專利名稱：Led顯示大屏幕高速掃描控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及LED大屏幕顯示領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
LED顯示屏又可分為靜態(tài)屏與掃描屏。所謂靜態(tài)屏就是每個象素點(diǎn)的R/G/BLED都有一個獨(dú)立的控制端。圖像在一幀內(nèi)整個屏幕是同時顯示。而所謂掃描屏是指幾行R/G/B LED共用一個控制端，這幾行又通過時序供電達(dá)到顯示完整圖像的目的。舉個例子:以1/4掃描為例，先將一巾貞時間分為4份,在0-1/4時間內(nèi)先顯不第一行，1/4-2/4時間內(nèi)就顯示第二行，以此類推。很明顯，在這種情況下，圖像在一幀內(nèi)不是整個屏幕同時顯示，先顯示1/4的圖像再顯示另1/4圖像，經(jīng)過4個1/4后就顯示了完整圖像。不難理解在R/G/B LED同等峰值電流下1/4掃描屏的耗電僅為前面靜態(tài)屏的1/4。當(dāng)然此時的亮度也僅為前者的1/4。但掃描屏由于多行共用一路控制端，所以其恒流控制電路將大大減少，成本實(shí)用新型也就隨之降低掃描模式，其應(yīng)用原理圖見


圖1。
圖1中138為38譯碼器把雙線信號解碼為控制信號，如圖8所示，Pmos管作為電源開關(guān)控制Vf V4電壓。
圖1是一個1/4掃的LED顯示屏原理圖。其工作原理是在I幀圖像內(nèi)每行電源V1-V4按控制要求各開啟1/4的時間。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是可以更有效地利用LED的顯示特性以及降低硬件成本實(shí)用新型。其缺點(diǎn)就是在I幀圖像內(nèi)，每行LED只能顯示1/4的時間。如:幀頻為50Hz時，每行的顯示時間為Tm=IOOO/ (50X4)=5ms。若采用更高的巾貞頻或掃描級數(shù)進(jìn)一步增加,那顯示時間將會更短，如50Hz幀頻，1/16掃描時，Tm=L 25ms。隨著Tm的變短，行電源波形的上升、下降沿的品質(zhì)對系統(tǒng)的正常運(yùn)行就將是至關(guān)重要的。前面已經(jīng)講述了掃描顯示屏的工作原理，圖2是1/4掃描行電源的理想波形圖。然而在實(shí)際應(yīng)用中其波形與理想的相差甚遠(yuǎn)。圖3是采用Pmos管作為行電源開關(guān)控制的波形圖。由于Pmos管關(guān)斷時其輸出處于三態(tài)狀態(tài)而輸出電源線(VI v4)和LED燈寄生電容存在電源線上的電壓不會馬上降低，其下降沿Tf將大于100微秒。若忽略行電源上升沿時間(實(shí)際上，上升沿的時間很短可以忽略)，不難看出，在I幀圖像內(nèi)，前一行與后一行會有約100微秒的重疊時間。為便于分析計算，我們可以將重疊時間Tn近似為下降沿時間Tf。即:Tn=Tf。如此，應(yīng)該顯示第二行時前一行仍然會在Tn—段時間內(nèi)以第二行的控制方式發(fā)光，在我們的視覺里就會看到前一行在微亮。亮度的大小與兩行重疊時間與顯示時間的比例成正比，即與Tn/Tm成正比。這里我們定義Tn/Tm為重疊比，還以50Hz幀頻為例，Tn/Tm=0.1/ (1000/ (4X50)) =2%?？磥?%的重疊比還不是很大。但隨著幀頻的提高或掃描級數(shù)的提高其重疊比Tn/Tm將會大大增加。下面我們不妨把幀頻提高到250Hz再看一看，此時行電源開關(guān)控制波形圖如圖3。很顯然，此時的重疊比達(dá)到Tn/Tm=0.1/(1000/(4X250)) =10%。在如此高的重疊比下，拖尾現(xiàn)象將會十分明顯。因此，現(xiàn)有的LED掃描大屏幕通過Pmos管開關(guān)來實(shí)現(xiàn)掃描顯示方式，由于PMOS關(guān)斷時電源線處于三態(tài)狀態(tài)由于寄生電容存在電源線上的電壓不會馬上降低，在下一幀時可能會導(dǎo)致顯示錯誤(即拖尾現(xiàn)象)。為了提高掃描的幀頻應(yīng)用中在每行掃描線中加入了各種消隱電路，傳統(tǒng)的消隱電路可以在一定程度上提高掃描幀頻。但是這又帶來了新的問題，因?yàn)槭褂脮r間變長，溫度升聞，LED品質(zhì)等各種問題，會有LED發(fā)光_二級管的反向漏電變大。在如傳統(tǒng)消隱電路后形成漏電回路從而導(dǎo)致不該發(fā)光的像素點(diǎn)光由黑點(diǎn)變?yōu)榱咙c(diǎn)，在黑暗狀態(tài)下陣列變亮帶來所謂的毛毛蟲問題。以D14漏電為例，正常情況下當(dāng)掃描到V2行時V2為高電平若D24所在的像素為黑。則此時LED大屏幕驅(qū)動IC的4端為高阻態(tài)，而發(fā)光二極管的擊穿電壓大于工作電壓所以D24中沒有電流D24不亮。若是此時D14應(yīng)為各種原因?qū)е路聪蚵╇娮兇笤诠ぷ麟妷悍秶鷥?nèi)產(chǎn)生較大的漏電流(大于luA)。那么此時對于D24來說則形成了
