專利名稱：發(fā)光二極管高分辨率彩色顯示器模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示器，特別是一種發(fā)光二極管(LED)高分辨率彩色顯示器模塊。
背景技術(shù)：
目前，室內(nèi)用的各種顯示器采用的陰極射線管的分辨率受到限制，耗電量大，產(chǎn)生大量電磁輻射對(duì)人體有較大的傷害和對(duì)環(huán)境產(chǎn)生電磁污染。逐漸被液晶顯示器，但是其分辨率和屏幕尺寸又受到較大的限制，亮度較低，對(duì)環(huán)境要求高，不適合室外應(yīng)用。室外的彩燈和充氣霓虹燈管的壽命有限，耗電量大，也無法組成高分辨率的圖像，特別是動(dòng)態(tài)圖像。由于壽命短，報(bào)廢顯示器等電子垃圾越來越多，嚴(yán)重污染環(huán)境。最近發(fā)展的多種類型的發(fā)光二極管顯示器，但其像素點(diǎn)數(shù)和分辨率仍不能滿足高分辨率彩色顯示技術(shù)的要求。同時(shí)發(fā)光二極管組合體、數(shù)字視頻信號(hào)控制傳輸器和電源又都是分立式的。對(duì)信號(hào)的傳輸質(zhì)量和速率也一定的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)中存在的不足之處，提供一種由發(fā)光二極管芯粒的組合體、數(shù)字視頻信號(hào)傳輸器、數(shù)字視頻信號(hào)控制器三個(gè)芯片和電源接口芯片組成的發(fā)光二極管(LED)高分辨率彩色顯示模塊。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是數(shù)字視頻信號(hào)傳輸器芯片和數(shù)字視頻信號(hào)控制器芯片由串聯(lián)總線芯片的輸入端1和串聯(lián)總線芯片的輸出端2與發(fā)光二極管芯粒的組合體芯片的紅、黃、藍(lán)三基色的激光二極管相接，在單端控制的端口3與數(shù)字視頻信號(hào)傳輸器芯片和數(shù)字視頻信號(hào)控制器芯片相接。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明是一種基于微電子技術(shù)的多個(gè)集成電路芯片組合成的高分辨率彩色顯示模塊，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、線管的分辨率高，耗電量低，對(duì)人體有較大的傷害和對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染的電磁輻射小，電子垃圾也大大減少。
2、克服了液晶顯示芯片組，分辨率和屏幕尺寸又受到較大的限制，亮度較低，對(duì)環(huán)境要求高，不適合室外應(yīng)用等缺點(diǎn)。
3、白熾燈和充氣霓虹燈管、陰極射線管和液晶顯示芯片組的壽命長(zhǎng)，耗電量低，可以組成高分辨率的圖像，特別是動(dòng)態(tài)圖像。
4、發(fā)光二極管矩陣、數(shù)字視頻信號(hào)控制傳輸器等芯片器件和電源又集成于一塊基底上，克服了分立式電路的許多缺點(diǎn)，大大減小了體積和重量，同時(shí)耗能小，發(fā)熱少，和發(fā)光二極管矩陣的光源距離，提高了半導(dǎo)體顯示芯片組的像素點(diǎn)數(shù)和分辨率，同時(shí)提高了對(duì)信號(hào)的傳輸質(zhì)量和速率。
5、采用了封裝較好的高度集成電路化的低耗能、低電磁污染、高亮度、長(zhǎng)壽命和對(duì)環(huán)境要求低的顯示模塊嵌入技術(shù)，制成各種比例尺寸和圖形的平面和曲面形狀的屏幕，在室內(nèi)外各種氣象條件下，這種顯示芯片組有更加廣泛的應(yīng)用。
6、用于白光發(fā)光二極管為光源，大大提高光源的輻射通量密度，節(jié)約電能十分可觀，是一般光源的十分之一。


圖1是高分辨率發(fā)光二極管顯示器框圖；圖2是一個(gè)LED芯粒組合體框圖；圖3是發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電源框圖；圖4是交流電源耦合原理圖；圖5是直流電源的耦合原理圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
由圖1-圖5可知，本發(fā)明是數(shù)字視頻信號(hào)傳輸器芯片IC22和數(shù)字視頻信號(hào)控制器芯片IC33由串聯(lián)總線芯片IC55的輸入端1和串聯(lián)總線芯片IC66的輸出端2與發(fā)光二極管芯粒的組合體芯片IC11的紅、黃、藍(lán)三基色的激光二極管相接，在單端控制的端口3與數(shù)字視頻信號(hào)傳輸器芯片IC22和數(shù)字視頻信號(hào)控制器芯片IC33相接。
發(fā)光二極管芯粒的組合體芯片IC11、數(shù)字視頻信號(hào)傳輸器芯片IC22、數(shù)字視頻信號(hào)控制器芯片IC33等芯片均在保護(hù)層內(nèi)的同一基底上。
發(fā)光二極管芯粒的組合體芯片IC11是由橫向列數(shù)(L)和縱向行數(shù)(K)排列的發(fā)光二極管組成。
