Page 1

TEL: 02-2290-2636 FAX: 02-2290-2638 www.litepa.com.tw

LED全彩節能顯示屏


開發背景 凱杰照明從2002年成立以來,始終致力於LED顯示技術的

研究與應用,在LED驅動方式、訊號傳輸、系統及控制中 都提出了新的方法。 近年來,隨著LED材料科學的發展以及封裝技術的改進, 使得LED發光效率越來越高,特別是白光LED發光效率更 加是突飛猛進。效率遠遠高於紅色/綠色/藍色LED。 與此同時人類對於綠色環保,節能減炭的追求,給LED大 螢幕帶來了壓力。 在 該 背 景 下 , 凱 杰 於 2008 提 出 了 新 的 LED 控 制 方 法 Pre_synthesize。以YUV彩色模型的四色系統取代傳統 RGB三原色模型的控制方式,並同時獲得該項技術專利。


優質之特點 節省電能

33.2%(平均)~66.6%(最高)。

延長

提高清晰度

Lite Pa RGBW全彩 節能顯示屏

黑白/彩色圖像 完美相容

LED部分的平均省電率

顯示壽命

降低對R:G:B

亮度配比的 嚴格要求

RGBW系統內LED平 均使用時間是RGB系 統內LED的一半。


傳統 vs 新 LED顯示方案 原理介紹

傳統的顯示方案 基於RGB彩色模型 黃色=紅色+綠色

紫色=紅色+藍色 青色=綠色+藍色 白色=紅色+綠色+藍色 傳統LED面板採用RGB三原色 作為一個顯示像素(pixel)。

新的顯示方案基於YUV彩色模型 基本元素為:

新的LED面板採用RGBW四色 作為一個顯示像素(pixel)。

Y R-Y

亮度分量 色差分量

G-Y B-Y

色差分量 色差分量


數學邏輯分類 & 產品具體應用 數學邏輯分類 在上面等式中,如果a、b、c都不等於零,即三個原色都參加 混色,便可以去掉a、b、c中最小的,而增加白色。可以理解 成為白色和一個或者兩個顏色混色。

通常有以下幾種情形:

產品具體應用

節能模式 色飽和度不受影響

(1) a=b=c 則 color_out=a*W (2) a=b <c 則 color_out=a*W+|c-a|*B (3) a=c < b 則

需求R-30 / G-40 / B-50,實際顯示情況為 R-0 / G-10 / B-20 / W-30

color-out=dW+(a-d)R+(b-d)G+(c-d)B 這是節能屏的狀態

color_out=a*W+|b-a|*G (4) b=c < a 則 color_out=b*W+|a-b|*R (5) a<b<c 都不相等 則

增亮模式 犧牲色飽和度,提高總亮度

color_out=a*W+(b-a)*G+(c-a)*B (6) b<a<c 都不相等 則 color_out=b*W+(a-b)*R+(c-b)*B (7) c<a<b 都不相等 則 color_out=c*W+(a-c)*R+(b-c)*G

其他依此類推

需求R-30 / G-40 / B-50,增亮20,實際顯 示情況為 R-30/ G-40/ B-50 / W-20 增亮color-out=aR+bG+cB+(手動增亮 0~100%)W


特點比較之電流(1) 利用LED特性,白光發光效率比紅、藍、綠發光效率要高,紅、藍、綠LED同時發光時所產生的白光,就以白光 LED來取代,由於各顆LED所耗的電流值相同,當白光的發光效率提升,就可以達到省電的效果。 常用LED的發光效率,如列表: 驅動電流=20mA 發光角度=100*50

LED

紅色

綠色

藍色

白色

亮度(mcd)

620

1200

280

2200

如前例所述情形: (1) a=220 b=220 c=220 color out=220*W (黑色&白色)

電流

(2) a=128 b=128 c=200 color out=128*W+72*B (單一飽和色)

電流

傳統方案 36mA

(3) a=32 b=80 c=200 color out=32*W+48*G+168*B (任意兩種原色之混合色)

電流

傳統方案 25mA

(4)其它情形,a, b, c 任一個或兩個為零。 電流 此時白色LED均不點亮,故電流消耗相同。

傳統方案 52mA 新方案

新方案

新方案

相同

省電

17mA

21mA

19mA

66.6%

省電

56.1%

省電

24 %

省電

0%


特點比較之電流(2) 圖像顏色特點統計得出: 三色混合圖像像素

雙色圖像像素

單色圖像像素

68%

28%

4%

普通電視/電影節目 現場實際測定資料為

項目

省電 35%~42%

規格

P16 全彩(75片) / 靜態驅動 / 解析度800*600 RGB 方案

RGBW 方案

節省

每平方米功耗

600W

370W

38%, 省230W [ (600W-370W)/600W ]

每天總耗電度 (20hrs/天)

900度 [ (600W*20hrs/1000)* 75片]

555度 [ (370W*20hrs/1000)* 75片]

38%, 省345度 [ (900度-555度)/900度 ]

每年總耗電應 繳金額

NT$142萬 [ 計價方式, 請參照附件 ]

NT$87萬 [ 計價方式, 請參照附件 ]

年省NT$55萬

屏體壽命內 (以8年計)

NT$1136萬 [NT $142萬*8年 ]

NT$696萬 [NT$87萬*8年 ]

8年省NT$440萬


特點比較之圖像 清晰度 圖像像素合成時,採用亮度+色差方式,而人眼對黑白色的高辨識性,故清晰度得到較大提 高,畫面層次更為鮮明。

RGB方案

RGBW方案


提高圖像顯示壽命 完整圖像可由亮度分量+色差分量合成,實驗表明人眼對彩色圖像細節的分辨能力比對黑白低得多。 ●在RGB方案中,如果任意一個顏色出現衰減,都會導致亮度分量出現色差,很容易就被人眼捕捉到。

●在RGBW方案中,如果任意一個顏色出現衰減,都不會影響亮度分量。 ● RGBW系統內LED平均使用時間是RGB系統內LED的一半。 綜上所述該方案更能長時間保證屏體的壽命

原始圖像

RGB方案

RGBW方案


相容性 黑白、彩色圖像的相容性

顯示面板的相容性 驅動 IC :8位或16位恒流源,MBI5026/ST2221等。 驅動方式:同的解碼方式,靜態或1/2,1/4,1/8,1/16等 驅動方式。 LED 分佈:矩形排列/豎向緊密排列/橫向緊密排列。

原始圖像

RGB方案

需要將亮度信號分離成RGB 分量,與原系統不相容。

RGBW方案

無須修改,與原系統完美相 容。

RGB方案

RGBW方案


成本比較 樣本規格: 像素間距:P16 解析度:32*32 驅動方式:靜態驅動 類別

RGB 方案

RGBW 方案

LED

2048R/1024G/1024B

1024R/1024G/1024B/1024W

驅動IC(mbi5026)

192/256*

256

PCB尺寸

相同

相同

電源

307W

200W

合計成本

*****

增加 5~7%

項目

● 在虛擬像素顯示模式時,通常業界採用256顆;在實際像素顯示模式時,採用192顆。


燈點比較圖 圖像左邊為RGB方案/右邊為RGBW方案

紅色 255

綠色 255

藍色 255

白色 255 (色溫 6500K)

RGBW LED全彩節能顯示屏  

RGBW LED全彩節能顯示屏