LED驱动IC

LED显示屏驱动IC|led驱动芯片|led显示屏驱动芯片|led驱动IC介绍|LED显示屏驱动芯片的分类及应用led2009-11-1714:40:45阅读847评论0字号：大中小1认识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***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。因此专用芯片一个最大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。最常用的通用芯片是74HC595。74HC595具有8位锁存、串—并移位寄存器和三态输出。每路最大可输出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最大输出电流、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。●最大输出电流目前主流恒流源芯片的最大输出电流多定义为单路最大输出电流，一般在90mA左右。恒流是专用芯片的最根本特性，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最大输出电流。●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。TOSHIBA产品的性价比较高，在国内市场上占有率也最高。主要产品有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分别是TB62705、TB62706的升级芯片。这些产品在电流输出误差(包括位间和片间误差)、数据移位时钟、供电电压以及芯片功耗上均有改善。作为中档芯片，目前”TB62725、TB62726已经逐渐替代了TB62705和TB62706。另外，TB62726还有一种窄体封装的TB62726AFNA芯片，其宽度只有6.3mm(TB62706的贴片封装芯片宽度为8.2mm)，这种窄体封装比较适合在点间距较小的显示屏上使用。需要注意的是，AFNA封装与普通封装的引脚定义不一样(逆时针旋转了90度)。TB62718、TB62719是TOSHIBA针对高端市场推出的驱动芯片，除具有普通恒流源芯片的功能外，还增加了256级灰度产生机制(8位PWM)、内部电流调节、温度过热保护(TSD)及输出开路检测(LOD)等功能。此类芯片适用于高端的LED全彩显示屏，当然其价格也不菲。TB62727为TOSHIBA的新产品，主要是在TB62726基础上增加了电流调节、温度报警及输出开路检测等功能，其市场定位介于TB62719(718)与TB62726之间，计划于2003年10月量产。TI作为世界级的IC厂商，其产品性能自然勿用置疑。但由于先期对中国LED市场的开发不力，市场占有率并不高。主要产品有TLC5921、TLC5930和TLC5911等。TLC5921是具有TSD、LOD功能的高精度16位源驱动芯片，其位间电流误差只有±4％，但其价格一直较高，直到最近才降到与TB72726相当的水平。TLC5930为具有1024级灰度(10位PWM)的12位源芯片，具有64级亮度可调功能。TLC5911是定位于高端市场的驱动芯片，具有1024级灰度、64级亮度可调、TSD、LOD等功能的16位源芯片。在TLC5921和TLC5930芯片下方有金属散热片，实际应用时要注意避开LED灯脚，否则会因漏电造成LED灯变暗。SONY产品一向定位于高端市场，LED驱动芯片也不例外，主要产品有CXA3281N和CXR3596R。CXA3281N是8位源芯片，具有4096级灰度机制(12位PWM)、256级亮度调节、1024级输出电流调节、TSD、LOD和LSD(输出短路检测)等功能。CXA3281N主要是针对静态驱动方式设计的，其最大输出电流只有40mA。CXA3596R是16位源芯片，功能上继承了CXA3281N的所有特点，主要是提高了输出电流(由40mA增加到80mA)及恒流源输出路数(由8路增加到16路)。目前CXA3281N的单片价格为1美元以上，CXA3596R价格在2美元以上。MBI(聚积科技)的产品基本上与TOSHIBA的中档产品相对应，引脚及功能也完全兼容，除了恒流源外部设定电阻阻值稍有不同外，基本上都可直接代换使用。该产品的价格比TOSHIBA的要低10~20％，是中档显示屏不错的选择。MBI的MBl5001和MBl5016分别与TB62705和TB62706对应，MBl5168千口MBl5026分另(j与TB62725禾口TB62726对应。