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1 引 言 ­

　　目前，雙基色發(fā)光二極管（ＬＥＤ）顯示屏的生產(chǎn)制造數量比較多，其技術(shù)也相對成熟。各個(gè)企業(yè)制造的顯示屏的結構、原理基本相似，有些專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)顯示多媒體卡，因此，提高顯示屏的技術(shù)性能、降低成本是各個(gè)企業(yè)競爭的關(guān)鍵所在。現在，市場(chǎng)上銷(xiāo)售的ＬＥＤ顯示屏的價(jià)格基本相同，但是，不同的企業(yè)生產(chǎn)的顯示屏的質(zhì)量不同，其原因是多方面的，主要有： ­

　　①ＬＥＤ顯示模塊的質(zhì)量、亮度、亮度均勻性、封裝等技術(shù)； ­

　　②數據的通訊傳送方式，抗干擾能力； ­

　　③顯示掃描電路電流的多點(diǎn)調整，控制每一點(diǎn)的電流。經(jīng)過(guò)多點(diǎn)調整的顯示屏不僅均勻性比較好，而且顯示圖像的亮度、顏色效果更好，專(zhuān)用顯示掃描電路具有比較好的顯示效果，但是價(jià)格相對較貴。 ­

　　現在，市場(chǎng)上銷(xiāo)售的LED顯示屏是很多企業(yè)利用相同的設計技術(shù)、方法、顯示模塊生產(chǎn)的，但其性能差別比較大。顏色配比的不同，產(chǎn)生圖像效果差別就很大；模塊的掃描頻率、工作電流既影響亮度，又涉及到使用壽命等問(wèn)題。因此，正確地確定各項技術(shù)參數是制造顯示屏的關(guān)鍵所在，也可以說(shuō)是顯示屏技術(shù)經(jīng)驗的體現。 ­

　　2 顯示掃描原理 ­

　　各個(gè)企業(yè)制造的ＬＥＤ顯示屏的控制結構有所不同，但是，顯示屏的顯示掃描電路基本相同。雙基色ＬＥＤ顯示屏的顯示掃描電路如圖１所示。在圖１中，ＩＣ１、ＩＣ２是數據鎖存器電路７４ＨＣ５９５，分別鎖存紅色、綠色數據，它們的性能是： ­

　　①串行輸入８位并行輸出； ­

　　②數據鎖存、數據清除功能； ­

　　③輸出具有比較強的驅動(dòng)能力。電阻ＲＰＢ１、ＲＰＢ２是限流電阻，根據顏色和模塊的亮度來(lái)選擇他們的數值。ＭＬ１是雙色ＬＥＤ顯示模塊，共有８行Ｘ８列＝６４個(gè)ＬＥＤ，其中，８個(gè)引腳是紅色信號輸入端，８個(gè)引腳是綠色信號輸入端，８個(gè)引腳是行控制輸入端，共有２４個(gè)引腳。三極管 Ｑ０，Ｑ２，…Ｑ７是行選通、驅動(dòng)作用。ＩＣ３是３－８地址譯碼電路７４ＨＣ１３８，８個(gè)選通輸出端分別控制相應的行。圖中電路是顯示屏的原理電路，其數據傳送方式是數據傳送與行信號異步進(jìn)行：首先，同時(shí)傳送８位紅、綠顏色數據到電路ＩＣ１、ＩＣ２并將數據鎖存，然后再傳送行控制信號點(diǎn)亮一行ＬＥＤ，接下來(lái)重復上述操作，只是行信號移至下一行，依次到第八行為止，即是一次完整的掃描過(guò)程。 ­

　　顯示掃描電路板的設計要求具有比較低的生產(chǎn)成本，因此，許多企業(yè)都設計成雙面電路板，這樣可以節省約三分之一的電路板成本。在顯示模塊的相應尺寸范圍內，要安放上圖中的全部元器件，其對應的雙層印刷電路板編制具有較大難度，所以ＩＣ１電路特別適合點(diǎn)陣掃描原理的ＬＥＤ顯示模塊的驅動(dòng)。顯示掃描電路都是采用串行方式傳送數據，這樣既可以節省電路板的位置，又適合顯示屏與計算機之間的數據傳送。 ­

　　3 工作狀態(tài)分析 ­

　　顯示掃描電路的原理是動(dòng)態(tài)掃描方式，不能靜態(tài)測量其工作電流，因此，要計算出工作電流，就要分析動(dòng)態(tài)參數。圖２是一個(gè)ＬＥＤ的工作電路圖。電路中Ｑ８是驅動(dòng)電路，正端接電源，控制端接７４ＨＣ１３８的輸出，輸出端接ＬＥＤ發(fā)光二極管Ｄ，與限流電阻連接，電阻接７４ＨＣ５９５的數據輸出端。ＬＥＤ的點(diǎn)亮方式是：控制７４ＨＣ１３８的片選信號無(wú)效，為不選通，之后７４ＨＣ５９５輸出電平，低電平為點(diǎn)亮信號，再選通７４ＨＣ１３８，控制輸出選通信號，此時(shí)，有電流Ｉ０從Ｑ８輸出，流過(guò)Ｄ、Ｒ１后，進(jìn)入７４ＨＣ５９５的數據輸出端。 ­

