專利名稱：基于單晶片的交流led顯示陣列的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于單晶片的交流LED(發(fā)光二極管)顯示陣列，這種顯示陣列完全集成在一片單晶片上，并且使用交流電供電。同時，這種交流LED顯示陣列能夠完全實現(xiàn)按位控制，具有亮度高，電能消耗少等優(yōu)點。
背景技術(shù)：
LED顯示陣列是由發(fā)光二極管按一定次序排列組成的顯示器件。具有亮度高、顯示壽命長、耗電低、成本低、視角和可視距離遠等優(yōu)點。將越來越多的應(yīng)用到文字顯示，標(biāo)識指示等方面。目前，LED顯示陣列一般采用直流供電，這就需要將交流的市電通過轉(zhuǎn)化裝置轉(zhuǎn)化為直流電供電。在交流電轉(zhuǎn)直流電過程中，會造成嚴(yán)重的電能損失，且轉(zhuǎn)換裝置存在著體積較大、壽命較短等問題。如果采用交流直接供電將不用把交流電轉(zhuǎn)化為直流電，從而減少了轉(zhuǎn)化時的能量損耗，并且取消了轉(zhuǎn)換裝置使得顯示陣列變得輕巧。目前，很多顯示陣列都是通過將單個LED組裝在一起，制作過程復(fù)雜。在同一單晶片上制作二極管陣列形成顯示器件，制作工藝簡單，可靠性與集成性高，同時晶片上的LED 性能不會存在較大差異。經(jīng)查找發(fā)現(xiàn)我國國內(nèi)沒有采用交流供電且集成于一個晶片上的LED顯示陣列的報道，這種顯示陣列顯示亮度高，制作簡單靈活，與現(xiàn)有顯示陣列相比有著很明顯的優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上問題，本發(fā)明提出了基于單晶片的交流LED顯示陣列。這種顯示陣列完全集成于一片單晶片上，采用交流供電，并且能夠控制陣列中任意顯示單元的亮滅。大大簡化了制作工藝和外圍驅(qū)動電路，節(jié)省了更多電能。本發(fā)明的上述目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)，結(jié)合


如下一種基于單晶片的交流LED顯示陣列，由顯示單元、控制線、控制端和陣列顯示控制器組成，其特征在于，所述控制線的行控制線2連接到行控制端1上，列控制線4連接到列控制端3上，所述顯示單元按點陣排列，其排列結(jié)構(gòu)為任意陣列；所述顯示單元有不同的電壓值，不同電壓顯示單元結(jié)構(gòu)相同，只是LED晶粒的數(shù)目減少或增加。所述顯示單元為單個15V顯示單元時，其有四個肖特基管和三個LED晶粒組成，當(dāng)交流電正半周期通過金屬橋聯(lián)I 7進入，經(jīng)肖特基管II 8后，由金屬橋聯(lián)II 11連至LED 晶粒II112的P區(qū)，金屬橋聯(lián)II113將LED晶粒II112的N區(qū)和LED晶粒II 10的P區(qū)相連，同樣，金屬橋聯(lián)VI18將LED晶粒II 10的N區(qū)和LED晶粒I 9的P區(qū)相連，使得電流依次能夠通過LED晶粒11112、LED晶粒II 10和LED晶粒I 9，金屬橋聯(lián)V 17將LED晶粒I 9的N區(qū)與肖特基管IV16相連，電流從肖特基管IV16流出后通過輸出金屬橋聯(lián)IV15流入電源的另一電極；當(dāng)交流電負半周期通過時，電流經(jīng)金屬橋聯(lián)IV15進入經(jīng)過肖特基管11114，金屬橋連II11將肖特基管II114和LED晶粒II112的P區(qū)相連，接著電流依次通過LED晶粒11 10禾口 LED晶粒I 9 ； 金屬橋聯(lián)V 17將LED晶粒I 9和肖特基管I 6相連，電流從肖特基管I 6流出后經(jīng)過金屬橋聯(lián)I 7后流至電源的另一極，這樣在交流電的正負周期，LED晶粒III12、LED晶粒II 10和LED晶粒I 9均能發(fā)光。