1、LED显示屏的比较全资料LED显示屏资料什么是led显示屏？LED显示屏（LED panel）：LED就是light emitting diode ，发光二极管的英文缩写，简称LED。它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，其大概的样子就是由很多个通常是红色的小灯组成，靠灯的亮灭来显示字符。用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。 LED显示屏分为图文显示屏和视频显示屏，均由LED矩阵块组成。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形；视频显示屏采用微型计算机进行控制，图文、图像并茂，以实时、同步、清晰的信息传播方式播放各种信息，还可显示二维、三维动
2、画、录像、电视、VCD节目以和现场实况。LED显示屏显示画面色彩鲜艳，立体感强，静如油画，动如电影，广泛应用于金融、税务、工商、邮电、体育、广告、厂矿企业、交通运输、教育系统、车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。 LED显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像；不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。 LED之所以受到广泛重视而得到迅速发展，是与它本身所具有的优点分不开的。这些优点概括起来是：亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。LED的发展前景极为广阔，目前正朝
3、着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性，可靠性、全色化方向发展。 一LED显示屏驱动芯片的分类和应用 1 认识 LED显示屏主要是由发光二极管(LED)和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
4、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。21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
5、。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和ST等厂家的产品，其中Motorola的产品性能较好。22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
6、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，TB62706TB62726，MBl5026MBl5016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
7、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-+15o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
8、在15MHz以上。23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
9、。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、供电电压以和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
10、部电流调节、温度过热保护(TSD)和输出开路检测(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、温度报警和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
11、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
12、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)和恒流源输出路数(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，引脚和功能也完全兼容，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1020，是中档显示屏不错的选择。MBI的MBl5001和MBl5016分别与TB6
13、2705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和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
14、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和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
15、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、模拟量参数和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
