專利名稱：一種led陣列掃描芯片、led設(shè)備及l(fā)ed掃描電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種LED陣列掃描芯片、LED設(shè)備及LED掃描電路技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型屬于LED技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種LED陣列掃描芯片、LED設(shè)備及 LED掃描電路。
背景技術(shù)：
[0002]發(fā)光二級(jí)管(Lighting Emitting Diode，LED)是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件，其由于以耗電量小、壽命長(zhǎng)、發(fā)熱量少、單色發(fā)光、反應(yīng)速率快、耐 沖撞機(jī)械特性好、體積小等有別于傳統(tǒng)光電新產(chǎn)品的特性，廣泛應(yīng)用于汽車、通訊新產(chǎn) 品、資訊新產(chǎn)品、消費(fèi)性新產(chǎn)品等方面，然而在LED大發(fā)展的背景下，一直以來負(fù)LED 矩陣掃描都是采用單片機(jī)掃描獲得，需要專業(yè)的技術(shù)人員設(shè)計(jì)外掛電阻提供掃描電流， 同時(shí)還需要雜的軟件對(duì)外圍進(jìn)行控制，不具有通用性。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型目的在于提供一種LED陣列掃描芯片，旨在解決LED矩陣掃描電路 需要另外設(shè)計(jì)外掛電阻提供掃描電流，同時(shí)還需要雜的軟件對(duì)外圍進(jìn)行控制，通用性差 的問題。[0004]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種LED陣列掃描芯片，所述掃描芯片包括[0005]存儲(chǔ)掃描電流值以及掃描狀態(tài)值的存儲(chǔ)單元；[0006]與所述存儲(chǔ)單元連接，根據(jù)從所述存儲(chǔ)單元讀取的掃描狀態(tài)值控制LED陣列中 LED的工作狀態(tài)的掃描驅(qū)動(dòng)單元；[0007]與所述存儲(chǔ)單元及所述掃描驅(qū)動(dòng)單元分別連接，向LED陣列輸出從所述存儲(chǔ)單 元讀取的掃描電流值數(shù)據(jù)和接收到的灰度數(shù)據(jù)，以及控制與所述掃描驅(qū)動(dòng)單元同步驅(qū)動(dòng) LED陣列工作的恒流輸出驅(qū)動(dòng)單元；[0008]與所述存儲(chǔ)單元及所述恒流輸出驅(qū)動(dòng)單元分別連接，向本級(jí)恒流輸出驅(qū)動(dòng)單元 傳輸接收的外部輸入的灰度數(shù)據(jù)，向下一級(jí)LED陣列掃描芯片輸送灰度數(shù)據(jù)，以及向所 述存儲(chǔ)單元寫入掃描電流值的串行移位驅(qū)動(dòng)單元。[0009]進(jìn)一步，所述掃描芯片恒流輸出驅(qū)動(dòng)單元還包括將所述接收的灰度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成 灰度等級(jí)數(shù)據(jù)的PWM模塊。[0010]本實(shí)用新型還提供了一種LED設(shè)備，所述設(shè)備包括上述LED陣列掃描芯片。[0011]本實(shí)用新型還提供了一種LED掃描電路，所述掃描電路包括上述LED陣列掃描-H-· I I心片。[0012]在本實(shí)用新型中，通過在掃描芯片內(nèi)部設(shè)置存儲(chǔ)掃描電流值及掃描狀態(tài)值的存 儲(chǔ)單元，使得無需外設(shè)電阻設(shè)定電流及編寫控制軟件，掃描芯片具有通用性。


[0013]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的LED陣列掃描芯片的結(jié)構(gòu)圖；[0014]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的LED陣列掃描芯片封裝的示意圖；[0015]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例三提供的LED陣列掃描芯片封裝的示意圖；[0016]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例四提供的LED陣列掃描電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
[0017]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí) 施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用 以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。[0018]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，在掃描芯片內(nèi)部設(shè)置存儲(chǔ)掃描電流值的存儲(chǔ)單元，使 得無需外設(shè)電阻設(shè)定電流，具有通用性。