新闻中心

EEPW首页 > 光电显示 > 设计应用 > MINILED背光LCD和MICROLED直显混合拼接的超大尺寸显示系统的设计

MINILED背光LCD和MICROLED直显混合拼接的超大尺寸显示系统的设计

作者:易科臣,汪金辉,刘颖灿(深圳康佳电子科技有限公司,深圳 518057) 时间:2023-08-01 来源:电子产品世界 收藏
编者按:针对目前在超大尺寸显示领域遇到的LCD拼接缝问题以及MINI/MICROLED直显的良率低,成本高等方面困难,本文介绍一种基于MINILED背光的LCD模组与MICROLED直显模组相融合,并采取图像切割算法配合完成的混合拼接显示系统,可在超大尺寸显示方面达到良好的显示效果。


本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202308/449192.htm

1 现状

现如今,/ 技术不断发展,同时超大尺寸(150 寸以上)显示越来越受到关注。目前在超大尺寸显示领域,一种技术是LCD 拼接,一种是MINI/ 直显。LCD 拼接存在拼接缝问题,这是由于LCD 本身玻璃存在黑边以及拼接时结构因素导致,因而无法做到较好的显示效果。而MINI/ 直显则存在良率低,成本高,功耗高等多方缺点,难以实现大显示面积的量产以及商业化。目前,针对超大尺寸显示技术中存在的拼接缝的问题,尚未提出有效的解决方案。

2 整体方案

本设计采用背光的LCD 和MICROLED的方式来实现超大尺寸、无缝拼接、低成本的显示。有别于传统的LCD拼接出现的拼接缝问题, 本设计将在拼接缝区域采取MICROLED填充显示,通过SOC/FPGA算法切割图像,并重新按像素点分配图像来补充LCD拼接缝的显示内容,从而实现大尺寸无缝拼接显示。整体显示方案框架如图1 所示,可随意拼接以及扩展。

1690900625513348.png

图1 整体显示方案框架图

3 模组拼接与填充

LCD显示区域采用传统成熟方案,搭配背光实现多分区显示,提高显示区域亮度。如图2 所示LCD面板在有MINILED背光区域是可视图像区,而在背光灯两边的结构件及电路区域则没有图像显示,在视觉上等同于一条黑边的效果。在超大尺寸的拼接中,每两两LCD 拼接后就会因为该黑边及拼接结构件导致的拼接缝问题,给观看者造成图像断裂或者缺失的不良视角效果。

1690900722312848.png

图2 LCD显示结构示意图

本设计在上下或者左右两块LCD 拼屏之间的拼接区域A/B,采用MICROLED 直显显示模组进行填充,如图3 所示。同时可将MICROLED 模组填充区域分为纵向A 系列以及横向B 系列,如图1。并可根据实际拼接LCD 数量的不同,分别依次将纵向拼接区域由左向右定义为A1、A2、A3……,将横向拼接区域由上向下定义为B1、B2、B3……等。显示模组贴装于对应拼接区域的LCD 面板及拼接结构件表面。由于MICROLED显示模组厚度仅2mm 左右,相对与LCD 面板的视觉不平整度并不明显,再加上本应用为超大尺寸显示方案,观看距离通常在8 m 以上,两种拼接显示材料的不平整度相对观看距离小于0.25% 的误差,基本可以忽略不计,不会影响观看效果。

1690900802672068.png

图3 MICROLED显示模组填充示意图

4 图像切割与重组

原始图像数据由FPGA 处理后,切割成所需要的显示区块内容,分别通过HDMI/DP或者其他数据传输形式,传输给对应显示模组,从而实现图像高质量显示。FPGA需要具备强大的运算能力以及多输出接口,图像切割与重组系统框图如图4。

1690900895135987.png

图4 图像切割与重组系统框图

FPGA 处理算法与显示图像分辨率、LCD 面板的拼接数量、LCD 面板可视图像区域与拼接区宽度相关。本文以4k(3 840×2 160)的显示图像分辨率为例进行说明,定义LCD 面板拼接数量横向有n 块,纵向有块(nm 均为非零自然数),LCD 面板可视图像区长度为l,宽度为h,拼接区长度为a,宽度为b,以拼接后整体显示模组的左上角为原点计算,图像切割后任意LCD面板及MICROLED模组(LCD 面板拼接区处填充)的起始和截止像素对应切割前原图像的像素点符合以下算法。某LCD 面板或MICROLED 模组(LCD 面板拼接区处填充)位于整体拼接模组的横向第i 个,及纵向第个(i j 均为非零自然数),那么在FPGA 算法中,该LCD 面板模块横向的起始像素PLs 对应切割前原图像水平像素为:

1690900968278336.png   (1)

该LCD 面板模块横向的截止像素PLe 对应切割前原图像水平像素为:

1690901022330500.png   (2)

该MICROLED 模组横向的起始像素PMs 对应切割前原图像水平像素为:

1690901079994549.png   (3)

该MICROLED模组横向的截止像素PMe 对应切割前原图像水平像素为:

1690901149258293.png   (4)

该LCD面板模块纵向的起始像素QLs对应切割前原图像垂直像素为:

1690901253729348.png   (5)

该LCD面板模块纵向的截止像素QLe对应切割前原图像垂直像素为:

1690901314163007.png   (6)

该MICROLED模组纵向的起始像素QMs对应切割前原图像垂直像素为:

1690901418862936.png   (7)

该MICROLED模组纵向的截止像素QMe对应切割前原图像垂直像素为:

1690901470397985.png   (8)

以上算法PLs、PLe、QLs、QLe 对应传输给LCD显示模组,PMs、PMe 对应传输给MICROLED 纵向显示模组A 系列,QMs、QMe 对应传输给MICROLED横向显示模组B 系列,完成FPGA 图像切割之后的重新拼接显示。

5 结束语

本设计的关键在于将LCD 与MICROLED 显示技术相结合,配合相关图像切割算法完成拼接显示,用于克服单独MICROLED 显示的高成本高功耗,以及单独LCD 拼接显示出现的拼接缝等影响视觉效果的问题。不仅可以实现超大尺寸大屏低成本拼接显示,也可以推动MICROLED 进一步商业化诉求。

(本文来源于《电子产品世界》杂志2023年7月期)



评论


相关推荐

技术专区

关闭