Displaykvaliteten på LED-skærme har altid været tæt forbundet med den konstante aktuelle driver-chip, der adresserer problemer som spøgelser, døde pixel-kors, lavt gråtonefarveskift, mørk første scanning og højkontrastkobling. Vandret drev, som et simpelt scanningskrav, har traditionelt fået mindre opmærksomhed. Med udviklingen af LED-skærme med mindre tonehøjde stilles der højere krav til horisontale drev, der udvikler sig fra simple P-MOSFET'er til horisontal skift til mere integrerede og kraftfulde multi-funktionelle horisontale drivere. Designet og udvælgelsen af horisontale drivere står også over for seks store udfordringer: eliminering af spøgelsesbilleder, omvendt spænding af LED-chips, kortslutningsproblemer,-åbne kredsløb, alt for høje VF-værdier for LED-chips og højkontrastkobling.
Ghost Shadow
Når der skiftes mellem scanningsskærme, på grund af den tid, der kræves for PMOS-transistoromskifterne til at tænde og slukke, og for at ladningen spredes på rækkeliniernes parasitære kapacitans Cr, har den uafladede ladning af VLED'en fra den forrige rækkescanning en ledende bane i det øjeblik, VLED'en og OUT-scanningen tændes for den næste række. Når Række(n) er tændt, oplades rækkens parasitiske kapacitans Cr til VCC-potentialet. Når der skiftes til Row(n+1), dannes der en potentialforskel mellem Cr og OUT, og ladningen aflades gennem LED'en, hvilket frembringer et svagt LED-lys.
Derfor skal opladningen på Cr-kondensatoren aflades på forhånd ved linjebrudstiden. Normalt bruger den horisontale udgangstransistor med integreret blanking-funktion et pull-ned-kredsløb til hurtigt at aflade ladningen på den parasitære kapacitans Cr under skift. Jo lavere pull--down-potentialet, dvs. blanking-spændingen VH, er indstillet, jo hurtigere aflades ladningen på den parasitære kapacitans, og jo bedre er effekten af at eliminere øvre ghosting. Normalt er VH < VCC - 1V tilstrækkeligt til at eliminere øvre spøgelse.
LED omvendt spænding
Den omvendte overspænding af LED-chips påvirker deres levetid markant, og pixelfejl forårsaget af omvendt spænding har altid været et stort problem for LED-skærme, især dem med små-skærme.
Når udgangskanalen er slukket, oplader parasitinduktansens friløbsstrøm konstant den parasitære kapacitans ved kanalen, hvilket skaber en højspændingsspids. Denne spids, kombineret med den horisontale udgangstransistor (HIP), danner en omvendt spænding over LED-chippen. Derfor påvirker HIP'ens blanking-spænding også LED-chippens omvendte spænding. Med en fast spænding ved den konstante strømudgangskanal, resulterer en højere HIP-slukningsspænding i en lavere omvendt spænding for LED-chippen. Mens LED-chips typisk har en nominel omvendt spænding på 5V, har producentens test vist, at en omvendt spænding under 1,4V betydeligt kan reducere pixelfejl forårsaget af omvendt spænding. Derfor bør blankingspændingen ikke være for lav til at løse problemer med LED-chip omvendt spænding, generelt ikke lavere end VCC-2V.
Kort-larve
Når en LED er kortsluttet-, vises en række konstant lysende LED'er, almindeligvis kendt som en kortslutningslarve. Når den midterste LED er kortsluttet-, vil LED'erne i samme række danne en sti som vist i diagrammet nedenfor, når den scanner den række. Hvis spændingsforskellen mellem VLED og punkt A er større end LED'ens belysningsværdi, vil der dannes en række konstant tændte larver.
Den største forskel mellem en kort-kredsløbslarve og en åben-kredsløbslarve er, at en kort-kredsløbslarve vises, så længe skærmen er i scanningstilstand, uanset om LED-perlerne viser et billede, mens en åben-kredsløbslarve kun viser problemet med åbent kryds{{4}, når lysdioden med åbent kryds- lyser.{5}} Dette løses normalt ved at øge den horisontale udgangstransistorens blankingspænding, så spændingsforskellen er mindre end LED'ens fremadgående spænding VF, dvs. VLED - VH < VF. Typisk er fremadspændingen VF for røde LED-perler 1,6~2,4V, og for grønne og blå LED-perler er den 2,4~3,4V. Test viste, at en rød LED-perle kan tændes med 1,4V; tager derfor en rød LED-perle som eksempel, når VH > VCC - 1.4V, er kortslutningslarveproblemet fuldstændigt løst. Når VCC - 2V < VH < VCC - 1.4V, lyser kun én rød LED under kortslutningspunktet svagt-.
