LED室內(nèi)掃描屏的應用問題與解決方案
文章來源:恒光電器
發(fā)布時間:2013-10-14
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前言
應用于室內(nèi)顯示屏主要為小間距，畫質精細度，色彩對比，綠色功耗等特性，恒光，因此應用于室內(nèi)顯示屏最佳的選擇則以動態(tài)掃描方式為最為適合，具有小空間高密度，質量，低功耗，與高畫素，高刷新，高密屏等特點。
室內(nèi)掃描屏面臨的挑戰(zhàn)是在低灰操作與動態(tài)顯示時會產(chǎn)生行掃偏暗現(xiàn)象，拖影問題，花屏與區(qū)塊不均等現(xiàn)象，造成顯示屏應用在室內(nèi)時易被人眼觀察到畫面的缺失，本文將針對上述問題提出解決方案，質量，讓顯示屏播放畫面更趨完美，照明方案，觀看時更為舒適。
應用于室內(nèi)的顯示屏
顯示屏分為靜態(tài)屏與動態(tài)掃描屏，若靜態(tài)屏應用于室內(nèi)其優(yōu)點是，應用簡單，控制器容易實現(xiàn)，照明產(chǎn)品，但要做成超密屏時則使用的驅動ic數(shù)量是非�？捎^的，LED照明工程，因此若將其應用于室內(nèi)顯示屏則會遭遇到空間受限與耗能過大以及像素不足等缺點，所以業(yè)界在室內(nèi)顯示屏的應用大多為動態(tài)掃描屏居多，動態(tài)掃描屏不但可制作成超密屏，還具備耗能低與空間容許程度較高等優(yōu)點，但動態(tài)掃描屏是利用人的視覺暫留為特點設計，因此在應用上會遇到一些缺點，如行掃偏暗，拖影問題，花屏與區(qū)塊不均等，針對上述問題本文中提出相對的技術來解決與改善動態(tài)掃描屏于應用上的缺點。
技術問題
隨著掃描數(shù)的增加以及LED 點距縮小，衍生出的問題也接踵而來，例如因燈板及LED的電容效應產(chǎn)生出的上/下拖影問題、第一行掃偏暗問題，或電位不一致所產(chǎn)生區(qū)塊不均問題等。
除上述衍生的問題外，由于LED室內(nèi)顯示屏廣泛應用，點距越來越小，LED照明企業(yè)，對于LED的電流需求也不若以往那么大，現(xiàn)在的電流需求可能只要 3mA、2mA，甚至1mA就可達到目標效果。相對于點距及電流需求變小，LED 驅動IC 所被要求的電流精準度(chip skew/bit skew)也越來越嚴格，照明方案，因此，以往被大電流掩蓋住的亮度不均問題(花屏)也隨之浮現(xiàn)。
室內(nèi)掃描屏相關問題與解決方案
1.行掃暗線問題
因掃描屏運行方式為一行一行逐次點亮如圖1所示，若當一幀(frame)的LED導通時間遠小于關閉時間，使得PCB燈板上的寄生電容效應導致列電壓提高，因此對第一行掃導通時此列的電壓會較其他行掃的列電壓高，使得第一行掃導通時的LED電流變小，造成LED亮度降低如圖2所示，于實際點屏顯示時則可觀察到有第一行掃有偏暗的現(xiàn)象。
圖1掃描屏運行方式 圖2行掃運行PCB寄生電容影響
解決方案：
應用行掃補償技術在行掃進行時針對第一行做電流補償，來補充因PCB燈板上電容效應損失的電流，以消除掃描顯示屏于第一行產(chǎn)生的暗線問題，圖3為理想LED的電流波型，圖4為受PCB燈板上的電容效應影響的波形，圖5則為本文所提出補償技術之結果。
圖3理想LED電流 圖4實際LED電流 圖5補償LED電流技術
上屏觀察結果，圖6顯示有行掃暗線問題，恒光電器,照亮您的生活，而如圖7所示，其行掃暗線問題已被消除。
圖6一行暗線問題 圖7 電流補償技術，暗線消除
2.拖影現(xiàn)象問題
室內(nèi)掃描屏另一問題則是拖影現(xiàn)象，主因顯示屏換行與換列的運行間，LED照明企業(yè)，對于PCB上的寄生電容的充放電因素導致讓不該點亮的LED點亮，尤其應用于斜掃時更為明顯，而拖影問題于LED掃描屏分別有上拖影與下拖影效應。
上拖影效應：
掃描運行時如圖8所示，當?shù)谝涣袑〞r，LED1發(fā)亮，此時也會對第一行Cpar1進行充電，而換至第二列導通時，原本只應讓LED4發(fā)亮，但LED3也隨之發(fā)亮，其因為PCB上的行寄生電容Cpar1被VLED1進行充電且保持住，而在換列時經(jīng)由LED3形成一泄放路徑至Driver-IC使其LED發(fā)亮，此為上拖影效應。
解決方式則是使用外加泄放電路做為行PCB寄生電容的泄放路徑，如圖9所示，在換行時預先將行寄生電容的電荷泄放，則可解決經(jīng)由LED為泄放路徑的問題，進而將上拖影現(xiàn)象消除。
圖8上拖影現(xiàn)象 圖9 上拖影泄放電路架構
下拖影效應：
掃描運行時如圖10所示，當?shù)谝恍械谝涣袑〞r使LED1發(fā)亮，而此時也會對第一列Cpar1進行放電動作，而換至第二行與第二列導通時，原本只應讓LED4發(fā)亮，但LED2也隨之發(fā)亮，其因為列上的PCB寄生電容Cpar1被第一行先行放電至低電位，而于換行時經(jīng)由LED2形成充電路徑至Driver-IC使其LED發(fā)亮，此則稱為下拖影效應，運作波形如圖11所示。
圖10下拖影現(xiàn)象 圖11 下拖影效應波形
本文提出的解決方案