作者介紹:
文子,LED資深專家,14年電子工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),2003年開始重點(diǎn)研究LED技術(shù),對LED提出自己的見解和獨(dú)創(chuàng)的設(shè)計(jì)思想。組織設(shè)計(jì)多次LED工程項(xiàng)目。在控制方式上提出《可視化編輯技術(shù)》,照明提出《分布式恒流技術(shù)》,發(fā)展《內(nèi)置恒流技術(shù)光源》等。
現(xiàn)任深圳市長運(yùn)通集成電路設(shè)計(jì)有限公司技術(shù)總監(jiān),主要負(fù)責(zé)LED戰(zhàn)略規(guī)劃和應(yīng)用技術(shù)開發(fā),公司重點(diǎn)發(fā)展LED可視化編輯技術(shù)、全彩動(dòng)態(tài)背光技術(shù)、照明驅(qū)動(dòng)架構(gòu)、模組化封裝技術(shù)。開發(fā)出符合LED驅(qū)動(dòng)芯片和控制技術(shù),整體方案應(yīng)用設(shè)計(jì)提供商。
本文主要描述當(dāng)前屏幕設(shè)計(jì)方式,做為LED應(yīng)用設(shè)計(jì)者,屏幕方向的規(guī)劃者,在未來方向重點(diǎn)是多是來自個(gè)人觀點(diǎn),并不一定正確,奉獻(xiàn)給大家,不足之處還請指正!
一、概述
大屏幕一直是LED領(lǐng)域發(fā)展重要的組成部分,是大型娛樂、體育賽事、廣場主題顯示重要組成部分,全彩屏從藍(lán)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(kuò)張明顯。我國是全球LED顯示屏生產(chǎn)大國,從LED芯片、驅(qū)動(dòng)IC、控制器、屏幕制造等環(huán)節(jié)完全占據(jù)主導(dǎo)地位。
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(jī)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)用在此基礎(chǔ)上整合了恒流電流設(shè)定功能,增加了電流驅(qū)動(dòng)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(dòng)能力不斷降低,早前TLC5940高達(dá)120mA單路驅(qū)動(dòng)電流能力,后來TB62726、ST2221、MBI5026電流驅(qū)動(dòng)能力都降低到80-90mA。目前基本上是采用45mA電流驅(qū)動(dòng)能力,比如MBI5024和CYT62726。電流驅(qū)動(dòng)能力降低,主要原因是LED器件發(fā)光強(qiáng)度越來越高,為了提升圖像質(zhì)量,靜態(tài)屏幕設(shè)計(jì)越來越多采用,對驅(qū)動(dòng)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(jì)出25mA靜態(tài)屏幕驅(qū)動(dòng)芯片CYT62727。
目前全球有80%的LED屏幕采購生產(chǎn)來至中國大陸,普遍采用16通道恒流器件設(shè)計(jì),短期內(nèi)還會(huì)繼續(xù)延續(xù),至少未來5年內(nèi)不會(huì)消失,主要是配套控制技術(shù)成熟,產(chǎn)品已經(jīng)系列化,除非系統(tǒng)控制技術(shù)和芯片驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)有巨大的飛躍,成本進(jìn)一步的降低,否則現(xiàn)狀不會(huì)改變。近年來,不少公司不斷推出新架構(gòu),都未來得到市場認(rèn)可。最大的問題是通過控制技術(shù),假如改變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(qiáng)。
近幾年,大陸芯片設(shè)計(jì)公司一定會(huì)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芯片供應(yīng)商,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(dòng)IC也需要直銷模式。顯示屏企業(yè)大多是大陸本土企業(yè),和臺(tái)系IC在分銷賬期、交貨速度和信任度上還需要進(jìn)一步的改善。
在驅(qū)動(dòng)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(gè)重點(diǎn)突破目標(biāo),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(dāng)前亟待解決的技術(shù)難題。
作者介紹:
文子,LED資深專家,14年電子工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),2003年開始重點(diǎn)研究LED技術(shù),對LED提出自己的見解和獨(dú)創(chuàng)的設(shè)計(jì)思想。組織設(shè)計(jì)多次LED工程項(xiàng)目。在控制方式上提出《可視化編輯技術(shù)》,照明提出《分布式恒流技術(shù)》,發(fā)展《內(nèi)置恒流技術(shù)光源》等。
現(xiàn)任深圳市長運(yùn)通集成電路設(shè)計(jì)有限公司技術(shù)總監(jiān),主要負(fù)責(zé)LED戰(zhàn)略規(guī)劃和應(yīng)用技術(shù)開發(fā),公司重點(diǎn)發(fā)展LED可視化編輯技術(shù)、全彩動(dòng)態(tài)背光技術(shù)、照明驅(qū)動(dòng)架構(gòu)、模組化封裝技術(shù)。開發(fā)出符合LED驅(qū)動(dòng)芯片和控制技術(shù),整體方案應(yīng)用設(shè)計(jì)提供商。
本文主要描述當(dāng)前屏幕設(shè)計(jì)方式,做為LED應(yīng)用設(shè)計(jì)者,屏幕方向的規(guī)劃者,在未來方向重點(diǎn)是多是來自個(gè)人觀點(diǎn),并不一定正確,奉獻(xiàn)給大家,不足之處還請指正!