所述顯示單元中的顯示單元和控制線均在一個單晶片上集成，對于單個顯示單元，電流通過金屬橋聯(lián)VII20流入肖特基管肖特基接觸電極I 21，經(jīng)肖特基管U-GAN區(qū)M 和肖特基管N-GAN區(qū)23后于肖特基管歐姆接觸區(qū)22流出，金屬橋聯(lián)將肖特基管歐姆接觸區(qū)22和LED的P區(qū)ITO透明電極沈相連，電流依次通過LED的P區(qū)P-GAN27、量子阱28和 LED的N區(qū)N-GAN^后于LED的N區(qū)電極31流出；同樣，金屬橋聯(lián)將LED的N區(qū)電極31和右邊肖特基管肖特基接觸區(qū)電極II 37橋聯(lián)；電流依次通過右邊肖特基管U-GAN區(qū)1136和右側(cè)肖特基管N-GAN區(qū)34，電流最終通過右邊肖特基管歐姆接觸區(qū)II 33經(jīng)金屬橋聯(lián)VIII35 流入電源的另一端，隔離層32保證各導(dǎo)線在走線時不會造成短路。單個LED晶粒的伏安特性為單個晶粒的導(dǎo)通電壓為3-4V，每個顯示單元中包含四個肖特基管，肖特基管上壓降為4V，通過增加或減少串聯(lián)LED晶粒制造不同交流電壓的 LED顯示陣列，交流電驅(qū)動電壓為9V、24V或36V。所述陣列顯示控制器39與陣列雙向可控晶閘管38的控制端相連，當(dāng)陣列顯示控制器39無信號輸出時，雙向可控晶閘管38保持斷路，有正信號或負信號輸入時，雙向可控晶閘管38雙向均導(dǎo)通，通過陣列顯示控制器39控制行和列的導(dǎo)通控制陣列中每一個顯示單元的亮暗，實現(xiàn)陣列顯示控制。所述陣列顯示控制采用的控制信號為標(biāo)準(zhǔn)的TTL電平信號，要點亮點陣中的任意一單元，將其所在的行控制線和列控制線加一高電平，所述陣列顯示控制器39采用常用的單片機或其他器件。通過改變在單晶片上集成顯示單元的數(shù)目，制作成不同數(shù)目的交流顯示陣列，包括16X16、8X 16，或?qū)⑦@一系列顯示陣列作為一個個單元串聯(lián)在一起構(gòu)成更大顯示范圍的顯示陣列，多點陣控制采用隨機存取MM存儲器，將每一個點陣單元對應(yīng)于RAM存儲器的一位，在需要控制相應(yīng)點陣時，只需要將RAM空間的對應(yīng)位置高電平或低電平即可。所述基于單晶片的交流LED顯示陣列，采用交流直接供電，或在控制系統(tǒng)中仍然采用邏輯電平控制。本發(fā)明由于控制信號為標(biāo)準(zhǔn)的TTL電平信號，所以其控制器可以采用常用的單片機或其他器件，控制簡單，同時具有良好的和其他數(shù)字控制器相連的通用性。在多點陣控制時，采用RAM隨機存取存儲器可按需隨意取出或存入，且存取的速度與存儲單元的位置無關(guān)。這種存儲器還具有響應(yīng)速度高等特點。也就是說將每一個點陣單元對應(yīng)于RAM存儲器的一位。在需要控制相應(yīng)點陣時，只需要將RAM空間的對應(yīng)位置高電平或低電平即可。這樣的控制方法能夠節(jié)省更多的控制線接口，同時控制器也不用一直掃描來控制每一位顯示單元，提高了控制的可靠性。本發(fā)明基于單晶片的交流LED顯示陣列，采用交流直接供電， 但是在控制系統(tǒng)中仍然采用邏輯電平控制。這就保證了顯示陣列的良好接口性，其完全能夠和現(xiàn)有設(shè)備或芯片相兼容，擴大了其使用的范圍。

