CN208061580U - 一种led显示屏模组 - Google Patents

Abstract

一种LED显示屏模组，由镂空的显示PCB，内置驱动IC的LED发光器件，显示信号转换电路，电源接口和显示信号接口组成。内置驱动IC的LED发光器件由四支引脚的发光二极管支架，红色发光芯片、绿色发光芯片、蓝色发光芯片、LED显示驱动IC组成。由这种LED显示屏模组组成的LED显示屏具有轻薄、透光性好的优点。

Description

一种LED显示屏模组

技术领域

本实用新型属于显示屏技术领域，尤其涉及一种LED显示屏。

背景技术

随着时代的发展，社会的进步，各种广告显示牌在我们的生活中应用越来越广泛，其中LED显示广告牌使用愈来愈多。LED显示屏是由发光二极管阵列组成，通过控制每颗发光二极管的颜色来实现图像显示，它可以用来显示文字、图形、图像、视频等各种信息。

目前传统LED显示屏已经远远不能满足楼宇建筑广告展示的需要。目前市面上普通的箱体式LED显示屏的主要缺点有：1、重量太重，市面上普通的LED显示广告牌重量达到每平方米50-60公斤，安装复杂，需要预置钢结构，安装成本高；2、不通透，LED显示广告牌一般都是一个不透明的实体，对楼宇内部的通风采光会影响较大。

市面上已有的LED隔栅显示屏，可以克服传统LED箱体屏的重量较重，不通透的缺点。但是由于LED发光二极管的驱动电路体积较大而且驱动电路和LED发光器件之间连接线需要较多的布线空间，为了保证LED 隔栅显示屏的通透性，小间距的LED隔栅显示屏多采用多个PCB板平行放置的办法来获得通透率。多个PCB 板平行放置来实现的LED隔栅显示屏其通透性在观看角度与屏面不垂直时会变差,而且还存在生产工艺复杂，很难实现自动化生产的缺点。中国专利：申请号201420302093.9，公开了一种玻璃显示屏，其包括固定框架及多个PCB板，PCB板上设置多个LED灯珠，还包括多个PCB板固定柱，该多个PCB板固定柱平行间隔设置，并固定于固定框架上，该PCB板上设置有多个卡接结构，该PCB板固定柱上等间距设置多个定位结构，该多个卡接结构分别与PCB板固定柱上对应的定位结构相卡接。该实用新型虽然部分解决LED隔栅显示屏通透性的问题，但是还存在生产装配工艺复杂，带角度观看通透性不佳以及不够轻薄的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有LED显示屏的不足，提供一种结构简单，通透性更好，生产工艺简便的LED显示屏模组。

一种LED显示屏模组，由镂空的显示PCB、多颗内置驱动IC的LED发光器件、显示信号转换电路、电源接口和显示信号接口组成。

内置驱动IC的LED发光器件采用4只引脚封装，其中一只引脚用来连接电源正极，一只引脚用来连接电源负极，一只引脚用来输入控制信号，一只引脚用来输出控制信号，多颗内置驱动IC的LED发光器件的电源正极和负极分别互相并联，并和电源接口连接。每行的第一颗内置驱动IC的LED发光器件从显示信号转换电路获取显示控制信号，从信号输入引脚送入，经过内部IC处理后由信号输出引脚送入下一颗内置驱动 IC的LED发光器件的信号输入引脚。由于显示板上仅有电源正极，电源负极以及内置驱动IC的LED发光器件之间的一条级联信号线，布线数量极少，可以用很窄的PCB就可以实现，从而达到很好的通透效果。

