LED大屏幕的現(xiàn)狀 設(shè)計及發(fā)展趨勢

1、【W(wǎng)ord版本下載可任意編輯】 LED大屏幕的現(xiàn)狀 設(shè)計及發(fā)展趨勢 大屏幕一直是LED領(lǐng)域火熱發(fā)展的重要組成部分，是大型娛樂、體育賽事、廣場裝點主題顯示重要組成部分，從藍光LED誕生以來，一直保持高速發(fā)展態(tài)勢。在裝飾顯示市場LED將起到積極的作用，市場擴張明顯。我國是LED顯示屏生產(chǎn)大國，從LED芯片、驅(qū)動IC、LED顯示屏控制器、屏幕制造等完全占據(jù)主導(dǎo)地位。 一。 概述 LED屏幕現(xiàn)狀 16位移位恒流IC的由來：雙色屏主要是以顯示文字為主，單片機掃描比較方便，由于LED數(shù)量的增加，為了節(jié)省O/I資源，采用74HC595移位掃描。為了更適合LED的應(yīng)用在此根底上整合了恒流電流設(shè)定功能，增加了電

2、流驅(qū)動能力，更符合需求及成本需要又封裝出16位器件，被目前全彩屏廣泛采用。 電流驅(qū)動能力不斷降低，早前TLC5940高達120mA單路驅(qū)動電流能力，后來TB62726、ST2221、MBI5026電流驅(qū)動能力都降低到80-90mA.目前基本上是采用45mA電流驅(qū)動能力，比方MBI5024和CYT62726.電流驅(qū)動能力降低，主要原因是LED器件發(fā)光強度越來越高，為了提升圖像質(zhì)量，靜態(tài)屏幕設(shè)計越來越多采用，對驅(qū)動電流能力需求降低。從IC成本角度可以縮減芯片尺寸，從而降低成本，為此設(shè)計出25mA靜態(tài)屏幕驅(qū)動芯片CYT62725. 目前有80%的LED大屏幕生產(chǎn)在中國大陸，普遍采用16通道恒流器件設(shè)

3、計，短期內(nèi)還會繼續(xù)延續(xù)，至少未來5年內(nèi)不會消失，主要的原因是配套控制技術(shù)成熟，產(chǎn)品已經(jīng)系列化，除非系統(tǒng)控制技術(shù)和芯片設(shè)計有巨大的飛躍，成本進一步的降低，否則現(xiàn)狀不會改變。近年來，不少的公司不斷的推出新架構(gòu)，都未來得到市場認可。LED屏幕的問題是通過控制技術(shù)改變LED的顏色一致性，新的技術(shù)沒有大的突破之前，對應(yīng)用者吸引不大，購買意愿不強。 近幾年，大陸芯片設(shè)計公司一定會替代性的占領(lǐng)LED顯示屏市場，像士蘭明芯穩(wěn)居主流顯示屏LED芯片供給商，分析原因有出色的品質(zhì)保證外，良好的直銷模式是贏得市場法寶。未來驅(qū)動IC也需要直銷模式出現(xiàn)，當然質(zhì)量也很重要。顯示屏企業(yè)大多是大陸本土企業(yè)，和臺系IC在分銷賬期

4、和交貨期上面信任度還需要進一步的改善。 在驅(qū)動應(yīng)用技術(shù)上，色彩的矯正技術(shù)亟待解決的瓶頸，顯示屏衰減一致性問題突出，波長矯正和亮度矯正是下一個重點突破目標，首先是解決亮度一致性問題，再而是波長的一致性矯正。這是世界性難題，也是當前亟待解決的技術(shù)難題。 控制技術(shù)的發(fā)展國內(nèi)已經(jīng)走在前列，存在的問題是在新的控制理念上停滯不前，原因是控制器廠家和IC設(shè)計廠家配合不暢，各自為政，驅(qū)動技術(shù)和控制技術(shù)不能很好的銜接，采用16通道兼容性設(shè)計發(fā)展成熟度高，新的控制技術(shù)推出很少，更談不上技術(shù)的革新。舉例：MBI5026設(shè)計LED屏幕長達十幾年之久，到目前的MBI5024也只不過是減低電流，應(yīng)對競爭激烈的價格而已，并