[0019]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種LED陣列掃描芯片，所述掃描芯片包括[0020]存儲(chǔ)掃描電流值以及掃描狀態(tài)值的存儲(chǔ)單元；[0021]與所述存儲(chǔ)單元連接，根據(jù)從所述存儲(chǔ)單元讀取的掃描狀態(tài)值控制LED陣列中 LED的工作狀態(tài)的掃描驅(qū)動(dòng)單元；[0022]與所述存儲(chǔ)單元及所述掃描驅(qū)動(dòng)單元分別連接，向LED陣列輸出從所述存儲(chǔ)單 元讀取的掃描電流值數(shù)據(jù)和接收到的灰度數(shù)據(jù)，以及控制與所述掃描驅(qū)動(dòng)單元同步驅(qū)動(dòng) LED陣列工作的恒流輸出驅(qū)動(dòng)單元；[0023]與所述存儲(chǔ)單元及所述恒流輸出驅(qū)動(dòng)單元分別連接，向本級(jí)恒流輸出驅(qū)動(dòng)單元 傳輸接收的外部輸入的灰度數(shù)據(jù)，向下一級(jí)LED陣列掃描芯片輸送灰度數(shù)據(jù)，以及向所 述存儲(chǔ)單元寫入掃描電流值的串行移位驅(qū)動(dòng)單元。[0024]本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種LED設(shè)備，所述設(shè)備包括上述LED陣列掃描芯 片。[0025]本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種LED掃描電路，所述掃描電路包括上述LED陣 列掃描芯片。[0026]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)描述[0027]實(shí)施例一[0028]圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的LED陣列掃描芯片的結(jié)構(gòu)圖，為了便于 說明，僅示出了與本實(shí)用新型實(shí)施例相關(guān)的部分。[0029]該LED陣列掃描芯片可以用于LED掃描電路或者LED設(shè)備中，例如，LED點(diǎn)陣、LED屏幕顯示等。[0030]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，LED陣列掃描芯片包括存儲(chǔ)單元11存儲(chǔ)掃描電流值以 及掃描狀態(tài)值。[0031]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，存儲(chǔ)單元11可以是FLASH、EPROM或者EEPROM寸。[0032]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，存儲(chǔ)單元11存儲(chǔ)的掃描電流值及掃描狀態(tài)值可以也可 以由芯片廠家在出廠前寫入，可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置默認(rèn)的上電電流值，如13mA，同時(shí) 可以根據(jù)市場(chǎng)需要對(duì)上電電流值進(jìn)行調(diào)整，在此不用以限制本實(shí)用新型。[0033]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，LED陣列掃描芯片包括與存儲(chǔ)單元11連接，根據(jù)從存 儲(chǔ)單元11讀取的掃描狀態(tài)值控制LED陣列中LED的工作狀態(tài)的掃描驅(qū)動(dòng)單元12。[0034]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，可以根據(jù)讀取掃描狀態(tài)值決定是否開始掃描，方便且 人性化。[0035]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，掃描驅(qū)動(dòng)單元12的掃描方式為+，其中，位1，可以 根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定，在此不用以限制本實(shí)用新型。[0036]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，LED陣列掃描芯片還包括與存儲(chǔ)單元11及掃描驅(qū)動(dòng)單 元12連接，向LED陣列輸出從所述存儲(chǔ)單元讀取的掃描電流值數(shù)據(jù)和接收到的灰度數(shù) 據(jù)，以及控制與掃描驅(qū)動(dòng)單元12同步驅(qū)動(dòng)LED陣列工作的恒流輸出驅(qū)動(dòng)單元13。[0037]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，恒流輸出驅(qū)動(dòng)單元13還包括將接收的灰度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成 灰度等級(jí)數(shù)據(jù)的PWM模塊。[0038]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，LED陣列掃描芯片還包括與存儲(chǔ)單元11及恒流輸出 驅(qū)動(dòng)單元13連接，向本級(jí)恒流輸出驅(qū)動(dòng)單元傳輸接收的外部輸入的灰度數(shù)據(jù)，向下一級(jí) LED陣列掃描芯片輸送灰度數(shù)據(jù)以及向存儲(chǔ)單元11寫入掃描電流值的串行移位驅(qū)動(dòng)單元 14。[0039]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，當(dāng)有多個(gè)LED陣列掃描芯片級(jí)連時(shí)，可以通過串行移 位驅(qū)動(dòng)單元14逐級(jí)傳輸數(shù)據(jù)。[0040]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，通過在掃描芯片內(nèi)部設(shè)置存儲(chǔ)掃描電流值及掃描狀態(tài) 值的存儲(chǔ)單元，使得無需外設(shè)電阻設(shè)定電流及編寫控制軟件，掃描芯片具有通用性。