近年來(lái),隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能、元宇宙等產(chǎn)業(yè)興起,我國(guó)新型顯示產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),Mini/Micro LED顯示市場(chǎng)正式邁入產(chǎn)業(yè)爆發(fā)階段。
面對(duì)蓬勃發(fā)展的MLED市場(chǎng),業(yè)內(nèi)產(chǎn)品還存在亟待解決的工藝與成本問(wèn)題。
1、工藝難度問(wèn)題
LED顯示模組要往更小間距發(fā)展,其制作過(guò)程的難度和復(fù)雜度均會(huì)增加。例如更小間距的顯示屏,單位面積里面的LED發(fā)光芯片數(shù)量將會(huì)成倍增加,這對(duì)LED顯示模組的PCB鉆孔和Layout的制作提出了更高要求。
2、生產(chǎn)成本問(wèn)題
往更小間距發(fā)展,相同尺寸顯示屏需要的發(fā)光芯片數(shù)量會(huì)增加,所使用的PCB板的層數(shù)也會(huì)增多,生產(chǎn)成本也將進(jìn)一步增加。
為了改善以上問(wèn)題,LED顯示行業(yè)引入了虛擬/亞像素屏體設(shè)計(jì)方案。它可以通過(guò)動(dòng)態(tài)子像素渲染技術(shù),實(shí)現(xiàn)更高分辨率顯示,帶來(lái)更好的顯示效果。
什么是動(dòng)態(tài)子像素渲染技術(shù)?
要了解動(dòng)態(tài)子像素渲染技術(shù),首先需要了解什么是子像素。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),我們將LED屏上每個(gè)發(fā)光單位叫像素點(diǎn),它是由RGB三種顏色的發(fā)光芯片組合而來(lái),像素點(diǎn)中單個(gè)顏色的發(fā)光芯片就叫作“子像素”。
普通實(shí)像素中,RGB三個(gè)子像素一般由上到下呈一字排列。與常規(guī)的實(shí)像素顯示技術(shù)不同,虛擬/亞像素屏中的每個(gè)像素點(diǎn)只包含一個(gè)或兩個(gè)子像素。通過(guò)借用相鄰像素點(diǎn)內(nèi)的子像素,可以合成RGB像素點(diǎn),從而實(shí)現(xiàn)圖像的渲染和顯示。
目前,LED顯示市場(chǎng)主流的虛擬/亞像素屏體排布方式為三燈、四燈及基于其變化的排布。以常見(jiàn)的四燈RGGB、三燈Delta1縱向排布為例,我們來(lái)看看采用動(dòng)態(tài)子像素渲染技術(shù)的虛擬/亞像素顯示屏顯示原理。
1、四燈RGGB動(dòng)態(tài)子像素渲染技術(shù)原理
如上左圖,實(shí)像素排列中,每個(gè)黑色框內(nèi)的RGB三個(gè)子像素組成一個(gè)完整像素進(jìn)行內(nèi)容顯示。
如上右圖,以四燈RGGB排列為例,每個(gè)黑色框內(nèi)只有一個(gè)子像素,通過(guò)先進(jìn)的動(dòng)態(tài)子像素渲染技術(shù),可根據(jù)圖像內(nèi)容靈活借調(diào)周邊子像素,使得1個(gè)子像素可以實(shí)現(xiàn)完整的像素內(nèi)容顯示。對(duì)比實(shí)像素,在四燈RGGB排列時(shí),每個(gè)(RGB)像素只增加一個(gè)子像素(G)的情況下,可以實(shí)現(xiàn)4倍增的顯示效果。
2、三燈Delta1縱向動(dòng)態(tài)子像素渲染技術(shù)原理
如上右圖,以三燈Delta1縱向排布為例,每個(gè)黑色框內(nèi)有一個(gè)或兩個(gè)子像素,通過(guò)動(dòng)態(tài)子像素渲染技術(shù),靈活借調(diào)周邊子像素,使得一個(gè)或兩個(gè)子像素可以實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)位置完整的像素內(nèi)容顯示。相比實(shí)像素,更改每個(gè)(RGB)像素中子像素的相對(duì)位置,可以實(shí)現(xiàn)橫向或縱向2倍增的顯示效果。
動(dòng)態(tài)子像素渲染技術(shù)有何優(yōu)勢(shì)?
1、分辨率倍增
同尺寸下,改變子像素的排列方式及數(shù)量,采用動(dòng)態(tài)子像素渲染技術(shù)的屏體可以做到更小間距,更大分辨率的顯示。
△ 4燈RGGB排布可實(shí)現(xiàn)4倍的顯示分辨率提升 △
2、工藝簡(jiǎn)化、功耗降低
以常見(jiàn)的P0.9 COB燈板為例,對(duì)比以下四種方案的發(fā)光芯片及驅(qū)動(dòng)IC數(shù)量情況:
(*數(shù)據(jù)環(huán)境說(shuō)明:以上為150*168.75mm、45掃、4組數(shù)據(jù)的P0.9實(shí)像素和動(dòng)態(tài)子像素渲染后P0.9不同排布燈板情況,不同設(shè)計(jì)下數(shù)據(jù)可能存在差距)可以看出,在同等分辨率下,相比實(shí)像素,采用動(dòng)態(tài)子像素渲染技術(shù)的屏體所用發(fā)光芯片及驅(qū)動(dòng)IC數(shù)量大幅減少。同時(shí)改善了PCB布線及驅(qū)動(dòng)IC排布的復(fù)雜程度,有助于提升燈板制造良率、降低生產(chǎn)成本。顯示屏的溫度和功耗也得到了大幅改善。
3、顯示效果提升
虛擬/亞像素屏體雖然減少了發(fā)光芯片和驅(qū)動(dòng)IC數(shù)量,但依然具有LED顯示屏寬色域、高亮度、高對(duì)比度的優(yōu)勢(shì)。配合諾瓦特有的像素增強(qiáng)算法,可以讓顯示屏達(dá)到更好的顯示效果。
△ 像素增強(qiáng)前 —— 像素增強(qiáng)后 △
綜上,動(dòng)態(tài)子像素渲染技術(shù)可以為LED顯示屏帶來(lái)倍增的顯示分辨率,配合諾瓦特有的像素增強(qiáng)算法及其他畫(huà)質(zhì)算法,能夠提升虛擬/亞像素屏體的顯示質(zhì)量。
面向未來(lái),堅(jiān)持創(chuàng)新
一直以來(lái),諾瓦星云深耕行業(yè),堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新,只為給客戶(hù)創(chuàng)造更大價(jià)值,助推行業(yè)協(xié)同發(fā)展。
針對(duì)動(dòng)態(tài)子像素渲染技術(shù),諾瓦星云經(jīng)過(guò)多年算法研究和技術(shù)積淀,現(xiàn)已構(gòu)建行業(yè)領(lǐng)先的多維度、高價(jià)值專(zhuān)利組合,實(shí)現(xiàn)了圖像畫(huà)質(zhì)與顯示應(yīng)用的重點(diǎn)突破。
在虛擬/亞像素顯示應(yīng)用領(lǐng)域,諾瓦已擁有全方位的產(chǎn)品布局,打造了適配多元場(chǎng)景的動(dòng)態(tài)子像素渲染解決方案,現(xiàn)已成功批量應(yīng)用于行業(yè)伙伴。