用于基于led的柔性视频屏幕的电流调节器的配置的制作方法

xiaoxiao2020-6-26  11

专利名称:用于基于led的柔性视频屏幕的电流调节器的配置的制作方法
技术领域
本发明正像本说明书在它的题目中所阐述的那样涉及用于基于LED的柔性视频 屏幕(flexible video screen)的电流调节器的配置,其主要目的包括促进用于组织特定 模拟驱动器的组合的某种方法以促进柔性视频屏幕的实现,以及通过允许LED的消耗根据 它们的颜色的功能的独立性来实现能量节约。
背景技术
基于LED 二极管的柔性视频屏幕是已知的,使用LED 二极管的规则矩阵形成这些 屏幕,构成用于构造大尺寸屏幕的最有效的机构。在实践中,遵照相同的一般准则来实现基于LED 二极管的视频屏幕。它们被物理 地安装在专门的盒内使得LED面板被放置在前部而对于它的操作所必需的所有电子电路 系统在其内部被保护。该电子线路也通常以相同的方式来实现一些供电源根据供电网络 生成一个或若干低压电压(tension)。通常由集成的模拟驱动器构成的电路系统控制所述 LED中的每一个的发光度。最后,控制电子线路管理图像在屏幕内的生成与传输。实现柔性视频屏幕的困难首先在于在大大减小的剖面(profile)内(典型地在单 个印刷电路板内)集成所有需要的电子线路,包括固有的LED。这种电子线路必须满足的特 征基本上是单独控制所述LED中的每一个的发光度的那些特性。其次,模拟驱动器的实现 应当使得该模拟驱动器使对于它的正确操作所必需的供给电流被充分减小以便这种电流 能够沿着整个屏幕有效地被传递。为了解决这个问题,既不可能在柔性视频屏幕所需要的 减小的剖面内引入dc/dc转换器,也不可能将大截面导体用于传递这些电流,这应当被考 虑在内。另一方面,属于现有技术并且与美国专利4,473,891所描述的那样相似的模拟驱 动器是已知的,其电路系统方案在本说明书的图1中被表示。在图1的驱动器中,调节器或恒定电流供给源向某个集合的所有LED提供恒定电 流。使用与所述二极管中的每一个并联连接的MOS晶体管来接通或断开所述LED中的每一 个。调节器具有在所有所述LED被断开时允许终止电流的控制项,从而降低消耗。对于驱动器(如图1的那个)能够被串联连接的LED的数量实际上受限于晶体管 的最大栅极到发射极电压。在最坏的情况下,所有所述LED的直流电压(direct tension) 的总和应当是这样的,即它使晶体管的栅极电压在任何情况下都不超过所述最大值。在现有技术中我们还不知道这样的用于柔性视频屏幕的电流调节器的配置,即其 中LED的消耗根据它们的颜色而变成是独立的,比如本发明所实现的。

发明内容
为了实现所述目的以及消除在以上段落中所提到的缺点,本发明包括了用于基于 LED的柔性视频屏幕的电流调节器的配置,其中所述视频屏幕具有多个像素并且每个像素 由红色LED、绿色LED和蓝色LED构成;还存在向串联连接的LED的相应集合提供恒定电流的电流调节器;以及所述像素通过彼此之间的柔性接合物理地分布在模块内,这样的模块 中的每一个呈现(present)四个像素。创新地,根据本发明,所提及的调节器被应用于按所述LED的颜色的功能以及按 取决于所述三种类型的LED的能量需要的数量的对应的LED集合;使得将存在其中每个调 节器仅被应用于红色LED的第一数量的调节器,其中每个调节器仅被应用于绿色LED的第 二数量的调节器以及其中每个调节器仅被应用于蓝色LED的第三数量的调节器;从而允许 LED的消耗根据它们的颜色的独立性。根据本发明优选的实施例,按三倍于所提及的第三数量的量来设置所提及的第二 数量,而按二倍于所提及的第三数量的量来设置被避免(eluded)的第一数量。