Dans le fonctionnement d'un écran LED couleur, le circuit intégré de commande reçoit les données d'affichage (provenant de la carte de réception, du processeur vidéo ou d'autres sources d'information) conformes au protocole, génère en interne des signaux PWM et des variations de courant, et ajuste l'affichage en niveaux de gris et autres paramètres pour allumer les LED. Le circuit intégré périphérique, composé du circuit intégré de commande, du circuit intégré logique et du transistor MOS, assure conjointement la fonction d'affichage et détermine le rendu visuel de l'écran.
Les puces de commande de LED peuvent être divisées en puces à usage général et en puces à usage spécifique.
La puce dite à usage général n'est pas spécialement conçue pour les LED, mais certaines puces logiques possèdent certaines fonctions logiques d'un écran d'affichage LED (comme un registre à décalage série-parallèle).
La puce spéciale désigne la puce de commande conçue spécifiquement pour l'affichage LED, en fonction des caractéristiques lumineuses de la LED. Une LED est un composant sensible au courant : à saturation, sa luminosité varie avec le courant, et non avec la tension à ses bornes. Par conséquent, l'une des principales caractéristiques de la puce dédiée est de fournir une source de courant constant. Cette source de courant constant garantit un fonctionnement stable de la LED et élimine le scintillement, condition essentielle à l'affichage d'images de haute qualité. Certaines puces spécialisées intègrent également des fonctions spécifiques pour répondre aux exigences de différents secteurs, telles que la détection de défauts LED, le contrôle du gain et la correction du courant.
Évolution des circuits intégrés de commande :
Dans les années 1990, les applications d'affichage LED étaient dominées par les couleurs monochromes et bicolores, et l'on utilisait des circuits intégrés de commande à tension constante. En 1997, la première puce de commande dédiée aux écrans LED, la 9701, est apparue en Chine. Capable de gérer une gamme de gris de 16 à 8192 niveaux, elle permettait un rendu WYSIWYG (tel quel tel élément est affiché) pour la vidéo. Par la suite, compte tenu des caractéristiques d'émission de lumière des LED, la commande à courant constant est devenue la solution privilégiée pour les écrans LED couleur, et les commandes à 16 canaux, plus intégrées, ont remplacé celles à 8 canaux. À la fin des années 1990, des entreprises comme Toshiba au Japon, Allegro et TI aux États-Unis ont successivement commercialisé des puces de commande à courant constant LED à 16 canaux. Aujourd'hui, afin de résoudre les problèmes de câblage sur circuit imprimé des écrans LED à petit pas, certains fabricants de circuits intégrés de commande proposent des puces de commande à courant constant LED à 48 canaux, hautement intégrées.
Indicateurs de performance du circuit intégré de commande :
Parmi les indicateurs de performance d'un écran LED, la fréquence de rafraîchissement, le niveau de gris et la netteté de l'image sont primordiaux. Cela exige une grande stabilité du courant entre les canaux du circuit intégré de commande de l'écran LED, un débit de communication élevé et une vitesse de réponse constante. Auparavant, la fréquence de rafraîchissement, le niveau de gris et le taux d'utilisation étaient des paramètres à concilier. Pour améliorer un ou deux de ces indicateurs, il fallait sacrifier les deux autres. C'est pourquoi, en pratique, il est souvent difficile pour les écrans LED d'offrir le meilleur des deux mondes. Soit la fréquence de rafraîchissement est insuffisante et des lignes noires apparaissent lors de prises de vue avec des appareils photo haute vitesse, soit le niveau de gris est insuffisant et la couleur et la luminosité sont incohérentes. Grâce aux progrès technologiques des fabricants de circuits intégrés de commande, ces trois problèmes majeurs ont été résolus.
Dans le domaine des écrans LED couleur, afin de garantir le confort visuel de l'utilisateur pendant une longue période, une faible luminosité et un niveau de gris élevé sont devenus des critères particulièrement importants pour tester les performances du circuit intégré de commande.
Date de publication : 9 octobre 2022