改进的发光二极管阵列制造技术

一种ＬＥＤ阵列结构，它减少为使它工作所需控制输入端的数目。通过使用逻辑“ＡＮＤ”解码并多路复用各控制输入信号，实现所述控制接线数目的减少。

【技术实现步骤摘要】

一般地说，本专利技术涉及发光二极管阵列，特别涉及实现一种改进的发光二极管阵列。
技术介绍
LED(发光二极管)作为显示器或监视器，被广泛地用于多种电子设备，用以传达有关设备状态的信息。各类LED包括有机LED、半导体LED和液晶显示器。图1示出一种常见的多个LED的结构100。将多个LED布置成矩阵，具有连接成行11和列13的多个LED。该矩阵中的一个LED101包括第一接线端102和第二接线端103(比如阳极和阴极)。一列13中的每个LED的第一接线端102被连接在一起，并与列控制输入端150相连，而一行11中的每个LED的第二接线端103被连接在一起，并与行控制输入端180相连。为了起动一个特定的LED，通过各个行、列的控制输入端，激活与该LED对应的行和列。如图1所示，使每列LED13与列选择晶体管儿0相连。根据与晶体管栅极105连接的列控制输入端150的状态(能起作用或不能起作用)，所述列选择晶体管110选择使各列与一基准电压(比如Vcc，它表示逻辑1)130连接或断开。对于图1的结构而言，在列控制输入端150提供的逻辑0(激活信号)导通pnp列选择晶体管110，并使这一列中各LED的第一接线端102与Vcc130(逻辑1)相连。同样，通过在行控制输入端180处提供逻辑0(激活信号)，使行11被激活。在被激活的行11和列13的LED两端建立的电压使它导通。为点亮LED所用激活信号的电平值与显示器类型有关。例如，当LED的导通或断开时，单色显示器只需一比特的数字信号。在灰度级或彩色显示器中，将多级信号或模拟信号用于得到特殊颜色的区域的全通和全断。上述一般结构对矩阵中的每一列和每一行需要分开的控制输入端。于是，就使被驱动的LED数目受到公式m×n的限制，式中的m＝列控制输入端数目，n＝行控制输入端数目，所需控制输入端总数＝m+m。这种结构可以证明在LED矩阵的行数和列数较大时是不实用的。比如，为了实现包含400个LED的矩阵，就需要有40个控制输入端或者外部连接。相应地，如果用芯片控制这种LED矩阵，就需要有40个控制引线(pin)用于该矩阵。正如从上面所显见者，这种普通结构不能使芯片尺寸小型化，因而，在诸如便携式电话机、收音机以及各种芯片卡(chipcarde)之类的便携式电子器件中特别会存在问题。有些增加由给定数目的引线所控制的LED数目的努力导致使用外部解码器和解码开关(比如欧洲专利EP597226-A1和EP809228-A2所教导者，这里将它们全部作为参考文献引入本说明书)。一般地说，在这些实现方案中，使用多个解码开关，其中每个解码开关都被连到行/列控制引线和一组单个的行/列。将一个外部解码器连接到多个解码开关，用以选择组内要寻找的行/列。不过，这种方法的缺点在于扩大了对于每一组行/列所需外部解码器和解码开关的整个材料单(BOM)。需要通过一种结构，增大可由给定的输入端数目控制的LED数目，而不明显地扩大材料单(BOM)。
技术实现思路
一般地说，本专利技术涉及一种LED阵列，特别涉及一种改进的LED阵列，其中，使用来控制阵列所需的输入端数目被减少。利用对各行和/或列解码的逻辑“AND”以及时间分多路复用(TMD)的组合，多路复用每个行/列控制输入端的状态，增加所述阵列中含有的LED数目。按照一种实施例，将阵列中的每一列LED都与一个列选择开关相连。还将阵列中的各列LED组成若干子集合，将每个子集合的各列连接到一个列解码开关，当各个列解码开关和各个列选择开关都被激活时，通过各列选择开关使一个列基准电压被选择连到各列的LED。继而，通过依序激活各列解码开关，并对每个被激活的列解码开关依序激活相应的多个列选择开关，而使各列LED与该列基准电压相连。附图说明图1表示普通LED阵列结构；图2表示本专利技术一种实施例的LED阵列；图3表示本专利技术一种实施例中控制LED阵列的行和列输入信号以及配置(config)信号的时序图；图4(i)和4(ii)表示本专利技术一种实施例具有行解码的LED阵列；图5表示与现有技术矩阵相比，使用本专利技术所有列控制输入线的解码技术；图6表示控制图5所述LED阵列的列输入信号的时序图。