Led显示大屏幕高速扫描控制器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种LED显示大屏幕高速扫描控制器，包括：LED大屏幕驱动芯片，LED大屏幕驱动芯片连接译码器；译码器解码控制信号，译码器连接作为电源开关的开关管，开关管控制若干行发光二极管LED电压；可控高速放电电路，在开关管关断时对输出端进行放电。本发明扫描线输出下降沿可以达到一个微秒，对本发明行扫描线进行可控放电，放电后输出端可控制为高阻态。消除拖尾现象提高刷新率，消除因发光二级管漏电和开路带来的影响。
【专利说明】LED显示大屏幕高速扫描控制器
【技术领域】
[0001]本发明涉及LED大屏幕显示领域。
【背景技术】
[0002]LED显示屏又可分为静态屏与扫描屏。所谓静态屏就是每个象素点的R/G/BLED都有一个独立的控制端。图像在一帧内整个屏幕是同时显示。而所谓扫描屏是指几行R/G/B LED共用一个控制端，这几行又通过时序供电达到显示完整图像的目的。举个例子:以1/4扫描为例，先将一巾贞时间分为4份,在0-1/4时间内先显不第一行，1/4-2/4时间内就显示第二行，以此类推。很明显，在这种情况下，图像在一帧内不是整个屏幕同时显示，先显示1/4的图像再显示另1/4图像，经过4个1/4后就显示了完整图像。不难理解在R/G/B LED同等峰值电流下1/4扫描屏的耗电仅为前面静态屏的1/4。当然此时的亮度也仅为前者的1/4。但扫描屏由于多行共用一路控制端，所以其恒流控制电路将大大减少，成本发明也就随之降低
[0003]扫描模式，其应用原理图见图1。图1中138为38译码器把双线信号解码为控制信号，如图8所示，Pmos管作为电源开关控制Vf V4电压。图1是一个1/4扫的LED显示屏原理图。其工作原理是在I帧图像内每行电源V1-V4按控制要求各开启1/4的时间。这样做的优点是可以更有效地利用LED的显示特性以及降低硬件成本发明。其缺点就是在I帧图像内，每行LED只能显示1/4的时间。如:帧频为50Hz时,每行的显示时间为Tm=IOOO/(50X4)=5ms。若采用更高的帧频或扫描级数进一步增加，那显示时间将会更短，如50Hz帧频，1/16扫描时，Tm=L 25ms。随着Tm的变短，行电源波形的上升、下降沿的品质对系统的正常运行就将是至关重要的。
[0004]前面已经讲述了扫描显示屏的工作原理，图2是1/4扫描行电源的理想波形图。然而在实际应用中其波形与理想的相差甚远。图3是采用Pmos管作为行电源开关控制的波形图。由于Pmos管关断时其输出处于三态状态而输出电源线(VI?v4)和LED灯寄生电容存在电源线上的电压不会马上降低，其下降沿Tf将大于100微秒。若忽略行电源上升沿时间(实际上，上升沿的时间很短可以忽略)，不难看出，在I帧图像内，前一行与后一行会有约100微秒的重叠时间。为便于分析计算，我们可以将重叠时间Tn近似为下降沿时间Tf。即:Tn=Tf。如此，应该显示第二行时前一行仍然会在Tn—段时间内以第二行的控制方式发光，在我们的视觉里就会看到前一行在微亮。亮度的大小与两行重叠时间与显示时间的比例成正比，即与Tn/Tm成正比。这里我们定义Tn/Tm为重叠比，还以50Hz帧频为例，Tn/Tm=0.1/ (1000/ (4X50)) =2%。看来2%的重叠比还不是很大。但随着帧频的提高或扫描级数的提高其重叠比Tn/Tm将会大大增加。
[0005]下面我们不妨把帧频提高到250Hz再看一看，此时行电源开关控制波形图如图3。很显然，此时的重叠比达到Tn/Tm=0.1/(1000/(4X250)) =10%。在如此高的重叠比下，拖尾现象将会十分明显。
[0006]因此，现有的LED扫描大屏幕通过Pmos管开关来实现扫描显示方式，由于PMOS关断时电源线处于三态状态由于寄生电容存在电源线上的电压不会马上降低，在下一帧时可能会导致显示错误(即拖尾现象)。
