專利名稱：一種集成顯示控制裝置的led發(fā)光元件的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于LED照明裝置技術領域，特別涉及一種集成顯示控制裝置的 LED發(fā)光元件。
技術背景隨著LED的廣泛使用，采用LED發(fā)射三原色以按照像素形成圖像的LED顯示 裝置已經(jīng)被大量制造，并用于運動場、建筑物側面、火車站內(nèi)的信息顯示板或廣 告板上。目前，幾乎所有的LED屏都是采用脈寬調制來控制亮度等級的。用脈寬調制 方法來實現(xiàn)亮度控制，也就是周期性改變光脈沖寬度(即占空比)，只要這個重 復點亮的周期足夠短，人眼是感覺不到發(fā)光像素在抖動。但是，在實際使用脈沖寬度調制方法控制LED發(fā)光的過程中，會出現(xiàn)在顯示 周期內(nèi)亮度不均勻的情況。例如，通常，LED顯示屏的顯示頻率為300赫茲，即 顯示周期約為3毫秒，如果在該顯示周期內(nèi)，輸出的脈沖信號在連續(xù)的幾個周期 內(nèi)的波形都為如圖1所示的P麗a波形，如用攝像機對其進行拍攝，假設該攝像 機的快門時間為1毫秒，即對該脈沖波形進行采樣，采樣周期為1毫秒，在該LED 顯示周期中大約采樣三次，則有可能采到的信號全為低電平或全為高電平，這樣， 拍攝到的LED顯示屏亮度就會出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象。如果顯示周期過長，還會產(chǎn)生 人眼可以辨別的閃爍?，F(xiàn)階段，顯示控制裝置與LED發(fā)光元件的安裝方式是一個或多個LED發(fā)光元 件與一個或多個驅動電路分別進行連接，然后再去與控制電路進行連接。尤其是含有多個芯片的LED發(fā)光元件，每個芯片的陰極端和陽極端都需要和控制電路及 電源進行連接，并且含有多根信號控制線，而且由于信號線數(shù)量較多，LED燈的 電路將十分復雜，增加了線纜以及燈具外部插件的成本，成本巨大，而且相應出 現(xiàn)故障的幾率也大大提高。 實用新型內(nèi)容本實用新型為了解決現(xiàn)有技術中的不足，特別涉及一種集成顯示控制裝置的 LED發(fā)光元件。本實用新型的技術方案如下一種集成顯示控制裝置的LED發(fā)光元件，所述LED發(fā)光元件包括 顯示控制裝置，其包括電源線端、地線端、控制輸出端和至少兩個信號輸入端。至少一個LED芯片，LED芯片的一端與顯示控制裝置的控制輸出端相連接， 其另一端與顯示控制裝置的電源線端或地線端相連。其中，控制裝置電路的一個 控制輸出端既可以與多個LED芯片相連，也可以多個控制輸出端分別與多個或單 個LED芯片相連。將所述顯示控制裝置、至少一個LED芯片及封裝主體整體封裝，制成含有電 源線引腳、地線引腳和至少兩個信號輸入引腳的集成顯示控制裝置的LED發(fā)光元 件，所述集成顯示控制裝置的LED發(fā)光元件的引腳至少部分嵌入封裝主體中。所述顯示控制裝置還可包含至少兩個信號輸出端，則將所述顯示控制裝置、 至少一個LED芯片及封裝主體整體封裝后，所述集成顯示控制裝置的LED發(fā)光元 件還含有至少兩個信號輸出引腳；其中，所述信號輸出引腳可與另一個集成顯示控制裝置的LED發(fā)光元件的信 號輸入引腳進行級聯(lián)。所述封裝主體中還含有散熱基板，且所述散熱基板與所述集成顯示控制裝置的LED發(fā)光元件整體封裝，所述散熱基板為銅制散熱基板、鋁制散熱基板或其他散熱基板。所述集成顯示控制裝置的LED發(fā)光元件中含有至少一個顯示控制裝置，所述 顯示控制裝置的信號線包括時鐘輸入信號線和顯示輸入信號線。 