專利名稱：線性led屏幕的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及LED大屏幕電子顯示屏技術(shù)，具體是指線性LED屏幕。
背景技術(shù)：
近年來，LED大屏幕電子顯示屏作為一種高科技產(chǎn)品日益引起人們的重 視。它可以實(shí)時(shí)顯示或循環(huán)播放文字，圖形和圖像信息，具有顯示方式豐富， 觀賞性強(qiáng)，顯示內(nèi)容修改方便，亮度高，顯示穩(wěn)定且壽命長(zhǎng)等多種優(yōu)點(diǎn)，被廣 泛應(yīng)用于商業(yè)廣告，體育比賽，交通等諸多領(lǐng)域，是信息傳播的有力工具之一。
目前的LED大屏幕顯示系統(tǒng)采用點(diǎn)陣式模板來制作，通常是8X8， 16X 16的電路板，屏幕越大，需要的模板就越多，電路的連接就越復(fù)雜。而且一 旦固定大小以后，要重新改變就很困難，靈活性不強(qiáng)。同時(shí)，由于后臺(tái)線路復(fù) 雜，當(dāng)一個(gè)模板損壞后要更換時(shí)極容易損傷到相鄰的模板。而且新?lián)Q上去的模 板由于新的LED光強(qiáng)和色差都與老的LED不同，產(chǎn)生補(bǔ)丁現(xiàn)象。由于LED大屏 幕的像素多，為節(jié)省硬件常采用動(dòng)態(tài)掃描的方式。對(duì)于小型的LED大屏幕顯示 系統(tǒng)來說，這種方法是可行的，但對(duì)LED大屏幕來說隨著像素的增加，數(shù)據(jù)傳 輸將占用大量的時(shí)間，屏幕的顯示亮度會(huì)明顯下降，畫面的刷新也將跟不上， 出現(xiàn)畫面不連續(xù)的現(xiàn)象。目前的LED屏還存在壽命短，性價(jià)比低的缺點(diǎn)，絕大 部分LED屏均只能提供一年保修，不是廠家不愿意修，而是修的效果不好，尤 其是室外屏，使用過二年后就無法修了。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種LED線性屏 幕，其可實(shí)現(xiàn)逐點(diǎn)驅(qū)動(dòng)LED，還可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整屏幕的大小及形狀，外形 美觀，刷屏速度快，LED亮度穩(wěn)定均勻，安裝維修及更新容易，顯示效果好且 壽命長(zhǎng)。
本實(shí)用新型的目的通過下述方案實(shí)現(xiàn)本線性LED屏幕，包括采用剛性格 柵結(jié)構(gòu)的屏幕框體、在剛性格柵上按線性陣列布置的LED燈串、內(nèi)嵌于LED 燈塑封內(nèi)的驅(qū)動(dòng)芯片，各路LED燈串間相互并聯(lián)，各LED燈相應(yīng)安裝在所述線 性陣列的節(jié)點(diǎn)位置，每個(gè)節(jié)點(diǎn)上LED燈與該節(jié)點(diǎn)上的驅(qū)動(dòng)芯片的連接，同一路 LED燈串上的各個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片相串聯(lián)，且各驅(qū)動(dòng)芯片分別與外部控制裝置通過信 號(hào)線連接，并與電源線、接地線連接。
為更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述剛性格柵可根據(jù)需要制作成相應(yīng)形狀， 如圓形、環(huán)形、橢圓形、多邊形等平面形狀或圓筒形、四方體形等立體形狀。
所述剛性格柵的柵條由斷面為n型的塑料架與鋼絲繩或預(yù)制的鋼支架相
嵌接組成，各路LED燈串通過PCB板固定連接，所述PCB板安裝在n型塑料架上。
所述LED燈的塑封包括LED燈罩和LED燈座，LED燈安裝在LED燈座上并 密封在LED燈罩內(nèi)，驅(qū)動(dòng)芯片嵌裝在LED燈座內(nèi)；LED燈罩為透明且不可燃的 球形或半球形的塑料，其工作溫度為-15 75°C。
