独立校正驱动装置的制作方法

本实用新型涉及LED显示屏领域，尤其涉及用于LED显示屏模组的独立校正驱动装置。

背景技术：

将发光二极管LED作为像素点实现大屏幕显示的优点包括：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，因此其应用越来越广泛。

通常，一块大的LED显示屏是由多个LED显示屏模组拼接而成的。由于制造工艺等原因，每个LED芯片的性能有一定差异。如LED芯片在亮度上存在20％的差异，即红、绿、蓝三个通道都有20％的亮度差异；同时由于制造成本的压力，一般将波长在5nm差别的LED芯片视为合格，因此也存在一定的颜色差异。当把这些有差异的LED芯片制成的显示屏模组集成为LED显示屏时，如果没有对这些差异进行足够的补偿，则将会出现肉眼可见的LED显示屏亮度、颜色差异。另外，在LED显示屏使用过程中，损坏的LED模块的更替导致新的模块与整屏不匹配，这也会大大降低LED显示屏的视觉表现。

图1示出根据现有技术的LED显示屏的校正系统的框图。目前的LED显示屏逐点校正主要是在LED显示屏的安装现场进行校正，一般选择晚上光线暗，LED显示屏前无遮挡物，能见度高，晴天，周围无强光源干扰的条件下进行。

整个LED显示屏逐点校正流程正常要二名熟练技术员在3-5小时完成，校正时受周围环境影响较大，经常有不确定因素存在(例如天气恶劣、周围障碍物遮挡等)，有时要花一整个晚上甚至两个晚上才能完成。所以，目前的LED显示屏逐点校正方法存在因环境原因无法校正、校正效率低、校正误差大等缺点，同时该校正方法需要大量的人力、物力和时间，经济效益低。

对于目前工程上大屏校正、现场校正难度高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

针对现有技术中大屏校正、现场校正难度高的问题，本实用新型提供一种用于LED显示屏模组的独立校正驱动装置，在包含该独立校正驱动装置的LED显示屏模组出厂前，将校正数据写入数据存储模块内，使得LED显示屏模组可携带其校正数据，当组装成完整的LED显示屏系统时，各LED显示屏模组首先通过校正控制模块读出各数据存储模块上的校正数据进行校正即可，而无需进行现场校正，从而解决上述问题。

根据本实用新型的一个方面，提供一种独立校正驱动装置，包括：一个或多个驱动单元，所述一个或多个驱动单元用于驱动LED像素阵列；校正控制模块，所述校正控制模块的一端连接到所述一个或多个驱动单元，所述校正控制模块的另一端接收显示数据，其中所述校正控制模块包括数据存储模块，所述数据存储模块用于存储所述LED像素阵列的每个像素点的校正数据。

进一步地，所述校正控制模块还包括：接收模块；发送模块，所述发送模块连接到所述一个或多个驱动单元；选择开关，所述选择开关用于选择地将所述发送模块连接到所述接收模块或所述数据存储模块。

进一步地，所述驱动单元包括：数据解码器，所述数据解码器连接到所述校正控制模块；多个电流控制器，所述多个电流控制器中的每一个连接到所述数据解码器；多个可调恒流源，所述多个可调恒流源中的每一个连接到所述多个电流控制器中对应的一个。

进一步地，所述电流控制器是电流控制寄存器，所述可调恒流源基于所述电流控制寄存器中存储的数值调整所述可调恒流源的输出电流。

进一步地，所述可调恒流源的调整范围为标定输出电流的±20％。

进一步地，所述可调恒流源的调整范围为标定输出电流的±10％。

进一步地，所述驱动单元还包括显示驱动器，所述显示驱动器的一端连接到数据所述解码器，另一端连接到所述多个可调恒流源。

进一步地，每当所述独立校正驱动装置上电时，所述独立校正驱动装置首先进行校正数据初始化，然后所述独立校正驱动装置进入正常显示模式。

进一步地，在校正数据初始化期间，所述校正控制模块读取数据存储模块中存储的校正数据，并将校正数据发送到所述数据解码器，所述数据解码器对校正数据进行解码，并将解码的校正数据发送到所述多个电流控制器。

