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湖南LED顯示屏技術設計發展趨勢

2020-06-28

        大屏幕一直是湖南LED顯示屏領域火熱發展的重要組成部分,是大型娛樂、體育賽事、廣場裝點主題顯示重要組成部分,從藍光LED誕生以來,一直保持高速發展態勢。在裝飾顯示市場LED將起到積極的作用,市場擴張明顯。中國是全球LED顯示屏生產大國,從LED芯片、驅動IC、控制器、屏幕制造等完全占據主導地位。

  LED屏幕現狀

  16位移位恒流IC的由來:雙色屏主要是以顯示文字為主,單片機掃描比較方便,由于LED數量的增加,為了節省O/I資源,采用74HC595移位掃描。為了更適合LED的應用在此基礎上整合了恒流電流設定功能,增加了電流驅動能力,更符合需求及成本需要又封裝出16位器件,被目前全彩屏廣泛采用。

  電流驅動能力不斷降低,早前TLC5940高達120mA單路驅動電流能力,后來TB62726、ST2221、MBI5026電流驅動能力都降低到80-90mA.目前基本上是采用45mA電流驅動能力,比如MBI5024和CYT62726.電流驅動能力降低,主要原因是LED器件發光強度越來越高,為了提升圖像質量,靜態屏幕設計越來越多采用,對驅動電流能力需求降低。從IC成本角度可以縮減芯片尺寸,從而降低成本,為此設計出25mA靜態屏幕驅動芯片CYT62727.

  目前全球有80%的LED大屏幕生產在中國大陸,普遍采用16通道恒流器件設計,短期內還會繼續延續,至少未來5年內不會消失,最主要的原因是配套控制技術成熟,產品已經系列化,除非系統控制技術和芯片設計有巨大的飛躍,成本進一步的降低,否則現狀不會改變。近年來,不少的公司不斷的推出新架構,都未來得到市場認可。LED屏幕最大的問題是通過控制技術改變LED的顏色一致性,新的技術沒有大的突破之前,對應用者吸引不大,購買意愿不強。

  在驅動應用技術上,色彩的矯正技術亟待解決的瓶頸,顯示屏衰減一致性問題突出,波長矯正和亮度矯正是下一個重點突破目標,首先是解決亮度一致性問題,再而是波長的一致性矯正。這是世界性難題,也是當前亟待解決的技術難題。

  控制技術的發展國內已經走在前列,存在的問題是在新的控制理念上停滯不前,原因是控制器廠家和IC設計廠家配合不暢,各自為政,驅動技術和控制技術不能很好的銜接,采用16通道兼容性設計發展成熟度高,新的控制技術推出很少,更談不上技術的革新。

    LED顯示屏繼續保持15%增長速度,技術日漸成熟。我國大型賽事工程不斷,帶動LED增長強勁。比如:奧運、世博、亞運會、上海迪斯尼、地鐵、高鐵等工程賽事。

  基本設計原理

  文字顯示屏,只要內容顯示清楚,有足夠的的亮度,基本上都會滿足客戶需要了。但是對于圖像顯示屏的顯示質量進行評價,問題就復雜得多。一般是主觀方式來評價顯示屏圖像顯示質量。所謂主觀方式評價,就是人為的方式評判,通過觀察圖像顯示質量做出評判。這樣。評價結果不僅與圖像本身顯示質量有關,而且與觀察者的主觀因素也有關系,很難說是公正和確切性的標準。盡管如此目前還是沒有很好的辦法,在沒有客觀的測量方式出現之前,主觀方式仍然是最有效、實用的方法。

  最大顯示色彩數

  顯示器的每個像素的顏色都是由RGB(紅、綠、藍)三種基色組成。低端的液晶顯示板,各個基色只能表現6位色,即26=64種顏色。通過簡單的計算,我們可以知道每個獨立像素可以表現的最大顏色數是64×64×64=262,144種顏色;高端液晶顯示板利用FRC技術則使得每個基色則可以表現8位色,即28=256種顏色,則像素能表現的最大顏色數為256×256×256=16,777,216種顏色。這種顯示板顯示的畫面色彩更豐富,層次感也好。目前市面上的液晶顯示器此兩種顯示板都有采用,大家可以留心一下。

  實際使用中,光強計算常常采用比較容易測繪的數據單位或變向使用。對于湖南LED顯示屏這種主動發光體一般采用CD/平方米作為發光強度單位,并配合觀察角度為輔助參數,其等效于屏體表面的照度單位勒克司;將此數值與屏體有效顯示面積相乘,得到整個屏體的在最佳視角上的發光強度,假設屏體中每個像素的發光強度在相應空間內恒定,則此數值可被認為也是整個屏體的光通量。一般室外LED顯示屏須達到4,000CD/平方米以上的亮度才可在日光下有比較理想的顯示效果。普通室內LED,最大亮度在700~2,000CD/平方米左右。

  單個LED的發光強度以CD為單位,同時配有視角參數,發光強度與LED的色彩沒有關系。單管的發光強度從幾個mCD到五千mCD不等。LED生產廠商所給出的發光強度指LED在20mA電流下點亮,最佳視角上及中心位置上發光強度最大的點。封裝LED時頂部透鏡的形狀和LED芯片距頂部透鏡的位置決定了LED視角和光強分布。一般來說相同的LED視角越大,最大發光強度越小,但在整個立體半球面上累計的光通量不變。

  當多個LED較緊密規則排放,其發光球面相互疊加,導致整個發光平面發光強度分布比較均勻。在計算顯示屏發光強度時,需根據LED視角和LED的排放密度,將廠商提供的最大點發光強度值乘以30%~90%不等,作為單管平均發光強度。


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