每個(gè)節(jié)點(diǎn)上LED燈包括紅色、黃色、藍(lán)色LED燈，所述驅(qū)動(dòng)芯片包括12 個(gè)端口 3個(gè)LED驅(qū)動(dòng)端口、 3個(gè)信號(hào)輸入端口、 3個(gè)信號(hào)輸出端口，還有3 個(gè)端口為電源端、接地端、重啟端；3個(gè)LED驅(qū)動(dòng)端口分別與該節(jié)點(diǎn)上的紅 色、黃色、藍(lán)色LED燈連接；所述3個(gè)信號(hào)輸入端口分別與外部控制裝置連 接或同一路LED燈串上前一節(jié)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)芯片的3個(gè)信號(hào)輸出端口連接；所述 3個(gè)信號(hào)輸出端口與同一路LED燈串上后一節(jié)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)芯片的3個(gè)信號(hào)輸入 端口連接；電源端與電源線連接，接地端與接地線連接；所述信號(hào)包括時(shí)鐘 信號(hào)、數(shù)據(jù)信號(hào)、使能信號(hào)，所述外部控制裝置由相連接的主機(jī)、信號(hào)中繼器 組成。
所述驅(qū)動(dòng)芯片的3個(gè)信號(hào)輸入端口與3個(gè)信號(hào)輸出端口之間設(shè)有信號(hào)增 強(qiáng)電路，信號(hào)通過3個(gè)信號(hào)端口輸入后，經(jīng)信號(hào)增強(qiáng)電路增強(qiáng)再由3個(gè)信號(hào) 端口輸出，保證信號(hào)在傳輸過程中不會(huì)衰減，即使傳輸很長(zhǎng)的距離，來自外 部控制裝置(主機(jī)、信號(hào)中繼器)的信號(hào)也能夠準(zhǔn)確無誤地傳遞到最后一個(gè) LED節(jié)點(diǎn)，從而保證了每一個(gè)LED都能夠按照主機(jī)驅(qū)動(dòng)程序工作，顯示的亮度 也不會(huì)減弱，因此確保了屏幕的顯示效果。
所述驅(qū)動(dòng)芯片的信號(hào)線(3路信號(hào)輸入、3路信號(hào)輸出)采用屏蔽護(hù)套導(dǎo) 線，該屏蔽導(dǎo)線可以保護(hù)從主機(jī)引入至每一路的LED燈串的信號(hào)不受環(huán)境噪 音干擾。
所述驅(qū)動(dòng)芯片響應(yīng)速度大于100萬Hz,程序數(shù)據(jù)格式為24位元數(shù)據(jù)。 本實(shí)用新型的工作原理是由于每個(gè)節(jié)點(diǎn)位置的LED燈都連接有驅(qū)動(dòng)芯 片，外部控制裝置可以通過相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)芯片對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)位置的LED燈的三個(gè)顏
色、亮度進(jìn)行控制；同時(shí)，由于采用n型塑料架與鋼絲繩或預(yù)制的鋼支架相嵌
接組成的剛性格柵來安裝燈串，因此可以根據(jù)實(shí)際的需要來調(diào)整剛性格柵的大
小與形狀、線性LED燈串的數(shù)量及每路LED燈串上LED燈的個(gè)數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)線 性LED屏幕的尺寸大小、形狀以及顯示內(nèi)容的靈活設(shè)定。
本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果本線性LED屏幕，其 可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整屏幕的大小及形狀，安裝、維修和更新都非常便利。驅(qū)動(dòng) 芯片內(nèi)設(shè)有功率調(diào)節(jié)電路和信號(hào)增強(qiáng)電路，功率調(diào)節(jié)電路可對(duì)每個(gè)LED節(jié)點(diǎn)進(jìn) 行功率調(diào)節(jié)，使該節(jié)點(diǎn)的亮度與色差與其他節(jié)點(diǎn)保持一致。信號(hào)增強(qiáng)電路保證 信號(hào)在傳輸過程中不會(huì)衰減，從而保證了在LED節(jié)點(diǎn)數(shù)較大時(shí)(IO萬像素以 上)不會(huì)因?yàn)闀r(shí)差而產(chǎn)生刷屏快慢不一的現(xiàn)象。所述驅(qū)動(dòng)芯片反應(yīng)速度可達(dá)百 納秒級(jí)，因此顯屏百萬像素內(nèi)每秒刷屏速度可達(dá)80次以上,整個(gè)LED屏亮度穩(wěn) 定均勻，顯示效果好且顯示壽命長(zhǎng)。


圖1是本實(shí)用新型線性LED屏幕的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1所示剛性格柵的柵條、LED燈、信號(hào)線的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本實(shí)用新型所述驅(qū)動(dòng)芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是圖1所示線性LED屏幕顯示廣州亞運(yùn)會(huì)會(huì)徽的效果圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。 實(shí)施例一