所述顯示控制裝置包括數(shù)據(jù)接收模塊，通過信號輸入引腳接收時鐘信號和顯示信號； 存儲模塊，從所述數(shù)據(jù)接收模塊中截取并緩存部分該顯示信號； 處理模塊，接收所述時鐘信號及所述存儲模塊中的部分顯示信號，根據(jù)該部 分顯示信號將顯示周期分為若干子周期，取定每個子周期的周期長度，并根據(jù)該 部分顯示信號確定每個子周期內(nèi)脈沖信號的脈沖寬度，并輸出該脈沖信號；驅動模塊，接收處理模塊輸出的脈沖信號，用以驅動至少一個LED芯片發(fā)光。 所述處理模塊包括周期控制單元，接收所述時鐘信號，將該顯示周期分為若干個子周期，并確 定每個子周期的周期長度，輸出周期控制信號；至少一個脈沖數(shù)據(jù)處理單元，接收該周期控制信號及對應所述存儲模塊中的 顯示信號，確定該每個子周期中的脈沖寬度，生成脈沖控制信號；至少一個脈沖發(fā)生單元，接收該時鐘信號和該脈沖控制信號，輸出所述脈沖 信號。所述周期控制單元包括第一計數(shù)器，接收所述時鐘信號、子周期個數(shù)N及第一比較器反饋的周期信 號S5，確定子周期的個數(shù)，輸出計數(shù)信號S1;第一除法器，接收存儲的周期長度T和子周期個凄tN，計算T/N，輸出其商值M到第一加法器，輸出其余數(shù)值n到第一選擇器；第一選擇器，接收該余數(shù)值n和計數(shù)信號Sl，輸出選擇信號S2;第一加法器，接收該時鐘信號、該商值M和該選擇信號S2,確定每個子周期 的周期長度，輸出周期控制信號S3;通過該第一選擇器和第一加法器，可得到在整個顯示周期中，有n個子周期 的脈沖寬度為M+1,其余N-n個子周期的脈沖寬度為M。所述脈沖數(shù)據(jù)處理單元包括第二計數(shù)器，接收所述時鐘信號，對所述每個子周期長度進行計數(shù)，輸出計 數(shù)信號S4;第一比較器，將接收的該周期控制信號S3與該計數(shù)信號S4進行比較，當其 值相等時，輸出一個持續(xù)時間與該周期控制信號S3的值相等的脈沖，輸出該脈 沖的個數(shù)與所述計數(shù)信號Sl的值相等，當其不相等時，不輸出脈沖，該第一比 較器輸出的脈沖組成周期信號S5,同時將該周期信號S5反饋給所述第一計數(shù)器；第二除法器，接收周期脈沖寬度A和所述子周期個數(shù)N，計算A/N,輸出其 商值B到第二加法器，輸出其余數(shù)值n，到第二選擇器；第二選擇器，接收該余數(shù)值n，和所述計數(shù)信號Sl,輸出選擇信號S6;第二加法器，接收該時鐘信號、該商值B及該選擇信號S5，確定每個子周期 的脈沖寬度，輸出周期控制信號S7;通過該第二選擇器和第二加法器，可得到在整個顯示周期中，有n，個子周 期的脈沖寬度為B+1，其余N-n'個子周期的脈沖寬度為B;第二比較器，將接收到的該周期控制信號S7和該計數(shù)信號S4進行比較，當 其值相等時，輸出一個持續(xù)時間與該周期控制信號S7的值相等的脈沖，輸出該 脈沖的個數(shù)與所述計數(shù)信號Sl的值相等，當其不相等時，不輸出脈沖，該第二比較器輸出的脈沖組成脈沖控制信號。所述至少一個LED芯片為紅色、綠色或藍色LED芯片中一種或者是它們的組合。所述LED芯片為兩個時，LED芯片間的連4妄關系為串聯(lián)或并耳關。 所述LED芯片為三個或三個以上時，LED芯片間的連接關系為串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)。本實用新型的有益效果如下1、 通過顯示控制裝置與LED芯片的集成，可以使PCB布板時結構簡化，成 本降低、減小PCB大小，增強了控制的靈活性。2、 采用集成顯示控制裝置的LED發(fā)光元件，可以使一個LED發(fā)光元件顯示 紅、綠、藍或白等多種顏色，而且電路連接相對簡易。3、 采用集成顯示控制裝置的LED發(fā)光元件，可以使該發(fā)光元件在一個顯示 周期內(nèi)均勻發(fā)光。4、 由于將顯示控制裝置與LED芯片進行了封裝，顯示控制裝置所散發(fā)出來 的熱量可直接從LED芯片的散熱裝置中散熱，減少了顯示控制裝置散熱的散熱設 計，降低了成本。