Åbningskors
Når en åben-kreds-LED vises på scanningsskærmen, og det punkt lyser, trækkes spændingen af kanal OUT1 ned til under 0,5V. Hvis slukningsspændingen VH for scanningsrækkepotentialet er 3,5V, vil der blive dannet en ledende bane for denne række af LED'er, hvilket skaber en åben-"larve"-effekt.
Når en LED er åben-kredsløb, trækkes spændingen af kanal OUT1 ned til under 0,5V eller endda 0V. Dette påvirker kolonnens parasitkapacitans Cr gennem parasitkapacitanserne C1 og C2. Når potentialet for Cr trækkes lavt, dæmpes LED'erne i samme række som den åbne-kredsløbs-LED.
Sænkning af blankingsspændingen for den horisontale udgangstransistor (outputtransistor) kan effektivt løse det åbne-kredsløbskrydsproblem, dvs. blankingspændingen VH < 1,4V. Nogle outputtransistorer i industrien bruger også justerbare blanking-spændinger til at sænke blanking-spændingen til under 1,4V for at løse det åbne-kredsløbskrydsproblem, men dette vil øge den omvendte spænding af LED'en, accelerere LED-skader og forårsage kortslutninger.
LED'ens VF-værdi er for høj.
Spørgsmålet om, at kolonner konstant lyser på grund af for høje VF-værdier i LED'er, er et andet problem, der plager brugerne. Typisk er den nominelle fremadspænding VF af en grøn LED 2,4~3,4V. Normalt er en spændingsforskel på 1,8V mellem anoden og katoden på den grønne LED tilstrækkelig til at tænde den. Imidlertid vil en for høj slukkespænding VH af den horisontale udgangstransistor få søjlen til at forblive konstant tændt.
Ved at tage en LED med en fremadgående spænding VF1=3.4V som en kolonne, når scanningen når den næste LED, tændes VOUT og VLED1 samtidigt. Kanalterminalspændingen er: VOUT=VLED1 - VF1. Spændingerne over de andre LED'er i den kolonne er: VΔ=VH - VOUT=VH - VLED1 + VF1. Hvis VΔ > 1,8V, kan det få søjlen til at forblive konstant tændt, dvs. VH - VLED1 + VF1 > 1,8V, hvor VLED=VCC (ignorerer det horisontale udgangstransistorspændingsfald). Derfor er VH > VCC - 1.6V ikke befordrende for at løse problemet med, at søjler forbliver konstant tændte på grund af for høje VF-værdier i LED'er.
Højkontrastkobling
Højkontrastkobling refererer til det fænomen, hvor et lyst billede overlejres på en baggrund med lav-lysstyrke, hvilket forårsager farveskift og mørkere i det område, hvor billederne med lav-lysstyrke og lysstyrke- er parallelle, som vist med den stiplede linje i billedet ovenfor, som repræsenterer det overlejrede lyse billede. Denne højkontrastkobling er forårsaget af interferens mellem søjlekanaler gennem de horisontale udgangstransistorer. Den kan afbødes til en vis grad ved at designe en klemspænding, holde den på et vist niveau efter afladning, og derved sænke den horisontale udgangstransistors blankingsspænding. Denne designmetode introducerer imidlertid problemer såsom mørkfarvning af kort-søjle, lave-grå områder, der ser rødlige ud, og for høje VF-værdier for LED'erne. Forbedring af højkontrastkobling fra det horisontale drevperspektiv kan opnås ved at sænke blankingspændingen, men dette resulterer i for høj omvendt spænding for LED'erne og "larve"-kortslutningsproblemet-.
Valg af horisontal udgangsblændingsspænding
Sammenfattende står valg af blankingspænding for den horisontale udgangstransistor (HIP) over for udfordringer relateret til de seks problemer nævnt ovenfor, hver med sine egne specifikke vanskeligheder. Blankespændingen må ikke være for høj eller for lav. Typisk fjernes det åbne-kredsløbs-kors af konstant strømdrevdetektion, da en alt for lav blanking-spænding reducerer den langsigtede-pålidelighed af LED'en. Tabellen nedenfor opsummerer det passende område af blanking spænding under forskellige forhold.
I betragtning af forskellige applikationsproblemer er en blankingspænding på 3V~3,4V (VCC=5V) derfor et rimeligt valg. Dette kan opfylde designkravene for forskellige scanningsmoduler og dermed rimeligt løse flere applikationsproblemer.
