??一、引言 ? ??近年來，全彩色LED顯示屏在體育場館、道路交通、廣告宣傳、租賃等方面的應用出現(xiàn)快速增長的趨勢。據(jù)美國Standford Resources對LED顯示屏產品國際市場概況的預測，當前和未來市場上對LED顯示屏產品的采用將會以全彩高畫質為主，因此需要在LED大屏幕顯示控制技術和新產品設計方面隨時把握市場趨勢，攻克高端產品的相應技術難關并完成高端新產品的研制。 ??本文結合國內外LED顯示屏技術，重點闡述影響LED顯示屏顯示效果的相關指標及關鍵技術的發(fā)展趨勢。 ? ??二、LED顯示屏技術指標的提升 ? ??全彩色LED顯示屏的灰度等級、對比度、刷新頻率等技術指標的高低直接影響全彩色LED顯示屏的顯示效果。 ??1、灰度等級 ??灰度等級是指LED顯示屏單基色亮度中從最暗到最亮之間能區(qū)別的亮度級數(shù)，LED顯示屏的灰度等級越高，顏色越豐富，色彩越艷麗；反之，顯示顏色單一，變化簡單?；叶鹊燃壍奶岣?，能大大提升色彩深度，使得圖像色彩的顯示層次呈幾何數(shù)量增加。Daktronics公司的LED灰度控制等級為14bit~16bit，使得高端顯示產品的圖像層次分辨細節(jié)和顯示效果均達到了世界先進水平。隨著硬件技術的發(fā)展，LED灰度等級還會不斷的向更高的控制精度發(fā)展。 ??2、對比度的提高 ??對比度是影響視覺效果的關鍵因素之一，一般來說對比度越高，圖像越清晰醒目，色彩越鮮明艷麗。高對比度對于圖像的清晰度、細節(jié)表現(xiàn)、灰度層次表現(xiàn)都有很大幫助。在一些黑白反差較大的文本、視頻顯示中，高對比度LED顯示屏在黑白反差、清晰度、完整性等方面都具有優(yōu)勢。對比度對于動態(tài)視頻顯示效果影響要更大一些，由于動態(tài)圖像中明暗轉換比較快，對比度越高，人的眼睛越容易分辨出這樣的轉換過程。 ??提高顯示屏對比度兩種主要方法： ??（1） 提高LED顯示屏亮度 ??LED顯示屏亮度在某些場合，并不是越高越好。比如室內顯示屏，如果亮度過高，形成光污染，對觀察者的視力造成傷害。 ??（2） 降低LED顯示表面反射率 ??主要是在LED面板及LED發(fā)光管進行特殊工藝處理，降低LED面板反射率，從而提高LED顯示屏對比度。 ??Barco公司推出NX系列點間距為4mm的LED全彩色高端顯示屏，從原始工藝的950:1提升至4000:1，使產品在對比度這個關鍵指標上有了很大的提升。 ??如圖1所示，（a）左側為傳統(tǒng)工藝的LED發(fā)光管。一般為黑色面碗LED發(fā)光管，管芯為白色。（a）右側為Barco公司采用新技術，使用黑色管芯，有效提高了對比度指標。（b）圖為采用新工藝的P4間距SMD顯示屏模組。 ? ?? ??圖1 ? ??3、刷新頻率 ??刷新頻率是LED顯示屏顯示內容每秒被重復顯示的次數(shù)。全彩顯示屏刷新頻率低，圖像會出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象，特別是在視頻影像設備拍攝時，閃爍現(xiàn)象明顯。因此，需要盡可能提高LED顯示屏的刷新頻率。 ??Daktronics公司ProTour? （PT）模塊LED顯示屏的刷新頻率為2，400Hz，Barco公司NX-4系列顯示屏的刷新頻率已達到3，200Hz。 ??所以，提高刷新頻率是技術發(fā)展趨勢。 ? ??三、提高顯示屏均勻度技術 ? ??LED顯示屏是由幾百萬上千萬LED像素點組成，由于發(fā)光器件本身的離散性，致使顯示屏產生亮色度不均勻的現(xiàn)象，嚴重影響顯示屏的顯示效果。因此，許多顯示屏廠商采用不同的方法提高均勻性。 ??1、LED發(fā)光管篩選法 ??為了克服LED發(fā)光管的離散性，早期采用篩選辦法，使LED發(fā)光管的亮度差和色差控制在人眼可以容忍的范圍內，該方法造成LED顯示屏的器件成本成倍增長，顯示效果并不理想。 ??2、一致化校正技術 ??通過精確控制像素的三基色發(fā)光二極管的方法，控制像素的亮度和三基色的配色關系，使得顯示屏的所有像素亮度和色度保持一致。該技術可以徹底解決LED顯示屏亮度、色度不均勻的現(xiàn)象，使顯示屏的顯示效果有質的飛躍。 ??3、LED顯示屏后期均勻性校正方法 ??均勻性校正概括為：出廠校正、維修校正、服務區(qū)校正及現(xiàn)場校正。從目前市場需求分析看，現(xiàn)場校正的必要性越來越突出。 ??一般來說，當LED顯示屏運行到一定時間，所有的LED發(fā)光管都會出現(xiàn)亮度衰減，而且三基色管的衰減曲線不一致。因此，它們的亮度也會較出廠前的亮度有所降低。然而，每個LED發(fā)光管光電特性的差異，使它們亮度的下降程度產生偏差。于是，當顯示屏使用一段時間后，發(fā)光管會出現(xiàn)不同程度的亮度衰減，使得像素之間顯示不均勻，從而與最初出廠時的屏幕相比，整個圖像會呈現(xiàn)一種粒狀顯示狀態(tài)，或整體亮度下降。三基色管衰減曲線不一致使白平衡、色溫等發(fā)生改變。 ??實際上由于LED發(fā)光管的衰減以及環(huán)境溫度等其它因素的變化，出廠時非常優(yōu)秀的顯示屏性能變差的現(xiàn)象幾乎是不可避免的。將已安裝好的LED顯示屏再拆卸運回工廠進行校正，在工程上是不可實現(xiàn)的。鑒于這些特點，顯示屏制造商必須進行基于現(xiàn)場的校正，以保證在顯示屏的整個生命周期中，始終保持出廠時的顯示效果。幾種現(xiàn)場校正方法：