如圖l所示，本線性LED屏幕，包括采用剛性格柵結(jié)構(gòu)的屏幕框體、在剛 性格柵1上按線性陣列布置的LED燈串、內(nèi)嵌于LED燈塑封內(nèi)的驅(qū)動(dòng)芯片，各 路LED燈串間相互并聯(lián)，各LED燈2相應(yīng)安裝在所述線性陣列的節(jié)點(diǎn)位置(每 個(gè)節(jié)點(diǎn)上LED燈2包括紅色、黃色、藍(lán)色LED燈，呈"品"字型排列)，每個(gè) 節(jié)點(diǎn)上LED燈2與該節(jié)點(diǎn)上的驅(qū)動(dòng)芯片的連接，同一路LED燈串上的各個(gè)驅(qū)動(dòng) 芯片通過信號(hào)線3相串聯(lián)，且各驅(qū)動(dòng)芯片分別與主機(jī)4、信號(hào)中繼器5信號(hào)連 接，并與電源線6、接地線7連接。整個(gè)屏幕工作在220V電源電壓下，每一 路LED燈串都連接有一個(gè)交直流電壓器8，將220V電壓轉(zhuǎn)換為5V的直流電壓， 供各路所有節(jié)點(diǎn)的LED燈2及驅(qū)動(dòng)芯片使用。
主機(jī)4輸出的信號(hào)，通過信號(hào)中繼器5分成時(shí)鐘信號(hào)、數(shù)據(jù)信號(hào)、使能信 號(hào)3路輸出，每一路LED燈串的首個(gè)LED燈2連接驅(qū)動(dòng)芯片接受所述3路信號(hào) 輸出，并通過串聯(lián)的形式將控制信號(hào)傳遞到該路LED燈串的最后一個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片
上，從而實(shí)現(xiàn)控制整個(gè)屏幕各個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片及LED燈的工作情況。由于本驅(qū)動(dòng)芯 片的工作頻率極高，其響應(yīng)速度大于100萬Hz,程序數(shù)據(jù)格式為24位元數(shù)據(jù)， 所以從每路LED燈串的首個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片傳到最后一個(gè)芯片上的時(shí)間也非常短，使 屏幕的更新遠(yuǎn)超過人眼的要求。
如圖2所示，本剛性格柵i的柵條由斷面為n型的塑料架9與鋼絲繩或
預(yù)制的鋼支架10相嵌接組成，各路LED燈串通過一片超薄的PCB板11串聯(lián)
并固定，該pcb板ii安裝在n型塑料架9上。上述剛性格柵1可根據(jù)需要制
作成相應(yīng)形狀，如圓形、環(huán)形、橢圓形、多邊形等平面形狀或圓筒形、四方 體形等立體形狀。
如圖2所示，LED燈2的塑封包括LED燈罩2-l和LED燈座2-2， LED燈 安裝在LED燈座2-2上并密封在LED燈罩2-1內(nèi)，驅(qū)動(dòng)芯片嵌裝在LED燈座 2-2內(nèi)；LED燈罩2-1為透明且不可燃的球形或半球形的塑料，其工作溫度為 -15 75。C。
驅(qū)動(dòng)芯片的信號(hào)線3-l 3-6 (3路信號(hào)輸入、3路信號(hào)輸出)采用屏蔽 護(hù)套導(dǎo)線，該屏蔽導(dǎo)線可以保護(hù)從主機(jī)4引入至每一路的LED燈串的信號(hào)不 受環(huán)境噪音干擾。如圖2所示，驅(qū)動(dòng)芯片的信號(hào)線3-1 3-6 (3路信號(hào)輸入、 3路信號(hào)輸出)采用0. 15cm寬U型鋼扦口架與LED燈座2-2連接，所述電源 線6和接地線7因?yàn)橐B接到同一路的所有驅(qū)動(dòng)芯片，因此采用0. 30cm寬的 L型鋼扦口架與LED燈座2-2連接。通過上述結(jié)構(gòu)使驅(qū)動(dòng)芯片內(nèi)嵌在LED燈座 2-2內(nèi)，省去了安裝的麻煩，更有利于靈活使用。
