LED显示屏设计及技术发展趋势

2010-10-20 16:19:28来源: 互联网

  大屏幕一直是LED领域火热发展的重要组成部分,是大型娱乐、体育赛事、广场装点主题显示重要组成部分,从蓝光LED诞生以来,一直保持高速发展态势。在装饰显示市场LED将起到积极的作用,市场扩张明显。中国是全球LED显示屏生产大国,从LED芯片、驱动IC、控制器、屏幕制造等完全占据主导地位。

  LED屏幕现状

  16位移位恒流IC的由来:双色屏主要是以显示文字为主,单片机扫描比较方便,由于LED数量的增加,为了节省O/I资源,采用74HC595移位扫描。为了更适合LED的应用在此基础上整合了恒流电流设定功能,增加了电流驱动能力,更符合需求及成本需要又封装出16位器件,被目前全彩屏广泛采用。

  电流驱动能力不断降低,早前TLC5940高达120mA单路驱动电流能力,后来TB62726、ST2221、MBI5026电流驱动能力都降低到80-90mA。目前基本上是采用45mA电流驱动能力,比如MBI5024和CYT62726。电流驱动能力降低,主要原因是LED器件发光强度越来越高,为了提升图像质量,静态屏幕设计越来越多采用,对驱动电流能力需求降低。从IC成本角度可以缩减芯片尺寸,从而降低成本,为此设计出25mA静态屏幕驱动芯片 CYT62727。

  目前全球有80%的LED大屏幕生产在中国大陆,普遍采用16通道恒流器件设计,短期内还会继续延续,至少未来5年内不会消失,最主要的原因是配套控制技术成熟,产品已经系列化,除非系统控制技术和芯片设计有巨大的飞跃,成本进一步的降低,否则现状不会改变。近年来,不少的公司不断的推出新架构,都未来得到市场认可。LED屏幕最大的问题是通过控制技术改变LED的颜色一致性,新的技术没有大的突破之前,对应用者吸引不大,购买意愿不强。

  近几年,大陆芯片设计公司一定会替代性的占领LED显示屏市场,像士兰明芯稳居主流显示屏LED芯片供应商,分析原因有出色的品质保证外,良好的直销模式是赢得市场法宝。未来驱动IC也需要直销模式出现,当然质量也很重要。显示屏企业大多是大陆本土企业,和台系IC在分销账期和交货期上面信任度还需要进一步的改善。

  在驱动应用技术上,色彩的矫正技术亟待解决的瓶颈,显示屏衰减一致性问题突出,波长矫正和亮度矫正是下一个重点突破目标,首先是解决亮度一致性问题,再而是波长的一致性矫正。这是世界性难题,也是当前亟待解决的技术难题。

  控制技术的发展国内已经走在前列,存在的问题是在新的控制理念上停滞不前,原因是控制器厂家和IC设计厂家配合不畅,各自为政,驱动技术和控制技术不能很好的衔接,采用16通道兼容性设计发展成熟度高,新的控制技术推出很少,更谈不上技术的革新。举例:MBI5026设计LED屏幕长达十几年之久,到目前的MBI5024也只不过是减低电流,应对竞争激烈的价格而已,并没有技术上的突破。台湾聚积公司先后也推出了多款升级IC,并没有得到很好的应用,是控制技术的缺失造成的。在电脑技术飞速发展的今天,可以替代简化控制器的规模,但是技术的移植也需要IC设计厂家的支持,市场缺失控制技术和芯片驱动整合性的方案提供商。

  2009年LED显示行业国内市场规模超过300多亿,年产值过亿的企业有30多家,过千万100多家,大小有上千家企业从事显示制造行业。LED显示屏继续保持15%增长速度,技术日渐成熟。我国大型赛事工程不断,带动LED增长强劲。比如:奥运、世博、亚运会、上海迪斯尼、地铁、高铁等工程赛事。

