Mini/Micro RGB LED的痛點(diǎn)與LED驅動(dòng)IC解決方案

　　痛點(diǎn)一  ，低集成度、分立式行列架構。

　　眾所周知， IC集成度的提高促進(jìn)了電子設備的智能化、微型化，并獲得了更高性能、更多功能、更少能耗等特征。手機從"板磚"式的摩托羅拉到今日的華Mate20，性能"天翻地覆"，重量和體積更是"日新月異"，元器件數量大幅減少，成本大幅降低，都是大幅度提高IC集成度的貢獻。

　　反觀(guān)當今通常的LED顯示屏，盡管像素間距已從數10mm發(fā)展到亞毫米的Mini LED時(shí)代，并且正向更小尺寸的Micro LED推進(jìn)。但在行和列驅動(dòng)IC方面，僅是在列驅動(dòng)中增加了存儲器和PWM及消鬼影等，而將行開(kāi)關(guān)的通道數量從2通道提升到8通道和消行鬼影等集成度小幅提高。為了降成本和解決PCB上元器件過(guò)密及布線(xiàn)難度，采用了大幅增加掃描行數這種有損性 能的方法來(lái)彌補。

　　但是，模組上過(guò)多的IC數量會(huì )產(chǎn)生以下幾種不良后果。

　　1、增加了模組PCB的電路設計和布線(xiàn)難度和PCB復雜度;

　　2、增加了BOM的混亂度;

　　3、增大貼片機的負荷，降低制造效率;

　　4、降低產(chǎn)品可靠度;

　　5、復雜的BOM增加了采購和庫存管理壓力和成本。

　　分立器件和高集成模組對比

　　為解決該痛點(diǎn)，日月成2015年7月發(fā)布SUM608X系列高集成行列一體式驅動(dòng)IC的首款產(chǎn)品。該產(chǎn)品是行業(yè)內第一顆高性能行列一體式512像素(單顆直接驅動(dòng)512顆全彩像素),可以使模組使用的行列驅動(dòng)IC減少約75%，即僅使用原分立方案25%左右的IC。同時(shí)，將BOM中行列IC品類(lèi)減少50%，數量減少75%。 SMT貼片量?jì)H為原方案的1/4。近4 年的市場(chǎng)應用, 已形成pitch=0.3mm以上共陽(yáng)和共陰兩大類(lèi),適合Micro LED/Mini LED/小間距LED等多種應用的系列驅動(dòng)產(chǎn)品。

　　痛點(diǎn)二，行線(xiàn)與列線(xiàn)干擾的異步控制。

　　LED像素是分別跨接在列線(xiàn)和行線(xiàn)之間的,行線(xiàn)和列線(xiàn)上存在的寄生電容電感等元件是影響LED顯示品質(zhì)的重要根源。通過(guò)對連接到LED正負端的行線(xiàn)和列線(xiàn)調節可以消除或減弱這些寄生元代的干擾和破壞,但調節卻不能實(shí)時(shí)完成，這是因為必須繞由"遙遠"的接收卡處理，既增加了調試難度，又間接地增加了成本，調節效能還得不到保證。

　　2015年7月上市的行列一體高集成驅動(dòng)IC-SUM608X系列，通過(guò)在IC內部集成列驅動(dòng)和行掃描以及相應的調節機制，解決了行列協(xié)同問(wèn)題，提升了LED顯示品質(zhì)，減少了調試難度，也降低使用和維護成本。

　　痛點(diǎn)三，過(guò)多的發(fā)熱量損害顯示品質(zhì)和產(chǎn)品可靠性。

　　顯示屏的無(wú)效功耗轉化的熱量導致LED結溫和屏內溫度升高，而高溫會(huì )嚴重損害顯示品質(zhì)和產(chǎn)品可靠性。

　　熱量主要來(lái)源于無(wú)效的功率損耗,包括過(guò)高的電壓以及電力浪費。且Mini或Micro LED的像素密度快速亦高倍率增加，使得熱量的傳導和消散更加困難和復雜, 更加速了溫度上升。例如P2.5和P0.9375，像素密度增長(cháng)就超過(guò)了7倍。

