CN101123053A - 发光二极管显示模组 - Google Patents

Abstract

一种新型结构的显示模组，显示模组由发光二极管、移位锁存电路、数据/电流转换驱动电路、存储器、数据转换发送电路及接口电路组成。该模组具有可调整每支发光二极管的亮度的功能，从而确保发光器件能准确地表达亮度和颜色信号，同时能保证整个模组及模组之间亮度的一致性。

Description

发光二极管显示模组

所属技术领域

本发明涉及一种用来显示文字或图像信息的发光二极管显示模组

背景技术

目前，公知的发光二极管显示模组由发光二极管、驱动电路及信号接口电路、移位锁存电路、线路板组成。当发光器件为单色发光二极管时，目前的二极管显示模组结构已基本能满足实际使用要求，但是，当发光器件为多种颜色组成，如红色、绿色、蓝色三种颜色组成时，目前的显示模组的结构则存在诸多的问题，因为每支发光二极管的发光亮度均存在较大的离散性，表现图像信号时，不同的发光二极管可能存在较大的亮度不一致性，特别是在表现白色时，由于红色、绿色、蓝色的亮度无法达到精确配比，因此无法实现准确地表现颜色和亮度信号。而且，不同批次的模组在亮度上会存在较大的差异，在组装成一个大型的显示屏时，会出现色块的现象。

发明内容

为了克服现有显示模组的缺陷，本发明提供了一种新型结构的显示模组，该模组具有可调整每支发光二极管亮度的功能，从而确保发光器件能准确地表达亮度和颜色信号，同时能保证整个模组及模组之间亮度的一致性。

本发明的解决方案是：显示模组由发光二极管、数据/电流转换驱动电路、存储器、数据转换和发送电路及接口电路组成。在显示模组组装完成后，用亮度测量仪器测量每一支发光二极管亮度，将每只发光二极管的亮度/电流信息经过转换和编码后存入模组的存储器中。当模组工作时，数据转换和发送电路从存储器中读取亮度信息编码，将亮度/电流信息转换成电流控制数据，发送给每个数据/电流转换驱动电路，精确地控制每支发光二极管的驱动电流，从而控制每一支发光二极管的发光亮度，保证亮度和颜色的一致性。

由于发光二极管的亮度特性信息存储在显示模组上，使得模组本身在使用上具有很大的方便性，在整个由很多模组组成的大型显示屏更换某一个模组时，无需更改系统设置，直接更换即可。

本发明的有益效果是，可以准确地调整显示模组的每一个发光点的亮度，从而实现颜色的准确表达，同时，在使用上和普通显示模组一样方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明一个单色1×4静态驱动模组的实施原理框图。

图2是本发明一个单色4×4动态驱动模组的实施原理框图。

图3是一个数据/电流转换驱动电路的原理图

图中1.发光二极管，2.数据/电流转换驱动电路，3.存储器，4.数据转换和发送电路，5.移位锁存电路，6.接口电路，7.译码及驱动电路

具体实施方式

在图1中，发光二极管可以是独立封装的器件，也可以是多个发光二极管芯片封装成一起的器件，可以是一种颜色的器件，也可以是多种颜色的器件。接口电路(6)负责对外部送来的显示信号进行缓冲驱动后送给内部电路，接口电路(6)可采用如74HC245，74HC244等数字电路器件来实现，移位锁存电路(5)对外部送来的串行数据进行移位，转换成并行数据，以控制每支发光二极管的发光状态，移位锁存电路(5)可采用具有移位锁存功能的逻辑电路实现，如74HC595等。移位锁存电路(5)的并行输出端送到数据/电流转换驱动电路(2)的输出允许端，用来控制每个数据/电流转换驱动电路(2)是否输出电流。

数据/电流转换驱动电路(2)是D/A转换器的一种，它将输入的数据转换成相应的电流，其输出允许端用来控制是否输出该电流。该电路可用普通的D/A转换电路来实现，也可采用分立器件来实现，也可根据其原理将多个数据/电流转换驱动电路集成到一个专用集成电路来实现。图3是一个简单的4位数据/电流转换驱动电路。在部分对亮度控制要求比较精确的场合，可以将数据/电流转换驱动器的位数提高到8位或12位。

