[基础入门] 用“芯”开启LED显示新时代

随着科技的发展和技术的逐渐完善，人们对高清晰度显示的需求越来越大，更小的间距、更逼真的画面呈现质量，成为LED显示技术不断追求的方向。目前，中国LED显示产业正在迎来跨越式发展，尤其是以Micro-LED技术为代表的新一代显示技术异军突起，LED屏正在迎来小间距和微间距时代。

Micro LED显示屏凭借自发光、高亮度、高刷新、无缝拼接、以及近距离观看画质佳等诸多优势，在多种显示屏中脱颖而出获得市场青睐。随着LED显示屏点间距的缩小，作为LED显示屏的大脑及神经末梢，Micro-LED驱动芯片及控制系统迎来了新的机遇与挑战。

（图片来源于网络）

LED显示屏随着点间距的缩小，意味着在单位面积内的像素密度增高，单位面积内LED芯片数量增多，会造成行管与列管在显示主板上的密度增加。在传统方案中开关功能、定电流功能、逻辑运算功能、图像缓冲区等功能需要由不同的IC各司所职，共同作用于LED显示屏，因而不同功能的线路层层堆叠，必然会导致PCB 布线更加拥挤，纷繁的线路导致故障风险点增加，从而影响显示屏可靠性。因此，为了精简板卡的布线设计，进一步提高稳定性，驱动IC需要更高集成度。

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在节能减排的国家政策引导下，LED显示屏在应用范围不断扩展的进程中，节能成为LED显示屏无法忽视的重要问题。而随着点间距缩小，单位面积上LED显控系统的功耗上升明显。点间距的微缩化与低功耗是否如同“鱼与熊掌”不可兼得？

目前主流的节能方案是使用共阴极的方案替代传统的共阳极方案，共阴驱动是指单颗LED像素负极连接，正极驱动，据统计共阴方案比共阳方案节能约 20~30%。此外，驱动IC作为LED显示屏的重要组成部分，其性能的高低是影响功耗大小的重要因素。通过驱动IC的优化设计，降低工作电压和工作电流，或者使用动态节能技术，或者采用高集成驱动方案从而降低IC功耗，进一步降低系统功耗，也是LED系统节能的一种方式。

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随着 LED 显示屏点间距的缩小，LED 屏的像素密度越来越高，为了维持单位面积的最高亮度，不得不降低 LED 灯珠的驱动电流。同时，为了能够在有限的面积上布下更多的像素，PCB 走线等也不得不减小线宽。这些都会导致 LED芯片对于PWM 信号响应的线性度变差。这意味着，在不同的 PWM 信号下，得到的发光强度不再符合线性关系，从而导致 LED 屏在不同灰阶下呈现出不同的 mura 形态，以往仅靠单层校正就可以保证不同灰阶均匀性的前提被打破，出现高亮均匀中低灰不均匀的情况。这就要求控制系统需要全灰阶校正，可以在不同的灰阶，分别对 LED 显示屏进行校正，再通过内部的自适应校正处理算法。

传统的LED系统显示屏上播放的内容来源于视频源，视频源的视频信号先进入发送卡/发送盒，通过控制器完成视频解码、数据切分、格式转换等一系列的数据处理后，输出给接收卡。接收卡将数据分发至显示屏上面的驱动芯片，通过控制显示屏上面的驱动IC工作状态，完成每一颗LED灯的亮暗与颜色，从而在箱体的LED阵列上显示出图像。

由于发送卡与接收卡之间依靠多条网线连接，接收卡与LED模组之间依靠多条排线连接，因此处理节点较多，导致了LED系统链路复杂，很难变得简单易用；同时，传统的LED系统，通过网线级联的方式，导致布线的难度和美观程度都大大受到影响。LED显示屏能否像液晶电视一样链路简单，即插即用，一直是LED系统拓展应用进程中的拦路虎。

