专利名称：Led显示屏及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种显示屏及其控制方法，尤其涉及一种LED显示屏及其控制方法。
背景技术：
目前LED外延片的生长技术和封装技术都得到了飞速的发展，使得LED灯的发光 亮度不断增加，寿命越来越长，价格也相对越来越便宜。技术的进步促进了 LED应用领域的 全面发展，最典型的LED应用产品有LED显示屏、LED照明、LED背光模组等。从单个产品 使用LED数量来看，LED显示屏对LED灯的需求量无疑是最大的，其成本也是受LED灯价格 影响最大的，近年LED灯价格波动呈现了整体下滑的趋势，这给LED显示屏的发展带来了契 机。LED显示屏的发展趋势体现在亮度越来越亮，画面质量越来越细腻。提高亮度就 要采用发光效率和功率更高的LED灯，随着LED灯原材料亮度的提高，LED显示屏整体亮度 也在不断提高，至于画面质量方面，为了让LED显示屏的画面更细腻就须增加像素密度。除 了利用不断精密的模具技术让LED显示屏像素的物理尺寸减少以外，还可以通过像素虚拟 技术来增加像素密度，通过像素虚拟可以在一定尺寸的LED显示屏上成倍地增加像素的个 数，让一些小尺寸的LED显示屏显示出非常细腻的画面，国外产品中虚拟像素的应用尤其 频繁。目前在虚拟像素的应用方面发展很快，较典型的虚拟像素技术有四灯虚拟，由两 个红光LED灯一个蓝光LED灯和一个绿光LED灯组成一个像素，这四个LED灯位于矩形的 四个顶点，两个红光LED位于矩形的一条对角线上，这样任意一个LED灯的上下左右各均形 成一个像素，即每一个LED灯都被四个像素分时复用，因此这种虚拟像素的分辨率是实际 像素的四倍。在专利文献中，甚至还出现了八倍虚拟的LED显示屏，比如中国专利申请号为 200810217507. 7，名称为八倍虚拟LED显示屏，虽然虚拟像素技术可以大大增加像素密度， 但是虚拟像素技术将原本的一个画面或一个任务分成了许多个，使控制系统变得复杂，不 但增加了控制系统的负荷，容易造成换画面拖尾，由于采用分时复用，使LED显示屏的亮度 大大下降，因此从实用的角度来看虚拟像素在分时复用过程并不是分得越多越好，而且该 LED灯的排布方式，使得同一行像素不在同一条直线上，画面有部分扭曲，也会使画面显示 质量有所下降。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种节能环保、双倍虚拟、画质细腻、不易拖尾 的LED显示屏。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是提供一种LED显示屏，包括R、G、 B三种颜色的LED灯，各色LED灯按照行列规律排布，并以每相邻三行LED灯为一个排列周 期，每个排列周期的第一行由 、G、B中任意两种颜色的LED灯等间距间隔排列而成，且间距为b，第二行由R、G、B中未被第一行选用颜色的LED灯等间距排列而成，且间距为b，第二行 的LED灯与第一行的LED灯为列错位排布，错位距离为b/2，第三行由第一行中的两种颜色 的LED灯等间距间隔排列而成，且间距为b ；以第二行中的一个LED灯为基准，该为基准的 LED灯与第一行最邻近的二个LED灯组成三角形，形成一个像素，包括一个R颜色LED灯、一 个G颜色LED灯、一个B颜色LED灯，该为基准的LED灯与第三行最邻近的二个LED灯也组 成三角形，形成一个像素，包括一个R颜色LED灯、一个G颜色LED灯、一个B颜色LED灯， 通过对上述二个像素的分时复用，形成双倍虚拟显示效果。其中，所述LED灯行间距为a，列间距为b，且a = V^"b/2。本发明还公开了控制上述LED显示屏的控制方法，包括在一个显示周期内，对 LED显示屏中的LED灯进行分时复用，即在时间T1内，让每个排列周期中的第二行奇数列的LED灯与第一行的LED灯组成 像素，同时让第二行偶数列的LED灯与第三行的LED灯组成像素； 在时间T2内，让每个排列周期中的第二行奇数列的LED灯与第三行的LED灯组成 像素，同时让第二行偶数列的LED灯与第一行的LED灯组成像素，在T1时间段内显示完其 对应的像素点后，马上显示T2时间段内对应的像素。