LED显示屏消隐电路及芯片的制作方法

本实用新型涉及集成电路技术领域，具体涉及led显示屏消隐电路及芯片。

背景技术：

led扫描屏具有高灰阶、宽可视角度、工作电压低、功耗小、寿命长以及可个性化定制形状等多方面的优越性。因此，被广泛用于商业广告，信息发布等领域。然而在常用led显示屏中，存在着如下两种情形的缺陷(参见图1，以row1，row2为例)：

①当row1、row2两行显示屏led需要点亮，在row1亮以后，行电压下降较慢，而在row2的行扫描信号到来时，由于列信号下拉，这样会出现row1的暗亮而产生上鬼影。

②当上下两行显示屏led中row1需要点亮而row2需要熄灭时，row1亮以后，row2由于列电压上升缓慢，而在row1的行扫描信号到来时，发现row2出现暗亮而产生下鬼影情形。

在目前的主流led显示控制系统中，通常将led灰阶亮度分散到不同的子帧，利用led灯在每帧周期中的累积点亮时间表达灰阶，进行图像的显示。在整个帧周期中，led灯累积的有效点亮时间与相应像素的灰阶数据相对应。

传统的消隐技术中，在每行显示扫描结束时，对扫描阵列进行固定式脉冲消隐，以达到去除鬼影的目的。参见图2，然而在每一行扫描显示中，列扫驱动芯片并不完全开启。列扫驱动芯片拉高关闭时存在一定延时，进而导致led显示亮度与实际灰阶数据存在一定误差，显示屏阵列寄生越大，误差越大。随着对led显示画面的品质要求越来越高，该误差已不可忽视。

技术实现要素：

因此，本实用新型的目的是提供一种led显示屏消隐电路及芯片，电路结构简单，成本低。

第一方面，一种led显示屏消隐电路，包括配置寄存器、消隐使能模块、组合逻辑电路和输出驱动电路模块；

其中，配置寄存器的输出端连接消隐使能模块的第一输入端，消隐使能模块的第二输入端接外部显示时钟信号，消隐使能模块的第三输入端接外部指令信号，消隐使能模块的输出端接组合逻辑电路的第一输入端，组合逻辑电路的第二输入端接led芯片的通道，组合逻辑电路的输出端连接至所述输出驱动电路模块。

优选地，所述输出驱动电路模块包括运算放大器op1、运算放大器op2、场效应管pm1、场效应管nm1和电流源isink；

其中场效应管pm1的源极接高电平，场效应管pm1的栅极接行控制信号，场效应管pm1的漏极通过正接发光二极管l1连接至场效应管nm1的漏极；

运算放大器op2的正向输入端接基准参考电压，运算放大器op2的使能端接led芯片的通道，运算放大器op2的输出端接场效应管nm1的栅极，场效应管nm1的源极接运算放大器op2的反向输入端，场效应管nm1的源极通过串联所述电流源isink接地，场效应管nm1的漏极与发光二极管l1负极之间的节点接所述运算放大器op1的输出端，运算放大器op1的正向输入端接消隐电压，运算放大器op1的反向输入端接其输出端，运算放大器op1的使能端接所述组合逻辑电路的输出端。

优选地，所述组合逻辑电路包括移位寄存器、指令译码电路、存储器和pwm数据分割处理模块；

其中，所述移位寄存器的第一输入端接外部控制信号，移位寄存器的第二输入端和指令译码电路的第一输入端接外部数据时钟信号，指令译码电路的第二输入端接外部输入信号；

移位寄存器的第一输出端连接至指令译码电路，移位寄存器的第二输出端连接至存储器，移位寄存器的第三输出端作为该电路的数据输出端；

指令译码电路的第一输出端连接至存储器，指令译码电路的第二输出端连接至配置寄存器；

存储器的多个输出端分别连接至pwm数据分割处理模块的多个第一输入端；

配置寄存器的第一输出端连接至pwm数据分割处理模块的第二输入端，配置寄存器的第二输出端和pwm数据分割处理模块的多个输出端连接至输出驱动电路模块，pwm数据分割处理模块的第三输入端连接至外部显示时钟信号。

