示屏等。專用芯片的關鍵性能參數有最大輸出電流、恒流源輸出路數、電流輸出誤差(bit-bit,chip-chip)和數據移位時鐘等。
(1)最大輸出電流。目前主流恒流源芯片的最大輸出電流多定義為單路最大輸出電流,一般在90mA左右。恒流是專用芯片的最根本特性,也是LED顯示屏得到高畫質的基礎。而每個通道同時輸出恒定電流的最大值(即最大恒定輸出電流)對LED顯示屏更有意義,因為在白平衡狀態下,要求每一路都同時輸出恒流電流,一般最大恒流輸出電流小于允許最大輸出電流。
(2)恒流源輸出路數。恒流源輸出路數主要有8(8位源)和16(16位源)兩種規格,現在16位源芯片占主流:如TLC5921、TB62706/TB62726、MB15026/MB15016等。16位源芯片主要優勢在于減少了芯片尺寸,便于LED驅動板(PCB)布線,特別是對于點間距較小的PCB布局布線更是有利。
(3)電流輸出誤差。電流輸出誤差分為兩種,一種是位間電流誤差,即同一個芯片每路輸出之間的誤差:另一種是片間電流誤差,即不同芯片之間輸出電流的誤差。電流輸出誤差是個很關鍵的參數,對LED顯示屏的均勻性影響很大。誤差越大,LED顯示屏的均勻性越差,很難使屏體達到白平衡。目前主流恒流源芯片的位間電流誤差一般小于±6%,片間電流誤差小±于15%。
(4)數據移位時鐘。在LED專用驅動芯片的基本功能中,都包含串行移位寄存器功能,以便于實現顯示數據的級聯與傳輸,構建大尺寸多顯示點的LED顯示屏。數據移位時鐘決定了顯示數據的傳輸速度,對LED顯示屏顯示數據的更新速率起到至關重要的作用。作為大尺寸顯示器件,顯示刷新率應該在85Hz以上,才能保證穩定的畫面(無掃描閃爍感)。較高的數據移位時鐘是LED顯示屏獲取高刷新率畫面的基礎,目前主流恒流源芯片移位時鐘頻率般都在15MHz以上。