淺談近期的LED螢幕驅動IC

LED螢幕與LED廣告看板是利用發光二極體點陣模組或圖元單元組成的平面式螢幕。由於它具有發光率高、使用壽命長、組態靈活、色彩豐富以及對室內外環境適應能力強等優點,自20世紀80年代後期開始,隨著LED製造技術的不斷完善,在國外得到了廣泛的應用。

驅動晶片、控制晶片性能的好壞對LED螢幕的顯示品質有相當重要的影響。近年來,隨著LED市場的蓬勃發展,許多有實力的IC廠商,包括日本的東芝(TOSHIBA)、索尼(SONY),美國的德州儀器(T1),臺灣的聚積(MBl)和點晶科技(SITl)等,開始生產LED專用驅動IC(晶片)。

LED驅動晶片可分為通用晶片和專用晶片兩種。所謂的通用晶片,其晶片本身並非專門為LED而設計,而是一些具有LED螢幕部分邏輯功能的邏輯晶片(如串-並移位寄存器)。而專用晶片是指按照LED發光特性而設計專門用於LED螢幕的驅動晶片。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,而不是靠調節其兩端的電壓而變化。因此專用晶片一個最大的特點就是提供恒流源。恒流源可以保證LED的穩定驅動,消除LED的閃爍現象,是LED螢幕顯示高品質畫面的前提。有些專用晶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。

通用晶片一般用於LED螢幕的低檔產品,如戶內的單色螢幕,雙色螢幕等。最常用的通用晶片是74HC595。74HC595具有8位鎖存、串—並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廠家都可生產此類晶片。LED螢幕產業中常用Motorola(Onsemi),Philips及ST等廠家的產品,其中Motorola的產品評價普遍佳,不過隨著全球IC設計大廠推陳出新,LED驅動IC的市場競逐已經進入新的局面。

LED驅動IC具有輸出電流大、恒流等特點,比較適用於電流大,畫質要求高的場合,如戶外全彩螢幕、室內全彩螢幕等,它們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)和資料移位元時鐘等。

目前LED恒流晶片主要分為三個檔次。第一檔次是具有灰度機制的晶片,這類晶片內部具有PWM機構,可以根據輸入的資料產生灰度,更易形成深層次灰度,達到高品質畫面。第二檔次是具有LOD、TSD、亮度調節功能的晶片,這些晶片由於有了附加功能而更適用於特定場合,如用於可變情報板,具有偵測LED錯誤功能。第三檔為不帶任何附加功能的恒流源晶片,此類晶片只為LED提供高精度的恒流源,保證螢幕體顯示畫面的品質良好。

LED螢幕經歷了從單色、雙色圖文螢幕,到圖像螢幕,一直到今天的全彩色視頻螢幕的發展過程。無論在期間的性能(提高亮度LED顯示器及藍色發光燈等)和系統的組成(電腦化的全動態顯示系統)等方面都取得了長足的進步。目前已經達到的超高亮度全彩色視頻顯示的水準,可以說能夠滿足各種應用條件的要求。其應用領域已經遍及交通、證券、電信、廣告、宣傳等各個方面。

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