另外,在本发明的这个优选实施例中,屏幕被构造成模块的线状组合(lineal set),每个线状组合由被提供以六个相应的调节器的六个模块形成;使得第一调节器被应 用于被布置在所述线状组合的最左侧的两个模块的八个绿色LED,第三调节器被应用于所 述线状组合的两个中心的模块的八个绿色LED,第五调节器被应用于被布置在所述线状组 合的最右侧的两个模块的八个绿色LED,第二调节器被应用于被布置在所述线状组合的最 左侧的三个模块的十二个红色LED,第六调节器被应用于被布置在所述线状组合的最右 侧的三个模块的十二个红色LED,以及第四调节器被应用于所述线状组合的六个模块的 二十四个蓝色LED。另一方面,在这个优选实施例中,这些二十四个蓝色LED的总接通时间被划分成 三个部分,使得在一定时刻的时间,不多于(no more than)八个蓝色LED同时地被接通。根据所提到的优选实施例的替代方案,可以按三倍于所提及的第一数量的量来设 置所提及的第二数量,而可以按两倍于所提及的第一数量的量来建立被避免的第三数量。 在这个替代方案中,所述屏幕被构造成模块的线状组合,每个线状组合由被提供以六个相 应的调节器的六个模块形成;使得第一调节器被应用于被布置在所述线状组合的最左侧的 两个模块的八个绿色LED,第三调节器被应用于这样的组合的两个中心的模块的八个绿色 LED,第五调节器被应用于被布置在所述线状组合的最右侧的两个模块的八个绿色LED,第 二调节器被应用于被布置在所述线状组合的最左侧的三个模块的十二个蓝色LED,第六调 节器被应用于被布置在所述线状组合的最右侧的三个模块的十二个蓝色LED,以及第四调 节器被应用于所述线状组合的六个模块的二十四个红色LED。另外,在这个替代方案中, 这些二十四个红色LED的总接通时间被划分成两个部分,使得在一定时刻的时间,不多于 十二个红色LED同时地被接通,而所提及的十二个蓝色LED的总接通时间被划分,使得在一 定时刻的时间,不多于八个蓝色LED同时地被接通。根据所描述的结构,本发明提供与允许LED的消耗按它们的颜色的功能的独立性 有关的优点。其进一步允许不使用任何感应部件的线性电子线路(lineal electronic),使 得它能够被集成在减小的剖面内。通过本发明的电流调节器的配置,以与常规的刚性视频 屏幕相似的消耗来实现柔性视频屏幕是可能的。使用本发明,对应于所述调节器中的每一 个的LED的直流电压的总和提供非常相似的值,这意味着相同的供给电压可以被用于所有 所述调节器而不会在其中弓I起显著的效率损失。统计上,形成图像的像素的相同颜色分量的LED中的大部分通常再现与它最靠近 的相邻LED相似的光强值,使得通过将这个特性考虑在内,如果如在本文中所描述的那样的配置被使用,则在消耗上非常显著的降低被实现。通过这样的配置,所述三个颜色分量中 的每一个的消耗变成是独立的,并且电压降有效地被划分,进一步允许在大大降低剖面的 屏幕内的集成。接着,为了促进对本说明书的更好理解并且作为本说明书的组成部分,给出了附 图,其中本发明的目的以及现有技术的部分以示意性的而非限制性的方式被表示。


图1表示在基于LED的屏幕中所使用的现有技术的驱动器的电路系统方案。图2示意性地表示在本发明的配置中所使用的模块和像素的分布。图3示意性地表示根据本发明的优选实施例的六个模块的线状组合,其根据先前 的图2的分布,包括了调节器与像素的二级管之间的关联。图4按与先前的图3相似的方式但是按替代方案示意性地表示六个模块的线状组 合,其中不是将两个调节器用于红色LED并且将一个调节器用于蓝色LED,而是将一个调节 器用于红色LED并且将两个调节器用于蓝色LED。
具体实施例以下参考附图中所采用的标号对实施例进行描述。因此,本发明的这个示例的配置被应用在呈现多个像素2的视频屏幕内,每个像 素由红色LED R、绿色LED G和蓝色LED B构成。在本申请中,柔性视频屏幕由连接在彼此之间的多个模块1组成,这些模块中的 每一个呈现四个像素2,如可根据图2所理解的。这些模块中的每一个通过柔性接合与其余 部分物理地连接。在所述模块1中的每一个内总共有十二个LED。另外,所述屏幕将具有向LED的相应集合提供恒定电流的电流调节器REG,如图1 所示。尽管可以是将每个模块1的十二个LED连接到一对应的电流调节器,但是这将导 致具有对应于颜色分量的、LED的消耗相关性的缺点,就是说,将来自一颜色分量的LED的 消耗与其它两个颜色分量独立地分开是不可能的。