最近几年，LED显示屏租赁市场的空间繁荣，带动着整个行业进入到一个高速增长的阶段。除了在户外被大量应用的广告屏、演艺屏、交通诱导屏等之外，应用于室内的LED显示屏也是一个潜力巨大的市场，其中包括室内监控大屏幕以及室内电子幕墙等。据有关机构的调查统计，2011年中国LED显示屏行业的产值已达到219亿元人民币，同比增长18%，据预计，2012-2015年中国LED显示屏行业仍将保持15-20%的增长速度。
但从技术层面来看，实际上，在过去10年左右的时间里，大多数厂商推出的LED显示屏在基本的系统架构上并没有太大的变化，只是针对某些技术指标作一定程度的改善和修正。同时，在高性能产品的普及推广上也相对滞后，虽然早在几年前市场上就已有带PWM(脉冲宽度调制)功能的显示屏驱动IC产品推出，且市场人士也均已认同PWM功能具有高刷新率、电流恒定等优势，但由于价格等因素，至今为止这类高性能显示屏驱动IC的市场份额仍旧不高，市场上应用量较大的还是以基本款居多(如聚积5024/26等)，高端产品主要应用在一些较为注重品质的LED屏租赁市场中。
带有PWM功能的高端驱动IC产品将成为推动市场发展的主力，
并且使LED屏幕的色彩更丰富，图像更细腻、流畅。xGAesmc
然而，伴随着目前LED显示屏市场的迅猛发展，越来越多的用户开始对LED显示屏提出了从视觉效果、传输方式、显示方式，到播放方式等一系列复杂的要求，这也使得LED显示屏产品面临一次全新的技术革新机遇，而作为整体显示屏系统的“大脑”——LED驱动IC将起到致关重要的作用。
加强行业合作突破技术瓶颈
LED显示屏和主板之间的数据传输一般采用的都是串行式数据传输方式(SPI)，再通过信号包复用技术同步传送显示数据和控制数据，但在刷新率和解析度提高的情况下，很容易造成资料传输的瓶颈，导致系统的不稳定。此外，在LED显示屏的屏幕面积较大时，控制线往往也非常长，容易受到电磁干扰，影响传输信号的质量。虽然近年来有些厂商引入了新的传输介质，但如何才能为用户提供真正性能优秀，且性价比较高的产品方案是困扰产业的一个重点问题。为此，部分厂商提出，LED显示屏的数据传输方式亟待需要从最底层的技术层面入手，寻找到一种创新的解决方案。
例如，目前一些驱动IC厂商尝试运用标准CMOS工艺技术装设高速的LVDS电路，使复杂的数字功能可以轻易集成到LVDS模拟电路上，将串行器及解串器集成在同一芯片内。LVDS传输技术拥有330mV的低压差分信号(250mVMINand450mVMAX)和快速过渡时间，可以让产品达到自100Mbps至超过1Gbps的高数据速率；同时，这种低电压摆幅和差分电路的输出模式还有效地减小了电磁干扰(EMI)，保证了信号传输的可靠性。
台湾茂达电子股份有限公司大中国市场开发处处长关兆炘xGAesmc
台湾茂达电子股份有限公司大中国市场开发处处长关兆炘表示：“茂达2002年在苏州成立开源集成电路有限公司，加大了对驱动IC的设计力度。目前茂达已经在LED显示屏驱动IC产品线中引入了LVDS技术，并且正在和一些行业领先的控制系统厂商合作，共同推动这一新技术在行业内的应用。但从现在的SPI传输方式转变为LVDS方式，需要从系统架构的底层开始作改变，包括IC本身架构的修改等，这些对于整个行业来讲将是一次重大的更新。未来时间，茂达的目标是让显示屏解析系统对数据所做的处理直接在单元板上进行，从而解决资料传输的瓶颈，新产品预计在2013年第四季推出。”
值得注意的是，LED显示屏的技术革新已牵涉到产业链的各个环节，包括驱动IC制作工艺的提升、控制系统的硬件化、控制软件的智能化开发等等，这些技术创新需要IC设计厂商、控制系统开发厂商、面板厂商，甚于包括终端用户等更为紧密地结合在一起，共同打破行业应用的“僵局”。特别是在控制系统的开发上，如何与IC设计公司更好地相互协作，提高LED屏的系统性能以及控制软件的智能化水平是当务之急。
而为了进一步促进IC设计与控制系统开发两者之间的结合，据了解，目前已有LED显示屏驱动IC的领导厂商通过并购、联合等多种形式，在控制系统开发领域展开了更深入的探索。例如，台湾聚积前几年投资锦鑫光电建立起了终端应用与IC设计的整合思维；另外，他们还在最近推出了一项名为“白金认证”的计划，旨在联合业内一批优秀的控制器厂商，将他们的控制器和聚积的芯片进行更好地搭配，从整体上为用户呈现高清晰度的显示效果。
本文下一页：色彩更丰富图像更细腻
