利用驅動芯片快速響應的優勢 實現高畫質的LED顯示屏

前言
現今LED顯示屏運用越來越廣，凡舉金融證券、體育、交通訊息、廣告傳遞等都可以看到它的足跡，也因為最近幾年LED成本下降及亮度的提升再加上LED顯示屏更具有耗電少、壽命長、視角大及響應速度快等優勢；而且可以根據不同地點及需求訂制相對應的尺寸，在市場上快速崛起成新一代的傳播媒體寵兒，其條件更是其他大型顯示設備無法比擬的。本文將進一步一一說明如何不變更電路設計，利用驅動芯片的快速響應優勢來實現高畫質的LED顯示屏。

整體速度的提升- 更高的刷新頻率與換幀頻率
??? LED是經由流過的電流來驅動的，而通過的脈沖寬度可以控制LED的亮度及灰度，簡單來說若不考慮系統端的設計，刷新頻率(refresh rate)是經由尋址時間(Tacc)及流過LED的電流速度所決定的；而換幀頻率(frame rate)的提高除了系統的的支持外更需要更快的尋址時間，而尋址時間與傳輸的頻率(DCLK)與尋址數有強烈的正相關。

例如：有一全彩戶外顯示屏其尋址數為768，若是使用不同的頻率則整體的尋址時間也會不同
????? 工作頻率為10Mhz -> 768X0.1us = 76.8us
????? 工作頻率為30Mhz-> 768X0.033us = 25.6us??????????????????????? 兩者的尋址時間相差3倍

而電流流過LED 的速度決定LED顯示屏的刷新頻率，舉例說明若一LED顯示屏其尋址數皆為768、工作頻率為30Mhz、灰階調整為8位(bits)、亮度調整皆為2位(bits)、每子場的間隔時間為4us；傳統驅動芯片其顯示的脈沖寬度為250ns，而SnapDriveTM驅動芯片的脈沖寬度為50ns，兩者可以達到的刷新頻率有明顯的差異??

A.?傳統驅動芯片(脈沖寬度為250ns)
權重安排為 1/64, 1/32, 1/16, 1/8, 1/4, 1/2 ,1 ,2 ,4 ,8, 16,32
Tfr=25.6usx[6+63]+5x4us = 1786.4us
Fr = 559.7Hz

B.?SnapDriveTM驅動芯片(脈沖寬度為50ns)
權重安排為 1/512,1/256, 1/128, 1/64, 1/32, 1/16, 1/8, 1/4, 1/2 ,1 ,2 ,4
Tfr=25.6usx[9+7]+8x4us=441.6us
Fr=2264.5Hz

顯示灰階度提升
??????? 目前市場上一般通用的傳統驅動芯片其OE響應時間約為250ns ，若以上述的例子來看其最高的灰階為8位；亦即R,G,B各有256個灰階度。其色彩為256X256X256 = 166777216 約1千六百萬色。若想將灰階度提高至14位亦即16384X16384X16384=4.39千億色；兩者之間的刷新頻率亦會得到明顯的差異

A.?傳統驅動芯片(脈沖寬度為250ns)
權重安排為? 1/64, 1/32, 1/16, 1/8, 1/4, 1/2 ,1 ,2 ,4 ,8, 16 ,32 ,64, 128, 256, 512, 1024, 2048
Tfr=25.6usx[6+4095]+5x4us = 105005.6us
Fr = 9.5 Hz

B.?SnapDriveTM驅動芯片(脈沖寬度為25ns)
權重安排為 1/1024, 1/512, 1/256, 1/128, 1/64, 1/32, 1/16, 1/8, 1/4, 1/2 ,1 ,2 ,4 ,8, 16, 32, 64, 128
Tfr=25.6usx[10+255]+9x4us=6820us
Fr=146.6Hz



以下為***迅杰科技推出包含SnapDriveTM技術之驅動芯片測試條件及結果，藉圖1及圖3可以明顯看出其驅動芯片在極小的OE脈沖寬度下其輸出電流仍為線性輸出，而傳統驅動芯片則無法提供線性的輸出。

測試條件：
Vcc=5V ,Iout=38.3mA,RL=47Ω,CL=13pF

針對不同的輸出電流斜率的驅動芯片，利用仿真軟件(HSPICE2007)我們在失真率方面我們得到不同的結果

?

