LED顯示屏的顯示質(zhì)量一向與恒流驅(qū)動(dòng)芯片息息相關(guān)，如鬼影、壞點(diǎn)十字架、低灰偏色、第一掃偏暗、高對(duì)比耦合等問(wèn)題，而行驅(qū)動(dòng)作為單純的掃描要求一直以來(lái)不太受重視。 隨著小間距的發(fā)展，LED顯示屏同樣對(duì)行驅(qū)動(dòng)提出了更高的要求，從單純的P-MOSFET實(shí)現(xiàn)行切換，到集成度更高、功能更強(qiáng)的多功能行驅(qū)動(dòng)。而行驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)及選型同樣面臨上鬼影消除、燈珠反向電壓、短路毛毛蟲、開路十字架、燈珠VF值偏大、高對(duì)比耦合六大挑戰(zhàn)。

　上 鬼 影

　　THE GHOST

　　在掃描屏進(jìn)行切換時(shí)，由于PMOS管開關(guān)的打開和關(guān)閉以及行線寄生電容Cr上的電荷泄放需要一段時(shí)間，因此在下一行掃VLED與OUT開啟瞬間，上一行掃VLED的未釋放的電荷有了導(dǎo)通路徑。Row(n)打開時(shí)，行寄生電容Cr充電到VCC電位。切換到Row(n+1)時(shí)，Cr與OUT之間形成電位差，電荷通過(guò)燈珠進(jìn)行泄放，產(chǎn)生LED隱亮。

　　所以在換行時(shí)刻需要對(duì)Cr上的電荷進(jìn)行提前泄放，通常集成消隱功能的行管，通過(guò)加入下拉電路在進(jìn)行切換時(shí)，將寄生電容Cr的電荷快速泄放。下拉電位即消隱電壓VH設(shè)置的越低，寄生電容上的電荷泄放的也就越快，消除上鬼影的效果也就越好，通常VH<VCC－1V即可消除上鬼影。

　　燈珠反向電壓

　　REVERSE VOLTAGE

　　燈珠的反向沖擊電壓很大程度上影響著燈珠的使用壽命，因反壓造成的壞點(diǎn)一直是LED顯示屏特別是小間距的痛點(diǎn)。

　　在輸出通道關(guān)閉時(shí)，因寄生電感的續(xù)流作用，會(huì)對(duì)通道處的寄生電容持續(xù)充電，形成很高的電壓毛刺。此時(shí)與行管輸出形成加載在燈珠上的反向電壓，所以行管的消隱電壓同時(shí)影響著燈珠的反向電壓。恒流輸出通道處電壓固定的情況下，行管的消隱電壓越高，其燈珠的反向電壓就越小。通常燈珠標(biāo)稱反向電壓為5V，實(shí)際經(jīng)過(guò)廠商的測(cè)試，反壓在1.4V以下可以大幅度減少因反壓導(dǎo)致的壞點(diǎn)，所以針對(duì)燈珠反壓?jiǎn)栴}消隱電壓不能過(guò)低，一般不低于VCC-2V。

　　短路毛毛蟲

　　SHORT CIRCUIT CATERPILLAR

　　當(dāng)LED短路時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一列長(zhǎng)亮現(xiàn)象，一般稱為短路毛毛蟲。當(dāng)中間LED燈珠短路時(shí)，同列的LED燈珠在掃描到該行時(shí)會(huì)形成如下圖所示通路，在VLED到A點(diǎn)之間如果壓差大于LED燈珠點(diǎn)亮值，則會(huì)形成一列常亮毛毛蟲。

短路毛毛蟲與開路十字架最大區(qū)別在于短路毛毛蟲只要屏幕處于掃描狀態(tài)，不管LED燈珠是否顯示圖像，都會(huì)顯現(xiàn)，而開路毛毛蟲只有在開路燈珠被點(diǎn)亮的時(shí)候才會(huì)出現(xiàn)開路十字架問(wèn)題。通常通過(guò)提高行管消隱電壓，使之壓差小于LED正向電壓VF，即VLED-VHVCC-1.4V就能徹底解決短路毛毛蟲問(wèn)題。當(dāng)VCC-2V