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色彩更丰富图像更细腻
在客户端应用中，LED显示屏(动态扫描屏)最常见的问题就是——“残影”和“毛毛虫”现象。要解决“残影”，从IC半导体的角度来看，关键在于当完成前一行的动态扫描之后，如何在后一行扫描开始时尽快将能量释放掉，在这一方面，一般厂商大多都会采用接地电阻的方法。但也有部分驱动IC厂商将MOS管技术(MOSFET)应用在LED动态扫描屏中来克服这一问题。
关兆炘表示：“茂达有着多年丰富的MOS管技术开发经验，针对‘残影’问题，茂达推出了SPL5010 Gate 驱动IC，它将传统MOS管技术与译码器相结合，集成于一体，透过Gate驱动IC上的半导体制程达到同样的效果。另外，在列的方向上，LED显示屏通常会形成一个反串电流通路，导致‘毛毛虫’现象的发生，茂达通过驱动IC 将每一列上的电压由0伏升为5伏，来避免LED灯的反向导通，从而提升整体画面的质量。”
德州仪器(TI)业务发展经理李伟xGAesmc
同时，在影像画质上，LED显示屏的刷新率和灰度成为了用户越来越关注的两项指标，要求屏幕的色彩更丰富，图像更细腻、流畅。面对这一需求趋势，带有PWM功能的驱动IC显示出其强大的应用优势。德州仪器(TI) 业务发展经理李伟表示：“现在越来越多的室外和室内屏走到P4、P2 应用，采用高刷新率、高画质视频播放，为此TI进一步提高驱动芯片的电流精度、分辨率、刷新率，例如采用PWM技术，提高数据传输频率和灰度控制时钟频率，支持额外点校正和全局亮度调整，使得影像色彩更丰富，画质更逼真。”
而从市场面来看，今年上半年LED显示屏驱动IC的供货稍显紧张，但预计下半年的情况会步入正轨。随着近年来基本款驱动IC的价格逐年下降，单价已为原来的三分之一左右，厂商利润日益趋薄。为了提高利润率，预计主力厂商会加大力度推动带有PWM功能的高端产品，价格也会做出相应的调整。据悉，今年开始聚积科技带S-PWM功能的产品出现较明显的增长幅度，三月份的出货量已达9.5KK，虽然仅占聚积总体出货量的20%左右，但发展势头值得期待。
保证系统可靠性和节能效率
随着当前LED显示屏的像素点越来越高，从几百万像素点到三千万像素点，使得工程项目的难度加大，例如有的户外非扫描屏一次性需要16通道IC五百万片，再加上生产、控制器调试、安装等等，这些都对驱动IC的品质和厂商交货期提出了非常高的要求。
为了保证显示屏整体性能的可靠性，TI在驱动IC的设计上增加通道数，采用管脚高耐压技术，拓宽输入电压和LED端电压的支持范围，提高ESD防护性能，同时芯片内部具备IP容差团队评审，严格控制通道和通道之间的精度，以及片与片之间的精度，并且在产品上市前完成三轮产品验证(含和控制器厂商、终端实际验证对比测试)。李伟表示：“另外，我们还提供一系列高集成产品，如增加消‘鬼影’、待机能量节省、漏电流侦测、LED过压短路保护及侦测、高分辨率等功能模块，且管脚协议兼容，帮助客户节省设计成本，简化客户设计和验证的时间。”
而要降低LED显示屏的能耗，其中包括多方面的内容，从驱动IC来看，主要就是用低转折电压技术来达到节能的效果。例如TI通过降低供电电压和晶体管结电压，降低待机及工作芯片电流，增加漏电流侦测以及芯片能量节省模式(客户可轻松配置)等方法，实现绿色节能的目标。
此外，封装形式上，目前LED显示屏驱动IC多采用SSOP-1.0mm和SSOP-0.635mm这两种方式，但部分厂商较为看好QFN封装方式在这一领域内的应用前景。他们认为，虽然大部分人习惯于接受SOP封装方式，且目前阶段QFN加工工艺可能会为客户的后期维修带来不便，但从半导体制程来看，QFN方式为一种无引脚封装，呈正方形或矩形，体积小、重量轻，具有优良的电性能和散热性能，芯片的效率大幅提高，适合对尺寸、重量和性能都有要求的应用场合，因此，未来LED显示屏驱动IC的封装将会慢慢更多地采用QFN方式。
市场需求是技术创新的原动力。LED显示屏以其高亮度、色彩鲜艳、立体感强等优势赢得了越来越多市场人士的青睐，面对更为复杂的应用趋势，迫切需要LED显示屏技术从系统底层架构出发有更加多的创新性，其中包括驱动IC本身工艺的提升，以及控制系统的开发等等，特别是将驱动IC与控制系统两者之间紧密地结合在一起才是LED显示屏技术向前发展的根本所在。
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