一、概述
大屏幕一直是LED領(lǐng)域發(fā)展重要的組成部分,是大型娛樂、體育賽事、廣場主題顯示重要組成部分,全彩屏從藍(lán)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(kuò)張明顯。我國是全球LED顯示屏生產(chǎn)大國,從LED芯片、驅(qū)動(dòng)IC、控制器、屏幕制造等環(huán)節(jié)完全占據(jù)主導(dǎo)地位。
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(jī)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)用在此基礎(chǔ)上整合了恒流電流設(shè)定功能,增加了電流驅(qū)動(dòng)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(dòng)能力不斷降低,早前TLC5940高達(dá)120mA單路驅(qū)動(dòng)電流能力,后來TB62726、ST2221、MBI5026電流驅(qū)動(dòng)能力都降低到80-90mA。目前基本上是采用45mA電流驅(qū)動(dòng)能力,比如MBI5024和CYT62726。電流驅(qū)動(dòng)能力降低,主要原因是LED器件發(fā)光強(qiáng)度越來越高,為了提升圖像質(zhì)量,靜態(tài)屏幕設(shè)計(jì)越來越多采用,對驅(qū)動(dòng)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(jì)出25mA靜態(tài)屏幕驅(qū)動(dòng)芯片CYT62727。
目前全球有80%的LED屏幕采購生產(chǎn)來至中國大陸,普遍采用16通道恒流器件設(shè)計(jì),短期內(nèi)還會(huì)繼續(xù)延續(xù),至少未來5年內(nèi)不會(huì)消失,主要是配套控制技術(shù)成熟,產(chǎn)品已經(jīng)系列化,除非系統(tǒng)控制技術(shù)和芯片驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)有巨大的飛躍,成本進(jìn)一步的降低,否則現(xiàn)狀不會(huì)改變。近年來,不少公司不斷推出新架構(gòu),都未來得到市場認(rèn)可。最大的問題是通過控制技術(shù),假如改變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(qiáng)。
近幾年,大陸芯片設(shè)計(jì)公司一定會(huì)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芯片供應(yīng)商,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(dòng)IC也需要直銷模式。顯示屏企業(yè)大多是大陸本土企業(yè),和臺(tái)系IC在分銷賬期、交貨速度和信任度上還需要進(jìn)一步的改善。
在驅(qū)動(dòng)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(gè)重點(diǎn)突破目標(biāo),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(dāng)前亟待解決的技術(shù)難題。
控制技術(shù)發(fā)展已經(jīng)走到世界的前列,但是在新方式控制理念上停滯不前,原因是控制器廠家和IC設(shè)計(jì)廠家配合不暢,各自相對獨(dú)立,驅(qū)動(dòng)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(jì)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。16通道恒流器件在LED屏幕上采用長達(dá)十幾年之久,到目前也只不過是減低電流,應(yīng)對競爭激烈的價(jià)格而已,并沒有技術(shù)上的突破。先后多家公司推出了系列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(jì)廠家的支持,市場缺失控制技術(shù)和芯片驅(qū)動(dòng)整合性的方案提供商。
2009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(dòng)LED增長強(qiáng)勁。比如:奧運(yùn)、世博、亞運(yùn)會(huì)、上海迪斯尼、地鐵、高鐵等工程賽事。
二. 屏幕原理設(shè)計(jì)
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(huì)滿足客戶需要了。但是對于圖像顯示屏的顯示質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià),問題就復(fù)雜得多。一般是主觀方式來評(píng)價(jià)顯示屏圖像顯示質(zhì)量。所謂主觀方式評(píng)價(jià),就是人為的方式評(píng)判,通過觀察圖像顯示質(zhì)量做出評(píng)判。這樣。評(píng)價(jià)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(biāo)準(zhǔn)。盡管如此目前還是沒有很好的辦法,在沒有客觀的測量方式出現(xiàn)之前,主觀方式仍然是最有效、實(shí)用的方法。
㈠ 最大顯示色彩數(shù)
顯示器的每個(gè)像素的顏色都是由RGB(紅、綠、藍(lán))三種基色組成。低端的液晶顯示板,各個(gè)基色只能表現(xiàn)6位色,即26=64種顏色。通過簡單的計(jì)算,我們可以知道每個(gè)獨(dú)立像素可以表現(xiàn)的最大顏色數(shù)是64×64×64=2.62K種顏色;高端液晶顯示板利用FRC技術(shù)則使得每個(gè)基色則可以表現(xiàn) 8位色,即28=256種顏色,則像素能表現(xiàn)的最大顏色數(shù)為256×256×256=16KK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。