具体实施例方式本专利技术通过利用对各行和/或列解码的逻辑“AND”以及时分多路复用(TMD)的组合，多路复用每个行/列控制输入端的状态，增加所述阵列中含有的LED数目。在普通LED矩阵中，每个列控制输入端或每个行控制输入端只能分别控制一列或一行。本专利技术中，使至少一行/列控制输入端与一个以上的行/列连接。然后，将各控制输入端的时分激活过程中的逻辑“AND”解码用于识别正在选择被装于已激活之控制输入端的多行/列中的哪一个。多路复用在时分多路复用系统中，每个通道由多路复用器被分配一个固定时间段，并按规则顺序对每个通道取样。当已对所有通道取样时，对整个第一通道开始所述顺序。于是，将来自一个特定通道的取样及时插入在来自其它通道的取样之间。W.Hoehn在德国专利DE 27 45817A1中教导使用时分多路技术的LED实现方法，这里将该文整个引为本说明书的参考文献，然而，与本专利技术不同，W.Hoehn并未揭示各控制输入端线的解码。在普通LED阵列结构中，将每个行/列控制输入端连接到一行/列。取各通道类似于各列，通过按给定频率依序激活列控制输入端而实现各列的取样。在一个特定列的取样过程中，只激活具有要被点亮之LED的各行。由于在时分多路复用系统中并不连续监视每个通道，所以，最好使取样的频率足够高，以使人的视觉暂留造成被激活LED的外观形象，使得能够(譬如按117Hz的重复率)实现点亮。按照本专利技术，也可以按时分多路复用的方式依序激活各列或行控制输入端。将至少一列或行控制输入端与多于一行或一列相连。将“AND”解码用于识别安装到一个被激活之控制输入端的哪一列或行被起动。或者可将逻辑“AND”解码用于各行或用于各列，抑或将其用于二者。这就使给定数目的控制输入端所服务的行和列的数目能够增多。按照一种实施例，利用一列控制输入端作为配置列(configcol)输入端线，并设置与它相连的第一和第二“AND”列解码开关按“推挽”方式工作，实现各列的“AND”解码。例如，当配置列(configcol)输入信号处于逻辑0时，将使第一列解码开关被关闭，而逻辑1将关闭第二列解码开关。将每个列控制输入端连到由第一列和第二列组成的一个列对。将第一组列连到第一“AND”列解码开关，而将第二组列连到第二“AND”列解码开关。然后如下实现对各列的“AND”逻辑解码选择一个由第一和第二列LED组成的列对，同时激活与它相连的列控制输入端。根据配置列(configcol)输入信号的逻辑电平(0或1)，使所选列对中各列之一能够被起动。图2表示使用本专利技术一种实施例列解码的LED阵列。图示有三个列控制输入端(250，251，252)和一个配置列(configcol)输入端260。在实际实现时，列控制输入端的数目并不限于三个，而且图2的LED阵列可以包括沿不同方向导向的行和列和/或LED的不同组合。每个列控制输入端连接到一对互补列的LED，所述一对互补列具有第一和第二列240a和240b。利用逻辑“AND”解码，由列控制输入信号和配置列(configcol)信号控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＬＥＤ阵列，包括：多个ＬＥＤ，每个ＬＥＤ具有第一和第二接线端，其中所述多个ＬＥＤ按照多列ＬＥＤ和多行ＬＥＤ被排布，所述多列ＬＥＤ的第一接线端电连接，所述多行ＬＥＤ的第二接线端电连接；多个列选择开关，每个列选择开关与一列Ｌ ＥＤ相连；多个列解码开关，每个列解码开关被装在多个列选择开关上，用于在各列解码开关和列选择开关都被激活时，通过各列选择开关将一个列基准电压选择地连接到各列ＬＥＤ；各列解码开关依序被激活，对于每个被激活的列解码开关，依序激活相 应的多个列选择开关，以依序给各列ＬＥＤ提供列基准电压；当把一列连接到列基准电压时，通过给具有要被点亮之ＬＥＤ的各行提供一个行基准电压，而使阵列中的各ＬＥＤ点亮。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：林瑞福，雅斯梅特辛格纳兰，
申请(专利权)人：因芬奈昂技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]