CN110534030A - Led像素、像素模块、显示模组及小间距led屏 - Google Patents

Led像素、像素模块、显示模组及小间距led屏 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种LED像素、像素模块、显示模组及小间距LED屏，在基于LED的亮暗实现LED像素的基础显示的情况下，通过信号发射单元对外发射待测信号，信号接收单元接收经反射的待测信号；在用户出现接近LED像素的动作时，信号接收单元接收的待测信号强度增大；即通过信号发射单元和信号接收单元的信号交互，提供了可判断用户与LED像素的相对关系的基础，进一步地，驱动电路还可根据信号接收单元的接收信号，调整驱动信号，以改变显示模组或小间距LED屏的显示内容；其中，信号接收单元的接收信号对应用户的交互操作，即驱动电路可根据用户的交互操作改变显示内容，在无需额外的红外触摸框的条件下实现显示模组或小间距LED屏与用户的人机交互。

Description

LED像素、像素模块、显示模组及小间距LED屏
技术领域
本发明涉及显示交互技术领域，特别是涉及一种LED像素、像素模块、显示模组及小间距LED屏。
背景技术
LED显示屏（LED display）由一个或多个LED（light emitting diode，发光二极管）像素模块构成，是用来显示文字、图像、视频、录像信号等各种信息的显示设备。其中，LED像素模块由多个LED像素构成。根据显示的色彩不同，每个LED像素可由一个LED或多个LED构成，每个LED构成一个子像素。以全彩LED显示屏为例，全彩LED显示屏中一个LED像素可包括红色LED、蓝色LED和绿色LED。
目前，随着LED显示屏的发展，LED显示屏逐渐被应用在各个领域。在LED显示屏的应用中往往需要解决人机交互的问题。以LED显示屏中的小间距LED屏为例，小间距LED屏被逐步应用在智能平板一体机上，智能平板一体机实现人机交互是通过触控的方式，即在小间距LED屏四边外框上增加红外触摸框，通过红外触摸框构成的红外线探测网来检测触控操作。
然而，由LED像素模块构成的LED显示屏的优点即是可实现自由拼接和自由尺寸拓展，固定的红外触摸框会限制LED显示屏的拓展。同时，红外触摸框的使用相当于为LED显示屏增加一个不窄的边框，会对LED显示屏的形态和外观造成影响。
发明内容
基于此，有必要针对固定的红外触摸框会限制LED显示屏的拓展，且影响LED显示屏的形态和外观的缺陷，提供一种LED像素、像素模块、显示模组及小间距LED屏。
本发明实施例提供一种LED像素：
一种LED像素，包括：
信号发射单元，用于对外发射待测信号；
信号接收单元，用于接收经反射的待测信号；以及，一个或多个LED。
上述LED像素，在基于LED的亮暗实现LED像素的基础显示的情况下，通过信号发射单元对外发射待测信号，信号接收单元接收经反射的待测信号。在用户出现接近LED像素的动作时，信号接收单元接收的待测信号强度增大。即通过信号发射单元和信号接收单元的信号交互，提供了可判断用户与LED像素的相对关系的基础，便于外部控制装置识别用户与LED像素的相对关系，包括触摸操作。基于此，无需额外的红外触摸框，也可检测相应的触摸操作。
在其中一个实施例中，信号发射单元包括红外线发射管，信号接收单元为红外线接收管。
在其中一个实施例中，红外线发射管包括贴片红外线发射管，红外线接收管包括贴片红外线接收管。
在其中一个实施例中，LED包括贴片LED。
本发明实施例还提供一种LED像素模块；
一种LED像素模块，包括呈阵列排布的多个上述任一实施例的的LED像素。
上述LED像素模块，在各LED像素显示相应内容的同时，通过LED像素信号发射单元对外发射待测信号，信号接收单元接收经反射的待测信号。在用户出现接近LED像素模块的动作时，信号接收单元接收的待测信号强度增大。即通过信号发射单元和信号接收单元的信号交互，提供了可判断用户与LED像素模块的相对关系的基础，便于外部控制装置识别用户与LED像素模块的相对关系，包括触摸操作。基于此，无需额外的红外触摸框，也可检测相应的触摸操作。
本发明实施例还提供一种显示模组：
一种显示模组，包括驱动电路以及一个或多个上述任一实施例的LED像素模块；
驱动电路用于分别向各LED输出驱动信号；
驱动电路还用于根据信号接收单元的接收信号，调整驱动信号；其中，接收信号为经反射的待测信号。
上述的显示模组，驱动电路分别向各LED输出驱动信号，以使各LED像素显示相应的内容。同时，驱动电路还可根据信号接收单元的接收信号，调整驱动信号，以改变显示模组的显示内容。其中，信号接收单元的接收信号对应用户的交互操作，即驱动电路可根据用户的交互操作改变显示内容，在无需额外的红外触摸框的条件下实现显示模组与用户的人机交互。
