1　引　　言

　　LED应用于图像显示已经有几十年历史[1]。LED显示屏由于视角大、亮度高、色彩鲜艳，已经广泛应用于车站、码头等公众场所及银行、学校、政府等企事业单位[2～5]。

　　LED显示屏通过调节其像素亮度来实现彩色图像的显示。LED像素发光强度的精确控制，对提高显示屏色彩还原性、增强显示效果至关重要。由于LED发光强度正比于流过它的电流强度[6]，普遍采用PWM方法通过调节LED平均电流脉冲宽度来实现LED亮度调节，这种方式使LED显示屏实现了全数字方式控制，减少了数模转换这一过程。普通线性PWM技术[7]是在每个PWM周期开始，给所有LED均通电，通过控制各LED关断时间的先后来调节各像素亮度。运用这种方法，无论显示屏整体亮度如何，每个PWM周期开始时均会使所有LED导通，造成一个瞬间电流尖峰，反过来影响系统电源的稳定，带来EMI问题。为此，有人提出二进制权重[8]和位角度[9]PWM方法以减小瞬间电流尖峰问题。在这种方法中，根据给定亮度值的各二进制位来控制PWM各时间段内LED的通断，当亮度值的第n位为1时，该PWM时间段内LED点亮，为0时熄灭。而各PWM时间段长短取决于该位的权重，这种方法有效解决了瞬间电流过大的问题。但前面所有的研究中，均假定LED响应为理想响应，认为发光强度与PWM占空比成线性关系，忽略了LED对电脉冲信号的响应过程。

　　本文针对LED电脉冲响应过程进行研究，发现LED对电脉冲上升沿和下降沿响应均呈指数变化，这导致LED发光强度与PWM占空比成非线性关系，最终导致LED亮度出现偏差。基于简化后的LED电脉冲响应模型，还提出了LED像素亮度校正方法，并进行了实验测试。

　　2　LED对电脉冲信号的响应过程

　　LED通断响应时间一般为几纳秒到几百纳秒[10]，对于高速PWM电信号，这一延时不可忽略。LED在电脉冲信号作用下，发光强度会出现先缓慢增强后缓慢减弱的渐变过程[2，10，11]。图1给出了LED在时间为25μs的矩形电脉冲作用下发光强度的变化过程，虚线为归一化电脉冲信号Vnor，实线为相应的发光强度变化。在电脉冲上升沿，LED发光强度Y随时间t变化可表示为

图1　LED电脉冲响应曲线