圖1基于單晶的交流LED顯示陣列整體圖。圖2陣列中單個顯示晶粒效果圖。圖3肖特基管伏安特性圖。圖415V單個顯示單元電路原理圖。圖5單個顯示單元側(cè)視效果圖。圖68X8陣列整體電路原理圖。圖7LED晶粒的伏安特性曲線。圖89V單個顯示單元電路原理圖。圖924V單個顯示單元電路原理圖。圖1036V單個顯示單元電路原理圖。圖11控制電路圖。圖12雙向可控晶閘管伏安特性圖。圖13刻蝕單晶片示意圖。圖14刻蝕出肖特基管的金屬接觸區(qū)示意圖。圖15刻蝕出肖特基管的肖特基接觸區(qū)示意圖。圖16刻蝕出LED的N區(qū)電極示意圖。圖17鍍ITO透明電極示意圖。圖18鍍隔離層示意圖。圖19鍍LED的N區(qū)電極與肖特基管金屬接觸區(qū)電極示意圖。圖20鍍肖特基管的肖特基接觸端示意圖。圖21對各電極進行金屬橋連示意圖。圖中1-行控制端2-行控制線3-列控制端4-列控制線5-單個15V交流LED顯示單元6-肖特基管I 7-金屬橋聯(lián)I 8-肖特基管II 9-LED晶粒I 10-LED晶粒II 11金屬橋聯(lián)II 12-LED晶粒III 13-金屬橋聯(lián)III 14-肖特基管III 15-金屬橋聯(lián) IV16-肖特基管IV17-金屬橋聯(lián)V 18-金屬橋聯(lián)VI19-電源20-金屬橋聯(lián)VII21-肖特基管肖特基接觸區(qū)電極I 22-肖特基管歐姆接觸區(qū)23-肖特基管N-GAN區(qū)肖特基管U-GAN 區(qū)125-藍寶石基底26-LED的P區(qū)ITO透明電極27-LED的P區(qū)P-GAN 28-量子阱四-LED 的N區(qū)N-GAN 30-LED的U-GAN區(qū)31-LED的N區(qū)電極32-隔離層33-肖特基管的歐姆接觸區(qū)II 34-右側(cè)肖特基管N-GAN區(qū)35-金屬橋聯(lián)VII136-肖特基管U-GAN區(qū)1137-肖特基管肖特基接觸區(qū)電極II 38-雙向可控晶閘管39-陣列顯示控制器40-U-GAN層41-N-GAN 層 42-P-GAN 層
具體實施例方式以下結(jié)合附圖所示實施例進一步說明本發(fā)明的具體內(nèi)容及其工作過程。參閱圖1所述的結(jié)構(gòu)方案。以8X8點陣為例，8根行控制線2連接到行控制端1 上。8根列控制線4連接到列控制端3上。對于顯示單元5，參閱圖2所述，假設(shè)交流電正半周期通過金屬橋聯(lián)I 7進入，金屬橋聯(lián)I 7分別與肖特基管II 8的肖特基接觸區(qū)和肖特基管I 6的歐姆接觸區(qū)相連。由于當(dāng)電壓反向時，肖特基管處于截止?fàn)顟B(tài)，并且能夠承受很大的反向電壓，反之電壓正向時則導(dǎo)通(參閱圖3)。這就相當(dāng)于肖特基管II 8處于導(dǎo)通狀態(tài)，肖特基管16處于截止?fàn)顟B(tài)。電流經(jīng)肖特基管II 8肖特基接觸區(qū)流入，歐姆接觸區(qū)流出，經(jīng)金屬橋聯(lián)IIll連至LED晶粒II112的P區(qū)。電流經(jīng)LED晶粒II112的P區(qū)流入，N區(qū)流出。金屬橋聯(lián)II113將LED晶粒II112的N區(qū)和LED晶粒II 10的P區(qū)相連，同樣金屬橋聯(lián)VI18將LED晶粒II 10的N區(qū)和LED晶粒I 9的P區(qū)相連。這樣使得電流依次通過這三個LED晶粒，使得三個LED均能發(fā)光。金屬橋聯(lián)V 17將LED晶粒I 9的N區(qū)與肖特基管IV16的肖特基接觸區(qū)相連，電流從肖特基管IV16的肖特基接觸區(qū)流入，歐姆接觸區(qū)流出后通過輸出金屬橋聯(lián)IV15流入電源的另一電極。