Mini LED顯示器

TFT-LCD顯示器的構(gòu)成

? ? ? ?首先,我們首先明確一點,LED和IPS不是同一范疇的東西。LED 是一種背光技術(shù),IPS、VA這類是面板技術(shù)。顯示器的構(gòu)成可以簡單理解為背光+面板(液晶玻璃)+驅(qū)動板=顯示器。面板主要決定基礎(chǔ)特性,比如能不能達(dá)到4k,能不能達(dá)到240Hz。驅(qū)動板一般和面板配合,由廠家調(diào)教,力圖使面板達(dá)到最優(yōu)的效果,比如同一面板就有的顯示器能到240Hz有的不能,背后就是驅(qū)動板決定的。背光就是決定顯示效果。使用的時候屏幕到底舒不舒服、亮不亮等、最大的影響因素是背光。

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OLED定義?

? ? ? ?OLED叫做“有機(jī)發(fā)光二極體”(Organic Light-Emitting Diode),OLED與LCD最大的差異在于自體發(fā)光,LCD需要LED背板和濾光片,而OLED能夠自體發(fā)光。

? ? ? ?用一個通俗易懂的比喻來說,OLED的原理就好像給有機(jī)材料做“電刑”,陰極陽極一通電,有機(jī)材料就被“電得發(fā)光”。由于每個像素中的紅綠藍(lán)三原色點都可以被單獨的電壓所控制來發(fā)光,不需要大面積的背光作為屏幕的“亮源”,故這種技術(shù)也被稱為自發(fā)光技術(shù)。

? ? ? ?OLED雖然呈現(xiàn)的畫面鮮艷、功耗低、可以彎曲,但有機(jī)材料會氧化所以壽命相對較短,也會出現(xiàn)色烙問題,加上成本高、技術(shù)含量高,目前大都適用于小屏幕,好比手機(jī)屏幕。?

? ? ? ?缺點:有機(jī)物損耗、壽命短。? PMW調(diào)光導(dǎo)致屏閃。

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Micro LED

? ? ? ?Micro LED是LED微縮化和矩陣化技術(shù),簡單來說,就是將LED背光源進(jìn)行薄膜化、微小化、陣列化,可以讓LED單元小于100微米,與OLED一樣能夠?qū)崿F(xiàn)每個圖元單獨定址,單獨驅(qū)動發(fā)光(自發(fā)光)。由于LED無機(jī)物的穩(wěn)定性,讓色彩無論在使用多少時間后都可以保持一致性與穩(wěn)定性,這一點是OLED所無法比擬的。同時Micro LED也兼顧顯示純黑色的特性,而且是像素級別的純黑色,這一點要比Mini LED的分區(qū)背光控制要來得更加直接和純粹。

? ? ? ?Micro LED的優(yōu)勢就是來自于它多達(dá)百萬級的微米LED,而難度也出現(xiàn)在這上面。目前,Micro LED主要有三個技術(shù)難點和問題,量子效率Droop效應(yīng)(有效發(fā)光面有限、紅光LED效率低)、驅(qū)動能力匹配問題(需要高電流、低功耗的驅(qū)動材料)、巨量轉(zhuǎn)移問題(工藝要求高、精度要求高、成本高)。而最重要的問題就出現(xiàn)在巨量轉(zhuǎn)移問題上。

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Mini LED

? ? ?? Mini LED又被稱為“亞毫米發(fā)光二極管”, 采用100~200微米級的 LED晶體,是傳統(tǒng)LED背光的改進(jìn)版本。Mini LED技術(shù)被認(rèn)為是傳統(tǒng)LED和Micro LED之間的過渡技術(shù),使用Mini LED能夠生產(chǎn)0.5-1.2毫米像素顆粒的顯示屏,顯示效果大大優(yōu)于傳統(tǒng)LED屏幕。常見的Mini LED也基本都能通過HDR1000的認(rèn)證,可實現(xiàn)局部2000尼特以上的最高亮度。? 目前MiniLED一般指的是MiniLED液晶顯示模組。

