LED顯示屏及其LED驅(qū)動(dòng)芯片介紹和技術(shù)分析
出處:highway 發(fā)布于:2009-02-23 08:46:30
LED顯示屏是上世紀(jì)80年代后期在迅速發(fā)展起來(lái)的新型顯示產(chǎn)品,以可靠性高、亮度高、使用壽命長(zhǎng)、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、行價(jià)比高、功耗小、耐沖擊、性能穩(wěn)定等特點(diǎn),迅速成長(zhǎng)為平板顯示的主流產(chǎn)品。中國(guó)LED顯示屏產(chǎn)業(yè)起步于上世紀(jì)90年代初,發(fā)展迅速;進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),LED顯示屏產(chǎn)業(yè)面臨良好的市場(chǎng)發(fā)展機(jī)遇;一方面,需求不斷擴(kuò)大,電子政務(wù)、政務(wù)公開、公眾信息展示等需求旺盛;另一方面,技術(shù)的進(jìn)步為L(zhǎng)ED顯示屏產(chǎn)品市場(chǎng)擴(kuò)展和開創(chuàng)新的應(yīng)用領(lǐng)域提供了創(chuàng)新技術(shù)支持,再一方面,奧運(yùn)會(huì)和世博會(huì)的契機(jī),加快了該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。根據(jù)市場(chǎng)分析2007-2010年,中國(guó)LED顯示屏市場(chǎng)年均復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到15.1%。
LED顯示屏的特點(diǎn)其制造不受面積限制,可達(dá)幾十甚至幾百平方米以上,應(yīng)用于室內(nèi)/室外的各種公共場(chǎng)合顯示文字、圖形、圖像、動(dòng)畫、視頻圖像等各種信息,具有較強(qiáng)的廣告渲染力和震撼力。其高亮度、全彩化、便捷快速的錯(cuò)誤偵查及LED亮度的自由調(diào)節(jié)是市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。
一、LED顯示屏的分類
1、LED屏幕按使用環(huán)境分為室內(nèi)LED屏幕和室外LED屏幕。
2、LED屏幕按顯示顏色分為單基色LED屏幕,雙基色LED屏幕和全彩色LED屏幕。
3、LED屏幕按灰度級(jí)又可分為16、32、64、128、256級(jí)灰度LED屏幕等。
4、LED屏幕按顯示性能分為文本LED屏幕、圖文LED屏幕、同步視頻LED屏幕,電視視訊LED屏幕等。
二、LED顯示屏的系統(tǒng)組成架構(gòu)
1、金屬框架:室內(nèi)屏由鋁合金(角鋁或鋁方管)構(gòu)成內(nèi)框架,搭載顯示板等各種電路板以及開關(guān)電源,外邊框采用茶色鋁合金制成。室外屏框架據(jù)屏體大小及承重能力為角鋼或工字鋼構(gòu)成,外框可采用鋁塑板進(jìn)行裝飾。
2、顯示單元:這是LED顯示屏幕的主體部分,由發(fā)光材料及驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。室內(nèi)屏幕就是各種規(guī)格的單元顯示板,室外屏幕就是單元箱體。
3、主控制器:作用是將輸入的RGB數(shù)位視訊信號(hào)緩沖,灰度變換,重新組織,并產(chǎn)生各種控制信號(hào)。
4、開關(guān)電源:用途是將220V交流電變?yōu)楦鞣N直流電提供給各種電路。
5、傳輸電纜:主控儀產(chǎn)生的顯示資料及各種控制信號(hào)由雙絞線電纜傳輸至屏幕本體。
6、掃描控制器:該電路板的功能是資料緩沖,產(chǎn)生各種掃描信號(hào)以及占空比灰度控制信號(hào)。
7、專用顯示卡及多媒體卡(視頻卡):LED全彩屏專用顯示卡除了具有電腦顯示卡的基本功能外,還同時(shí)輸出數(shù)位RGB信號(hào)及行場(chǎng),消隱等信號(hào)給主控儀。多媒體卡除了以上功能外還可將輸入的類比Video信號(hào)變?yōu)閿?shù)位RGB信號(hào)(即視訊采集)。