	1%
	49 %

??????? 表2：失真率比較表

?

SnapDriveTM驅動芯片：Ton:15ns, Tof:15ns

Vin :5V , Iout=20mA , LED等效電路RL:52Ω,CL:10pf

OE 脈沖寬度為：250ns

解決LED 熱的問題及增加LED的壽命
如圖5所示為50% Duty cycle的電流輸出示意圖，若在同一個時間內將出電流的脈沖平均打散，不但不影響輸出電流及LED的亮度也可以避免LED長時間的點亮造成LED過熱及壽命提早衰減的現象。


快速響應電路設計
使用快速響應的驅動芯片雖然可以提高LED顯示屏之灰階度及刷新頻率；不過根據電感效應的公式 ΔV= L ?di/dt 因時間t變小；相對而言瞬間的電壓變大所以容易產生突波。筆者在此列上幾個電路設計上的改善方式供讀者參考：
ΔV ：電壓的變化量
L：電路上寄生之電感
di：對電流的微分
dt：對時間的微分

在電路設計上有幾點需要特別注意：
1.?PCB最好是4層板以上，將電源及地獨立一層；走線部份越短越好。
2.?VLED及VCC對地端加上一個大的穩壓電容，建議CP1及CP2為1000~1500uF。
3.?VLED與VCC分開為不同電源。
4.?可在頻率輸入端(Clock)加上RC電路，將其峰值降低，降低對電磁干擾的影響；建議Rt<22Ω、Ct<33pF。



掃描屏上；建議在MOS的Gate端與74HC138之間串一個電阻，以避免VLED端的電感效應及MOS端寄生電容所產生的突波，造成74HC138燒毀；建議Rg<100Ω、Cg<47pF(電容部份可選擇不加)。


結論
?? 藉由快速響應(SnapDriveTM )的驅動芯片不但可以提升整屏的灰階顯示及刷新頻率、降低電流輸出失真率，也由于傳統驅動芯片由于電流的爬升及下降時間較長，在未達到設定電流時其非線性輸出會影響LED的發光特性(波長)，容易造成顯示屏色彩失真的現象。但由于傳輸及工作頻率的提高對設計者而言除了在電路設計上要更加小心外，挑選高質量、高信賴度的驅動芯片更是不二法門。

后紀
迅杰科技(www.ene.com.tw) 為一專業筆記本芯片及LED驅動芯片專業研發生產廠商，目前研發生產之芯片在筆記本計算機市占率超過30%。LED 驅動芯片也已獲國際一流顯示屏大廠采用. 挾帶著筆記本計算機強大的研發、生產優勢, 以及堅持可靠度的精神, 在LED顯示屏行業持續拓展新的概念以及質量的提升，就如迅杰科技的理念: 提供客戶”性能優、質量佳、服務快”高性價比的產品，為客戶創造更高的競爭優勢。

注釋
?? OE：芯片輸出端致能腳 (Chip Output Enable)。
?? SnapDriveTM ：為***迅杰科技所研發生產之快速響應之驅動芯片，引腳完全兼容TB62746等產品。


參考文獻：[1] 李熹霖? 現代顯示1006-6268(2004)01-0022-05 談LED大屏的刷新頻率和換幀頻率
??????????????? ??? [2] 王麗莉、董金明 LED全彩屏脈沖打散顯示方案 2006

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一 . 行業應用中匯翰騎透明LED顯示屏灌封流水線可應用于透明顯示屏、貼膜屏、晶貼屏、軟膜屏等產品封裝；智能LED透明顯示屏是具有多種可擴展性的高科技建材產品，它適用于各種應用場景，例如大型商場