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(gè)屏體的在最佳視角上的發(fā)光強(qiáng)度,假設(shè)屏體中每個(gè)像素的發(fā)光強(qiáng)度在相應(yīng)空間內(nèi)恒定,則此數(shù)值可被認(rèn)為也是整個(gè)屏體的光通量。一般室外LED顯示屏須達(dá)到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,最大亮度在700~2000cd/平方米左右。
單個(gè)LED的發(fā)光強(qiáng)度以cd為單位,同時(shí)配有視角參數(shù),發(fā)光強(qiáng)度與LED的色彩沒有關(guān)系。單管的發(fā)光強(qiáng)度從幾個(gè)mcd到五千mcd不等。LED生產(chǎn)廠商所給出的發(fā)光強(qiáng)度指LED在20mA電流下點(diǎn)亮,最佳視角上及中心位置上發(fā)光強(qiáng)度最大的點(diǎn)。封裝LED時(shí)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(qiáng)分布。一般來說相同的LED視角越大,最大發(fā)光強(qiáng)度越小,但在整個(gè)立體半球面上累計(jì)的光通量不變。
當(dāng)多個(gè)LED較緊密規(guī)則排放,其發(fā)光球面相互疊加,導(dǎo)致整個(gè)發(fā)光平面發(fā)光強(qiáng)度分布比較均勻。在計(jì)算顯示屏發(fā)光強(qiáng)度時(shí),需根據(jù)LED視角和LED的排放密度,將廠商提供的最大點(diǎn)發(fā)光強(qiáng)度值乘以30%~90%不等,作為單管平均發(fā)光強(qiáng)度。
一般LED的發(fā)光壽命很長,生產(chǎn)廠家一般都標(biāo)明為100,000小時(shí)以上,這是在設(shè)定的最佳的條件下,實(shí)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(jì)條件許可的情況下應(yīng)選用亮度衰減較緩慢的品牌。
實(shí)際使用中,光強(qiáng)計(jì)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(dòng)發(fā)光體一般采用cd/平方米作為發(fā)光強(qiáng)度單位,并配合觀察角度為輔助參數(shù),其等效于屏體。
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(jì)需要。LED芯片多采用有Cree或用士蘭明芯、廈門三安等國內(nèi)LED發(fā)光芯片封裝。
㈡ 驅(qū)動(dòng)芯片時(shí)序
CYT62726內(nèi)部是16位移位寄存器,多顆CYT62726串行數(shù)據(jù)移位,每個(gè)時(shí)鐘周期CLK移送1位數(shù)據(jù)SDI,串行數(shù)據(jù)輸入驅(qū)動(dòng)器開/關(guān)控制。施密特緩沖輸入。當(dāng)其中數(shù)據(jù)“1”被寫入到SDI的開關(guān)控制移位寄存器/時(shí)CLK的上升沿。
灰度控制模塊仿真波形圖
CLK 串行數(shù)據(jù)移位時(shí)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位的最高位同步的CLK的上升沿,單路數(shù)據(jù)移位到SD在同一時(shí)間。 CLK的上升沿輸入獲準(zhǔn)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(dāng)前對應(yīng)移位寄存器中數(shù)據(jù),在此上升沿?cái)?shù)據(jù)被鎖存。
移位鎖存仿真波形圖
OE 所有輸出空白。施密特緩沖輸入。當(dāng)OE是低電平時(shí),所有恒流輸出(OUT0?15)被執(zhí)行。當(dāng)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決定執(zhí)行數(shù)據(jù)長度時(shí)間。
這種時(shí)序傳輸方式是,沿用74HC595通用邏輯數(shù)據(jù)傳輸方式,在LED屏幕上已經(jīng)使用了十多年歷史,顯得古老而落伍。LED屏幕亟待新的數(shù)據(jù)傳輸格式,簡化的、高效的傳輸方式,從而減低設(shè)計(jì)復(fù)雜度,降低設(shè)計(jì)成本和提高屏幕可靠性。
數(shù)據(jù)和時(shí)鐘需要協(xié)調(diào)一致,可是在線路設(shè)計(jì)中,數(shù)據(jù)采用串行傳輸,而時(shí)鐘則是并行傳輸,勢必?cái)?shù)據(jù)延時(shí)會(huì)造成輸出錯(cuò)位。這是4線傳輸格式最大的缺點(diǎn),數(shù)據(jù)和時(shí)鐘不能很好的同步,級(jí)聯(lián)性較差,控制器成本高。落伍的數(shù)據(jù)傳輸格式,控制器產(chǎn)生灰度等級(jí),屏幕刷新率低,傳輸數(shù)據(jù)量大,是LED屏幕目前發(fā)展瓶頸。
㈢ 驅(qū)動(dòng)芯片方框圖
CYT62726內(nèi)部線路相對比較簡單,電阻通過電流鏡比例調(diào)節(jié)輸出電流值,芯片是統(tǒng)一設(shè)定16通道電流值的,所以在屏幕設(shè)計(jì)時(shí)通常是單顆IC驅(qū)動(dòng)單一顏色,3片IC組成16個(gè)像素。這樣可以通過LED分選獲得亮度一致性,3顆IC設(shè)定不同的驅(qū)動(dòng)電流值,組成合適的16像素白平衡。芯片恒流誤差顯得很重要,電流誤差參數(shù)也同時(shí)影響LED白平衡水平。
移位寄存器(D觸發(fā)器)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)(SDI)的隊(duì)列,按照時(shí)鐘(CLK)時(shí)間,移動(dòng)數(shù)據(jù)隊(duì)列。正確的數(shù)據(jù)被鎖存訊號(hào)(LE/)存儲(chǔ),這里可能就是二進(jìn)制的1或0,執(zhí)行的灰度長度由使能(OE)訊號(hào)決定,灰度等級(jí)的表現(xiàn)是使能的倍數(shù),使能數(shù)據(jù)寬度決定最小灰度等級(jí)。
三. LED屏線路設(shè)計(jì)
㈠ 驅(qū)動(dòng)周邊器件選擇