在其中一个实施例中，驱动电路用于在接收信号的强度大于等于第一预设信号强度且小于等于第二预设信号强度时，调整驱动信号，以使各LED的显示亮度均为预设亮度。
在其中一个实施例中，驱动电路用于在信号接收单元的接收信号的强度大于第二预设信号强度时，调整输出驱动信号，以使与信号接收单元对应的LED像素显示预设内容。
在其中一个实施例中，第一预设信号强度为50%的待测信号强度，第二预设信号强度为90%的待测信号强度。
本发明实施例还提供一种小间距LED屏：
一种小间距LED屏，包括上述任一实施例的显示模组以及用于固定显示模组的结构件；
显示模组中的像素点间距小于预设间距。
上述的小间距LED屏，驱动电路分别向各LED输出驱动信号，以使各LED像素显示相应的内容，完成小间距LED屏的屏幕显示。同时，驱动电路还可根据信号接收单元的接收信号，调整驱动信号，以改变小间距LED屏的显示内容。其中，信号接收单元的接收信号对应用户的交互操作，即驱动电路可根据用户的交互操作改变显示内容，在无需额外的红外触摸框的条件下实现小间距LED屏与用户的人机交互。
附图说明
图1为一实施方式的LED像素平面结构示意图；
图2为一实施方式的LED像素模块平面结构示意图；
图3为另一实施方式的LED像素模块平面结构示意图；
图4为一实施方式的显示模组剖面结构示意图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的目的、技术方案以及技术效果，以下结合附图和实施例对本发明进行进一步的讲解说明。同时声明，以下所描述的实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明；
本发明实施例提供了一种LED像素。
图1为一实施方式的LED像素平面结构示意图，如图1所示，一实施方式的LED像素包括：
信号发射单元100，用于对外发射待测信号；
信号接收单元101，用于接收经反射的待测信号；以及，一个或多个LED102。
图1以包含三个LED102的LED像素为例，其中三个LED102分别为红色LED（R）、绿色LED（G）和蓝色LED（B）。在接收到驱动信号时，LED像素中的RGB三色LED102分别处于点亮状态或暗状态，构成一个完整的LED像素显示。需要注意的是，本实施例为便于解释，以图1为例列举RGB三色LED102，不包括对本实施例的LED102的个数和类型的限定。在实现LED像素显示的条件下，本实施例的LED像素中可包括的其它组合形式的LED102。
在其中一个实施例中，如图1所示，在LED102实现LED像素的显示同时，LED像素还包括信号发射单元100和信号接收单元101。其中，信号接收单元101无法接收信号发射单元100向外直接发射的待测信号。在向外发射的待测信号遇到障碍发射后，信号接收单元101可接受到经发射的待测信号。作为一个较优的实施方式，信号发射单元100选用反射式光电传感器的发射器，信号接收单元101选用反射式光电传感器的接收器。其中，信号发射单元100发射的待测信号与传输距离呈负相关关系，信号接收单元101在接收到经反射的待测信号时，接收到的待测信号的强度低于原始待测信号的强度。
在其中一个实施例中，信号发射单元100包括红外线发射管，信号接收单元101为红外线接收管。
红外线发射管向外发射红外线信号，该红外线信号即为待测信号。在信号发射单元100前出现障碍物时，红外线信号经障碍物反射，被红外线接收管接收。其中，障碍物与LED像素的距离越近，红外线接收管接收到的红外线信号强度越强。
在其中一个实施例中，LED102可选用LED发光灯或贴片式LED。作为一个较优的实施方式，LED102选用贴片式LED，以便于降低LED像素所占用的体积，便于实现小型化。
在其中一个实施例中，红外线发射管包括贴片式红外发射管，红外线接收管包括贴片红外线接收管。
其中，选用贴片式红外发射管与贴片红外线接收管，可与贴片式LED配合，便于生产和小型化，便于降低各LED102间的点间距，提高工业上实现的可行性。
上述任一实施例的LED像素，在基于LED102的亮暗实现LED像素的基础显示的情况下，通过信号发射单元100对外发射待测信号，信号接收单元101接收经反射的待测信号。在用户出现接近LED像素的动作时，信号接收单元101接收的待测信号强度增大。即通过信号发射单元100和信号接收单元101的信号交互，提供了可判断用户与LED像素的相对关系的基础，便于外部控制装置识别用户与LED像素的相对关系，包括触摸操作。基于此，无需额外的红外触摸框，也可检测相应的触摸操作。
本发明实施例还提供了一种LED像素模块。