此 外，在恒流輸出驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)部設(shè)置將接收的灰度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成灰度等級(jí)數(shù)據(jù)PWM模塊， 實(shí)現(xiàn)將灰度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的灰度等級(jí)數(shù)據(jù)，使得灰度數(shù)據(jù)和灰度等級(jí)一一對(duì)應(yīng)調(diào)用， 保證每顆LED陣列掃描芯片設(shè)計(jì)灰度等級(jí)是均等的精確的劃分，且灰度等級(jí)數(shù)據(jù)是一致 的。[0041]實(shí)施例二[0042]圖2示出了本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的LED陣列掃描芯片封裝的示意圖。[0043]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，實(shí)施例一中的掃描芯片封裝后可以包括η個(gè)掃描線管 腳Sl......Sn, m個(gè)恒流輸出驅(qū)動(dòng)管腳OUTl......OUTm,數(shù)據(jù)輸入管腳，數(shù)據(jù)輸出管腳，數(shù)字電源管腳VDD，模擬電源管腳VCC，內(nèi)部濾波管腳Cnp，數(shù)字地管腳GND，以及模擬 地管腳Vss，其中，n、m分別為大于1的自然數(shù)。[0044]實(shí)施例三[0045]圖3示出了本實(shí)用新型實(shí)施例三提供的LED陣列掃描芯片封裝的示意圖。[0046]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，當(dāng)實(shí)施例二中掃描芯片的掃描方式為1/4掃描，掃 描線管腳為4個(gè)，包括Si、S2、S3和S4，恒流輸出驅(qū)動(dòng)管腳為12個(gè)，包括OUTO、 OUT2......OUTl 1,此時(shí)，LED陣列掃描芯片封裝的示意圖，請(qǐng)參閱圖3。[0047]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，掃描芯片設(shè)計(jì)內(nèi)置300Hz端口刷新頻率，可以有效的 降低數(shù)據(jù)傳輸速率，經(jīng)選定可以使刷新頻率是固定的，為保持IC工藝穩(wěn)定，維持在較小 的范圍內(nèi)即可，在此不用以限制本實(shí)用新型。[0048]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，存儲(chǔ)單元11可以設(shè)置4倍的電流值存儲(chǔ)字節(jié)，用于1/4 掃描電流設(shè)定。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，對(duì)應(yīng)12個(gè)字節(jié)位，剩下的36個(gè)字節(jié)關(guān)閉。[0049]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，在存儲(chǔ)單元11中可以預(yù)設(shè)240階電流調(diào)整功能，每階電流在0.1mA檔，電流值l_25mA均勻劃分?？梢酝ㄟ^上電控制器發(fā)命令寫入EEPROM 數(shù)值，按照設(shè)定工作電流值顯示輸出。0001 0000至1111 1111之間240個(gè)值對(duì)應(yīng)l-25mA 之間的電流值。[0050]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，可以在傳輸?shù)?位數(shù)據(jù)前增加一位選擇位，為0時(shí)數(shù) 據(jù)傳送無效，表示移位數(shù)據(jù)填充，即存儲(chǔ)單元11被寫入0+0000 0000，用于數(shù)據(jù)填 充，不改變存儲(chǔ)單元11原有數(shù)據(jù)值；為1時(shí)數(shù)據(jù)清零，即存儲(chǔ)單元11被寫入1+0000 0000,數(shù)據(jù)清零，輸出顯示默認(rèn)電流值。[0051]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，恒流輸出驅(qū)動(dòng)單元13內(nèi)部PWM模塊等級(jí)是8位數(shù)據(jù)， 客戶采用1/4掃描，每線灰度2位，4個(gè)亮度灰階。當(dāng)客戶靜態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，可以表現(xiàn)高達(dá)8 位，256灰階等級(jí)。[0052]實(shí)施例四[0053]圖4示出了本實(shí)用新型實(shí)施例四提供的LED掃描電路結(jié)構(gòu)圖，為了便于說明， 僅示出了與本實(shí)用新型實(shí)施例相關(guān)的部分。[0054]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，主要包括LED陣列41和LED陣列掃描芯片42，其中 LED掃描芯片42內(nèi)部結(jié)構(gòu)單元及相應(yīng)單元的功能，請(qǐng)參閱實(shí)施例一中的描述，LED陣列 掃描芯片42的封裝采用實(shí)施例三中的描述。[0055]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，LED陣列掃描芯片42的恒流輸出驅(qū)動(dòng)管腳OUTO、 OUT2......OUTll與LED陣列的陰極端連接，LED陣列掃描芯片的掃描線管腳Si、S2、S3和S4與LED陣列中選定行的陽極端連接。[0056]掃描電路的掃描頻率在120Hz，每線1/4時(shí)間，掃描芯片刷新頻率300Hz。