2021-11-29 11:02:28

透明LED顯示屏灌膠設備

行業應用中匯翰騎透明LED顯示屏灌膠設備可應用于透明顯示屏、貼膜屏、晶貼屏、軟膜屏等產品封裝；LED透明顯示屏是具有多種可擴展性的高科技建材產品，它適用于各種應用場景，例如大型商場、大幕墻、玻璃櫥窗

2022-02-25 11:14:11

LED智能顯示屏的結構及驅動、顯示電路原理

LED智能顯示屏的結構及驅動、顯示電路原理LED智能顯示屏的像素采用LED發光二極管。將許多發光二極營以點陣方式排列起來，便構成LED陣列。LED智能顯示屏的優點是利用低電壓

2008-10-27 10:53:09190

SMD小間距LED顯示屏

晶銳創顯小間距LED顯示屏的概念：LED 顯示屏（LED display）：一種平板顯示器，由一個個小的LED模塊面板組成。 LED發光二極管（light emitting diode縮寫）。它是

2022-05-24 10:03:37

透明LED顯示屏

晶銳創顯LED透明屏的概念：LED透明屏是一種新型的透明LED顯示屏，具有透明顯示、應用簡單、智能操控、高亮節能的特性。透明LED顯示屏實現原理是對燈條屏的再創新優化，對貼片工藝、燈珠、控制系統的都

2022-05-24 11:28:26

P4全彩led顯示屏戶外LED顯示屏

;   全彩LED廣告顯示屏的時辰必定要用恒壓恒流的驅動IC；其他方面的材料如電源、箱體、和建造顯示屏的各類配件。首要配套系統對LED廣告顯示屏價錢的影

2022-11-23 15:27:10

led顯示屏驅動電路

led顯示屏驅動電路(圖1 ) LED顯示

2008-07-08 11:25:5611885

利用QFN封裝解決LED 顯示屏散熱問題

利用QFN封裝解決LED 顯示屏散熱問題 現今大多數的LED屏幕(LED顯示屏)廠商，于PCB設計時幾乎都會面臨到散熱的問題，尤其是因為驅動芯

2009-11-17 09:22:581355

#LED顯示屏 #桃花妝#硬聲創作季

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Hello,World!發布于 2022-10-25 18:43:27

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Hello,World!發布于 2022-10-25 18:44:04

利用驅動芯片快速提升LED顯示屏畫質電路設計

利用驅動芯片快速提升LED顯示屏畫質電路設計 　　解決方案： 　　• 將同一個時間內輸出電流的脈沖平均打散 　　• PCB

2010-04-17 16:41:31811

LED顯示屏及LED驅動芯片的市場和技術分析

目錄： 上海思晶微電子有限公司簡介 LED 顯示屏的市場分析 LED 顯示屏用LED驅動集成電路的市場分析 LED 顯示屏的技術分析 全彩LED 顯示屏用LED驅動集成電路的技術分析 思晶微電子有限公司恒流LED驅動產品SMT5026簡介 思晶微電子有限公司的恒流LED驅動IC產品

2011-01-17 10:32:22148

LED顯示屏驅動芯片的種類及應用

LED顯示屏主要是由發光二極管（LED）及其驅動芯片組成的顯示單元拼接而成的大尺寸平面顯示器。驅動芯片性能的好壞對LED顯示屏的顯示質量起著至關重要的作用。近年來，隨著LED市場

2011-04-17 14:09:21121

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jf_95600885發布于 2023-07-06 11:09:05

直徑4米無邊圓形屏圓餅屏圓面屏圓盤屏平面圓LED顯示屏及各種定制異形創意LED顯示屏

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晶銳創顯JRCLED發布于 2023-08-16 19:14:10

直徑4米無邊圓形屏圓餅屏圓面屏圓盤屏平面圓LED顯示屏及各種定制異形創意LED顯示屏

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晶銳創顯JRCLED發布于 2023-08-17 09:09:15