電源接口芯片IC44是將帶有差分終端的交流(AC)電源或有公共地線的直流電源(DC)，由電源總線在電源接口芯片IC44的輸入端4與輸入緩存器芯片IC77相接，在輸出驅(qū)動(dòng)器芯片IC88的輸出端5和串聯(lián)總線芯片IC66的輸出端2分別耦合到紅、黃、藍(lán)三基色的發(fā)光二極管的高電平(+)6和低電平(-)7的供電管腳的。
串聯(lián)總線芯片IC55和芯片IC66的信號(hào)發(fā)生器芯片由差分時(shí)鐘對(duì)、差分?jǐn)?shù)字對(duì)和差分控制對(duì)信號(hào)發(fā)生器三個(gè)芯片組成。
輸入端的串聯(lián)總線(5)芯片和串聯(lián)總線(6)芯片的輸出端數(shù)目是發(fā)光二極管芯粒元素的總數(shù)(M)＝橫向行數(shù)(K)×縱向列數(shù)(L)。串聯(lián)總線(5)芯片和(6)芯片均包括差分時(shí)鐘對(duì)、差分?jǐn)?shù)字對(duì)和差分控制對(duì)發(fā)生器等芯片，在端口3與數(shù)字視頻信號(hào)傳輸器(2)芯片和數(shù)字視頻信號(hào)控制器(3)芯片器件連接。電源接口(4)芯片是將帶有差分終端的交流(AC)電源或有公共地線的直流電源(DC)，由電源總線在電源接口(4)芯片的輸入端4輸入緩存器(7)芯片相接，在輸出驅(qū)動(dòng)器(8)芯片的輸出端5和串聯(lián)總線(5)芯片和(6)芯片耦合到紅、黃、藍(lán)三基色的發(fā)光二極管的高電平(+)和低電平(-)的供電管腳的。
數(shù)字視頻信號(hào)傳輸器和控制器是一個(gè)用以傳輸和接收數(shù)據(jù)的芯片，同時(shí)還控制通過發(fā)光二極管的電流大小。它有兩個(gè)串聯(lián)總線，一個(gè)用于傳輸數(shù)字視頻信號(hào)，另一個(gè)用于接收數(shù)字視頻信號(hào)，它還有輸出端數(shù)目是發(fā)光二極管芯粒元素的總數(shù)(M)的整數(shù)個(gè)發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)管腳。每一個(gè)管腳驅(qū)動(dòng)一個(gè)發(fā)光二極管，來自驅(qū)動(dòng)電路的一個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖，使發(fā)光二極管顯示。通過控制其輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖的大小，控制發(fā)光二極管的發(fā)光強(qiáng)度。接口是一個(gè)簡(jiǎn)單的差分信號(hào)源及開路驅(qū)動(dòng)器。在接收端，時(shí)鐘信號(hào)恢復(fù)器使用發(fā)送器發(fā)來的信號(hào)產(chǎn)生同步信號(hào)，信號(hào)放大后，由超倍采樣(over-sampled)數(shù)字化，并用選擇方式確定采樣的數(shù)據(jù)。傳輸控制器控制多行顯示單元，每一個(gè)顯示單元又通過串聯(lián)總線連接到相鄰的顯示單元。數(shù)字視頻信號(hào)和控制命令信號(hào)由控制器發(fā)出，通過所有同一行里的顯示單元，返回原處。傳輸控制期間所接收的數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。如果相同，則繼續(xù)傳輸。反之，就重新輸出相同的數(shù)字視頻信號(hào)和控制命令信號(hào)，直到接收到正確的返回?cái)?shù)字視頻信號(hào)和控制命令信號(hào)為止。
控制器同時(shí)產(chǎn)生同步信號(hào)給所有的顯示模塊。在縱向同步周期內(nèi)，發(fā)出高于三倍的串連的橫向行數(shù)N的縱向同步碼，用一個(gè)標(biāo)志符(ID)碼替換一個(gè)縱向同步碼，然后將所有接受的數(shù)字視頻信號(hào)傳輸?shù)较乱粋€(gè)顯示模塊。最后一個(gè)縱向同步碼用來同步信號(hào)，使所有的顯示模塊同時(shí)刷新數(shù)據(jù)。數(shù)字視頻信號(hào)控制傳輸器的計(jì)數(shù)器可以計(jì)數(shù)在同步周期內(nèi)的同步碼的個(gè)數(shù)，從而可以知道在一行內(nèi)有多少顯示器模塊，以控制顯示配置情況。
顯示器模塊可以按照橫向和縱向的不同比例倍增，嵌入成不同大小和圖形的平面或曲面形狀的顯示屏幕。在保護(hù)層內(nèi)的同一基底的顯示模塊適用于室外的大屏幕顯示。
圖2是發(fā)光二極管芯粒的組合體圖，它由橫向行數(shù)(K)和縱向列數(shù)(L)組成矩陣，由電源接口三個(gè)輸出端5輸出的信號(hào)，分別驅(qū)動(dòng)三種顏色的發(fā)光二極管。調(diào)整驅(qū)動(dòng)脈沖的大小和脈沖寬度可以控制發(fā)光二極管的輸出亮度，電源接口可以實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換，它的輸出電壓是可調(diào)的，并顯示控制電路接收輸入和輸出時(shí)鐘脈沖和三種顏色的數(shù)字視頻信號(hào)。