　　在圖中，Ｖａｂ是加在ＬＥＤ上的電壓，紅、綠色高亮度發(fā)光二極管的壓降均約２～３Ｖ，Ｖｂｃ是加在限流電阻兩端上的電壓，通過(guò)調節限流電阻的數值，就可以改變電路的工作電流Ｉ０，當電阻Ｒ１＝０時(shí)，電路依靠７４ＨＣ５９５的輸出有源電阻作為限流電阻。 ­

　　在掃描電路中可以看出，電路結構比較簡(jiǎn)單，合理地調整各個(gè)部分工作參數就能夠使電路工作在最佳狀態(tài)。在選擇電路時(shí)，還要準確掌握各個(gè)公司電路的性能，以及之間的技術(shù)參數的差別。不同型號的器件技術(shù)參數也有所區別，表１是７４ＨＣ５９５的技術(shù)參數，表中給出了Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕ－ｍｅｎｔｓ，ＳＴ，ＰｈｉｌｉＰｓ公司的７４ＨＣ５９５的技術(shù)參數。在表中可以看出不同的公司生產(chǎn)的電路略有不同，因此，一塊顯示屏盡量要使用同一公司的電路器件，以免由于參數的差別影響顯示屏的顯示效果。 ­

　　在表１中，Ｉｉｋ為輸入尖峰脈沖電流，Ｉｏｋ為輸出尖峰脈沖電流，Ｉ０為連續輸出電流，Ｖｃｃ為最高供電電壓，ｆｍａｘ表示在２５℃時(shí)的最大工作頻率（隨著(zhù)負載電容的不同，工作頻率也不同），ｔａ為工作溫度。表中元件ＳＮ７４ＨＣ５９５、Ｍ７４ＨＣ５９５、７４ＨＣ５９５對應公司是Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，ＳＴ，Ｐｈｉｌｉｐｓ。 ­

　　4 亮度和顏色的調整 ­

　　4.1 亮度和顏色的調整 ­

　　制造大屏幕時(shí)，首先要按照亮度指標選擇ＬＥＤ或者顯示模塊，其次是根據選擇的產(chǎn)品紅、綠、藍顏色的亮度比來(lái)確定哪一種顏色為基準，一般是將亮度比例低的一種作為亮度基準，當基準的一種已經(jīng)達到最大亮度時(shí)，調整另外一種（雙色）或兩種（全彩）。顯示屏幕是雙色時(shí)，大多數情況下以綠色為基準，調整紅色二極管的工作電流。一般是降低工作電流，以平衡顏色黃色為調整標準，這樣就要減小整個(gè)顯示屏幕的亮度。顯示屏的顏色調整至最佳平衡狀態(tài)，則會(huì )使屏的亮度降低。如果顯示屏幕為了達到亮度要求，將每一種顏色都達到最大的亮度，那么就失去了顏色的平衡，例如：雙色屏幕的黃顏色偏紅，或者偏綠。 ­

　　ＴＴＬ輸出低電平約為０。４Ｖ，若作灌電流輸入，正常的最大灌入電流為３５ｍＡ，當超過(guò)此電流時(shí)，輸出低電平升高，隨著(zhù)電流的增加，輸出低電平不斷升高，即有輸出電壓大于０。４Ｖ電路仍工作正常。在顯示掃描電路中，工作電流為２０ｍＡ可以滿(mǎn)足控制紅色的要求，因為紅色ＬＥＤ的亮度比較高；綠色ＬＥＤ的工作電流要高于２０ｍＡ，電流約在３０～５０ｍＡ之間，此時(shí)，７４ＨＣ５９５的輸出電壓也要增加，其原因是７４ＨＣ５９５有輸出電阻，而且是非線(xiàn)性變化。 ­

　　4.2 掃描頻率調整 ­

　　掃描電路以動(dòng)態(tài)掃描、靜態(tài)驅動(dòng)的方式工作。顯示屏的掃描頻率受到顯示模塊結構的限制，每個(gè)模塊有８×８個(gè)ＬＥＤ，整個(gè)顯示屏模塊的行數據全部串聯(lián)，更新一次數據時(shí)間比較長(cháng)，當掃描頻率為１００Ｈｚ時(shí)，整屏的亮度就會(huì )降低。若降低屏的掃描頻率，顯示亮度降低。實(shí)驗證明，描掃頻率與顏色的關(guān)系比較小。 ­

　　5 結論 ­

　　經(jīng)過(guò)對雙色ＬＥＤ顯示屏的設計和分析，有效地調整了電路的技術(shù)參數，得到比較好的顯示效果。事實(shí)證明，合理地分析電路的技術(shù)特性，使電路處于最佳的工作狀態(tài)，將能達到理想的顯示效果。選擇不同公司的７４ＨＣ５９５電路，顯示效果有區別，在一塊顯示屏中，盡量要選擇相同的電路，避免由電路參數不同影響顯示效果。 ­

　　顯示屏的設計和制造的重要條件是生產(chǎn)成本，因此，在選擇元器件的過(guò)程中，在滿(mǎn)足要求的情況下，選擇價(jià)格低的。在本文的技術(shù)設計和分析的基礎上，將顯示屏的電路調節到最佳效果，制造出性能／價(jià)格比高的顯示屏，具有市場(chǎng)競爭力。

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