一种LED显示屏及其扫描控制电路的制作方法

本发明属于LED显示技术领域，尤其涉及一种LED显示屏及其扫描控制电路。

背景技术：

由于LED显示屏具有亮度高、工作电压低、功耗小、大型化、寿命长、耐冲击和性能稳定等优点，LED显示屏得到广泛应用，例如应用在体育场馆、商业应用、银行、证劵、邮政、码头、商场、车站、邮政、电讯、机关、监控、学校、餐厅、酒店、娱乐、等不同户外场所的广告宣传等。

如图1所示，现有的LED显示屏主要采用三八译码器、行扫描控制芯片和列通道恒流控制芯片进行LED显示控制。其中，三八译码器是根据输入信号向行扫描控制芯片输出扫描信号，以使行扫描控制芯片根据扫描信号输出行扫描控制信号至LED显示阵列，从而和列通道恒流控制芯片一起控制LED显示屏的显示。然而，现有的LED显示屏需要在行扫描控制芯片与输入信号之间增加三八译码器，而三八译码器的需要多个信号输入端与输出端，因此，三八译码器增加了现有的LED显示屏的输入信号的复杂度、印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)布线复杂度以及线间干扰，从而使得现有的LED显示屏的影像品质降低。

综上所述，现有的LED显示屏存在因输入信号复杂度高、PCB布线复杂以及线间干扰强而导致的显示品质降低的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种LED显示屏及其扫描控制电路，旨在现有的LED显示屏存在因输入信号复杂度高、PCB布线复杂以及线间干扰强而导致的显示品质降低的问题。

本发明是这样实现的，一种LED扫描控制电路，包括多个列扫描控制芯片与LED显示阵列，其中，所述列扫描控制芯片的多个输出端与所述LED显示阵列的多个列通道一一对应连接，用于输出列扫描控制信号至所述LED显示阵列，以选通所述LED显示阵列中与所述列扫描控制信号对应的列通道，所述LED扫描控制电路还包括级联的至少一个移位寄存器；

所述移位寄存器包括串行信号输入端、串行信号选通端、串行信号输出端以及多个数据输出端；其中，所述串行信号输入端接收序列输入数据，所述串行信号选通端接收时钟信号，所述串行信号输出端用于所述移位寄存器之间的级联，并输出所述序列输入数据，多个所述数据输出端与所述LED显示阵列的多个行通道一个对应连接；

所述移位寄存器根据所述时钟信号对所述序列输入数据进行采样后输出多个采样信号至所述LED显示阵列，以选通所述LED显示阵列中与所述采样信号对应的行通道，并且所述移位寄存器根据所述时钟信号输出所述序列输入数据。

本发明的又一目的还在于提供一种LED显示屏，所述LED显示屏包括上述的LED显示屏控制电路。

在本发明中，通过采用包括多个级联的至少一个移位寄存器、多个列扫描控制芯片以及LED显示阵列的LED扫描控制电路，使得移位寄存器根据时钟信号对序列输入数据进行采样后输出多个采样信号至LED显示阵列，以选通LED显示阵列中与采样信号对应的行通道，列扫描控制芯片向LED显示阵列输出列扫描控制信号，以选通LED显示阵列中与列扫描控制信号对应的列通道，进而实现了LED扫描控制，并且该LED扫描控制电路仅需要级联的至少一个移位寄存器便可实现LED行扫描控制，其输入信号简单、PCB布线简单，且线间干扰低，从而提升了LED显示屏的显示品质，解决了现有的LED显示屏存在因输入信号复杂度高、PCB布线复杂以及线间干扰强而导致的显示品质降低的问题。

附图说明

图1是现有的LED扫描控制电路的电路结构示意图；

图2是本发明一实施例所提供的LED扫描控制电路的模块结构示意图；

图3是本发明一实施例所提供的LED扫描控制电路中的移位寄存器的电路结构示意图；

图4是本发明另一实施例所提供的LED扫描控制电路的模块结构示意图；

图5是本发明又一实施例所提供的LED扫描控制电路的模块结构示意图；

图6是图5所示的LED扫描控制电路中的第二驱动模块的电路结构示意图；

图7是本发明一实施例所提供的LED扫描控制电路的时序原理示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体附图对本发明的实现进行详细的描述：

图2示出了本发明一实施例所提供的LED扫描控制电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

如图2所示，本发明实施例提供的LED扫描控制电路10包括多个列控制芯片100(图中仅示出一个)与LED显示阵列101。其中，列扫描控制芯片100的多个输出端与LED显示阵列101的多个列通道一一对应连接，用于输出列扫描控制信号至LED显示阵列101，以选通LED显示阵列100中与列扫描控制信号对应的列通道。