圖3是發(fā)光二極管(LED)高分辨率彩色顯示模塊的高線性度驅(qū)動(dòng)電源圖。驅(qū)動(dòng)器要求有很高的線性分辨率。電源的模擬電流先用數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換(DAC)9芯片產(chǎn)生脈沖電流，其大小又接受的來自脈沖寬度控制器10芯片的編碼來控制，即脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)來控制。它通過開關(guān)電流復(fù)制電路11芯片來控制通過電流開關(guān)12芯片，控制的電流及開啟時(shí)間，并采用兩種耦合方式，將驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出到發(fā)光二極管13芯片，圖4是交流電源的耦合結(jié)構(gòu)圖，電阻R是終端電阻，C是交流耦合電容，將驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過輸入緩沖器7芯片的輸入端4和輸出驅(qū)動(dòng)器8芯片的輸出端5和發(fā)光二極管耦合起來。
圖5是直流電源的耦合結(jié)構(gòu)圖，它通過兩個(gè)電阻R1和R2分壓電路將驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過輸入緩沖器7芯片的輸入端4和輸出驅(qū)動(dòng)器8芯片的輸出端5和發(fā)光二極管耦合起來。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管高分辨率彩色顯示器模塊，由發(fā)光二極管芯粒的組合體芯片IC1(1)、數(shù)字視頻信號(hào)傳輸器芯片IC2(2)、數(shù)字視頻信號(hào)控制器芯片IC3，(3)三個(gè)芯片和電源接口芯片IC4(4)組成，其特征在于數(shù)字視頻信號(hào)傳輸器芯片IC2(2)和數(shù)字視頻信號(hào)控制器芯片IC3(3)由串聯(lián)總線芯片IC5(5)的輸入端1和串聯(lián)總線芯片IC6(6)的輸出端2與發(fā)光二極管芯粒的組合體芯片IC1(1)的紅、黃、藍(lán)三基色的激光二極管相接，在單端控制的端口3與數(shù)字視頻信號(hào)傳輸器芯片IC2(2)和數(shù)字視頻信號(hào)控制器芯片IC3(3)相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管高分辨率彩色顯示器模塊，其特征在于發(fā)光二極管芯粒的組合體芯片IC1(1)、數(shù)字視頻信號(hào)傳輸器芯片IC2(2)、數(shù)字視頻信號(hào)控制器芯片IC3(3)等芯片均在保護(hù)層內(nèi)的同一基底上。
3.按照權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管高分辨率彩色顯示器模塊，其特征在于發(fā)光二極管芯粒的組合體芯片IC1(1)是由橫向列數(shù)(L)和縱向行數(shù)(K)排列的發(fā)光二極管組成。
4.按照權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管高分辨率彩色顯示器模塊，其特征在于電源接口芯片IC4(4)是將帶有差分終端的交流(AC)電源或有公共地線的直流電源(DC)，由電源總線在電源接口芯片IC4(4)的輸入端4與輸入緩存器芯片IC7(7)相接，在輸出驅(qū)動(dòng)器芯片IC8(8)的輸出端5和串聯(lián)總線芯片IC6(6)的輸出端2分別耦合到紅、黃、藍(lán)三基色的發(fā)光二極管的高電平(+)6和低電平(-)7的供電管腳的。
5.按照權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管高分辨率彩色顯示器模塊，其特征在于串聯(lián)總線芯片IC5(5)和芯片IC6(6)的信號(hào)發(fā)生器芯片由差分時(shí)鐘對(duì)、差分?jǐn)?shù)字對(duì)和差分控制對(duì)信號(hào)發(fā)生器三個(gè)芯片組成。
全文摘要
一種發(fā)光二極管高分辨率彩色顯示器模塊。數(shù)字視頻信號(hào)傳輸器芯片和數(shù)字視頻信號(hào)控制器芯片由串聯(lián)總線芯片的輸入端1和串聯(lián)總線芯片的輸出端2與發(fā)光二極管芯粒的組合體芯片的紅、黃、藍(lán)三基色的激光二極管相接，在單端控制的端口3與數(shù)字視頻信號(hào)傳輸器芯片和數(shù)字視頻信號(hào)控制器芯片相接。本發(fā)明是一種基于微電子技術(shù)的多個(gè)集成電路芯片組合成的高分辨率彩色顯示模塊，具有以下優(yōu)點(diǎn)線管的分辨率高，耗電量低，對(duì)人體有較大的傷害和對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染的電磁輻射小，電子垃圾也大大減少，克服了液晶顯示芯片組，分辨率和屏幕尺寸又受到較大的限制，亮度較低，對(duì)環(huán)境要求高，不適合室外應(yīng)用等缺點(diǎn)。
文檔編號(hào)G09G3/32GK1909027SQ2005100102
公開日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2005年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月1日
發(fā)明者褚以人, 戴永江 申請(qǐng)人:褚以人, 戴永江