CN107068039A - Led单像素真彩色显示器件及led显示条 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种LED单像素真彩色显示器件及使用该器件构成的LED显示条，该显示器件包括基板、若干引脚以及驱动电路，基板正面上设置有一个红光LED、一个绿光LED以及一个蓝光LED；该显示器件的驱动电路分别与若干引脚连接，包括有依次连接的数据接收器、显示数据存储器以及LED电流控制器，LED电流控制器用于输出红光控制信号、绿光控制信号及蓝光控制信号对红光LED、绿光LED以及蓝光LED进行发光驱动。本发明技术方案通过采用在显示器件上集成驱动电路，单颗显示器件就能独立进行实现真彩色单像素显示，使得用户使用若干颗显示器件制作LED显示屏时，所需的外部电路简单化，只需要加上用于数据传输的芯片即可做成LED真彩显示大屏，从而降低大尺寸LED显示屏的系统成本。

Description

LED单像素真彩色显示器件及LED显示条
技术领域
本发明涉及LED大屏显示领域，特别涉及一种LED单像素真彩色显示器件及LED显示条。
背景技术
目前的LED彩色显示屏已遍布视频广告和城市宣传领域，甚至有进入家庭的趋向，但目前的LED显示屏生产制造成本非常高，功耗高发热量大，容易出故障，维修困难。通常一个显示工程基本都在百万级的造价，主要是它的显示驱动系统过于复杂。硬件驱动线路器件数量多成本很高，软件开发难度也相对较高造成的。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种LED单像素真彩色显示器件及LED显示条。
为实现上述目的，本发明提出的一种LED单像素真彩色显示器件，包括：
基板，所述基板正面上设置有一个红光LED、一个绿光LED以及一个蓝光LED；
若干引脚，所述若干引脚包括一电源引脚、一地线引脚、一数据+引脚、一数据-引脚、一时钟+引脚、一时钟-引脚、一锁存信号输入引脚、一锁存信号输出引脚；
驱动电路，所述驱动电路设置在所述基板的背面上，分别与所述若干引脚连接，包括有依次连接的数据接收器、显示数据存储器以及LED电流控制器，所述数据接收器用于接收所述数据+引脚、时钟+引脚以及锁存信号输入引脚所输入的显示数据；所述显示数据存储器用于存储所述显示数据；所述LED电流控制器用于根据时钟数据将所述显示数据存储器所存储的显示数据分别输出红光控制信号、绿光控制信号及蓝光控制信号对所述红光LED、绿光LED以及蓝光LED进行发光驱动。
优选地，所述若干引脚还包括有复位引脚，用于对所述显示数据存储器内所存储的数据进行清除，并使所述显示器件处于初始状态。
优选地，所述地线引脚与所述基板背面覆盖所述驱动电路的散热片连接，所述散热片用于对驱动电路进行散热以及接地连接。
优选地，所述驱动电路还包括有效验模块，用于在确定所述数据接收器所接收到的数据或信号合法时控制所述显示数据存储器发送所述显示数据。
本发明还提出了一种LED显示条，用于制造LED显示屏，包括条状PCB板以及若干个如上所述的LED单像素真彩色显示器件；所述若干显示器件10间隔相等的安装在所述条状PCB板上，一个LED显示器件的锁存信号输出引脚与相邻的下一个LED显示器件的锁存信号输入引脚相连，该下一个LED显示器件的锁存信号输出引脚又与相邻的另一个LED显示器件的锁存信号输入引脚相连，以此类推；所述若干显示器件的其他引脚分别对应并联连接。
优选地，所述条状PCB板为柔性板制成。
本发明技术方案通过采用在显示器件(显示像素点)上集成驱动电路，单颗显示器件就能独立进行实现真彩色单像素显示，使得用户使用若干颗显示器件制作LED显示屏时，所需的外部电路简单化(简略了外部驱动电路)，只需要加上用于数据传输的芯片即可做成LED真彩显示大屏，从而降低大尺寸LED显示屏的系统成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明LED单像素真彩色显示器件的正面示意图；
图2为本发明LED单像素真彩色显示器件的背面示意图；
图3为本发明LED单像素真彩色显示器件内驱动电路的原理框图；
图4为本发明LED单像素真彩色显示器件的显示数据传输时序图；
图5为本发明LED显示条的结构示意图；
图6为本发明数据转发芯片内转发驱动电路的原理框图；