进一步地，如图2所示，本发明实施例所提供的LED扫描控制电路10还包括级联的至少一个移位寄存器102。

其中，移位寄存器102包括串行信号输入端、串行信号选通端、串行信号输出端以及多个数据输出端。

具体的，串行信号输入端DIN接收序列输入数据，串行信号选通端C接收时钟信号，串行信号输出端DOUT用于移位寄存器102之间的级联，并输出序列输入数据，多个数据输出端OU1-OUTn与LED显示阵列101的多个行通道一个对应连接。

移位寄存器102根据时钟信号对序列输入数据进行采样后输出多个采样信号至LED显示阵列101，以选通LED显示阵列101中与采样信号对应的行通道，并且移位寄存器102根据时钟信号输出序列输入数据。

进一步地，第一个移位寄存器102的串行信号输入端DIN接收序列输入数据，并且每个移位寄存器102的串行信号选通断C接收时钟信号，第一个移位寄存器102的串行信号输出端DOUT与第二个移位寄存器102的串行信号输入端DIN连接，第二个移位寄存器102的串行信号输出端DOUT和第三个移位寄存器102的串行信号输入端DIN连接，以此类推，多个移位寄存器102中最后一个移位寄存器102的串行信号输入端DIN与倒数第二个移位寄存器102的串行信号输出端DOUT连接，以此实现多个移位寄存器102的级联，而每个移位寄存器102的多个数据输出端OU1-OUTn与LED显示阵列101中的多个行通道一一对应连接。

其中，序列输入数据是由前端电路通过数据总线发送至第一个移位寄存器102，时钟信号均是由前端电路通过数据总线发送至多个移位寄存器102的。当第一个移位寄存器102接收到序列输入数据后，时钟信号对该序列输入数据进行采样，并通过该移位寄存器102的多个数据输出端OU1-OUTn将多个采样信号输出至LED显示阵列101的多个行通道，以实现LED显示阵列101中的行通道的选通控制；此外，当第一个移位寄存器102对接收的序列输入数据的采样完成后，在时钟信号的作用下，第一个移位寄存器102通过其串行信号输出端DOUT将该序列输入数据依序位移到第二个级联的移位寄存器102，以使第二个移位寄存器102在时钟信号的作用下开始采样，并输出多个采样信号至LED显示阵列101的多个行通道，当第二个移位寄存器102对接收的序列输入数据的采样完成后，在时钟信号的作用下，第二个移位寄存器102通过其串行信号输出端DOUT将该序列输入数据依序位移到第三个级联的移位寄存器102，以使第三个移位寄存器102在时钟信号的作用下开始采样，并输出多个采样信号至LED显示阵列101的多个行通道，以此类推，当倒数第二个移位寄存器102对接收的序列输入数据的采样完成后，在时钟信号的作用下，倒数第二个个移位寄存器102通过其串行信号输出端DOUT将该序列输入数据依序位移到最后一个级联的移位寄存器102，以使最后一个移位寄存器102在时钟信号的作用下开始采样，并输出多个采样信号至LED显示阵列101的多个行通道，从而实现多个移位寄存器102的级联。

需要说明的是，移位寄存器102在时钟信号作用下对接收的序列输入数据进行采样的过程为：当时钟信号为高电平时，移位寄存器102对其串行信号输入端DIN接收的序列输入数据进行采样，并当时钟信号为低电平时，移位寄存器102向LED显示阵列101输出采样结果，即采样信号。

当第一个移位寄存器102完成了对其所接收的序列输入数据的采样后，在时钟信号的作用下，第一个移位寄存器102将序列输入数据通过串行信号输出端DOUT依序位移到下一个级联的移位寄存器102，即第二个移位寄存器102中，以使第二个移位寄存器102在时钟信号的作用下对接收的序列输入数据进行采样，以此类推，当倒数第二个移位寄存器102完成了对其所接收的序列输入数据的采样后，在时钟信号的作用下，倒数第二个移位寄存器102将序列输入数据通过串行信号输出端DOUT依序位移到最后一个移位寄存器102，以使最后一个移位寄存器102在时钟信号的作用下对接收的序列输入数据进行采样；值得注意的是，每个移位寄存器102根据时钟信号对序列输入数据进行采样的过程是相同的，具体可参考第一个移位寄存器102根据时钟信号对序列输入数据进行采样的原理，此处不再赘述。

此外，本发明实施例所提供的LED扫描控制电路10中的列扫描控制芯片，100是由列通道恒流控制芯片实现的，其对LED显示阵列101进行列通道的选通控制，与现有的LED显示屏的列通道选通方法相同，具体可参考现有的LED显示屏的列选通选通方法，此处不再赘述；并且本发明实施例所提供的LED扫描控制电路10中的LED显示阵列101与现有的LED显示屏中的LED显示阵列相同，一样由多行多列的发光二极管组成，此处同样不再进行详细描述。