存储器(3)中保存着每个发光二极管的亮度信息或每个发光二极管达到某个亮度等级所需要的电流数据或其他由发光二极管亮度特性转换而来的信息。

数据转换发送电路(4)用来读取存储器(3)中的发光二极管亮度特性信息，将其转换成电流控制数据信号，送给每个数据/电流转换驱动电路(2)。

存储器(3)可以采用普通的EPROM，EEPROM，FLASH器件实现，数据转换发送电路(4)可采用一个单片微控制器实现，也可采用普通的逻辑电路或可编程逻辑器件来实现。从成本的角度考虑，可以采用一片单片微控制器实现数据转换发送电路(4)，同时利用微控制器多余的程序存储空间作为存储器(3)，用来存放发光二极管亮度特性信息。微控制器可选用AT89C2051，PIC16C54等。

同时，数据转换发送电路和数据/电流转换驱动电路之间可采用串行接口以简化线路连接。

这样，当显示模组装配完成后，使用光学测量仪器对每个发光二极管的亮度/电流特性进行测量，并将其信息存储到存储器(3)中，也可以将某个特定亮度对应的电流信息存储到存储器(3)中以节省存储空间和简化数据转换发送电路(4)的逻辑复杂程度。

当模组在加电时，数据转换发送电路(4)将从存储器(3)读取相应的信息，发送给每个数据/电流转换驱动电路，同时，数据/电流转换驱动电路由外部接口通过接口电路和移位锁存电路控制每个发光二极管的通断，而导通时的电流由数据转换发送电路(4)精确地控制。

图2是一个1/4动态扫描模组的原理框图，和图1相比，增加了行译码驱动电路，同时，数据转换发送电路(4)要从输入接口电路获得当前显示的行的位置。

译码驱动电路(7)可以由译码逻辑电路和功率驱动管实现，如译码电路74HC138和达林顿管TIP127来实现。

当模组在加电时，数据转换发送电路(4)将从存储器(3)读取相应的信息，同时从输入接口电路获得当前显示的行的位置，从而决定发送个每个数据/电流转换驱动电路(2)的数据。同时，数据/电流转换驱动电路(2)的输出时能端由外部接口通过接口电路和移位锁存电路控制，从而控制每个发光二极管负极的通断，而导通时的电流由数据转换发送电路(4)精确地控制，译码驱动电路(7)决定哪一行的发光二极管被点亮。外部不断地通过接口电路变换行号，同时送来对应的列信号给移位锁存电路，利用人眼的视觉暂留特性，从而实现整个4×4模块的显示，数据转换发送电路(4)也根据行信息不停地变换相应的电流控制数据。

图3是一个数据/电流转换驱动电路的原理图，其中每个三极管具有同样的放大倍数，三极管的基级限流电阻呈倍数关系。输出电流的大小和输入的数据I0-I3的值基本成线性关系：Iout＝K(I0+2I1+4I2+8I3)，而OEN信号通过Q5的开关作用可以控制该电流是否驱动外部电路。I_OUT为电流输出端。当数据转换电路采用集成电路工艺实现时，可以利用驱动能力成倍数关系的三极管或MOS管来达到和图3同样的效果。

另外，如果需要实现灰度表现，可在移位锁存电路和数据/电流转换驱动电路的允许端之间加入脉宽调制电路(PWM)，由移位锁存电路多位输出通过脉宽调制电路控制一个数据/电流转换驱动电路。同时，显示模组的点阵排列可以根据实际需要确定，可以是8×8，也可以是16×8，颜色可以是单色、双色，也可以是三色。

Claims (1)

1.一种显示模组，内有印刷线路板、发光二极管、移位锁存电路及接口电路，其特征是，显示模组上装有驱动发光二极管的数据/电流转换驱动电路和存储有发光二极管特性信息的存储器以及从存储器读取信息转换成电流数据送给数据/电流转换驱动电路的数据转换发送电路。

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