戶外全彩LED廣告屏LED廣告顯示屏【#

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聯誠發發布于 2023-10-09 17:17:00

LED創意屏LED異形屏LED異形顯示屏定制【聯誠發】#

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聯誠發發布于 2023-10-09 18:05:11

酒店會議室LED顯示屏P2#酒店LED顯示屏# P2LED顯示屏# 會議室LED顯示屏

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LED顯示屏生產廠家發布于 2024-01-16 20:19:32

商場外墻戶外P5LED顯示屏# P5LED顯示屏# 商場LED顯示屏# 廣場LED顯示屏# 小區LED顯示屏

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LED顯示屏生產廠家發布于 2024-02-15 20:29:45

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LED顯示屏生產廠家發布于 2024-03-10 19:54:00

LED顯示屏芯片驅動的問題全面分析

LED顯示屏主要是由發光二極管（LED）及其驅動芯片組成的顯示單元拼接而成的大尺寸平面顯示器。驅動芯片性能的好壞對LED顯示屏的顯示質量起著至關重要的作用。LED顯示屏芯片驅動存在功耗和發熱、成本、畫面品質三大問題。

2018-01-09 11:00:468767

利用驅動芯片實現高畫質的LED顯示屏

顯示屏更具有耗電少、壽命長、視角大及響應速度快等優勢；而且可以根據不同地點及需求訂制相對應的尺寸，在市場上快速崛起成新一代的傳播媒體寵兒，其條件更是其他大型顯示設備無法比擬的。本文將進一步一一說明如何不變更電路設計，利用驅動芯片的快速

2018-12-25 12:57:02380

LED顯示屏驅動芯片的應用

關鍵詞：LED , 驅動芯片 , 顯示屏 1 引言 LED顯示屏作為一項高科技產品引起了人們的高度重視，采用計算機控制，將光、電融為一體的大屏幕智能顯示屏已經應用到很多領域。LED顯示屏的像素點采用

2019-02-09 22:42:022105

如何進行高性能的LED顯示屏設計

LED顯示屏主要比拼的不僅是厚度，還包括更為經濟、節能的電力消耗，更為出色的畫質。諸多方面的技術性能優勢是LED顯示屏薄型化、高功率市場快速增長的核心原因。近期通普推出的同類產品中，厚度都在1cm左右，這樣的厚度是傳統LED顯示屏無法比擬的。

2020-03-09 14:54:28922

LED顯示屏驅動IC技術可以干什么

LED顯示屏專用驅動芯片是指按照LED發光特性而設計專門用于LED顯示屏的驅動芯片。

2020-03-20 08:39:351181

共陰LED顯示屏供電技術是什么_有什么優勢

常規共陽LED顯示屏經過多年的發展，已經形成了穩定的產業鏈，帶動了LED顯示屏的普及，然而也存在著屏體溫度過高和功耗過大的缺點。在共陰LED顯示屏供電技術出現之后，引起了LED顯示屏市場的高度關注。該供電方式可以實現最高節能75％，那么共陰LED顯示屏供電技術是什么？該技術有何優勢？

2020-05-09 11:03:003540

LED全彩顯示屏是如何驅動IC的

LED顯示屏驅動產品主要包括行掃描驅動芯片和列驅動芯片，其應用領域主要為戶外LED廣告屏、半戶外門頭屏、室內LED顯示屏、LED公交站牌顯示及各種LED廣告宣傳牌。從顯示屏類型上看，涵蓋了LED單色

2021-06-28 17:47:405382

LED顯示屏模組邏輯驅動芯片：SM245的功能和應用

LED顯示屏模組邏輯驅動芯片是LED顯示屏中的重要部件，它負責控制LED燈珠的亮度和顏色，從而實現圖像和視頻的顯示。隨著LED顯示屏應用范圍的不斷擴大，對于邏輯驅動芯片的需求也在不斷增加。 邏輯驅動

2024-02-25 10:37:20123

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