显示信号转换电路将外部控制卡送来的常规显示控制信号转换为多路和内置驱动IC的LED发光器件匹配的控制信号，送给每一行的第一颗内置驱动IC的LED发光器件。显示信号转换电路可以放置在镂空显示 PCB的一侧，也可以单独装在一块PCB上，固定在镂空的显示PCB后方。为了增加透光效果，显示信号转换电路的PCB可以和镂空的显示PCB成垂直结构连接。在常规的LED显示屏模组中，驱动IC和LED发光器件需要比较多的连线，驱动IC一般采用的是16通道的芯片，16条列驱动线，加上显示数据、移位时钟、移位锁存以及显示允许等信号，20多条连线以及驱动IC本身，在线路板上放置驱动IC以及布线需要较大的空间，中国专利：申请号201420302093.9为了能够实现通透的效果，将发光器件和驱动IC组成的电路做成一块块条型PCB，这些条型PCB再通过多个PCB板固定柱进行间隔设置，和视线处于平行状态。而在本实用新型提供的解决方案中，除了正负电源线以外，内置驱动IC的LED发光器件之间只有一条信号线，也没有驱动IC占用线路板空间，所以可以采用一块完整的PCB，放置由内置驱动IC的LED发光器件组成的阵列，将信号和电源的布线集中到内置驱动IC的LED发光器件背后很小的一块区域，将没有布线的线路板区域铣成镂空状态，从而达到通透的效果。由于显示PCB是一块完整的PCB镂空而成，本身已经是一个整体的平板结构，因此不需要复杂的安装固定结构，只需要在显示PCB的周边固定几个安装柱用于显示模组的安装。

本实用新型的有益效果是,通过将驱动电路内置到发光器件内部，大大地简化显示板的布线，采用一块镂空的显示PCB替换了原来需要几块甚至几十块平行安装的显示PCB，简化了系统的结构，使得生产工艺更为简单。使用这种LED显示模组组装出来的屏体更为轻薄，透光性更好。

另外通过显示信号转换电路，将普通的LED控制信号转换为内置驱动IC的发光器件所需要的控制信号，解决了控制信号兼容性问题，更易于客户使用和维护。内置驱动IC的LED发光器件可以采用常规的自动贴片工艺安装到镂空PCB上，更容易实现标准化自动化生产。由于镂空的PCB厚度一般仅有1.6mm左右，因此，用户即使不从显示屏正面垂直方向观看，也一样能够达到很好的通透效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是LED显示模组的原理框图；

图2是LED显示模组的元件分布示意图；

图3是内置驱动IC的LED发光器件结构示意图；

图4是显示信号转换电路的结构框图；

图中1.镂空的显示PCB,2.内置驱动IC的LED发光器件,3.显示信号转换电路,4.显示信号接口,5.电源接口,201.发光二极管支架,202.红色发光芯片,203.绿色发光芯片,204.蓝色发光芯片,205.LED显示驱动 IC,301.数据移位写入单元,302.存储器读写控制单元,303.存储单元,304.数据读出显示单元。

具体实施方式

图1是本实用新型的一个典型实施例的原理框图，图中LED显示屏模组由多颗内置驱动IC的LED发光器件(2)、显示信号转换电路(3)、显示信号接口(4)、电源接口(5)组成，多颗内置驱动IC的LED发光器件 (2)安装在一块镂空的PCB上，显示信号转换电路(3)可以安装在镂空的PCB一边或后面。由于除了电源线和地线外，内置驱动IC的LED发光器件(2)之间仅需要一条级联信号线，所以镂空的PCB镂空的部分可以很多，从而达到很好的通透效果。

图2是本实用新型的一个典型实施例的元件分布示意图，图中，L1-L512共512颗内置驱动IC的LED发光器件(2)，组成一个64X8的显示阵列，安装在镂空的显示PCB(1)上，在镂空的显示PCB(1)的左侧，安装有显示信号转换电路(3)、显示信号接口(4)、电源接口(5)。显示信号转换电路(3)、显示信号接口(4)、电源接口(5)也可以单独放置在一个PCB上，装在镂空的显示PCB(1)的后方，以方便多个模组拼接。图2中，显示PCB(1)除了左右边缘、内置驱动IC的LED发光器件(2)组成的条形区域外，其余部分线路板均被铣成镂空状态。少量的安装固定柱可直接焊接在左右边缘及内置驱动IC的LED发光器件(2)背面。以水平点间距3.9mm,垂直间距7.8mm的透明显示屏模组为例，内置驱动IC的LED发光器件(2)的支架外形尺寸可以做到2.4mmX2.7mm，可以将内置驱动IC的LED发光器件(2)上下之间的部分线路板铣掉，铣出一条5.4mm宽度的镂空槽，从而达到通透的效果。