[0007]为了提高扫描的帧频应用中在每行扫描线中加入了各种消隐电路，传统的消隐电路可以在一定程度上提高扫描帧频。但是这又带来了新的问题，因为使用时间变长，温度升闻，LED品质等各种问题，会有LED发光二级管的反向漏电变大。在如传统消隐电路后形成漏电回路从而导致不该发光的像素点光由黑点变为亮点，在黑暗状态下阵列变亮带来所谓的毛毛虫问题。以D14漏电为例，正常情况下当扫描到V2行时V2为高电平若D24所在的像素为黑。则此时LED大屏幕驱动IC的4端为高阻态，而发光二极管的击穿电压大于工作电压所以D24中没有电流D24不亮。若是此时D14应为各种原因导致反向漏电变大在工作电压范围内产生较大的漏电流(大于luA)。那么此时对于D24来说则形成了图1中虚线所示的漏电回路，导致D24中产生了电流。同理第四列阵列都存在同样的问题D34、D44都会发亮造成显示错误。
【发明内容】
[0008]本发明要解决的技术问题是，提供一种LED显示大屏幕高速扫描控制器，其可以有效消除拖尾现象提高刷新率，消除因发光二级管漏电来的影响。
[0009]为解决以上技术问题，本发明提供了一种LED显示大屏幕高速扫描控制器，包括:LED大屏幕驱动芯片，LED大屏幕驱动芯片连接译码器；译码器解码控制信号，译码器连接作为电源开关的开关管，开关管控制发光二极管LED的电源电压；可控高速放电电路，在开关管关断时对输出端进行放电。
[0010]本发明的有益效果在于:扫描线输出下降沿可以达到一个微秒左右，对本发明行扫描线进行可控放电，放电后输出端可控制为高阻态。消除拖尾现象提高刷新率，消除因发光二级管漏电来的影响。
[0011]所述可控放电电路可以控制放电电平；放电电平的控制范围为Vdd-1V到VDD-2V。
[0012]所述可控高速放电电路在放电结束后可以把输出置为高阻态。
[0013]所述可控放电电路控制放电电平为Vdd-1.4V。
[0014]所述开关管为Pmos或Nmos开关管。
[0015]还包括过流过热保护电路。
[0016]所述可控高速放电电路放电时间小于I微秒。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。
[0018]图1为现有扫描模式配合传统消隐方式应用原理图；
[0019]图2是现有采用Pmos管作为行电源开关控制的波形图；
[0020]图3是现有帧频250Hz时行电源开关控制波形图；
[0021]图4是本发明所述的电源开关控制波形、消隐放电控制波形、电源开关输出波形；
[0022]图5是本发明所述电源开关电路框图；
[0023]图6是现有产品电源开关内部框图。
[0024]图7是可控放电电路框图。【具体实施方式】
[0025]如图5所示，本发明所述的LED显示大屏幕高速扫描控制器，包括:LED大屏幕驱动芯片，LED大屏幕驱动芯片连接译码器；译码器解码控制信号，译码器连接作为电源开关的开关管，开关管控制若干行发光二极管LED电压；可控高速放电电路，在开关管关断时对输出端进行放电。
[0026]所述可控放电电路可以控制放电电平；放电电平的控制范围为Vdd-1V到VDD-2V，优选的，可控放电电路控制放电电平为Vdd-1.4V。
[0027]所述可控高速放电电路放电时间小于10微秒，到达时间后停止放电整个输出可置为高阻态。优选的，所述可控高速放电电路放电时间小于I微秒。