图7为本发明LED显示条制成的LED显示屏的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”“轴向”、“周向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面参照附图详细描述本发明实施例的LED单像素真彩色显示器件以及LED显示条。
如图1至图4所示，根据本发明实施例的LED单像素真彩色显示器件10，包括基板11、若干引脚以及驱动电路12，所述基板11正面上设置有一个红光LED、一个绿光LED以及一个蓝光LED；基板11通常设置成正方形，当然也可以设置成长方形、圆形或其他非常规形状。
所述若干引脚设置在基板11的背面上，包括一电源引脚5、一地线引脚9、一数据+引脚1、一数据-引脚2、一时钟+引脚3、一时钟-引脚4、一锁存信号输入引脚6、一锁存信号输出引脚7以及一复位引脚8。
如图2和图3所示，所述驱动电路12设置在所述基板11的背面上，分别与所述若干引脚对应连接，通过电源引脚5实现电源的接入，从而为驱动电路12以及基板11正面的三个LED提供电源；具体的，驱动电路12包括有依次连接的数据接收器121、显示数据存储器122以及LED电流控制器123。
所述数据接收器121分别与数据+引脚1、时钟+引脚3、锁存信号输入引脚6连接，用于接收引脚所输入的显示数据、时钟数据以及锁存数据；并将所述显示数据和锁存数据中与显示器件10相对应的数据发送至所述显示数据存储器122进行存储；所述LED电流控制器123用于根据所述时钟数据将所述显示数据存储器122所存储的显示数据分别输出红光控制信号、绿光控制信号及蓝光控制信号对所述红光LED、绿光LED以及蓝光LED进行发光驱动。
根据本发明的LED单像素真彩色显示器件10，单颗显示器件10就能进行实现真彩色单像素显示，使得用户使用若干颗本发明的显示器件10制作LED显示屏时，所需的外部电路简单化(简略了外部驱动电路)，只需要加上用于数据传输的芯片即可做成LED真彩显示大屏，从而降低大尺寸LED显示屏的系统成本。
其中，所述复位引脚8用于对所述显示数据存储器122内所存储的数据进行清除，并使所述显示器件处于初始状态；而所述地线引脚9与所述基板11背面覆盖所述驱动电路12的散热片13连接，所述散热片13用于对驱动电路12进行散热以及接地连接。
进一步地，所述驱动电路12还包括有效验模块124，用于在确定所述数据接收器121所接收到的数据或信号合法时控制所述显示数据存储器122发送所述显示数据，以使LED电流控制器驱动RGB三色LED对应发光。
需要说明的是，相邻两显示器件10之间通过传递模式的锁存线串联，以减少总线数量，如图4所示，为本发明显示器件10的显示数据传输时序图，在通信一组数据完成后接收芯片端会产生一组应答数据进行回应，以告诉发送芯片端目前接收芯片端所接收数据的状况和当前工作状态。
如图5所示，本发明还提出一种LED显示条100，该LED显示条100包括条状PCB板和若干个如上所述的LED单像素真彩色显示器件10，该显示器件10的具体结构参照上述实施例，由于本LED显示条100采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，所述若干显示器件10间隔相等的安装在所述条状PCB板上，一个LED显示器件的锁存信号输出引脚7与相邻的下一个LED显示器件的锁存信号输入引脚6相连，该下一个LED显示器件的锁存信号输出引脚6又与相邻的另一个LED显示器件的锁存信号输入引脚6相连，以此类推，所述若干显示器件10的其他引脚分别对应并联连接。
在具体使用时，根据所需要制作的LED显示屏的长度截取对应长度的若干LED显示条100，并将若干LED显示条100相互平行并排的安装在显示屏基板上，并使整个显示屏基板上的所有显示器件10按矩形阵列形式排列，并在若干LED显示条100的相同一端上分别设置有一颗数据转发芯片20。
如图6所示，所述数据转发芯片20包括有转发驱动电路21，所述数据转发芯片20的相对两侧分别设置有与所述转发驱动电路21连接的一地线引脚、一数据+引脚、一数据-引脚、一时钟+引脚、一时钟-引脚、一锁存信号输入引脚以及一锁存信号输出引脚，远离所述LED显示器件10的一侧还设有一电源引脚；所述转发驱动电路21包括有依次连接的数据接收器211、行列显示数据存储器212、行列数据转发驱动器213、行列数据转发控制器214、时钟信号补偿放大器215。