同樣，當(dāng)交流電負半周期通過時，電流經(jīng)金屬橋聯(lián)IV15進入，經(jīng)過肖特基管III14的肖特基接觸區(qū)流入歐姆接觸區(qū)后通過金屬橋連 II 11和LED晶粒II112的P區(qū)相連，接著依次通過LED晶粒II 10和LED晶粒I 9。金屬橋聯(lián)V 17將LED晶粒I 9的N區(qū)和肖特基管I 6的肖特基接觸區(qū)相連，電流從肖特基管I 6的肖特基接觸區(qū)流入，歐姆接觸區(qū)流出后經(jīng)過金屬橋聯(lián)I 7后流至電源的另一極。這樣在交流電的正負周期LED晶粒11112，LED晶粒II 10和LED晶粒I 9均能發(fā)光，提高了發(fā)光效率。其基本的原理電路圖如圖4所示，其中19為電源。

為了更清楚的介紹LED與肖特基管在同一單晶片上的集成方式，選取圖2所述顯示單元，為了敘述簡單，圖2中LED晶粒只選取一個。根據(jù)圖5所述，單個顯示單元結(jié)構(gòu)為中間為一個GaN LED晶粒，兩邊各為一個導(dǎo)通工作狀態(tài)下的GaN肖特基管，可見在交流電正負半周期工作時兩邊GaN肖特基管將不同。電流通過金屬橋聯(lián)VII20流入肖特基管肖特基接觸電極I 21，經(jīng)肖特基管U-GAN區(qū)24和肖特基管N-GAN區(qū)23后于肖特基管歐姆接觸區(qū) 22流出。金屬橋聯(lián)將肖特基管歐姆接觸區(qū)22和LED的P區(qū)ITO透明電極26相連。LED的 P區(qū)ITO透明電極26能保證電流均勻流入LED的P區(qū)，并確保光的透射率。電流依次通過 LED的P區(qū)P-GAN27，量子阱28和LED的N區(qū)N-GAN29后于LED的N區(qū)電極31流出。同樣，金屬橋聯(lián)將LED的N區(qū)電極31和右邊肖特基管肖特基接觸區(qū)電極II 37橋聯(lián)。和左邊肖特基管的結(jié)構(gòu)一樣，電流依次通過右邊肖特基管U-GAN區(qū)1136和右側(cè)肖特基管N-GAN區(qū) 34。電流最終通過右邊肖特基管歐姆接觸區(qū)II 33經(jīng)金屬橋聯(lián)VIII35流入電源的另一端。 這里隔離層32保證各導(dǎo)線在走線時不會造成短路。這樣在同一單晶片上按要求集成了這樣的多個顯示單元，將各單元按照行和列分別連接起來，就構(gòu)成了基于單晶的交流LED顯示陣列。對于15V的8X8交流LED陣列的整體電路圖參閱圖6。根據(jù)圖7所述，單個LED晶粒的導(dǎo)通電壓大概為3_4V。每個顯示單元中包含四個肖特基管，肖特基管上壓降也將為4V，這樣可以通過增加或減少串聯(lián)LED晶粒的方法來制造不同交流電壓的LED顯示陣列。9V交流電驅(qū)動時的單個顯示單元電路圖參閱圖8，24V交流電驅(qū)動時的單個顯示單元電路圖參閱圖9，36V交流電驅(qū)動時單個顯示單元電路圖參閱圖10。根據(jù)圖11所述，對陣列的顯示控制(8X8點陣)，行控制端1中有八個雙向可控晶閘管38，晶閘管的控制端與陣列顯示控制器39相連。雙向可控晶閘管的伏安特性參閱圖 12，當(dāng)陣列顯示控制器39無信號輸入時，雙向可控晶閘管38保持斷路。有正信號或負信號輸入時，雙向可控晶間管38雙向均導(dǎo)通。列控制端3和行控制端1控制方式一樣。這樣通過陣列顯示控制器39控制行和列的導(dǎo)通能夠準(zhǔn)確控制陣列中每一個顯示單元的亮暗，實現(xiàn)了陣列顯示控制。也就是說，顯示單元陣列就相當(dāng)于一個二維平面上的節(jié)點，所處的行號和列號相當(dāng)于橫坐標(biāo)和列坐標(biāo)。要點亮點陣中的任意一單元，只需要將其所在的行控制線和列控制線加一高電平。