图2为一实施方式的LED像素模块平面结构示意图，如图2所示，一实施方式的LED像素模块包括呈阵列排布的多个上述任一实施例的LED像素200。
其中，图2以矩阵式LED像素200排列的LED像素模块为例进行解释，如图2所示，多个LED像素200呈矩阵式排列，多个LED像素200构成一行LED像素200，再由多行LED像素200构成一个LED像素模块。
图3为另一实施方式的LED像素模块平面结构示意图，如图3所示，在另一实施方式的LED像素模块中，各LED像素200呈点阵式排列。需要注意的是，图2与图3所示实施例仅为便于解释，LED像素模块上LED像素200的排列方式包括但不仅限于上述举例。
在其中一个实施例中，两相邻的LED像素200之间的间距小于预设间距。预设间距包括2.5mm或1.5mm等。作为一个较优的实施方式，预设间距为2.5mm。
上述任一实施例的LED像素模块，在各LED像素200显示相应内容的同时，通过LED像素200中的信号发射单元对外发射待测信号，信号接收单元接收经反射的待测信号。在用户出现接近LED像素模块的动作时，信号接收单元接收的待测信号强度增大。即通过信号发射单元和信号接收单元的信号交互，提供了可判断用户与LED像素模块的相对关系的基础，便于外部控制装置识别用户与LED像素模块的相对关系，包括触摸操作。基于此，无需额外的红外触摸框，也可检测相应的触摸操作。
本发明实施例还提供一种显示模组。
图4为一实施方式的显示模组剖面结构示意图，如图4所示，一实施方式的显示模组包括驱动电路300以及一个或多个上述任一实施例的LED像素模块301；
驱动电路300用于分别向各LED输出驱动信号；
其中，驱动电路300分别连接LED像素模块301中的各LED，输出对应的驱动信号至各LED，以使相应的LED处于点亮状态或暗状态，实现LED像素模块301的显示。作为一个较优的实施方式，驱动电路300通过PCB线路板分别连接各LED。
其中，驱动电路300由多个LED像素模块301组成时，可根据多个LED像素模块301的组合方式，实现不同的显示模组形态和尺寸。基于此，通过多个LED像素模块301的组合，提高显示模组的拓展性和灵活性。
驱动电路300还用于根据信号接收单元的接收信号，调整驱动信号；其中，接收信号为经反射的待测信号。
其中，驱动电路300分别连接各LED像素模块301中各LED像素的信号接收单元，根据信号接收单元的接收信号调整驱动信号，信号接收单元的接收信号即信号接收单元接收到的经反射的待测信号。作为一个较优的实施方式，驱动电路300通过PCB线路板分别连接各信号接收单元。
在其中一个实施例中，驱动电路300用于在接收信号的强度大于等于第一预设信号强度且小于等于第二预设信号强度时，调整驱动信号，以使各LED的显示亮度均为预设亮度。
其中，驱动电路300在接收到接收信号时，判断接收信号的强度，并根据接收信号的强度调整驱动信号。在其中一个实施例中，驱动电路300输出未被调整的驱动信号时，LED的显示亮度为正常亮度。其中，预设亮度低于正常亮度，即驱动电路300在接收到强度大于等于第一预设信号强度且小于等于第二预设信号强度的接收信号时，通过调整驱动信号，降低LED的显示亮度。在另一个实施例中，预设亮度大于正常亮度，即驱动电路300在接收到强度大于等于第一预设信号强度且小于等于第二预设信号强度的接收信号时，通过调整驱动信号，提高LED的显示亮度。
在其中一个实施例中，驱动电路300通过PCB线路板分别连接各信号发射单元和信号接收单元，根据信号发射单元的发射信号和信号接收单元的接收信号的比值判断接收信号的强度。
在其中一个实施例中，驱动电路300用于在信号接收单元的接收信号的强度大于第二预设信号强度时，调整输出驱动信号，以使与信号接收单元对应的LED像素显示预设内容。
为便于解释本实施例，以LED像素模块中包括信号接收单元A、信号接收单元B、信号接收单元C和信号接收单元D为例，设信号接收单元A和信号接收单元B的接收信号强度均大于第二预设信号强度，信号接收单元C和信号接收单元D的接收信号强度均小于第二预设信号强度。驱动电路300仅调整输出至信号接收单元A和信号接收单元B的驱动信号，以使信号接收单元A和信号接收单元B显示预设内容，而信号接收单元C和信号接收单元D的显示不受改变。
以下以一实际应用例来解释本实施例，LED像素模块中包括信号接收单元A、信号接收单元B、信号接收单元C和信号接收单元D为例，用户在与显示模组进行交互操作时，使用手指触摸显示模组，对应的触摸位置即为信号接收单元A和信号接收单元B所在的位置。此时用户的手指构成对信号发射单元发射的待测信号的障碍，待测信号经反射被信号接收单元接收。由于手指与信号接收单元A和信号接收单元B的距离很小，信号接收单元的接收信号的强度高，大于第二预设信号强度，驱动电路300仅调整输出至信号接收单元A和信号接收单元B的驱动信号，以使信号接收单元A和信号接收单元B显示笔迹内容，信号接收单元A和信号接收单元B的显示内容构成触摸笔迹，以实现用户与显示模组的触摸人机交互。
