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CN101916542B - Led面板电视图像显示装置 - Google Patents

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Abstract

提高显示效果的LED面板电视图像显示装置。技术方案是：其特征是由LED像素矩阵电路、扫描电路线控制电路、延迟电路以及数据控制线驱动电路组成，所述LED像素矩阵电路每个发光单元的阳极通过阳极有源开关与扫描电路线控制电路的扫描控制线连接，LED像素矩阵电路的每个发光单元的阴极通过阴极有源开关与数据制线驱动电路的驱动数据线连接，所述延迟电路与扫描控制线控制电路连接，其中，扫描电路线控制电路用于一个扫描周期中选择像素中的发光单元，数据控制线驱动电路用于提供驱动该发光单元的亮度信息。

Description

LED面板电视图像显示装置
技术领域
本发明属于LED面板电视图像显示装置领域，尤其是像素发光单元的亮度由通过其电流的时间控制，从而提高显示效果的LED面板电视图像显示装置。
背景技术
显示面板是电视的一个重要部件，目前最先进的电视机产品是LCD液晶电视机，国内外市场上畅销的LED背光源电视机等均属于LCD液晶电视的范畴，其显示屏幕采用LED显示屏和LCD显示屏双层结构。
LCD面板由于其结构的特点，具有以下不足：1、亮度不够，2、LCD响应时间长，3、LCD色彩还原不够，4、LCD面板存在画面拖尾现象，而LED(LightEmitting Diode)，发光二极管，简称LED，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。可以实现高亮度、高对比度，高还原度显示，并且消除画面的拖尾现象。
目前尚无真正意义上的LED面板电视图像显示装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种像素发光单元的亮度由通过其电流的时间控制，从而提高显示效果的LED面板电视图像显示装置。
本发明的技术方案是：LED面板电视图像显示装置，其特征是由LED像素矩阵电路、扫描电路线控制电路、延迟电路以及数据控制线驱动电路组成，所述LED像素矩阵电路每个发光单元的阳极通过阳极有源开关与扫描电路线控制电路的扫描控制线连接，LED像素矩阵电路的每个发光单元的阴极通过阴极有源开关与数据制线驱动电路的驱动数据线连接，所述延迟电路与扫描控制线控制电路连接，其中，扫描电路线控制电路用于在一个扫描周期中选择像素中的发光单元，数据控制线驱动电路用于提供驱动该发光单元的亮度信息，所述发光单元的亮度由加载在其上的电流导通时间决定，在设定的扫描频率下，控制发光单元从点亮发光状态到熄灭状态的所需要时间，从而控制发光单元的平均亮度。
所述驱动数据线控制电路执行行顺序驱动，进行行顺序扫描，以便同时把电信号提供给像素发光单元的驱动数据线，另外驱动数据线控制电路执行点时序驱动，所述点时序驱动是由驱动数据线控制电路中控制其输出信号，其输出信号不仅与其输入信号有关，同时与其芯片中记录的状态信号有关，以便进行点时序扫描，把一个电信号提供到矩阵型发光单元中一个选择行的像素的发光单元。
所述LED像素矩阵为每平方米密度大于11万点的等像素间距的矩阵。
所述的扫描电路线控制电路在一个确定的扫描周期时间段内再一次选择扫描控制线，从所述的驱动数据线中把亮度值为零的像素信息写入该像素，以熄灭所述像素的发光单元。
所述的阳极有源开关为PNP三极管，像素发光单元的阳极与PNP三极管的集电极连接，扫描控制线与PNP三极管的基极连接；所述的阴极有源开关为PNP三极管，像素发光单元的阴极与PNP三极管的发射极连接，驱动数据线与PNP三极管基极连接，还设置有一个电容，所述电容的两端分别与所述阴极PNP三极管的基极和集电极相连，用于控制所述发光单元的电流值。
所述扫描电路线驱动电路，其接收信号，该信号用于连续的选择所述扫描电路线的一个垂直时钟信号同步的第一垂直起动脉冲，所述扫描电路线驱动电路还用于接收通过把第一垂直起动脉冲延迟一个确定频率的周期而获得另一个与垂直时钟脉冲信号同步的起动脉冲，通过所述扫描电路线驱动电路与该垂直时钟脉冲信号同步连续选择该扫描电路线，点亮相应像素的发光单元，通过所述电路线驱动电路，已经点亮的发光单元在一个所述周期时间内与该垂直时钟脉冲信号同步被熄灭。
本发明的效果是：LED面板电视图像显示装置，由LED像素矩阵电路、扫描电路线控制电路、延迟电路以及数据控制线驱动电路组成，所述LED像素矩阵电路每个发光单元的阳极通过阳极有源开关与扫描电路线控制电路的扫描控制线连接，LED像素矩阵电路的每个发光单元的阴极通过阴极有源开关与数据制线驱动电路的驱动数据线连接，所述延迟电路与扫描控制线控制电路连接，其中，扫描电路线控制电路用于一个扫描周期中选择像素中的发光单元，数据控制线驱动电路用于提供驱动该发光单元的亮度信息。
