Kualitas tampilan tampilan LED selalu terkait erat dengan chip driver arus konstan, mengatasi masalah seperti ghosting, garis bidik piksel mati, pergeseran warna skala abu-abu rendah, pemindaian pertama yang gelap, dan penggabungan kontras tinggi. Drive horizontal, sebagai persyaratan pemindaian sederhana, biasanya kurang mendapat perhatian. Dengan berkembangnya tampilan LED dengan pitch yang lebih kecil, tuntutan yang lebih tinggi ditempatkan pada penggerak horizontal, berkembang dari P-MOSFET sederhana untuk peralihan horizontal ke penggerak horizontal multi-fungsi yang lebih terintegrasi dan kuat. Desain dan pemilihan driver horizontal juga menghadapi enam tantangan utama: penghapusan ghosting, tegangan balik chip LED, masalah-hubungan pendek,-lintasan sirkuit terbuka, nilai VF chip LED yang terlalu tinggi, dan sambungan kontras yang tinggi.
Bayangan Hantu
Saat berpindah antar layar pemindaian, karena waktu yang diperlukan untuk menghidupkan dan mematikan transistor PMOS, dan untuk menghilangkan muatan pada kapasitansi parasit Cr dari garis baris, muatan VLED yang tidak habis dari pemindaian baris sebelumnya memiliki jalur konduktif pada saat VLED dan OUT dari pemindaian baris berikutnya dihidupkan. Ketika Baris(n) dihidupkan, kapasitansi parasit Cr dari baris tersebut dibebankan ke potensial VCC. Saat beralih ke Baris(n+1), beda potensial terbentuk antara Cr dan OUT, dan muatan dilepaskan melalui LED, menghasilkan lampu LED redup.
Oleh karena itu, muatan pada kapasitor Cr perlu dikosongkan terlebih dahulu pada waktu putusnya saluran. Biasanya, transistor keluaran horizontal dengan fungsi blanking terintegrasi menggunakan sirkuit tarik-down untuk melepaskan muatan kapasitansi parasit Cr dengan cepat selama peralihan. Semakin rendah potensial pull-down, yaitu tegangan blanking VH, yang diatur, semakin cepat muatan pada kapasitansi parasit dilepaskan, dan semakin baik pula efek menghilangkan ghosting atas. Biasanya, VH < VCC - 1V sudah cukup untuk menghilangkan ghosting bagian atas.
Tegangan balik LED
Tegangan lonjakan balik pada chip LED berdampak signifikan terhadap masa pakai chip tersebut, dan cacat piksel yang disebabkan oleh tegangan balik selalu menjadi perhatian utama pada tampilan LED, terutama tampilan-pitch kecil.
Ketika saluran keluaran mati, arus freewheeling induktansi parasit terus menerus mengisi kapasitansi parasit di saluran, menciptakan lonjakan tegangan tinggi. Lonjakan ini, dikombinasikan dengan transistor keluaran horizontal (HIP), membentuk tegangan balik pada chip LED. Oleh karena itu, tegangan blanking HIP juga mempengaruhi tegangan balik chip LED. Dengan tegangan tetap pada saluran keluaran arus konstan, tegangan pengosongan HIP yang lebih tinggi menghasilkan tegangan balik yang lebih rendah untuk chip LED. Meskipun chip LED biasanya memiliki tegangan balik nominal 5V, pengujian pabrikan menunjukkan bahwa tegangan balik di bawah 1,4V dapat secara signifikan mengurangi cacat piksel yang disebabkan oleh tegangan balik. Oleh karena itu, tegangan blanking tidak boleh terlalu rendah untuk mengatasi masalah tegangan balik chip LED, umumnya tidak lebih rendah dari VCC-2V.
Ulat-hubungan pendek
Bila sebuah LED mengalami hubungan pendek-, deretan LED yang terus menyala akan muncul, yang umumnya dikenal sebagai ulat-hubungan pendek. Ketika LED tengah dihubung pendek-, LED pada baris yang sama akan membentuk jalur seperti yang ditunjukkan pada diagram di bawah saat memindai baris tersebut. Jika beda tegangan antara VLED dan titik A lebih besar dari nilai iluminasi LED, maka akan terbentuk deretan ulat yang menyala terus-menerus.
Perbedaan terbesar antara-ulat hubung singkat dan-persilangan hubung singkat adalah bahwa-ulat hubung singkat akan muncul selama layar berada dalam mode pemindaian, terlepas dari apakah manik-manik LED menampilkan gambar, sedangkan-ulat sirkuit terbuka hanya menampilkan masalah-silang sirkuit terbuka ketika manik-manik LED-rangkai terbuka menyala. Hal ini biasanya diatasi dengan meningkatkan tegangan blanking transistor keluaran horizontal sehingga perbedaan tegangan lebih kecil dari tegangan maju LED VF, yaitu VLED - VH < VF. Biasanya, tegangan maju VF untuk manik-manik LED merah adalah 1,6~2,4V, dan untuk manik-manik LED hijau dan biru adalah 2,4~3,4V. Pengujian menunjukkan bahwa manik LED merah dapat menyala dengan 1.4V; oleh karena itu, dengan mengambil manik LED merah sebagai contoh, ketika VH > VCC - 1.4V, masalah ulat sirkuit pendek teratasi sepenuhnya. Saat VCC - 2V < VH < VCC - 1.4V, hanya satu LED merah di bawah titik hubung singkat yang menyala lemah.
