[發明專利]基于單晶片的交流LED顯示陣列

無效

• 申請號: 201110329747.8
• 申請日: 2011-10-26
• 公開（公告）號: CN102354481A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 張宇;張佳全;張鐵強;林曉瓏;馮毅
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G09G3/32
• 分類號: G09G3/32
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 朱世林;王壽珍

1.一種基于單晶片的交流LED顯示陣列，由顯示單元、控制線、控制端和陣列顯示控制器組成，其特征在于，所述控制線的行控制線(2)連接到行控制端(1)上，列控制線(4)連接到列控制端(3)上，所述顯示單元按點陣排列，其排列結構為任意陣列；所述顯示單元有不同的電壓值，不同電壓顯示單元結構相同，只是LED晶粒的數目減少或增加。

2.根據權利要求1所述的一種基于單晶片的交流LED顯示陣列，其特征在于，所述顯示單元為單個15V顯示單元時，其有四個肖特基管和三個LED晶粒組成，當交流電正半周期通過金屬橋聯I(7)進入，經肖特基管II(8)后，由金屬橋聯II(11)連至LED晶粒III(12)的P區，金屬橋聯III(13)將LED晶粒III(12)的N區和LED晶粒II(10)的P區相連，同樣，金屬橋聯VI(18)將LED晶粒II(10)的N區和LED晶粒I(9)的P區相連，使得電流依次能夠通過LED晶粒III(12)、LED晶粒II(10)和LED晶粒I(9)，金屬橋聯V(17)將LED晶粒I(9)的N區與肖特基管IV(16)相連，電流從肖特基管IV(16)流出后通過輸出金屬橋聯IV(15)流入電源的另一電極；

當交流電負半周期通過時，電流經金屬橋聯IV(15)進入經過肖特基管III(14)，金屬橋連II(11)將肖特基管III(14)和LED晶粒III(12)的P區相連，接著電流依次通過LED晶粒II(10)和LED晶粒I(9)；

金屬橋聯V(17)將LED晶粒I(9)和肖特基管I(6)相連，電流從肖特基管I(6)流出后經過金屬橋聯I(7)后流至電源的另一極，這樣在交流電的正負周期，LED晶粒III(12)、LED晶粒II(10)和LED晶粒I(9)均能發光。

3.根據權利要求1或2所述的一種基于單晶片的交流LED顯示陣列，其特征在于，所述顯示單元中的顯示單元和控制線均在一個單晶片上集成，對于單個顯示單元，電流通過金屬橋聯VII(20)流入肖特基管肖特基接觸電極I(21)，經肖特基管U-GAN區(24)和肖特基管N-GAN區(23)后于肖特基管歐姆接觸區(22)流出，金屬橋聯將肖特基管歐姆接觸區(22)和LED的P區ITO透明電極(26)相連，電流依次通過LED的P區P-GAN(27)、量子阱(28)和LED的N區N-GAN(29)后于LED的N區電極(31)流出；同樣，金屬橋聯將LED的N區電極(31)和右邊肖特基管肖特基接觸區電極II(37)橋聯；電流依次通過右邊肖特基管U-GAN區II(36)和右側肖特基管N-GAN區(34)，電流最終通過右邊肖特基管歐姆接觸區II(33)經金屬橋聯VIII(35)流入電源的另一端，隔離層(32)保證各導線在走線時不會造成短路。

4.根據權利要求1所述的一種基于單晶片的交流LED顯示陣列，其特征在于，單個LED晶粒的伏安特性為：單個晶粒的導通電壓為3-4V，每個顯示單元中包含四個肖特基管，肖特基管上壓降為4V，通過增加或減少串聯LED晶粒制造不同交流電壓的LED顯示陣列，交流電驅動電壓為9V、24V或36V。

5.根據權利要求1所述的一種基于單晶片的交流LED顯示陣列，其特征在于，所述陣列顯示控制器(39)與陣列雙向可控晶閘管(38)的控制端相連，當陣列顯示控制器(39)無信號輸出時，雙向可控晶閘管(38)保持斷路，有正信號或負信號輸入時，雙向可控晶閘管(38)雙向均導通，通過陣列顯示控制器(39)控制行和列的導通控制陣列中每一個顯示單元的亮暗，實現陣列顯示控制。

6.根據權利要求5所述的一種基于單晶片的交流LED顯示陣列，其特征在于，所述陣列顯示控制采用的控制信號為標準的TTL電平信號，要點亮點陣中的任意一單元，將其所在的行控制線和列控制線加一高電平，所述陣列顯示控制器(39)采用常用的單片機或其他器件。

7.根據權利要求1所述的一種基于單晶片的交流LED顯示陣列，其特征在于，通過改變在單晶片上集成顯示單元的數目，制作成不同數目的交流顯示陣列，包括16×16、8×16，或將這一系列顯示陣列作為一個個單元串聯在一起構成更大顯示范圍的顯示陣列，多點陣控制采用隨機存取RAM存儲器，將每一個點陣單元對應于RAM存儲器的一位，在需要控制相應點陣時，只需要將RAM空間的對應位置高電平或低電平即可。

8.根據權利要求1所述的一種基于單晶片的交流LED顯示陣列，其特征在于，所述基于單晶片的交流LED顯示陣列，采用交流直接供電，或在控制系統中仍然采用邏輯電平控制。