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什么是LED顯示屏驅(qū)動(dòng)IC

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，LED顯示屏驅(qū)動(dòng)IC是一個(gè)關(guān)鍵的零部件，它就像人腦的中樞神經(jīng)，掌管著全身的肢體行動(dòng)以及大腦思維意識的運(yùn)轉(zhuǎn)。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。

驅(qū)動(dòng)IC的作用

在LED全彩顯示屏的工作當(dāng)中，驅(qū)動(dòng)IC的作用是接收符合協(xié)議規(guī)定的顯示數(shù)據(jù)(來自接收卡或者視頻處理器等信息源)，在內(nèi)部生產(chǎn)PWM與電流時(shí)間變化，輸出與亮度灰度刷新等相關(guān)的PWM電流來點(diǎn)亮LED。驅(qū)動(dòng)IC和邏輯IC以及MOS開關(guān)組成的周邊IC，共同作用于LED顯示屏的顯示功能并決定其呈現(xiàn)的顯示效果。

LED顯示屏驅(qū)動(dòng)IC的分類

LED驅(qū)動(dòng)IC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2并移位寄存器)�；旧嫌糜�LED顯示屏的低端產(chǎn)品，如戶內(nèi)的單、雙色屏等。一般IC廠家都可生產(chǎn)此類芯片。

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，如具備LED錯(cuò)誤偵測、電流增益控制和電流校正等。

LED顯示屏驅(qū)動(dòng)IC的演進(jìn)

上個(gè)世紀(jì)90年代，LED顯示屏應(yīng)用以單雙色為主，采用的是恒壓驅(qū)動(dòng)IC。1997年，我國出現(xiàn)了首款LED顯示屏專用驅(qū)動(dòng)控制芯片9701，從16級灰度跨越至8192級灰度，實(shí)現(xiàn)了視頻的所見即所得。隨后，針對LED發(fā)光特性，恒流驅(qū)動(dòng)成為全彩LED顯示屏驅(qū)動(dòng)的首選，同時(shí)集成度更高的16通道驅(qū)動(dòng)替代了8通道驅(qū)動(dòng)。20世紀(jì)90年代末，日本Toshiba、美國Allegro和Ti等公司相繼推出16通道的LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片，21世紀(jì)初，中國臺系企業(yè)的驅(qū)動(dòng)芯片也相繼量產(chǎn)和使用。如今，為了解決小間距LED顯示屏PCB布線的問題，一些驅(qū)動(dòng)IC廠家又推出了高集成的48通道的LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片。

LED顯示屏驅(qū)動(dòng)IC存在的問題

應(yīng)用成本的問題

一塊主流16位穩(wěn)態(tài)電流LED顯示屏驅(qū)動(dòng)芯片只能驅(qū)動(dòng)16路的LED器件。一塊分辨力為1024×768的LED顯示屏就必須使用多塊驅(qū)動(dòng)芯片才能獲得預(yù)期效果，這樣就使得材料成本比較高。如果采用驅(qū)動(dòng)芯片自身采用掃描方式，那么一塊主流的驅(qū)動(dòng)芯片就能一次驅(qū)動(dòng)多路LED器件，將會(huì)使應(yīng)用成本降低許多。

功耗及發(fā)熱的問題

由于輸出電流較大，LED顯示屏芯片的功耗和發(fā)熱問題一直是阻擾驅(qū)動(dòng)芯片發(fā)展的第一因素。在將來可能出現(xiàn)的手持式LED顯示屏的驅(qū)動(dòng)方式上，這個(gè)問題將會(huì)變得尤為突出。隨著LED電子顯示屏價(jià)格制造工藝水平的進(jìn)步和驅(qū)動(dòng)電流的減小，問題會(huì)逐步得到解決。