圖1中虛線所示的漏電回路，導(dǎo)致D24中產(chǎn)生了電流。同理第四列陣列都存在同樣的問題D34、D44都會發(fā)亮造成顯示錯誤。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，提供一種LED顯示大屏幕高速掃描控制器，其可以有效消除拖尾現(xiàn)象提高刷新率，消除因發(fā)光二級管漏電來的影響。為解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種LED顯示大屏幕高速掃描控制器，包括:LED大屏幕驅(qū)動芯片，LED大屏幕驅(qū)動芯片連接譯碼器；譯碼器解碼控制信號，譯碼器連接作為電源開關(guān)的開關(guān)管，開關(guān)管控制發(fā)光二極管LED的電源電壓；可控高速放電電路，在開關(guān)管關(guān)斷時對輸出端進(jìn)行放電。本實(shí)用新型的有益效果在于:掃描線輸出下降沿可以達(dá)到一個微秒左右，對本實(shí)用新型行掃描線進(jìn)行可控放電，放電后輸出端可控制為高阻態(tài)。消除拖尾現(xiàn)象提高刷新率，消除因發(fā)光二級管漏電來的影響。所述可控放電電路可以控制放電電平；放電電平的控制范圍為Vdd-1V到VDD-2V。所述可控高速放電電路在放電結(jié)束后可以把輸出置為高阻態(tài)。所述可控放電電路控制放電電平為Vdd-1.4V。所述開關(guān)管為Pmos或Nmos開關(guān)管。還包括過流過熱保護(hù)電路。所述可控高速放電電路放電時間小于I微秒。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
圖1為現(xiàn)有掃描模式配合傳統(tǒng)消隱方式應(yīng)用原理圖；圖2是現(xiàn)有采用Pmos管作為行電源開關(guān)控制的波形圖；圖3是現(xiàn)有幀頻250Hz時行電源開關(guān)控制波形圖；圖4是本實(shí)用新型所述的電源開關(guān)控制波形、消隱放電控制波形、電源開關(guān)輸出波形；圖5是本實(shí)用新型所述電源開關(guān)電路框圖；圖6是現(xiàn)有產(chǎn)品電源開關(guān)內(nèi)部框圖。[0024]圖7是可控放電電路框圖。
具體實(shí)施方式
如圖5所示，本實(shí)用新型所述的LED顯示大屏幕高速掃描控制器，包括:LED大屏幕驅(qū)動芯片，LED大屏幕驅(qū)動芯片連接譯碼器；譯碼器解碼控制信號，譯碼器連接作為電源開關(guān)的開關(guān)管，開關(guān)管控制若干行發(fā)光二極管LED電壓；可控高速放電電路，在開關(guān)管關(guān)斷時對輸出端進(jìn)行放電。所述可控放電電路可以控制放電電平；放電電平的控制范圍為Vdd-1V到VDD-2V，優(yōu)選的，可控放電電路控制放電電平為Vdd-1.4V。所述可控高速放電電路放電時間小于10微秒，到達(dá)時間后停止放電整個輸出可置為高阻態(tài)。優(yōu)選的，所述可控高速放電電路放電時間小于I微秒。因?yàn)槭褂脮r間變長，溫度升高，LED品質(zhì)等各種問題，會有LED發(fā)光二級管的反向漏電變大，在如傳統(tǒng)消隱電路后形成漏電回路，從而導(dǎo)致不該發(fā)光的像素點(diǎn)光由黑點(diǎn)變?yōu)榱咙c(diǎn)，在黑暗狀態(tài)下陣列變亮帶來所謂的毛毛蟲問題。以
圖1中D14漏電為例，正常情況下當(dāng)掃描到V2行時，V2為高電平若D24所在的像素為黑。則此時LED大屏幕驅(qū)動IC的4端為高阻態(tài)，而發(fā)光二極管的擊穿電壓大于工作電壓所以D24中沒有電流D24不亮。若是此時D14應(yīng)為各種原因?qū)е路聪蚵╇娮兇笤诠ぷ麟妷悍秶鷥?nèi)產(chǎn)生較大的漏電流(大于luA)。那么此時對于D24來說則形成了
