一种高灰度高刷新全彩色显示屏的制作方法
专利名称：一种高灰度高刷新全彩色显示屏的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有高灰度、高刷新率而时钟频率却较低的全彩色LED显示屏，属显示技术领域。
背景技术：
提高LED显示屏的灰度级数可以丰富图像的亮度层次，提高显示屏的色彩表现力。为了防止画面闪烁，在提高LED显示屏的灰度级数时必须同时提高刷新率，现有技术只能通过提高时钟频率来提高刷新率，但提高时钟频率会使控制器集成电路的结构变得复杂，稳定性降低，功耗增大，这样就限制了 LED显示屏的应用范围。因此，如何在不提高时钟频率的前提下大幅提高LED显示屏的刷新率和灰度级数，是有关技术人员目前所面临的难题。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足、提供一种时钟频率低的高灰度高刷新全彩色显示屏。本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的一种高灰度高刷新全彩色显示屏，由全彩色发光二极管阵列显示模组、行驱动电路、列驱动电路和控制器组成，所述行驱动电路由多个行驱动单元组成，每个行驱动单元的输入端接控制器，输出端接显示模组中与之对应的一行全彩色发光二极管的所有三色二极管的正极；所述列驱动电路由分别控制三种颜色发光二极管的三组恒流源芯片组成，所述恒流源芯片采用MBI5042，它们的输入端接控制器，每个恒流源芯片的每个恒流输出端接显示模组的一列全彩色发光二极管中所有同颜色发光二极管的负极。上述高灰度高刷新全彩色显示屏，所述行驱动单元由MOS管和三个电阻组成，所述MOS管的源极接电源正极，栅极和源极分别经第一电阻和第二电阻接控制器的信号输出端，漏极接一行全彩色发光二极管的正极并经第三电阻接电源负极。上述高灰度高刷新全彩色显示屏，所述显示模组设置多个，它们拼成矩形显示屏。上述高灰度高刷新全彩色显示屏，所述行驱动单元中，第一电阻与第二电阻的阻值之比为1/1000，第二电阻与第三电阻的阻值之比为1/20。上述高灰度高刷新全彩色显示屏，所述显示模组的矩形基板采用多层PCB电路板，其电源正极和负极均采用独立的金属层。本实用新型采用内建S-PWM的恒流源芯片驱动全彩色发光二极管阵列显示模组， 该恒流源芯片不仅具有16位灰阶控制的脉冲宽度调变功能，而且能够将导通的时间分散成数个较短的导通时间，从而增加了视觉的更新率，减少了画面的闪烁，降低了对控制器时钟频率的要求。行驱动电路具有很高的响应速度，可有效避免了拖影现象的发生。本实用新型可在较低的时钟频率下获得较高的刷新率和灰度级数，提高了 LED显示屏的色彩表现力和综合性能，扩大了显示屏的应用范围。以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的一个实施例的电原理图；图2是行驱动单元的电原理图。图中各标号为U1、控制器，UR、驱动红色发光二级管的恒流源芯片；UG、驱动绿色发光二级管的恒流源芯片；UB、驱动蓝色发光二级管的恒流源芯片；Ql、MOS管；HO H7、 行驱动单元；LED、显示模组；Rl R6、电阻；LO-O L7-15、全彩色发光管。
具体实施方式
为了提高灰度和刷新率，本实用新型采用内建S-PWM的恒流源驱动芯片MBI5042， 该芯片具有16位灰阶控制的脉冲宽度调变功能，内建16位位移缓存器，可以将串行的输入数据转换成每个输出通道的灰阶像数，而且其16个恒流输出通道所输出的电流值不受输出端负载电压影响，可提供一致且恒定的输出电流。该芯片可将导通的时间分散成数个较短的导通时间，进而增加了视觉的更新率。在建立16位灰阶的全彩色显示屏时，可藉由 S-PWM来减少画面的闪烁，降低对控制器时钟频率的要求，控制器只需数兆赫的时钟频率就能实现16位的灰阶脉冲宽度调变。可以藉由输入的影像数据来调整LED的亮度。而且，可以使每个输出通道表现出16位(65，536灰阶)的颜色变化。该集成电路的特点恒流输出值范围2 45mA ；在5. 0伏特操作电压2 45mA ；精确的电流输出值通道间一般差异值〈士 1.5% 芯片间一般差异值 〈士3. 0%输出通道间的交错时间迟滞，可避免突波电流；时钟频率高达30MHz ；具有施密特触发器输入装置；操作电压3. 0 5. 5伏特。本实用新型中的高灰度、高刷新全彩色显示屏的大小由显示模组LED的数量决定，显示模组LED正面设置有矩阵排列的表贴式三合一全彩色发光管，采用贴装工艺，可大大提高工作效率。各发光二极管的间距为4mm 16mm。模组每相同颜色的16列LED的负极与一片恒流源芯片的输出端对应连接。每行三种颜色的LED的正极均与对应行驱动单元中MOS管的漏极连接。参看