在屏幕設(shè)計(jì)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(shí),應(yīng)用采用低ESR(等效串聯(lián)電阻)電容器,以最大限度的減小輸出波紋,這是與其它電介質(zhì)相比,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(gè)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進(jìn)行傳播的通路;三是防止電源攜帶的噪聲對電路構(gòu)成干擾。
對于設(shè)計(jì)LED點(diǎn)彩產(chǎn)品,燈點(diǎn)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(dòng)更會(huì)增加,濾波電容在這里顯得比設(shè)計(jì)在任何產(chǎn)品中都要重要。對于大多數(shù)高的電流設(shè)計(jì),推薦采用一個(gè)470至1000uF容值。這里設(shè)計(jì)不能沒有這顆電容。
見下圖,通常我們設(shè)計(jì)線路時(shí),會(huì)在IC輸入設(shè)計(jì)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(gè)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(yán)格,可按C=1/F,即10MHz取0.1uF。
對于大多數(shù)高的電路設(shè)計(jì),在輸入采用一個(gè)0.01至0.1uF電容就足夠了。這里設(shè)計(jì)不能沒有這顆電容。
在VCC電源供電中建議串接一只10Ω電阻(一般設(shè)計(jì)并沒有這顆電阻),LED屏幕工作時(shí)內(nèi)容波動(dòng)比較大,會(huì)超過10V以上。建議VCC還是需要電阻減少?zèng)_擊,主要是減小電壓波動(dòng)帶來的波峰,特別是LED顯示,Vp-p會(huì)高出數(shù)倍。IC電源輸入端也是最易受到?jīng)_擊地方,電阻的存在同時(shí)也會(huì)提高電容濾波效果,這里也可以考慮增加一顆4.7uF的電容提高電壓的穩(wěn)定性。16位恒流器件VCC耐壓并不高,和輸出恒流端口耐壓是不一樣的,在這里增加一顆電阻非常重要,后面還會(huì)介紹結(jié)合PCB設(shè)計(jì),分開供電的方式避免波峰值沖擊。
在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)需要確定輸出電流值,CYT62726第23管腳是為方便設(shè)置電流而設(shè)計(jì),外設(shè)電阻選擇按前章節(jié)公式計(jì)算,也可以按下表選取,參考設(shè)計(jì)910Ω大概在20mA電流值。PCB板級(jí)設(shè)計(jì)電阻要緊貼近IC管腳23與1之間,減小這兩個(gè)管腳PCB板級(jí)電阻會(huì)提高參考恒流精度。
CYT62726是兼容性16位恒流器件,在串行16位數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)中,采用多片級(jí)聯(lián)方式,CLK、LE、OE是并行傳送結(jié)構(gòu),在數(shù)據(jù)傳遞中需要增加74HC245來提高驅(qū)動(dòng)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(jì)設(shè)計(jì)可以采用經(jīng)過74HC245,也可以不經(jīng)過74HC245,因?yàn)閿?shù)據(jù)串行傳送有足夠的驅(qū)動(dòng)能力。
㈡ 靜態(tài)LED顯示屏設(shè)計(jì)參考
靜態(tài)驅(qū)動(dòng)方式是有利于LED壽命的設(shè)計(jì),隨著驅(qū)動(dòng)IC成本不斷降低,越來越多的采用靜態(tài)設(shè)計(jì)方式,靜態(tài)是針對掃描屏設(shè)計(jì)方式而言的,CYT62726輸出端口只單獨(dú)連接1顆或1串LED,數(shù)據(jù)傳送針對單個(gè)像素點(diǎn)驅(qū)動(dòng),IC使用數(shù)量最多的一種設(shè)計(jì)。靜態(tài)設(shè)計(jì)比較能發(fā)揮LED性能,驅(qū)動(dòng)電流值是LED正常工作值,有利于LED最佳使用壽命。
在靜態(tài)屏幕設(shè)計(jì)中,多片CYT62726級(jí)聯(lián)方式,CLK、LE、OE是并行傳送結(jié)構(gòu),在數(shù)據(jù)傳遞中需要增加74HC245來提高驅(qū)動(dòng)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(jì)設(shè)計(jì)可以采用經(jīng)過74HC245,也可以不經(jīng)過74HC245,因?yàn)閿?shù)據(jù)串行傳送有足夠的驅(qū)動(dòng)能力。
㈢ 1/4掃描應(yīng)用參考設(shè)計(jì)
1/4掃描設(shè)計(jì)方式也是LED屏幕采用較多的設(shè)計(jì)方式之一。主要是不需要太高LED亮度的產(chǎn)品設(shè)計(jì),比如室內(nèi)屏;不需要太高灰階等級(jí)的屏幕,比如多用于數(shù)字圖形顯示的地方。
1/4掃描設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、時(shí)鐘、鎖存、使能傳送方式是和靜態(tài)設(shè)計(jì)一樣的,為了提高刷新率,傳送數(shù)據(jù)量會(huì)增加數(shù)倍。
1/4掃描需要增加B0-B3掃描選通線,在每幀單位時(shí)間內(nèi),B0-B3會(huì)按次序選通一次,在單位時(shí)間1S鐘內(nèi)B0-B3分別占用(1/4)S時(shí)間。
每當(dāng)B0-B3被選通,其中被選通點(diǎn)亮的LED數(shù)據(jù)被移位到該像素,并鎖存和使能(執(zhí)行顯示)。
CYT62726的16個(gè)端口驅(qū)動(dòng)其中B0-B3選通線中共4顆LED,相對應(yīng)4個(gè)單一顏色像素點(diǎn),IC驅(qū)動(dòng)電流是4顆LED電流的總和。
CYT62726的16個(gè)端口電流是統(tǒng)一設(shè)定的,為了保持白平衡R’G’B分別采用3顆CYT62726設(shè)計(jì)。選通訊號(hào)是由控制器送出的,驅(qū)動(dòng)PMOS打開和關(guān)閉B0-B3選通線,PMOS驅(qū)動(dòng)能力與選通線B0-B3連接LED數(shù)量有關(guān)系,是整個(gè)選通線上LED電流總和,通常選擇4953,但是要注意MOS驅(qū)動(dòng)能力。
