LED显示装置及对其进行控制的方法与流程

led显示装置及对其进行控制的方法
技术领域
1.本发明提供具有交错拓扑的led阵列和使用所述交错led阵列提供背光的显示面板，以及用于排列和操作所述led阵列和所述显示面板的方法。


背景技术：

2.ipad和imac等高端手持显示器采用了带有发光二极管(led)背光面板的液晶显示器(“lcd”)。2021年8月10日提交的美国申请号17/398，603(us’603)对lcd显示器的特性进行了描述。例如，lcd像素的响应时间较慢，并且是按顺序更新的，导致在显示上更新所有lcd像素时出现延迟。us’603提出了一种采用led阵列的lcd背光通用延迟方法，其全部内容在此引入。
3.led背光阵列具有大量微型led。白色led间距的尺寸可以小于2mm。从每个led发出的光通过漫射器照亮lcd。每个lcd像素不仅接收来自其正后方的led的光，还接收来自相邻led的光。附近的led像素之间的这种串扰可能导致高光溢出效应。
4.在运行过程中，lcd显示屏在显示不同内容时有不同的要求。高速视频需要运动无模糊的视频图像，这可以通过美国专利申请us
‘
918披露的通用延迟方案来实现。另一方面，在显示静态图像时，减少或消除闪烁和高光溢出是很重要的。
5.为了获得无闪烁的屏幕，人们可以使用高频率的发光二极管进行点亮，例如100赫兹。只要lcd像素周围的一个led足够频繁地点亮，观看者可能看不到闪烁。例如，在2x2 led像素组中，如果每个led像素可以每帧点亮一次，那么位于led像素组前面的lcd像素在一帧内接收4个单独的光脉冲，从而可以消除闪烁。另一方面，为了减少高光溢出效应，需要减少来自相邻led的杂散光。实现高光溢出效果的一种方式是允许一组发光二极管中较少的发光二极管发光。例如，仅点亮3
×
3或4
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4的led阵列中的一个led将减少高光溢出。
6.此外，具有无运动模糊的屏幕要求每帧具有短而亮的脉冲，而相邻的发光二极管不应在该短脉冲周期之后点亮。因此，实现无闪烁和无模糊需要两种不同的方案。期望lcd显示器能够实现这两者，这就需要复杂的驱动器结构和新的驱动方案。
7.此外，复杂led背光系统的挑战之一是驱动器芯片没有足够空间容纳驱动led阵列所需的大量连接。虽然可以通过一个连接来提供多个led来减少连接的数量，例如，12个led排列成小型3
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4阵列，但是这种驱动方法不允许控制单个led像素。因此，需要新的方法和设备来驱动led阵列，以对显示面板进行背光照明。


技术实现要素：

8.本发明提供了允许同一驱动器在减少晕光的抗模糊光扫描模式和减少运动模糊的频闪共延迟模式之间进行切换的系统和方法。具体而言，提出的用于驱动led阵列的系统具有可在电流源(或电流汇)和扫描线之间切换的连接引脚。这种设计被称为信道扫描切换，而这种开关设备/电路被称为信道扫描开关或css，它可以用明显更少的连接数对一个大的led阵列进行驱动，并实现无高光溢出显示和无运动模糊显示。
9.一种led显示装置，包括led阵列及其驱动系统。所述led显示装置的配置使所述led阵列中的led能够在其阳极接收扫描信号或其阴极接收扫描信号之间切换。
10.根据某些实施例，所述led显示装置包括至少一个显示单元，所述至少一个显示单元的每个单元还包括由信道扫描开关的n个内核所驱动的lxmxn个led的led阵列，用于阳极侧信道扫描开关的阳极侧开关电路，阳极侧信道扫描开关具有mxn个电流源模拟输入和mxn个数字扫描输入，所述阳极侧开关电路可切换连接到mxn个电流源和mxn条扫描线；用于阴极侧信道扫描开关的阴极侧开关电路，阴极侧信道扫描开关具有mxn个电流汇模拟输入和mxn个数字扫描输入，该阴极侧开关电路可切换连接到mxn个电流汇和mxn条扫描线，连接到mxn个电流源和mxn条扫描线的为第一选择电路，所述第一选择电路配置为从所述mxn个电流源中选择至少一个电流源，从所述阳极侧开关电路中的mxn条扫描线中选择至少一条扫描线；连接到mxn个电流汇和mxn条扫描线的为第二选择电路，所述第二选择电路配置为从所述mxn个电流汇选择至少一个电流汇，并从所述阴极侧开关电路中的mxn条扫描线中选择至少一条扫描线。
11.根据某些实施例，所述led显示装置的控制器的至少两种模式之一为静态抗模糊扫描模式。所述led显示装置的控制器的至少两种模式中的另一种为频闪运动模糊去除模式。所述led显示装置，当第一选择电路和第二选择电路都切换到静态抗模糊扫描模式时，所有的阳极都由扫描控制输入驱动。当第一选择电路和第二选择电路都切换到频闪运动模糊去除模式时，led显示装置的所有阳极都由电流源控制输入驱动。所述led显示装置，当第一选择电路和第二选择电路均切换到静态抗模糊扫描模式时，corex阴极交错连接到相应的corex信道电流汇信号。当第一选择电路和第二选择电路同时切换到频闪运动模糊去除模式时，corex阴极交错连接到相应的corex扫描信号。所述led显示装置，当第一选择电路和第二选择电路均切换到静态抗模糊扫描模式时，所有阴极均由电流汇控制输入驱动。当第一选择电路和第二选择电路均切换到频闪运动模糊去除模式时，所述led显示装置的所有阴极均由扫描控制输入驱动。所述led显示装置，该led显示装置公共阳极配置。所述led显示装置，该led显示装置公共阴极配置。
12.本发明示出了一种用于对至少两种模式之间可切换的led显示装置进行控制的方法。根据某些实施例，该方法包括:配置至少一个显示单元，其中所述至少一个显示单元的每个单元进一步包括由信道扫描开关的n个内核所驱动的lxmxn个led组成的led阵列，通过至少可切换地将阳极侧开关电路与mxn个电流源和mxn条扫描线进行连接，配置用于阳极侧信道扫描开关的阳极侧开关电路，该阳极侧信道扫描开关具有mxn个电流源模拟输入和mxn个数字扫描输入；通过至少可切换地将阴极侧开关电路与mxn个电流汇和mxn条扫描线进行连接，配置用于阴极侧信道扫描开关的阴极侧开关电路，该阴极侧信道扫描开关具有mxn个电流汇模拟输入和mxn个数字扫描输入；通过在阳极侧开关电路中从mxn个电流源中选择至少一个电流源和从mxn条扫描线中选择至少一条扫描线，配置连接到mxn个电流源和mxn条扫描线的第一选择电路，以及通过在阴极侧开关电路中从mxn个电流汇中选择至少一个电流汇和从mxn条扫描线中选择至少一条扫描线，配置连接到mxn个电流汇和mxn条扫描线的第二选择电路。
13.根据一些实施例，用于控制所述led显示装置的方法还包括将所述led显示装置配置在公共阳极配置中。所述方法还包括将所述led显示装置配置在公共阴极配置中。该方法