进一步地，在正常显示模式期间，所述校正控制模块将所述显示数据发送到所述数据解码器，所述数据解码器对所述显示数据进行解码，并将经解码的数据发送到所述显示驱动器。

附图说明

为了进一步阐明本实用新型的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本实用新型的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本实用新型的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。

图1示出根据现有技术的LED显示屏的校正系统的框图。

图2示出根据本实用新型的一个实施例的独立校正LED显示屏系统的框图。

图3示出根据本实用新型的一个实施例的独立校正LED显示屏模组300的框图。

图4示出根据本实用新型的实施例对LED显示屏模组进行独立校正的校正系统400的框图。

图5示出根据本实用新型的实施例的LED显示模块的具有电流调整功能的显示驱动装置的框图。

具体实施方式

在以下的描述中，参考各实施例对本实用新型进行描述。然而，本领域的技术人员将认识到可在没有一个或多个特定细节的情况下或者与其它替换和/或附加方法、材料或组件一起实施各实施例。在其它情形中，未示出或未详细描述公知的结构、材料或操作以免使本实用新型的各实施例的诸方面晦涩。类似地，为了解释的目的，阐述了特定数量、材料和配置，以便提供对本实用新型的实施例的全面理解。然而，本实用新型可在没有特定细节的情况下实施。此外，应理解附图中示出的各实施例是说明性表示且不一定按比例绘制。

在本说明书中，对“一个实施例”或“该实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本实用新型的至少一个实施例中。在本说明书各处中出现的短语“在一个实施例中”并不一定全部指代同一实施例。

图2示出根据本实用新型的一个实施例的独立校正LED显示屏系统200的框图。如图2所示，独立校正LED显示屏系统200包括：一个或多个独立校正LED显示屏模组210和图像控制系统220。一个或多个独立校正LED显示屏模组210构成独立校正LED显示屏系统的LED显示屏。图像控制系统220基于要显示的图像或视频生成显示数据并将显示数据提供给一个或多个独立校正LED显示屏模组210。

在独立校正LED显示屏系统200通电后，图像控制系统220将显示数据发送到独立校正LED显示屏模组210。独立校正LED显示屏模组210首先进行校正数据初始化，然后基于从图像控制系统220接收到的显示数据开始正常显示图像或视频。

图3示出根据本实用新型的一个实施例的独立校正LED显示屏模组300(210)的框图。独立校正LED显示屏模组300包括一个或多个LED显示模块310以及校正控制模块320。

虽然在图3所示的实施例中，独立校正LED显示屏模组300包括一个LED显示模块310，然而本领域的技术人员应该认识到，独立校正LED显示屏模组300可包括多个LED显示模块310，例如，独立校正LED显示屏模组300可包括4*4个LED显示模块310。每个LED显示模块310可包括LED像素阵列311和用于驱动LED像素阵列的驱动单元。例如，像素阵列可以是4*4、16*16、32*32或64*64的像素阵列等等。每个像素点可以是单色、双基色或三基色(全彩)像素单元。单色是指只有一种颜色的LED管，多为单红色，在某些特殊场合也可用黄绿色；双基色像素单元由红色和绿色LED管组成；全彩色像素单元由红色、绿色和蓝色LED管组成。全彩色像素单元的类型通常包括2R1G、2R1G1B、1R1G1B等，2R1G指一个像素单元有2个红色LED管和1个绿色LED管，2R1G1B指一个像素单元有2个红色LED管、1个绿色LED管和1个蓝色LED管，1R1G1B指一个像素单元有1个红色LED管、1个绿色LED管和1个蓝色LED管。

独立校正LED显示屏模组300还包括校正控制模块320。校正控制模块320的一端通过接口连接到外部图像控制系统220，另一端连接到LED显示模块310。

由于每个LED二极管存在一定的差异，即使驱动电流一致也无法保证其发光度一致，故而可以通过对每个输出通道的输出电流进行调整来补偿LED二级管的发光差异。因此，在LED显示屏正常显示图像之前，需要对各个LED二极管进行校正。