如圖3所示，本驅(qū)動(dòng)芯片有12個(gè)輸入輸出端口，驅(qū)動(dòng)芯片內(nèi)嵌于LED燈 2的塑封內(nèi)，它有3個(gè)LED驅(qū)動(dòng)端口 12 14與節(jié)點(diǎn)內(nèi)紅、綠、藍(lán)色LED燈2 對(duì)應(yīng)連接，這3個(gè)LED驅(qū)動(dòng)端口的輸出數(shù)據(jù)決定了 LED燈2的灰度值。本驅(qū)動(dòng) 芯片上方是3個(gè)信號(hào)輸入端口 15 17 (輸入時(shí)鐘信號(hào)，輸入數(shù)據(jù)信號(hào)，輸入 使能信號(hào))，由它們來決定此驅(qū)動(dòng)芯片的工作狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)芯片下方是3個(gè)信號(hào) 輸出端口18 20 (輸出時(shí)鐘信號(hào)，輸出數(shù)據(jù)信號(hào)，輸出使能信號(hào))，3個(gè)信號(hào) 輸入端口 15 17分別與主機(jī)4、信號(hào)中繼器5連接或同一路LED燈串上前一 節(jié)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)芯片的3個(gè)信號(hào)輸出端口 18 20連接；所述3個(gè)信號(hào)輸出端口 18 20與同一路LED燈串上后一節(jié)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)芯片的3個(gè)信號(hào)輸入端口 15 17 連接；驅(qū)動(dòng)芯片的側(cè)邊2個(gè)端口和上方1個(gè)端口分別是另外3個(gè)控制端口 (電 源端21、接地端22、重啟端23)，電源端21與電源線6連接，接地端22與
接地線7連接，而重啟端23則是在LED燈2工作異常時(shí)，可通過針狀器件按 擊重啟端23實(shí)現(xiàn)LED燈2的恢復(fù)。這樣的端口排列有利于各路LED燈串的驅(qū) 動(dòng)芯片的串連，結(jié)構(gòu)是合理的。
驅(qū)動(dòng)芯片的3個(gè)信號(hào)輸入端口 15 17與3個(gè)信號(hào)輸出端口 18 20之間 可以設(shè)有信號(hào)增強(qiáng)電路，確保屏幕的顯示效果。
如圖4所示，通過本線性LED屏幕顯示廣州亞運(yùn)會(huì)會(huì)徽，全屏幕高5米， 寬4米，總面積為20平方米。用200根直徑為4mm的鋼絲繩10上下固定，每 根鋼絲上安裝10塊LED燈串模塊，每個(gè)模塊可安裝25個(gè)LED燈2，每個(gè)模塊 可以單獨(dú)拆換，有利于維修和安裝?？偣彩褂昧?50000個(gè)LED燈2，平均每平 方米2500個(gè)，每個(gè)LED燈2都有獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)芯片。控制主機(jī)4輸出200路信 號(hào)，每路信號(hào)傳輸250個(gè)LED燈2，每路配一個(gè)5V直流電源，每路配一個(gè)信 號(hào)中繼器5，電源和信號(hào)均設(shè)置在底部。屏幕上所顯示的內(nèi)容可以根據(jù)控制主 機(jī)4給出的信號(hào)進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新。
如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1、線性LED屏幕，其特征在于包括采用剛性格柵結(jié)構(gòu)的屏幕框體、在剛性格柵上按線性陣列布置的LED燈串、內(nèi)嵌于LED燈塑封內(nèi)的驅(qū)動(dòng)芯片，各路LED燈串間相互并聯(lián)，各LED燈相應(yīng)安裝在所述線性陣列的節(jié)點(diǎn)位置，每個(gè)節(jié)點(diǎn)上LED燈與該節(jié)點(diǎn)上的驅(qū)動(dòng)芯片的連接，同一路LED燈串上的各個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片相串聯(lián)，且各驅(qū)動(dòng)芯片分別與外部控制裝置通過信號(hào)線連接，并與電源線、接地線連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述線性LED屏幕，其特征在于所述剛性格柵為平面 形狀或者立體形狀，包括圓形、環(huán)形、橢圓形、多邊形或圓筒形、四方體形。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述線性LED屏幕，其特征在于所述剛性格柵的柵條由斷面為n型的塑料架與鋼絲繩或預(yù)制的鋼支架相嵌接組成，各路LED燈串通過PCB板固定連接，所述PCB板安裝在n型塑料架上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述線性LED屏幕，其特征在于所述LED燈的塑封包 括LED燈罩和LED燈座，LED燈安裝在LED燈座上并密封在LED燈罩內(nèi)，驅(qū)動(dòng)芯 片嵌裝在LED燈座內(nèi)；LED燈罩為透明且不可燃的球形或半球形的塑料，其工作 溫度為-15 75°C。