Led顯示大屏幕高速掃描控制器的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種LED顯示大屏幕高速掃描控制器，包括：LED大屏幕驅動芯片，LED大屏幕驅動芯片連接譯碼器；譯碼器解碼控制信號，譯碼器連接作為電源開關的開關管，開關管控制若干行發光二極管LED電壓；可控高速放電電路，在開關管關斷時對輸出端進行放電。本發明掃描線輸出下降沿可以達到一個微秒，對本發明行掃描線進行可控放電，放電后輸出端可控制為高阻態。消除拖尾現象提高刷新率，消除因發光二級管漏電和開路帶來的影響。
【專利說明】LED顯示大屏幕高速掃描控制器
【技術領域】
[0001]本發明涉及LED大屏幕顯示領域。
【背景技術】
[0002]LED顯示屏又可分為靜態屏與掃描屏。所謂靜態屏就是每個象素點的R/G/BLED都有一個獨立的控制端。圖像在一幀內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時間內先顯不第一行，1/4-2/4時間內就顯示第二行，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屏的1/4。當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，成本發明也就隨之降低
[0003]掃描模式，其應用原理圖見圖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幀圖像內每行電源V1-V4按控制要求各開啟1/4的時間。這樣做的優點是可以更有效地利用LED的顯示特性以及降低硬件成本發明。其缺點就是在I幀圖像內，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。若采用更高的幀頻或掃描級數進一步增加，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、下降沿的品質對系統的正常運行就將是至關重要的。
[0004]前面已經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。然而在實際應用中其波形與理想的相差甚遠。圖3是采用Pmos管作為行電源開關控制的波形圖。由于Pmos管關斷時其輸出處于三態狀態而輸出電源線(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(實際上，上升沿的時間很短可以忽略)，不難看出，在I幀圖像內，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，應該顯示第二行時前一行仍然會在Tn—段時間內以第二行的控制方式發光，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%。看來2%的重疊比還不是很大。但隨著幀頻的提高或掃描級數的提高其重疊比Tn/Tm將會大大增加。
[0005]下面我們不妨把幀頻提高到250Hz再看一看，此時行電源開關控制波形圖如圖3。很顯然，此時的重疊比達到Tn/Tm=0.1/(1000/(4X250)) =10%。在如此高的重疊比下，拖尾現象將會十分明顯。
[0006]因此，現有的LED掃描大屏幕通過Pmos管開關來實現掃描顯示方式，由于PMOS關斷時電源線處于三態狀態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致顯示錯誤(即拖尾現象)。
[0007]為了提高掃描的幀頻應用中在每行掃描線中加入了各種消隱電路，傳統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，因為使用時間變長，溫度升聞，LED品質等各種問題，會有LED發光二級管的反向漏電變大。在如傳統消隱電路后形成漏電回路從而導致不該發光的像素點光由黑點變為亮點，在黑暗狀態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大屏幕驅動IC的4端為高阻態，而發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應為各種原因導致反向漏電變大在工作電壓范圍內產生較大的漏電流(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，導致D24中產生了電流。同理第四列陣列都存在同樣的問題D34、D44都會發亮造成顯示錯誤。

【發明內容】

[0008]本發明要解決的技術問題是，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象提高刷新率，消除因發光二級管漏電來的影響。
[0009]為解決以上技術問題，本發明提供了一種LED顯示大屏幕高速掃描控制器，包括:LED大屏幕驅動芯片，LED大屏幕驅動芯片連接譯碼器；譯碼器解碼控制信號，譯碼器連接作為電源開關的開關管，開關管控制發光二極管LED的電源電壓；可控高速放電電路，在開關管關斷時對輸出端進行放電。
[0010]本發明的有益效果在于:掃描線輸出下降沿可以達到一個微秒左右，對本發明行掃描線進行可控放電，放電后輸出端可控制為高阻態。消除拖尾現象提高刷新率，消除因發光二級管漏電來的影響。
[0011]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。
[0012]所述可控高速放電電路在放電結束后可以把輸出置為高阻態。
[0013]所述可控放電電路控制放電電平為Vdd-1.4V。
