亮度相近的LED有许多优点，其价格通常也较高。供应商会先测量LED在 特定电流下的亮度，然后把亮度相近的红光、绿光和蓝光LED组合在一起。这种方法可在最不影响设计的情形下为低阶照明系统提供均匀亮度；其缺点则是每颗 LED的亮度耗损速度都不同，因此经过一段时间后亮度又会变得不均匀。这项缺陷使它仅能做为短期解决方案，否则经过一两年后，画面又会变成一块一块。除此 之外，若面板发生故障而需要更换，新面板与原有面板的亮度也会出现极大差异。

　　高阶显示器系统对于亮度匹配的要求更为严苛，单靠采用亮度相 近的LED并无法满足这类应用的要求。因此为了让像素和面板在显示器寿命週期内都能维持均匀亮度，制造商会选用内建像点修正功能的先进LED驱动元件。像点修正是藉由调整个别LED电流来管理像素亮点的一种方法：处理器只需控制送到整块LED显示区的总电流，再由LED驱动元件调整个别LED电流来产生均 匀亮度；这表示处理器可将其运算效能用于其它工作，而不需为了均匀亮度而查询表格或在每个更新週期针对每颗LED进行复杂的乘法运算。为了提供像点修正功 能，制造商会透过画面撷取测量每颗LED的亮度，再将系统最暗的LED指定为基准LED，然后将其它像素的亮度调整成和基准LED相同；调整方式则是根据 LED输出亮度将每个像素的电流减少一定比例。德州仪器（TI）的TLC5940或其它类似元件都会将每颗 LED的像点修正值储存在晶片内建的EEPROM记忆体，或是在每个更新週期当中做动态修改。这种双重像点修正方式很有弹性，它既能在外界照明条件改变时 更新整个面板的亮度，又能提供长期保存像点修正资讯以确保面板亮度均匀。只要像素亮度随时间出现变化，或是面板因为故障而需要调整和更换，工程人员随时都 能更新EEPROM资料。我们将用下列例子来说明这种做法。

　　实际操作案例

　　为简单起见，此处只考虑同一种颜色的16颗LED，它们来自于多组面板和数千颗LED所组成的大型显示系统。我们假设绿色像素的绿光LED必须发出80毫烛 光才能达到面板对于绿色像素的亮度要求。设计人员选择的LED则为Osram LP E675，它在50mA标准电流下的亮度可分为45-56、56-71、71-90以及90-112毫烛光等四个等级；这表示只要选择亮度最高的一组 LED，就能确保每颗亮度至少能达到80毫烛光。TLC5940之类的元件最多能驱动16颗LED，每颗元件只需要一颗电阻来设定最大电流值。选择此电阻 时应确保其设定之电流足以让最暗的LED发出80毫烛光，LP E675元件资料表显示它需要43mA的驱动电流才能发出80毫烛光。设计人员可在安装时先测量LED在43mA满电流时所发出的亮度，然后产生类似图1 的亮度直方图。图中第一排资料是以mA为单位的LED电流值，第二排则是以毫烛光为单位的LED亮度值。从图中可看出LED亮度在未采用像点修正功能时最 多相差±10%，这种差异程度是高阶显示器无法接受的。驱动元件可以根据直方图所示资料个别调整、或是「像素修正」每颗LED的电流，使它们最后得以产生 均匀亮度；例如它必须将满电流下的LED1亮度从83毫烛光调整至80毫烛光。TLC5940提供6位元（64阶）像点修正功能，其中每一阶都相当于满刻 度的1.56%。

下列公式可用来计算每颗LED的像点修正值：

　　其中DCproduction是产品制造时所使用的像点修正值，Lbaseline是所要求的亮度，Linitial则是最大电流下所产生的亮度量测值。

图1：像点修正前的LED亮度和顺向电流直方图

　　将计算所得的像点修正值四捨五入到最接近的分数值，再将它乘上原始亮度，即可得到新的LED亮度值：

　　计算和储存每颗LED的像点修正资料后，再将LED驱动元件设定为最大电流，以便单独调整每颗LED的电流，如图2的直方图所示。只要将像点修正资料存入TLC5940晶片内建的EEPROM记忆体，系统就能在每次开机时取出这些像点修正资料，直到下一次重新校准为止。

　　图2：像点修正后的LED亮度和顺向电流直方图

　　动态亮度调整成为LED背光源TV必备功能

　　广告看板、或大型显示器等室内/室外工业用显示器只需「静态」调整就已足够（校准值维持固定不变，直到工程人员重新调整这些校准值为止)；此时面板亮度的调 整会与系统例行维护作业一起进行。然而新出现的各种市场应用却需要更先进的调整方法，尤其当这项技术逐渐融入消费性产品和家庭生活后，设计人员必须针对 LED亮度随时间而改变的现象进行控制和调整。

　　虽然这个转变过程仍在起步阶段，其所需的技术却已经存在。新力（40吋Qualia 005）以及三星（46吋LNR460D）都已推出采用LED背光源的液晶电视；但它们并非我们想像般使用白光LED，而是将红光、蓝光和绿光LED组合 在一起并进行控制，以产生亮度可调整的白色光源。LED背光源有许多胜过传统灯泡的优点，像是电源效率更高、移动画面残影更少、色谱范围更广（某些场合大 于105% NTSC)、寿命更长、以及色温可调整等；其画质更是传统光源无法比拟。另一方面，採用LED背光源的电视工程师不仅会面临传统面板制造商所遇到的亮度差 异困扰，更会遇到温度带来的挑战；这是因为LED亮度随温度改变的特性会对电视背光应用造成极大影响。另外，这类电视若要提供最佳画质，就必须针对消费者 家里不断变动的照明状况调整背光源的各项属性。这些技术考量，加上电视是一种消费应用的事实，让动态亮度调整成为LED背光源不可或缺的功能。

　　要提供这类动态控制回路，电视内部必须安装感测器来测量LED温度和亮度变动，外部也要用感测器测量电视周围的亮度。最基本的控制回路会利用感测器搜集这些 资料，再将测量结果送给处理器，处理器就会评估这些资料，并且指挥TLC5940之类的LED驱动元件进行调整。处理器会根据工厂设定的原始像点修正资料 和新搜集的动态资料来产生新的像点修正值。

　　在前面的例子里，若环境光源感测器发现周围亮度很低，使LED只需达到最大亮度的七成或56毫 烛光就已足够，处理器就会计算出新的「环境光源」像点修正值为44.8。在这同时，如果温度上升导致LED亮度输出减少一成，处理器则会计算出「温度」像 点修正值为71.1。综合这三个像点修正值即可计算出新的像点修正资料，以补偿这三种亮度变异所造成的误差：

　　如上所示，将像点修正总值设为48即可产生我们所需的56毫烛光亮度。由于受到温度升高造成LED亮度减少的影响，此计算过程已将初始电流设为产品制造过程时所使用电流的90%。

　　从以上分析可知，唯有能够提供和结合静态与动态像点修正方法的先进LED驱动元件，才能针对消费者观赏环境提供最理想的照明解决方案。

　　走向智能型电视背光源

　　新力和三星的原型设计都是将LED串联以减少所需控制的LED数量，但要真正提供全动态的背光照明控制，我们仍须个别控制每一颗LED的亮度。为达到此目标，LED供应商正在发展新技术以提供更有弹性的LED连接方式。当前的技术难点主要在导光板和配光方面，传统的丝网印刷采用油墨工艺，不环保，导光板使用寿命短，转化效率低，亮度不大。但导光板激光打点机的问世彻底解决了这些难题。目前，国内武汉三工首家推出的导光板激光打点机广泛应用于平板灯、TV显示器、广告灯箱等行业。制作的导光板具有节能、转化效率高、均匀度高、亮度大、不易发黄、使用寿命长、成品率高等特点。全新一代导光板激光打点机，不拼接，新工艺，无需清洗，无需专业技工，简单易学，方便操作，是TV液晶行业的最佳选择。

　　智能型电视背光源是推动家庭娱乐转型的另一项重要创新技术。初期产品的杰出表现更证明了在LED技术协助下，显示器画质会在未来几年内达到过去无法想像的境界，进而为消费者带来无比震撼的视觉飨宴。