[0057]電路工作原理如下當(dāng)LED陣列掃描芯片42的掃描驅(qū)動(dòng)單元12讀取存儲(chǔ)單元 11中的掃描狀態(tài)值指示掃描LED陣列41時(shí)，掃描驅(qū)動(dòng)單元12開始掃描LED陣列，同 時(shí)，恒流輸出驅(qū)動(dòng)單元13從存儲(chǔ)單元11中讀取掃描電流值數(shù)據(jù)和接收到來自串行移位驅(qū) 動(dòng)單元14的灰度數(shù)據(jù)，此時(shí)LED陣列41被點(diǎn)亮，開始正常工作。[0058]綜上，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，通過在掃描芯片內(nèi)部設(shè)置存儲(chǔ)掃描電流值及掃 描狀態(tài)值的存儲(chǔ)單元，使得無需外設(shè)電阻設(shè)定電流及編寫控制軟件，掃描芯片具有通用 性，此外，在恒流輸出驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)部設(shè)置將接收的灰度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成灰度等級(jí)數(shù)據(jù)PWM模 塊，實(shí)現(xiàn)將灰度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的灰度等級(jí)數(shù)據(jù)，使得灰度數(shù)據(jù)和灰度等級(jí)一一對(duì)應(yīng)調(diào) 用，保證每顆LED陣列掃描芯片設(shè)計(jì)灰度等級(jí)是均等的精確的劃分，且灰度等級(jí)數(shù)據(jù)是 一致的。[0059]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在 本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用 新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種LED陣列掃描芯片，其特征在于，所述芯片包括 存儲(chǔ)掃描電流值以及掃描狀態(tài)值的存儲(chǔ)單元；與所述存儲(chǔ)單元連接，根據(jù)從所述存儲(chǔ)單元讀取的掃描狀態(tài)值控制LED陣列中LED 的工作狀態(tài)的掃描驅(qū)動(dòng)單元；與所述存儲(chǔ)單元及所述掃描驅(qū)動(dòng)單元分別連接，向LED陣列輸出從所述存儲(chǔ)單元讀 取的掃描電流值數(shù)據(jù)和接收到的灰度數(shù)據(jù)，以及控制與所述掃描驅(qū)動(dòng)單元同步驅(qū)動(dòng)LED 陣列工作的恒流輸出驅(qū)動(dòng)單元；與所述存儲(chǔ)單元及所述恒流輸出驅(qū)動(dòng)單元分別連接，向本級(jí)恒流輸出驅(qū)動(dòng)單元傳輸 接收的外部輸入的灰度數(shù)據(jù)，向下一級(jí)LED陣列掃描芯片輸送灰度數(shù)據(jù)，以及向所述存 儲(chǔ)單元寫入掃描電流值的串行移位驅(qū)動(dòng)單元。
2.如權(quán)利要求1所述的掃描芯片，其特征在于，所述掃描芯片恒流輸出驅(qū)動(dòng)單元還包括將所述接收的灰度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成灰度等級(jí)數(shù)據(jù)的PWM模塊。
3.如權(quán)利要求1所述的掃描芯片，其特征在于，所述掃描驅(qū)動(dòng)單元的掃描方式為+ ，其中，a》l。
4.如權(quán)利要求1所述的掃描芯片，其特征在于，所述掃描芯片封裝后包括η個(gè)掃描 線管腳，m個(gè)恒流驅(qū)動(dòng)輸出管腳，數(shù)據(jù)輸入管腳，數(shù)據(jù)輸出管腳，數(shù)字電源管腳，模擬 電源管腳，內(nèi)部濾波管腳，數(shù)字地管腳，以及模擬地管腳；其中，n、m分別為大于1的自然數(shù)。
5.—種LED設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述的 LED陣列掃描芯片。
6.—種LED掃描電路，其特征在于，所述LED掃描電路包括權(quán)利要求1至4任一權(quán) 利要求所述的LED陣列掃描芯片。
專利摘要本實(shí)用新型適用于LED技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種LED陣列掃描芯片、LED設(shè)備及LED掃描電路，所述掃描芯片包括存儲(chǔ)掃描電流值以及掃描狀態(tài)值的存儲(chǔ)單元，與存儲(chǔ)單元連接，根據(jù)從存儲(chǔ)單元讀取的掃描狀態(tài)值控制LED陣列中LED的工作狀態(tài)的掃描驅(qū)動(dòng)單元，與存儲(chǔ)單元及掃描驅(qū)動(dòng)單元分別連接，向LED陣列輸出從所述存儲(chǔ)單元讀取的掃描電流值數(shù)據(jù)和接收到的灰度數(shù)據(jù)的恒流輸出驅(qū)動(dòng)單元，與存儲(chǔ)單元及恒流輸出驅(qū)動(dòng)單元分別連接，向本級(jí)恒流輸出驅(qū)動(dòng)單元傳輸接收的外部輸入的灰度數(shù)據(jù)，向存儲(chǔ)單元寫入掃描電流值的串行移位驅(qū)動(dòng)單元。本實(shí)用新型提供了無需外設(shè)電阻設(shè)定電流及編寫控制軟件的掃描芯片，該芯片具有通用性。
文檔編號(hào)G09G3/14GK201805596SQ20102054593
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月28日
發(fā)明者文茂強(qiáng) 申請(qǐng)人:深圳市長(zhǎng)運(yùn)通光電技術(shù)有限公司