Pembukaan Salib
Saat LED sirkuit terbuka-muncul di layar pemindaian dan titik tersebut menyala, tegangan saluran OUT1 diturunkan hingga di bawah 0,5V. Jika tegangan blanking VH dari potensi baris pemindaian adalah 3,5V, jalur konduktif akan terbentuk untuk baris LED tersebut, sehingga menciptakan efek sirkuit terbuka "ulat".
Saat LED dirangkai terbuka-, tegangan saluran OUT1 diturunkan hingga di bawah 0,5V atau bahkan 0V. Hal ini mempengaruhi kapasitansi parasit kolom Cr melalui kapasitansi parasit C1 dan C2. Ketika potensi Cr diturunkan menjadi rendah, LED pada baris yang sama dengan LED sirkuit terbuka akan meredup.
Menurunkan tegangan blanking pada transistor keluaran horizontal (transistor keluaran) dapat secara efektif mengatasi masalah silang rangkaian terbuka, yaitu tegangan blanking VH < 1,4V. Beberapa transistor keluaran di industri juga menggunakan tegangan blanking yang dapat disesuaikan untuk menurunkan tegangan blanking di bawah 1,4V untuk mengatasi masalah silang sirkuit terbuka, namun hal ini akan meningkatkan tegangan balik LED, mempercepat kerusakan LED, dan menyebabkan korsleting.
Nilai VF LED terlalu tinggi.
Masalah kolom yang terus menyala karena nilai VF yang terlalu tinggi pada LED adalah masalah lain yang mengganggu pengguna. Biasanya, tegangan maju nominal VF dari LED hijau adalah 2,4~3,4V. Biasanya, perbedaan tegangan 1,8V antara anoda dan katoda LED hijau sudah cukup untuk menyalakannya. Namun, tegangan blanking VH yang terlalu tinggi pada transistor keluaran horizontal akan menyebabkan kolom tetap menyala secara konstan.
Mengambil LED dengan tegangan maju VF1=3.4V sebagai kolom, saat pemindaian mencapai LED berikutnya, VOUT dan VLED1 menyala secara bersamaan. Tegangan terminal saluran adalah: VOUT=VLED1 - VF1. Tegangan pada LED lain dalam kolom tersebut adalah: VΔ=VH - VOUT=VH - VLED1 + VF1. Jika VΔ > 1,8V, hal ini dapat menyebabkan kolom tetap menyala, yaitu VH - VLED1 + VF1 > 1,8V, dengan VLED=VCC (mengabaikan penurunan tegangan transistor keluaran horizontal). Oleh karena itu, VH > VCC - 1.6V tidak kondusif untuk menyelesaikan masalah kolom yang terus menyala karena nilai VF yang terlalu tinggi pada LED.
Kopling kontras tinggi
Kopling kontras tinggi mengacu pada fenomena ketika gambar cerah ditumpangkan pada latar belakang-kecerahan rendah, menyebabkan pergeseran warna dan penggelapan di area di mana gambar dengan kecerahan-rendah dan cerah-kecerahan sejajar, seperti yang ditunjukkan oleh garis putus-putus pada gambar di atas, yang mewakili gambar cerah yang ditumpangkan. Kopling kontras tinggi ini disebabkan oleh interferensi antar saluran kolom melalui transistor keluaran horizontal. Hal ini dapat dikurangi sampai batas tertentu dengan merancang tegangan penjepit, mempertahankannya pada tingkat tertentu setelah pelepasan, sehingga menurunkan tegangan blanking transistor keluaran horizontal. Namun, metode desain ini menimbulkan masalah seperti-kolom sirkuit pendek menjadi gelap,-area abu-abu rendah tampak kemerahan, dan nilai VF yang terlalu tinggi untuk LED. Meningkatkan penggandengan kontras tinggi dari perspektif penggerak horizontal dapat dicapai dengan menurunkan tegangan blanking, namun hal ini mengakibatkan tegangan balik yang terlalu tinggi untuk LED dan masalah korsleting "ulat".
Pemilihan tegangan blanking keluaran horizontal
Singkatnya, pemilihan tegangan blanking untuk transistor keluaran horizontal (HIP) menghadapi tantangan terkait dengan enam masalah yang disebutkan di atas, yang masing-masing memiliki kesulitan tersendiri. Tegangan blanking tidak boleh terlalu tinggi atau terlalu rendah. Biasanya, garis bidik sirkuit terbuka dihilangkan dengan deteksi penggerak arus konstan, karena tegangan pengosongan yang terlalu rendah mengurangi keandalan LED dalam jangka panjang. Tabel di bawah ini merangkum kisaran tegangan blanking yang sesuai dalam berbagai kondisi.
Oleh karena itu, dengan mempertimbangkan berbagai masalah aplikasi, tegangan blanking 3V~3,4V (VCC=5V) adalah pilihan yang masuk akal. Hal ini dapat memenuhi persyaratan desain berbagai modul pemindaian dan dengan demikian memecahkan berbagai masalah aplikasi secara wajar.