另外，还有具有LOD功能的其新产品MBl5169(8位源)、MBl5027(16位源)、64级亮度调节功能的MBl5170(8位源)和MBl5028(16位源)。带有LOD及亮度调节功能的芯片采用MBI公司的Share-I-OTM技术，其芯片引脚完全与不带有这些功能的芯片，如MBl5168和MBl5026兼容。这样，可以在不变更驱动板设计的情况下就可升级到新的功能。SITI(点晶科技)是台湾一家专业研发生产LED驱动芯片的公司，其产品性能稳定。点晶科技的定位与TOSHIBA差不多，其产品的性能与价格也相当。但引脚并不兼容。点晶的产品主要有ST2221A、ST2221C、DMl34、DMl35、DMl36，DMl33和ST2226A等。除了ST2221A为8位源外，其余都是16位源芯片。DMl34、DMl35禾口DMl36是ST2221C的升级产品。这三款芯片之间的区别只是输出电流不同，DMl34的输出电流为40-90mA，DMl35的输出电流为10-50mA，DMl36的输出电流为3-15mA。DMl33具有64级亮度可调、LOD及TSD功能。ST2226A具有1024级灰度机制(10位PWM)，属于高端芯片。从这几家LED驱动芯片主要制造商的产品结构来看，目前LED恒流芯片主要分为三个档次。第一档次是具有灰度机制的芯片，这类芯片内部具有PWM机构，可以根据输入的数据产生灰度，更易形成深层次灰度，达到高品质画面。第二档次是具有LOD、TSD、亮度调节功能的芯片，这些芯片由于有了附加功能而更适用于特定场合，如用于可变情报板，具有侦测LED错误功能。第三档为不带任何附加功能的恒流源芯片，此类芯片只为LED提供高精度的恒流源，保证屏体显示画面的质量良好。3主要芯片性能对照表根据五大厂商提供的规格书，我们从逻辑功能、模拟量参数及芯片封装等方面对他们的LED芯片进行了比较，如表1～表4所列。4结论我们已经开发出成功用于制备p型沟道多晶硅TFTAMOLED的6步光掩模工艺。通过采用6步光掩模工艺，可以降低成本和提高生产率。通过6步光掩模工艺制备的p型沟道TFT，场效应迁移率约为80cm2／Vsec，亚阈值电压摆动约为0．3V／dec，阈值电压约为-2V。最终，我们利用6步光掩模工艺制备了7英寸WVGA(720*480)AMOLED面板。LED显示屏驱动IC:DD311单信道大功率恒流驱动IC最大1A最高耐压36V线性恒流ICDD312单信道大功率恒流驱动IC最大1A最高耐压18V线性恒流ICDD313三信道大功率恒流驱动IC500mAR/G/B恒流驱动ICDM114A,DM115A新版8位驱动IC主要是用于屏幕及灯饰DM115B通用8位恒流驱动IC恒流一致性及稳定性高DM11C8位驱动IC具有短断点侦测及温度保护功能，屏幕灯饰使用DM13C16位驱动IC具有短断点侦测及温度保护功能，屏幕灯饰使用DM134,DM135,DM13616位驱动IC主要用于LED屏幕及护栏管聚积科技公司:MBI5024面对低端客户16位LED屏幕、护栏灯管恒流驱动ICI502516位最大45mALED屏幕、护栏灯管恒流驱动ICMBI502616位最大90mALED屏幕、护栏灯管恒流驱动IC广鹏科技公司:AMC71405-50VDC&DC最大500mA电流可调，1颗或多颗LED驱动ICAMC71505-24VDC&DC最大1.5A固定式，1-3颗LED驱动IC台晶科技:T6317AMR16-1W7-24V350mA1W多颗驱动ICT6325AMR16-3/5W7-24V700mA多颗LED驱动IC东芝公司:TB62726AN/AF16位全彩LED大屏幕TB62726ANG/AFG16位全彩LED大屏幕TCA62746AFG/AFNG16位全彩LED大屏幕带断、短路侦测及温度保护IR国际整流器公司:IRS2540200V市电直驱1W多颗LED驱动IC，500mAIRS2541600V市电直驱1W多颗LED驱动IC，500mA美国超科公司(Supertex):HV9910高压大功率直驱LED恒流器件HV9931高压双向检测大功率直驱LED恒流IC，可PWM灰度调节杭州士兰微电子有限公司:SB1672616位恒流驱动全彩屏幕ICSC16722可级连、大电流输出的专用LED驱动电路SB42351350mA低压差白光固定式LED驱动芯片SB42510PWM控制、1A白光LED恒流芯片QX9910大功率20MA-2A,2.5V-220V直驱恒流ICQX99202.5V-220V可编程LED驱动电流，编程