　　開路十字架

　　OPEN ROAD CROSS

　　在掃描屏中當(dāng)出現(xiàn)燈珠開路，該點(diǎn)被點(diǎn)亮?xí)r，通道OUT1電壓被拉低到0.5V以下。若掃描行電位消隱電壓VH為3.5V，則會(huì)對(duì)該列燈珠形成導(dǎo)通通路，形成開路毛毛蟲。

當(dāng)出現(xiàn)燈珠開路，通道OUT1電壓被拉低到0.5V以下甚至0V，并通過(guò)寄生電容C1、C2影響到列寄生電容Cr，當(dāng)Cr電位被拉低時(shí)，與開路燈珠同一行的LED出現(xiàn)隱亮。

　　將消隱行管的消隱電壓調(diào)低可有效解決開路十字架問(wèn)題即消隱電壓VH<1.4V。業(yè)內(nèi)某些行管同樣利用可調(diào)消隱電壓的方式，將消隱電壓調(diào)低至1.4V以下來(lái)解決開路十字架，但這樣會(huì)帶來(lái)LED反壓增大加速LED燈珠損壞及短路毛毛蟲。

　　燈珠VF值偏大

　　BEAD VF VALUE IS TOO HIGH

　　由于燈珠VF值偏大而導(dǎo)致的列常亮同樣也是困擾用戶應(yīng)用的問(wèn)題。通常綠燈標(biāo)稱正向電壓VF為2.4~3.4V，通常情況下綠燈陽(yáng)極、陰極壓差1.8V就能使之點(diǎn)亮，而行管的消隱電壓VH過(guò)高便會(huì)導(dǎo)致列常亮。

　　以燈珠正向電壓VF1=3.4V為列，當(dāng)掃描至次燈珠時(shí)VOUT和VLED1同時(shí)打開，

　　通道端電壓：VOUT=VLED1-VF1

　　該列的其他行燈珠兩端電壓：V△=VH-VOUT=VH-VLED1+VF1

　　若V△>1.8V便可能會(huì)導(dǎo)致列常亮，即VH-VLED1+VF1>1.8V其中VLED=VCC(行管壓降忽略)，故VH>VCC-1.6V便不利于解決燈珠VF值偏大引起的列常亮問(wèn)題。

　　高對(duì)比耦合

　　HIGH CONTRAST COUPLING

　　高對(duì)比耦合指在低亮的背景下，疊加高亮畫面，低亮畫面與高亮畫面同行的區(qū)域出現(xiàn)偏色、偏暗現(xiàn)象， 如圖9所示虛線處為疊加高亮畫面。高對(duì)比耦合現(xiàn)象為列通道通過(guò)行管相互干擾造成，通過(guò)設(shè)計(jì)鉗位電壓的方式即放電結(jié)束后保持在某一電平，從而調(diào)低行管消隱電壓，即可一定程度改善高對(duì)比耦合。但此設(shè)計(jì)方法會(huì)帶來(lái)短路列偏暗、低灰偏紅、燈珠VF值偏大等問(wèn)題。從行驅(qū)動(dòng)角度來(lái)改善高對(duì)比耦合可通過(guò)調(diào)低消隱電壓，但會(huì)帶來(lái)燈珠反壓偏大，短路毛毛蟲問(wèn)題。

　　行管消隱電壓選擇

　　LINE BLANKING VOLTAGE

　　綜上可知，行管消隱電壓的選擇面臨上述六大問(wèn)題的挑戰(zhàn)，且分別存在一定的挑戰(zhàn)，消隱電壓不能過(guò)高或過(guò)低。通常開路十字架由恒流驅(qū)動(dòng)偵測(cè)消除，因?yàn)檫^(guò)低的消隱電壓會(huì)降低燈珠長(zhǎng)期使用的可靠性。下表總結(jié)了各種情況下消隱電壓合適的范圍。

　　因此綜合處理各種應(yīng)用問(wèn)題，消隱電壓在3V~3.4V(VCC=5V)是一個(gè)比較合理的選擇?？蓾M足用戶各類掃描模組設(shè)計(jì)需求，從而合理解決多種應(yīng)用問(wèn)題。

　　未來(lái)，美亞迪光電將持續(xù)探索，深諳行業(yè)市場(chǎng)，以創(chuàng)新的圖像處理技術(shù)，打造出更多優(yōu)質(zhì)范本，引領(lǐng)圖像視覺產(chǎn)業(yè)發(fā)展新風(fēng)向。