LED全彩大屏幕关键技术的应用研究

论文摘要

LED大屏幕是利用LED点阵模块或像素单元组成的一种现代平面显示屏幕,具有亮度高、能耗少、故障率低、组态灵活、使用寿命长、显示内容多样、显示方式丰富等优点。随着技术的不断更新,LED大屏幕正朝着高亮度、全彩化、标准化、规范化、产品结构多样化的方向发展。信息社会的形成,使其应用前景更为广阔,潜在市场和应用领域不断扩大。目前,虽然LED大屏幕在整体上尚能满足市场应用的基本要求,但从控制系统的设计、实施到LED大屏幕的生产、组装和显示效果等方面来看,如何改善LED大屏幕显示效果、适应不同的应用场合等,仍然存在着很多改进之处。对提高LED大屏幕的关键技术,特别是一些关系到对LED大屏幕发展显得更有操作性及实用价值的研究工作,是需要急待解决的问题。针对LED全彩大屏幕的关键技术、显示特性,本文首先介绍了与此有关的人眼生理视觉特征,以及LED和LED大屏幕的工作原理和控制方法,对LED大屏幕显示单元的结构设计,色度、亮度一致性问题,色度还原问题,以及矢量汉字的显示问题等几个关键技术进行了较详细和深入的理论分析,提出了合理、可行的解决方案,并进行了仿真实验和实际测试,其中包括:LED显示单元的结构设计、工程样品的生产、实用新型专利的申请;LED大屏幕出现亮度差、色度差的原因,影响程度及提出的解决办法;色还原度的理论成因、校正方法和实际测试效果;在LED大屏幕上实现矢量汉字的显示、字库结构分析、编程实现等。本文通过对以上所述的LED大屏幕中几个关键技术进行的理论研究与实际应用分析,在实验测试和工程样品使用、检测后,都达到了预期的要求,对所涉及内容提出的改进方案,无论是在理论上或是生产实践中,均有较高的实用价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 LED 大屏幕的发展过程
• 1.3 LED 的优势
• 1.3.1 发光效率高
• 1.3.2 节约能源
• 1.3.3 安全环保
• 1.3.4 响应速度快
• 1.3.5 使用寿命长
• 1.4 国内外研究发展现状
• 1.5 本论文完成的主要工作
• 2 LED 全彩大屏幕的显示原理及概述
• 2.1 人眼物理构造
• 2.2 人眼视觉特性
• 2.2.1 主观亮度与客观亮度的关系
• 2.2.2 明暗感觉的相对性
• 2.2.3 亮度与背景光的关系
• 2.2.4 空间分辨率
• 2.2.5 马赫效应
• 2.2.6 视觉惰性
• 2.3 LED 的发光原理
• 2.4 LED 大屏幕的工作原理
• 2.5 LED 大屏幕的组成结构
• 3 LED 全彩大屏幕显示单元的设计
• 3.1 LED 显示单元
• 3.1.1 单元框架
• 3.1.2 LED 显示电路模块
• 3.2 其他配套装置
• 3.2.1 封装绝缘层
• 3.2.2 防光隔栅罩
• 3.3 本章小结
• 4 改善色差、亮度差对大屏幕的影响
• 4.1 LED 全彩大屏幕的色度学原理
• 4.2 色差与亮度差产生的原因及解决办法
• 4.3 分光分色筛选实验
• 4.4 本章小结
• 5 改善色还原度对大屏幕的影响
• 5.1 CRT 的 γ 校正
• 5.2 γ 校正与孟塞尔明度函数
• 5.3 LED 全彩大屏幕的 γ 校正
• 5.3.1 进行γ校正的原因
• 5.3.2 LED 全彩大屏幕的γ校正方法
• 5.4 LED 全彩大屏幕的灰度级
• 5.4.1 灰度级校正
• 5.4.2 灰度级校正的改进
• 5.5 本章小结
• 6 LED 大屏幕的矢量字体显示及应用
• 6.1 矢量字与点阵字的比较
• 6.2 矢量字库的结构
• 6.2.1 汉字编码的标准
• 6.2.2 矢量字库结构
• 6.2.3 矢量数据的组成结构
• 6.3 汉字显示的算法实现
• 6.3.1 算法流程
• 6.3.2 字模数据解码
• 6.3.3 轮廓字形的填充
• 6.4 屏幕扫描
• 6.5 本章小结
• 7 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录