畫面品質(zhì)問題

目前主流芯片主要分為3個(gè)層次。第一層次是具有灰度機(jī)制的芯片，這類芯片內(nèi)部具有PWM功能，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，顯示高品質(zhì)畫面。第二層次是具有輸出開路檢測(LOD)、溫度過熱保護(hù)(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，則要求芯片具有偵測LED錯(cuò)能。第三層次為不帶任何附加功能的恒流源芯片，此類芯片只為LED提供恒流源，保證屏體顯示畫面質(zhì)量良好。

LED驅(qū)動(dòng)芯片兩大發(fā)展新趨勢：節(jié)能、集成化

由上可知，LED顯示屏驅(qū)動(dòng)IC在LED顯示屏發(fā)展道路上起著的至關(guān)重要的推動(dòng)作用，作為一個(gè)綠色能源，節(jié)能是LED顯示屏永恒的追求，同時(shí)也是考量驅(qū)動(dòng)IC性能的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。在研發(fā)過程中，在有效降低恒流拐點(diǎn)電壓，進(jìn)而將傳統(tǒng)的5V電源降低至3.8V以下的同時(shí)，通過優(yōu)化IC算法和設(shè)計(jì)降低驅(qū)動(dòng)IC操作電壓與操作電流。

此外，產(chǎn)品集成化也將會(huì)成為LED顯示屏驅(qū)動(dòng)IC的重要發(fā)展趨勢，隨著LED顯示屏像素間距的迅速下降，單位面積上要貼裝的封裝器件以幾何倍數(shù)增長，大大增加模組驅(qū)動(dòng)面的元器件密度。如此多的器件，讓PCB可用的布線空間變得極為擁擠，加大了電路設(shè)計(jì)的難度。同時(shí)，如此擁擠元器件的排列，極易造成焊接不良等問題，也降低了模組的可靠性。驅(qū)動(dòng)IC更少的用量，PCB更大的布線面積，來自應(yīng)用端的需求倒逼驅(qū)動(dòng)IC必須走上了高集成的技術(shù)路線。

技術(shù)引領(lǐng)未來，助力行業(yè)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新高品質(zhì)

近年來，國內(nèi)LED顯示屏驅(qū)動(dòng)IC技術(shù)也得到快速進(jìn)步，小間距LED顯示屏是行業(yè)的重要市場，也是目前利潤率較高的市場之一，隨著LED顯示屏驅(qū)動(dòng)IC技術(shù)的進(jìn)步，小間距LED顯示屏的分辨率得到了大幅提升，戶內(nèi)高密度LED顯示屏的像素中心距不斷取得突破，目前己邁入0.X mm時(shí)代。

同時(shí)，隨著終端顯示需求不斷攀升，顯示的載體也在推陳出新，micro-LED已成為顯示屏產(chǎn)業(yè)眾所矚目的焦點(diǎn)，它具備高亮度、高效率低功耗、超高分辨率與色彩飽和度、使用壽命長等特色�，F(xiàn)如今市場上LED顯示屏驅(qū)動(dòng)IC已可以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)micro-LED的愿景并且使畫面質(zhì)量更加精致。LED顯示屏驅(qū)動(dòng)IC針對micro-LED超小間距顯示屏燈板空間做更有效地運(yùn)用，高整合功能能有效縮減布件空間及組件的數(shù)量；另外，在畫面質(zhì)量表現(xiàn)上，低亮度高穩(wěn)定性一直是主宰觀賞距離與顯示效果的關(guān)鍵，單一顏色平均恒流驅(qū)動(dòng)最低可至15uA，灰度級數(shù)可達(dá)到16bit，使顯示畫面的對比度與均勻性更加細(xì)膩，同時(shí)也能達(dá)到節(jié)能低功耗的效果。

LED顯示屏應(yīng)用技術(shù)及場景不斷迭代更新，為驅(qū)動(dòng)IC帶來不少挑戰(zhàn)，只有打好夯實(shí)的基礎(chǔ)，才能助力LED顯示屏行業(yè)的良好發(fā)展，如今LED顯示屏驅(qū)動(dòng)IC在技術(shù)上已有非常大的突破，但相信在未來將會(huì)讓我們更加刮目相看。