还包括当第一选择电路和第二选择电路都切换到静态抗模糊扫描模式时，使用扫描控制输入驱动所有阳极。该方法还包括当第一选择电路和第二选择电路都切换到频闪运动模糊去除模式时，使用电流源控制输入驱动所有阳极。该方法还包括当第一选择电路和第二选择电路都切换到静态抗模糊扫描模式时，将corex阴极交错地连接到相应的corex信道电流汇信号。该方法还包括当第一选择电路和第二选择电路都切换到频闪运动模糊去除模式时，将corex阴极交错地连接到相应的corex扫描信号。该方法还包括当第一选择电路和第二选择电路都切换到静态抗模糊扫描模式时，使用电流汇控制输入驱动所有阴极。该方法还包括当第一选择电路和第二选择电路都切换到频闪运动模糊去除模式时，使用扫描控制输入驱动所有阴极。
附图说明
14.通过结合附图考量以下详细说明，可轻松理解本发明的教义。
15.图1至图8说明了具有以公共阴极配置排列的led阵列的系统拓扑结构。相比之下，图9至14b示出了具有以公共阳极配置排列的led阵列的系统拓扑图。通常，led阵列具有多行和多列led灯。这里所使用的led可能指的是白色led。然而，本发明所述装置和驱动方法适用于任何单色led。在公共阴极配置中，一行中的每个led的阴极连接到单个阴极节点，该阴极节点可以进一步连接到一个或多个扫描开关，而信道中的led的阳极连接到电源。相反，在公共阳极配置中，一行中的led的阳极连接到公共电源，而一列中的led的阴极连接到电流汇，例如接地或“gnd”。
16.图1和图9示出了两种相似的拓扑结构，不同之处在于图1为公共阴极配置，而图9为公共阳极配置。类似地，图2a、2b和图10a、10b示出了类似的结构，不同之处在于，图2a、2b处于公共阴极配置，而图10a和10b处于公共阳极配置。同样，图3-5、7a和7b分别对应于图11-13、14a和14b。公共阳极配置中的部件有时以后缀“ca”或“_ca”命名，附加到公共阴极配置中相应部件的名称上。
17.图1示出了以公共阴极配置排列的led阵列的实施例。
18.图2a和2b示出了图1所示公共阴极配置中32
×
32内核core0至core3上的阳极侧信道扫描开关的实施例。
19.图3示出了图1所示的公共阴极配置中的css_32x32x4 led块的实施例。
20.图4a和4b示出了css_32x4公共阴极交错结构的实施例。
21.图5示出了css_32x1公共阴极交错开关元件的实施例。
22.图6示出了图1所示公共阴极配置中8个阳极引脚的信道扫描开关的实施例。
23.图7a和7b示出了图1所示公共阴极配置中32
×
32内核core0至core3上的阴极侧信道扫描开关的实施例。
24.图8示出了图1所示公共阳极配置中8个阴极引脚的信道扫描开关的实施例。
25.图9示出了以公共阳极配置排列的led阵列的实施例。
26.图10a和10b示出了图9所示公共阳极配置中32
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32内核core0至core3上的阴极侧信道扫描开关的实施例。
27.图11示出了图9所示的公共阳极配置中的css_32x32x4 led块的实施例。
28.图12a和12b示出了常见的阳极交错结构。
29.图13示出了css_32x1公共阳极交错开关元件的实施例。
30.图14a和14b示出了图9所示的公共阳极配置中32
×
32内核core0至core3上的阴极侧信道扫描开关的实施例。详细说明
31.为了帮助读者全面了解本文所描述的方法、仪器和/或系统，本文提供了以下详细说明。然而，本文所描述的系统、设备和/或方法的各种变化、修改和等效对于本技术中的普通技能而言是显而易见的。例如，“连接”和“引脚”这两个词在本说明书中可以互换使用，它们都表示两个设备之间的物理链路和/或物理链路上的一个点。“驱动芯片”和“驱动电路”可以互换使用。此外，i
source
(“isrouce”)指的是电流源，而i
sink
(“isink”)指的是驱动电路中的电流汇。“扫描”或“扫描线”都是指驱动器电路中的扫描线。这里使用的术语“内核”是指设置在驱动芯片上的驱动电路。一个驱动芯片可以有一个或多个内核。
具体实施方式
32.本文所述的特征可体现为不同的形式，不得解释为仅限于本文所述的示例。更确切地说，示出本文所描述的示例目的在于使得本发明内容详实完整，并且将向本领域普通技术人员传达本发明的全部范围。
33.图1示出了三个相互连接的块:一个lxmxn led阵列块1200，一个具有128个阳极引脚的阳极块1100(cssp_lxmxn)，一个阴极块1300(cssn_lxmxn)，该阴极块带有128个连接到led阵列块1200(css_lxmxn)的阴极引脚。根据某些实施例，l＝m，根据其他实施例，l≠m。以图1为例，l＝m＝32,n＝4。驱动系统1000还包括控制器1400(css_sel)、电压电源(vcc)和接地(gnd)。
34.阳极块1100具有32
×
4个电流源模拟输入和32
×
4个数字扫描输入。例如，32x4个电流源模拟输入分别如下：isource0《31:0》,isource1《31:0》,isource2《31:0》,isource3《31:0》；isource0《30:0》,isource1《30:0》,isource2《30:0》,isource3《30:0》；isource0《29:0》,isource1《29:0》,isource2《29:0》,isource3《29:0》；
……
isource0《1:0》,isource1《1:0》,isource2《1:0》,isource3《1:0》；isource0《0:0》,isource1《0:0》,isource2《0:0》,isource3《0:0》。32x4个数字扫描输入分别为:scan_p0《31:0》,scan_p1《31:0》,scan_p2《31:0》,scan_p3《31:0》；scan_p0《30:0》,scan_p1《30:0》,scan_p2《30:0》,scan_p3《30:0》；scan_p0《29:0》,scan_p1《29:0》,scan_p2《29:0》,scan_p3《29:0》；
……
scan_p0《1:0》,scan_p1《1:0》,scan_p2《1:0》,scan_p3《1:0》；scan_p0《0:0》,scan_p1《0:0》,scan_p2《0:0》,scan_p3《0:0》。
35.阴极块1300是阴极侧信道开关块，具有32
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4个电流汇模拟输入和32
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4个数字扫描输入。32x4个电流汇模拟输入，分别为:isink0《31:0》,isink1《31:0》,isink2《31:0》,isink3《31:0》；isink0《30:0》,isink1《30:0》,isink2《30:0》,isink3《30:0》；isink0《29:0》,isink1《29:0》,isink2《29:0》,isink3《29:0》；