[0028]因为使用时间变长，温度升高，LED品质等各种问题，会有LED发光二级管的反向漏电变大，在如传统消隐电路后形成漏电回路，从而导致不该发光的像素点光由黑点变为亮点，在黑暗状态下阵列变亮带来所谓的毛毛虫问题。以图1中D14漏电为例，正常情况下当扫描到V2行时，V2为高电平若D24所在的像素为黑。则此时LED大屏幕驱动IC的4端为高阻态，而发光二极管的击穿电压大于工作电压所以D24中没有电流D24不亮。若是此时D14应为各种原因导致反向漏电变大在工作电压范围内产生较大的漏电流(大于luA)。那么此时对于D24来说则形成了图1中虚线所示的漏电回路，导致D24中产生了电流。同理第四列阵列都存在同样的问题D34、D44都会发亮造成显示错误。为了解决拖影问题，在PMos开关管关断时增加了高速下拉电路，把输出电平下拉到0，但是同时产生了短路毛毛虫问题，接下来控制下拉电平在Pmos关断后，控制下拉电平使下拉电平控制在VDD-1.4V以上，这样V2输出为5V时，Vl为3.6V，V2-V1为1.4V，小于D24的Vf正向导通电压，所以此是D24等灯都无法放光，解决了漏电毛毛虫。
[0029]但是由于Vx高电平为5V，低电平为3.6V，一旦D24开路在V2高电平时D14、D34、D44都会亮，形成开路毛毛虫问题。本发明解决办法是把下拉到Vdd-1.4v的持续下拉改为脉冲下拉，下拉到VDD-1.4后马上将输出置为高阻态，此时可以减小开路毛毛虫到极微弱状态。
[0030]本发明增加消隐控制电路利用输入控制信号产生脉冲下拉信号，即在Pmos开关管关断后马上生成一个时间很短的下拉脉冲，迅速拉低电源开关低输出端即VX端电压。
[0031]本发明还增加过流过热保护电路。
[0032]本发明还包括高速下拉电路如图7所示，下拉电路由一个对VDD的1.4VDC电压源，一个用于高速驱动的运算放大器OPamp和一个可控开关Ql组成.运算放大器连接为电压跟随器结构，其输入端连接DC电压源输出端通过开关Ql连接到输出端，Ql连接到消隐电路产。Pmos开关管输入端有关断信号时消隐电路会产生一个消隐放电脉冲信号,这个脉冲信号的高电平会打开Ql管，在这个高电平脉冲时间内对输出端进行放电，脉冲变低后Ql开关管关断由于此时Pmos开光也处于关断状态所以此时输出被置为高阻态，输出电压为运算放大器的输出电压。
[0033]本发明并不限于上文讨论的实施方式。以上对【具体实施方式】的描述旨在于为了描述和说明本发明涉及的技术方案。基于本发明启示的显而易见的变换或替代也应当被认为落入本发明的保护范围。以上的【具体实施方式】用来揭示本发明的最佳实施方法，以使得本发明领域的普通技术人员能够应用本发明的多种实施方式以及多种替代方式来达到本发明的目的。
【权利要求】
1.一种LED显示大屏幕高速扫描控制器，其特征在于，包括: LED大屏幕驱动芯片，LED大屏幕驱动芯片连接译码器； 译码器解码控制信号，译码器连接作为电源开关的开关管，开关管控制发光二极管LED的电源电压； 可控高速放电电路，在开关管关断时对输出端进行放电。
2.如权利要求1所述的LED显示大屏幕高速扫描控制器，其特征在于，所述可控放电电路可以控制放电电平；放电电平的控制范围为Vdd-1V到VDD-2V。
3.如权利要求2所述的LED显示大屏幕高速扫描控制器，其特征在于，所述可控高速放电电路在放电结束后可以把输出置为高阻态。
4.如权利要求3所述的LED显示大屏幕高速扫描控制器，其特征在于，所述可控放电电路控制放电电平为Vdd-1.4V。
5.如权利要求3所述的LED显示大屏幕高速扫描控制器，其特征在于，所述开关管为Pmos或Nmos开关管。
6.如权利要求3所述的LED显示大屏幕高速扫描控制器，其特征在于，还包括过流过热保护电路。
7.如权利要求3所述的LED显示大屏幕高速扫描控制器，其特征在于，所述可控高速放电电路放电时间小于I微秒。
【文档编号】G09G3/32GK103871355SQ201210549760
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年12月17日 优先权日:2012年12月17日
【发明者】乔红瑗, 杨晓鹏, 谢维奇, 丁佳卿 申请人:上海得倍电子技术有限公司