8、其他資訊源及其外接裝置:包括電腦、電視機(jī)、藍(lán)光、DVD、VCD、攝錄影機(jī)等。
三、LED顯示屏用LED驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品介紹
LED顯示屏作為一項(xiàng)高科技產(chǎn)品引起了人們的高度重視,采用計(jì)算機(jī)控制,將光、電融為一體的智能全彩顯示屏已經(jīng)在廣泛領(lǐng)域得到應(yīng)用。其像素點(diǎn)采用LED發(fā)光二極管,將許多發(fā)光二極管以點(diǎn)陣方式排列起來(lái),構(gòu)成LED陣列,進(jìn)而構(gòu)成LED屏幕。通過(guò)不同的LED驅(qū)動(dòng)方式,可得到不同效果的圖像。因此LED驅(qū)動(dòng)芯片的優(yōu)劣,對(duì)LED顯示屏的顯示質(zhì)量起著重要的作用。LED驅(qū)動(dòng)芯片可分為通用芯片和專用芯片。
通用芯片一般用于LED顯示屏的低端產(chǎn)品,如戶內(nèi)的單、雙色屏等。常用的通用芯片是74HC595,具有8位鎖存、串一并移位寄存器和三態(tài)輸出功能。每路可輸出35 mA的非恒流的電流。

由于LED是電流特性器件,即在飽和導(dǎo)通的前提下,其亮度隨著電流大小的變化而變化,不隨著其兩端電壓的變化而變化。專用芯片的特點(diǎn)是提供恒流源輸出,保證LED的穩(wěn)定驅(qū)動(dòng),消除LED的閃爍現(xiàn)象。具有輸出電流大、恒流等特點(diǎn),適用于要求大電流、高畫質(zhì)的場(chǎng)合,如戶外全彩屏、室內(nèi)全彩屏等。其關(guān)鍵指標(biāo)有:
1、輸出電流:目前主流的恒流源LED驅(qū)動(dòng)芯片輸出電流多為每通道90 mA左右。每通道同時(shí)輸出恒定電流的值對(duì)顯示屏更有意義,因?yàn)樵诎灼胶鉅顟B(tài)下,要求每通道都同時(shí)輸出恒流電流。
2、恒流輸出通道數(shù):恒流源輸出通道有8位和16位兩種規(guī)格,現(xiàn)在16位占主流,其主要優(yōu)勢(shì)在于減少了芯片尺寸,便于LED驅(qū)動(dòng)板(PCB)布線,特別是對(duì)于點(diǎn)間距較小的LED驅(qū)動(dòng)板更有利。
3、的電流輸出:一種是同一個(gè)芯片通道間電流誤差值;另一種是不同芯片間輸出電流誤差值。的電流輸出是個(gè)很關(guān)鍵的參數(shù),對(duì)LED顯示屏的顯示均勻性影響很大。誤差越大,顯示均勻性越差,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( bit to bit )一般在±3%以內(nèi),(chip to chip)片間電流誤差在±6%以內(nèi)。
4、數(shù)據(jù)移位時(shí)鐘:其決定了顯示數(shù)據(jù)的傳輸速度,是影響顯示屏的更新速率的關(guān)鍵指標(biāo)。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(wú)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)。目前主流恒流源驅(qū)動(dòng)芯片移位時(shí)鐘頻率一般都在15-25 MHz以上。
四、國(guó)際市場(chǎng)上主流LED顯示屏用LED驅(qū)動(dòng)芯片介紹