……
isink0《1:0》,isink1《1:0》,isink2《1:0》,isink3《1:0》；isink0《0:0》,isink1《0:0》,isink2《0:0》,isink3《0:0》。32x4个数字扫描输入分别为:scan_n0《31:0》,scan_n1《31:0》,scan_n2《31:0》,scan_n3《31:0》；scan_n0《30:0》,scan_n1《30:0》,scan_n2《30:0》,scan_n3《30:0》；scan_n0《29:0》,scan_n1《29:0》,scan_n2《29:0》,scan_n3《29:0》；
……
scan_n0《1:0》,scan_n1《1:0》,scan_n2《1:0》,scan_
n3《1:0》；scan_n0《0:0》,scan_n1《0:0》,scan_n2《0:0》,scan_n3《0:0》。
36.驱动装置1000包括led阵列块1200，其具有32
×
128(即，32
×
32
×
4＝4，096)个led，由信道扫描开关电路的4个内核进行驱动，每个内核驱动32
×
32(32信道
×
32扫描线)个矩阵。led阵列块1200包括128个虚拟阴极引脚，并且总共有256个引脚用来驱动32
×
32
×
4＝4096个led。
37.控制器1400是继电器电路。如下所述，继电器电路1400能够在静态抗模糊扫描模式(简称“扫描模式”)和频闪共延迟模式(或频闪运动模糊去除模式，简称“频闪模式”)之间进行切换。根据本发明的实施例，当css_sel＝1时，将驱动装置1000切换到扫描模式；当css_sel＝0时，驱动装置1000切换到频闪模式。这种配置使得阳极块1100的阳极引脚可以在与电流源(例如isource0《31:0》,isource1《31:0》,isource2《31:0》,isource3《31:0》,等)连接和与扫描线(例如scan_p0《31:0》,scan_p1《31:0》,scan_p2《31:0》,scan_p3《31:0》,等)连接的状态之间进行切换。同样，阴极块1300的阴极引脚与电流汇(例如isink0《31:0》,isink1《31:0》,isink2《31:0》,isink3《31:0》；等)和扫描线(scan_n0《31:0》,scan_n1《31:0》,scan_n2《31:0》,scan_n3《31:0》,等)可切换连接。开关动作被适当地计时，因此在扫描模式和频闪模式下需要256个引脚用来驱动4,096个led阵列。因此，当每个引脚被指定用于接收数字扫描信号或接收模拟电流信号时，每个引脚具有两种功能，从而将引脚数量减少到传统设计中所需引脚的一半。
38.图2a和2b示出了图1中阳极侧css控制块1100的细节。阳极块1100或阳极侧css控制块1100具有4个32
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32个阳极侧信道扫描开关的内核，内核0被指定为2100，内核1被指定为2200，内核2被指定为2300，内核3被指定为2400，如图2b所示。内核0到内核3这四个内核中的每一个都具有基本相同的结构。例如，在图2a中，第一内核core0,2100包括一组32个数字扫描输入:scan_p0《31:0》到scan_p0《0:0》；一组32个模拟电流源控制输入：isource0《31:0》到isource0《0:0》；和一组32个阳极输出：core0_anode《31:0》到core0_anode《0:0》；它们分别被分为四个子单元2110、2120、2130和2140。
39.每个子单元2110至2140包括8个模拟电流源控制输入isourcex《m:n》，其中，例如，x＝0，1，2，3，m＝0-31，n＝0-31，8个数字扫描输入scan_px'《m':n'》，其中，例如，x'＝0，1，2，3，m'＝0-31，n'＝0-31，以及8个阳极输出corex”_anode《m”:n”》，每个子单元2110至2140的8个模拟电流源控制输入isourcex《m:n》中的每一个连接到32个电流源-isource0《31:0》中的任何一个。子单元2110至2140中的每一个的8个数字扫描输入信号scan_px'《m':n'》中的任何一个都连接到32个扫描输入-scan_p0《31:0》中的任何一个。子单元2110至2140中的每一个都具有8个阳极引脚，在core0中提供总共32个阳极引脚用于连接到led阵列块1200。所有子单元2110至2140都连接到一个电压电源vcc、一个电流汇gnd和一个输入引脚sel。
40.内核2200、内核2300和内核2400与内核2100的结构基本相同。例如，core1 2200的输入/输出对应命名为isource1《31:0》,scan_p1《31:0》,和core1_anode《31:0》。core2 2300的输入/输出对应命名为isource2《31:0》,scan_p2《31:0》,和core2_anode《31:0》。例如，core3 2400的输入/输出对应命名为isource3《31:0》,scan_p3《31:0》和core3_anode《31:0》。
41.为了减少光晕，数字扫描输入按照下表1中概述的方式进行排列，以在任何给定时间点亮led阵列块1200中32个相邻led组中的仅一个led。在频闪模式下，所有节点都由电流
源控制输入进行驱动。阳极引脚连接顺序与电流源顺序相同，即corex"_anode《31:0》＝isourcex《31:0》。
42.在扫描模式下，led阳极由扫描控制输入进行驱动。扫描模式下阳极引脚的分配详见下文，以及本专利申请中的表1。
43.core0静态抗模糊扫描引脚分配:core0_anode《31》＝scan_p0《31》core0_anode《30》＝scan_p0《15》core0_anode《29》＝scan_p0《23》core0_anode《28》＝scan_p0《7》core0_anode《27》＝scan_p0《30》core0_anode《26》＝scan_p0《14》core0_anode《25》＝scan_p0《22》core0_anode《24》＝scan_p0《6》core0_anode《23》＝scan_p0《29》core0_anode《22》＝scan_p0《13》core0_anode《21》＝scan_p0《21》core0_anode《20》＝scan_p0《5》core0_anode《19》＝scan_p0《28》core0_anode《18》＝scan_p0《12》core0_anode《17》＝scan_p0《20》core0_anode《16》＝scan_p0《4》core0_anode《15》＝scan_p0《27》core0_anode《14》＝scan_p0《11》core0_anode《13》＝scan_p0《19》core0_anode《12》＝scan_p0《3》core0_anode《11》＝scan_p0《26》core0_anode《10》＝scan_p0《10》core0_anode《9》＝scan_p0《18》core0_anode《8》＝scan_p0《2》core0_anode《7》＝scan_p0《25》core0_anode《6》＝scan_p0《9》core0_anode《5》＝scan_p0《17》core0_anode《4》＝scan_p0《1》core0_anode《3》＝scan_p0《24》core0_anode《2》＝scan_p0《8》core0_anode《1》＝scan_p0《16》core0_anode《0》＝scan_p0《0》.
