CN105632399A - 一种消除led显示屏鬼影与毛毛虫现象的电路与方法 - Google Patents

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Abstract

一种消除LED显示屏鬼影与毛毛虫现象的电路与方法，本发明涉及LED驱动设计领域，其旨在解决现有技术存在系统时钟占用，所使用的寄生电容放电不完全，所使用的控制芯片数量多，打印电路板布线难度大，鬼影与毛毛虫现象解决不彻底，刷新频率受限且成本高昂等技术问题。该发明主要包括行驱动芯片放电单元、列驱动芯片充电单元和列驱动芯片放电单元，行驱动芯片放电单元与LED灯阳极端连接，列驱动芯片充电单元与列驱动芯片放电单元及LED灯阴极端连接；通过行驱动芯片与列驱动芯片配合，为LED灯两端充放电，以消除鬼影与毛毛虫现象，从而显著改善LED显示屏的显示质量。

Description

一种消除LED显示屏鬼影与毛毛虫现象的电路与方法
技术领域
本发明涉及LED驱动设计领域，具体涉及一种消除LED显示屏鬼影与毛毛虫现象的电路与方法。
背景技术
伴随全球化经济发展与环境保护的热议，LED以其高效、绿色环保的优点在信息显示领域备受关注。绿色LED显示屏在信息显示领域所占比重日益增大，在显示屏市场份额日益增多，离不开支持其飞速发展的LED显示屏驱动控制技术。由此，LED显示屏驱动芯片的优劣对整个LED显示屏的经济效益具有至关重要甚至决定性的作用。
同时，关于LED显示屏的诸多弊端也日益显现，其中，由于PCB板上的寄生电容和LED坏灯短路所造成的LED显示屏鬼影与毛毛虫现象，进一步造成LED显示质量下降，无疑是最让厂家与消费者头疼的（鬼影，系统在不同的时间，分别驱动扫描行线，在驱动下一行时，上一行出现暗亮的现象我们称之为“鬼影”；毛毛虫，在扫描屏中如果其中一颗灯击穿，在这颗灯所在列的其它灯始终处于高亮显示状态，该列LED灯组成亮度非均匀的非正常灯列，形似毛毛虫）。
现有的针对LED显示屏消除鬼影与毛毛虫现象的解决方案，大多是通过增加系统时钟控制的行线到地的电子开关，每次行刷新前后对寄生电容放电，以达到弱化或消除LED显示屏鬼影与毛毛虫现象。
增加额外的控制芯片不仅为LED显示屏的PCB板布线增加难度，同时占用系统时钟会制约LED显示屏的刷新周期，进而影响LED显示屏的显示质量。
发明内容
针对上述现有技术，本发明目的是提供一种消除LED显示屏鬼影与毛毛虫现象的电路与方法，其旨在解决现有技术存在系统时钟占用，所使用的寄生电容放电不完全，所使用的控制芯片数量多，打印电路板布线难度大，鬼影与毛毛虫现象解决不彻底，刷新频率受限且成本高昂等技术问题。此外，需要提出的是，通常泄放电荷的思路或常规想法是通过放电手段，本发明将提出通过充电手段与放电手段配合的技术方案达到极高的寄生电荷泄放速度。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种消除LED显示屏鬼影与毛毛虫现象的电路，包括LED灯，进一步包括行驱动芯片放电单元、列驱动芯片充电单元和列驱动芯片放电单元；所述行驱动芯片放电单元与所述LED灯阳极端连接，所述LED灯阴极端连接所述列驱动芯片充电单元与所述列驱动芯片放电单元；所述行驱动芯片放电单元，用于泄放所述LED灯阳极端的寄生电荷；所述列驱动芯片充电单元，用于将所述LED灯阴极端充电至高电位保证所述LED灯处于反偏状态；所述列驱动芯片放电单元，用于泄放所述LED灯阴极端的寄生电荷。
上述方案中，所述行驱动芯片放电单元包括行驱动放电信号、第一晶体管和第一电阻，所述行驱动放电信号输入至第一晶体管栅端，第一晶体管的源端与地连接，第一晶体管的漏端与第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端连接有行选择开关的一端和所述LED灯的阳极端；所述列驱动芯片充电单元包括列驱动充电信号、第二晶体管和第二电阻，所述列驱动充电信号输入至第二晶体管栅端，第二晶体管的源端与芯片低压电源连接，第二晶体管的漏端与第二电阻的一端连接，第二电阻的另一端连接有列驱动芯片放电单元、列恒流驱动开关的一端和所述LED灯的阴极端；所述列驱动芯片放电单元包括列驱动放电信号、第三晶体管和第三电阻，所述列驱动芯片放电信号输入至第三晶体管栅端，第三晶体管的源端与地连接，第三晶体管的漏端与第三电阻的一端连接，第三电阻的另一端连接有列驱动芯片充电单元、列恒流驱动开关的一端和LED灯的阴极端。