[0014]所述開關管為Pmos或Nmos開關管。
[0015]還包括過流過熱保護電路。
[0016]所述可控高速放電電路放電時間小于I微秒。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面結合附圖和實施例對本發明做進一步的詳細說明。
[0018]圖1為現有掃描模式配合傳統消隱方式應用原理圖；
[0019]圖2是現有采用Pmos管作為行電源開關控制的波形圖；
[0020]圖3是現有幀頻250Hz時行電源開關控制波形圖；
[0021]圖4是本發明所述的電源開關控制波形、消隱放電控制波形、電源開關輸出波形；
[0022]圖5是本發明所述電源開關電路框圖；
[0023]圖6是現有產品電源開關內部框圖。
[0024]圖7是可控放電電路框圖。【具體實施方式】
[0025]如圖5所示，本發明所述的LED顯示大屏幕高速掃描控制器，包括:LED大屏幕驅動芯片，LED大屏幕驅動芯片連接譯碼器；譯碼器解碼控制信號，譯碼器連接作為電源開關的開關管，開關管控制若干行發光二極管LED電壓；可控高速放電電路，在開關管關斷時對輸出端進行放電。
[0026]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，優選的，可控放電電路控制放電電平為Vdd-1.4V。
[0027]所述可控高速放電電路放電時間小于10微秒，到達時間后停止放電整個輸出可置為高阻態。優選的，所述可控高速放電電路放電時間小于I微秒。
[0028]因為使用時間變長，溫度升高，LED品質等各種問題，會有LED發光二級管的反向漏電變大，在如傳統消隱電路后形成漏電回路，從而導致不該發光的像素點光由黑點變為亮點，在黑暗狀態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大屏幕驅動IC的4端為高阻態，而發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應為各種原因導致反向漏電變大在工作電壓范圍內產生較大的漏電流(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，導致D24中產生了電流。同理第四列陣列都存在同樣的問題D34、D44都會發亮造成顯示錯誤。為了解決拖影問題，在PMos開關管關斷時增加了高速下拉電路，把輸出電平下拉到0，但是同時產生了短路毛毛蟲問題，接下來控制下拉電平在Pmos關斷后，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正向導通電壓，所以此是D24等燈都無法放光，解決了漏電毛毛蟲。
[0029]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。本發明解決辦法是把下拉到Vdd-1.4v的持續下拉改為脈沖下拉，下拉到VDD-1.4后馬上將輸出置為高阻態，此時可以減小開路毛毛蟲到極微弱狀態。
[0030]本發明增加消隱控制電路利用輸入控制信號產生脈沖下拉信號，即在Pmos開關管關斷后馬上生成一個時間很短的下拉脈沖，迅速拉低電源開關低輸出端即VX端電壓。
[0031]本發明還增加過流過熱保護電路。
[0032]本發明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，一個用于高速驅動的運算放大器OPamp和一個可控開關Ql組成.運算放大器連接為電壓跟隨器結構，其輸入端連接DC電壓源輸出端通過開關Ql連接到輸出端，Ql連接到消隱電路產。Pmos開關管輸入端有關斷信號時消隱電路會產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對輸出端進行放電，脈沖變低后Ql開關管關斷由于此時Pmos開光也處于關斷狀態所以此時輸出被置為高阻態，輸出電壓為運算放大器的輸出電壓。
[0033]本發明并不限于上文討論的實施方式。以上對【具體實施方式】的描述旨在于為了描述和說明本發明涉及的技術方案。基于本發明啟示的顯而易見的變換或替代也應當被認為落入本發明的保護范圍。以上的【具體實施方式】用來揭示本發明的最佳實施方法，以使得本發明領域的普通技術人員能夠應用本發明的多種實施方式以及多種替代方式來達到本發明的目的。
【權利要求】
1.一種LED顯示大屏幕高速掃描控制器，其特征在于，包括: LED大屏幕驅動芯片，LED大屏幕驅動芯片連接譯碼器； 譯碼器解碼控制信號，譯碼器連接作為電源開關的開關管，開關管控制發光二極管LED的電源電壓； 可控高速放電電路，在開關管關斷時對輸出端進行放電。
2.如權利要求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束后可以把輸出置為高阻態。
4.如權利要求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，所述開關管為Pmos或Nmos開關管。
6.如權利要求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電路。
7.如權利要求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。
【文檔編號】G09G3/32GK103871355SQ201210549760
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月17日 優先權日:2012年12月17日
【發明者】喬紅瑗, 楊曉鵬, 謝維奇, 丁佳卿 申請人:上海得倍電子技術有限公司