44.core 1静态抗模糊扫描引脚分配:core1_anode《31》＝scan_p0《25》
core1_anode《30》＝scan_p0《9》core1_anode《29》＝scan_p0《1》core1_anode《28》＝scan_p0《17》core1_anode《27》＝scan_p0《24》core1_anode《26》＝scan_p0《8》core1_anode《25》＝scan_p0《0》core1_anode《24》＝scan_p0《16》core1_anode《23》＝scan_p0《23》core1_anode《22》＝scan_p0《7》core1_anode《21》＝scan_p0《31》core1_anode《20》＝scan_p0《15》core1_anode《19》＝scan_p0《22》core1_anode《18》＝scan_p0《6》core1_anode《17》＝scan_p0《30》core1_anode《16》＝scan_p0《14》core1_anode《15》＝scan_p0《21》core1_anode《14》＝scan_p0《5》core1_anode《13》＝scan_p0《29》core1_anode《12》＝scan_p0《13》core1_anode《11》＝scan_p0《20》core1_anode《10》＝scan_p0《4》core1_anode《9》＝scan_p0《28》core1_anode《8》＝scan_p0《12》core1_anode《7》＝scan_p0《19》core1_anode《6》＝scan_p0《3》core1_anode《5》＝scan_p0《27》core1_anode《4》＝scan_p0《11》core1_anode《3》＝scan_p0《18》core1_anode《2》＝scan_p0《2》core1_anode《1》＝scan_p0《26》core1_anode《0》＝scan_p0《10》.
45.core2静态抗模糊扫描引脚分配:core2_anode《31》＝scan_p0《19》core2_anode《30》＝scan_p0《3》core2_anode《29》＝scan_p0《11》core2_anode《28》＝scan_p0《27》core2_anode《27》＝scan_p0《18》core2_anode《26》＝scan_p0《2》core2_anode《25》＝scan_p0《10》
core2_anode《24》＝scan_p0《26》core2_anode《23》＝scan_p0《17》core2_anode《22》＝scan_p0《1》core2_anode《21》＝scan_p0《9》core2_anode《20》＝scan_p0《25》core2_anode《19》＝scan_p0《16》core2_anode《18》＝scan_p0《0》core2_anode《17》＝scan_p0《8》core2_anode《16》＝scan_p0《24》core2_anode《15》＝scan_p0《15》core2_anode《14》＝scan_p0《31》core2_anode《13》＝scan_p0《7》core2_anode《12》＝scan_p0《23》core2_anode《11》＝scan_p0《14》core2_anode《10》＝scan_p0《30》core2_anode《9》＝scan_p0《6》core2_anode《8》＝scan_p0《22》core2_anode《7》＝scan_p0《13》core2_anode《6》＝scan_p0《29》core2_anode《5》＝scan_p0《5》core2_anode《4》＝scan_p0《21》core2_anode《3》＝scan_p0《12》core2_anode《2》＝scan_p0《28》core2_anode《1》＝scan_p0《4》core2_anode《0》＝scan_p0《20》.
46.core3静态抗模糊扫描引脚分配:core3_anode《31》＝scan_p0《13》core3_anode《30》＝scan_p0《29》core3_anode《29》＝scan_p0《21》core3_anode《28》＝scan_p0《5》core3_anode《27》＝scan_p0《12》core3_anode《26》＝scan_p0《28》core3_anode《25》＝scan_p0《20》core3_anode《24》＝scan_p0《4》core3_anode《23》＝scan_p0《11》core3_anode《22》＝scan_p0《27》core3_anode《21》＝scan_p0《19》core3_anode《20》＝scan_p0《3》core3_anode《19》＝scan_p0《10》
core3_anode《18》＝scan_p0《26》core3_anode《17》＝scan_p0《18》core3_anode《16》＝scan_p0《2》core3_anode《15》＝scan_p0《9》core3_anode《14》＝scan_p0《25》core3_anode《13》＝scan_p0《17》core3_anode《12》＝scan_p0《1》core3_anode《11》＝scan_p0《8》core3_anode《10》＝scan_p0《24》core3_anode《9》＝scan_p0《16》core3_anode《8》＝scan_p0《0》core3_anode《7》＝scan_p0《7》core3_anode《6》＝scan_p0《23》core3_anode《5》＝scan_p0《15》core3_anode《4》＝scan_p0《31》core3_anode《3》＝scan_p0《6》core3_anode《2》＝scan_p0《22》core3_anode《1》＝scan_p0《14》core3_anode《0》＝scan_p0《30》.