在其中一个实施例中，第一预设信号强度大于40%的待测信号强度且小于60%的待测信号强度，第二预设信号强度大于80%的待测信号强度且小于100%的待测信号强度。作为一个较优的实施方式，第一预设信号强度为50%的待测信号强度，第二预设信号强度为90%的待测信号强度。
在其中一个实施例中，显示模组中的像素点间距小于预设间距。作为一个较优的实施方式，预设间距为2.5mm。
上述任一实施例的显示模组，驱动电路300分别向各LED输出驱动信号，以使各LED像素显示相应的内容。同时，驱动电路300还可根据信号接收单元的接收信号，调整驱动信号，以改变显示模组的显示内容。其中，信号接收单元的接收信号对应用户的交互操作，即驱动电路300可根据用户的交互操作改变显示内容，在无需额外的红外触摸框的条件下实现显示模组与用户的人机交互。
本发明实施例还提供一种小间距LED屏，包括上述任一实施例的显示模组以及用于固定显示模组的结构件；
其中，结构件包括塑料套件或金属套件。作为一个较优的实施方式，结构件选用塑料套件，以降低小间距LED屏的生产成本。
显示模组中的像素点间距小于预设间距。
在其中一个实施例中，预设间距为2.5mm。通过像素点间距小于预设间距的显示模组构成的小间距LED屏，提高小间距LED屏单位面积内的LED像素数，提高小间距LED屏的分辨率。同时，在传统的可实现人机交互的小间距LED屏中，额外的红外触摸框是安装在小间距LED屏的边缘，即形成固定的边框。此时，小间距LED屏中显示模组的组合方式受到红外触摸框形态的限制，不便于改变小间距LED屏的形态和尺寸。在本实施例中，可通过显示模组内部的信号发射单元、信号接收单元和驱动电路实现人机交互，使得显示模组的组合不受外部附加装置限制，在提升小间距LED屏的显示品质的同时，无需额外的人机交互装置即可实现人机交互。
上述任一实施例的小间距LED屏，驱动电路分别向各LED输出驱动信号，以使各LED像素显示相应的内容，完成小间距LED屏的屏幕显示。同时，驱动电路还可根据信号接收单元的接收信号，调整驱动信号，以改变小间距LED屏的显示内容。其中，信号接收单元的接收信号对应用户的交互操作，即驱动电路可根据用户的交互操作改变显示内容，在无需额外的红外触摸框的条件下实现小间距LED屏与用户的人机交互。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种LED像素，其特征在于，包括：
信号发射单元，用于对外发射待测信号；
信号接收单元，用于接收经反射的所述待测信号；以及，一个或多个LED。
2.根据权利要求1所述的LED像素，其特征在于，所述信号发射单元包括红外线发射管，所述信号接收单元为红外线接收管。
3.根据权利要求2所述的LED像素，其特征在于，所述红外线发射管包括贴片红外线发射管，所述红外线接收管包括贴片红外线接收管。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的LED像素，其特征在于，所述LED包括贴片LED。
5.一种LED像素模块，其特征在于，包括呈阵列排布的多个如权利要求1至4任意一项所述的LED像素。
6.一种显示模组，其特征在于，包括驱动电路以及一个或多个如权利要求5所述的LED像素模块；
所述驱动电路用于分别向各所述LED输出驱动信号；
所述驱动电路还用于根据所述信号接收单元的接收信号，调整所述驱动信号；其中，所述接收信号为所述经反射的所述待测信号。
7.根据权利要求6所述的显示模组，其特征在于，所述驱动电路用于在所述接收信号的强度大于等于第一预设信号强度且小于等于第二预设信号强度时，调整所述驱动信号，以使各所述LED的显示亮度均为预设亮度。
8.根据权利要求6所述的显示模组，其特征在于，所述驱动电路用于在所述信号接收单元的接收信号的强度大于第二预设信号强度时，调整所述输出驱动信号，以使与所述信号接收单元对应的LED像素显示预设内容。
9.根据权利要求7或8所述的显示模组，其特征在于，所述第一预设信号强度为50%的待测信号强度，所述第二预设信号强度为90%的待测信号强度。
10.一种小间距LED屏，其特征在于，包括权利要求6所述的显示模组以及用于固定所述显示模组的结构件；
所述显示模组中的像素点间距小于预设间距。
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