该装置可以通过调整发光单元亮度和显示时间，从而控制整个显示面板的色彩平衡。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
附图说明
图1是本发明的电路框图；
图2是本发明控制时序图；
图3是本发明像素操作的定时图；
图4是本发明像素发光单元的电路原理图；
图5是矩阵型发光单元电路图局部电路原理图。
具体实施方式
图1为LED面板电视图像显示装置整个电路框图，像素以红、绿、蓝三基色集成的形式存在，扫描电路线L0、L1.…Ln排列成行，驱动数据线D0、D1、…Dn排列成列，一个像素的发光单元位于扫描电路线L与驱动数据线D的每一个相交点，扫描电路线L与扫描电路线控制电路连接，该扫描电路线控制电路为FPGA芯片，其包含一个没有示出的移位寄存器，以脉冲时钟信号VCK同步的方式传送一个起动脉冲信号VSP，以在一个扫描周期内连续的选择扫描电路线L0、L1..Ln，驱动数据线D与驱动数据线控制电路连接，驱动数据线控制电路为FPGA芯片，驱动数据线控制电路以同步于扫描电路线L的行顺序扫描方式连续的把对应于亮度信息的电信号传递给驱动数据线D，在此情况下，驱动数据线控制电路执行行顺序驱动，进行行顺序扫描，以便同时把电信号提供给像素发光单元的驱动数据线，另外驱动数据线控制电路执行点时序驱动，所述点时序驱动是由驱动数据线控制电路中FPGA芯片控制其输出信号，其输出信号不仅与其输入信号有关，同时与其芯片中记录的状态信号有关，以便进行点时序扫描，把一个电信号提供到矩阵型发光单元中一个选择行的像素的发光单元，图像显示装置包括行顺序驱动与点时序驱动。该装置可以根据调整发光单元亮度和显示时间，从而控制整个显示面板的色彩平衡。
图2为LED面板电视图像显示装置的操作时序图，起动脉冲信号VSP1被写入扫描电路线控制电路和延迟电路，在接收输入的起动脉冲信号VSP1之后，扫描电路线控制电路以同步于脉冲时钟信号VCK的方式连续的选择扫描电路线L0、L1...Ln，以使亮度信息被写入到扫描电路线中像素的发光单元，每一个像素发光单元开始以对应于写入其中的亮度信息来进行发光。每一条驱动数据线在脉冲时钟信号VCK为VCK＝1(高电位)的一个周期内有对应于0亮度的电信号，而在脉冲时钟信号VCK为VCK＝0(低电位)的一个周期内有对应于原始亮度的电信号，驱动数据线控制电路控制驱动数据线D的电信号。起动脉冲信号通过延迟电路进行延迟，脉冲信号VSP2被写入未被示出的扫描电路线驱动电路中的控制芯片，在起动脉冲信号VSP2被接收后，该控制芯片与脉冲时钟信号VCK同步操作，当控制芯片相应的输出为高电位时，选择一个扫描电路线L，并且脉冲时钟信号VCK的VCK＝1(高电位)，如上所述，由于VCK＝1之内的一个周期中，对应于0亮度的电信号写入驱动数据线，则连接到被选中的扫描电路线的像素的发光单元由于对应于0亮度的电信号而熄灭，通过控制驱动数据线中对应于0亮度的电信号写入的时间，来确定该像素发光单元的亮度值。
图3为LED面板电视图像显示装置的像素操作的定时图，参考图3，该驱动数据线实质上可与扫描电路线同时的被控制到高电位，并且在写入亮度信息结束后该高电位被保持的一个周期(帧)内，该像素的发光单元依然以对应于写入到其中的亮度信息的一个亮度值发光，在用于下一个周期(帧)的亮度信息写入到该像素的发光单元之前，当驱动数据线被控制到低电位，该发光单元被熄灭。针对显示一个运动图像时，直到该画面转换之前，沿该运动图面的轮廓的像素继续显示该运动图像，加之人眼的后映像效果，这将引起观察该图像的人觉得好像在下一帧中还在显示该图像，使显示运动图像的图像质量下降。本发明以引入强制熄灭像素发光单元的技术，去掉人眼的后映像感觉，能够提高运动图像的显示质量。
图4为LED面板电视图像显示装置的发光单元的等效电路图，一个扫描电路线L与驱动数据线D相交点形成的每个像素的发光单元包括一个LED，作为第一有源器件的PNP1晶体管，作为第二有源器件的PNP2晶体管和一个保持电容器Cs，每个发光单元LED的亮度由加载在其上电流时间来确定。
图5为LED面板电视图像显示装置矩阵型发光单元电路部分等效电路图，其装置中包括多个扫描电路线L(图中仅示出2条)，用于一个扫描周期(帧)中选择像素中的发光单元，以及多个驱动数据线D(图中仅示出1条)，用于提供该驱动发光单元的亮度信息，该扫描电路线L和驱动数据线D彼此垂直的延伸以使在一个矩阵单独的相交点上排列像素的发光单元。第一有源器件1由扫描电路线L0控制，把对应于驱动数据线D0的亮度信息写入包括在该发光单元D1的保持电容Cs中，相应写入该保持电容Cs中的亮度信息，该有源器件2控制被提供发光单元LED中的电流量。在选择扫描电路线L0的状态中通过把对应亮度信息的一个电信号(数字电位)加到驱动数据线D0，执行亮度信息到该发光单元D1的写入，在选择扫描电路线L0的状态中，同种方式将执行亮度信息到该发光单元D3。