图3是内置驱动IC的LED发光器件(2)的结构示意图，它由四支引脚的发光二极管支架(201)、红色发光芯片(202)、绿色发光芯片(203)、蓝色发光芯片(204)、LED显示驱动IC(205)组成。红色发光芯片 (202)、绿色发光芯片(203)、蓝色发光芯片(204)的正极以及LED显示驱动IC(205)的电源端通过导线和发光二极管支架(201)的正电源引脚端连接。LED显示驱动IC(205)的电源负极和发光二极管支架(201)的负电源引脚端连接。LED显示驱动IC(205)的信号输入端和发光二极管支架(201)的信号输入引脚端相连，LED 显示驱动IC(205)的信号输出端和发光二极管支架(201)的信号输出引脚端相连。红色发光芯片(202)、绿色发光芯片(203)、蓝色发光芯片(204)的负极和LED显示驱动IC(205)上相应的电极相连。LED显示驱动 IC(205)可以采用普通的单引线输入单引线输出的点光源控制IC，也可以在其基础上,对灰度位数、功耗、信号协议等方面进行进一步优化。内置驱动IC的LED发光器件(2)内部的发光芯片、LED显示驱动IC(205) 和发光二极管支架(201)通过导电胶或导线连接好后，用环氧树脂或硅胶进行保护。

图4是显示信号转换电路(3)的结构框图，显示信号接口(4)送来移位时钟信号，移位锁存信号、红色、绿色、蓝色数据信号，显示信号转换电路(3)的数据移位写入单元(301)对输入信号进行移位锁存，按照一定顺序通过存储器读写控制单元(302)写入到内部的存储单元(303)，数据读出显示单元(304) 对存储单元(303)的内容进行读取，并按照LED显示驱动IC(5)需要的信号波形，送出多路显示控制信号。存储单元(303)为了方便读写控制，可以做成乒乓结构，内部分成两个缓冲区、一个用于写入、一个用于读出，在完成一帧内容后位置互换。每路显示控制信号控制一行内置驱动IC的LED发光器件(2)。显示信号转换电路(3)可以采用FPGA芯片来实现，也可以做成专用的ASIC芯片以降低成本和功耗。

电源接口(5)和外部的电源相连接，为LED显示模组提供直流电源。

上述实施例是本实用新型的典型实施例，在实际应用中，为了降低由于电源线上压降的影响，可以在 LED显示模组上加装DC-DC变换器，外部电源可提供较高的电压如48V或24V，通过LED显示模组上加装的 DC-DC变换电路为显示模组提供工作所需要的电压如5V或4.2V。另外，为了降低成本和缩小LED显示驱动IC (5)的尺寸，可以将LED显示驱动IC(5)的灰度表现位数降低直至1Bit，显示信号转换电路(3)通过多次送数结合点亮时间的权值来实现LED显示模组的灰度表现。另外，为了保护LED显示模组，可以在模组的前方或后方放置保护结构，保护结构可以是整块的透明材料如有机玻璃，也可以将保护材料镂空成和镂空的显示PCB(1)接近的形状，以实现通风和减轻重量。

Claims (3)

1.一种LED显示屏模组，包括显示PCB、显示器件、电源接口和显示信号接口，其特征是显示PCB是由一块完整的电路板镂空而成，显示器件为内置驱动IC的LED发光器件并在模组内设有显示信号转换电路。

2.根据权利要求1所述的一种LED显示屏模组，其特征是：内置驱动IC的LED发光器件由四支引脚的发光二极管支架、红色发光芯片、绿色发光芯片、蓝色发光芯片、LED显示驱动IC通过导线或导电胶连接并用环氧树脂或硅胶保护而成。

3.根据权利要求1所述的一种LED显示屏模组，其特征是：显示信号转换电路由移位写入单元、存储器读写控制单元、存储单元、数据读出显示单元组成。