图1，以16*8点8扫为例，每个显示模组有8行16列全彩色发光管，需设置 8个行驱动单元(H0 H7)，三片恒流源芯片，每个行驱动单元对应一行全彩色发光二极管， 其输入端接控制器U1，输出端接对应行全彩色发光二极管的所有三色二极管的正极；三片恒流源芯片的输入端接控制器U1，驱动红色发光二级管的恒流源芯片UR的每个输出端接显示模组LED的一列全彩色发光二极管的所有红色发光二级管的负极，驱动绿色发光二级管的恒流源芯片UG的每个输出端接显示模组的一列全彩色发光二极管的所有绿色发光二级管的负极，驱动蓝色发光二级管的恒流源芯片UB的每个输出端接显示模组LED的一列全彩色发光二极管的所有蓝色发光二级管的负极。参看图2，本显示屏采用逐行扫描驱动方式，为了避免显示屏的拖影和提高MOS管的产品性能，在MOS管的栅极与控制器Ul之间串联电阻R1、源极与栅极间串联一电阻R2、 漏极与地线间串联一电阻R3，并且有Rl/R2=l/1000，R2/R3 ^ 1/20。本显示屏采用多层PCB电路板，增加了独立的电源及地线，有效地减少了电磁干扰及辐射，同时可增加发光二极管的散热面积。显示屏的相邻显示模组之间采用专用带状扁平电缆连接，减少电磁干扰及辐射，同时也使屏体内部更加美观。
权利要求1.一种高灰度高刷新全彩色显示屏，其特征是，所述显示屏由全彩色发光二极管阵列显示模组(LED)、行驱动电路、列驱动电路和控制器(Ul)组成，所述行驱动电路由多个行驱动单元组成，每个行驱动单元的输入端接控制器(U1)，输出端接显示模组中与之对应的一行全彩色发光二极管的所有三色二极管的正极；所述列驱动电路由分别控制三种颜色发光二极管的三组恒流源芯片组成，所述恒流源芯片采用MBI5042，它们的输入端接控制器 (U1)，每个恒流源芯片的每个恒流输出端接显示模组(LED)的一列全彩色发光二极管中所有同颜色发光二极管的负极。
2.根据权利要求1所述高灰度高刷新全彩色显示屏，其特征是，所述行驱动单元由MOS 管(Ql)和三个电阻组成，所述MOS管(Ql)的源极接电源正极，栅极和源极分别经第一电阻 (Rl)和第二电阻(R2)接控制器(Ul)的信号输出端，漏极接一行全彩色发光二极管的正极并经第三电阻(R3)接电源负极。
3.根据权利要求1或2所述高灰度高刷新全彩色显示屏，其特征是，所述显示模组 (LED)设置多个，它们拼成矩形显示屏。
4.根据权利要求3所述高灰度高刷新全彩色显示屏，其特征是，所述行驱动单元中，第一电阻(Rl)与第二电阻(R2)的阻值之比为1/1000，第二电阻(R2)与第三电阻(R3)的阻值之比为1/20。
5.根据权利要求4所述高灰度高刷新全彩色显示屏，其特征是，所述显示模组(LED)的矩形基板采用多层PCB电路板，其电源正极和负极均采用独立的金属层。
专利摘要一种高灰度高刷新全彩色显示屏，它由全彩色发光二极管阵列显示模组、行驱动电路、列驱动电路和控制器组成，所述行驱动电路由多个行驱动单元组成，每个行驱动单元的输入端接控制器，输出端接显示模组中与之对应的一行全彩色发光二极管的所有三色二极管的正极；所述列驱动电路由分别控制三种颜色发光二极管的三组恒流源芯片组成，它们的输入端接控制器，每个恒流源芯片的每个恒流输出端接显示模组的一列全彩色发光二极管中所有同颜色发光二极管的负极。本实用新型可在较低的时钟频率下获得较高的刷新率和灰度级数，提高了LED显示屏的色彩表现力和综合性能，扩大了显示屏的应用范围。
文档编号G09G3/32GK202033976SQ20112013101
公开日2011年11月9日 申请日期2011年4月28日 优先权日2011年4月28日