上述方案中，所述行驱动芯片放电单元分布于LED灯行驱动芯片中，行驱动芯片控制对应LED灯阳极端分布的行驱动芯片放电单元；所述列驱动芯片充电单元分布于LED恒流驱动芯片中；所述列驱动芯片放电单元分布于LED恒流驱动芯片中。所述LED灯行驱动芯片,能够是一行，或者是两行以上的LED灯行驱动芯片；所述LED恒流驱动芯片，能够是一列，或者是两列以上的LED恒流驱动芯片。
上述方案中，所述行驱动芯片放电单元通过与LED灯、列驱动芯片充电单元及列驱动芯片放电单元串联构成每一行LED灯的消鬼影电路；所述列驱动芯片通过并联构成每一列LED灯的消鬼影电路，通过行驱动芯片与列驱动芯片的串并联构成LED灯显示屏的消鬼影电路。
一种消除LED显示屏鬼影与毛毛虫现象的方法，步骤包括：在行扫描信号来临前，根据输入的优先有效行驱动放电信号，行驱动芯片放电单元泄放LED灯阳极端的寄生电荷；在行扫描信号来临前，根据与行驱动放电信号同步且有效的列驱动充电信号，列驱动芯片充电单元将LED灯阴极端充电至高电位保证LED灯处于反偏状态，以获得该行LED灯阳极端寄生电荷唯一泄放通道；在行扫描信号来临前，根据与列驱动充电信号相匹配且有效的列驱动放电信号，列驱动芯片放电单元再配合行线释放LED灯阴极端存在的寄生电荷；在行扫描信号来临时，将行驱动放电信号、列驱动充电信号和列驱动芯片放电信号均同步无效，LED灯进行正常发光；在行扫描信号来结束后，按序重复以上步骤，以不断地获得LED灯两端的零压降。
以现有技术相比，本发明的有益效果是：
令人瞩目地，本发明在快速泄放LED极端电荷过程中，引入LED二极管阴极端反偏充电的手段，在电路中创造出了更大的电荷电势差并获得了阳极端唯一的、更快速的泄放通道，再通过驱动信号的同步配合，对其阴极端寄生电荷完成泄放，显著提升了寄生电荷泄放的效率，质量和速度；
通过行驱动芯片与列驱动芯片配合，为LED灯两端充放电，以消除鬼影与毛毛虫现象，从而显著改善LED显示屏的显示质量。
附图说明
图1为本发明一种消除LED显示屏鬼影与毛毛虫现象的结构框图；
图2为本发明实施例中一种消除LED显示屏鬼影与毛毛虫现象的电路图；
图3为本发明实施例中LED显示屏整体驱动的结构框图；
其中，201为行驱动芯片放电单元，202为列驱动芯片充电单元，203为列驱动芯片放电单元，VDD为列驱动芯片低压电源，DCGH为行驱动放电信号，CGL为列驱动充电信号，DCGL为列驱动放电信号，MP0为行选择开关，MN0为列恒流驱动开关，LED1为第一LED灯，LED2为第二LED灯，R1为第一电阻，R2为第二电阻，R3为第三电阻，M1为第一晶体管，M2为第二晶体管，M3为第三晶体管。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
下面结合附图对本发明作进一步描述：
本发明针对现有LED显示屏消除鬼影与毛毛虫电路成本较高并且影响刷新周期的缺点，提出了一种行驱动芯片与列驱动芯片配合消除鬼影与毛毛虫现象的电路，如图1所示，包括行驱动芯片放电单元、列驱动芯片充电单元与列驱动芯片放电单元，所述行驱动芯片放电单元与LED灯阳极端连接，所述列驱动芯片充电单元与列驱动芯片放电单元及LED灯阴极端连接；所述行驱动芯片放电单元，用于泄放LED灯阳极端寄生电荷；所述列驱动芯片充电单元，用于将LED灯阴极端充电至较高电位保证LED二极管处于反偏状态；所述列驱动芯片放电单元，用于泄放LED灯阴极端寄生电荷。