浅谈LED电子显示屏幕的显示功能

2017-05-12

由于LED显示屏的发光颜色和发光效率与制作LED的材料和工艺有关,目前广泛使用的有红、绿、蓝三种。由于LED工作电压低(仅1.5-3V),能主动发光且有一定亮度,亮度又能用电压(或电流)调节,本身又耐冲击、抗振动、寿命长(10万小时),所以在大型的显示设备中,目前尚无其他的显示方式与LED显示方式匹敌。


把红色和绿色的LED放在一起作为一个像素制作的显示屏幕叫双色屏幕或彩色屏幕;把红、绿、蓝三种LED管放在一起作为一个像素的显示屏幕叫三色屏幕或全彩LED显示屏幕。制作室内LED显示屏幕的像素尺寸一般是2-10毫米,常常采用把几种能产生不同基色的LED管芯封装成一体,室外LED显示屏幕的像素尺寸多为12-26毫米,每个像素由若干个各种单色LED组成,常见的成品称像素筒,双色像素筒一般由3红2绿组成,三色像素筒用2红1绿1蓝组成。


无论用LED制作单色、双色或三色屏幕,欲显示图像需要构成像素的每个LED的发光亮度都必须能调节,其调节的精细程度就是显示幕的灰阶等阶。灰阶等阶越高,显示的图像就越细腻,色彩也越丰富,相应的显示控制系统也越复杂。一般256阶灰阶的图像,顏色过渡已十分柔和,而16阶灰阶的彩色图像,顏色过渡界线十分明显。所以,全彩LED显示屏幕当前都要求做成256阶灰阶以上的。


有两种控制LED亮度的方法。一种是改变流过LED的电流,一般LED管允许连续工作电流在20毫安培左右,除了红色LED有饱和现象外,其他LED亮度基本上与流过的电流成比例;另一种方法是利用人眼的视觉惰性,用脉宽调制方法来实现灰阶控制,也就是週期性改变光脉冲宽度(即占空比),只要这个重复点亮的週期足够短(即刷新频率足够高),人眼是感觉不到发光像素在抖动。由于脉宽调制更适合于数位控制,所以在普遍采用电脑来提供LED显示内容的今天,几乎所有的LED显示屏幕都是采用脉宽调制来控制灰阶等阶的。


LED显示屏控制系统通常由主控箱、扫描板和显控装置三大部分组成。主控箱从电脑的显示卡中获取一屏幕像素的各色亮度资料,然后重新分配给若干块扫描板,每块扫描板负责控制LED显示屏幕上的若干行(列),而每一行(列)上LED的显控讯号则用串列的方式传送。目前有两种串列传送显示控制讯号的方式:一种是扫描板上集中控制各像素点灰阶,扫描板将来自控制箱的各行像素的亮度值进行分解(即脉宽调制),然后将各行LED的开通讯号以脉冲形式(点亮为1,不亮为0)按行用串列方式传输到相应的LED上,控制其是否点亮。这种方式使用器件较少,但串列传输的资料量较大,因为在一个重复点亮的週期内,每个像素在16阶灰阶下需要16个脉冲,在256阶灰阶下需要256个脉冲,由于器件工作频率限制,一般只能使LED显示屏幕做到16阶灰阶。


另一种方法是扫描板串列传输的内容不是每个LED的开关讯号而是一个8位元二进位的亮度值。每个LED都有一个自己的脉宽调制器来控制点亮时间。这样,在一个重复点亮的周期内,每个像素点在16阶灰阶下只需要4个脉冲,256阶灰阶下只需8个脉冲,大大降低了串列传输频率。用这种分散控制LED灰阶的方法可以很方便地实现256阶灰阶控制。

相关资讯

Related News

天下诸事,无有难易,为之,则难者亦易,事必达。易事达人秉承“行胜于言”的企业理念,踏踏实实做事、坦坦荡荡做人,坚持以诚信为本,坚持技术与工艺创新,把每一个订单都当成形象工程来生产、来监管。