  基本设计原理

  文字显示屏,只要内容显示清楚,有足够的的亮度,基本上都会满足客户需要了。但是对于图像显示屏的显示质量进行*价,问题就复杂得多。一般是主观方式来*价显示屏图像显示质量。所谓主观方式*价,就是人为的方式*判,通过观察图像显示质量做出*判。这样。*价结果不仅与图像本身显示质量有关,而且与观察者的主观因素也有关系,很难说是公正和确切性的标准。尽管如此目前还是没有很好的办法,在没有客观的测量方式出现之前,主观方式仍然是最有效、实用的方法。

  最大显示色彩数

  显示器的每个像素的颜色都是由RGB(红、绿、蓝)三种基色组成。低端的液晶显示板,各个基色只能表现6位色,即26=64种颜色。通过简单的计算,我们可以知道每个独立像素可以表现的最大颜色数是64×64×64=262,144种颜色;高端液晶显示板利用FRC技术则使得每个基色则可以表现 8位色,即28=256种颜色,则像素能表现的最大颜色数为256×256×256=16,777,216种颜色。这种显示板显示的画面色彩更丰富,层次感也好。目前市面上的液晶显示器此两种显示板都有采用,大家可以留心一下。

  实际使用中,光强计算常常采用比较容易测绘的数据单位或变向使用。对于LED显示屏这种主动发光体一般采用CD/平方米作为发光强度单位,并配合观察角度为辅助参数,其等效于屏体表面的照度单位勒克司;将此数值与屏体有效显示面积相乘,得到整个屏体的在最佳视角上的发光强度,假设屏体中每个像素的发光强度在相应空间内恒定,则此数值可被认为也是整个屏体的光通量。一般室外LED显示屏须达到4,000 CD/平方米以上的亮度才可在日光下有比较理想的显示效果。普通室内LED,最大亮度在700~2,000 CD/平方米左右。

  单个LED的发光强度以CD为单位,同时配有视角参数,发光强度与LED的色彩没有关系。单管的发光强度从几个mCD到五千mCD不等。LED生产厂商所给出的发光强度指LED在20mA电流下点亮,最佳视角上及中心位置上发光强度最大的点。封装LED时顶部透镜的形状和LED芯片距顶部透镜的位置决定了LED视角和光强分布。一般来说相同的LED视角越大,最大发光强度越小,但在整个立体半球面上累计的光通量不变。

  当多个LED较紧密规则排放,其发光球面相互叠加,导致整个发光平面发光强度分布比较均匀。在计算显示屏发光强度时,需根据LED视角和LED的排放密度,将厂商提供的最大点发光强度值乘以30%~90%不等,作为单管平均发光强度。

  一般LED的发光寿命很长,生产厂家一般都标明为100,000小时以上,这是在设定的最佳的条件下,实际还应注意LED的亮度衰减周期,亮度衰减周期与LED生产的材料工艺及生产厂商有很大关系,一般在经济条件许可的情况下应选用亮度衰减较缓慢的品牌。

  屏幕多采用直插型椭圆形LED,国内的封装技术大多可以满足屏幕设计需要。口碑比较好的LED有Cree或用士兰明芯、厦门三安等国内LED发光芯片封装。

  时序

  CYT62726内部是16位移位寄存器,多颗CYT62726串行数据移位,每个时钟周期CLK移送1位数据SDI,串行数据输入驱动器开/关控制。施密特缓冲输入。当其中数据“1”被写入到SDI的开关控制移位寄存器/时CLK的上升沿。

  CLK串行数据移位时钟。施密特缓冲输入。所有的数据/关控制的转变移位是由1位的最高位同步的CLK的上升沿,单路数据移位到SD在同一时间。CLK的上升沿输入获准后,持续100ns的上升沿。

  LE边沿触发锁存器。施密特缓冲输入。当前对应移位寄存器中数据,在此上升沿数据被锁存。

  OE所有输出空白。施密特缓冲输入。当OE是低电平时,所有恒流输出(OUT0~15)被执行。当OE=1,所有恒流输出控制的开关在数据控制数据/锁存状态。OE决定执行数据长度时间。


  

[1] [2] [3] [4]

关键字:LED  显示屏  设计

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/szds/2010/1020/article_2135.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
LED
显示屏
设计

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

站点相关: 电视相关 白色家电 数字家庭 PC互联网 数码影像 维修拆解 综合资讯 其他技术 技术产品 应用设计 论坛

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved