LED显示屏驱动芯片的各类及应用

1 引言

LED显示屏主要是由发光二极管(LED)及其驱动芯片组成的显示单元拼接而成的大尺寸平面显示器。驱动芯片性能的好坏对LED显示屏的显示质量起着至关重要的作用。近年来，随着LED市场的蓬勃发展，许多有实力的IC厂商，包括日本的东芝(TOSHIBA)、索尼(SONY)，美国的德州仪器(T1)，台湾的聚积(MBl)和点晶科技(SITl)等，开始生产LED专用驱动芯片。

2 驱动芯片种类

LED驱动芯片可分为通用芯片和专用芯片两种。所谓的通用芯片，其芯片本身并非专门为LED而设计，而是一些具有LED显示屏部分逻辑功能的逻辑芯片(如串-并移位寄存器)。而专用芯片是指按照LED发光特性而设计专门用于LED显示屏的驱动芯片。LED是电流特性器件，即在饱和导通的前提下，其亮度随着电流的变化而变化，而不是靠调节其两端的电压而变化。因此专用芯片一个的特点就是提供恒流源。恒流源可以保证LED的稳定驱动，消除LED的闪烁现象，是LED显示屏显示高品质画面的前提。有些专用芯片还针对不同行业的要求增加了一些特殊的功能，如亮度调节、错误检测等。本文将重点介绍专用驱动芯片。

2．1通用芯片

通用芯片一般用于LED显示屏的低档产品，如户内的单色屏，双色屏等。常用的通用芯片是74HC595。74HC595具有8位锁存、串—并移位寄存器和三态输出。每路可输出35mA的电流(非恒流)。一般的IC厂家都可生产此类芯片。显示屏行业中常用Motorola(Onsemi)，Philips及ST等厂家的产品，其中Motorola的产品性能较好。

2．2专用芯片

专用芯片具有输出电流大、恒流等特点，比较适用于电流大，画质要求高的场合，如户外全彩屏、室内全彩屏等。

专用芯片的关键性能参数有输出电流、恒流源输出路数、电流输出误差(bit-bit,chip-chip)和数据移位时钟等。

●输出电流

目前主流恒流源芯片的输出电流多定义为单路输出电流，一般在90mA左右。恒流是专用芯片的根本特性，也是得到高画质的基础。而每个通道同时输出恒定电流的值(即恒定输出电流)对显示屏更有意义，因为在白平衡状态下，要求每一路都同时输出恒流电流。一般恒流输出电流小于允许输出电流。

●恒流源输出路数

恒流源输出路数主要有8(8位源)和16(16位源)两种规格，现在16位源基本上占主流：如TLC5921，TB62706／TB62726，MBl5026／MBl5016等。16位源芯片主要优势在于减少了芯片尺寸，便于LED驱动板(PCB)布线，特别是对于点间距较小的PCB更是有利。

●电流输出误差

电流输出误差分为两种，一种是位间电流误差，即同一个芯片每路输出之间的误差；另一种是片间电流误差，即不同芯片之间输出电流的误差。电流输出误差是个很关键的参数，对显示屏的均匀性影响很大。误差越大，显示屏的均匀性越差，很难使屏体达到白平衡。目前主流恒流源芯片的位间电流误差一般小于土6％，片间电流误差小于-+15％o

●数据移位时钟

LED专用驱动芯片的基本功能中都包含串行移位寄存器的功能，以便于实现显示数据的级联与传输，构建大尺寸多显示点的LED显示屏。数据移位时钟决定了显示数据的传输速度，对显示屏显示数据的更新速率起到至关重要的作用。作为大尺寸显示器件，显示刷新率应该在85Hz以上，才能保证稳定的画面(无扫描闪烁感)。较高的数据移位时钟是显示屏获取高刷新率画面的基础。目前主流恒流源芯片移位时钟频率一般都在15MHz以上。

2．3目前主流LED专用芯片的性能比较

目前，LED显示屏专用驱动芯片生产厂家主要有TOSHIBA(东芝)、TI(德州仪器)、SONY(索尼)、MBI{聚积科技}、SITI(点晶科技)等。在国内LED显示屏行业，这几家的芯片都有应用。