由于控制信號為標(biāo)準(zhǔn)的TTL電平信號，所以其控制器可以采用常用的單片機或其他器件，控制簡單，同時具有良好的和其他數(shù)字控制器相連的通用性。通過改變在單晶片上集成顯示單元的數(shù)目，可以制作成不同數(shù)目的交流顯示陣列。比如會有16X16、8X 16等。也可以將這一系列顯示陣列作為一個個單元串聯(lián)在一起構(gòu)成更大顯示 范圍的顯示陣列。在多點陣控制中，若采用直接驅(qū)動方式將需要大量的口線，造成的控制器大量端口的浪費，降低了控制器的工作效率。這里多點陣控制時，可以采用RAM 存儲(隨機存取存儲器)的方法。RAM存儲器存儲單元的內(nèi)容可按需隨意取出或存入，且存取的速度與存儲單元的位置無關(guān)。這種存儲器還具有響應(yīng)速度高等特點。也就是說將每一個點陣單元對應(yīng)于RAM存儲器的一位。在需要控制相應(yīng)點陣時，只需要將RAM空間的對應(yīng)位置高電平或低電平即可。這樣的控制方法能夠節(jié)省更多的控制線接口，同時控制器也不用一直掃描來控制每一位顯示單元，提高了控制的可靠性。此基于單晶片的交流LED顯示陣列，采用交流直接供電，但是在控制系統(tǒng)中仍然采用邏輯電平控制。這就保證了顯示陣列的良好接口性，其完全能夠和現(xiàn)有設(shè)備或芯片相兼容，擴大了其使用的范圍。本發(fā)明為了更加清楚的說明基于單晶的交流LED顯示陣列的具體實施方式
，取其中一個顯示單元為例予以說明，其他顯示的單元制作方法和此顯示單元制作方法完全一樣，并且在制作時是同步的。圖13至圖21是整個制作過程示意圖。根據(jù)圖13所述，首先選取已分層覆蓋有藍寶石基底25，U-GAN層40，N-GAN層41， 量子阱28和P-GAN層42的晶片。按照器件大小將其分為相應(yīng)的區(qū)域，采用干法刻蝕，在單晶片上分立出左右兩個肖特基管區(qū)，中間為LED晶粒區(qū)(參閱圖13)。接著，刻蝕出兩肖特基管金屬接觸區(qū)(參閱圖14)。具體制作時刻蝕掉肖特基管上端P-GAN層42和量子阱28， 使肖特基管頂端N-GAN層41露出。完成上一步后，刻蝕出肖特基管肖特基接觸區(qū)，其方法是在兩肖特基管四周分別切去N-GAN層41，并將U-GAN層40切去一小層(參閱圖15)。亥Ij 蝕出肖特基管肖特基接觸區(qū)后，刻蝕出LED的N區(qū)電極區(qū)。在LED器件的右邊刻蝕去一小部分P-GAN層42和量子阱層28，同時去除一小層N-GAN區(qū)41 (參閱圖16)。完成以上步驟后，在LED的P區(qū)采用電子書蒸鍍和濕法刻蝕的方法鍍LED的P區(qū)ITO透明電極26，并進行高溫退火(參閱圖17)。接著，對器件蒸鍍隔離層32，隔離層32區(qū)域參閱圖18。采用磁控濺射的方法，將不用鍍電極的區(qū)域全部蒸鍍上二氧化硅，這里不用蒸鍍的區(qū)域包括LED的P 區(qū)和N區(qū)電極部分，肖特基管的歐姆接觸區(qū)，肖特基接觸區(qū)的四分之三。肖特基管肖特基接觸區(qū)的四分之一將被涂上隔離層，以方便后面制作步驟橋連時走線。鍍完隔離層32后，采用熱蒸鍍分方法，蒸鍍肖特基管歐姆接觸區(qū)I 22，肖特基管歐姆接觸區(qū)II 33和LED的N區(qū)電極31(參閱圖19)。接著，鍍肖特基管肖特基接觸區(qū)電極I 21和肖特基管肖特基接觸區(qū)電極II 37 (參閱圖20)，完成這一步之后將按照設(shè)定的電路圖對各電極進行橋聯(lián)，橋聯(lián)結(jié)構(gòu)參閱圖21。也就是將金屬橋聯(lián)VII20和金屬橋連VIII35分別接入顯示陣列的行控制線 2和列控制線4上，根據(jù)圖21所述，左邊肖特基管歐姆接觸區(qū)22和LED的P區(qū)ITO透明電極26相連，將LED的N區(qū)電極31和右邊肖特基管肖特基接觸區(qū)電極II 37相連。至此，完成了基于單晶的交流LED顯示陣列的制作。在這里所有的顯示陣列的顯示單元是同步制作出來的，也就是說他們是集成在同一個單晶片上。