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Mini-LED背光+LCD介紹: 原理介紹


? ? ? ?Mini-LED + LCD顯示,可以實現(xiàn)OLED般純黑顯示,同時可以支持超高亮度,超高動態(tài)對比度,實現(xiàn)HDR

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Mini LED對比普通LCD

對比OLED: 更高的亮度,更高的可靠性,更長的壽命,更好的一體黑效果

對比傳統(tǒng)LCD:純黑的顯示,OLED般的顯示效果,無mura

PS:上下左右均為我司12.3寸對比平臺,同一信號源輸入

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Mini-LED背光+LCD介紹:技術(shù)挑戰(zhàn)

Mini-LED + LCD顯示的挑戰(zhàn):光暈和白畫面均勻性

通過算法可以減輕,但是均無法徹底解決

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我司技術(shù)優(yōu)勢

整機(jī)PQ效果影響因素:

硬件因素:1. FOG/OC玻璃,2. QD膜等各種膜材,3.? LED燈板,4. LED DRIVER IC?

軟件因素:5. LD算法,6. Scaler/SOC 畫質(zhì)水平

外部條件:7. 專用光學(xué)檢測設(shè)備,8. PQ專家調(diào)教

技術(shù)優(yōu)勢:

電子部分Total solution? ,算法自有,可以根據(jù)客戶要求以及實際情況,定制開發(fā)和調(diào)試

1. 光暈可以調(diào)整(但影響對比度)

2. 分區(qū)數(shù)量,可以配合背光模組廠調(diào)整

3. 調(diào)試過多款常見LED driver IC,AM/PM均支持,經(jīng)驗豐富

4. Scaler IC 專業(yè)畫質(zhì)調(diào)試

5. 上位機(jī)軟件的配合使用(需指定設(shè)備)

6. 總功率限制,延長壽命,減少熱量

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Lcoal Dimming方案一(FHD及以下)

1. 整套方案代理,更快實現(xiàn)量產(chǎn)

2. 輸入接口豐富,輸出接口LVDS最高達(dá)1080P60Hz

3. LED燈珠刷新率高不閃爍(可上1KHz左右刷新率)

4. 自研算法,不拖影,不斷更新;可根據(jù)實際情況,定制算法

5. 可選國產(chǎn)/非國產(chǎn)方案

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Scaler IC作用:

1. 常規(guī)高清視頻輸入信號轉(zhuǎn)接成點屏信號 LVDS給我司專用芯片

2. 視頻信號分辨率處理(Scaler up/Scaler down)

3. 色彩分析處理 (HDR、Gamma等)

LED drive IC作用:

1. 接收MCU發(fā)送SPI控制數(shù)據(jù)

2. 將控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成驅(qū)動LED燈珠電流從而實現(xiàn)亮度控制



Lcoal Dimming方案二(4K級)

對比方案一,區(qū)別在于可點高于1080P的屏,對比用更貴的FPGA,成本更節(jié)省.

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我司專用芯片作用:

1. 接收Scaler IC的LVDS信號

2. 分析圖像色彩亮度,經(jīng)過算法分析出對應(yīng)LED燈珠的亮度數(shù)據(jù)通過SPI發(fā)送給MCU

MCU作用:

1. 接收我司專用芯片發(fā)送的SPI控制數(shù)據(jù)

2. 將SPI控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成驅(qū)動LED燈珠電流數(shù)據(jù)從而實現(xiàn)亮度控制

3. 映射對應(yīng)的分區(qū)


Lcoal Dimming方案三(8K級)


RTD Scaler IC自帶分區(qū)算法,框架清晰簡單.

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映射原理

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我們假設(shè)

紅色框是第1個分區(qū)它由LED Drive IC的第1個通道控制,? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??

黃色框是第2個分區(qū)它由LED Drive IC的第3個通道控制,

綠色框是第3個分區(qū)它由LED Drive IC的第2個通道控制,

因為我司專用芯片傳過來的亮度數(shù)據(jù)是1-100區(qū)對應(yīng)LED Drive IC 1-100通道,所以需要MCU把 LED Drive IC通道2和3的數(shù)據(jù)調(diào)換,我們稱為映射。那么為什么不把2和3通道硬件調(diào)換,原因是燈板為了布線不得不調(diào)整順序。



Mini LED燈板及模組

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