LED显示屏的比较全资料.doc

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专业做LED（显示屏、发光字、护栏管、点光源、水底灯、投光灯、射灯、灯带等相关LED产品）

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LED显示屏资料

什么是led显示屏？

LED显示屏（LEDpanel）：

LED就是lightemittingdiode，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、三维动画、录像、电视、VCD节目以及现场实况。

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及应用

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:

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IC500mAR/G/B恒流驱动IC

DM114A,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IC

I502516位最大45mALED屏幕、护栏灯管恒流驱动IC

MBI502616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IC

AMC71505-24VDC&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IC

T6325AMR16-3/5W7-24V700mA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，500mA

IRS2541600V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IC

SC16722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IC

QX99202.5V-220V可编程LED驱动电流，编程范围为10mA到1A

QX62726LED大屏幕16位移位恒流驱动

SM16126B16位恒流移位寄存器，应用于LED屏幕及灯饰产品

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

74HC245D3态8总线收发器

74HC138D3-8线译码器、多路转换

74HC164D8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

74HC244D8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

74HC595

1、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，

PD＝CPD×VCC×f1+∑（CL×VCC2×f0）

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

Q0…Q715，1，7并行数据输出

GND8地

Q7’9串行数据输出

MR10主复位（低电平）

SHCP11移位寄存器时钟输入

STCP12存储寄存器时钟输入

OE13输出有效（低电平）

DS14串行数据输入

VCC16电源

6、功能表输入输出功能

SHCPSTCPOEMRDSQ7’Qn

××L↓×LNCMR为低电平时仅仅影响移位寄存器

×↑LL×LL空移位寄存器到输出寄存器

××HL×LZ清空移位寄存器，并行输出为高阻状态

↑×LHHQ6NC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。

×↑LH×NCQn’移位寄存器的内容到达保持寄存器并从并口输出

↑↑LH×Q6’Qn’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↑＝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。

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74HC59574HC245/24474HC13874HC4953。

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2~9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，其它类同。

第11~18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