在本实施例中，利用移位寄存器102读取序列输入数据，进而根据时钟信号对序列输入数据进行采样，以输出采样信号至LED显示阵列101，从而实现LED显示屏的扫描控制，省去了传统的三八译码器，降低了由三八译码器所带来的LED显示屏的输入信号复杂度高、PCB布线复杂以及线间干扰强，从而提升了LED显示屏的影像效能。

此外，采用级联的至少一个移位寄存器102实现LED显示阵列101的行通道选通控制，可以使得本发明实施例提供的LED扫描控制电路10实用不同尺寸的LED显示屏的扫描。

进一步地，作为本发明一优选实施方式，如图3所示，移位寄存器102主要由多个触发器FF1-FFn和一个缓存器102a组成。其中，多个触发器FF1-FFn的时钟信号端C组成了移位寄存器102的串行信号选通端C，并接收时钟信号，第一个触发器FF1的信号输入端D为移位寄存器102的串行信号输入端DIN，多个触发器FF1-FFn的输出端Q为移位寄存器102的多个数据输出端OU1-OUTn，并且第一个触发器FF1的输出端Q与第二个触发器FF2的信号输入端D连接，第二个触发器FF2的输出端Q与第三个触发器FF3的信号输入端D连接，以此类推，第n-1个触发器FFn-1的信号输出端Q与第n个触发器FFn的信号输入端D连接，而第n个触发器FFn的输出端Q与缓存器102a的输入端连接，缓存器的输出端为移位寄存器102的串行信号输出端DOUT。

进一步地，作为本发明一优选实施方式，如图4所示，本发明实施例提供的LED扫描控制电路10还包括多个第一驱动模块A1-An。

其中，多个第一驱动模块A1-An的输入端与移位寄存器102的多个数据输出端OU1-OUTn一一对应连接，多个第一驱动模块A1-An的输出端与LED显示阵列101的多个行通道一一对应连接。

具体的，多个第一驱动模块A1-An接收采样信号，并对采样信号进行驱动处理后输出至LED显示阵列101。

进一步地，作为本发明一优选实施方式，多个第一驱动模块A1-An均可采用触发器实现。

在本发明实施例中，通过在LED扫描控制电路10中增加多个第一驱动模块A1-An，并以此提高输出至LED显示阵列101中的信号的驱动能力，进而使得LED显示屏显示画面更流畅，画质更优。

进一步地，作为本发明一优选实施方式，如图5所示，本发明实施例提供的LED扫描控制电路10还包括多个第二驱动模块B1-Bn。

多个第二驱动模块B1-Bn的第一输入端均接收输出使能控制信号，多个第二驱动模块B1-Bn的第二输入端与移位寄存器102的多个数据输出端OUT1-OUTn一一对应连接，多个第二驱动模块B1-Bn的输出端与LED显示阵列101的多个行通道一一对应连接。

具体的，多个第二驱动模块B1-Bn接收采样信号与输出使能控制信号，并根据采样信号与输出使能控制信号输出扫描信号至LED显示阵列，以选通LED显示阵列101中与扫描信号对应的行通道。

进一步地，作为本发明一优选实施方式，如图6所示，多个第二驱动模块B1-Bn包括第一缓存器buf1、延时器Delay、第二缓存器buf2、第一开关元件M1以及第二开关元件M2

其中，第一缓存器buf1的第一输入端为第二驱动模块B1-Bn的第一输入端，第一缓存器buf1的第二输入端接收工作电压VDD，并与第一开关元件M1的输入端连接，第一缓存器buf1的输出端与第一开关元件M1的控制端连接，第一开关元件M1的输出端与第二开关元件M2的输入端共接形成多个第二驱动模块B1-Bn的输出端，延时器Delay的第一输入端为多个第二驱动模块B1-Bn的第二输入端，延时器Delay的第二输入端与第二缓存器buf2的第二输入端均接收工作电压，延时器Delay的输出端与第二缓存器buf2的第一输入端连接，第二缓存器buf2的输出端与第二开关元件M2的控制端连接，第二开关元件M2的输出端接地。

需要说明的是，在本发明实施例中，延时器Delay包括但不限于反相器、缓存器等。

此外，第一开关元件M1为PMOS晶体管，PMOS晶体管的栅极为第一开关元件M1的控制端，PMOS晶体管的源极为第一开关元件M1的输入端，PMOS晶体管的漏极为第一开关元件M1的输出端；第二开关元件M2为NMOS晶体管，NMOS晶体管的栅极为第二开关元件M2的控制端，NMOS晶体管的漏极为第二开关元件M2的输入端，NMOS晶体管的源极为第二开关元件M2的输出端。

