[實(shí)用新型]LED顯示大屏幕高速掃描控制器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220700350.5
• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN203013214U
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬紅瑗;楊曉鵬;謝維奇;丁佳卿
• 申請（專利權(quán)）人: 上海得倍電子技術(shù)有限公司
• 主分類號: G09G3/32
• 分類號: G09G3/32
• 代理公司: 上海浦一知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 孫大為

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(gè)象素點(diǎn)的R/G/BLED都有一個(gè)獨(dú)立的控制端。圖像在一幀內(nèi)整個(gè)屏幕是同時(shí)顯示。而所謂掃描屏是指幾行R/G/B?LED共用一個(gè)控制端，這幾行又通過時(shí)序供電達(dá)到顯示完整圖像的目的。舉個(gè)例子：以1/4掃描為例，先將一幀時(shí)間分為4份，在0-1/4時(shí)間內(nèi)先顯示第一行，1/4-2/4時(shí)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(gè)屏幕同時(shí)顯示，先顯示1/4的圖像再顯示另1/4圖像，經(jīng)過4個(gè)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(shí)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V1~V4電壓。圖1是一個(gè)1/4掃的LED顯示屏原理圖。其工作原理是在1幀圖像內(nèi)每行電源V1-V4按控制要求各開啟1/4的時(shí)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1幀圖像內(nèi)，每行LED只能顯示1/4的時(shí)間。如：幀頻為50Hz時(shí)，每行的顯示時(shí)間為Tm=1000/（50×4）=5ms。若采用更高的幀頻或掃描級數(shù)進(jìn)一步增加，那顯示時(shí)間將會(huì)更短，如50Hz幀頻，1/16掃描時(shí)，Tm=1.25ms。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(shí)其輸出處于三態(tài)狀態(tài)而輸出電源線（V1～v4）和LED燈寄生電容存在電源線上的電壓不會(huì)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(shí)間（實(shí)際上，上升沿的時(shí)間很短可以忽略），不難看出，在1幀圖像內(nèi)，前一行與后一行會(huì)有約100微秒的重疊時(shí)間。為便于分析計(jì)算，我們可以將重疊時(shí)間Tn近似為下降沿時(shí)間Tf。即：Tn=Tf。如此，應(yīng)該顯示第二行時(shí)前一行仍然會(huì)在Tn一段時(shí)間內(nèi)以第二行的控制方式發(fā)光，在我們的視覺里就會(huì)看到前一行在微亮。亮度的大小與兩行重疊時(shí)間與顯示時(shí)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/（4×50））=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(shù)的提高其重疊比Tn/Tm將會(huì)大大增加。

下面我們不妨把幀頻提高到250Hz再看一看，此時(shí)行電源開關(guān)控制波形圖如圖3。很顯然，此時(shí)的重疊比達(dá)到Tn/Tm=0.1/(1000/(4×250))=10%。在如此高的重疊比下，拖尾現(xiàn)象將會(huì)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(shí)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(huì)馬上降低，在下一幀時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致顯示錯(cuò)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(shí)間變長，溫度升高，LED品質(zhì)等各種問題，會(huì)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(shí)V2為高電平若D24所在的像素為黑。則此時(shí)LED大屏幕驅(qū)動(dòng)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(shí)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1uA）。那么此時(shí)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(huì)發(fā)亮造成顯示錯(cuò)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(dòng)芯片，LED大屏幕驅(qū)動(dòng)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(shí)對輸出端進(jìn)行放電。