本发明的有益效果是由于本发明LED显示屏以每三行LED灯为一个排列周期， 每个周期中第二行的LED灯分别与第一行和第三行相邻近的二个LED灯组成像素点，并利 用分时复用的虚拟技术实现双倍虚拟的效果，使画面更细腻，由于LED灯排列规则，结构紧 凑，组成每个像素的LED灯为三角形结构，相比传统的四边形结构，像素结构中各个LED距 离相对会更小，更利于形成细腻的现实画面，另外LED灯排列关系简单，所以LED显示屏的 控制方法简单，控制系统的负荷小；同一画面每个LED灯仅复用二次，不易拖尾，而且画面 亮度高，既有效地增加了像素密度，同时也最大程度地避免了像素虚拟过程给LED显示屏 画面带来的不利影响，所以更加实用，而且同一行的像素分布在同一条直线上，同一列的像 素也分布在同一条直线上，像素排列也非常规则，画面不会扭曲，显示质量高。本发明采用另一种技术方案为提供一种LED显示屏，包括R、G、B三种颜色的LED 灯，各色LED灯按照行列规律排布，并以每相邻三列LED灯为一个排列周期，每个排列周期 的第一列由R、G、B中任意两种颜色的LED灯等间距间隔排列而成，且间距为a，第二列由R、 G、B中未被第一列选用颜色的LED灯等间距排列而成，且间距为a，第二列的LED灯与第一 列的LED灯为行错位排布，错位距离为a/2，第三列由第一列中的两种颜色的LED灯等间距 间隔排列而成，且间距为a ；以第二列中的一个LED灯为基准，该为基准的LED灯与第一列 最邻近的二个LED灯组成三角形，形成一个像素，包括一个R颜色LED灯、一个G颜色LED 灯、一个B颜色LED灯，该为基准的LED灯与第三列最邻近的二个LED灯也组成三角形，形 成一个像素，包括一个R颜色LED灯、一个G颜色LED灯、一个B颜色LED灯，通过对上述二 个像素的分时复用，形成双倍虚拟显示效果。其中，所述LED灯列间距为b，行间距为a，且b。本发明还公开了控制上述LED显示屏的控制方法，包括在一个显示周期内，对 LED显示屏中的LED灯进行分时复用，即在时间T1内，让每个排列周期中的第二列奇数行的LED灯与第一列的LED灯组成 像素，同时让第二列偶数行的LED灯与第三列的LED灯组成像素；
在时间T2内，让每个排列周期中的第二列奇数行的LED灯与第三列的LED灯组成 像素，同时让第二列偶数行的LED灯与第一列的LED灯组成像素，在Tl时间段内显示完其 对应的像素点后，马上显示T2时间段内对应的像素。本文中所述的R表示红光LED灯，G表示绿光LED灯，B表示蓝光LED灯。本发明的有益效果是由于本发明LED显示屏以每三列LED灯为一个排列周期， 每个周期中第二列的LED灯分别与第一列和第三列相邻近的二个LED灯组成像素点，并利 用分时复用的虚拟技术实现双倍虚拟的效果，使画面更细腻，由于LED灯排列规则，结构紧 凑，组成每个像素的LED灯为三角形结构，相比传统的四边形结构，像素结构中各个LED距 离相对会更小，更利于形成细腻的现实画面，另外LED灯排列关系简单，所以LED显示屏的 控制方法简单，控制系统的负荷小；同一画面每个LED灯仅复用二次，不易拖尾，而且画面 亮度高，既有效地增加了像素密度，同时也最大程度地避免了像素虚拟过程给LED显示屏 画面带来的不利影响，所以更加实用，而且同一列的像素分布在同一条直线上，同一行的像 素也分布在同一条直线上，像素排列也非常规则，画面不会扭曲，显示质量高。
图1是本发明LED显示屏的实施例一 LED灯排布示意图；图2是本发明LED显示屏的实施例二 LED灯排布示意图；图3是本发明LED显示屏的实施例三LED灯排布示意图；图4是本发明LED显示屏的实施例四LED灯排布示意图；图5是本发明LED显示屏的实施例五LED灯排布示意图；图6是本发明LED显示屏的实施例六LED灯排布示意图；图7是本发明LED显示屏的实施例七LED灯排布示意图；图8是本发明LED显示屏的实施例八LED灯排布示意图；图9是本发明LED显示屏的实施例九LED灯排布示意图；图10是本发明LED显示屏的实施例十LED灯排布示意图；图11是本发明LED显示屏的实施例i^一 LED灯排布示意图；图12是本发明LED显示屏的实施例十二 LED灯排布示意图；图13是本发明LED显示屏的实施例一 LED灯第一步被点亮情况示意图；图14是本发明LED显示屏的实施例一 LED灯第二步被点亮情况示意图；图15是本发明LED显示屏的实施例一 LED灯最终虚拟像素示意图；图16是本发明以每三列为一个排列周期的LED显示屏的实施例LED灯排布示意 图；图17是图16中所示的实施例LED灯第一步被点亮情况示意图；图18是图16中所示的实施例LED灯第二步被点亮情况示意图；图19是图16中所示的实施例LED灯最终虚拟像素示意图。