所述行驱动芯片放电单元包括行驱动放电信号、第一晶体管和第一电阻，所述行驱动放电信号与第一晶体管栅端连接，第一晶体管的源端与地连接，第一晶体管的漏端与第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端与行选择开关的一端及LED灯的阳极端连接；所述列驱动芯片充电单元包括列驱动充电信号、第二晶体管和第二电阻，所述列驱动充电信号与第二晶体管栅端连接，第二晶体管的源端与芯片低压电源连接，第二晶体管的漏端与第二电阻的一端连接，第二电阻的另一端与列驱动芯片放电单元、列恒流驱动开关的一端及LED灯的阴极端连接；所述列驱动芯片放电单元包括列驱动放电信号、第三晶体管和第三电阻，所述列驱动芯片放电信号与第三晶体管栅端连接，第三晶体管的源端与地连接，第三晶体管的漏端与第三电阻的一端连接，第三电阻的另一端与列驱动芯片充电单元、列恒流驱动开关的一端及LED灯的阴极端连接；所述行驱动芯片放电单元分布于每一行LED灯行驱动芯片中，行驱动芯片控制若干行LED灯的阳极端对应分布若干行驱动芯片放电单元；所述列驱动芯片充电单元分布于每一列LED恒流驱动芯片中，同样的，所述列驱动芯片放电单元分布于每一列LED恒流驱动芯片中。所述行驱动芯片放电单元通过与LED灯、列驱动芯片充电单元及列驱动芯片放电单元串联构成每一行LED灯的消鬼影电路，所述列驱动芯片通过并联构成每一列LED灯的消鬼影电路，通过行芯片与列芯片的串并联构成LED灯显示屏的消鬼影电路。
值得注意地是，现有技术没有提出通过配合的驱动信号，控制地并有序地快速泄放LED极端电荷从而获得LED二极管两端零压降以从本质上解决LED显示屏显示问题的技术方案。
实施例
本例中，一种行驱动芯片与列驱动芯片配合消除鬼影与毛毛虫现象的电路，如图2所示，驱动芯片放电单元201与LED灯阳极端连接，列驱动芯片充电单元202与列驱动芯片放电单元203及LED灯阴极端连接；具体的，行驱动芯片放电单元201包括行驱动放电信号DCGH、第一晶体管M1和第一电阻R1，所述行驱动放电信号DCGH与第一晶体管M1栅端连接，第一晶体管M1的源端与地连接，第一晶体管M1的漏端与第一电阻R1的一端连接，第一电阻R1的另一端与行选择开关MP0的一端及LED灯的阳极端连接；所述列驱动芯片充电单元202包括列驱动充电信号CGL、第二晶体管M2和第二电阻R2，所述列驱动充电信号CGL与第二晶体管M2栅端连接，第二晶体管M2的源端与芯片低压电源VDD连接，第二晶体管M2的漏端与第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的另一端与列驱动芯片放电单元203、列恒流驱动开关MN0的一端及LED灯的阴极端连接；所述列驱动芯片放电单元203包括列驱动放电信号DCGL、第三晶体管M3和第三电阻R3，所述列驱动芯片放电信号DCGL与第三晶体管M3栅端连接，第三晶体管M3的源端与地连接，第三晶体管M3的漏端与第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端与列驱动芯片充电单元202、列恒流驱动开关MN0的一端及LED灯的阴极端连接；所述行驱动芯片放电单元201分布于每一行LED灯行驱动芯片中，行驱动芯片控制若干行LED灯的阳极端对应分布若干行驱动芯片放电单元；所述列驱动芯片充电单元202分布于每一列LED恒流驱动芯片中，同样的，所述列驱动芯片放电单元203分布于每一列LED恒流驱动芯片中。所述行驱动芯片放电单元201通过与LED灯、列驱动芯片充电单元202及列驱动芯片放电单元203串联构成每一行LED灯的消鬼影电路，所述列驱动芯片通过并联构成每一列LED灯的消鬼影电路，通过行芯片与列芯片的串并联构成LED灯显示屏的消鬼影电路。
现有LED恒流驱动显示屏分为行驱动和列驱动，如图3所示，其中行驱动芯片与每一行LED灯的阳极端连接，列驱动芯片与每一列LED灯的阴极端连接，根据显示需要点亮行列交叉的任意一个LED灯。
同时由于LED二极管两端寄生电容残余电荷的影响，会使得LED显示屏在进行下一行的行扫描时，上一行LED灯寄生电容放电导致隐亮，即鬼影的产生。传统做法是将行线到地直接接一个电阻，在行扫描完成后由电阻对地进行寄生电容放电，但由此又为毛毛虫现象埋下隐患；若屏幕中某一个或几个LED灯由于某种原因发生损坏，则此LED灯有可能引起阴阳极短接，此时坏掉的LED灯可以被等效为电阻，由此凡是与此损坏LED灯同列的LED阴极均存在到地的通路，在行信号来临时无论列信号有无均会引起该列LED灯点亮，产生毛毛虫现象。