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述線性LED屏幕，其特征在于每個(gè)節(jié)點(diǎn)上LED 燈包括紅色、黃色、藍(lán)色LED燈，所述驅(qū)動(dòng)芯片包括12個(gè)端口 3個(gè)LED驅(qū)動(dòng) 端口、 3個(gè)信號(hào)輸入端口、 3個(gè)信號(hào)輸出端口，還有3個(gè)端口為電源端、接地 端、重啟端；3個(gè)LED驅(qū)動(dòng)端口分別與該節(jié)點(diǎn)上的紅色、黃色、藍(lán)色LED燈連 接；所述3個(gè)信號(hào)輸入端口分別與外部控制裝置連接或同一路LED燈串上前一 節(jié)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)芯片的3個(gè)信號(hào)輸出端口連接;所述3個(gè)信號(hào)輸出端口與同一路LED 燈串上后一節(jié)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)芯片的3個(gè)信號(hào)輸入端口連接；電源端與電源線連接， 接地端與接地線連接；所述信號(hào)包括時(shí)鐘信號(hào)、數(shù)據(jù)信號(hào)、使能信號(hào)，所述外 部控制裝置由相連接的主機(jī)、信號(hào)中繼器組成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述線性LED屏幕，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)芯片的3個(gè) 信號(hào)輸入端口與3個(gè)信號(hào)輸出端口之間設(shè)有信號(hào)增強(qiáng)電路。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述線性LED屏幕，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)芯片的信號(hào)線采用屏蔽護(hù)套導(dǎo)線。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述線性LED屏幕，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)芯片響應(yīng)速 度大于100萬Hz,程序數(shù)據(jù)格式為24位元數(shù)據(jù)。
專利摘要本實(shí)用新型提供線性LED屏幕，其包括采用剛性格柵結(jié)構(gòu)的屏幕框體、在剛性格柵上按線性陣列布置的LED燈串、內(nèi)嵌于LED燈塑封內(nèi)的驅(qū)動(dòng)芯片，各路LED燈串間相互并聯(lián)，各LED燈相應(yīng)安裝在所述線性陣列的節(jié)點(diǎn)位置，每個(gè)節(jié)點(diǎn)上LED燈與該節(jié)點(diǎn)上的驅(qū)動(dòng)芯片的連接，同一路LED燈串上的各個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片相串聯(lián)，且各驅(qū)動(dòng)芯片分別與外部控制裝置通過信號(hào)線連接，并與電源線、接地線連接。本線性LED屏幕，其可實(shí)現(xiàn)逐點(diǎn)驅(qū)動(dòng)LED，還可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整屏幕的大小及形狀，外形美觀，刷屏速度快，LED亮度穩(wěn)定均勻，安裝維修及更新容易，顯示效果好且壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)F21S4/00GK201057388SQ20072005183
公開日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2007年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月24日
發(fā)明者劉鳳達(dá), 李紅深, 斌 鄧, 陳育濤 申請(qǐng)人:廣州硅芯電子科技有限公司