为了这种独立性,本示例提出了如图3所示的配置,其中在每个六个模块1的组合 处有三个调节器Reg lG、Reg 3G以及Reg 5G,这三个调节器为八个绿色LED的集合生成恒 定电流。另外,有两个调节器Reg 2R和Reg 6R,这两个调节器为两个十二个红色LED的集 合生成恒定电流。最后,单个调节器Reg 4B为所述六个模块1的组合的二十四个蓝色LED 的集合生成恒定电流。连同其它许多可能性一起,用于在每个六个模块1的组合处将六个调节器连接到 七十二个LED 二极管的简单方式是图3所示的那样并且现在被描述-调节器REG IG 被连接到绿色二极管 Gil、G12、G21、G22、G24、G23、G14 和 G13。-调节器REG 2R 被连接到红色二极管 R22、R31、R32、R34、R33、R24、R23、R14、R13、 R1UR12 和 R21。-调节器REG 3G 被连接到绿色二极管 G31、G32、G41、G42、G44、G43、G34 以及 G33。
6
-调节器REG 3B 被连接到蓝色二极管 B42、B51、B52、B61、B62、B64、B63、B54、B53、 B44、B43、B34、B33、B24、B23、B14、B13、B11、B12、B21、B22、B31、B32 和 B41。-调节器REG 5G 被连接到绿色二极管 G51、G52、G61、G62、G64、G63、G54 和 G53。-调节器REG 6R 被连接到红色二极管 R62、R64、R63、R54、R53、R44、R43、R41、R42、 R5UR52 和 R61。因此,调节器REG IG控制两个左边的模块1的绿色LED,调节器REG 3G控制两个 中心的模块的绿色LED,而调节器REG 5G控制两个右边的模块的绿色LED。调节器REG 2R 控制三个左边的模块的红色LED,而调节器REG 6R控制三个右边的模块的红色LED。最后, 调节器REG 4B控制六个模块1的所有蓝色LED ;所有这些都如图3所示。此配置允许连接到同一调节器的所有LED的直流电压的总和在所述六种情况下 呈现相似的值。对于绿色LED,由制造商所规定的最大直流电压是大约4伏特,这意味着在 全部被接通时它们具有32伏特的总电压。红色LED呈现大约2. 5伏特的电压降,在相同 情况下产生30伏特的总电压降。另一方面,蓝色LED的直流电压降与绿色LED相似,但是 通常蓝色LED呈现比对于在这些视频屏幕中被表示的图像内的白点的正确平衡(correct balance)所严格必需的发光度高若干倍的发光度逾量(excess)。这个特别的特征可以被 用于将蓝色LED的总接通时间划分成三个部分,使得在一定时刻的时间,不多于八个蓝色 LED同时被接通。这样,如在绿色LED的情况下所发生的,对于蓝色LED最大电压的总和将 是32伏特。遵照这种配置所实现的柔性视频屏幕必须基于如图3所示的六个模块的集合来 制造。就是说,通过所呈现的解决方案,按所述三个颜色分量中的每一个的消耗变成是 独立的,并且同时在所述六个模块内的七十二个LED的电压降在六个调节器之间有效地被 划分,所有这些被容易地集成在大大减小剖面的视频屏幕内。图3的配置的替代方案已经被表示在图4中,其中用于红色LED的单个调节器和 用于蓝色LED的两个调节器被使用。在这个替代方案中,所预想的是二十四个存在的红色 LED当中只有十二个同时被接通,而同样所预想的是与对应的调节器相关联的十二个蓝色 LED当中只有八个被接通。图3的配置或图4的配置的便利性仅取决于由制造商所提供的 被使用的LED的特征。
权利要求