圖1為本申請實施例1的示意圖； 圖2為本申請實施例2的示意圖； 圖3為本申請實施例3的示意圖； 圖4為本申請實施例4的示意圖； 圖5為顯示顯示控制裝置的示意圖；圖6為顯示顯示控制裝置的另一個示意圖。
具體實施方式
下面通過附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細敘述。 實施例1參照附圖圖1，圖5,本實施例中顯示裝置為一顆紅色LED芯片105，與顯示 控制裝置107的控制輸出端106進行連接；且該LED芯片的陽極與顯示控制裝置 107的電源線103相連，其陰極與控制輸出端106連接，然后采用環(huán)氧樹脂進行 封裝，制成集成顯示控制裝置的LED發(fā)光元件100。該LED發(fā)光元件100的顯示控制裝置107包含如下模塊 驅動模塊201,含有一個控制輸出端106和LED紅色發(fā)光二才及105。 數(shù)據(jù)接收模塊204，接收時鐘輸入信號和顯示輸入信號。 三個存儲模塊203a， 203b及203c,從該數(shù)據(jù)接收模塊中截取并緩存部分該 顯示數(shù)據(jù)。處理模塊202，接收該時鐘輸入信號及該存儲模塊中的部分顯示數(shù)據(jù)，將該 顯示數(shù)據(jù)的顯示周期分為若干子周期，根據(jù)該部分顯示信號確定每個子周期內(nèi)脈 沖信號的脈沖寬度，并輸出該脈沖信號。由于該LED發(fā)光元件100中僅有一顆紅色LED芯片105,則顯示控制裝置中 僅需使用一個控制輸出端106，其余控制輸出端可懸空，不使用。此時，顯示控制裝置通過時鐘輸入信號線101和顯示輸入信號線102可使該 LED紅色發(fā)光二極管在一個顯示周期內(nèi)均勻發(fā)光。實施例2參照附圖圖2，圖6,本實施例中采用一顆紅色LED芯片105和一顆藍色LED 芯片，且2顆LED芯片采用串聯(lián)方式連接，藍色LED芯片105的陽極與顯示控制 裝置107的電源線103相連，紅色LED芯片的陰極與控制輸出端106連接，然后 采用環(huán)氧樹脂進行封裝，制成集成顯示控制裝置的LED發(fā)光元件100。集成顯示控制裝置的LED發(fā)光元件IOG含有外接電源線103、地線104、 一條 時鐘輸入信號線IOI、時鐘輸出信號線101'、顯示輸入信號線102和顯示輸出信 號線102'。此實施例中，通過控制顯示控制裝置可以使兩顆不同顏色的LED芯片同時點 亮或同時關滅，使該LED發(fā)光元件10 0顯示紫色的混色光。 其余原理與第1實施例相同，在此不再贅述。 實施例3參照附圖圖3和圖5,本實施例中四顆紅色LED芯片兩兩并聯(lián)再串行連接在 一起，組成一組紅色LED芯片組105'，并與顯示控制裝置107的一個控制輸出端 106'連接，同理，還有一組藍色LED芯片組105〃與一組綠色LED芯片組105〃' 分別與另外2個控制輸出端106"和106'"相連。在此實施例中，通過顯示控制控制裝置既可以^使該LED發(fā)光元件100顯示紅 色、綠色或藍色的單色光，也可以顯示紫色、橙色或白色等多種顏色的混色光。本實施例其余原理與第1實施例相同，在此不再贅述。 實施例4參照附圖圖4和圖5,本實施例與實施例1不同之處在于 一組紅色LED芯 片組105〃'的陽極端與顯示控制裝置107的控制輸出端106"'連接，兩個串 聯(lián)的藍色LED芯片1 0 5 〃的陽極端與顯示控制裝置107的控制輸出端106〃 連接， 一個綠色的LED芯片的陽極端與顯示控制裝置107的控制輸出端106'連接，所述一組紅色LED芯片組105'〃 、兩個串聯(lián)的藍色LED芯片10 5〃和一 個綠色的LED芯片10 5'的陰極端和顯示控制裝置107的地線端10 9相連。 本實施例其余原理與第1實施例相同，在此不再贅述。 通過以上實施例對本實用新型進行了進一步揭示，但是本實用新型的范圍并 不局限于此，在不偏離本實用新型構思的條件下，以上各元件可用所屬技術領域 人員了解的相似或等同元件來替換。
權利要求1、一種集成顯示控制裝置的LED發(fā)光元件，其特征在于，所述LED發(fā)光元件包括顯示控制裝置，其包括電源線端、地線端、控制輸出端和至少兩個信號輸入端；至少一個LED芯片，LED芯片一端與顯示控制裝置的控制輸出端相連接，另一端與顯示控制裝置的電源線端或地線端相連；將所述顯示控制裝置、至少一個LED芯片及封裝主體整體封裝，制成含有電源線引腳、地線引腳和至少兩個信號輸入引腳的集成顯示控制裝置的LED發(fā)光元件；所述集成顯示控制裝置的LED發(fā)光元件的引腳至少部分嵌入封裝主體中。
2、 根據(jù)權利要求1所述的LED發(fā)光元件，其特征在于所述顯示控制裝置 還包含至少兩個信號輸出端，則將所述顯示控制裝置、至少一個LED芯片及封裝 主體整體封裝后，所述集成顯示控制裝置的LED發(fā)光元件還含有至少兩個信號輸 出引腳；其中，所述信號輸出引腳可與另一個集成顯示控制裝置的LED發(fā)光元件的信 號輸入引腳進行級聯(lián)。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的LED發(fā)光元件，其特征在于所述封裝主體 中還含有散熱基板。
4、 根據(jù)權利要求3所述的LED發(fā)光元件，其特征在于所述散熱基板為銅 制散熱基板或鋁制散熱基板。
5、 根據(jù)權利要求1或2所述的LED發(fā)光元件，其特征在于所述集成顯示控制裝置的LED發(fā)光元件中含有至少一個顯示控制裝置，所述顯示控制裝置的信 號線包括時鐘輸入信號線和顯示輸入信號線。
6、 根據(jù)權利要求5所述的LED發(fā)光元件，其特征在于，所述顯示控制裝置 包括數(shù)據(jù)接收模塊，通過信號輸入引腳接收時鐘信號和顯示信號； 存儲模塊，從所述數(shù)據(jù)接收模塊中截取并緩存部分該顯示信號； 處理模塊，接收所述時鐘信號及所述存儲模塊中的部分顯示信號，根據(jù)該部 分顯示信號將顯示周期分為若干子周期，取定每個子周期的周期長度，并根據(jù)該 部分顯示信號確定每個子周期內(nèi)脈沖信號的脈沖寬度，并輸出該脈沖信號；驅動模塊，接收處理模塊輸出的脈沖信號，用以驅動至少一個LED芯片發(fā)光。
7、 根據(jù)權利要求6所述的LED發(fā)光元件，其特征在于，所述處理模塊包括 周期控制單元，接收所述時鐘信號，將該顯示周期分為若干個子周期，并確定每個子周期的周期長度，輸出周期控制信號；至少一個脈沖數(shù)據(jù)處理單元，接收該周期控制信號及對應所述存儲模塊中的 顯示信號，確定該每個子周期中的脈沖寬度，生成脈沖控制信號；至少一個脈沖發(fā)生單元，接收該時鐘信號和該脈沖控制信號，輸出所述脈沖 信號。
8、 根據(jù)權利要求7所述的LED發(fā)光元件，其特征在于，所述周期控制單元 包括第一計數(shù)器，接收所述時鐘信號、子周期個數(shù)N及第一比較器反饋的周期信 號S5，確定子周期的個數(shù)，輸出計數(shù)信號S1;第一除法器，接收存儲的周期長度T和子周期個數(shù)N,計算T/N,輸出其商 值M到第一加法器，輸出其余數(shù)值n到第一選擇器；第一選擇器，接收該余數(shù)值n和計數(shù)信號Sl,輸出選擇信號S2;第一加法器，接收該時鐘信號、該商值M和該選擇信號S2，確定每個子周期 的周期長度，輸出周期控制信號S3;通過該第一選擇器和第一加法器，可得到在整個顯示周期中，有n個子周期 的脈沖寬度為M+1,其余N-n個子周期的脈沖寬度為M。
9、根據(jù)權利要求7所述的LED發(fā)光元件，其特征在于，所述脈沖數(shù)據(jù)處理 單元包括第二計數(shù)器，接收所述時鐘信號，對所述每個子周期長度進行計數(shù)，輸出計 數(shù)信號S4;第一比較器，將接收的該周期控制信號S3與該計數(shù)信號S4進行比較，當其 值相等時，輸出一個持續(xù)時間與該周期控制信號S3的值相等的脈沖，輸出該脈 沖的個數(shù)與所述計數(shù)信號Sl的值相等，當其不相等時，不輸出脈沖，該第一比 較器輸出的脈沖組成周期信號S5,同時將該周期信號S5反饋給所述第一計數(shù)器；第二除法器，接收周期脈沖寬度A和所述子周期個數(shù)N，計算A/N,輸出其 商值B到第二加法器，輸出其余數(shù)值n，到第二選擇器；第二選擇器，接收該余數(shù)值n，和所述計數(shù)信號Sl,輸出選擇信號S6;第二加法器，接收該時鐘信號、該商值B及該選擇信號S5，確定每個子周期 的脈沖寬度，輸出周期控制信號S7;通過該第二選擇器和第二加法器，可得到在整個顯示周期中，有n，個子周 期的脈沖寬度為B+1，其余N-n'個子周期的脈沖寬度為B;第二比較器，將接收到的該周期控制信號S7和該計數(shù)信號S4進行比較，當 其值相等時，輸出一個持續(xù)時間與該周期控制信號S7的值相等的脈沖，輸出該 脈沖的個數(shù)與所述計數(shù)信號Sl的值相等，當其不相等時，不輸出脈沖，該第二比較器輸出的脈沖組成脈沖控制信號。
10、 根據(jù)權利要求1或2所述的LED發(fā)光元件，其特征在于所述LED芯片 可為紅色、綠色或藍色LED芯片中一種或者是它們的組合。
11、 根據(jù)權利要求10所述的LED發(fā)光元件，其特征在于所述LED芯片為 兩個時，LED芯片間的連接關系為串聯(lián)或并聯(lián)。
12、 根據(jù)權利要求1Q所述的LED發(fā)光元件，其特征在于所述LED芯片為 三個或三個以上時，LED芯片間的連接關系為串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)。
專利摘要本實用新型公開了一種集成顯示控制裝置的LED發(fā)光元件，所述LED發(fā)光元件包括顯示控制裝置和至少一個LED芯片，LED芯片一端與顯示控制裝置的控制輸出端相連接，另一端與顯示控制裝置的電源線端或地線端相連；將所述顯示控制裝置、至少一個LED芯片及封裝主體整體封裝，制成含有電源線引腳、地線引腳和至少兩個信號輸入引腳的集成顯示控制裝置的LED發(fā)光元件；所述集成顯示控制裝置的LED發(fā)光元件的引腳至少部分嵌入封裝主體中。采用本實用新型所述的LED發(fā)光元件，其PCB布板結構簡化、成本降低、使用更加方便。
文檔編號G09G3/32GK201219015SQ20082008076
公開日2009年4月8日 申請日期2008年5月21日 優(yōu)先權日2008年5月21日
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