led顯視屏的發(fā)展

發(fā)光二極管(LED)顯示屏，具有亮度高、圖像清晰、色彩鮮艷、驅(qū)動(dòng)電壓低、功耗小、耐震動(dòng)、使用壽命長 和價(jià)格低廉等優(yōu)勢。隨著高亮度藍(lán)、綠LED的開發(fā)和計(jì)算機(jī)視頻控制技術(shù)的突破，全彩色戶外LED顯示屏的制造和應(yīng)用 ...

發(fā)光二極管(LED)顯示屏，具有亮度高、圖像清晰、色彩鮮艷、驅(qū)動(dòng)電壓低、功耗小、耐震動(dòng)、使用壽命長 和價(jià)格低廉等優(yōu)勢。隨著高亮度藍(lán)、綠LED的開發(fā)和計(jì)算機(jī)視頻控制技術(shù)的突破，全彩色戶外LED顯示屏的制造和應(yīng)用也有了很大發(fā)展，目前，全彩LED被公認(rèn)為是最有前途的顯示器，已經(jīng)廣泛用于金融、證券、交通、體育場館等傳媒領(lǐng)域，成為信息顯示的重要傳媒之一。 

　　全彩LED顯示屏市場正在逐步擴(kuò)大，業(yè)界對顯示屏成本降低、規(guī)?；a(chǎn)的要求越發(fā)強(qiáng)烈。因此研發(fā)全彩LED顯示控制模塊通用芯片，不僅能在價(jià)格競爭上取得優(yōu)勢，大大降低產(chǎn)品成本，減化生產(chǎn)調(diào)試過程，而且將是我國LED顯示屏產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展的必由之路。目前，TOSHIBA、BARCO、SONY、LIGHTHOUSE、MITSUBISHI等國外的電子廠商都在投入巨資不斷創(chuàng)新技術(shù)，研究新型全彩LED模塊控制芯片，以及13bits彩色灰度處理技術(shù)等；而國內(nèi)卻沒有廠商生產(chǎn)全彩LED產(chǎn)品。 

技術(shù)特點(diǎn)及其基本組成 

LED真彩屏系統(tǒng)由視頻轉(zhuǎn)換及處理，視頻控制，信息傳輸及顯示控制四部分組成。 

1. 視頻轉(zhuǎn)換及處理 

　　各種不同的視頻信號經(jīng)過各自的處理通路，按設(shè)定的要求，轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的形式，再經(jīng)過選定的DVI信號處理后，以DVI格式輸出至視頻控制部分。 

2. 視頻控制 

　　視頻DVI信號及計(jì)算機(jī)DVI信號經(jīng)各處的D到 D轉(zhuǎn)換，及F i- F o（先進(jìn)先出）存儲(chǔ)及復(fù)雜的編碼過程后，形成符合德賽LED顯示系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的資料系統(tǒng)。然后在KET電路控制下，以某種語言顏色的電平為基準(zhǔn)，將兩種圖像合二為一。實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)圖像對視頻的疊加（over lay）。以上轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)、處理等過程均為充分利用視頻及計(jì)算機(jī)信號反饋時(shí)間是真正意義的同步顯示，而不會(huì)有停頓。因?yàn)闆]有對信號進(jìn)行壓縮處理，信號內(nèi)容沒有損失，故顯示的畫面逼真、自然、層次感豐富。 

3. 信息傳輸 

　　為了便于傳輸，信號將被處理成高頻串行的數(shù)字信號，經(jīng)同軸電纜或光纖系統(tǒng)進(jìn)行傳輸，并將還原后的串行信號送至顯示屏，處理分配后控制各自的LED顯示控制單元。 

4. 顯示控制 

　　顯示控制模塊是整個(gè)系統(tǒng)很關(guān)鍵的一部分，該模塊的質(zhì)量和性能決定了顯示畫面的質(zhì)量及效果。人眼對顏色的感覺與光的譜線分布沒有直接的聯(lián)系，即人眼只能分辨顏色的三種變化：亮度、色調(diào)和飽和度?，F(xiàn)代色度學(xué)采用CIE所規(guī)定的顏色測量原理、資料和計(jì)算方法，即我們所熟悉的CIE 1931色度圖。 

