發(fā)光二極管(led)在各種終端設(shè)備中已經(jīng)被廣泛使用，從汽車前照燈、交通信號燈、文字顯示器、廣告牌及大屏幕視頻顯示器，到普通及建筑照明和lcd背光等最新應(yīng)用，led的迅速采用使得最普通的設(shè)備也需要重新設(shè)計(jì)。隨著led效率與亮度的增加以及成本的減少，led有可能會取代消費(fèi)類應(yīng)用中的傳統(tǒng)照明技術(shù)。本文通過比較采用基于led的lcd背光的大屏幕顯示器中所使用的一些技術(shù)，闡述如何解決在使用led時所面對的一些設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。體育場或廣告顯示牌使用了很多顯示面板及成千上萬個led。在每一顯示陣列中，各led(也稱為像素)的亮度會有很大的差異，最亮和最暗led之間的亮度差有時甚至能高達(dá)15%～20%。盡管此問題是所有l(wèi)ed應(yīng)用的通病，但在一些要求有像素一致性的高質(zhì)量顯示系統(tǒng)中顯得尤為突出。為彌補(bǔ)這種差異，廠商通常采用兩種辦法：一是從供應(yīng)商處購買經(jīng)過匹配的或經(jīng)過篩選的led；二是采用帶有“點(diǎn)校正”功能的高質(zhì)量led驅(qū)動器。led供應(yīng)商提供經(jīng)過匹配的led并收取一定的額外費(fèi)用。他們測試后再將這些rgb(紅、綠、藍(lán))發(fā)光二極管與可在規(guī)定電流上產(chǎn)生相似亮度的led組合在一起。利用這種方法雖可以最少的設(shè)計(jì)工作量來為低端照明系統(tǒng)提供所需的亮度一致性，但每個像素隨時間的衰落速度或亮度下降速度各不相同，因而這種方法只能是一種暫時的解決方案。換言之，在今后一到兩年內(nèi)，各像素的亮度將無法再保持一致。另外，當(dāng)需要更換有缺陷的面板時，新?lián)Q上的面板的亮度在視覺上也會和其他面板有差異。高端顯示系統(tǒng)對亮度匹配的要求很高，因此僅采用led匹配這種方法還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。為在顯示單元的整個壽命周期內(nèi)獲得像素與面板亮度的一致性，廠商們普遍采用帶有點(diǎn)校正功能的高級led驅(qū)動器。點(diǎn)校正是一種通過調(diào)整流入陣列中每個led的電流來控制像素亮度的方法。利用點(diǎn)校正功能，處理器可以控制流入led面板的所有電流，同時led驅(qū)動器可調(diào)整供給每個led的電流并產(chǎn)生一致的亮度。因此就不再需要查找表，也不需要led在每個刷新周期的復(fù)雜倍乘任務(wù)，處理器可以把節(jié)省下來的資源用來執(zhí)行其他任務(wù)。為實(shí)現(xiàn)點(diǎn)校正，廠商通過照相來測量每個led的亮度。系統(tǒng)中最暗的led被指定為基本led，而其他所有像素均與其進(jìn)行比較。為進(jìn)行這種校正，供給每個像素的電流都乘以一個和led光強(qiáng)成正比的小數(shù)(或分?jǐn)?shù))。在像ti tlc5940中，每個led的點(diǎn)校正值在每個刷新周期內(nèi)都可以有很大的不同，并能存儲在集成eeprom中。這種“雙點(diǎn)校正”方法可提供讓整個面板亮度隨外部照明條件的改變而更新的靈活性，并能提供長期及非易失性的點(diǎn)校正信息，來確保面板亮度的一致性。亮度指標(biāo)會隨時間而改變，eeprom中的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行重新校正，若面板出現(xiàn)故障要求更換，eeprom中的數(shù)據(jù)也可以進(jìn)行重寫。下面用一個具體例子來闡述這種方法。為簡單起見，只考慮由多個面板及數(shù)千個led像素組成的完整顯示系統(tǒng)中一種顏色的16個led。視頻面板中綠像素的亮度指標(biāo)可能要求該像素的綠色led具有80mcd的亮度。所選led(osram lp e675)按亮度分成四個組：45～56mcd、56～71mcd、71～90mcd及90～112mcd。每組亮度均在50ma的電流上測量。選擇亮度最高的組并保證其每個led均具有至少80mcd的亮度。對于像tlc5940這樣的芯片，可用一個電阻來設(shè)置每片ic的最大電流，使每片ic都能驅(qū)動16個led。該電阻值必須能將電流設(shè)置成足夠高，以使最暗的led也能產(chǎn)生80mcd的亮度。因此，根據(jù)lp e675的數(shù)據(jù)資料，芯片必須有43ma的驅(qū)動電流才能產(chǎn)生80mcd的亮度。通過在安裝位置上測量led的滿電流(43ma)亮度，即可得到如圖1所示的led亮度直方圖。其中x軸為以ma表示的led電流，而y軸則為以mcd表示的led亮度。如圖1所示，在未進(jìn)行點(diǎn)校正前，所測得的面板中每個led之間的亮度差可高達(dá)±10%。這樣大的亮度差在高端顯示器中是無法接受的。直方圖給出了對每個led進(jìn)行調(diào)整或進(jìn)行點(diǎn)校正以產(chǎn)生一致亮度的相應(yīng)數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)對滿亮度編程后，ic必須將led1的亮度從83mcd校正為80mcd。tlc5940擁有6位的點(diǎn)校正(即64步)步進(jìn)，對應(yīng)于每步1.56%的滿量程分辨率。 圖1 點(diǎn)校正前的 led亮度與正向電流直方圖 圖2 點(diǎn)校正后的led亮度與正向電流直方圖用下式可計(jì)算出每個led的點(diǎn)校正值。 欲知詳情，請下載word文檔 下載文檔