led显视屏的发展

发光二极管(LED)显示屏，具有亮度高、图像清晰、色彩鲜艳、驱动电压低、功耗小、耐震动、使用寿命长 和价格低廉等优势。随着高亮度蓝、绿LED的开发和计算机视频控制技术的突破，全彩色户外LED显示屏的制造和应用 ...

发光二极管(LED)显示屏，具有亮度高、图像清晰、色彩鲜艳、驱动电压低、功耗小、耐震动、使用寿命长 和价格低廉等优势。随着高亮度蓝、绿LED的开发和计算机视频控制技术的突破，全彩色户外LED显示屏的制造和应用也有了很大发展，目前，全彩LED被公认为是最有前途的显示器，已经广泛用于金融、证券、交通、体育场馆等传媒领域，成为信息显示的重要传媒之一。 

　　全彩LED显示屏市场正在逐步扩大，业界对显示屏成本降低、规模化生产的要求越发强烈。因此研发全彩LED显示控制模块通用芯片，不仅能在价格竞争上取得优势，大大降低产品成本，减化生产调试过程，而且将是我国LED显示屏产业良性发展的必由之路。目前，TOSHIBA、BARCO、SONY、LIGHTHOUSE、MITSUBISHI等国外的电子厂商都在投入巨资不断创新技术，研究新型全彩LED模块控制芯片，以及13bits彩色灰度处理技术等；而国内却没有厂商生产全彩LED产品。 

技术特点及其基本组成 

LED真彩屏系统由视频转换及处理，视频控制，信息传输及显示控制四部分组成。 

1. 视频转换及处理 

　　各种不同的视频信号经过各自的处理通路，按设定的要求，转换为统一的形式，再经过选定的DVI信号处理后，以DVI格式输出至视频控制部分。 

2. 视频控制 

　　视频DVI信号及计算机DVI信号经各处的D到 D转换，及F i- F o（先进先出）存储及复杂的编码过程后，形成符合德赛LED显示系统标准的资料系统。然后在KET电路控制下，以某种语言颜色的电平为基准，将两种图像合二为一。实现计算机图像对视频的叠加（over lay）。以上转换、存储、处理等过程均为充分利用视频及计算机信号反馈时间是真正意义的同步显示，而不会有停顿。因为没有对信号进行压缩处理，信号内容没有损失，故显示的画面逼真、自然、层次感丰富。 

3. 信息传输 

　　为了便于传输，信号将被处理成高频串行的数字信号，经同轴电缆或光纤系统进行传输，并将还原后的串行信号送至显示屏，处理分配后控制各自的LED显示控制单元。 

4. 显示控制 

　　显示控制模块是整个系统很关键的一部分，该模块的质量和性能决定了显示画面的质量及效果。人眼对颜色的感觉与光的谱线分布没有直接的联系，即人眼只能分辨颜色的三种变化：亮度、色调和饱和度。现代色度学采用CIE所规定的颜色测量原理、资料和计算方法，即我们所熟悉的CIE 1931色度图。 

　　依据CIE色度图，我们采用对LED 进行恒流阶梯式驱动方式，并且实现对每个像素进行控制和采用特殊的工艺，保证LED 全彩显示屏在不同的条件下实现最佳的色彩显示，使亮度、色调和饱和度相匹配。 

框架图分析 

　　显示控制模块电路如下页框架图所示。 

　　按信号处理的前后过程，我们对框架图进行简单说明： 

　　1．输入信号组成：R、G、B各8 bits数字数据，8 bits地址传送信号，H同步，V同步，像素时钟，芯片时钟。Flash ROM写入用I2C总线，通过片选信号，可一次写入256片。 

　　2．输入信号首先进入缓冲器，然后R、G、B数据信号进入高速SRAM，8位地址信号进入控制单元，控制单元根据地址控制SRAM读进相应显示部分的数据。H、V、时钟三组位置信号进入同步处理单元进行处理。 

　　3．控制单元从SRAM中取出数据作为GAMMA表（Flash ROM）的地址，从中取出校正后的8位数据送至下一级：颜色校正及增加单元。Flash ROM中的GAMMA校正表是根据人眼特性编制的亮度对应表。 

　　4．颜色校正及增加单元由矩阵运算及颜色校正数据表（Flash ROM）组成。其中颜色校正表存有该显示模块通过逐点光学测量得出的各点校正数。矩阵运算部分作用是将R、G、B输入信号和校正表系数进行函数运算。运算结果即由R、G、B各8 bits转换成R、G、B各13bits。 

　　5．13bits数据信号经低速缓冲SRAM做时序调整后送入数据分配单元。 

　　6．数据分配单元按每列16pixels宽的方法将48×32pixel顺序排列的数据信号分为3列串行信号进入驱动级数据重组部分。 

　　7．驱动级数据重组部分把数据信号和显示所需要的使能信号（Enable），锁存信号（Latch）和时钟信号（CLK）进行同步处理后送出。 

重要功能和结论 

　　全彩LED显示模块控制芯片解决的主要问题是集成GAMMA校正，逐点颜色校正，13 bits技术等功能，使在其前端的信号输入及后端的驱动显示部分得以简化和标准化，降低成本，提高系统的可靠性。 

　　全彩LED显示模块控制芯片的出色功能在于：单芯片可控制全彩48×32像素点，可逐点（pixel）调节亮度，从而可以使采购厂商放宽LED在亮度和颜色的要求，LED采购的成本也随之降低，图像的颜色一致性也大大得到了提高（信号通道采用颜色倍增技术，从8 bits增至13 bits使图像的颜色等级大大增加，特别在低亮度区可使图像再现），而GAMMA校正则使LED显示屏所进行的亮度变换更符合人眼的生理特点。 

　　该芯片在100pins以内，输入时钟速度可高达40MHz以上，输出信号速度在24MHz以上，速度快，集成度高，不仅具有简单的电路结构，而且所需的控制资源也很少，必将在大屏幕全彩LED显示屏中得到广泛的应用。