16、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80cm2Vsec，亚阈值电压摆动约为03Vdec，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:点晶科技DD311 单信道大功率恒流驱动IC最大1A最高耐压36V线性恒流IC DD312 单信道大功率恒流驱动IC最大1A最高耐压18V线性恒流IC DD313 三信道大功率恒流驱动IC 500mA R/G/B恒流驱动IC DM114A,DM115A 新版8位驱动IC 主要是用于屏幕和灯饰 DM115B
17、通用8位恒流驱动IC 恒流一致性和稳定性高 DM11C 8位驱动IC 具有短断点侦测和温度保护功能，屏幕灯饰使用 DM13C16位驱动IC 具有短断点侦测和温度保护功能，屏幕灯饰使用DM134,DM135, DM136 16位驱动IC 主要用于LED屏幕和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IC I5025 16位最大45mALED屏幕、护栏灯管恒流驱动IC MBI5026 16位最大90mA LED屏幕、护栏灯管恒流驱动IC广鹏科技公司: AMC7140 5-50V DC&DC 最大500mA电流可调，1颗或多颗LED驱动IC AMC7150 5
18、-24V DC&DC 最大1.5A固定式， 1-3颗LED驱动IC台晶科技: T6317A MR16-1W 7-24V 350mA 1W多颗驱动IC T6325A MR16-3/5W 7-24V 700mA 多颗LED驱动IC东芝公司: TB62726AN/AF 16位全彩LED大屏幕 TB62726ANG/AFG 16位全彩LED大屏幕 TCA62746AFG/AFNG 16位全彩LED大屏幕 带断、短路侦测和温度保护IR 国际整流器公司: IRS2540 200V市电直驱1W多颗LED驱动IC，500mA IRS2541 600V市电直驱1W多颗LED驱动IC，500mA 美国超科公司 (
19、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:SB16726 16位恒流驱动全彩屏幕IC SC16722 可级连、大电流输出的专用LED驱动电路 SB42351 350mA低压差白光固定式LED驱动芯片 SB42510 PWM控制、1A白光LED恒流芯片 QX9910 大功率20MA-2A,2.5V-220V直驱恒流IC QX9920 2.5V-220V可编程LED 驱动电流，编程范围为10mA到1A QX62726 LED大屏幕16位移位恒流驱动 SM16126B 16位恒流移位寄存器
20、，应用于LED屏幕和灯饰产品 LED屏幕配套部分逻辑IC，飞利浦系列 ：74HC595D 逻辑8位移位寄存器 74HC245D 3态8总线收发器 74HC138D 3-8线译码器、多路转换 74HC164D 8位移位寄存器（串进并出） 74HC04D 逻辑6非门 74HC08D 逻辑6非门驱动器 74HC244D 8缓冲/线驱动/线接收(3态) LED屏幕配套部分 MOS管：MT4953 台湾茂钿 APM4953 台湾茂达 GE4953 深圳捷托74HC5951 、描述 74HC595是硅结构的CMOS器件， 兼容低电压TTL电路，遵守JEDEC标准。74HC595是具有8位移位寄存器和一个存
21、储器，三态输出功能。 移位寄存器和存储器是分别的时钟。 数据在SCHcp的上升沿输入，在STcp的上升沿进入的存储寄存器中去。如果两个时钟连在一起，则移位寄存器总是比存储寄存器早一个脉冲。 移位寄存器有一个串行移位输入（Ds），和一个串行输出（Q7）,和一个异步的低电平复位，存储寄存器有一个并行8位的，具备三态的总线输出，当使能OE时（为低电平），存储寄存器的数据输出到总线。 8位串行输入/输出或者并行输出移位寄存器，具有高阻关断状态。三态。 2、特点：8位串行输入 /8位串行或并行输出 存储状态寄存器，三种状态，输出寄存器可以直接清除 100MHz的移位频率 3、输出能力： 并行输出，总线驱
22、动； 串行输出；标准中等规模集成电路 595移位寄存器有一个串行移位输入（Ds），和一个串行输出（Q7）,和一个异步的低电平复位，存储寄存器有一个并行8位的，具备三态的总线输出，当使能OE时（为低电平），存储寄存器的数据输出到总线。 4、参考数据: CPD决定动态的能耗， PDCPDVCCf1+(CLVCC2f0) F1输入频率，CL输出电容 f0输出频率（MHz） Vcc=电源电压 5、引脚说明 符号 引脚 描述 Q0Q7 15， 1， 7 并行数据输出GND 8 地 Q7 9 串行数据输出MR 10 主复位（低电平） SHCP 11 移位寄存器时钟输入 STCP 12 存储寄存器时钟输入
23、OE 13 输出有效（低电平）DS 14 串行数据输入 VCC 16 电源 6、功能表输入 输出 功能SHCP STCP OE MR DS Q7 QnL L NCMR为低电平时仅仅影响移位寄存器L L LL 空移位寄存器到输出寄存器 H L L Z 清空移位寄存器，并行输出为高阻状态LH H Q6 NC 逻辑高电平移入移位寄存器状态0，包含所有的移位寄存器状态移入，例如，以前的状态6（内部Q6”）出现在串行输出位。 L H NC Qn 移位寄存器的内容到达保持寄存器并从并口输出L H Q6Qn 移位寄存器内容移入，先前的移位寄存器的内容到达保持寄存器并出。7、注释 H高电平状态 L低电平状态
24、上升沿 下降沿 Z高阻 NC无变化 无效当MR为高电平，OE为低电平时，数据在SHCP上升沿进入移位寄存器，在STCP上升沿输出到并行端口 灯板描述目前国内使用的户内灯板的走线方式基本一致,但户外灯板的走线方法种类繁多。为了正确的提供控制系统，我们统一的采用如下的特征码来描述灯板的走线情况。 特征码的形式为 xx-Pyy-aa-bb, 这里-aa-bb中的方括号表示可以重复多次, 先描述列, 再描述行。其定义如下:普通1/16扫描的灯板可以简单的描述为 16-P16,即: 1/16扫描, 单数据口带16行。以下是几个1/8扫描、1/4扫描和静态灯板的特征码示例。注意, 走线都是从灯板背面来看的
