LED顯示屏主要是由發(fā)光二極管(LED)及其驅(qū)動(dòng)芯片組成的顯示單元拼接而成的大尺寸平面顯示器。驅(qū)動(dòng)芯片性能的好壞對LED顯示屏的顯示質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。近年來，隨著LED市場的蓬勃發(fā)展，許多有實(shí)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(tái)灣的聚積(MBl)和點(diǎn)晶科技(SITl)等，開始生產(chǎn)LED專用驅(qū)動(dòng)芯片。

LED顯示屏驅(qū)動(dòng)芯片種類有哪些

LED驅(qū)動(dòng)芯片可分為通用芯片和專用芯片兩種。所謂的通用芯片，其芯片本身并非專門為LED而設(shè)計(jì)，而是一些具有LED顯示屏部分邏輯功能的邏輯芯片(如串-并移位寄存器)。而專用芯片是指按照LED發(fā)光特性而設(shè)計(jì)專門用于LED顯示屏的驅(qū)動(dòng)芯片。LED是電流特性器件，即在飽和導(dǎo)通的前提下，其亮度隨著電流的變化而變化，而不是靠調(diào)節(jié)其兩端的電壓而變化。因此專用芯片一個(gè)最大的特點(diǎn)就是提供恒流源。恒流源可以保證LED的穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)，消除LED的閃爍現(xiàn)象，是LED顯示屏顯示高品質(zhì)畫面的前提。有些專用芯片還針對不同行業(yè)的要求增加了一些特殊的功能，如亮度調(diào)節(jié)、錯(cuò)誤檢測等。本文將重點(diǎn)介紹專用驅(qū)動(dòng)芯片。

1、通用芯片

通用芯片一般用于LED顯示屏的低檔產(chǎn)品，如戶內(nèi)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—并移位寄存器和三態(tài)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(chǎn)此類芯片。顯示屏行業(yè)中常用Motorola(Onsemi)，Philips及ST等廠家的產(chǎn)品，其中Motorola的產(chǎn)品性能較好。

2、專用芯片

專用芯片具有輸出電流大、恒流等特點(diǎn)，比較適用于電流大，畫質(zhì)要求高的場合，如戶外全彩屏、室內(nèi)全彩屏等。

專用芯片的關(guān)鍵性能參數(shù)有最大輸出電流、恒流源輸出路數(shù)、電流輸出誤差(bit-bit,chip-chip)和數(shù)據(jù)移位時(shí)鐘等。

●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，也是得到高畫質(zhì)的基礎(chǔ)。而每個(gè)通道同時(shí)輸出恒定電流的最大值(即最大恒定輸出電流)對顯示屏更有意義，因?yàn)樵诎灼胶鉅顟B(tài)下，要求每一路都同時(shí)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。

●恒流源輸出路數(shù)

恒流源輸出路數(shù)主要有8(8位源)和16(16位源)兩種規(guī)格，現(xiàn)在16位源基本上占主流：如TLC5921，TB62706／TB62726，MBl5026／MBl5016等。16位源芯片主要優(yōu)勢在于減少了芯片尺寸，便于LED驅(qū)動(dòng)板(PCB)布線，特別是對于點(diǎn)間距較小的PCB更是有利。

●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(gè)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(gè)很關(guān)鍵的參數(shù)，對顯示屏的均勻性影響很大。誤差越大，顯示屏的均勻性越差，很難使屏體達(dá)到白平衡。目前主流恒流源芯片的位間電流誤差一般小于土6％，片間電流誤差小于- 15％o

●數(shù)據(jù)移位時(shí)鐘

LED專用驅(qū)動(dòng)芯片的基本功能中都包含串行移位寄存器的功能，以便于實(shí)現(xiàn)顯示數(shù)據(jù)的級聯(lián)與傳輸，構(gòu)建大尺寸多顯示點(diǎn)的LED顯示屏。數(shù)據(jù)移位時(shí)鐘決定了顯示數(shù)據(jù)的傳輸速度，對顯示屏顯示數(shù)據(jù)的更新速率起到至關(guān)重要的作用。作為大尺寸顯示器件，顯示刷新率應(yīng)該在85Hz以上，才能保證穩(wěn)定的畫面(無掃描閃爍感)。較高的數(shù)據(jù)移位時(shí)鐘是顯示屏獲取高刷新率畫面的基礎(chǔ)。目前主流恒流源芯片移位時(shí)鐘頻率一般都在15MHz以上。

目前主流LED專用芯片的性能比較

目前，LED顯示屏專用驅(qū)動(dòng)芯片生產(chǎn)廠家主要有TOSHIBA(東芝)、TI(德州儀器)、SONY(索尼)、MBI{聚積科技}、SITI(點(diǎn)晶科技)等。在國內(nèi)LED顯示屏行業(yè)，這幾家的芯片都有應(yīng)用。