发明者侯德明, 唐炜, 杨志亮, 王力飞, 王超, 赵峰 申请人:石家庄科航光电科技有限公司
技术领域：
本实用新型涉及一种具有高灰度、高刷新率而时钟频率却较低的全彩色LED显示屏，属显示技术领域。
背景技术：
提高LED显示屏的灰度级数可以丰富图像的亮度层次，提高显示屏的色彩表现力。为了防止画面闪烁，在提高LED显示屏的灰度级数时必须同时提高刷新率，现有技术只能通过提高时钟频率来提高刷新率，但提高时钟频率会使控制器集成电路的结构变得复杂，稳定性降低，功耗增大，这样就限制了 LED显示屏的应用范围。因此，如何在不提高时钟频率的前提下大幅提高LED显示屏的刷新率和灰度级数，是有关技术人员目前所面临的难题。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足、提供一种时钟频率低的高灰度高刷新全彩色显示屏。本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的一种高灰度高刷新全彩色显示屏，由全彩色发光二极管阵列显示模组、行驱动电路、列驱动电路和控制器组成，所述行驱动电路由多个行驱动单元组成，每个行驱动单元的输入端接控制器，输出端接显示模组中与之对应的一行全彩色发光二极管的所有三色二极管的正极；所述列驱动电路由分别控制三种颜色发光二极管的三组恒流源芯片组成，所述恒流源芯片采用MBI5042，它们的输入端接控制器，每个恒流源芯片的每个恒流输出端接显示模组的一列全彩色发光二极管中所有同颜色发光二极管的负极。上述高灰度高刷新全彩色显示屏，所述行驱动单元由MOS管和三个电阻组成，所述MOS管的源极接电源正极，栅极和源极分别经第一电阻和第二电阻接控制器的信号输出端，漏极接一行全彩色发光二极管的正极并经第三电阻接电源负极。上述高灰度高刷新全彩色显示屏，所述显示模组设置多个，它们拼成矩形显示屏。上述高灰度高刷新全彩色显示屏，所述行驱动单元中，第一电阻与第二电阻的阻值之比为1/1000，第二电阻与第三电阻的阻值之比为1/20。上述高灰度高刷新全彩色显示屏，所述显示模组的矩形基板采用多层PCB电路板，其电源正极和负极均采用独立的金属层。本实用新型采用内建S-PWM的恒流源芯片驱动全彩色发光二极管阵列显示模组， 该恒流源芯片不仅具有16位灰阶控制的脉冲宽度调变功能，而且能够将导通的时间分散成数个较短的导通时间，从而增加了视觉的更新率，减少了画面的闪烁，降低了对控制器时钟频率的要求。行驱动电路具有很高的响应速度，可有效避免了拖影现象的发生。本实用新型可在较低的时钟频率下获得较高的刷新率和灰度级数，提高了 LED显示屏的色彩表现力和综合性能，扩大了显示屏的应用范围。以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的一个实施例的电原理图；图2是行驱动单元的电原理图。图中各标号为U1、控制器，UR、驱动红色发光二级管的恒流源芯片；UG、驱动绿色发光二级管的恒流源芯片；UB、驱动蓝色发光二级管的恒流源芯片；Ql、MOS管；HO H7、 行驱动单元；LED、显示模组；Rl R6、电阻；LO-O L7-15、全彩色发光管。
具体实施方式
为了提高灰度和刷新率，本实用新型采用内建S-PWM的恒流源驱动芯片MBI5042， 该芯片具有16位灰阶控制的脉冲宽度调变功能，内建16位位移缓存器，可以将串行的输入数据转换成每个输出通道的灰阶像数，而且其16个恒流输出通道所输出的电流值不受输出端负载电压影响，可提供一致且恒定的输出电流。该芯片可将导通的时间分散成数个较短的导通时间，进而增加了视觉的更新率。在建立16位灰阶的全彩色显示屏时，可藉由 S-PWM来减少画面的闪烁，降低对控制器时钟频率的要求，控制器只需数兆赫的时钟频率就能实现16位的灰阶脉冲宽度调变。可以藉由输入的影像数据来调整LED的亮度。而且，可以使每个输出通道表现出16位(65，536灰阶)的颜色变化。该集成电路的特点恒流输出值范围2 45mA ；在5. 0伏特操作电压2 45mA ；精确的电流输出值通道间一般差异值〈士 1.5% 芯片间一般差异值 〈士3. 0%输出通道间的交错时间迟滞，可避免突波电流；时钟频率高达30MHz ；具有施密特触发器输入装置；操作电压3. 0 5. 5伏特。本实用新型中的高灰度、高刷新全彩色显示屏的大小由显示模组LED的数量决定，显示模组LED正面设置有矩阵排列的表贴式三合一全彩色发光管，采用贴装工艺，可大大提高工作效率。各发光二极管的间距为4mm 16mm。模组每相同颜色的16列LED的负极与一片恒流源芯片的输出端对应连接。每行三种颜色的LED的正极均与对应行驱动单元中MOS管的漏极连接。参看