本发明通过为LED寄生电容两端充放电的有效配合，既可以有效消除鬼影，又可以避免毛毛虫现象的产生。首先是在行扫描信号来临前，DCGH优先有效以释放行线可能存在的寄生电荷，同时CGL有效对LED灯阴极进行充电以保证LED灯处于反偏，DCGL有效以配合行线释放LED灯阴极端存在的寄生电荷；行扫描信号来临时，DCGH、DCGL与CGL信号同时无效，此时LED灯正常显示。当行扫描结束时，重复以上过程，以保证LED灯两端压降为零。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还能够做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (5)

1.一种消除LED显示屏鬼影与毛毛虫现象的电路，包括LED灯，其特征在于，进一步包括行驱动芯片放电单元、列驱动芯片充电单元和列驱动芯片放电单元；所述行驱动芯片放电单元与所述LED灯阳极端连接，所述LED灯阴极端连接所述列驱动芯片充电单元与所述列驱动芯片放电单元；
所述行驱动芯片放电单元，用于泄放所述LED灯阳极端的寄生电荷；
所述列驱动芯片充电单元，用于将所述LED灯阴极端充电至高电位保证所述LED灯处于反偏状态；
所述列驱动芯片放电单元，用于泄放所述LED灯阴极端的寄生电荷。
2.根据权利要求1所述的一种消除LED显示屏鬼影与毛毛虫现象的电路，其特征在于，所述行驱动芯片放电单元包括行驱动放电信号、第一晶体管和第一电阻，所述行驱动放电信号输入至第一晶体管栅端，第一晶体管的源端与地连接，第一晶体管的漏端与第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端连接有行选择开关的一端和所述LED灯的阳极端；
所述列驱动芯片充电单元包括列驱动充电信号、第二晶体管和第二电阻，所述列驱动充电信号输入至第二晶体管栅端，第二晶体管的源端与芯片低压电源连接，第二晶体管的漏端与第二电阻的一端连接，第二电阻的另一端连接有列驱动芯片放电单元、列恒流驱动开关的一端和所述LED灯的阴极端；
所述列驱动芯片放电单元包括列驱动放电信号、第三晶体管和第三电阻，所述列驱动芯片放电信号输入至第三晶体管栅端，第三晶体管的源端与地连接，第三晶体管的漏端与第三电阻的一端连接，第三电阻的另一端连接有列驱动芯片充电单元、列恒流驱动开关的一端和LED灯的阴极端。
3.根据权利要求1所述的一种消除LED显示屏鬼影与毛毛虫现象的电路，其特征在于，所述行驱动芯片放电单元分布于LED灯行驱动芯片中，行驱动芯片控制对应LED灯阳极端分布的行驱动芯片放电单元；
所述列驱动芯片充电单元分布于LED恒流驱动芯片中；
所述列驱动芯片放电单元分布于LED恒流驱动芯片中。
4.根据权利要求3所述的一种消除LED显示屏鬼影与毛毛虫现象的电路，其特征在于，所述行驱动芯片放电单元通过与LED灯、列驱动芯片充电单元及列驱动芯片放电单元串联构成每一行LED灯的消鬼影电路；
所述列驱动芯片通过并联构成每一列LED灯的消鬼影电路，通过行驱动芯片与列驱动芯片的串并联构成LED灯显示屏的消鬼影电路。
5.一种消除LED显示屏鬼影与毛毛虫现象的方法，其特征在于，步骤包括：
在行扫描信号来临前，根据输入的优先有效行驱动放电信号，行驱动芯片放电单元泄放LED灯阳极端的寄生电荷；
在行扫描信号来临前，根据与行驱动放电信号同步且有效的列驱动充电信号，列驱动芯片充电单元将LED灯阴极端充电至高电位保证LED灯处于反偏状态，以获得该行LED灯阳极端寄生电荷唯一泄放通道；
在行扫描信号来临前，根据与列驱动充电信号相匹配且有效的列驱动放电信号，列驱动芯片放电单元再配合行线释放LED灯阴极端存在的寄生电荷；
在行扫描信号来临时，将行驱动放电信号、列驱动充电信号和列驱动芯片放电信号均同步无效，LED灯进行正常发光；
在行扫描信号来结束后，按序重复以上步骤，以不断地获得LED灯两端的零压降。
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