LED显示屏驱动芯片的应用

LED技术

文章编号：１００２－８６９２（２００７）０８－００３２－０３

ＬＥＤ显示屏驱动芯片的应用＊

廖晶晶，唐

宁，李涛东

（桂林电子科技大学，广西桂林５４１００４）

摘【

技术分析

要】介绍了ＬＥＤ显示屏驱动芯片种类及关键参数，并对比了一些ＬＥＤ屏驱动ＩＣ的应用方案，总结出各种方案的优缺点，最

后对芯片的应用提出了一些建议。

关键词】ＬＥＤ显示屏驱动芯片；ＴＬＣ５９４１芯片；ＭＢＩ５０２８芯片；ＳＴ２２２１Ｃ芯片【

中图分类号】ＴＮ４９５【

文献标识码】Ｂ【

ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＬＥＤＳｃｒｅｅｎＤｒｉｖｅｒＩＣ

ＬＩＡＯＪｉｎｇ－ｊｉｎｇ，ＴＡＮＧＮｉｎｇ，ＬＩＴａｏ－ｄｏｎｇ

（ＧｕｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＧｕａｎｇｘｉＧｕｉｌｉｎ５４１００４，Ｃｈｉｎａ）

【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｔｙｐｅｓａｎｄｋｅｙｆｅａｔｕｒｅｓｏｆＬＥＤ－ｄｒｉｖｅＩＣｓｆｏｒＬＥＤｄｉｓｐｌａｙｐａｎｅｌａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｏｌｕｔｉｏｎｓ

ｆｏｒｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＩＣｓａｒｅｃｏｍｐａｒｅｄ，ｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｔｈｅｓｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ，ａｎｄｓｏｍｅａｄｖｉｃｅｓｆｏｒｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＩＣｓａｒｅｇｉｖｅｎ．

【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】ＬＥＤｄｉｓｐｌａｙｐａｎｅｌｄｒｉｖｅｒＩＣ；ＴＬＣ５９４１；ＭＢＩ５０２８；ＳＴ２２２１Ｃ

１

引言

ＬＥＤ显示屏作为一项高科技产品引起了人们的高

１）最大输出电流

目前主流的恒流源芯片最大输出电流多定义为单路最大输出电流，一般９０ｍＡ左右。电流恒定是专用芯片的基本特性，也是得到高画质的基础。而每个通道同时输出恒定电流的最大值（即最大恒定输出电流）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。一般最大恒流输出电流小于允许的最大输出电流。

度重视，采用计算机控制，将光、电融为一体的大屏幕智能显示屏已经应用到很多领域。ＬＥＤ显示屏的像素点采用ＬＥＤ发光二极管，将许多发光二极管以点阵方式排列起来，构成ＬＥＤ阵列，进而构成ＬＥＤ屏幕。通过不同的

ＬＥＤ驱动方式，可得到不同效果的图像。因此驱动芯片的优劣，对ＬＥＤ显示屏的显示质量起着重要的作用［１］。

２）恒流输出通道

恒流源输出路数有８位（８路恒源）和１６位（１６路恒源）两种规格，现在１６位源占主流，其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ＬＥＤ驱动板更有利。

ＬＥＤ驱动芯片可分为通用芯片和专用芯片。通用芯片一般用于ＬＥＤ显示屏的低端产品，如户内的单、双色屏等。最常用的通用芯片是７４ＨＣ５９５，具有８位锁存、串－并移位寄存器和三态输出功能。每路最大可输出３５ｍＡ的电流（不是恒流）。一般ＩＣ厂家都可生产此类芯片。

由于ＬＥＤ是电流特性器件，即在饱和导通的前提下，其亮度随着电流大小的变化而变化，不是随着其两端电压的变化而变化。因此，专用芯片的一个最大特点是提供恒流源。恒流源可保证ＬＥＤ的稳定驱动，消除ＬＥＤ的闪烁现象。下面将重点介绍ＬＥＤ显示屏的专用驱动芯片［２］。