　　依據(jù)CIE色度圖，我們采用對LED 進(jìn)行恒流階梯式驅(qū)動(dòng)方式，并且實(shí)現(xiàn)對每個(gè)像素進(jìn)行控制和采用特殊的工藝，保證LED 全彩顯示屏在不同的條件下實(shí)現(xiàn)最佳的色彩顯示，使亮度、色調(diào)和飽和度相匹配。 

框架圖分析 

　　顯示控制模塊電路如下頁框架圖所示。 

　　按信號處理的前后過程，我們對框架圖進(jìn)行簡單說明： 

　　1．輸入信號組成：R、G、B各8 bits數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，8 bits地址傳送信號，H同步，V同步，像素時(shí)鐘，芯片時(shí)鐘。Flash ROM寫入用I2C總線，通過片選信號，可一次寫入256片。 

　　2．輸入信號首先進(jìn)入緩沖器，然后R、G、B數(shù)據(jù)信號進(jìn)入高速SRAM，8位地址信號進(jìn)入控制單元，控制單元根據(jù)地址控制SRAM讀進(jìn)相應(yīng)顯示部分的數(shù)據(jù)。H、V、時(shí)鐘三組位置信號進(jìn)入同步處理單元進(jìn)行處理。 

　　3．控制單元從SRAM中取出數(shù)據(jù)作為GAMMA表（Flash ROM）的地址，從中取出校正后的8位數(shù)據(jù)送至下一級：顏色校正及增加單元。Flash ROM中的GAMMA校正表是根據(jù)人眼特性編制的亮度對應(yīng)表。 

　　4．顏色校正及增加單元由矩陣運(yùn)算及顏色校正數(shù)據(jù)表（Flash ROM）組成。其中顏色校正表存有該顯示模塊通過逐點(diǎn)光學(xué)測量得出的各點(diǎn)校正數(shù)。矩陣運(yùn)算部分作用是將R、G、B輸入信號和校正表系數(shù)進(jìn)行函數(shù)運(yùn)算。運(yùn)算結(jié)果即由R、G、B各8 bits轉(zhuǎn)換成R、G、B各13bits。 

　　5．13bits數(shù)據(jù)信號經(jīng)低速緩沖SRAM做時(shí)序調(diào)整后送入數(shù)據(jù)分配單元。 

　　6．?dāng)?shù)據(jù)分配單元按每列16pixels寬的方法將48×32pixel順序排列的數(shù)據(jù)信號分為3列串行信號進(jìn)入驅(qū)動(dòng)級數(shù)據(jù)重組部分。 

　　7．驅(qū)動(dòng)級數(shù)據(jù)重組部分把數(shù)據(jù)信號和顯示所需要的使能信號（Enable），鎖存信號（Latch）和時(shí)鐘信號（CLK）進(jìn)行同步處理后送出。 

重要功能和結(jié)論 

　　全彩LED顯示模塊控制芯片解決的主要問題是集成GAMMA校正，逐點(diǎn)顏色校正，13 bits技術(shù)等功能，使在其前端的信號輸入及后端的驅(qū)動(dòng)顯示部分得以簡化和標(biāo)準(zhǔn)化，降低成本，提高系統(tǒng)的可靠性。 

　　全彩LED顯示模塊控制芯片的出色功能在于：單芯片可控制全彩48×32像素點(diǎn)，可逐點(diǎn)（pixel）調(diào)節(jié)亮度，從而可以使采購廠商放寬LED在亮度和顏色的要求，LED采購的成本也隨之降低，圖像的顏色一致性也大大得到了提高（信號通道采用顏色倍增技術(shù)，從8 bits增至13 bits使圖像的顏色等級大大增加，特別在低亮度區(qū)可使圖像再現(xiàn)），而GAMMA校正則使LED顯示屏所進(jìn)行的亮度變換更符合人眼的生理特點(diǎn)。 

　　該芯片在100pins以內(nèi)，輸入時(shí)鐘速度可高達(dá)40MHz以上，輸出信號速度在24MHz以上，速度快，集成度高，不僅具有簡單的電路結(jié)構(gòu)，而且所需的控制資源也很少，必將在大屏幕全彩LED顯示屏中得到廣泛的應(yīng)用。