专利名称：高亮度、高分辨率的led显示屏及其驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种发光二极管显示屏，具体地讲，本发明涉及的是一 种高亮度、高分辨率的LED显示屏，及其驱动方法。
背景技术：
全彩色发光二极管(LED)显示屏的亮度、灰度等级及分辨率是数 字图像质量好坏的主要因素。
对于发光二极管显示屏的亮度，不同工作条件下的亮度要求不同， 分为户外、户内和半户外三种。
1、 户外在阳光下要求亮度6000—7000cd/m2;
2、 户内500——800cd/m2;
3、 半户夕卜3800--4000cd/m2。所谓半户外是指不被阳光直接照射， 以及非中午最亮时刻。
一般所用全彩色发光二极管是由R、 G、 B三种颜色的二极管組成一 个像素点。对于全彩白平衡，R30%、 G60°/ 、 B10%。目前红(R)、绿(G )、 蓝(b)三种颜色的发光二极管所能达到的亮度如下
R400-600
G1500
B600,
对于RGB三管构成的单元像素点的最高白光亮度只能做到 1800cd/m2。这一亮度只满足户内需要，远远不能满足半户外和户外的需 要。
关于灰度等级，现有全彩色发光二极管(LED)显示屏的灰度等级， 从原来的16级灰度发展到256级灰度，还预留了 1024级灰度接口，从 灰度等级上说，LED显示屏已经能够满足作为数字显示终端的要求。
关于分辨率，在提高LED灯密度方面，通过增加单位面积上像素点 (LED灯)密度来提高LED显示屏的显示效果受LED灯物理尺寸的限制。
圓灯和其相应的控制电子元件都有一定的物理尺寸，当密度达到一定程 度时，再减小已经不可能，目前所能做到的最小灯距为12mm。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种亮度达到半户内要求、分辨率提高 的高亮度、高分辨率的LED显示屏及其驱动方法。 本发明的目的是通过以下方式得以实现
为了解决上述背景技术中的不足之处，本发明提供一种高亮度、高 分辨率的LED显示屏，
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为
一种高亮度、高分辨率的LED显示屏，是由多个矩阵排列的三基色 二极管所组成的像素点构成，其特征在于所述的矩阵排列的三基色二 极管所组成的像素点是由四个LED 二极管构成。
除上述必要技术特征外，在具体实施过程中，还可补充如下技术内
容
所述的高亮度、高分辨率的LED显示屏，其特征在于所述的构成 一个像素点的四个二极管是R1、 G、 B、 R2四个二极管，且所述的四个二 极管位于边长为a的单元矩阵的四角。
所述的高亮度、高分辨率的LED显示屏，其特征在于所述的位于 边长为a的单元矩阵四角的四个二极管的排列顺序为二红色二极管Rl、 R2位于单元矩阵的对角点上。
所述的高亮度、高分辨率的LED显示屏，其特征在于所述的矩形 的边长a为10 ~ 16mm,优选为12mm。
本发明还提供一种所述矩阵排列的RGBR四个二极管像素点的扫描 方法
一种高亮度、高分辨率的LED显示屏的驱动方法，包括行扫描驱动 和列扫描驱动，其特征在于所述的行扫描驱动和列扫描驱动按照构成 一个像素点的R1、 G、 B、 R2的顺序分别由具有一定时差的四组行扫描驱 动和列扫描驱动进行扫描驱动。
所述的高亮度、高分辨率的LED显示屏的驱动方法，其特征在于 所述的四组行扫描驱动和列扫描驱动进行扫描驱动的时差为逐行扫描的 周期。
所述的高亮度、高分辨率的LED显示屏的驱动方法，其特征在于 所述的行扫描驱动和列扫描驱动为1/8扫描方式，在一个周期内，同名 列的8个相同颜色的LED管轮流导通，每个二极管的最大导通时间为1/8 周期，并通过列扫描驱动将每个二极管的最大导通时间分为256份，以 控制灰度等级。
本发明还提供一种所述扫描驱动电路。
一种用于所述LED显示屏的驱动方法的驱动电路，包括微处理器、 行驱动电路、列驱动电路、存储器，其特征在于在列扫描驱动电路中， 设有多个灰度发生器，所述的多个灰度发生器的输入端连接微处理器的 数据总线，灰度发生器的输出接多个串联的串入并出恒流芯片，每一个 恒流芯片具有多个输出端，所述的输出端分别通过二极管连接各列同名 LED。
所述LED显示屏的驱动电路，其特征在于所述的灰度发生器的型 号为9705。