5、沒有技術(shù)上的突破。*聚積公司先后也推出了多款升級IC,并沒有得到很好的應(yīng)用，是控制技術(shù)的缺失造成的。在電腦技術(shù)飛速發(fā)展的今天，可以替代簡化控制器的規(guī)模，但是技術(shù)的移植也需要IC設(shè)計廠家的支持，市場缺失控制技術(shù)和芯片驅(qū)動整合性的方案提供商。 20*年LED顯示行業(yè)國內(nèi)市場規(guī)模超過300多億，年產(chǎn)值過億的企業(yè)有30多家，過千萬100多家，大小有上千家企業(yè)從事顯示制造行業(yè)。LED顯示屏繼續(xù)保持15%增長速度，技術(shù)日漸成熟。我國大型賽事工程不斷，帶動LED增長強勁。比方：奧運、世博、亞運會、*迪斯尼、地鐵、高鐵等工程賽事。 基本設(shè)計原理 文字顯示屏，只要內(nèi)容顯示清楚，有足夠的的亮度，基本上都會滿足客戶

6、需要了。但是對于圖像顯示屏的顯示質(zhì)量開展*價，問題就復(fù)雜得多。一般是主觀方式來*價顯示屏圖像顯示質(zhì)量。所謂主觀方式*價，就是人為的方式*判，通過觀察圖像顯示質(zhì)量做出*判。這樣。*價結(jié)果不僅與圖像本身顯示質(zhì)量有關(guān)，而且與觀察者的主觀因素也有關(guān)系，很難說是公正和確切性的標準。盡管如此目前還是沒有很好的方法，在沒有客觀的測量方式出現(xiàn)之前，主觀方式仍然是有效、實用的方法。 顯示色彩數(shù) 顯示器的每個像素的顏色都是由RGB（紅、綠、藍）三種基色組成。低端的液晶顯示板，各個基色只能表現(xiàn)6位色，即26=64種顏色。通過簡單的計算，我們可以知道每個獨立像素可以表現(xiàn)的顏色數(shù)是646464=262144種顏色；高端

7、液晶顯示板利用FRC技術(shù)則使得每個基色則可以表現(xiàn) 8位色，即28=256種顏色，則像素能表現(xiàn)的顏色數(shù)為256256256=16777216種顏色。這種顯示板顯示的畫面色彩更豐富，層次感也好。目前市面上的液晶顯示器此兩種顯示板都有采用，大家可以留心一下。 實際使用中，光強計算常常采用比較容易測繪的數(shù)據(jù)單位或變向使用。對于LED顯示屏這種主動發(fā)光體一般采用CD/平方米作為發(fā)光強度單位，并配合觀察角度為輔助參數(shù)，其等效于屏體表面的照度單位勒克司；將此數(shù)值與屏體有效顯示面積相乘，得到整個屏體的在視角上的發(fā)光強度，假設(shè)屏體中每個像素的發(fā)光強度在相應(yīng)空間內(nèi)恒定，則此數(shù)值可被認為也是整個屏體的光通量。一般室

8、外LED顯示屏須到達4000CD/平方米以上的亮度才可在日光下有比較理想的顯示效果。普通室內(nèi)LED,亮度在7002000 CD/平方米左右。 單個LED的發(fā)光強度以CD為單位，同時配有視角參數(shù)，發(fā)光強度與LED的色彩沒有關(guān)系。單管的發(fā)光強度從幾個mCD到五千mCD不等。LED生產(chǎn)廠商所給出的發(fā)光強度指LED在20mA電流下點亮，視角上及中心位置上發(fā)光強度的點。封裝LED時頂部透鏡的形狀和LED芯片距頂部透鏡的位置決定了LED視角和光強分布。一般來說相同的LED視角越大，發(fā)光強度越小，但在整個立體半球面上累計的光通量不變。 當多個LED較嚴密規(guī)則排放，其發(fā)光球面相互疊加，導(dǎo)致整個發(fā)光平面發(fā)光強度

9、分布比較均勻。在計算顯示屏發(fā)光強度時，需根據(jù)LED視角和LED的排放密度，將廠商提供的點發(fā)光強度值乘以30%90%不等，作為單管平均發(fā)光強度。 一般LED的發(fā)光壽命很長，生產(chǎn)廠家一般都標明為100,000小時以上，這是在設(shè)定的的條件下，實際還應(yīng)注意LED的亮度衰減周期，亮度衰減周期與LED生產(chǎn)的材料工藝及生產(chǎn)廠商有很大關(guān)系，一般在經(jīng)濟條件許可的情況下應(yīng)選用亮度衰減較緩慢的品牌。 屏幕多采用直插型橢圓形LED,國內(nèi)的封裝技術(shù)大多可以滿足屏幕設(shè)計需要?？诒容^好的LED有Cree或用士蘭明芯、*三安等國內(nèi)LED發(fā)光芯片封裝。 時序 CYT62726內(nèi)部是16位移位存放器，多顆CYT62726串行數(shù)