Claims (4)

1.LED面板电视图像显示装置，其特征是由LED像素矩阵电路、扫描电路线控制电路、延迟电路以及驱动数据线控制电路组成，所述LED像素矩阵电路每个发光单元的阳极通过阳极有源开关与扫描电路线控制电路的扫描电路线连接，LED像素矩阵电路的每个发光单元的阴极通过阴极有源开关与驱动数据线控制电路的驱动数据线连接，所述延迟电路与扫描电路线控制电路连接，其中，扫描电路线控制电路用于在一个扫描周期中选择像素中的发光单元，驱动数据线控制电路用于提供驱动该发光单元的亮度信息，所述发光单元的亮度由加载在其上的电流导通时间决定，在设定的扫描频率下，控制发光单元从点亮发光状态到熄灭状态的所需要时间，从而控制发光单元的平均亮度，
所述延迟电路用于延迟起动脉冲信号，延迟后的信号写入所述扫描电路线控制电路，其中，所述扫描电路线控制电路为FPGA芯片，包括移位寄存器，以脉冲时钟信号同步的方式传送一个起动脉冲信号，以在一个扫描周期内连续的选择扫描电路线，所述驱动数据线控制电路为FPGA芯片，用于以同步于扫描电路线的行顺序扫描方式连续的把对应于亮度信息的电信号传递给驱动数据线，
所述驱动数据线控制电路执行行顺序驱动，进行行顺序扫描，以便同时把电信号提供给像素发光单元的驱动数据线，另外驱动数据线控制电路执行点时序驱动，所述点时序驱动是由驱动数据线控制电路中控制其输出信号，其输出信号不仅与其输入信号有关，同时与其芯片中记录的状态信号有关，以便进行点时序扫描，把一个电信号提供到矩阵型发光单元中一个选择行的像素的发光单元，
所述的阳极有源开关为PNP三极管，像素发光单元的阳极与PNP三极管的集电极连接，扫描电路线与PNP三极管的基极连接；所述的阴极有源开关为PNP三极管，像素发光单元的阴极与PNP三极管的发射极连接，驱动数据线与PNP三极管基极连接，还设置有一个电容，所述电容的两端分别与所述阴极PNP三极管的基极和集电极相连，用于控制所述发光单元的电流值。
2.根据权利要求1所述的LED面板电视图像显示装置，其特征是所述LED像素矩阵为每平方米密度大于11万点的等像素间距的矩阵。
3.根据权利要求1所述的LED面板电视图像显示装置，其特征是所述的扫描电路线控制电路在一个确定的扫描周期时间段内再一次选择扫描电路线，从所述的驱动数据线中把亮度值为零的像素信息写入被选中扫描电路线对应的像素，以熄灭所述像素的发光单元。
4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的LED面板电视图像显示装置，其特征是所述扫描电路线控制电路，其接收信号，该信号是与连续的选择所述扫描电路线的一个脉冲时钟信号同步的第一起动脉冲信号，所述扫描电路线控制电路还用于接收通过把第一起动脉冲信号延迟一个确定频率的周期而获得另一个与脉冲时钟信号同步的起动脉冲信号，通过所述扫描电路线控制电路与该脉冲时钟信号同步连续选择该扫描电路线，点亮相应像素的发光单元，通过所述扫描电路线控制电路，已经点亮的发光单元在一个所述周期时间内与该脉冲时钟信号同步被熄灭。
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