47.每个corex"_anode《31:0》中的32个引脚连接到32x32个led组成的矩阵上，一次只有一个引脚接收扫描数字信号，因此在任何给定时间内，32个led中只有一个发光，从而可以减少晕光。
48.图3示出了图1所示公共阴极配置中的led阵列块1200的实施例。它包括32个32x4子块css_32x4，即3001、3002、
…
、3031和3032，来自4个内核(2100、2200、2300和2400)的128个阳极引脚以交错方式连接到每个子块上，4个阴极引脚(分别来自cssn_32x32x4的4个内核)连接到每个子块上，总共128个阴极引脚。注意，“交错方式”、“交错”、“交错”或“交错地”指的是一种排列方式，其中多个连接被无序地分配给一组接收构件，而不是以连续的方式进行排列。例如，四个管脚a、b、c、d将被连接到以每个管脚4条线的顺序并排布置的线路1-16上。可以将引脚a连接到线路1-4，将引脚b连接到线路5-8，将引脚c连接到线路9-12，将引脚d连接到线路13-16。以交错的方式，管脚a可以连接到线路1、5、9、13，管脚b连接到线路2、6、10、14，管脚c连接到线路3、7、11和15，管脚d连接到线路4、8、12和16。如图3所示，core0_anode《31:0》的32个阳极输出中的每一个连接到3001至3032各个子块的任意一行。
49.在阴极侧频闪共延迟模式下，corex阴极与corex扫描信号交错连接。阴极侧静电抗模糊扫描模式下，corex阴极与corex信道电流汇信号进行交错连接。
50.css_32
×
32
×
4公共阴极信道扫描开关阵列包括32块32
×
4交错子阵列。每个块的相同阳极通过总共128个连接点而连接在一起。每个块有四个阴极引脚，不同的阴极由不同的磁芯交错驱动。总共128个阴极连接用来驱动总共32个块。因此，整个led阵列包括由总共256个信号控制的总共4096个led。
51.图4a示出了基极led阵列4100(css_32x1)的示例，图4b示出了四个基极led阵列
4100、4200、4300和4400。基极led阵列具有基本相同的结构。图4a显示了图3中3001子块的进一步细节。基极led阵列4100有32行led，接收32个阳极输入，8个输入中的每个来自core0-3_anode，形成总共32个阳极连接，分别为:ar0_0,ar1_0,ar2_0,ar3_0,ar0_1,ar1_1,ar2_1,ar3_1，.......ar0_7、ar1_7、ar2_7、ar3_7或4210、4202、4203、4204、......4232。
52.]此外，如图4a所示，基极led阵列4100连接至4个阴极引脚：阴极0、阴极1、阴极2和阴极3上。实际上，每个基极led阵列，即4100、4200、4300和4400，连接到阴极引脚：阴极0、阴极1、阴极2和阴极3上，如图4b所示。
53.图5示出了图4a或4b中所示基极led阵列的一个实施例，其由排列成4行，即行5100、5200、5300和5400的32个led组成。在每一行中，排列了8个led，具有8个阳极连接和一个公共阴极连接。具体而言，第一行5100中的8个led的8个阳极分别从core0_anode接收ar0_0、ar0_1、ar0_2、ar0_3、ar0_4、ar0_5、ar0_6和ar0_7，而第一行5100中的8个led的公共阴极是阴极0。第二行5200中的8个led的8个阳极分别从core1_anode接收ar1_0、ar1_1、ar1_2、ar1_3、ar1_4、ar1_5、ar1_6和ar1_7，而第二行5200中的8个led的公共阴极是阴极1。第三行5300中的8个led的8个阳极分别从core3_anode接收ar2_0、ar2_1、ar2_2、ar2_3、ar2_4、ar2_5、ar2_6和ar2_7，而第三行5300中的8个led的公共阴极是阴极2，依此类推。在上面图1所示的cssp_32x32x4块1100和cssn_32x32x4块1300的驱动电路中，四核控制信号通过信道扫描开关实现扫描模式和频闪模式工作。
54.换句话说，一个基极led阵列排列成4行5100、5200、5300和5400，每行具有8个led，例如，第一行5100中的ar0_0至ar0_7，第二行5200中的ar1_0至ar1_7，第三行5300中的ar2_0至ar2_7，第四行5400中的ar3_0至ar3_7。每行中led的阴极连接到公共阴极引脚，例如阴极0到阴极4。四行(指定为阳极行arx_y，x＝0、1或3，y＝0-7)中的led的阳极以交错的方式连接到四个不同的阳极内核，即core 0_anode、core1_anode、core2_anode、core3_anode。第一行led(ar0_y)的阳极连接到core 0_anode《0-7》；第二行led(ar1_n)的阳极连接到core 1_anode《0-7》；第三行led(ar2_n)的阳极连接到core 2_anode《0-7》；并且第四行led(ar3_n)的阳极连接到core3_anode《0-7》。
55.同样，图4a和4b的子阵列中的其他三个基极led阵列分别连接到corex《8-15》、corex《16-23》和corex《23-31》。在频闪模式下，cathodex由阴极corex扫描信号(scan_nx《31:0》)进行驱动，而阳极arx_y由相应的电流源isourcex《31:0》驱动。在扫描模式下，cathodex由阴极corex电流汇(isinkx《31:0》)驱动，而arx_y由阳极corex扫描信号(scan_px《31:0》)进行驱动。
56.图6示出了连接在vcc和cssp_32x32x4之间的阳极侧子块cssp_ad8x1 6000的细节。cssp_ad8x1包括8个ad模块6001、6002、
……
、6007和6008。ad模块6001-6008的8个阳极引脚(p_0到p_7)中的每一个都连接到相同的电压电源vcc上。每个还连接到各自的模拟输入a_in和数字输入d_in上。sel输入引脚使得该子模块的输出在模拟电流源和数字扫描信号之间进行选择。在任何给定时间内，模拟输入和数字输入中只有一个连接到阳极引脚上。根据一个实施例，阳极侧子块cssp_ad8x1 6000是图1所示的阳极侧信道扫描开关块1100的一部分，其中vcc连接到阳极侧信道扫描开关块1100的vcc，并且sel连接到控制器1400的css_sel上。