优选地，所述存储器包括sram和缓存器；

所述移位寄存器的第二输出端和指令译码电路的第一输出端连接至所述sram，sram的输出端连接至所述缓存器，缓存器的多个输出端分别连接至所述pwm数据分割处理模块的多个第一输入端。

第二方面，一种led显示屏消隐芯片，

包括配置寄存器、消隐使能模块、组合逻辑电路和输出驱动电路模块；

其中，配置寄存器的输出端连接消隐使能模块的第一输入端，消隐使能模块的第二输入端接外部显示时钟信号，消隐使能模块的第三输入端接外部指令信号，消隐使能模块的输出端接组合逻辑电路的第一输入端，组合逻辑电路的第二输入端接led芯片的通道，组合逻辑电路的输出端连接至所述输出驱动电路模块。

优选地，所述输出驱动电路模块包括运算放大器op1、运算放大器op2、场效应管pm1、场效应管nm1和电流源isink；

其中场效应管pm1的源极接高电平，场效应管pm1的栅极接行控制信号，场效应管pm1的漏极通过正接发光二极管l1连接至场效应管nm1的漏极；

运算放大器op2的正向输入端接基准参考电压，运算放大器op2的使能端接led芯片的通道，运算放大器op2的输出端接场效应管nm1的栅极，场效应管nm1的源极接运算放大器op2的反向输入端，场效应管nm1的源极通过串联所述电流源isink接地，场效应管nm1的漏极与发光二极管l1负极之间的节点接所述运算放大器op1的输出端，运算放大器op1的正向输入端接消隐电压，运算放大器op1的反向输入端接其输出端，运算放大器op1的使能端接所述组合逻辑电路的输出端。

优选地，所述组合逻辑电路包括移位寄存器、指令译码电路、存储器和pwm数据分割处理模块；

其中，所述移位寄存器的第一输入端接外部控制信号，移位寄存器的第二输入端和指令译码电路的第一输入端接外部数据时钟信号，指令译码电路的第二输入端接外部输入信号；

移位寄存器的第一输出端连接至指令译码电路，移位寄存器的第二输出端连接至存储器，移位寄存器的第三输出端作为该电路的数据输出端；

指令译码电路的第一输出端连接至存储器，指令译码电路的第二输出端连接至配置寄存器；

存储器的多个输出端分别连接至pwm数据分割处理模块的多个第一输入端；

配置寄存器的第一输出端连接至pwm数据分割处理模块的第二输入端，配置寄存器的第二输出端和pwm数据分割处理模块的多个输出端连接至输出驱动电路模块，pwm数据分割处理模块的第三输入端连接至外部显示时钟信号。

优选地，所述存储器包括sram和缓存器；

所述移位寄存器的第二输出端和指令译码电路的第一输出端连接至所述sram，sram的输出端连接至所述缓存器，缓存器的多个输出端分别连接至所述pwm数据分割处理模块的多个第一输入端。

本实用新型提供的led显示屏消隐电路及芯片，电路结构简单，成本低，提升显示效果，满足高画质要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为背景技术中提供的led显示屏原理示意图。

图2为背景技术中提供的传统消隐方法的时序图。

图3为本发明实施例一提供的led显示屏消隐电路的结构图。

图4为本发明实施例一提供的结合led灰阶显示数据消隐时序图。

图5为图3中输出驱动电路模块的电路图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

一种led显示屏消隐电路，参见图3，包括配置寄存器、消隐使能模块、组合逻辑电路和输出驱动电路模块；

其中，配置寄存器的输出端连接消隐使能模块的第一输入端，消隐使能模块的第二输入端接外部显示时钟信号，消隐使能模块的第三输入端接外部指令信号，消隐使能模块的输出端接组合逻辑电路的第一输入端，组合逻辑电路的第二输入端接led芯片的通道，组合逻辑电路的输出端连接至所述输出驱动电路模块。