10、據(jù)移位，每個時鐘周期CLK移送1位數(shù)據(jù)SDI,串行數(shù)據(jù)輸入驅(qū)動器開/關(guān)控制。施密特緩沖輸入。當其中數(shù)據(jù)“1”被寫入到SDI的開關(guān)控制移位存放器/時CLK的上升沿。 CLK 串行數(shù)據(jù)移位時鐘。施密特緩沖輸入。所有的數(shù)據(jù)/關(guān)控制的轉(zhuǎn)變移位是由1位的位同步的CLK的上升沿，單路數(shù)據(jù)移位到SD在同一時間。 CLK的上升沿輸入獲準后，持續(xù)100ns的上升沿。 LE 邊沿觸發(fā)鎖存器。施密特緩沖輸入。當前對應(yīng)移位存放器中數(shù)據(jù)，在此上升沿數(shù)據(jù)被鎖存。 OE 所有輸出空白。施密特緩沖輸入。當OE是低電平時，所有恒流輸出（OUT0?15）被執(zhí)行。當OE= 1,所有恒流輸出控制的開關(guān)在數(shù)據(jù)控制數(shù)據(jù)/鎖存狀態(tài)。OE決

11、定執(zhí)行數(shù)據(jù)長度時間。 驅(qū)動芯片內(nèi)部方框圖 周邊器件選擇 CYT62726是兼容性16位恒流器件，在串行16位數(shù)據(jù)設(shè)計中，采用多片級聯(lián)方式，CLK、LE、OE是并行傳送構(gòu)造，在數(shù)據(jù)傳遞中需要增加74HC245來提高驅(qū)動能力，一般建議3-6片CYT62726設(shè)置1片74HC245.SD數(shù)據(jù)是串行傳遞方式，按照設(shè)計設(shè)計可以采用經(jīng)過74HC245,也可以不經(jīng)過74HC245,因為數(shù)據(jù)串行傳送有足夠的驅(qū)動能力。 在屏幕設(shè)計大約在3-6片CYT62726分布的PCB范圍內(nèi)，設(shè)置1000uF左右容量電容器，在選擇濾波電容時，應(yīng)用采用低ESR（等效串聯(lián)電阻）電容器，以限度的減小輸出波紋，這是與其它電介質(zhì)相比，

12、這些材料能在較寬的電壓和溫度范圍內(nèi)維持其容量不變。 在電源和地之間連接著去耦電容，它有三個方面的作用：一是作為本集成電路的蓄能電容；二是濾除該器件產(chǎn)生的高頻噪聲，切斷其通過供電回路開展傳播的通路；三是防止電源攜帶的噪聲對電路構(gòu)成干擾。 對于設(shè)計LED點彩產(chǎn)品，燈點內(nèi)部增設(shè)濾波電容非常重要，主要在于越是色彩的變化豐富供電波動更會增加，濾波電容在這里顯得比設(shè)計在任何產(chǎn)品中都要重要。對于大多數(shù)高的電流設(shè)計，推薦采用一個470至1000uF容值。這里設(shè)計不能沒有這顆電容。 見下列圖，通常我們設(shè)計線路時，會在IC輸入設(shè)計去耦電容：一方面是本集成電路的蓄能電容，另一方面旁路掉該器件的高頻噪聲。數(shù)字電路中典型的去耦電容值是0.1uF.這個電容的分布電感的典型值是5uH,0.1uF的去耦電容有5uH的分布電感，它的并行共振頻率大約在7MHz左右，對于10MHz以下的噪聲有較好的去耦效果。去耦電容的選用并不嚴格，可按C=1/F,即10MHz取0.1uF. 對于大多數(shù)高的電路設(shè)計，在輸入采用一個0.01至0.1uF電容就足夠了。這里設(shè)計不能沒有這顆電容。 在VCC電源供電*議串接一只10電阻，LED屏幕工作時內(nèi)容波動比較大，會超過10V以上。建議VCC還是需要電阻減少沖擊，主要是減小電壓波動帶來的波峰，特別是LED顯示，Vp-p