57.图7a和7b示出了图1所示阴极侧信道开关块1300的细节。块1300包含4个内核，即
32
×
32阴极侧信道扫描开关的7100、7200、7300和7400。每个内核包括四个子单元。如图7a所示，第一内核7100包括四个子单元7110、7120、7130和7140。每个内核接收32个数字扫描输入信号、32个模拟电流汇控制输入信号和32个阴极输出信号。由于阳极块1100使得扫描交换布置能够实现抗模糊功能，所以数字扫描序列与电流汇信号序列相同。四个内核7100、7200、7300和7400的配置反映了如图2b所示的四个内核2100、2200、2300和2400的配置。以此类推，子单元7110、7120、7130和7140的配置也是如图2a所示的子单元2110、2120、2130和2140的配置的镜像，具有一些重要的差异。
58.在图7a和7b所示的阴极侧信道扫描开关块1300中，有四个阴极内核7100、7200、7300和7400。每个内核通过corex_cathode《31:0》连接到32个电流汇isinkx《31:0》、32条阴极扫描线scan_px《31:0》和32个阴极引脚。在扫描模式下，所有阴极均由电流汇控制输入进行驱动。阴极连接序列与电流汇序列相同，即corex_cathode《31:0》＝isinkx《31:0》。在频闪模式下，所有阴极由扫描控制输入进行驱动，而阴极连接序列与扫描序列相同，即corex_cathode《31:0》＝scanx《31:0》。
59.图8示出了图1所示公共阳极配置中8个阴极引脚的信道扫描开关cssn_ad8x1 8000的示例。图8示出了阴极引脚如何在扫描模式和频闪模式之间进行切换。8个阴极引脚的信道扫描开关包括8个ad模块8001、8002、
……
、8007和8008。ad模块8001-8008的8个阴极引脚(n_0至n_7)中的每一个都连接到接地gnd以及模拟输入a_in和数字输入d_in上。在任何给定时间内，模拟输入和数字输入中只有一个连接到阳极引脚。图8示出了阴极引脚(n_0至n_7)如何从接收数字扫描输入d_in和接收模拟信道电流汇输入a_in进行切换。根据一个实施例，阴极侧子块cssn_ad8x1 8000是图1所示的阴极侧信道扫描开关块1300的一部分，其中gnd连接到阴极侧信道扫描开关块1300的gnd，并且sel连接到控制器1400的css_sel上。
60.图1至图8示出了以公共阴极配置排列的led装置，而图9至图14b分别示出了以公共阳极配置排列的led装置。例如，图1和图9示出了类似的结构，不同之处在于图1处于公共阴极配置，而图9处于公共阳极配置。以此类推，图2a、2b和图10a、10b示出了类似的结构，不同之处在于，图2a、2b处于公共阴极配置，而图10a和10b处于公共阳极配置。图3
–
5、7a和7b的其余部分分别对应于图11
–
13、14a和14b。
61.表1示出了图2中四个阳极内核中led的点亮方式，也称为扫描分配或点亮顺序。每个corex_anode《31:0》中的32个引脚连接到32
×
32个led矩阵，一次只有一个引脚接收扫描数字信号，因此在任何给定时间内，32个led中只有一个被点亮，从而减少模糊。此外，该实施例中的扫描分配算法创建了一种模式，其中led被连续点亮，但是分散在led阵列的不同区域中。该算法确保一个小簇中的led不会在一个区域中连续点亮，而另一个区域中的led会长时间保持黑暗。例如，前8列(y＝0-7)中的led按从0到31的顺序点亮。偶数在列0至3中，而奇数在列4至7中，这就确保了列0至3中的一个led被点亮，随后点亮列4至7中的一个led。列0-3中的led以每列在一个周期中具有一个点亮的led的方式进行点亮，例如0、2、4、6，然后是8、10、12、14。可以调整算法来完成扫描分配，以优化视觉效果。表1
表1(续)表1(续)表1(续)表2
62.表2显示了两个4x8基极led阵列中led的照明顺序示例。图5示出了一个这样的4
×
8基极阵列。图4示出了图5所示4基极阵列的一行，而图3从上到下示出了图4的32行。表2所示的两个基极阵列位于图3中排列的左上角。corex_a《0》表示连接到阳极内核数x，信道0的led列。core0_cathode《0》表示该行led连接到阴极内核数0，线路0的led行。
63.总共64个led分为四个大小为4x4的led组。每个基极阵列被排列成使得左侧的两组4
×
4led仅在扫描任务为偶数时接收扫描信号(因此为“偶数led”)，而右侧的两组4
×
4led仅在扫描任务为奇数时接收扫描信号(因此为“奇数led”)。在一个图像帧期间，偶数led和奇数led被顺序驱动并交替点亮。因此，在任何给定时间内，两个相邻的4
×
4led组中只有一个led被点亮，4
×
4偶数led中的一个被点亮，接着是4
×
4奇数led中的一个被点亮。因此，在任何给定时刻，32个led中只有一个发光，从而减少了高光溢出效应。
64.仅要求局部区域(例如，4x4)中的led以足够高的频率(例如，60hz或更高)亮起即可减少闪烁。然而，当局部区域(例如，4
×
4)中多于一个的led亮起时，可能会有高光溢出效应。本发明中的实施例使得在局部区域中只有一个led亮起，因此不仅减少了闪烁，还减少了模糊。
65.图1-7b的实施例具有32扫描
×
32信道配置。其他配置也是可能的。例如，扫描号和信道号不需要相同，例如16个扫描乘32个信道。然而，在这种配置中，一些引脚将必须被分配为仅连接到扫描线或信道上，从而仅提供一种功能。此外，扫描数量或信道数量可以大于或小于32。更小的扫描/信道数量将实现对led的更精细控制，这也将增加成本以及驱动器的占地面积，因为需要更多的引脚和连接来驱动相同数量的led。更大的扫描/信道数量将进一步减少引脚数，但需要配置更高频率的开关。
