1　引　　言

　　LED應用于圖像顯示已經有幾十年歷史[1]。LED顯示屏由于視角大、亮度高、色彩鮮艷，已經廣泛應用于車站、碼頭等公眾場所及銀行、學校、政府等企事業單位[2～5]。

　　LED顯示屏通過調節其像素亮度來實現彩色圖像的顯示。LED像素發光強度的精確控制，對提高顯示屏色彩還原性、增強顯示效果至關重要。由于LED發光強度正比于流過它的電流強度[6]，普遍采用PWM方法通過調節LED平均電流脈沖寬度來實現LED亮度調節，這種方式使LED顯示屏實現了全數字方式控制，減少了數模轉換這一過程。普通線性PWM技術[7]是在每個PWM周期開始，給所有LED均通電，通過控制各LED關斷時間的先后來調節各像素亮度。運用這種方法，無論顯示屏整體亮度如何，每個PWM周期開始時均會使所有LED導通，造成一個瞬間電流尖峰，反過來影響系統電源的穩定，帶來EMI問題。為此，有人提出二進制權重[8]和位角度[9]PWM方法以減小瞬間電流尖峰問題。在這種方法中，根據給定亮度值的各二進制位來控制PWM各時間段內LED的通斷，當亮度值的第n位為1時，該PWM時間段內LED點亮，為0時熄滅。而各PWM時間段長短取決于該位的權重，這種方法有效解決了瞬間電流過大的問題。但前面所有的研究中，均假定LED響應為理想響應，認為發光強度與PWM占空比成線性關系，忽略了LED對電脈沖信號的響應過程。

　　本文針對LED電脈沖響應過程進行研究，發現LED對電脈沖上升沿和下降沿響應均呈指數變化，這導致LED發光強度與PWM占空比成非線性關系，最終導致LED亮度出現偏差。基于簡化后的LED電脈沖響應模型，還提出了LED像素亮度校正方法，并進行了實驗測試。

　　2　LED對電脈沖信號的響應過程

　　LED通斷響應時間一般為幾納秒到幾百納秒[10]，對于高速PWM電信號，這一延時不可忽略。LED在電脈沖信號作用下，發光強度會出現先緩慢增強后緩慢減弱的漸變過程[2，10，11]。圖1給出了LED在時間為25μs的矩形電脈沖作用下發光強度的變化過程，虛線為歸一化電脈沖信號Vnor，實線為相應的發光強度變化。在電脈沖上升沿，LED發光強度Y隨時間t變化可表示為

圖1　LED電脈沖響應曲線