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小間距LED顯示屏芯片的4種缺陷及原因

發表時間:2021-05-11 15:33
1、區塊不均與色偏(偏紅)
  在室內應用中,LED顯示屏的亮度多介于300到1000尼特(nit),將此亮度轉換成LED順向電流,約當于1~5mA,甚至小于1mA。因此,驅動芯片的小電流集中度變得很重要。當驅動芯片電流精度不佳,小點間距LED顯示屏就容易出現區塊不均的色塊,然而為掩飾色塊這個缺陷,通常會采取提高LED電流這個手段,來增加顯示屏的亮度。但帶來的缺點是,當觀眾注視這個LED顯示屏一段時間后,眼睛容易感覺不適。圖1所演示的是小點間距LED顯示屏,在使用不同質量的LED驅動芯片時,重制圖像后的實際差異。

LED顯示屏偏色不均勻

  依比例上,綠光與藍光LED的順向電流受到寄生電容的影響會比紅光LED大,故在低灰階時,小點間距LED顯示屏看起來會偏紅(red-tint),這是我們常說的色偏現象(color shift),如圖2所示。正確的解決方式是采用具有色偏補償的LED驅動芯片,而不是藉由提高LED順向電流來掩飾這個缺點。

小間距LED顯示屏偏色現象

  2、低亮度下的影像細節損失

  如果不采用提高LED順向電流的方式來掩蓋上述的缺點,另一種手段就是調整小點間距LED顯示屏的gamma曲線,灰階的亮度對于正確的影像重制是非常重要,因為在視訊源中亮度包含了大部份畫面數據。如圖3,右邊的圖像gamma值較小,代表中間色調的亮度太高,因此,整體畫面刷白又缺少深度,圖像上的細節損失不少,相較于左圖,右圖中的狗毛沒有那么有層次。

LED顯示屏畫質

 3、不平滑的灰階表現

  小點間距LED顯示屏為時序掃描式(multiplexed)的顯示器,非液晶屏幕的hold-type顯示器,所以刷新率對于小點間距LED顯示屏來說相當地重要,較低的刷新率不僅會使小點間距LED顯示屏觀賞起來有閃爍的不適感,容易使造成觀賞者暈炫,而且會使灰階漸層的效果不平滑。以圖4為例,右圖臉部的灰階漸層效果較左圖的不平滑,有類似等高線的現象,從圖5的灰階漸層測試畫面也可以看出右圖的小點間距LED顯示屏的連續性比左圖的差。

LED顯示屏不平滑

LED顯示屏灰階

  4、LED顯示屏壞點造成的亮線或十字架
  現今的LED磊晶與封裝技術與日俱增,但LED經過長時間的使用后仍難免會有損壞,與液晶屏幕不同的是,壞掉的LED會在小點間距LED顯示屏形成亮線或是十字架,而不是一個黑點,如圖6所示。對LED顯示屏制造商,營運商與觀眾而言,都是一大困擾。

LED全彩顯示屏壞點

  一個好的小點間距LED顯示屏必須要能消除因LED壞點所造成惱人的亮線或十字架現象,如圖7左圖所示。唯有采用具有“壞點隔離”功能(dead pixel isolation)的LED驅動芯片,才能維持小點間距LED顯示屏的正常運作,并可方便用戶彈性安排維修時程。

LED顯示屏壞點亮線

  上述的手段在小點間距LED顯示屏都是非常常見的,但是受限于買家與使用者對于基本圖像處理和LED驅動芯片的知識與能力,并不容易分辨這些差異,避免以上惱人的問題,最簡單的方式,就是選擇一個專為小點間距LED顯示屏所設計的LED驅動芯片。

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