CN2786743Y - 一种改进的数码显示屏模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的数码显示屏模块是由数码显示屏驱动芯片和数码显示屏组成，其特征在于：数码显示屏模块是将数码显示屏驱动芯片通过直接邦定(bonding)在数码显示屏内部PCB板上和专用信号接口。本实用新型的数码显示屏模块结构简单，解决了芯片体积大和发热过大的问题，减少PCB板，减少人工或者机器焊接芯片和数码显示屏管脚的工序，装配简单，提高产能，节省采购和运输环节，降低能耗和污染。
Description
技术领域
本实用新型是属于一种显示屏，具体地说是涉及一种改进的数码显示屏模块。
技术背景
目前数码显示屏因为其价格低，加工简单，产品寿命长，功耗低，发热量低等优点，已经得到越来越广泛的应用。应用领域包括，DVD/VCD机面板的显示模块，卫星电视接收机显示模块，消费类电子产品、绿色小家电产品的显示模块部分等。目前市场数码显示屏单元产品的技术特征：要让数码显示屏正常工作，目前采用的方式为数码显示屏驱动芯片+PCB板+数码显示屏的结构，即将数码显示屏驱动芯片和数码显示屏通过贴片和直插的方式放在PCB板上的相应位置，然后通过各种焊接方式(如人工焊接或者波峰焊接)将数码显示屏驱动芯片、PCB板和数码显示屏焊接为一个数码显示屏模块，然后再从PCB板上的数码显示屏驱动芯片引出信号输入线，连接到外部CPU或者中央控制单元的显示数据输出端口，以便接收显示数据信号，在数码显示屏上显示。目前市场上使用的普通数码显示屏由金属插针引脚、PCB板、LED灯管芯(邦定[Bonding]在数码显示屏内部PCB板上)、面板组成，面板上显示内容由字符和图案组成，字符和图案的显示与否由数码显示屏内部的LED灯管芯的发光和不发光来决定。数码显示屏的信号输入是由若干金属插针引入，这些金属插针与内部的LED灯管芯的正极或者负极相连接。
上面目前市场上使用的普通数码显示屏显示单元产品有以下缺点：
1、成本高，数码显示屏驱动芯片、PCB板和数码显示屏是分别采购，制造；
2、加工环节多，工艺复杂，需要人工或机器装配和焊接芯片和数码显示屏管脚；
3、体积大，导致使用的PCB原材料较多；
4、维修不方便，芯片或数码显示屏损坏时需要到不同的供应商处维修。
发明内容
本实用新型是提供一种体积小、减少中间环节的PCB板，数码显示屏驱动芯片和数码显示屏实现一体化结构的数码显示屏模块。
本实用新型的数码显示屏模块是将数码显示屏驱动芯片通过直接邦定(bonding)在数码显示屏内部PCB板上，数码显示屏模块通过专用信号接口与外部CPU或中央控制单元的显示数据输出端口连接，专用信号接口是由十一个信号管脚组成。数码显示屏驱动芯片是自主设计的高性能数码显示屏驱动芯片，其采用200mm晶圆的0.6um工艺设计制造，与目前市场上采用的150mm晶圆0.8um工艺设计制造的其他类似驱动芯片产品相比，功率消耗降低50-80％，芯片工作时的发热量大大降低，高性能数码显示屏驱动芯片还具有较强的驱动能力，驱动电流能够达到150mA以上，芯片对数码显示屏的驱动电流上有较大的余量，可以确保数码显示屏显示高速和高动态图形时，驱动芯片稳定工作，提供对数码显示屏足够的驱动电流和低的发热量。芯片面积减小50-80％，芯片体积和面积都做到同类芯片的最小，可以确保将芯片直接邦定(bonding)在数码显示屏内部PCB板上使用，不会修改或增加原有数码显示屏大小和原有数码显示屏内部PCB板的面积。
本实用新型的数码显示屏模块结构简单，解决了芯片体积大和发热过大的问题，减少PCB板，减少人工或者机器装配和焊接芯片、数码显示屏管脚的工序，装配简单，提高产能，节省采购和运输环节，降低能耗和污染。自主设计的高性能数码显示屏驱动芯片针对目前数码显示屏应用市场要求做了设计上的优化，在多个领域的应用兼容性良好，可以确保将芯片直接邦定(bonding)在数码显示屏内部PCB板上使用、形成标准的模块化产品后，在多个应用领域的正常使用。
附图说明
图1是数码显示屏模块的线路图；
图2是数码显示屏内部PCB板芯片邦定(bonding)面的印刷板图；
图3是键盘扫描和显示时序图；
图4是串行数据/指令输入的时序图；
图5是串行数据输出的时序图：
图6是显示存储器RAM的内容按地址递增进行更改方式的时序图；
图7是显示存储器RAM的内容按指定地址进行更改方式的时序图。
具体实施方式：
数码显示屏模块是将数码显示屏驱动芯片(1)通过直接邦定(bonding)在数码显示屏(2)内部的PCB板(4)上。数码显示屏模块通过专用信号接口与外部CPU或中央控制单元连接，专用信号接口是由十一个信号管脚(3)组成。
专用信号接口管脚定义：
a.K1，K2....KX键盘信号脚输入脚，输入该引脚的数据在显示周期结束后被锁存；
KS1，KS2.....KSY：键盘信号脚输出脚，与段信号复用。
由KX和KSY可以组成一个XxY的键盘矩阵。如可以根据使用需要组成2X3(K1，K2和KS1，KS2，KS3五个管脚)个按键的一个键盘矩阵。
b.DIN：串行数据信号输入脚(可与DOUT信号脚复用)，在移位时钟的上升沿输入串行数据。
c.DOUT：串行数据信号输出脚(可与DIN信号脚复用)，在移位时钟的下降沿输出串行数据。
d.CLK：时钟信号输入脚，在上升沿读取串行数据，在下降沿输出数据。
e.STB：片选信号输入脚，STB由高变为低后的第一个字节作为指令，当处理指令时，当前其它处理被终止。由于某种原因STB为高同时数据或指令正在传输时，串行通信被初始化，这时正在传输的数据/指令被认为是无效的。当STB为高时，CLK被忽略。
f.OSC：芯片内部振荡器频率控制输入脚，通过外接一个电阻，来决定芯片内部振荡器频率，即通过调整电阻值的大小来调整芯片内部振荡器频率的高低。也可将此外接电阻直接焊接在数码显示屏内部PCB板的背面，此时可省略OSC输入脚。
g.VCC：电源正极输入脚。
h.GND：电源地输入脚。
1.改进的数码显示屏模块LED管显示和键盘扫描工作方式：
如图3所示：
其中DIG表示显示存储器RAM的内容。
GR1-GRn信号表示输出信号，该信号是周期性产生的
DIGI-DIGn信号表示在相对应的GR信号有效周期里，输出相对应的SGI-SGn
SGI-SGn信号表示段输出信号，该信号是由显示存储器内容决定的。
显示存储器的每一行对应一个位输出信号GR(1-n)，显示存储器的每一列对应一个段信号SG(1-m)，其中m表示硬件支持段信号输出的最大个数，n表示硬件支持位输出信号的最大个数。
通过串行接口将要显示的数据写入显示存储器后，启动显示功能。硬件会自动周期性的产生位输出信号GR(1-n)，产生位输出信号GR(1-n)的周期为(nx500)us(其中n表示硬件支持位输出信号的最大个数)。位输出信号GR(1-n)的有效脉宽为(500x(X/16))us，其中X的值由命令4的最低3位决定：000至111分别代表1、2、4、10、11、12、13、14；
显示存储器的结构参照表1所示，其中显示存储器的每一行对应一个位输出信号GR(1-n)，显示存储器的每一列对应一个段信号SG(1-m)(其中m表示硬件支持段信号输出的最大个数)。
在表1中只例举了m为12，n为7。
SG1 SG4 SG5 SG8 SG9 SG12
GR1GR2GR3GR4GR5GR6GR7
| 00HL | 00HU | 01HL |
| 02HL | 02HU | 03HL |
| 04HL | 04HU | 05HL |
| 06HL | 06HU | 07HL |
| 08HL | 08HU | 09HL |
| 0aHL | 0aHU | 0bHL |
| 0cHL | 0cHU | 0dHL |
表1
表格中的HL表示显示存储器相应地址位的最低4位(位0-位3)
HU表示显示存储器相应地址位的最高4位(位4-位7)
位0 位3 位4 位7
| xxHL | xxHU |
低4位 高4位
显示过程的顺序如下：
位输出信号GR1有效时，输出显示存储器的第一行数据为段信号SG(1-m)
位输出信号GR2有效时，输出显示存储器的第二行数据为段信号SG(1-m)
位输出信号GR3有效时，输出显示存储器的第三行数据为段信号SG(1-m)
位输出信号GRn有效时，输出显示存储器的第n行数据为段信号SG(1-m)
在显示存储器最后一行段信号SG(1-m)输出后，进行键盘扫描，将键盘扫描到的数据存入扫描寄存器中，外部CPU或中央控制单元通过专用信号接口对扫描寄存器进行读操作，将扫描到的数据读走。在键盘扫描周期结束后，位输出信号GR(1-n)有效，这样循环的产生位输出信号GR(1-n)和进行键盘扫描。
2、改进的数码显示屏模块专用信号接口工作时序图
如图4、图5、图6、图7：
其中图6中的：
命令1：表示显示模式设备命令
命令2：表示数据设置命令
命令3：表示地址设置命令
数据1到数据n：表示所要求显示的数据
命令4：表示显示控制命令
其中图7中的：
命令2：表示数据设置命令
命令3：表示地址设置命令
数据：表示所要求显示的数据。
a.串行数据/指令输入的时序：STB为低电平时，DIN在CLK的上升沿依次输入位0至位7；
b.串行数据输出的时序：STB为低电平时，DOUT在CLK的下降沿依次输出位0至位7；
c.显示存储器RAM的内容按地址递增进行更改方式的时序：STB由高变低，DIN输入数据设置命令STB由低变高再由高变低，DIN输入地址设置命令，随后输入要输入的数据；STB由低变高再由高变低，DIN输入显示模式设置命令；STB由低变高再由高变低，DIN输入显示控制命令；
d.显示存储器RAM的内容按指定地址进行更改方式的时序：STB由高变低，DIN输入数据设置命令；STB由低变高再由高变低，DIN输入地址设置命令，随后输入要显示的数据；重复前一步，即继续在STB由低变高再由高变低后，DIN输入地址设置命令及输入要显示的数据。
Claims (3)
1、一种数码显示屏模块，是由数码显示屏驱动芯片和数码显示屏组成，其特征在于：所述数码显示屏模块是将数码显示屏驱动芯片直接邦定在数码显示屏内部PCB板上。
2、根据权利要求1所述的数码显示屏模块，其特征在于：数码显示屏模块通过专用信号接口与外部CPU或中央控制单元连接。
3、根据权利要求2所述的数码显示屏模块，其特征在于：
所述专用信号接口之接口管脚为：
a.在每一显示周期结束后需锁存其数据之键扫描输入信号管脚K1，K2....KX，
与段信号复用的键盘信号输出信号管脚KS1，KS2......KSY；
由KX和KSY组成一个X×Y的键盘矩阵；
b.向数码显示屏模块串行输入、或与数码显示屏模块的串行输出管脚DOUT复用且可在移位时钟管脚CLK的上升沿或下降沿采样其管脚数据之串行输入管脚DIN；
c.由数码显示屏模块串行输出、或与数码显示屏模块的串行输入管脚DIN复用且可在移位时钟管脚CLK的下降沿或上升沿向该管脚串行输出数据之串行输出管脚DOUT；
d.向数码显示屏模块输入、可在该管脚的上升沿或下降沿读取串行输入管脚DIN的信号、或在该管脚的下降沿或上升沿向串行输出管脚DOUT输出数据之时钟管脚CLK；
e.向数码显示屏模块输入、可在低电平有效或高电平有效且在该信号由高变低或由低变高后串行输入管脚DIN上传输的第一个字节作为数码显示屏模块指令且当该信号变为无效时其串行输入管脚DIN信号、串行输出管脚DOUT信号和串行接口时钟管脚CLK信号就被认为无效之片选信号管脚STB；
f.对数码显示屏模块内部进行频率调节的振荡器频率控制输入管脚OSC；
g.数码显示屏模块的电源正极输入管脚VCC；
h.数码显示屏模块的电源地输入管脚GND。
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| CN 200420103032 CN2786743Y (zh) | 2004-12-24 | 2004-12-24 | 一种改进的数码显示屏模块 |
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|---|---|---|---|---|
| CN104680964A (zh) * | 2013-11-26 | 2015-06-03 | 美的集团股份有限公司 | 一种洗碗机及其led数码管显示驱动电路和方法 |
| CN110113055A (zh) * | 2019-04-18 | 2019-08-09 | 南京矽力杰半导体技术有限公司 | 管脚复用芯片 |
| CN110176201A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-08-27 | 福建船政交通职业学院 | 一种显示及按键扫描的时序控制方法及装置 |
| CN112820235A (zh) * | 2019-10-29 | 2021-05-18 | 无锡飞翎电子有限公司 | 电器、显示屏的驱动装置和驱动系统 |
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- 2004-12-24 CN CN 200420103032 patent/CN2786743Y/zh not_active Expired - Fee Related
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