LED屏幕设计及发展趋势（4）

上接LED屏幕设计及发展趋势（3）

作者：LED-文子

既然是重要的参数，那就给出简易可行的测试方式。随机抽取CYT62726共3pcs芯片，测试芯片其中一个端口，芯片给予正常供电，是关闭状态。CYT62726规格标准是耐压17V，17V是一定能给予客户保证的耐压。

测试按照一定的步骤，从5V供电不断的提高到17V，漏电在6nA以内，对端口串接的LED做直观判断，LED看不到亮度。继续增加电压到24V，IC仍然可以承受，随着电压增加端口漏电也随之增加，超过0.5uA时LED有机会看到亮度，25V以上IC会损坏。



结果：经测试端口加载17V电压都在10nA以内，结果是满意的。可观察到LED亮度点亮电流在1uA，小于0.5uA电流可视为没有漏电。红色数据表示到了芯片的极限，工作已经不能正常。

国内控制系统发展比较成熟，主要分两种方式，一种是基于以太网络方式，千兆网卡分发数据，分控制器分配数据到LED显示单元板，应该是未来主流应用方式。第二种是从显卡DVI读取视屏数据，压缩再通过数据卡发送出去，也是网络方式，与网络区别在于这里是串行数据格式，终端的单元板数据分割基本都是一样。

读取DVI数据用的最为普遍，采用信号包复用技术同步传送显示数据和控制数据，高效率的灰度分割算法，这里可以同时读取到帧、行频同步。主要由两部分组成：采样数据发送卡和现场分控器。通过大规模逻辑及其他组件，实时同步采集计算机输出的显示数据，通过高速缓存、格式转换后，由大容量传输通道传送到LED显示屏现场，最终转换成LED扫描控制信号，在LED显示屏上实现高清晰的视频、图片、文本等节目内容的显示。

从电脑的DVI接口采集高清晰显示数据，输出差分信号。DVI接口高速输出的显示信号是串行灰度的数据，24位色数据，每个颜色的权值数据为8位，灰度等级为256级。LED显示屏上的灰度实现，是通过控制每一个LED的点亮时间PWM来实现的，为了更高效的实现不同的灰度，屏幕每个权值独立显示的方式，即控制整个屏幕分别显示1～8个权值的亮度。整个数据格式转换过程由，通过权值分离-缓存-分区提取-数据重整等一系列过程，最终得到LED显示屏的扫描数据。

LED屏幕灰度灯具按 256级灰度(8位)计算，8位权值数据由高到低依次为D7(128权值)，D6(64权值)……DO(1权值)。设置合适的输出显示屏的串行时钟。提高并行输出的RGB数据信号组，即可提高显示屏面积并满足实际高清显示效果。对于不同的节目源、不同的显示屏体，需要经过不同数值的伽马校正来获得更符合人眼视觉的显示效果（视敏函数），得到更清晰的图像。



DVI接口送过来的同步视频信号数据量大，数据发送卡会将数据压缩，借助网络成熟芯片发送。考虑到控制器与LED屏幕的实际距离，采用网线差分或光纤长距离传输。 LED显示屏由多个显示模组组合而成，显示接口一般由以下几个信号组成：串行数据；多组红、绿、蓝信号；并行时钟；并行锁存；并行使能；行编码信号(扫描信号)等，一般最多16行扫描。

LED显示屏为实现大面积显示，屏幕面积一般较大，而显示屏的控制数据一般都是串行传送，控制线都非常长且容易收到干扰，在大面积情况下可以保证稳定传输的信号频率有限。如果增加系统的控制面积，一般方法有：1)提高显示屏控制信号的时钟频率，但这种提高是有限的；2)降低刷新频率，刷新频率降低必将影响显示稳定度，效果很差；3)多个控制器同时处理，增加扫描控制器必然增加成本。

控制系统设计是复杂的，在此不详细阐述，对于LED屏幕厂家而言，多是硬件连接。控制系统是由专业的公司提供，比如：杰赛、灵星雨、德普达等著名的LED控制系统公司。

系统组件

系统组件这里作为参考，并非完全都是这些。通常还是满足客户的需求，定制项目内容等。对于屏幕的类型，视距像素密度有很大的关系，这里会影响到成本，材料的选配是价格成本的主要因数，还有保修年限等。



工期时间

仅供参考：依照显示屏的具体工程量，预计室外显示屏工程的全部工期需要45天左右，时间包含采购加工时间约32天并有交叉重叠。

安装现场的勘察（3天）：由施工技术人员到达工程安装现场，进行现场的实地勘察。确定显示屏体的安装位置和环境；确定安装控制主机的机房位置及环境；测量控制信号、数据信号的实际传输距离；设计传输信号线的布线位置。