３）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（ｂｉｔｔｏｂｉｔ）一般在±６％以内，（ｃｈｉｐｔｏｃｈｉｐ）片间电流误差在±１５％以内。

２

专用芯片的主要参数和发展现状

专用芯片具有输出电流大、恒流等基本特点，比较适

４）数据移位时钟

数据移位时钟决定了显示数据的传输速度，是影响显示屏的更新速率的关键指标。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

用于要求大电流、画质高的场合，如户外全彩屏、室内全彩屏等。专用芯片的关键性能参数有最大输出电流、恒流源输出路数、电流输出误差（ｂｉｔｔｏｂｉｔ，ｃｈｉｐｔｏｃｈｉｐ）和数据移位时钟等。

＊国家自然科学基金（６０４３２０４０）

电视技术２００７年第３１卷第８期（３０４期）

LED技术

新率画面的基础。目前主流恒流源驱动芯片移位时钟频同时对显示效果要求很高以及对安全性能要求很高的场率一般都在１５ＭＨｚ以上。

合，比如高速公路的ＬＥＤ信息指示牌，大型的露天ＬＥＤ在ＬＥＤ上游外延片、

芯片生产上，美国、日本、欧盟电视等。

仍拥有很大的技术优势，而中国台湾地区则已成为全球３．２ＭＢＩ５０２８驱动芯片

重要的ＬＥＤ生产基地。虽然中国在ＬＥＤ外延片、芯片的ＭＢＩ５０２８是台湾ＭＢＩ（聚积科技）公司推出的一款有生产技术上距离国际先进水平还有较大差距，国内芯片、可编程电流增益功能的ＬＥＤ屏驱动芯片。它内置串并移外延片的生产还集中在中低端产品，但是国内庞大的位寄存器和输出锁存器，且采用ＰｒｅｃｉｓｉｏｎＤｒｉｖｅ技术以得应用需求，给ＬＥＤ下游厂商带来巨大的发展机会。虽然到更优良的电气特性。ＭＢＩ５０２８的最大串行时钟频率为

各种芯片的解决方案都是用于驱动ＬＥＤ显示屏，但由２５ＭＨｚ，片间电流误差一般在±６％以内，位间电流误差于各种芯片所具备的功能不同，故驱动方案的特性也一般在±３％以内，最大输出电流为９０ｍＡ。

各有不同。下面介绍目前在我国占主流地位的１６位恒ＭＢＩ５０２８内建电流增益控制逻辑单元，可编程电流流ＬＥＤ显示屏驱动芯片，并从应用的角度对它们进行增益功能采用Ｓｈａｒｅ－ＩＯ技术，无须增加额外的管脚，只分析比较。

需在对应的管脚输入一特定的序列信号，就可进入３

几种驱动解决方案介绍和比较

ＭＢＩ５０２８的特殊功能模式———

电流调整模式。在该模式下，可通过系统微控制器，向电流增益控制逻辑单元写入３．１ＴＬＣ５９４１驱动芯片

不同电流增益的数据，锁存这些数据，并通过内建数字与ＴＬＣ５９４１芯片是ＴＩ（德州仪器）公司最新推出的，具

模拟共享的转换器，有效控制电流的输出。

由于工作环境有点校正、高灰度等级（ＰＷＭ控制）等特点。ＴＬＣ５９４１所的变化和ＬＥＤ屏老化，ＬＥＤ屏亮度将会降低，如以一个有内部数据寄存器，灰度寄存器，点校正寄存器和错误状固定顺向电流，ＬＥＤ屏的亮度偏差就会较小。通过可编态信息都通过串行接口存取，最大串行时钟频率３０ＭＨｚ，程的电流增益功能和ＰｒｅｃｉｓｉｏｎＤｒｉｖｅ技术，可调整电流偏片间电流误差一般在±６％以内，位间电流误差一般差，补偿ＬＥＤ屏的亮度，同时获得比较高质量的图像。利在±４％以内，每通道最大输出电流８０ …… 此处隐藏：4067字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……