在对应每一所述数据转发芯片20的LED显示条100的多个LED显示器件10中，最靠近所述数据转发芯片20的LED显示器件的锁存信号输入引脚6与该数据转发芯片20的锁存信号输出引脚相连，最远离该数据转发芯片20的LED显示器件的锁存信号输出引脚7与该数据转发芯片20的锁存信号输入引脚相连；而所述多个LED显示器件10中的其他引脚分别并联在该数据转发芯片20左侧的对应引脚上。
最后将若干LED显示条所连接的所有数据转发芯片以图7中串并联的方式与一控制芯片30连接。这样，控制芯片30将接收到的HDMI数据转换成显示数据，然后按行或按列的将显示数据分配给各LED显示条100端部上的数据转发芯片上，再由数据转发芯片将其接收到的显示数据转发至与其连接的若干显示器件10上，就可以使整张LED显示屏上的每一个显示单元获取各自的显示数据，产生整张屏的协同显示效果。
如此，采用本发明的LED显示条100来制作LED显示屏时，大大的优化简略了LED显示屏的外部驱动电路，从而降低了大尺寸LED显示屏的系统成本，并且利用本发明LED显示条100的结构，可根据所需制作LED显示屏的大小来对应截取LED显示条100的长度，简化了生产步骤，大大提高了生产的效率。
进一步地，所述条状PCB板可采用柔性板制成。这样，就可形成柔性的LED显示条100，并将柔性的LED显示条100安装在柔性的显示屏基板上时，就能够轻松实现大尺寸的柔性LED显示屏。
更进一步地，为提高安装的方便性，所述显示器件10距离所述条状PCB板宽度方向的边缘等于相邻两显示器件10间隔距离的一半。这样，在将LED显示条100安装在显示屏基板上时，即可快速的将若干LED显示条100相互紧密的贴合安装，并且安装后的LED显示屏上所有显示器件10按照间距相等、矩形阵列的形式排列。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种LED单像素真彩色显示器件，其特征在于，包括：
基板，所述基板正面上设置有一个红光LED、一个绿光LED以及一个蓝光LED；
若干引脚，所述若干引脚包括一电源引脚、一地线引脚、一数据+引脚、一数据-引脚、一时钟+引脚、一时钟-引脚、一锁存信号输入引脚、一锁存信号输出引脚；
驱动电路，所述驱动电路设置在所述基板的背面上，分别与所述若干引脚连接，包括有依次连接的数据接收器、显示数据存储器以及LED电流控制器，所述数据接收器用于接收所述数据+引脚、时钟+引脚以及锁存信号输入引脚所输入的显示数据；所述显示数据存储器用于存储所述显示数据；所述LED电流控制器用于根据时钟数据将所述显示数据存储器所存储的显示数据分别输出红光控制信号、绿光控制信号及蓝光控制信号对所述红光LED、绿光LED以及蓝光LED进行发光驱动。
2.如权利要求1所述的LED单像素真彩色显示器件，其特征在于，所述若干引脚还包括有复位引脚，用于对所述显示数据存储器内所存储的数据进行清除，并使所述显示器件处于初始状态。
3.如权利要求1所述的LED单像素真彩色显示器件，其特征在于，所述地线引脚与所述基板背面覆盖所述驱动电路的散热片连接，所述散热片用于对驱动电路进行散热以及接地连接。
4.如权利要求1至3任一所述的LED单像素真彩色显示器件，其特征在于，所述驱动电路还包括有效验模块，用于在确定所述数据接收器所接收到的数据或信号合法时控制所述显示数据存储器发送所述显示数据。
5.一种LED显示条，用于制造LED显示屏，其特征在于，包括条状PCB板以及若干个如权利要求1至4所述的LED单像素真彩色显示器件；所述若干显示器件10间隔相等的安装在所述条状PCB板上，一个LED显示器件的锁存信号输出引脚与相邻的下一个LED显示器件的锁存信号输入引脚相连，该下一个LED显示器件的锁存信号输出引脚又与相邻的另一个LED显示器件的锁存信号输入引脚相连，以此类推；所述若干显示器件的其他引脚分别对应并联连接。
6.如权利要求5所述的LED显示条，其特征在于，所述条状PCB板为柔性板制成。
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