66.在本发明的其他实施例中，led块中的基极led阵列可采用公共阳极配置。在这样的实施例中，阴极块和阳极块的连接相应地改变。公共阳极配置中的cssn_32x32x4模块内部引脚序列与公共阴极配置中的cssp_32x32x4模块内部引脚序列相同。公共阳极配置中的cssp_32x32x4模块内部引脚序列与公共阴极配置中的cssn_32x32x4模块内部引脚序列相同。如上所述，图9-14b详细示出了公共阳极配置。例如，图1和图9示出了类似的结构，不同之处在于图1处于公共阴极配置，而图9处于公共阳极配置。以此类推，图2a、2b和图10a、10b示出了类似的结构，不同之处在于，图2a、2b处于公共阴极配置，而图10a和10b处于公共阳极配置。图3
–
5、7a和7b的其余部分分别对应于图11
–
13、14a和14b。公共阳极配置中的组件有时以后缀“ca”或“_ca”进行命名，附加到应用于公共阴极配置中类似组件的名称之上。
67.在公共阳极配置中，图6的阳极侧css子块cssp_ad8x1连接至图1和2a、2b中的cssp_32x32x4_ca。以此类推，图13中的阴极侧css子块cssn_ad8x1连接到cssn_32
×
32
×
4_ca，如图9和10a、10b所示。
68.图10a和10b示出了图9中公共阳极配置的阳极侧css控制块(cssp_32
×
32
×
4_ca)8100的细节。在频闪共延迟模式下，所有阴极由电流汇控制输入进行驱动，阴极连接序列与电流汇序列相同:corex_cathode《31:0》＝isinkx《31:0》。在静态抗模糊扫描模式中，所有阴极由扫描控制输入进行驱动，并且为了确保在相邻的led中只有一个led打开，每个内核扫描输入序列被以不同方式进行分组，以确保在8x4 led阵列中，在任何给定时间只有一个led打开。
69.扫描模式下阴极引脚的分配详述如下:
70.core0静态抗模糊扫描引脚分配:core0_cathode《31》＝scan_n0《31》core0_cathode《30》＝scan_n0《15》core0_cathode《29》＝scan_n0《23》core0_cathode《28》＝scan_n0《7》core0_cathode《27》＝scan_n0《30》core0_cathode《26》＝scan_n0《14》core0_cathode《25》＝scan_n0《22》core0_cathode《24》＝scan_n0《6》core0_cathode《23》＝scan_n0《29》core0_cathode《22》＝scan_n0《13》core0_cathode《21》＝scan_n0《21》core0_cathode《20》＝scan_n0《5》core0_cathode《19》＝scan_n0《28》
core0_cathode《18》＝scan_n0《12》core0_cathode《17》＝scan_n0《20》core0_cathode《16》＝scan_n0《4》core0_cathode《15》＝scan_n0《27》core0_cathode《14》＝scan_n0《11》core0_cathode《13》＝scan_n0《19》core0_cathode《12》＝scan_n0《3》core0_cathode《11》＝scan_n0《26》core0_cathode《10》＝scan_n0《10》core0_cathode《9》＝scan_n0《18》core0_cathode《8》＝scan_n0《2》core0_cathode《7》＝scan_n0《25》core0_cathode《6》＝scan_n0《9》core0_cathode《5》＝scan_n0《17》core0_cathode《4》＝scan_n0《1》core0_cathode《3》＝scan_n0《24》core0_cathode《2》＝scan_n0《8》core0_cathode《1》＝scan_n0《16》core0_cathode《0》＝scan_n0《0》.
71.core1静态抗模糊扫描引脚分配:core1_cathode《31》＝scan_n0《25》core1_cathode《30》＝scan_n0《9》core1_cathode《29》＝scan_n0《1》core1_cathode《28》＝scan_n0《17》core1_cathode《27》＝scan_n0《24》core1_cathode《26》＝scan_n0《8》core1_cathode《25》＝scan_n0《0》core1_cathode《24》＝scan_n0《16》core1_cathode《23》＝scan_n0《23》core1_cathode《22》＝scan_n0《7》core1_cathode《21》＝scan_n0《31》core1_cathode《20》＝scan_n0《15》core1_cathode《19》＝scan_n0《22》core1_cathode《18》＝scan_n0《6》core1_cathode《17》＝scan_n0《30》core1_cathode《16》＝scan_n0《14》core1_cathode《15》＝scan_n0《21》core1_cathode《14》＝scan_n0《5》core1_cathode《13》＝scan_n0《29》
core1_cathode《12》＝scan_n0《13》core1_cathode《11》＝scan_n0《20》core1_cathode《10》＝scan_n0《4》core1_cathode《9》＝scan_n0《28》core1_cathode《8》＝scan_n0《12》core1_cathode《7》＝scan_n0《19》core1_cathode《6》＝scan_n0《3》core1_cathode《5》＝scan_n0《27》core1_cathode《4》＝scan_n0《11》core1_cathode《3》＝scan_n0《18》core1_cathode《2》＝scan_n0《2》core1_cathode《1》＝scan_n0《26》core1_cathode《0》＝scan_n0《10》.