具体地，消隐使能模块根据外部显示时钟信号gclk和指令信号vsync生成消隐使能信号bkenable，并传输给组合逻辑电路，该消隐使能信号bkenable能够应用于led芯片中所有通道。组合逻辑电路根据led芯片的输出数据spwmn得到led芯片中各通道的消隐脉冲信号bkn，将所述消隐脉冲信号bkn传输给输出驱动电路模块；输出驱动电路模块在led芯片中通道关闭时，利用所述消隐脉冲信号该通道中列与行之间的寄生进行预充电。该电路结合led灰阶显示数据消隐时序图参见图4。

该电路结合led灰阶显示数据，对led芯片不同通道进行实时的消隐控制，电路结构简单，成本低，提升显示效果，满足高画质要求，解决了现有技术中led显示屏鬼影现象。

参见图5，所述输出驱动电路模块包括运算放大器op1、运算放大器op2、场效应管pm1、场效应管nm1和电流源isink；

其中场效应管pm1的源极接高电平，场效应管pm1的栅极接行控制信号，场效应管pm1的漏极通过正接发光二极管l1连接至场效应管nm1的漏极；

运算放大器op2的正向输入端接基准参考电压，运算放大器op2的使能端接led芯片的通道，运算放大器op2的输出端接场效应管nm1的栅极，场效应管nm1的源极接运算放大器op2的反向输入端，场效应管nm1的源极通过串联所述电流源isink接地，场效应管nm1的漏极与发光二极管l1负极之间的节点接所述运算放大器op1的输出端，运算放大器op1的正向输入端接消隐电压，运算放大器op1的反向输入端接其输出端，运算放大器op1的使能端接所述组合逻辑电路的输出端。

具体地，图5中，vsync为指令信号，每帧图像出现一个脉冲，用于刷新显示数据。gclk为外部显示时钟信号；vghost为消隐电压；row为行控制信号，row置0表示扫描当前行；spwmn为led芯片的第n通道的输出数据；vds为基准参考电压，用于决定恒流nmos管的vds电压；isink为通道输出恒流源；bkn为第n通道的消隐脉冲信号；outn为第n通道的输出端口。

该输出驱动电路模块在led芯片中通道关闭时，利用所述消隐脉冲信号该通道中列与行之间的寄生进行预充电，从而消除由其导致的led亮度显示误差及鬼影现象。

优选地，所述组合逻辑电路包括移位寄存器、指令译码电路、存储器和pwm数据分割处理模块；

其中，所述移位寄存器的第一输入端接外部控制信号，移位寄存器的第二输入端和指令译码电路的第一输入端接外部数据时钟信号，指令译码电路的第二输入端接外部输入信号；

移位寄存器的第一输出端连接至指令译码电路，移位寄存器的第二输出端连接至存储器，移位寄存器的第三输出端作为该电路的数据输出端；

指令译码电路的第一输出端连接至存储器，指令译码电路的第二输出端连接至配置寄存器；

存储器的多个输出端分别连接至pwm数据分割处理模块的多个第一输入端；

配置寄存器的第一输出端连接至pwm数据分割处理模块的第二输入端，配置寄存器的第二输出端和pwm数据分割处理模块的多个输出端连接至输出驱动电路模块，pwm数据分割处理模块的第三输入端连接至外部显示时钟信号。

具体地，该电路通过外部控制信号sdi与外部数据时钟信号dclk串行移位方式，将寄存器配置信息和led灰阶数据写入移位寄存器。指令译码电路通过外部输入信号la中高电平包含的n(n为任意整数)个dclk沿作为指令，将移位寄存器数据写入配置寄存器或存储器中，指令译码电路还生成指令信号vsync信号。pwm数据分割处理模块，将led灰阶数据打散到不同分组子帧中。消隐使能模块生成消隐使能信号。输出驱动电路模块实现消隐功能以及提供驱动电流。