在1/4掃描設(shè)計(jì)中,CYT62726是多片級(jí)聯(lián)方式,CLK、LE、OE是并行傳送結(jié)構(gòu),在數(shù)據(jù)傳遞中需要增加74HC245來提高驅(qū)動(dòng)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(jì)設(shè)計(jì)可以采用經(jīng)過74HC245,也可以不經(jīng)過74HC245,因?yàn)閿?shù)據(jù)串行傳送有足夠的驅(qū)動(dòng)能力。
在1/4掃描設(shè)計(jì)中,一般驅(qū)動(dòng)電流較大,單顆紅色LED時(shí),需要串接電阻分壓,分擔(dān)芯片熱量。最好的辦法是兩顆紅色LED串接,提高亮度降低驅(qū)動(dòng)電流,但是需要和設(shè)計(jì)面板顯示結(jié)構(gòu)相結(jié)合。
㈣ 1/8掃描單雙色屏幕參考設(shè)計(jì)
1/8掃描設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)應(yīng)用在不需要太高灰階等級(jí)的單雙色屏幕,比如多用于數(shù)字圖形顯示,車站、碼頭、銀行匯率牌,條形字符屏幕。1/8掃描相對于靜態(tài)顯示CYT62726使用量減少了8倍,降低設(shè)計(jì)成本是采用掃描設(shè)計(jì)方式的主要原因。
1/8掃描設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、時(shí)鐘、鎖存、使能傳送方式是和靜態(tài)設(shè)計(jì)是一樣的,為了提高刷新率,傳送數(shù)據(jù)量會(huì)增加數(shù)倍。顯示灰階度降低可以降低數(shù)據(jù)傳送量,這能是采用掃描方式設(shè)計(jì)的原因之一。
1/8掃描需要增加A0-A2掃描選通線,A0-A2譯碼訊號(hào)是控制器送出的,在1/8掃描要增加74HC138譯碼,74HV138是3/8譯碼器,在每幀單位時(shí)間內(nèi),B0-B7會(huì)按次序選通一次,在單位時(shí)間1S鐘內(nèi)B0-B7分別占用(1/8)S時(shí)間。
每當(dāng)B0-B7被選通,其中被選通點(diǎn)亮的LED數(shù)據(jù)被移位到該像素,并鎖存和使能(執(zhí)行顯示)。
CYT62726的16個(gè)端口驅(qū)動(dòng)其中B0-B7選通線中共8顆LED,相對應(yīng)8個(gè)單一顏色像素點(diǎn),IC驅(qū)動(dòng)電流是8顆LED電流的總和。
74HC138選通訊號(hào)驅(qū)動(dòng)PMOS打開和關(guān)閉B0-B7選通線,PMOS驅(qū)動(dòng)能力與選通線B0-B7連接LED數(shù)量有關(guān)系,是整個(gè)選通線上LED電流總和,通常選擇4953,但是要注意實(shí)際驅(qū)動(dòng)能力。原理圖限于篇幅后面被省略,B0-B7選通線還可以向后級(jí)延伸。
在1/8掃描設(shè)計(jì)中,CYT62726是多片級(jí)聯(lián)方式,CLK、LE、OE是并行傳送結(jié)構(gòu),在數(shù)據(jù)傳遞中需要增加74HC245來提高驅(qū)動(dòng)能力,一般建議3-6片CYT62726設(shè)置1片74HC245,原理圖限于篇幅后面被省略,CYT62726級(jí)聯(lián)數(shù)量還可以向后級(jí)延伸設(shè)計(jì)。SD數(shù)據(jù)是串行傳遞方式,有足夠的驅(qū)動(dòng)能力,現(xiàn)有的屏幕設(shè)計(jì)多是經(jīng)過74HC245,也可以不經(jīng)過74HC245,這樣可以減少SD數(shù)據(jù)延時(shí)時(shí)間。
因1/8掃描總的驅(qū)動(dòng)電流較大,在5V電源設(shè)計(jì)情況下,紅色LED正向電壓較低,需要增加電阻分擔(dān)CYT62726功耗。若同時(shí)串接2顆紅色LED就不需要設(shè)置電阻。藍(lán)、綠色也不需要增加電阻。其它設(shè)計(jì)方式請注意功耗問題,因?qū)嶋H情況而定。
㈥ 恒流輸出精度及計(jì)算
16通道恒流是該芯片重要參數(shù)之一,它有幾個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)組成:恒流最低壓差;片間恒流誤差;VCC電壓調(diào)整率;負(fù)載調(diào)整率;溫度漂移。
1) 輸出恒流壓差希望越低越好,通常維持在0.6-1V之間,最好是低于0.6V。從上圖測試曲線可以看出,隨著輸出電流的增加,壓差也會(huì)增加。在有一種設(shè)計(jì)中很關(guān)鍵,例如2R屏設(shè)計(jì)中:
很多的屏幕是2R''''''''''''''''1G''''''''''''''''1B設(shè)計(jì)的,2顆紅色LED需要4V電壓才能正常點(diǎn)亮,假設(shè)驅(qū)動(dòng)IC需要1V壓差,那最低建立恒流電壓是5V,在5V電源供電情況下,遠(yuǎn)離電源端子地方有可能達(dá)不到5V最基本電壓值。屏幕出現(xiàn)偏色,輸出電流調(diào)整不到理想值,問題就是出在這里。
由此可以看出恒流壓差維持到0.6V是最合理的,部分IC為了降低成本,大幅度減小尺寸,是造成壓差高的主要原因。16通道恒流IC是線性恒流方式,壓差的形成是IC最主要的熱源之一,較低的壓差利于芯片散熱。
2) 片間恒流誤差±3%;片間誤差是恒流輸出重要的參數(shù)之一,我們通??吹綐?biāo)注片內(nèi)通道±1.5%,片間通道±3%恒流誤差,實(shí)際片內(nèi)誤差可以不予考慮,因?yàn)槲覀儾粫?huì)單獨(dú)使用1顆芯片,在LED屏幕設(shè)計(jì)主要考慮片間誤差。
3) 受VCC電壓變化恒流精度影響±0.07%/V;VCC電壓變化是會(huì)影響到輸出電流精度的,在PCB設(shè)計(jì)走線要考慮LED供電和IC供電分開,提高濾波效果,能達(dá)到很好的效果。
4) 負(fù)載調(diào)整率,負(fù)載端電壓影響的電流輸出特性,維持在±0.01%/V;負(fù)載電壓不同或波動(dòng),會(huì)影響恒流精度,雖然是很小。解決的辦法是盡量加寬PCB供電走線。