本实用新型提供了一种能够对独立校正LED显示屏模组进行独立校正的LED显示校正系统。在将一个或多个独立校正LED显示屏模组组装成LED显示屏系统之前，对各独立校正LED显示屏模组进行校正，以获取校正数据。图4示出了根据本实用新型的实施例对独立校正LED显示屏模组进行独立校正的LED显示校正系统400的框图。如图4所示，LED显示校正系统400包括光学采集系统410、总控计算机420、图像处理系统430、LED显示控制系统440、独立校正LED显示屏模组450(300、210)。

光学采集系统410是一个密闭的不漏光的封闭空间，空间内可以安装独立校正LED显示屏模组450和光学传感器。通过LED显示控制系统440控制显示屏模组发光，由光学采集系统410采集到的数据传送到图像处理系统430进行图像处理，处理后得到校正数据。把校正数据通过LED显示控制系统440发送到独立校正LED显示屏模组450并基于该校正数据对独立校正LED显示屏模组450中的各个LED芯片进行校正。然后再次通过光学采集系统410、图像处理系统430分析校正后的独立校正LED显示屏模组的显示数据，直到显示效果达到目标要求，记录最终获取的各类校正数据，并将该校正数据存储在独立校正LED显示屏模组450自身的存储器中。

现在返回图3，介绍根据本实用新型的独立校正LED显示屏模组300的具体结构和操作模式。

校正控制模块320包括接收模块321、选择开关322、数据存储模块323以及发送模块324。接收模块321连接外部图像控制系统220，发送模块324连接LED显示模块310中的LED驱动芯片。选择开关322用来控制发送模块324连接接收模块321还是连接数据存储模块323。当发送模块324连接接收模块321时，LED显示屏模组300处于正常显示状态。当发送模块324连接数据存储模块323时，LED显示屏模组300处于数据校正状态。

数据存储模块323用于存储独立校正LED显示屏模组300中每个LED像素点的RGB亮度、色度校正和/或白平衡校正等各类校正数据。数据存储模块323可以是非易失性存储器和/或存储元件，例如，只读存储器ROM、可编程只读存储器PROM、可擦可编程只读存储器EPROM、电可擦除只读存储器EEPROM和/或闪存。数据存储模块323也可以是电池供电的随机存取储存器(RAM)。

独立校正LED显示屏模组300的具体操作模式如下：

在进行LED模组校正时，接收模块321连接LED显示校正系统400，LED显示校正系统400首先把初始数据发送到LED显示屏模组300，通过光学采集分析得到LED显示屏模组300各个像素点的光学偏差数据。通过光学偏差数据运算得到校正数据再把校正数据发送到LED显示屏模组300并基于该校正数据对LED显示屏模组300的各个像素点进行校正。然后，再次进行光学采集，直到各个像素点光学偏差数据达到指标。最后把最终的校正数据发送到数据存储模块323并进行固化。

LED显示屏模组300校正完成后，每次上电时选择开关322将发送模块324与数据存储模块323连接在一起，以保证上电后先对LED显示屏模组300进行校正数据初始化。当校正数据初始化完成后，选择开关322再将接收模块321和发送模块324连接到一起开始正常显示。

LED显示模块310的驱动单元包括数据解码器312、多个电流控制器313-1至313-N、多个可调恒流源314-1至314-N、显示驱动器315以及多个输出通道316-1至316-N。数据解码器312接收来自发送模块324的数据，并对其进行解码。数据解码器312将校正数据分别提供给多个电流控制器313-1至313-N以实现LED显示屏的校正功能，并且将显示数据提供给显示驱动器315，用于实现LED显示屏的图像显示功能。电流控制器313-1至313-N中的每一个分别连接到可调恒流源314-1至314-N中对应的一个。显示驱动器315连接到多个可调恒流源314-1至314-N。

每次独立校正LED显示屏模组上电时，选择开关322将发送模块324与数据存储模块323连接在一起，并将校正数据发送到各个LED显示模块310。LED显示模块310中的数据解码器312对校正数据进行解码，并将解码的校正数据发送到多个电流控制器313-1至313-N。电流控制器313-1至313-N基于校正数据的值调整可调恒流源314-1至314-N中对应的一个的输出电流值。在本实用新型的实施例中，可调恒流源314的调整范围为标定通道输出电流的±20％，进一步优选的为±10％。通过对每个输出通道316-1至316-N进行电流微调，实现LED显示屏模组的电流校正功能。通过对每个输出通道316-1至316-N的最大输出电流进行调整，可调节LED芯片中红绿蓝光的发光比例，从而实现显示白平衡的调整。通过对每个输出通道316-1至316-N的最大输出电流进行调整，可补偿每一个LED芯片的发光差异，从而实现LED屏幕显示的逐点校正。