优选地，所述存储器包括sram和缓存器；

所述移位寄存器的第二输出端和指令译码电路的第一输出端连接至所述sram，sram的输出端连接至所述缓存器，缓存器的多个输出端分别连接至所述pwm数据分割处理模块的多个第一输入端。

具体地，sram容量可存储两帧led灰阶数据，在存储led灰阶数据的同时，则显示上一帧写入的led灰阶数据，以此形成“乒乓”操作。缓存器buffer用于在换行或行显示结束时，从sram中预取下一行led灰阶数据进行缓存。

本发明实施例所提供的电路，为简要描述，实施例部分未提及之处，可参考前述实施例中相应内容。

实施例三：

一种led显示屏消隐芯片，

包括配置寄存器、消隐使能模块、组合逻辑电路和输出驱动电路模块；

其中，配置寄存器的输出端连接消隐使能模块的第一输入端，消隐使能模块的第二输入端接外部显示时钟信号，消隐使能模块的第三输入端接外部指令信号，消隐使能模块的输出端接组合逻辑电路的第一输入端，组合逻辑电路的第二输入端接led芯片的通道，组合逻辑电路的输出端连接至所述输出驱动电路模块。

优选地，所述输出驱动电路模块包括运算放大器op1、运算放大器op2、场效应管pm1、场效应管nm1和电流源isink；

其中场效应管pm1的源极接高电平，场效应管pm1的栅极接行控制信号，场效应管pm1的漏极通过正接发光二极管l1连接至场效应管nm1的漏极；

运算放大器op2的正向输入端接基准参考电压，运算放大器op2的使能端接led芯片的通道，运算放大器op2的输出端接场效应管nm1的栅极，场效应管nm1的源极接运算放大器op2的反向输入端，场效应管nm1的源极通过串联所述电流源isink接地，场效应管nm1的漏极与发光二极管l1负极之间的节点接所述运算放大器op1的输出端，运算放大器op1的正向输入端接消隐电压，运算放大器op1的反向输入端接其输出端，运算放大器op1的使能端接所述组合逻辑电路的输出端。

优选地，所述组合逻辑电路包括移位寄存器、指令译码电路、存储器和pwm数据分割处理模块；

其中，所述移位寄存器的第一输入端接外部控制信号，移位寄存器的第二输入端和指令译码电路的第一输入端接外部数据时钟信号，指令译码电路的第二输入端接外部输入信号；

移位寄存器的第一输出端连接至指令译码电路，移位寄存器的第二输出端连接至存储器，移位寄存器的第三输出端作为该电路的数据输出端；

指令译码电路的第一输出端连接至存储器，指令译码电路的第二输出端连接至配置寄存器；

存储器的多个输出端分别连接至pwm数据分割处理模块的多个第一输入端；

配置寄存器的第一输出端连接至pwm数据分割处理模块的第二输入端，配置寄存器的第二输出端和pwm数据分割处理模块的多个输出端连接至输出驱动电路模块，pwm数据分割处理模块的第三输入端连接至外部显示时钟信号。

优选地，所述存储器包括sram和缓存器；

所述移位寄存器的第二输出端和指令译码电路的第一输出端连接至所述sram，sram的输出端连接至所述缓存器，缓存器的多个输出端分别连接至所述pwm数据分割处理模块的多个第一输入端。

该芯片结合led灰阶显示数据，对led芯片不同通道进行实时的消隐控制，提升显示效果，满足高画质要求，解决了现有技术中led显示屏鬼影现象。

本发明实施例所提供的芯片，为简要描述，实施例部分未提及之处，可参考前述实施例中相应内容。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。