大连海事大学 信息科学技术学院，辽宁 大连 116026
本文设计了一款专门应用于视频数据分发的分发芯片，由接收模块、存储截取模块、输出模块和时钟模块4部分组成。接收模块接收来自串行总线的串行数据，因为LED显示屏的LED灯珠由24位的RGB数据驱动，所以先将其转化为24位的RGB数据。存储截取模块将1~N个RGB数据循环存储到RAM中，并对其进行开关检测。当与开关一致时，读取这一循环的RAM中的N个数据并将其发送到输出模块，不一致时循环次数加一。输出模块将RGB转化为串行数据后发送到LED显示屏。最终设计报告表明，分发芯片的功耗为3.662e-05 mW，面积为3.702 ，而FPGA的 Spartan-6芯片的最低功耗为45 mW，面积为64 。该芯片不仅能快速地分发视频数据，还具有功耗低、面积小等优点。
LED显示 FPGA ARM 分发芯片 LED display FPGA ARM distribute chip
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
2 中国科学院大学，北京 100049
3 长春希达电子技术有限公司，吉林 长春 130103
LED显示屏的图像显示质量一直是显示行业内重点关注的问题，而LED显示屏的白平衡参数决定了其复现和还原的显示图像的亮度和色调，是影响图像显示质量的重要因素。一般情况下，显示屏的白平衡由红、绿、蓝三基色的亮度配平比例确定，而且该配平比例相对稳定；但是对于LED的各个基色来说，环境因素的变化会引起基色参量的变化，从而导致显示屏白平衡的漂移，严重影响图像显示质量。本文基于色度学理论和LED显示特性，构建了特定LED显示颜色空间模型；并在设定颜色空间探究不同温度环境各个基色仅在亮度变化条件下对白平衡参数的影响，重点研究了在温度波动条件下白平衡的漂移规律以及显示图像产生的色调的畸变情况；通过归纳不同波动参数定量分析温度变化对LED显示屏白平衡主要参数的影响，为高清LED显示控制系统提供较有价值的图像修正理论依据，有助于提升高端LED显示产品的显示质量。
LED显示 温度波动 白平衡 LED display temperature fluctuation white balance
1 长春希达电子技术有限公司, 吉林 长春 130103
2 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
在COB LED显示屏黑场时可能会出现肉眼可见的COB LED模组间的墨色差异性。为了保证同一面COB LED显示屏的墨色一致性, 本文对COB LED显示模组的墨色采集、分类、排序算法进行了研究。首先介绍了基于机器视觉COB LED显示模组的墨色采集方法, 然后针对视觉观看COB LED显示屏墨色最优效果进行墨色采集装置的研制, 接着采用基于机器视觉的墨色分类、排序算法, 完成了COB LED显示模组墨色采集和自动排序软件平台。最后通过工程案例实验, 验证了基于机器视觉的COB LED显示模组墨色采集、分类、排序方案的可实施性, 满足了人眼视觉在观察一面COB LED显示屏时的墨色一致性感受。
机器视觉 墨色 COB LED显示 machine vision ink COB LED display
1 南方科技大学电子与电气工程系，深圳 518055
2 南京大学电子科学与工程学院，南京 210093
现代社会已经进入信息化并向智能化方向发展，显示是实现信息交换和智能化的关键环节。在目前众多显示技术中，MicroLED显示技术被认为是具有颠覆性的次世代显示技术，得到学术界与产业界的广泛关注。MicroLED显示技术是一种新自发光显示技术，具有对比度高、响应快、色域宽、功耗低及寿命长等优点，可以满足高级显示应用的个性化需求。然而目前在MicroLED显示商业化进程中，依然存在一些技术瓶颈尚未解决。应用于MicroLED晶圆的外延技术需考虑衬底选择、波长均匀性及缺陷控制等方面因素；MicroLED器件的效率衰减问题目前依然没有有效的解决途径；此外利用颜色转换媒介实现单片MicroLED全彩显示技术尚未成熟。本文从以上3个问题点出发，分别综述了MicroLED显示目前存在的技术问题及研究现状。
氮化镓 MicroLED显示 外延 MicroLED器件 效率衰减 MicroLED全彩显示 GaN MicroLED display epitaxy MicroLED device efficiency attenuation MicroLED fullcolor display
1 长春希达电子技术有限公司 吉林 长春 130103
2 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 吉林 长春 130033