按照下面表格選取合適的寬度和銅厚:
5) 溫度恒流漂移0.0005%/℃。環(huán)境溫度和芯片發(fā)熱也會(huì)影響到輸出恒流精度,30℃上升到70℃大概會(huì)有2%誤差,也相當(dāng)重要。
㈦ 輸出電流計(jì)算
通常會(huì)給出一張表格,標(biāo)注隨電流輸出的電阻設(shè)定曲線,在IC內(nèi)部是一個(gè)電流鏡與實(shí)際輸出電流成一定的比例,因各家設(shè)計(jì)而有所不同,設(shè)計(jì)大多類似。表格只是指示輸出電流曲線,并不能準(zhǔn)確的確定具體電阻阻值,最好是套用下面公式可以計(jì)算輸出電流值:
Vref 為23管腳輸出電壓,Vref 維持在1.2V左右。例如:輸出電流設(shè)定在20mA,電阻值在910 左右,即:
大概電流在20mA左右,公式計(jì)算誤差電流維持在±5%以內(nèi)。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)碾娐吩O(shè)計(jì)需要精確測量,經(jīng)確認(rèn)后的電流,保持±1%電阻值誤差,批量中電流精度維持在±3%以內(nèi)。
四. 芯片測試
㈠ 驅(qū)動(dòng)IC耐壓需求
屏幕驅(qū)動(dòng)芯片耐壓是很重要的,一般屏幕雖說供電只有5V,可是顯示內(nèi)容變化劇烈,因此而產(chǎn)生的電壓峰峰值(Vp-p)遠(yuǎn)比我們想象的要高。開關(guān)電源本身就有峰值電壓,與選擇電源有很大的關(guān)系,但是客戶允許的售價(jià)限制我們的電源選擇水平,這里告訴大家開關(guān)電源是其中因數(shù)之一。對減小紋波,屏幕PCB布線也非常關(guān)鍵,這是個(gè)很赫手的問題,需要有專門的PCB 工程師。屏幕電源分布供電情況,也是重要的因數(shù)。
受上述因數(shù)影響,電壓峰峰值(Vp-p)計(jì)算是復(fù)雜的,從應(yīng)用角度實(shí)測,靜態(tài)屏幕通常大約在7-9V之間。掃描屏幕大概在10-13V之間,掃描屏幕電壓峰峰值升高和掃描屏幕開關(guān)速度提高有密切關(guān)系,傳輸速率提升,提高LED開關(guān)速度,同時(shí)也提升電壓波動(dòng)變化率,電壓峰峰值也會(huì)提高。
前面講過最開始是采用74HC595設(shè)計(jì)屏幕,后來發(fā)現(xiàn)耐壓只有9V(5V低壓工藝)設(shè)計(jì)的74HC595會(huì)因此損壞,分析認(rèn)為是電壓峰峰值所致,在屏幕的發(fā)展過程中不斷的提高輸出端口的耐壓,徹底的解決了這個(gè)問題。這些年有部門公司設(shè)計(jì)16通道IC,采用了耐壓9V的設(shè)計(jì),在部分屏幕使用沒有問題(多是靜態(tài)屏幕),可是有些公司的LED屏幕上使用損壞率很高(大多是掃描屏幕或PCB設(shè)計(jì)差異),問題源于此。
近年來部分公司設(shè)計(jì)出網(wǎng)格裝的屏幕,這種長距離細(xì)線徑供電方式,電壓峰峰值(Vp-p)尤為突出,部分波峰電壓高達(dá)15V以上,致使多款屏幕驅(qū)動(dòng)芯片在網(wǎng)格屏幕上,顯露出耐壓不足情況。16通道恒流驅(qū)動(dòng)器還會(huì)用到屏幕以外的LED裝飾領(lǐng)域,比如護(hù)欄管等,設(shè)計(jì)供電電壓在12V以上,這些設(shè)計(jì)電壓峰峰值(Vp-p)也會(huì)高達(dá)15V左右,甚至更高。因此驅(qū)動(dòng)芯片輸出端口耐壓是非常重要的參數(shù)。
㈡ 耐壓能力測試
既然是重要的參數(shù),那就給出簡易可行的測試方式。隨機(jī)抽取CYT62726共3pcs芯片,測試芯片其中一個(gè)端口,芯片給予正常供電,是關(guān)閉狀態(tài)。CYT62726規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)是耐壓17V,17V是一定能給予客戶保證的耐壓。
測試按照一定的步驟,從5V供電不斷的提高到17V,漏電在6nA以內(nèi),對端口串接的LED做直觀判斷,LED看不到亮度。繼續(xù)增加電壓到24V,IC仍然可以承受,隨著電壓增加端口漏電也隨之增加,超過0.5uA時(shí)LED有機(jī)會(huì)看到亮度,25V以上IC會(huì)損壞?!?/p>
結(jié)果:經(jīng)測試端口加載17V電壓都在10nA以內(nèi),結(jié)果是滿意的??捎^察到LED亮度點(diǎn)亮電流在1uA,小于0.5uA電流可視為沒有漏電。紅色數(shù)據(jù)表示到了芯片的極限,工作已經(jīng)不能正常。
㈢ IC可靠性測試
驅(qū)動(dòng)芯片可靠性測試是復(fù)雜的,也是很重要的,它不僅要對芯片設(shè)計(jì)做出分析,還要對封裝載體的可靠度評(píng)估,對屏幕驅(qū)動(dòng)芯片,屬于功率器件發(fā)熱量很大,可靠性測試至關(guān)重要。
下面是一般性測試結(jié)果,主要是對封裝的可靠性做出評(píng)估。
五. LED屏幕控制
㈠ 系統(tǒng)
國內(nèi)控制系統(tǒng)發(fā)展比較成熟,主要分兩種方式,一種是基于以太網(wǎng)絡(luò)方式,千兆網(wǎng)卡分發(fā)數(shù)據(jù),分控制器分配數(shù)據(jù)到LED顯示單元板,應(yīng)該是未來主流應(yīng)用方式。第二種是從顯卡DVI讀取視屏數(shù)據(jù),壓縮再通過數(shù)據(jù)卡發(fā)送出去,也是網(wǎng)絡(luò)方式,與網(wǎng)絡(luò)區(qū)別在于這里是串行數(shù)據(jù)格式,終端的單元板數(shù)據(jù)分割基本都是一樣。
讀取DVI數(shù)據(jù)用的最為普遍,采用信號(hào)包復(fù)用技術(shù)同步傳送顯示數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù),高效率的灰度分割算法,這里可以同時(shí)讀取到幀、行頻同步。主要由兩部分組成:采樣數(shù)據(jù)發(fā)送卡和現(xiàn)場分控器。通過大規(guī)模邏輯及其他組件,實(shí)時(shí)同步采集計(jì)算機(jī)輸出的顯示數(shù)據(jù),通過高速緩存、格式轉(zhuǎn)換后,由大容量傳輸通道傳送到LED顯示屏現(xiàn)場,最終轉(zhuǎn)換成LED掃描控制信號(hào),在LED顯示屏上實(shí)現(xiàn)高清晰的視頻、圖片、文本等節(jié)目內(nèi)容的顯示。