TOSHIBA產(chǎn)品的性價(jià)比較高，在國內(nèi)市場上占有率也最高。主要產(chǎn)品有TB62705、TB62706、TB62725、TB62726、TB62718、TB62719、TB62727等。其中TB62705、TB62725是8位源芯片，TB62706、TB62726是16位源芯片。TB62725、TB62726分別是TB62705、TB62706的升級芯片。這些產(chǎn)品在電流輸出誤差(包括位間和片間誤差)、數(shù)據(jù)移位時(shí)鐘、供電電壓以及芯片功耗上均有改善。作為中檔芯片，目前”TB62725、TB62726已經(jīng)逐漸替代了TB62705和TB62706。另外，TB62726還有一種窄體封裝的TB62726AFNA芯片，其寬度只有6.3mm(TB62706的貼片封裝芯片寬度為8.2mm)，這種窄體封裝比較適合在點(diǎn)間距較小的顯示屏上使用。需要注意的是，AFNA封裝與普通封裝的引腳定義不一樣(逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)了90度)。TB62718、TB62719是TOSHIBA針對高端市場推出的驅(qū)動(dòng)芯片，除具有普通恒流源芯片的功能外，還增加了256級灰度產(chǎn)生機(jī)制(8位PWM)、內(nèi)部電流調(diào)節(jié)、溫度過熱保護(hù)(TSD)及輸出開路檢測(LOD)等功能。此類芯片適用于高端的LED全彩顯示屏，當(dāng)然其價(jià)格也不菲。TB62727為TOSHIBA的新產(chǎn)品，主要是在TB62726基礎(chǔ)上增加了電流調(diào)節(jié)、溫度報(bào)警及輸出開路檢測等功能，其市場定位介于TB62719(718)與TB62726之間，計(jì)劃于2003年10月量產(chǎn)。

TI作為世界級的IC廠商，其產(chǎn)品性能自然勿用置疑。但由于先期對中國LED市場的開發(fā)不力，市場占有率并不高。主要產(chǎn)品有TLC5921、TLC5930和TLC5911等。TLC5921是具有TSD、LOD功能的高精度16位源驅(qū)動(dòng)芯片，其位間電流誤差只有±4％，但其價(jià)格一直較高，直到最近才降到與TB72726相當(dāng)?shù)乃?。TLC5930為具有1024級灰度(10位PWM)的12位源芯片，具有64級亮度可調(diào)功能。TLC5911是定位于高端市場的驅(qū)動(dòng)芯片，具有1024級灰度、64級亮度可調(diào)、TSD、LOD等功能的16位源芯片。在TLC5921和TLC5930芯片下方有金屬散熱片，實(shí)際應(yīng)用時(shí)要注意避開LED燈腳，否則會(huì)因漏電造成LED燈變暗。

SONY產(chǎn)品一向定位于高端市場，LED驅(qū)動(dòng)芯片也不例外，主要產(chǎn)品有CXA3281N和CXR3596R。CXA3281N是8位源芯片，具有4096級灰度機(jī)制(12位PWM)、256級亮度調(diào)節(jié)、1024級輸出電流調(diào)節(jié)、TSD、LOD和LSD(輸出短路檢測)等功能。CXA3281N主要是針對靜態(tài)驅(qū)動(dòng)方式設(shè)計(jì)的，其最大輸出電流只有40mA。CXA3596R是16位源芯片，功能上繼承了CXA3281N的所有特點(diǎn)，主要是提高了輸出電流(由40mA增加到80mA)及恒流源輸出路數(shù)(由8路增加到16路)。目前CXA3281N的單片價(jià)格為1美元以上，CXA3596R價(jià)格在2美元以上。

MBI(聚積科技)的產(chǎn)品基本上與TOSHIBA的中檔產(chǎn)品相對應(yīng)，引腳及功能也完全兼容，除了恒流源外部設(shè)定電阻阻值稍有不同外，基本上都可直接代換使用。該產(chǎn)品的價(jià)格比TOSHIBA的要低10~20％，是中檔顯示屏不錯(cuò)的選擇。MBI的MBl5001和MBl5016分別與TB62705和TB62706對應(yīng)，MBl5168千口MBl5026分另(j與TB62725禾口TB62726對應(yīng)。另外，還有具有LOD功能的其新產(chǎn)品MBl5169(8位源)、MBl5027(16位源)、64級亮度調(diào)節(jié)功能的MBl5170(8位源)和MBl5028(16位源)。帶有LOD及亮度調(diào)節(jié)功能的芯片采用MBI公司的Share-I-OTM技術(shù)，其芯片引腳完全與不帶有這些功能的芯片，如MBl5168和MBl5026兼容。這樣，可以在不變更驅(qū)動(dòng)板設(shè)計(jì)的情況下就可升級到新的功能。

SITI(點(diǎn)晶科技)是臺(tái)灣一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)LED驅(qū)動(dòng)芯片的公司，其產(chǎn)品性能穩(wěn)定。點(diǎn)晶科技的定位與TOSHIBA差不多，其產(chǎn)品的性能與價(jià)格也相當(dāng)。但引腳并不兼容。點(diǎn)晶的產(chǎn)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(chǎn)品。這三款芯片之間的區(qū)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(diào)、LOD及TSD功能。ST2226A具有1024級灰度機(jī)制(10位PWM)，屬于高端芯片。

從這幾家LED驅(qū)動(dòng)芯片主要制造商的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看，目前LED恒流芯片主要分為三個(gè)檔次。第一檔次是具有灰度機(jī)制的芯片，這類芯片內(nèi)部具有PWM機(jī)構(gòu)，可以根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)產(chǎn)生灰度，更易形成深層次灰度，達(dá)到高品質(zhì)畫面。第二檔次是具有LOD、TSD、亮度調(diào)節(jié)功能的芯片，這些芯片由于有了附加功能而更適用于特定場合，如用于可變情報(bào)板，具有偵測LED錯(cuò)誤功能。第三檔為不帶任何附加功能的恒流源芯片，此類芯片只為LED提供高精度的恒流源，保證屏體顯示畫面的質(zhì)量良好。