值得注意的是，在其他实施例中，第一开关元件M1与第二开关元件M2也可以采用三极管实现，例如，当第一开关元件为PNP型三极管时，该PNP型三极管的基极为第一开关元件M1的控制端，该PNP型三极管的集电极为第一开关元件M1的输出端，该PNP型三极管的发射极为第一开关元件M1的输入端；当第二开关元件M2为NPN型三极管时，该NPN型三极管的基极为第二开关元件M2的控制端，该NPN型三极管的集电极为第二开关元件M2的输入端，该NPN型三极管的发射极为第二开关元件M2的输出端。

在本发明实施例中，通过在LED扫描控制电路10中增加多个第二驱动模块B1-Bn，并以此提高输出至LED显示阵列101中的信号的驱动能力，进而使得LED显示屏显示画面更流畅，画质更优。

下面以图2所示的LED扫描控制电路10的模块结构、图3所示的LED扫描控制电路10中的移位寄存器的电路结构以及图7所示的时序原理图为例，对本发明实施例所提供的LED扫描控制电路10的工作原理作具体说明，详述如下：

首先，请同时参考图3与图7，移位寄存器102对其串行输入端DIN所接收的序列输入数据进行采样的过程具体为：

当时钟信号的第一个周期的高电平来临时，第一个触发器FF1在时钟信号的高电平作用下对接收的序列输入数据进行采样，并且在时钟信号的第一个周期的低电平时将采样的第一个采样信号通过其数据输出端OUT1输出至LED显示阵列101的第一个行通道，以选通LED显示阵列101的第一个行通道，同时将序列输入数据传送到第二个触发器FF2；当时钟信号的第二个周期的高电平来临时，第二个触发器FF2在时钟信号的高电平作用下对接收的序列输入数据进行采样，并且在时钟信号的第二个周期的低电平时将采样的第二个采样信号通过其数据输出端OUT2输出至LED显示阵列101的第二个行通道，以选通LED显示阵列101的第二个行通道，同时将序列输入数据传送到第三个触发器FF3；当时钟信号的第三个周期的高电平来临时，第三个触发器FF3在时钟信号的高电平作用下对接收的序列输入数据进行采样，并且在时钟信号的第三个周期的低电平时将采样的第三个采样信号通过其数据输出端OUT3输出至LED显示阵列101的第三个行通道，以选通LED显示阵列101的第三个行通道，同时将序列输入数据传送到第二个触发器FF2；以此类推，当时钟信号的第n个周期的高电平来临时，第n个触发器FFn在时钟信号的高电平作用下对接收的序列输入数据进行采样，并且在时钟信号的第n个周期的低电平时将采样的第n个采样信号通过其数据输出端OUTn输出至LED显示阵列101的第n个行通道，以选通LED显示阵列101的第n个行通道，从而实现LED显示阵列101的逐行扫描，同时第n个触发器FFn将序列输入数据传送缓存器102a中。

进一步地，请同时参考图2、图3以及图7，当时钟信号的n个周期完成后，且第n+1个时钟周期的高电平来临时，缓存器102a将该序列输入数据输出至下一个级联的移位寄存器102的第一个触发器FF1，以使级联的移位寄存器102的多个触发器开始对序列输入数据进行采样，采样过程与时钟信号之前的n个周期时的前一级移位寄存器102中的多个触发器根据时钟信号对序列输入数据的采样过程相同，此处不再赘述；而当时钟信号的再n个周期完成后，且当时钟周期的下一个n个周期的第一个周期的高电平来临时，该级移位寄存器102通过其串行信号输出端DOUT将序列输入数据再传送至下一级移位寄存器102，并使得其重复上述过程，如此循环，以实现LED显示屏的扫描控制。

进一步地，本发明实施例还提供一种LED显示屏，该LED显示屏包括LED扫描控制电路10，由于本发明实施例所提供的LED显示屏是基于图2至图7所提供的LED扫描控制电路10实现的，因此，关于本发明实施例所提供的LED显示屏的原理可参考上述图2至图7中对扫描控制电路10的具体描述，此处不再赘述。

在本发明中，通过采用包括多个级联的至少一个移位寄存器、多个列扫描控制芯片以及LED显示阵列的LED扫描控制电路，使得移位寄存器根据时钟信号对序列输入数据进行采样后输出多个采样信号至LED显示阵列，以选通LED显示阵列中与采样信号对应的行通道，列扫描控制芯片向LED显示阵列输出列扫描控制信号，以选通LED显示阵列中与列扫描控制信号对应的列通道，进而实现了LED扫描控制，并且该LED扫描控制电路仅需要级联的至少一个移位寄存器便可实现LED行扫描控制，其输入信号简单、PCB布线简单，且线间干扰低，从而提升了LED显示屏的显示品质，解决了现有的LED显示屏存在因输入信号复杂度高、PCB布线复杂以及线间干扰强而导致的显示品质降低的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。