72.core2静态抗模糊扫描引脚分配:core2_cathode《31》＝scan_n0《19》core2_cathode《30》＝scan_n0《3》core2_cathode《29》＝scan_n0《11》core2_cathode《28》＝scan_n0《27》core2_cathode《27》＝scan_n0《18》core2_cathode《26》＝scan_n0《2》core2_cathode《25》＝scan_n0《10》core2_cathode《24》＝scan_n0《26》core2_cathode《23》＝scan_n0《17》core2_cathode《22》＝scan_n0《1》core2_cathode《21》＝scan_n0《9》core2_cathode《20》＝scan_n0《25》core2_cathode《19》＝scan_n0《16》core2_cathode《18》＝scan_n0《0》core2_cathode《17》＝scan_n0《8》core2_cathode《16》＝scan_n0《24》core2_cathode《15》＝scan_n0《15》core2_cathode《14》＝scan_n0《31》core2_cathode《13》＝scan_n0《7》core2_cathode《12》＝scan_n0《23》core2_cathode《11》＝scan_n0《14》core2_cathode《10》＝scan_n0《30》core2_cathode《9》＝scan_n0《6》core2_cathode《8》＝scan_n0《22》core2_cathode《7》＝scan_n0《13》
core2_cathode《6》＝scan_n0《29》core2_cathode《5》＝scan_n0《5》core2_cathode《4》＝scan_n0《21》core2_cathode《3》＝scan_n0《12》core2_cathode《2》＝scan_n0《28》core2_cathode《1》＝scan_n0《4》core2_cathode《0》＝scan_n0《20》.
73.core3静态抗模糊扫描引脚分配:core3_cathode《31》＝scan_n0《13》core3_cathode《30》＝scan_n0《29》core3_cathode《29》＝scan_n0《21》core3_cathode《28》＝scan_n0《5》core3_cathode《27》＝scan_n0《12》core3_cathode《26》＝scan_n0《28》core3_cathode《25》＝scan_n0《20》core3_cathode《24》＝scan_n0《4》core3_cathode《23》＝scan_n0《11》core3_cathode《22》＝scan_n0《27》core3_cathode《21》＝scan_n0《19》core3_cathode《20》＝scan_n0《3》core3_cathode《19》＝scan_n0《10》core3_cathode《18》＝scan_n0《26》core3_cathode《17》＝scan_n0《18》core3_cathode《16》＝scan_n0《2》core3_cathode《15》＝scan_n0《9》core3_cathode《14》＝scan_n0《25》core3_cathode《13》＝scan_n0《17》core3_cathode《12》＝scan_n0《1》core3_cathode《11》＝scan_n0《8》core3_cathode《10》＝scan_n0《24》core3_cathode《9》＝scan_n0《16》core3_cathode《8》＝scan_n0《0》core3_cathode《7》＝scan_n0《7》core3_cathode《6》＝scan_n0《23》core3_cathode《5》＝scan_n0《15》core3_cathode《4》＝scan_n0《31》core3_cathode《3》＝scan_n0《6》core3_cathode《2》＝scan_n0《22》core3_cathode《1》＝scan_n0《14》
74.图11示出了图9所示的公共阳极配置中的css_32x32x4 led块的示例。在阴极侧频闪共延迟模式下，corex阴极交错连接到corex电流汇信号。在阴极侧静态抗模糊模式中，corex阴极交错地连接到corex信道扫描信号。在阳极侧频闪共延迟模式中，corex阳极交错地连接到corex扫描信号。在阳极侧静态抗模糊模式下，corex阳极交错连接到corex信道电流源信号。
75.css_32x32 x4公共阳极信道扫描开关阵列包括32块32x4_ca交错子阵列。每个块的相同阴极通过总共128个连接点而连接在一起。每个模块有四个阳极连接，不同的阳极由不同的内核交错驱动。总共128个阳极连接驱动总共32个块。该阵列包括由总共256个信号控制的总共4096个led。
76.图12a和12b示出了公共阳极交错结构的示例。css_32x4_ca公共阳极交错结构包括四个css_32x1_ca块，它们共用同一个阳极引脚，但阴极引脚不同。每个内核提供一个阳极连接和32个阴极连接。
77.图13示出了css_32x1公共阳极交错开关元件的示例。在频闪共延迟模式下，阳极由corex扫描信号进行驱动，阴极由corex电流汇信号进行驱动。在静态抗模糊扫描模式下，anodex由corex电流源进行驱动，cathodex由corex扫描信号来驱动，在任何给定时间内，只有一个led开启，每个内核提供4个偶数和4个奇数扫描，左侧16个不同的偶数扫描，右侧16个不同的奇数扫描。
78.图14a和14b示出了图9所示公共阳极配置中32
×
32内核core0至core3上的阴极侧信道扫描开关的示例。图14a和14b示出了图9所示的阴极侧信道扫描开关控制块(cssn_32
×
32
×
4_ca)9300的细节，它由32
×
32阴极侧信道扫描开关的4个内核，即14100、14200、14300和14400组成。在静态抗模糊扫描模式下，所有阳极由电流源控制输入进行驱动，阳极连接序列与电流源序列相同:corex_anode《31:0》＝isourcex《31:0》。在频闪共延迟模式下，所有阳极由扫描控制输入进行驱动，阳极连接序列与扫描序列相同:corex_anode《31:0》＝scan_nx《31:0》。
79.公共阳极配置中的构件与共阴极配置中的构件相似或相同。显著的区别是led连接到公共阳极节点，而不是公共阴极节点。例如，图12中的基极阵列仍然具有4
×
8的led阵列。另一方面，一行中8个led的阳极连接到公共阳极节点。
80.在其他实施例中，信道数量和扫描线数量可不同于32，例如16，引脚数量也将相应变化。此外，信道号和扫描号可以不同。
81.在其他实施例中，启用模拟输入(电流源或电流汇)和数字扫描输入之间的连接开关的电路可以不同。
82.总之，本发明提供了一种led显示装置，其中连接引脚可以在接收数字扫描输入和接收模拟输入之间进行切换。此外，该led系统具有多个阳极内核(模块驱动led的阳极)、多个阴极内核(模块驱动led的阴极)和由多个基阵列组成的led阵列。每个基极阵列都包含由不同内核控制的交错led行。多内核以及交错功能使一个led小组中的一个led在任何给定的时间内点亮，因此不仅减少闪烁，而且减少模糊。