虚拟像素改善Mini/Micro LED工艺与成本问题痛点，揭秘动态子像素渲染技术如何让LED屏分辨率倍增

佚名　2024-06-05

近年来，随着物联网、云计算、人工智能、元宇宙等产业兴起，我国新型显示产业呈现高速增长态势，Mini/Micro LED显示市场正式迈入产业爆发阶段。

面对蓬勃发展的MLED市场，业内产品还存在亟待解决的工艺与成本问题。

1、工艺难度问题

LED显示模组要往更小间距发展，其制作过程的难度和复杂度均会增加。例如更小间距的显示屏，单位面积里面的LED发光芯片数量将会成倍增加，这对LED显示模组的PCB钻孔和Layout的制作提出了更高要求。

2、生产成本问题

往更小间距发展，相同尺寸显示屏需要的发光芯片数量会增加，所使用的PCB板的层数也会增多，生产成本也将进一步增加。

为了改善以上问题，LED显示行业引入了虚拟/亚像素屏体设计方案。它可以通过动态子像素渲染技术，实现更高分辨率显示，带来更好的显示效果。

什么是动态子像素渲染技术？

要了解动态子像素渲染技术，首先需要了解什么是子像素。

简单来说，我们将LED屏上每个发光单位叫像素点，它是由RGB三种颜色的发光芯片组合而来，像素点中单个颜色的发光芯片就叫作“子像素”。

普通实像素中，RGB三个子像素一般由上到下呈一字排列。与常规的实像素显示技术不同，虚拟/亚像素屏中的每个像素点只包含一个或两个子像素。通过借用相邻像素点内的子像素，可以合成RGB像素点，从而实现图像的渲染和显示。

目前，LED显示市场主流的虚拟/亚像素屏体排布方式为三灯、四灯及基于其变化的排布。以常见的四灯RGGB、三灯Delta1纵向排布为例，我们来看看采用动态子像素渲染技术的虚拟/亚像素显示屏显示原理。

1、四灯RGGB动态子像素渲染技术原理

如上左图，实像素排列中，每个黑色框内的RGB三个子像素组成一个完整像素进行内容显示。

如上右图，以四灯RGGB排列为例，每个黑色框内只有一个子像素，通过先进的动态子像素渲染技术，可根据图像内容灵活借调周边子像素，使得1个子像素可以实现完整的像素内容显示。对比实像素，在四灯RGGB排列时，每个（RGB）像素只增加一个子像素（G）的情况下，可以实现4倍增的显示效果。

2、三灯Delta1纵向动态子像素渲染技术原理

如上右图，以三灯Delta1纵向排布为例，每个黑色框内有一个或两个子像素，通过动态子像素渲染技术，灵活借调周边子像素，使得一个或两个子像素可以实现对应位置完整的像素内容显示。相比实像素，更改每个（RGB）像素中子像素的相对位置，可以实现横向或纵向2倍增的显示效果。

动态子像素渲染技术有何优势？

1、分辨率倍增

同尺寸下，改变子像素的排列方式及数量，采用动态子像素渲染技术的屏体可以做到更小间距，更大分辨率的显示。

△ 4灯RGGB排布可实现4倍的显示分辨率提升 △

2、工艺简化、功耗降低

以常见的P0.9 COB灯板为例，对比以下四种方案的发光芯片及驱动IC数量情况：

（*数据环境说明：以上为150*168.75mm、45扫、4组数据的P0.9实像素和动态子像素渲染后P0.9不同排布灯板情况，不同设计下数据可能存在差距）可以看出，在同等分辨率下，相比实像素，采用动态子像素渲染技术的屏体所用发光芯片及驱动IC数量大幅减少。同时改善了PCB布线及驱动IC排布的复杂程度，有助于提升灯板制造良率、降低生产成本。显示屏的温度和功耗也得到了大幅改善。

3、显示效果提升

虚拟/亚像素屏体虽然减少了发光芯片和驱动IC数量，但依然具有LED显示屏宽色域、高亮度、高对比度的优势。配合诺瓦特有的像素增强算法，可以让显示屏达到更好的显示效果。