系统布线（7天）：施工人员依照技术人员勘察之后的设计方案，进行通讯线缆的敷设：清理布设路线；（含必要的挖掘、打孔等）埋设线管、穿线；安装线材连接件。

屏体框架的制作（15天）：施工人员依照结构设计人员提供的设计图纸进行框架的施工，钢架的制作；钢架的安装；屏体外装饰材料的施工；屏体内部供电系统的引线。

屏体的安装（5天）:框架安装结束后，进行屏体的安装，箱体的安装、固定；箱体的连接；信号线的连接；配电箱的安装；电源线的连接；控制网络的架设。

系统的调试（5天）：供电系统的检测；显示系统的检测、调试；网络系统的调试；多媒体系统的调试。



LED屏幕的未来

本篇着重描述了LED屏幕设计现状，为《LED屏幕设计及发展趋势（上）》篇部分，发展趋势设计会在（下）篇重点阐述。为了迎合新技术面世，（下）篇会延后几月发表，在此先阐述LED屏幕未来主要几个方向点。

（一） 控制系统发展

控制系统是LED屏幕重要的组成部分，也是技术核心所在。多年来我国一直占据主导性的地位，涌现出不少优秀的控制系统企业，为我国LED产业奠定了坚实的基础。控制系统占据国际市场主导地位，也与我国意识形态有关系，例如国内一直不把软体当成本、利润计算，销售只计算控制器硬件成本，低廉的价格，赢取了市场，国际性的公司不愿意这么勤劳，阻碍了投资兴趣和市场准入。

存在的问题也有，利润直接影响投入热情。比如创新性不够，新技术的扩展速度缓慢。还有在控制系统的开发时，创新没有很好的和集成电路设计公司协作，也是技术更新缓慢的主要原因。

LED屏幕企业尝试新品设计，不是很积极，想设计成熟一步到位，但是都不愿意何来的成熟呢？特备是大公司要积极的试用新技术，推陈出新是未来占据LED产业的主要动力。现在屏幕生产看起来大家都差不多，没什么创新点，利润不断下滑。

控制系统发展方面，软体会更多的替代硬体，提升智能化水平，同时降低硬件设计成本。电脑飞速发展本应该大幅提升LED屏幕控制水平，但是我们固执的消费者却让他多年没有改变，这也和控制器设计者不愿意降低控制系统售价有关系，软件化推进速度缓慢。系统软件化是大趋势，谁能提高系统软件化速度，谁就能占据LED屏幕控制的核心领域。但是占据屏幕控制核心，不等于会给你带来核心利益，未来必定要有系统提供商出现，才可以彻底改变格局。

系统提供商是指，IC设计公司直接向市场提供控制系统，不能把控制系统作为获利点。例如，我们的LED屏幕IC领导者聚积公司，每年均有推出屏幕驱动IC，可是一直能销售还是老产品，难道说这多芯片设计的不好吗？实际决策层应该意思到这是控制技术的缺失，仅就IC设计创新没有控制技术结合，不能被客户顺利采用。虽然控制技术与IC设计合作是一种办法，显然控制系统设计者不愿意更多的去硬件化。IC设计创意和控制技术的创意不在一个团队指挥，LED屏幕发展受到极大的限制。

高通公司在网站公布了很详细的手机设计案例，抱怨大陆公司不能向欧美企业那样灵活应用。高通可曾想山寨厂家根本就没有安排能读懂案例的人员。假设MTK只提供芯片，不提供软件，山寨手机市场会有吗？我说的不一定对，大家可理解LED控制系统未来的走向。

（二） 驱动芯片发展

前面讲过目前普遍采用的16通道驱动芯片，是在74HC595基础上发展而来，几十年来都没有创新，这是不正常的。落伍的传输方式，阻碍LED屏幕创新，屏幕市场中国有绝对的话语权，必将诞生新的数据传输方式，革命性的改变现有数据传输格局。

随着世界经济发展，需求量提升，要求也会越来越高，特别是清晰度要大幅提升。大尺寸显示壮观的视屏播放，已经失去了它的魅力，什么时候在广场上也有电视机那样清晰？LED有理由设计的比LCD（液晶）更清晰，可以看看有LED衍生品OLED。

LED与传统的显示最大的区别是没有余辉。CRT（显像管）电子*扫描，荧光粉有余辉。LCD液晶屏内部形成电容，能保持一定的显示时间。R’G’B颜色的LED是完全没有的，因此驱动IC内置PWM是必须的。

集成电路设计要与LED屏幕市场共存，意识形态也很重要，有好的技术，还要了解大陆公司思想，未来IC设计一定是大陆的企业取胜。供货渠道、交货时间、账期、支持力度，外企还有不少的差距。从历史发展来看，东芝公司本来市占率很高，但是渠道和系统配合上面，自我为中心，导致市场份额不断减小。点晶公司一度也有很高的占有率，当初引脚兼容问题，和移师大陆决策没有把握好，失去了市场竞争力。

（三） 屏幕制造发展

屏幕制造在我国已经有了完整的产业链，分工明确。但是整合度还是不够，质量保证不是很完善，人工制造环节太多。未来还需要大幅度整合，特别是高质量的单元板企业，在高质量环境下批量单元模组，规模化生产，然后再交给粗放式企业组装，整体降低设计成本，提升LED屏幕质量。

损坏率最高是LED，LED损坏主要是封装、组装过程环境得不到保证，未来控制芯片与LED芯片整合是方向。这不是一件小事，可能很难理解！