在LED显示控制系统更新FPGA程序和显示参数过程中, 可能会遇到掉电或误擦除等突发情况, 导致程序出错后无法正常工作。为了提高系统的可靠性, 本文对FPGA程序备份、系统功能自我恢 复进行了研究。首先介绍了Xilinx Spartan-6 FPGA多重配置原理, 然后针对FPGA程序和显示参数设置功能的需求, 通过硬件设计研究了采用Flash多区域程序、显示参数备份存储方法。接着, 通过 FPGA多重配置模块的详细程序设计, 实现了程序备份自动调用、自动判断和热重启的功能。最后, 介绍了FPGA主备程序固化文件生成方式。通过模拟FPGA程序更新错误实验, 验证了系统调用ICAP设 置寄存器并触发IPROG命令和FPGA热启动并调用备份程序重新配置, 实现了FPGA多重配置在LED显示控制系统上的实际应用, 满足了系统更新和显示参数设置过程的稳定性、可靠性要求。
多重配置 LED显示 控制系统 FPGA FPGA MultiBoot LED display control system
中国(福建)自由贸易试验区厦门片区管委会, 福建 厦门 361006
利用TracePro仿真软件对狭缝光栅自由立体LED显示器件的串扰进行仿真。首先, 通过对狭缝光栅的设计原理分析, 并基于LED模块的发光像素面积2 mm×2 mm, 黑矩阵的面积1 mm×1 mm, 设定最佳观看距离为5 m的两视点狭缝光栅自由立体LED显示器件, 计算出光栅的狭缝宽度和挡光宽度都为2.87 mm。其次, 利用这些参数, 通过TracePro软件建立狭缝光栅自由立体LED显示器件的仿真模型, 通过仿真运算得到左、右视频的光照度分布图, 并通过归一化发现它们的光照度均匀性较差, 观看时会导致“眩晕”现象。最后, 借助自由立体显示器件串扰的测量方法, 根据仿真左、右视频照度分布图的交叉曲线, 定性分析了仿真结果, 并结合Orign 9.1软件定量对仿真的串扰值进行计算, 得出其串扰值为42.4%。这为进一步优化狭缝光栅自由立体LED显示器件的设计和性能提供了理论依据和技术支持。
立体显示 狭缝光栅自由立体LED显示 仿真 串扰 stereoscopic display LED autostereoscopic display simulation crosstalk
1 内蒙古工业大学 理学院, 内蒙古 呼和浩特 010051
2 西安工程大学 理学院, 陕西 西安 710048
3 北京信息科技大学 仪器科学与光电工程学院, 北京 1001922
4 美国奥克兰大学 机械工程系, 美国 罗切斯特 48309
平板显示因具有体积小、重量轻、功耗低、画质好等优点, 已被广泛应用于电子仪表显示、车载显示、数码相机、智能手机、个人电脑、电视产品等领域之中。本文介绍了薄膜晶体管液晶显示(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display,TFT-LCD)、有机发光二极管Organic Light Emitting Diode(OLED)显示、量子点发光二极管Quantum Dot Light Emitting Diode(QLED)显示及微发光二极管(Micro-LED)显示这几种平板显示技术的结构及原理。从结构、材料、性能、应用几方面对这几种平板显示技术进行了比较。最后给出了这几种平板显示技术的最新研究进展。LCD显示经过多年发展, 技术成熟, 成本低廉, 仍然在显示市场占据主流地位。OLED显示技术摆脱了传统LCD的背光源, 开创了自发光显示的未来发展方向。在相当一段时期内, LCD和OLED仍将会共存于市场中, 相互竞争和补充。QLED显示和Micro-LED显示这两种显示技术, 在理论上较OLED显示具有更好的颜色表现、更长的工作寿命等优势, 具有非常广阔的发展前景, 将为未来显示行业提供更多更好的选择。
平板显示技术 OLED显示 QLED显示 Micro-LED显示 flat panel display technologies LCD LCD OLED display QLED display micro-LED display
上海大学微电子研究与开发中心, 上海 200072
基于显示屏控制技术与校正原理,提出了一种改善LED显示屏亮度均匀性的算法。 通过CCD相机采集显示屏RGB图像,用数学形态学和模板匹配法确定灯点的位置并根据发光区 域的灰度值计算其相对亮度,生成每个灯点的校正参数,用脉冲宽度调制控制灯点的亮度。 实验结果表明提出的算法能有效改善显示屏的亮度均匀性,提高显示屏的显示质量并延长其使用寿命。
图像处理 LED显示 亮度均匀性 阈值分割 image processing light emitting diode display brightness uniformity threshold segmentation
上海大学 微电子研究与开发中心, 上海 200072
针对全彩LED显示屏亮度均匀性问题, 介绍了一种基于CCD相机的全彩LED显示屏亮度检测和校正算法。首先利用CCD相机获取显示中的图像, 通过数学形态学和大津法对图像进行去噪和阈值分割处理, 确定LED灯点的中心位置, 然后使用最佳包含圆方法统计分析各个灯点的相对亮度值, 并计算出其三色校正系数矩阵。实验证明, 该算法检测速度快, 校正效果较好, 从而改善了显示的质量, 延长了显示屏的使用寿命。
图像处理 LED显示 亮度均匀性 阈值分割 image processing LED display brightness uniformity threshold segmentation