　　而LED的亮度和波長(cháng)對溫度又極其敏感，且壽命也隨著(zhù)溫度的升高迅速下降。

　　同時(shí)，7x24小時(shí)、夜間不斷電以及貼近屏體的應用越來(lái)越多，都對屏體的溫度提出更高要求。

　　日月成2016年推出的創(chuàng )新型IdleStop動(dòng)態(tài)節能技術(shù)，首創(chuàng )動(dòng)+黑+靜組合的三重節能驅動(dòng)技術(shù)，將LED顯示產(chǎn)品的節能效率提升到新高度。通過(guò)大幅減少無(wú)效功率， 不僅節省了能耗，更有效降低了發(fā)熱量，使LED顯示屏的溫度更低。

　　支持三重節能的驅動(dòng)IC有SUM2035、SUM2135、SUM2037、SUM2137、SUM6082DS、SUM6086、SUM6086M。

　　內含黑色低功耗和低拐點(diǎn)電壓靜態(tài)節能的雙重節能的驅動(dòng)IC有SUM2033、SUM2131、SUM2036、SUM2136、SUM6082L、SUM6082N、SUM6086L、SUM6086N。

　　痛點(diǎn)四，過(guò)多的模組I/O連接線(xiàn)，降低可靠性，增加EMI。

　　當前無(wú)論是軟連接還是硬連接的LED顯示模組，其輸入輸出的數據和控制等連接線(xiàn)多達20多根，若自帶校正數據存儲或故障偵測，模組還需額外增加更多根的連接線(xiàn)。

　　但是，連接線(xiàn)根數越多，則故障率越高，可靠性越低，EMC也越高，材料成本越高，制造效率越低，安裝維護越復雜。

　　日月成2015年推出智能模組管理IC-SUM6060，創(chuàng )新的收線(xiàn)功能，在使用校正數據存儲和偵測功能的條件下，仍可減少60%~70%的I/O連接線(xiàn)根數。該IC 內置模組故障偵測與報告、校正數據存儲、使用時(shí)間記錄以及用戶(hù)自定義存儲等先進(jìn)功能。

　　2018年9月又發(fā)布新一代模組智能管理和控制IC- SUM6062，讓I/O的根數更少, 具有更高的工作頻率 、更大的數據帶寬和更低的EMI，同時(shí)具備更智能的模組控制和管理功能。讓模組和箱體更簡(jiǎn)捷，更可靠，更智能，同時(shí)保留上代產(chǎn)品的全部功能。

　　痛點(diǎn)五，圖像品質(zhì)的“近視化”和真實(shí)化。

　　LED顯示屏是由"遠高亮"應用發(fā)展而來(lái)， 而當今的Mini或MicroLED顯示屏的需要則是更近、更柔和更真實(shí)還原自然色彩，顯示的圖像品質(zhì)要優(yōu)于LCD 和DLP，色彩與色域要超越IMAX的電影表現。

　　所以，Mini或Micro LED顯示屏在解決了LED自有的(鬼影、高反差等)顯示問(wèn)題后，還需解決近距離觀(guān)看和直接接近使用(近視化)的亮度體驗和細節觀(guān)賞等問(wèn)題。

　　日月成驅動(dòng)IC，提供高精度線(xiàn)性電流增益調節，為L(cháng)ED顯示屏提供精準的亮度和色坐標設定，并可實(shí)現寬范圍的亮度和色坐標選擇。寬亮域調節不損失灰度，同時(shí)提供16bit~10bit共7級灰階輸出供客戶(hù)選擇，以及最小150µA的精準微小恒流及其寬范圍的恒流驅動(dòng)輸出，為低亮度高灰階顯示提供驅動(dòng)保障。

　　相較于LCD和DLP顯示通常的8bit和需要努力爭取的 10bit和12bit灰度而言，對LED則輕松許多，眾所周知，LED是具有12bit~16bit這種高灰階bit優(yōu)勢的。所以，LCD等顯示方法因灰度等級不夠而不得不追求的諸如HDR等補償技巧在LED顯示上實(shí)現很容易。