25、。认识显示板元件工作原理也是对于组装和维修的基础显示板元件： 驱动芯片主要是74HC595 74HC245/244 74HC138 74HC4953。74HC245的作用：信号功率放大单元板/模组是由多块串接在一起的，而控制信号是比较弱的，在信号传递过程中需要将它的功率进行放大第1脚DIR，为输入输出端口转换用，DIR=“1”高电平时信号由“A”端输入“B”端输出，DIR=“0”低电平时信号由“B”端输入“A”端输出。第29脚“A”信号输入输出端，A1=B1、A8=B8，A1与B1是一组，如果DIR=“1”G=“0”则A1输入B1输出，其它类同。如果DIR=“0”G=“0”则B1输入A1输出，
26、其它类同。 第1118脚“B”信号输入输出端，功能与“A”端一样，不再描述。第19脚G，使能端，若该脚为“1”A/B端的信号将不导通，只有为“0”时A/B端才被启用，该脚也就是起到开关的作用。第10脚GND，电源地。第20脚VCC，电源正极。74HC138的作用：八位二进制译码器74HC138的作用是用来选择显示行，一个74HC138可以选择8行中的一行，所以单元板/模块上有2块74HC138，这样就可以在16行中选择1行显示第8脚GND，电源地。第15脚VCC，电源正极第13脚A、B、C，二进制输入脚。第46脚片选信号控制，只有在4、5脚为“0”6脚为“1”时，才会被选通，输出受A、B、C信
27、号控制。其它任何组合方式将不被选通，且Y0Y7输出全为“1”。通过控制选通脚来级联，使之扩展到十六位。例：G2A=0，G2B=0，G1=1，A=1，B=0，C=0，则Y0为“0”Y1Y7为“1”，详情见真值表。74HC595的作用：LED驱动芯片，8位移位锁存器，用于驱动显示列，每片74HC595可以驱动8列，多片74HC595串接在一起，串行列数据信号RI（DATA）、锁存信号STB、串行时钟信号CLK都在这个芯片上第8脚GND，电源地。第16脚VCC，电源正极第14脚DATA，串行数据输入口，显示数据由此进入，必须有时钟信号的配合才能移入。第13脚EN，使能口，当该引脚上为“1”时QAQH
28、口全部为“1”，为“0”时QAQH的输出由输入的数据控制。第12脚STB，锁存口，当输入的数据在传入寄存器后，只有供给一个锁存信号才能将移入的数据送QAQH口输出。第11脚CLK，时钟口，每一个时钟信号将移入一位数据到寄存器。第10脚SCLR，复位口，只要有复位信号，寄存器内移入的数据将清空，显示屏不用该脚，一般接VCC。第9脚DOUT，串行数据输出端，将数据传到下一个。第15、17脚，并行输出口也就是驱动输出口，驱动LED。4953的作用：行驱动管，功率管，每一显示行需要的电流是比较大的，要使用行驱动管，每片4953可以驱动2个显示行。其内部是两个CMOS管，1、3脚VCC，2、4脚控制脚，
29、2脚控制7、8脚的输出，4脚控制5、6脚的输出，只有当2、4脚为“0”时，7、8、5、6才会输出，否则输出为高阻状态。TB62726的作用：LED驱动芯片，16位移位锁存器，有些单元板/模组使用TB62726代替74HC595，一片TB62726可以驱动16列，仅此而已第1脚GND，电源地。 第24脚VCC，电源正极 第2脚DATA，串行数据输入 第3脚CLK，时钟输入 第4脚STB，锁存输入 第23脚输出电流调整端，接电阻调整 第22脚DOUT，串行数据输出 第21脚EN，使能输入其它功能与74HC595相似，只是TB62726是16位移位锁存器，并带输出电流调整功能，但在并行输出口上不会出
30、现高电平，只有高阻状态和低电平状态。74HC595并行输出口有高电平和低电平输出。TB62726与5026的引脚功能一样，结构相似。控制信号的总结：CLK时钟信号：提供给移位寄存器的移位脉冲，每一个脉冲将引起数据移入或移出一位。数据口上的数据必须与时钟信号协调才能正常传送数据，数据信号的频率必须是时钟信号的频率的1/2倍。在任何情况下，当时钟信号有异常时，会使整板显示杂乱无章。STB锁存信号：将移位寄存器内的数据送到锁存器，并将其数据内容通过驱动电路点亮LED显示出来。但由于驱动电路受EN使能信号控制，其点亮的前提必须是使能为开启状态。锁存信号也须要与时钟信号协调才能显示出完整的图象。在任何情
31、况下，当锁存信号有异常时，会使整板显示杂乱无章。EN使能信号：整屏亮度控制信号，也用于显示屏消隐。只要调整它的占空比就可以控制亮度的变化。当使能信号出现异常时，整屏将会出现不亮、暗亮或拖尾等现象。RI数据信号：提供显示图象所需要的数据。必须与时钟信号协调才能将数据传送到任何一个显示点。一般在显示屏中红绿蓝的数据信号分离开来，若某数据信号短路到正极或负极时，则对应的该颜色将会出现全亮或不亮，当数据信号被悬空时对应的颜色显示情况不定。ABCD行信号：只有在动态扫描显示时才存在，ABCD其实是二进制数，A是最低位营销管理，如果用二进制表示ABCD信号控制最大范围是16行（1111），1/4扫描中只要AB信号就可以了，因为AB信号的表示范围是4行（11）。当行控制信号出现异常时，将会出现显示错位、高亮或图像重叠等现象。单元板/模组上显示接口： 显示接口是用用于连接控制卡和单元板/模组之间连接，已将控制信号传递。由于存在不同的扫描方式，也就有不同的接口，使用得最多的是08接口，12接口和04接口。不同的接口主要是信号线的排列顺序不一样，原理是一样的。室内屏多用08接口，室外屏所采用接口非常杂乱，使用12接口的较多，但12接口也不是户外屏的唯一接口。选择控制卡和单元板/模组时，应尽量选择接口一致的，若买到了不一致的接口
