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用“芯”开启LED显示新时代(上)
编辑:雁枫 [ 2024-4-15 11:30:41 ] 淳中科技
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或许,颠覆就在眼前?

随着科技的发展和技术的逐渐完善,人们对高清晰度显示的需求越来越大,更小的间距、更逼真的画面呈现质量,成为LED显示技术不断追求的方向。目前,中国LED显示产业正在迎来跨越式发展,尤其是以Micro-LED技术为代表的新一代显示技术异军突起,LED屏正在迎来小间距和微间距时代。

作为信息显示载体和人机交互窗口,LED屏历经多年的技术创新迭代。如今,进入5G信息时代,LED显示技术应用范畴逐渐向小尺寸穿戴式显示、手机和平板电脑显示、电视显示、超大显示墙大屏应用、车载应用以及VR/AR/MR场景领域拓展,以Micro LED为代表的新型显示成为超高清视频、家庭影院、虚拟现实等产业的重要支撑。

Micro LED显示屏凭借自发光、高亮度、高刷新、无缝拼接、以及近距离观看画质佳等诸多优势,在多种显示屏中脱颖而出获得市场青睐。随着LED显示屏点间距的缩小,作为LED显示屏的大脑及神经末梢,Micro-LED驱动芯片及控制系统迎来了新的机遇与挑战。

01

如何解决板卡设计复杂

带来的故障风险增加问题?

(图片来源于网络)

LED显示屏随着点间距的缩小,意味着在单位面积内的像素密度增高,单位面积内LED芯片数量增多,会造成行管与列管在显示主板上的密度增加。在传统方案中开关功能、定电流功能、逻辑运算功能、图像缓冲区等功能需要由不同的IC各司所职,共同作用于LED显示屏,因而不同功能的线路层层堆叠,必然会导致PCB 布线更加拥挤,纷繁的线路导致故障风险点增加,从而影响显示屏可靠性。因此,为了精简板卡的布线设计,进一步提高稳定性,驱动IC需要更高集成度。

02

LED显控系统如何实现节能环保、低功耗?

(图片来源于网络)

在节能减排的国家政策引导下,LED显示屏在应用范围不断扩展的进程中,节能成为LED显示屏无法忽视的重要问题。而随着点间距缩小,单位面积上LED显控系统的功耗上升明显。点间距的微缩化与低功耗是否如同“鱼与熊掌”不可兼得?

目前主流的节能方案是使用共阴极的方案替代传统的共阳极方案,共阴驱动是指单颗LED像素负极连接,正极驱动,据统计共阴方案比共阳方案节能约 20~30%。此外,驱动IC作为LED显示屏的重要组成部分,其性能的高低是影响功耗大小的重要因素。通过驱动IC的优化设计,降低工作电压和工作电流,或者使用动态节能技术,或者采用高集成驱动方案从而降低IC功耗,进一步降低系统功耗,也是LED系统节能的一种方式。

03

点间距变小后,

如何实现更好的亮度均匀性?

(图片来源于网络)

随着 LED 显示屏点间距的缩小,LED 屏的像素密度越来越高,为了维持单位面积的最高亮度,不得不降低 LED 灯珠的驱动电流。同时,为了能够在有限的面积上布下更多的像素,PCB 走线等也不得不减小线宽。这些都会导致 LED芯片对于PWM 信号响应的线性度变差。这意味着,在不同的 PWM 信号下,得到的发光强度不再符合线性关系,从而导致 LED 屏在不同灰阶下呈现出不同的 mura 形态,以往仅靠单层校正就可以保证不同灰阶均匀性的前提被打破,出现高亮均匀中低灰不均匀的情况。这就要求控制系统需要全灰阶校正,可以在不同的灰阶,分别对 LED 显示屏进行校正,再通过内部的自适应校正处理算法。

04

LED显示屏能否像液晶电视一样简单易用?

传统的LED系统显示屏上播放的内容来源于视频源,视频源的视频信号先进入发送卡/发送盒,通过控制器完成视频解码、数据切分、格式转换等一系列的数据处理后,输出给接收卡。接收卡将数据分发至显示屏上面的驱动芯片,通过控制显示屏上面的驱动IC工作状态,完成每一颗LED灯的亮暗与颜色,从而在箱体的LED阵列上显示出图像。

由于发送卡与接收卡之间依靠多条网线连接,接收卡与LED模组之间依靠多条排线连接,因此处理节点较多,导致了LED系统链路复杂,很难变得简单易用;同时,传统的LED系统,通过网线级联的方式,导致布线的难度和美观程度都大大受到影响。LED显示屏能否像液晶电视一样链路简单,即插即用,一直是LED系统拓展应用进程中的拦路虎。

综上所述,在Mini/Mirco LED对单颗驱动IC的要求越来越高的背景下,IC 集成化、高性能与节能成为未来显示技术发展的大趋势。在市场与行业需求的阵阵呼声中,行业内能否有一种解决方案一键解决上述所有问题?小间距LED显示屏何时能够以更加轻巧精简的姿态应用于千行百业?纷繁复杂的板卡设计何时才能退出历史舞台?

或许,颠覆就在眼前。


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