所述LED显示屏的驱动电路，其特征在于串入并出恒流芯片的型
号为5026、或9729。
本发明对照现有技术，其优点为
L本发明与具有动态像素控制技术的穿孔插入式发光二极管显示屏 相比，具有视角大，光度均匀性好，加工便捷，成本低，可靠性高等优 点。
2. 本发明与常规表贴单芯顶式发光二极管显示屏相比，具有在发光 管密度相同的情况下，分辨率高，在分辨率相同的情况下发光管密度低， 从而成本低等优点。
3、 本发明与表贴三合一顶式发光二极管显示屏相比，具有光度均匀 性好，图像分辨率高的优点。
4、本发明提供的LED显示屏，在LED灯数量不变的情况下，视觉点 密度增加4倍，提高视频图像质量的LED显示屏。
为对本发明的特征、功效有进一步了解，兹列举具体实施例并结合 附图详细说明如下。
图1为本发明RGBR显示屏LED管排布示意图。
图2为本发明1/8扫描时序图。
图3为本发明RGBR的驱动电路结构图。
图4为本发明扫描电路的列驱动电路结构图。
具体实施例方式
本发明为提高现有全色LED显示屏的亮度和分辨率，以适应半户外 显示需要，提供一种高亮度、高分辨率的LED显示屏。所述的高亮度、 高分辨率的LED显示屏与现有三基色LED显示屏相同，是由多个矩阵排 列的三基色二极管所组成的像素点构成。本发明为提高亮度，所述的矩
阵排列的三基色二极管所组成的像素点是由四个LED 二极管构成，其结 构如图1所示。所述的构成一个像素点的四个二极管是R1、 G、 B、 R2四 个二极管，且所述的四个二极管位于边长为a的单元矩阵的四角。四个 二极管的排列顺序为二红色二极管Rl、 R2位于单元矩阵的对角点上。如 此排列，可以得到任意划分的四个LED管所构成的矩形像素点均包括， 2R(红)、1G(绿)、1B(兰)，且2R分別位于单元矩阵的对角点上。在 四像素型动态像素显示屏中，为了确保在动态像素中每个像素的大小相 等，发光管为等间距排布。
所述的单元矩阵的边长a为10 ~ 16mm,优选为12mm。
本发明通过四个发光二极管构成一个像素，每个像素包括红色、绿 色和蓝色的三种颜色的发光二极管组成，其中红色发光二极管为两个， 绿色发光二极管和蓝色发光二极管各为一个，两个红色发光二极管由两 路信号分别控制，每个像素的发光二极管中任意一个发光二极管均为相 邻像素的中 一个发光二极管。
参见附图1,其中，R表示红色发光二极管，B表示蓝色发光二极管， G表示绿色发光二极管，以RRBG为一个模块，或者称之为一个象素，按 照本发明的模块形成的显示器，任意相邻的4个发光二极管均为RRBG, 因此，采用本发明所述的控制方法，在同等功率下可以获得更高的发光 强度，在保持发光强度大的情形下，可以明显地降低使用功率。在图1 中，四个二极管组成的像素1，当其左侧的二个发光二极管参与临近的 二个发光二极管时，其动态像素仍然是RRGB,从附图中可以看出，任意 四个发光二极管都形成了所述的RRGB动态像素。
在额定功率的情形下，R —般为400毫烛光(mcd), G —般为"OO 毫烛光(mcd),而B—般为800毫烛光(fflcd)，而形成白光的RGB之间 的比例最好为，R30%, G60%， B30%,要形成这样的比例，采用R为2 x 400毫烛光(mcd), G为1600毫烛光(mcd)， B为200毫烛光(mcd )，形成4个发光二极管组成一个象素点，最终形成的象素点比例为R30. 76 %, G61.53%， B7.69%,从而得到能达到半户外亮度3800--4000cd/m2 的要求。以能够达到的最小LED间距12mm等距排列RRGB四个二极管， 则四个RRGB二极管所占面积为24 x 24=576mm2,则每平米的具有1. 75 x 103个像素点，由4个发光二极管组成的一个象素点的亮度为2x 400+1600+200=2600毫烛光(mcd)，每平米的亮度可达2600毫烛光(mcd) x 1. 75 x 1 03=4550烛光(cd),符合半户外3800--4000cd/m^々高亮度要 求。
为提高分辨率，本发明还提供一种所述矩阵排列的RGBR四个二极管 像素点的扫描方法所述的LED显示屏的驱动方法，包括行扫描驱动和 列扫描驱动，所述的行扫描驱动和列扫描驱动按照构成一个像素点的Rl、 G、 B、 R2的顺序分别由具有一定时差的四组行扫描驱动和列扫描驱动进 行扫描。所述的四组行扫描驱动和列扫描驱动进行扫描驱动的时差为逐 行扫描的时差。