图1，以16*8点8扫为例，每个显示模组有8行16列全彩色发光管，需设置 8个行驱动单元(H0 H7)，三片恒流源芯片，每个行驱动单元对应一行全彩色发光二极管， 其输入端接控制器U1，输出端接对应行全彩色发光二极管的所有三色二极管的正极；三片恒流源芯片的输入端接控制器U1，驱动红色发光二级管的恒流源芯片UR的每个输出端接显示模组LED的一列全彩色发光二极管的所有红色发光二级管的负极，驱动绿色发光二级管的恒流源芯片UG的每个输出端接显示模组的一列全彩色发光二极管的所有绿色发光二级管的负极，驱动蓝色发光二级管的恒流源芯片UB的每个输出端接显示模组LED的一列全彩色发光二极管的所有蓝色发光二级管的负极。参看图2，本显示屏采用逐行扫描驱动方式，为了避免显示屏的拖影和提高MOS管的产品性能，在MOS管的栅极与控制器Ul之间串联电阻R1、源极与栅极间串联一电阻R2、 漏极与地线间串联一电阻R3，并且有Rl/R2=l/1000，R2/R3 ^ 1/20。本显示屏采用多层PCB电路板，增加了独立的电源及地线，有效地减少了电磁干扰及辐射，同时可增加发光二极管的散热面积。显示屏的相邻显示模组之间采用专用带状扁平电缆连接，减少电磁干扰及辐射，同时也使屏体内部更加美观。
权利要求1.一种高灰度高刷新全彩色显示屏，其特征是，所述显示屏由全彩色发光二极管阵列显示模组(LED)、行驱动电路、列驱动电路和控制器(Ul)组成，所述行驱动电路由多个行驱动单元组成，每个行驱动单元的输入端接控制器(U1)，输出端接显示模组中与之对应的一行全彩色发光二极管的所有三色二极管的正极；所述列驱动电路由分别控制三种颜色发光二极管的三组恒流源芯片组成，所述恒流源芯片采用MBI5042，它们的输入端接控制器 (U1)，每个恒流源芯片的每个恒流输出端接显示模组(LED)的一列全彩色发光二极管中所有同颜色发光二极管的负极。
2.根据权利要求1所述高灰度高刷新全彩色显示屏，其特征是，所述行驱动单元由MOS 管(Ql)和三个电阻组成，所述MOS管(Ql)的源极接电源正极，栅极和源极分别经第一电阻 (Rl)和第二电阻(R2)接控制器(Ul)的信号输出端，漏极接一行全彩色发光二极管的正极并经第三电阻(R3)接电源负极。
3.根据权利要求1或2所述高灰度高刷新全彩色显示屏，其特征是，所述显示模组 (LED)设置多个，它们拼成矩形显示屏。
4.根据权利要求3所述高灰度高刷新全彩色显示屏，其特征是，所述行驱动单元中，第一电阻(Rl)与第二电阻(R2)的阻值之比为1/1000，第二电阻(R2)与第三电阻(R3)的阻值之比为1/20。
5.根据权利要求4所述高灰度高刷新全彩色显示屏，其特征是，所述显示模组(LED)的矩形基板采用多层PCB电路板，其电源正极和负极均采用独立的金属层。
专利摘要一种高灰度高刷新全彩色显示屏，它由全彩色发光二极管阵列显示模组、行驱动电路、列驱动电路和控制器组成，所述行驱动电路由多个行驱动单元组成，每个行驱动单元的输入端接控制器，输出端接显示模组中与之对应的一行全彩色发光二极管的所有三色二极管的正极；所述列驱动电路由分别控制三种颜色发光二极管的三组恒流源芯片组成，它们的输入端接控制器，每个恒流源芯片的每个恒流输出端接显示模组的一列全彩色发光二极管中所有同颜色发光二极管的负极。本实用新型可在较低的时钟频率下获得较高的刷新率和灰度级数，提高了LED显示屏的色彩表现力和综合性能，扩大了显示屏的应用范围。
文档编号G09G3/32GK202033976SQ20112013101
公开日2011年11月9日 申请日期2011年4月28日 优先权日2011年4月28日
发明者侯德明, 唐炜, 杨志亮, 王力飞, 王超, 赵峰 申请人:石家庄科航光电科技有限公司
最新回复(0)