從電腦的DVI接口采集高清晰顯示數(shù)據(jù),輸出差分信號(hào)。DVI接口高速輸出的顯示信號(hào)是串行灰度的數(shù)據(jù),24位色數(shù)據(jù),每個(gè)顏色的權(quán)值數(shù)據(jù)為8位,灰度等級(jí)為256級(jí)。LED顯示屏上的灰度實(shí)現(xiàn),是通過控制每一個(gè)LED的點(diǎn)亮?xí)r間PWM來實(shí)現(xiàn)的,為了更高效的實(shí)現(xiàn)不同的灰度,屏幕每個(gè)權(quán)值獨(dú)立顯示的方式,即控制整個(gè)屏幕分別顯示1~8個(gè)權(quán)值的亮度。整個(gè)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換過程由,通過權(quán)值分離-緩存-分區(qū)提取-數(shù)據(jù)重整等一系列過程,最終得到LED顯示屏的掃描數(shù)據(jù)。
LED屏幕灰度燈具按256級(jí)灰度(8位)計(jì)算,8位權(quán)值數(shù)據(jù)由高到低依次為D7(128權(quán)值),D6(64權(quán)值)……DO(1權(quán)值)。設(shè)置合適的輸出顯示屏的串行時(shí)鐘。提高并行輸出的RGB數(shù)據(jù)信號(hào)組,即可提高顯示屏面積并滿足實(shí)際高清顯示效果。對于不同的節(jié)目源、不同的顯示屏體,需要經(jīng)過不同數(shù)值的伽馬校正來獲得更符合人眼視覺的顯示效果(視敏函數(shù)),得到更清晰的圖像。
DVI接口送過來的同步視頻信號(hào)數(shù)據(jù)量大,數(shù)據(jù)發(fā)送卡會(huì)將數(shù)據(jù)壓縮,借助網(wǎng)絡(luò)成熟芯片發(fā)送??紤]到控制器與LED屏幕的實(shí)際距離,采用網(wǎng)線差分或光纖長距離傳輸。 LED顯示屏由多個(gè)顯示模組組合而成,顯示接口一般由以下幾個(gè)信號(hào)組成:串行數(shù)據(jù);多組紅、綠、藍(lán)信號(hào);并行時(shí)鐘;并行鎖存;并行使能;行編碼信號(hào)(掃描信號(hào))等,一般最多16行掃描。
LED顯示屏為實(shí)現(xiàn)大面積顯示,屏幕面積一般較大,而顯示屏的控制數(shù)據(jù)一般都是串行傳送,控制線都非常長且容易收到干擾,在大面積情況下可以保證穩(wěn)定傳輸?shù)男盘?hào)頻率有限。如果增加系統(tǒng)的控制面積,一般方法有:1)提高顯示屏控制信號(hào)的時(shí)鐘頻率,但這種提高是有限的;2)降低刷新頻率,刷新頻率降低必將影響顯示穩(wěn)定度,效果很差;3)多個(gè)控制器同時(shí)處理,增加掃描控制器必然增加成本。
控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)是復(fù)雜的,在此不詳細(xì)闡述,對于LED屏幕廠家而言,多是硬件連接。控制系統(tǒng)是由專業(yè)的公司提供,比如:杰賽、靈星雨、德普達(dá)等著名的LED控制系統(tǒng)公司。
㈡ 系統(tǒng)組件
系統(tǒng)組件這里作為參考,并非完全都是這些。通常還是滿足客戶的需求,定制項(xiàng)目內(nèi)容等。對于屏幕的類型,視距像素密度有很大的關(guān)系,這里會(huì)影響到成本,材料的選配是價(jià)格成本的主要因數(shù),還有保修年限等。
㈢ 工期時(shí)間
僅供參考:依照顯示屏的具體工程量,預(yù)計(jì)室外顯示屏工程的全部工期需要45天左右,時(shí)間包含采購加工時(shí)間約32天并有交叉重疊。
安裝現(xiàn)場的勘察(3天):由施工技術(shù)人員到達(dá)工程安裝現(xiàn)場,進(jìn)行現(xiàn)場的實(shí)地勘察。確定顯示屏體的安裝位置和環(huán)境;確定安裝控制主機(jī)的機(jī)房位置及環(huán)境;測量控制信號(hào)、數(shù)據(jù)信號(hào)的實(shí)際傳輸距離;設(shè)計(jì)傳輸信號(hào)線的布線位置。
系統(tǒng)布線(7天):施工人員依照技術(shù)人員勘察之后的設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行通訊線纜的敷設(shè):清理布設(shè)路線;(含必要的挖掘、打孔等)埋設(shè)線管、穿線;安裝線材連接件。
屏體框架的制作(15天):施工人員依照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員提供的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行框架的施工,鋼架的制作;鋼架的安裝;屏體外裝飾材料的施工;屏體內(nèi)部供電系統(tǒng)的引線。
屏體的安裝(5天):框架安裝結(jié)束后,進(jìn)行屏體的安裝,箱體的安裝、固定;箱體的連接;信號(hào)線的連接;配電箱的安裝;電源線的連接;控制網(wǎng)絡(luò)的架設(shè)。
系統(tǒng)的調(diào)試(5天):供電系統(tǒng)的檢測;顯示系統(tǒng)的檢測、調(diào)試;網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的調(diào)試;多媒體系統(tǒng)的調(diào)試。
六. LED屏幕的未來
本篇著重描述了LED屏幕設(shè)計(jì)現(xiàn)狀,為《LED屏幕設(shè)計(jì)及發(fā)展趨勢(上)》篇部分,發(fā)展趨勢設(shè)計(jì)會(huì)在(下)篇重點(diǎn)闡述。為了迎合新技術(shù)面世,(下)篇會(huì)延后幾月發(fā)表,在此先闡述LED屏幕未來主要幾個(gè)方向點(diǎn)。
㈠ 控制系統(tǒng)發(fā)展
控制系統(tǒng)是LED屏幕重要的組成部分,也是技術(shù)核心所在。多年來我國一直占據(jù)主導(dǎo)性的地位,涌現(xiàn)出不少優(yōu)秀的控制系統(tǒng)企業(yè),為我國LED產(chǎn)業(yè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)??刂葡到y(tǒng)占據(jù)國際市場主導(dǎo)地位,也與我國意識(shí)形態(tài)有關(guān)系,例如國內(nèi)一直不把軟體當(dāng)成本、利潤計(jì)算,銷售只計(jì)算控制器硬件成本,低廉的價(jià)格,贏取了市場,國際性的公司不愿意這么勤勞,阻礙了投資興趣和市場準(zhǔn)入。