圖1中虛線所示的漏電回路，導(dǎo)致D24中產(chǎn)生了電流。同理第四列陣列都存在同樣的問題D34、D44都會發(fā)亮造成顯示錯誤。為了解決拖影問題，在PMos開關(guān)管關(guān)斷時增加了高速下拉電路，把輸出電平下拉到0，但是同時產(chǎn)生了短路毛毛蟲問題，接下來控制下拉電平在Pmos關(guān)斷后，控制下拉電平使下拉電平控制在VDD-1.4V以上，這樣V2輸出為5V時，Vl為3.6V，V2-V1為1.4V，小于D24的Vf正向?qū)妷?，所以此是D24等燈都無法放光，解決了漏電毛毛蟲。但是由于Vx高電平為5V，低電平為3.6V，一旦D24開路在V2高電平時D14、D34、D44都會亮，形成開路毛毛蟲問題。本實(shí)用新型解決辦法是把下拉到Vdd-1.4v的持續(xù)下拉改為脈沖下拉，下拉到VDD-1.4后馬上將輸出置為高阻態(tài)，此時可以減小開路毛毛蟲到極微弱狀態(tài)。本實(shí)用新型增加消隱控制電路利用輸入控制信號產(chǎn)生脈沖下拉信號，即在Pmos開關(guān)管關(guān)斷后馬上生成一個時間很短的下拉脈沖，迅速拉低電源開關(guān)低輸出端即VX端電壓。本實(shí)用新型還增加過流過熱保護(hù)電路。本實(shí)用新型還包括高速下拉電路如圖7所示，下拉電路由一個對VDD的1.4VDC電壓源，一個用于高速驅(qū)動的運(yùn)算放大器OPamp和一個可控開關(guān)Ql組成.運(yùn)算放大器連接為電壓跟隨器結(jié)構(gòu)，其輸入端連接DC電壓源輸出端通過開關(guān)Ql連接到輸出端，Ql連接到消隱電路產(chǎn)。Pmos開關(guān)管輸入端有關(guān)斷信號時消隱電路會產(chǎn)生一個消隱放電脈沖信號，這個脈沖信號的高電平會打開Ql管，在這個高電平脈沖時間內(nèi)對輸出端進(jìn)行放電，脈沖變低后Ql開關(guān)管關(guān)斷由于此時Pmos開光也處于關(guān)斷狀態(tài)所以此時輸出被置為高阻態(tài)，輸出電壓為運(yùn)算放大器的輸出電壓。本實(shí)用新型并不限于上文討論的實(shí)施方式。以上對具體實(shí)施方式
的描述旨在于為了描述和說明本實(shí)用新型涉及的技術(shù)方案。基于本實(shí)用新型啟示的顯而易見的變換或替代也應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。以上的具體實(shí)施方式
用來揭示本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方法，以使得本實(shí)用新型領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠應(yīng)用本實(shí)用新型的多種實(shí)施方式以及多種替代方式來達(dá)到本實(shí)用新型的目的。
權(quán)利要求1.一種LED顯示大屏幕高速掃描控制器，其特征在于，包括: LED大屏幕驅(qū)動芯片，LED大屏幕驅(qū)動芯片連接譯碼器； 譯碼器解碼控制信號，譯碼器連接作為電源開關(guān)的開關(guān)管，開關(guān)管控制發(fā)光二極管LED的電源電壓； 可控高速放電電路，在開關(guān)管關(guān)斷時對輸出端進(jìn)行放電。
2.如權(quán)利要求1所述的LED顯示大屏幕高速掃描控制器，其特征在于，所述可控放電電路可以控制放電電平；放電電平的控制范圍為Vdd-1V到VDD-2V。
3.如權(quán)利要求2所述的LED顯示大屏幕高速掃描控制器，其特征在于，所述可控高速放電電路在放電結(jié)束后可以把輸出置為高阻態(tài)。
4.如權(quán)利要求3所述的LED顯示大屏幕高速掃描控制器，其特征在于，所述可控放電電路控制放電電平為Vdd-1.4V。
5.如權(quán)利要求3所述的LED顯示大屏幕高速掃描控制器，其特征在于，所述開關(guān)管為Pmos或Nmos開關(guān)管。
6.如權(quán)利要求3所述的LED顯示大屏幕高速掃描控制器，其特征在于，還包括過流過熱保護(hù)電路。
7.如權(quán)利要求3所述的LED顯示大屏幕高速掃描控制器，其特征在于，所述可控高速放電電路放電時間小于I微秒。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種LED顯示大屏幕高速掃描控制器，包括LED大屏幕驅(qū)動芯片，LED大屏幕驅(qū)動芯片連接譯碼器；譯碼器解碼控制信號，譯碼器連接作為電源開關(guān)的開關(guān)管，開關(guān)管控制若干行發(fā)光二極管LED電壓；可控高速放電電路，在開關(guān)管關(guān)斷時對輸出端進(jìn)行放電。本實(shí)用新型掃描線輸出下降沿可以達(dá)到一個微秒，對本實(shí)用新型行掃描線進(jìn)行可控放電，放電后輸出端可控制為高阻態(tài)。消除拖尾現(xiàn)象提高刷新率，消除因發(fā)光二級管漏電和開路帶來的影響。
文檔編號G09G3/32GK203013214SQ201220700350
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者喬紅瑗, 楊曉鵬, 謝維奇, 丁佳卿 申請人:上海得倍電子技術(shù)有限公司