图2为本发明1/8扫描时序图。考虑到半户外的亮度^"求，本发明 采用l/8扫描方式，即在一个周期内，同名列的8个相同颜色的LED管 轮流导通，在扫描周期为1/60秒时，每个二极管的最大导通时间为 1/8*60秒。并通过列扫描驱动将每个二极管的最大导通时间分为256份， 以实现LED管的256灰度等级控制。
图3、图4为本发明RGBR的驱动电路结构图和扫描电路的列驱动电 路结构图。
本发明所提供的用于所述LED显示屏的驱动电路，包括微处理器、 行驱动电路、列驱动电路、存储器等。在列扫描驱动电路中，设有多个 灰度发生器，所述的多个灰度发生器的输入端连接微处理器的数据总线， 灰度发生器的输出接多个串联的串入并出恒流芯片，每一个恒流芯片具
有多个输出端，所述的输出端分别通过二极管连接各列同名LED。所述 的灰度发生器的型号为9705。所述的串入并出恒流芯片的型号为5026、 或9729。
正如前述，由于本发明在控制RRGB四个发光二极管的发光强度时， 结合理论上可以得到的最佳效果的发光二极管的发光强度指标，因此， 进行分别组合的不同的动态像素都能够得到最佳的白光效果。
作为一种选择性发明，本发明所述的方案不包括二个红色发光二极 管以外的四个发光二极管的组合，例如，两个蓝色发光二极管、 一个红 色发光二极管、 一个绿色发光二极管或两个绿色发光二极管、 一个红色 发光二极管、 一个蓝色发光二极管的组合。
权利要求
1、一种高亮度、高分辨率的LED显示屏，是由多个矩阵排列的三基色二极管所组成的像素点构成，其特征在于所述的矩阵排列的三基色二极管所组成的像素点是由四个LED二极管构成。
2、 根据权利要求1所述的高亮度、高分辨率的LED显示屏，其特征 在于所述的构成一个像素点的四个二极管是R1、 G、 B、 R2四个二极管， 且所述的四个二极管位于边长为a的单元矩阵的四角。
3、 根据权利要求2所述的高亮度、高分辨率的LED显示屏，其特征 在于所述的位于边长为a的单元矩阵四角的四个二极管的排列顺序为 二红色二极管R1、 R2位于单元矩阵的对角点上。
4、 根据权利要求2所述的高亮度、高分辨率的LED显示屏，其特征 在于所述的矩形的边长a为10~ 16mm，优选为12mm。
5、 一种高亮度、高分辨率的LED显示屏的驱动方法，包括行扫描驱 动和列扫描驱动，其特征在于所述的行扫描驱动和列扫描驱动按照构 成一个像素点的R1、 G、 B、 R2的顺序分别由具有一定时差的四组行扫描 驱动和列扫描驱动进^f于扫描驱动。
6、 根据权利要求5所述的高亮度、高分辨率的LED显示屏的驱动方 法，其特征在于所述的四组行扫描驱动和列扫描驱动进行扫描驱动的 时差为逐行扫描周期。
7、 根据权利要求5所述的高亮度、高分辨率的LED显示屏的驱动方 法，其特征在于所述的行扫描驱动和列扫描驱动为1/8扫描方式，在 一个周期内，同名列的8个相同颜色的LED管轮流导通，每个二极管的 最大导通时间为1/8周期，并通过列扫描驱动将每个二极管的最大导通 时间分为256份，以控制灰度等级。
8、 一种用于所述LED显示屏的驱动方法的驱动电路，包括微处理 器、行驱动电路、列驱动电路、存储器，其特征在于在列扫描驱动电 路中，设有多个灰度发生器，所述的多个灰度发生器的输入端连接微处 理器的数据总线，灰度发生器的输出接多个串联的串入并出恒流芯片， 每一个恒流芯片具有多个输出端，所述的输出端分别通过二极管连接各列同名LED。
9、 根据权利要求8所述LED显示屏的驱动电路，其特征在于所述 的灰度发生器的型号为9705的集成电路。
10、 根据权利要求8所述LED显示屏的驱动电路，其特征在于串 入并出恒流芯片的型号为5026、或9729的集成电路。
全文摘要
本发明涉及一种高亮度、高分辨率的LED显示屏，所述的LED显示屏是由多个矩阵排列的三基色二极管所组成的像素点构成，其中所述的矩阵排列的三基色二极管所组成的像素点是由四个LED二极管构成。本发明具有视角大，分辨率高，光度均匀性好，加工便捷，成本低，可靠性高等优点。
文档编号G09G3/32GK101105902SQ20071011116
公开日2008年1月16日 申请日期2007年6月15日 优先权日2006年7月12日
发明者熊毅伟 申请人:深圳市健隆新光电技术有限公司