存在的問題也有,利潤直接影響投入熱情。比如創(chuàng)新性不夠,新技術(shù)的擴(kuò)展速度緩慢。還有在控制系統(tǒng)的開發(fā)時(shí),創(chuàng)新沒有很好的和集成電路設(shè)計(jì)公司協(xié)作,也是技術(shù)更新緩慢的主要原因。
LED屏幕企業(yè)嘗試新品設(shè)計(jì),不是很積極,想設(shè)計(jì)成熟一步到位,但是都不愿意何來的成熟呢?特備是大公司要積極的試用新技術(shù),推陳出新是未來占據(jù)LED產(chǎn)業(yè)的主要?jiǎng)恿Α,F(xiàn)在屏幕生產(chǎn)看起來大家都差不多,沒什么創(chuàng)新點(diǎn),利潤不斷下滑。
控制系統(tǒng)發(fā)展方面,軟體會(huì)更多的替代硬體,提升智能化水平,同時(shí)降低硬件設(shè)計(jì)成本。電腦飛速發(fā)展本應(yīng)該大幅提升LED屏幕控制水平,但是我們固執(zhí)的消費(fèi)者卻讓他多年沒有改變,這也和控制器設(shè)計(jì)者不愿意降低控制系統(tǒng)售價(jià)有關(guān)系,軟件化推進(jìn)速度緩慢。系統(tǒng)軟件化是大趨勢,誰能提高系統(tǒng)軟件化速度,誰就能占據(jù)LED屏幕控制的核心領(lǐng)域。但是占據(jù)屏幕控制核心,不等于會(huì)給你帶來核心利益,未來必定要有系統(tǒng)提供商出現(xiàn),才可以徹底改變格局。
系統(tǒng)提供商是指,IC設(shè)計(jì)公司直接向市場提供控制系統(tǒng),不能把控制系統(tǒng)作為獲利點(diǎn)。例如,我們的LED屏幕IC領(lǐng)導(dǎo)者聚積公司,每年均有推出屏幕驅(qū)動(dòng)IC,可是一直能銷售還是老產(chǎn)品,難道說這多芯片設(shè)計(jì)的不好嗎?實(shí)際決策層應(yīng)該意思到這是控制技術(shù)的缺失,僅就IC設(shè)計(jì)創(chuàng)新沒有控制技術(shù)結(jié)合,不能被客戶順利采用。雖然控制技術(shù)與IC設(shè)計(jì)合作是一種辦法,顯然控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)者不愿意更多的去硬件化。IC設(shè)計(jì)創(chuàng)意和控制技術(shù)的創(chuàng)意不在一個(gè)團(tuán)隊(duì)指揮,LED屏幕發(fā)展受到極大的限制。
高通公司在網(wǎng)站公布了很詳細(xì)的手機(jī)設(shè)計(jì)案例,抱怨大陸公司不能向歐美企業(yè)那樣靈活應(yīng)用。高通可曾想山寨廠家根本就沒有安排能讀懂案例的人員。假設(shè)MTK只提供芯片,不提供軟件,山寨手機(jī)市場會(huì)有嗎?我說的不一定對,大家可理解LED控制系統(tǒng)未來的走向。
㈡ 驅(qū)動(dòng)芯片發(fā)展
前面講過目前普遍采用的16通道驅(qū)動(dòng)芯片,是在74HC595基礎(chǔ)上發(fā)展而來,幾十年來都沒有創(chuàng)新,這是不正常的。落伍的傳輸方式,阻礙LED屏幕創(chuàng)新,屏幕市場中國有絕對的話語權(quán),必將誕生新的數(shù)據(jù)傳輸方式,革命性的改變現(xiàn)有數(shù)據(jù)傳輸格局。
隨著世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展,需求量提升,要求也會(huì)越來越高,特別是清晰度要大幅提升。大尺寸顯示壯觀的視屏播放,已經(jīng)失去了它的魅力,什么時(shí)候在廣場上也有電視機(jī)那樣清晰?LED有理由設(shè)計(jì)的比LCD(液晶)更清晰,可以看看有LED衍生品OLED。
LED與傳統(tǒng)的顯示最大的區(qū)別是沒有余輝。CRT(顯像管)電子槍掃描,熒光粉有余輝。LCD液晶屏內(nèi)部形成電容,能保持一定的顯示時(shí)間。R’G’B顏色的LED是完全沒有的,因此驅(qū)動(dòng)IC內(nèi)置PWM是必須的。
集成電路設(shè)計(jì)要與LED屏幕市場共存,意識(shí)形態(tài)也很重要,有好的技術(shù),還要了解大陸公司思想,未來IC設(shè)計(jì)一定是大陸的企業(yè)取勝。供貨渠道、交貨時(shí)間、賬期、支持力度,外企還有不少的差距。從歷史發(fā)展來看,東芝公司本來市占率很高,但是渠道和系統(tǒng)配合上面,自我為中心,導(dǎo)致市場份額不斷減小。點(diǎn)晶公司一度也有很高的占有率,當(dāng)初引腳兼容問題,和移師大陸決策沒有把握好,失去了市場競爭力。
㈢ 屏幕制造發(fā)展
屏幕制造在我國已經(jīng)有了完整的產(chǎn)業(yè)鏈,分工明確。但是整合度還是不夠,質(zhì)量保證不是很完善,人工制造環(huán)節(jié)太多。未來還需要大幅度整合,特別是高質(zhì)量的單元板企業(yè),在高質(zhì)量環(huán)境下批量單元模組,規(guī)?;a(chǎn),然后再交給粗放式企業(yè)組裝,整體降低設(shè)計(jì)成本,提升LED屏幕質(zhì)量。
損壞率最高是LED,LED損壞主要是封裝、組裝過程環(huán)境得不到保證,未來控制芯片與LED芯片整合是方向。這不是一件小事,可能很難理解!
參考資料:
CYT62725 16通道80(mA)LED屏幕恒流驅(qū)動(dòng)器;主要針對1/8掃描,更多的驅(qū)動(dòng)LED數(shù)量,單雙色屏幕、護(hù)欄管等最佳的選擇。
CYT62726 16通道45(mA)LED屏幕恒流驅(qū)動(dòng)器;靜態(tài)屏和1/4掃描兼容性型號(hào)。
CYT62727 16通道45(mA)LED屏幕恒流驅(qū)動(dòng)器;主要針對靜態(tài)LED屏幕應(yīng)用,提高恒流精度。
CYT62728 16通道25(mA)LED屏幕恒流驅(qū)動(dòng)器;針對高刷新率,超大屏幕靜態(tài)屏幕應(yīng)用規(guī)格,OE寬度150nS寬度,有快速響應(yīng)灰度等級(jí)的能力。
CYT62729 8通道60(mA)LED屏幕、燈飾恒流驅(qū)動(dòng)器;針對高刷新率,兼容性8通道恒流,屏幕燈飾應(yīng)用規(guī)格,OE寬度150nS寬度,有快速響應(yīng)灰度等級(jí)的能力。