上海思晶微電子有限公司(Sino-micro Electronics Technology Co., LTD.,)成立于2008年初,總部坐落于上海市漕河涇高新技術(shù)開發(fā)區(qū),在深圳、廈門設(shè)有office,在美國(guó)加州擁有研發(fā)團(tuán)隊(duì)。是由美國(guó)硅谷留學(xué)精英,國(guó)內(nèi)的資深集成電路設(shè)計(jì)和市場(chǎng)營(yíng)銷所創(chuàng)建。公司技術(shù)骨干擁有多年豐富的模擬和模擬混合集成電路的設(shè)計(jì)開發(fā)和批量生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),在LED顯示屏用LED驅(qū)動(dòng)芯片的設(shè)計(jì)開發(fā)和規(guī)模生產(chǎn)方面積累了近7--8年的成功經(jīng)驗(yàn),公司2008年初向市場(chǎng)推出LED顯示屏用LED驅(qū)動(dòng)芯片系列款產(chǎn)品SMT5026。到2008年Q2和Q3,已得到市場(chǎng)上數(shù)十家LED顯示屏公司的從技術(shù)到中小批量的認(rèn)定,在性能指標(biāo)方面得到用戶的一致好評(píng),現(xiàn)已大量投放市場(chǎng)。
SMT5026是16路恒流LED驅(qū)動(dòng)集成電路,專為L(zhǎng)ED顯示屏設(shè)計(jì),內(nèi)建CMOS移位寄存器與鎖存功能,可以將串行的輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行輸出數(shù)據(jù)格式??商峁?6路輸出電流源,在每個(gè)輸出端口提供5~90mA恒定電流,電流大小由外接電阻來(lái)調(diào)整。其使用先進(jìn)的BiCMOS工藝生產(chǎn),采用公司專有的高恒流16路輸出LED驅(qū)動(dòng)技術(shù),確保的16路恒流輸出電流值匹配度。電流輸出值可以通過(guò)外接電阻調(diào)節(jié)(Iout=5~90mA),容易控制LED的發(fā)光亮度。輸出耐壓18伏,其每路輸出端可串接多個(gè)LED。其含有16位移位寄存器,16位鎖存器,1.2V基準(zhǔn)源,以及16路高恒流驅(qū)動(dòng)器等模塊構(gòu)成。SMT5026產(chǎn)品的主要特性:
1、16路恒流源輸出通道、電流輸出大小不因輸出端負(fù)載電壓變化而變化;
2、恒流輸出電流范圍值:5~90mA;
3、極為的恒流輸出電流值匹配度:通道間誤差:<±1.5%,芯片間誤差:<±3.0%;
4、通過(guò)調(diào)節(jié)外部電阻,可設(shè)定恒流輸出電流值(Iout=5~90mA);
5、高達(dá)25MHz數(shù)據(jù)傳輸時(shí)鐘頻率、具Schmitt trigger輸入裝置,強(qiáng)化抗噪聲功能;
6、快速的輸出電流響應(yīng),OE(值):≤200ns;
7、工作電壓:3.0 ~ 5.5V;
8、符合RoHS標(biāo)準(zhǔn),100%無(wú)鉛封裝;
9、封裝形式:SSOP24-300-1.0, SSOP24-150-0.635、與市場(chǎng)上主流產(chǎn)品相兼容(Pin to Pin)。
SMT5026是上海思晶微電子有限公司針對(duì)國(guó)際和國(guó)內(nèi)LED顯示屏市場(chǎng)推出的LED驅(qū)動(dòng)芯片系列款產(chǎn)品,其優(yōu)異的性能指標(biāo),保證了LED顯示屏的優(yōu)異的畫面質(zhì)量,得到了國(guó)內(nèi)眾多LED顯示屏廠商的認(rèn)可,并已大批量投放市場(chǎng)。公司根據(jù)對(duì)市場(chǎng)上LED顯示屏的發(fā)展趨勢(shì)和需要的調(diào)研,已初步完成LED顯示屏驅(qū)動(dòng)芯片的后續(xù)產(chǎn)品規(guī)劃,并在開發(fā)新一代產(chǎn)品,將會(huì)向市場(chǎng)陸續(xù)推出具有錯(cuò)誤偵測(cè)功能、溫度過(guò)熱保護(hù)(TSD)、亮度調(diào)節(jié)以適應(yīng)日夜亮度自由切換、PWM灰度調(diào)節(jié)等功能的LED驅(qū)動(dòng)芯片系列,以滿足廣大LED顯示屏廠商持續(xù)發(fā)展的需求。
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