完成單晶片上的制作后，將顯示陣列各行和列控制線與行控制端和列控制端連接起來。接著根據(jù)顯示陣列的規(guī)模配備相應(yīng)的陣列顯示控制器39，陣列顯示控制器39配備遵循控制可靠，接口方便等原則。這樣就完成了基于單晶片的交流LED顯示陣列的制作。
權(quán)利要求
1.一種基于單晶片的交流LED顯示陣列，由顯示單元、控制線、控制端和陣列顯示控制器組成，其特征在于，所述控制線的行控制線(2)連接到行控制端(1)上，列控制線(4)連接到列控制端(3)上，所述顯示單元按點陣排列，其排列結(jié)構(gòu)為任意陣列；所述顯示單元有不同的電壓值，不同電壓顯示單元結(jié)構(gòu)相同，只是LED晶粒的數(shù)目減少或增加。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單晶片的交流LED顯示陣列，其特征在于，所述顯示單元為單個15V顯示單元時，其有四個肖特基管和三個LED晶粒組成，當(dāng)交流電正半周期通過金屬橋聯(lián)I (7)進入，經(jīng)肖特基管II⑶后，由金屬橋聯(lián)II (11)連至LED晶粒III (12) 的P區(qū)，金屬橋聯(lián)III (13)將LED晶粒III (12)的N區(qū)和LED晶粒II (10)的P區(qū)相連，同樣，金屬橋聯(lián)VI(IS)將LED晶粒II(IO)的N區(qū)和LED晶粒I (9)的P區(qū)相連，使得電流依次能夠通過LED晶粒III (12)、LED晶粒II (10)和LED晶粒I (9)，金屬橋聯(lián)V (17)將LED晶粒1(9)的N區(qū)與肖特基管IV(16)相連，電流從肖特基管IV(16)流出后通過輸出金屬橋聯(lián) IV(15)流入電源的另一電極；當(dāng)交流電負半周期通過時，電流經(jīng)金屬橋聯(lián)IV(15)進入經(jīng)過肖特基管III (14)，金屬橋連II (11)將肖特基管111(14)和LED晶粒III (12)的P區(qū)相連，接著電流依次通過LED 晶粒II (10)和LED晶粒I (9)；金屬橋聯(lián)V(17)將LED晶粒1(9)和肖特基管1(6)相連，電流從肖特基管I (6)流出后經(jīng)過金屬橋聯(lián)I (7)后流至電源的另一極，這樣在交流電的正負周期，LED晶粒III (12)、LED 晶粒II (10)和LED晶粒I (9)均能發(fā)光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于單晶片的交流LED顯示陣列，其特征在于，所述顯示單元中的顯示單元和控制線均在一個單晶片上集成，對于單個顯示單元，電流通過金屬橋聯(lián)VIK20)流入肖特基管肖特基接觸電極1(21)，經(jīng)肖特基管U-GAN區(qū)(24)和肖特基管N-GAN區(qū)后于肖特基管歐姆接觸區(qū)0 流出，金屬橋聯(lián)將肖特基管歐姆接觸區(qū) (22)和LED的P區(qū)ITO透明電極Q6)相連，電流依次通過LED的P區(qū)P-GAM27)、量子阱 (28)和LED的N區(qū)N-GAM29)后于LED的N區(qū)電極(31)流出；同樣，金屬橋聯(lián)將LED的N 區(qū)電極(31)和右邊肖特基管肖特基接觸區(qū)電極11(37)橋聯(lián)；電流依次通過右邊肖特基管 