综上所述，在Mini/Mirco LED对单颗驱动IC的要求越来越高的背景下，IC 集成化、高性能与节能成为未来显示技术发展的大趋势。在市场与行业需求的阵阵呼声中，行业内能否有一种解决方案一键解决上述所有问题？小间距LED显示屏何时能够以更加轻巧精简的姿态应用于千行百业？纷繁复杂的板卡设计何时才能退出历史舞台？或许，颠覆就在眼前。

之前提到小间距LED屏发展面临的IC集成化、高性能以及节能等挑战。本篇将以淳中一体化方案为核心，详细介绍为何“一颗芯片”足以颠覆整个行业传统，这颗极具变革意义的芯片如何引爆行业认知。从此，LED显示新时代乘风而来。

淳中科技全球首发强势推出“Coollights 寒烁”LED “ALL IN ONE”一体化芯片——行扫+恒流源+逻辑三合一驱动芯片，通过高集成一体化芯片提质增效，为行业带来LED显示的颠覆性创新芯片解决方案。下面就为大家详细介绍淳中一体化方案的具体优势。

芯片采用LVDS高速级联方案，接口环通，可多芯片级联、多单元板级联，精简布线，完美避开复杂布线的雷区，简单的信号链路大大提升了稳定性和可靠性；

一体化架构清晰简洁，有效降低PCB设计和制造成本。箱体之间，仅需简单级联即可，无其他复杂信号，大大降低了安装拆卸难度，那些成百上千根让人眼花缭乱又数不清的网线，再也不会成为技术实施人员需要面对的痛苦场景。

与传统的LED显示控制系统相比，淳中科技一体化芯片“一”颗芯片，解决“多个”传统现实问题，仅需一颗芯片即可完成传统驱动的恒流驱动IC、行驱动IC、及接收卡逻辑控制功能。无论是外置发送卡，还是外挂接收卡，从此可以退出历史舞台；

单颗芯片驱动能力更强，单板芯片用量更少，内置帧存、Gamma 表、逐点校正RAM，很好地避免了点间距缩小导致的单位面积内LED芯片数量增多以及行管列管密度增加的问题，大大促使LED产品设计方案更加简单；

一体化芯片不仅能够支撑更高的性能——单颗芯片驱动40x45像素的共阴极RGB LED阵列，还保持了更轻巧迷你的形态——芯片尺寸仅 9.15mmx9.15mm，轻松应对 0.5mm 间距的 LED屏。

芯片采用共阴驱动方案，精准分配电压，可以节省因富余电压带来的热损失。RGB三色LED电源独立供电，可通过I2C调整LED 电源电压，进一步降低功耗。同时，恒流源最低压降降至100mV，大大减少了恒流源上的功耗；

内置45路40mΩ超低阻抗行扫描，进一步降低行扫描功耗；

通过多个维度的功耗控制，大幅降低小间距 LED 显示屏的高功耗，据检测在实际应用中，P0.9 1000nit 单箱体功率仅36W，1500nit 单箱体功率仅48W。

高性能支撑原生画质

采用独特数模混合技术，仅用100MHz时钟，即可实现60Hz x 64(S-PWM) 刷新率下的21-bit灰度控制；

支持全灰阶校正，可以在不同的灰阶，分别对 LED 显示屏进行校正，再通过内部的自适应校正处理算法，为每一级灰阶的专属校正系数，从而保证 LED 显示屏在任一灰阶的均匀性，为显示屏提供了更加精细的灰度表现。

发送卡的视频数据实时转发，不需要帧缓存，LED显示真正做到“零”延时；

视频数据直接写入扫描缓存区，没有接收卡的处理转换。

本次淳中科技推出的Coollights 寒烁”LED一体化芯片，着眼于LED显示业态蓬勃发展的时代背景，落脚于行业痛点并付诸实际行动，以领先科技冲破屏障、颠覆传统，科技创芯引领行业新秩序。淳中科技将始终积极响应国家科技战略，坚持自主研发道路，不断加大投入显示控制系统核心部件芯片的研发力度，以打造安全可靠的产品和解决方案为使命，为行业的健康可持续发展贡献自己的一份力量。