当校正数据初始化完成后，选择开关322将接收模块321和发送模块324连接到一起，将从外部显示控制系统接收的显示数据发送到LED显示模块310，LED显示模块310中的数据解码器312对显示数据进行解码，并将经解码的数据发送到显示驱动器315，从而实现LED阵列的图像显示功能。

图5示出根据本实用新型的实施例的LED显示模块的具有电流调整功能的显示驱动装置500的框图。

显示驱动装置500包括多个输出通道510-1至510-N、数据解码器520、多个电流控制寄存器530-1至530-N、多个可调恒流源540-1至540-N、显示驱动器550。多个输出通道510-1至510-N连接到LED阵列并向其提供恒定电流。

在独立校正LED显示屏模组的校正数据初始化期间，数据解码器520接收校正数据并进行解码，将解码的校正数据发送到多个电流控制寄存器530-1至530-N。基于多个电流控制寄存器530-1至530-N中存储的校正数据值调整可调恒流源540-1至540-N中对应的一个的输出电流最大值，实现LED显示屏的电流校正功能。

在独立校正LED显示屏模组校正数据初始化完成后，数据解码器520接收显示数据并进行解码，将经解码的数据发送到显示驱动器550，从而实现LED阵列的图像显示功能。

由于独立校正LED显示屏模组带有校正控制模块和数据存储模块，在独立校正LED显示屏模组出厂时将校正数据写入数据存储模块内，独立校正LED显示屏模组可携带其校正数据，当组装成完整的独立校正LED显示屏系统时各独立校正LED显示屏模组首先通过校正控制模块读出各数据存储模块上的校正数据进行校正即可，无需在LED显示屏安装现场进行大屏校正。在出厂前，独立校正LED显示屏模组在不漏光的封闭LED显示校正系统中进行了校正，使得每个独立校正LED显示屏模组各发光特性一致化，从而满足出厂标准。与现有的LED大屏幕现场校正相比，本实用新型公开的独立校正LED显示屏模组可在特定的LED显示校正系统中完成校正，一方面避免了外界多种不确定的因素(例如，天气恶劣、周围障碍物遮挡、杂散光等)的影响，另一方面与LED大屏幕现场校正相比，根据本实用新型的单次校正的像素数量要少得多，因此校正精度得以大幅提高。

由于所有独立校正LED显示屏模组在出厂时已初始化，即独立校正LED显示屏模组已自带其自身校正数据，使得在后续的维护或更换新独立校正LED显示屏模组时无需重新获取校正数据，从而使LED显示屏的维修或更新工作变得简单便捷，一般情况下，均不再需要LED显示屏厂商的维修人员亲临现场，终端用户即可自行完成维护工作。

本实用新型的方案解决了维修或更换模组时需重新发送校正数据这项既繁琐又耗时的工作。如采用传统方式，即校正数据存储于显示控制系统内，由于校正数据量比较大，由于显示屏LED像素点固有的非均匀性因素，加之每个模组的校正数据均不一样，使得LED显示屏的维修工作极为复杂，通过本实用新型的方案，LED显示屏的更换工作大大简化，实现“拆旧换新”。

另外，根据本实用新型的各实施例的方案可知，本实用新型通过调整驱动单元的恒流输出通道上可调恒流源的输出电流来补偿每个LED管芯的发光差异，实现LED屏幕的逐点校正，与现有技术中通过调整各输出通道的占空比来实现屏幕校正的方案相比，本实用新型的方案可调范围广，调整精度高。

尽管上文描述了本实用新型的各实施例，但是，应该理解，它们只是作为示例来呈现的，而不作为限制。对于相关领域的技术人员显而易见的是，可以对其做出各种组合、变型和改变而不背离本实用新型的精神和范围。因此，此处所公开的本实用新型的宽度和范围不应被上述所公开的示例性实施例所限制，而应当仅根据所附权利要求书及其等同替换来定义。