U-GAN區(qū)II (36)和右側(cè)肖特基管N-GAN區(qū)(34)，電流最終通過右邊肖特基管歐姆接觸區(qū) 11(33)經(jīng)金屬橋聯(lián)VIII (35)流入電源的另一端，隔離層(32)保證各導(dǎo)線在走線時不會造成短路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單晶片的交流LED顯示陣列，其特征在于，單個LED 晶粒的伏安特性為單個晶粒的導(dǎo)通電壓為3-4V，每個顯示單元中包含四個肖特基管，肖特基管上壓降為4V，通過增加或減少串聯(lián)LED晶粒制造不同交流電壓的LED顯示陣列，交流電驅(qū)動電壓為9V、24V或36V。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單晶片的交流LED顯示陣列，其特征在于，所述陣列顯示控制器(39)與陣列雙向可控晶閘管(38)的控制端相連，當(dāng)陣列顯示控制器(39)無信號輸出時，雙向可控晶閘管(38)保持斷路，有正信號或負信號輸入時，雙向可控晶閘管 (38)雙向均導(dǎo)通，通過陣列顯示控制器(39)控制行和列的導(dǎo)通控制陣列中每一個顯示單元的亮暗，實現(xiàn)陣列顯示控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于單晶片的交流LED顯示陣列，其特征在于，所述陣列顯示控制采用的控制信號為標(biāo)準(zhǔn)的TTL電平信號，要點亮點陣中的任意一單元，將其所在的行控制線和列控制線加一高電平，所述陣列顯示控制器(39)采用常用的單片機或其他器件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單晶片的交流LED顯示陣列，其特征在于，通過改變在單晶片上集成顯示單元的數(shù)目，制作成不同數(shù)目的交流顯示陣列，包括16 X 16、8 X 16，或?qū)⑦@一系列顯示陣列作為一個個單元串聯(lián)在一起構(gòu)成更大顯示范圍的顯示陣列，多點陣控制采用隨機存取RAM存儲器，將每一個點陣單元對應(yīng)于RAM存儲器的一位，在需要控制相應(yīng)點陣時，只需要將RAM空間的對應(yīng)位置高電平或低電平即可。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單晶片的交流LED顯示陣列，其特征在于，所述基于單晶片的交流LED顯示陣列，采用交流直接供電，或在控制系統(tǒng)中仍然采用邏輯電平控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于單晶片的交流LED顯示陣列。這種顯示陣列完全集成在一片單晶片上，并且使用交流電供電。同時，這種交流LED顯示陣列能夠完全實現(xiàn)按位控制，具有亮度高，電能消耗少等優(yōu)點。其技術(shù)方案是由顯示單元、控制線、控制端和陣列顯示控制器組成，所述控制線的行控制線(2)連接到行控制端(1)上，列控制線(4)連接到列控制端(3)上，所述顯示單元按點陣排列，其排列結(jié)構(gòu)為任意陣列；所述顯示單元有不同的電壓值，不同電壓顯示單元結(jié)構(gòu)相同，只是LED晶粒的數(shù)目減少或增加。
文檔編號G09G3/32GK102354481SQ20111032974
公開日2012年2月15日 申請日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月26日
發(fā)明者馮毅, 張佳全, 張宇, 張鐵強, 林曉瓏 申請人:吉林大學(xué)