1.一种用于基于LED的柔性视频屏幕的电流调节器的配置,其中所述视频屏幕具有多 个像素( 并且每个像素由红色LED(R)、绿色LED(G)和蓝色LED(B)构成;还存在向串联 连接的LED的相应集合提供恒定电流的电流调节器(Reg);并且所述像素( 通过彼此之 间的柔性接合物理地分布在模块(1)内,这样的模块(1)中的每一个呈现四个像素O);其 特征在于,这样的调节器(Reg)被应用于按所述LED的颜色的功能以及按取决于所述三种 类型的LED的能量需求的数量的对应的LED集合;使得将存在其中每个调节器仅被应用于 红色LED(R)的第一数量的调节器,其中每个调节器仅被应用于绿色LED(G)的第二数量的 调节器以及其中每个调节器仅被应用于蓝色LED (B)的第三数量的调节器;从而允许LED的 消耗根据它们的颜色的独立性。
2.根据权利要求1所述的用于基于LED的柔性视频屏幕的电流调节器的配置,其特征 在于,按三倍于所提及的第三数量的量来设置这样的第二数量,而按二倍于所提及的第三 数量的量来设置被避免的第一数量。
3.根据权利要求2所述的用于基于LED的柔性视频屏幕的电流调节器的配置,其特征 在于,所述屏幕被构造成模块(1)的线状组合,每个线状组合由被提供以六个相应的调节 器的六个模块(1)形成;使得第一调节器(Reg 1G)被应用于被布置在所述线状组合的最左 侧的两个模块(1)的八个绿色LED,第三调节器(Reg 3G)被应用于所述线状组合的两个中 心的模块(1)的八个绿色LED,第五调节器(Reg 5G)被应用于被布置在所述线状组合的最 右侧的两个模块(1)的八个绿色LED,第二调节器(Reg 2R)被应用于被布置在所述线状组 合的最左侧的三个模块(1)的十二个红色LED,第六调节器(Reg 6R)被应用于被布置在所 述线状组合的最右侧的三个模块(1)的十二个红色LED,以及第四调节器(Reg 4b)被应用 于所述线状组合的六个模块(1)的二十四个蓝色LED。
4.根据权利要求3所述的用于基于LED的柔性视频屏幕的电流调节器的配置,其特征 在于,这些二十四个蓝色LED的总接通时间被划分成三个部分,使得在一定时刻的时间,不 多于八个蓝色LED同时被接通。
5.根据权利要求1所述的用于基于LED的柔性视频屏幕的电流调节器的配置,其特征 在于,按三倍于所提及的第一数量的量来设置这样的第二数量,而按二倍于所提及的第一 数量的量来建立被避免的第三数量。
6.根据权利要求5所述的用于基于LED的柔性视频屏幕的电流调节器的配置,其特征 在于,所述屏幕被构造成模块(1)的线状组合,每个线状组合由被提供以六个相应的调节 器的六个模块(1)形成;使得第一调节器(Reg 1G)被应用于被布置在所述线状组合的最左 侧的两个模块(1)的八个绿色LED,第三调节器(Reg 3G)被应用于所提及的组合的两个中 心的模块的八个绿色LED,第五调节器(Reg 5G)被应用于被布置在所述线状组合的最右侧 的两个模块(1)的八个绿色LED,第二调节器(Reg 2B)被应用于被布置在所述线状组合的 最左侧的三个模块(1)的十二个蓝色LED,第六调节器(Reg 6B)被应用于被布置在所述线 状组合的最右侧的三个模块(1)的十二个蓝色LED,以及第四调节器(Reg4R)被应用于所述 线状组合的六个模块(1)的二十四个红色LED。
7.根据权利要求6所述的用于基于LED的柔性视频屏幕的电流调节器的配置,其特征 在于,这些二十四个红色LED的总接通时间被划分成两个部分,使得在一定时刻的时间,不 多于十二个红色LED同时被接通。
8.根据权利要求6所述的用于基于LED的柔性视频屏幕的电流调节器的配置,其特征 在于,这些十二个蓝色LED的总接通时间被划分,使得在一定时刻的时间,不多于八个蓝色 LED同时被接通。
全文摘要
本发明呈现了四个像素(2)在每个模块(1)上的分布,所述模块(1)具有用于串联连接的LED的相应集合的电流调节器;使得所述调节器被应用于按所述LED的颜色的功能以及按取决于三种类型的LED(R、G和B)的能量需求的数量的LED集合,允许LED的消耗根据它们的颜色的独立性。
文档编号G09G3/32GK102119406SQ200980108824
公开日2011年7月6日 申请日期2009年1月12日 优先权日2008年1月11日
发明者J·V·博什埃斯特维 申请人:塞尼亚科技公司

最新回复(0)