具体实施例方式为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式 并配合附图详予说明。
作为本发明所述LED显示屏的实施例，请参阅图1至图15，本发明所述LED显示屏 包括R、G、B三种颜色的LED灯，各色LED灯按照行列规律排布，并以每相邻三行LED灯为一 个排列周期，每个排列周期的第一行由R、G、B中任意两种颜色的LED灯等间距间隔排列而 成，且间距为b，第二行由R、G、B中未被第一行选用的LED灯等间距排列而成，且间距为b， 第二行的LED灯与第一行的LED灯为错位排布，错位距离为b/2，第三行由第一行中的两种 颜色的LED灯等间距间隔排列而成，且间距为b。按照上述LED灯排列方式，一共有十二种情况情况一如图1所示，第一行LED灯排列方式为奇数位为G，偶数位为B，第二行LED 灯全部为R，第三行LED灯排列方式为奇数位为B，偶数位为G。情况二 如图2所示，第一行LED灯排列方式为奇数位为G，偶数位为B，第二行LED 灯全部为R，第三行LED灯排列方式为奇数位为G，偶数位为B。情况三如图3所示，第一行LED灯排列方式为奇数位为B，偶数位为G，第二行LED 灯全部为R，第三行LED灯排列方式为奇数位为G，偶数位为B。情况四如图4所示，第一行LED灯排列方式为奇数位为B，偶数位为G，第二行LED 灯全部为R，第三行LED灯排列方式为奇数位为B，偶数位为G。情况五如图5所示，第一行LED灯排列方式为奇数位为R，偶数位为B，第二行LED 灯全部为G，第三行LED灯排列方式为奇数位为B，偶数位为R。情况六如图6所示，第一行LED灯排列方式为奇数位为R，偶数位为B，第二行LED 灯全部为G，第三行LED灯排列方式为奇数位为R，偶数位为B。情况七如图7所示，第一行LED灯排列方式为奇数位为B，偶数位为R，第二行LED 灯全部为G，第三行LED灯排列方式为奇数位为R，偶数位为B。情况八如图8所示，第一行LED灯排列方式为奇数位为B，偶数位为R，第二行LED 灯全部为G，第三行LED灯排列方式为奇数位为B，偶数位为R。情况九如图9所示，第一行LED灯排列方式为奇数位为G，偶数位为R，第二行LED 灯全部为B，第三行LED灯排列方式为奇数位为R，偶数位为G。情况十如图10所示，第一行LED灯排列方式为奇数位为G，偶数位为R，第二行 LED灯全部为B，第三行LED灯排列方式为奇数位为G，偶数位为R。情况十一如图11所示，第一行LED灯排列方式为奇数位为R，偶数位为G，第二行 LED灯全部为B，第三行LED灯排列方式为奇数位为G，偶数位为R。情况十二 如图12所示，第一行LED灯排列方式为奇数位为R，偶数位为G，第二行 LED灯全部为B，第三行LED灯排列方式为奇数位为R，偶数位为G。下面以实施例一为例，说明LED显示屏的工作过程，请参阅图13至图15，以第二 行中的一个LED灯为基准，该LED灯与第一行最邻近的二个LED灯组成三角形，形成一个像 素，包括一个R、一个G、一个B，该LED灯与第三行最邻近的二个LED灯也组成三角形，形成 一个像素，包括一个R、一个G、一个B。上述LED显示屏的控制方法为控制系统把显示一帧画面的任务分成两步第一 步，在时间T1内，让第二行奇数列的LED灯与第一行的LED灯组成像素，同时让第二行偶数 列的LED灯与第三行的LED灯组成像素，如图13中实心黑点所示；第二步，在时间T2内， 让第二行奇数列的LED灯与第三行的LED灯组成像素，同时让第二行偶数列的LED灯与第一行的LED灯组成像素，如图14中实心黑点所示。这样一来，整个LED显示屏中的LED灯 在第一步和第二步均被点亮过，即分时复用了两次，在Tl时间段内显示完其对应的像素点 后，马上显示T2时间段内对应的像素，由于这两个任务的切换时间和维持时间都很短，人 眼无法分辨出来，最终给人的视觉效果就是Tl时间段内对应的像素和T2时间段内对应的 像素同时显示出来，因此可以增加一倍的像素密度，形成双倍虚拟显示效果，如图15中实 心黑点所示。为了配合通用的显示屏系统，让像素的行间距列间距也有固定值，对LED灯排布 的行间距和列间距进行推算，当LED灯的行间距a，列间距为b，且a = V^b/2时，就能实现像 素无论在行间距还是列间距上均有固定值，从而达到最佳的显示效果。由于本发明LED显示屏以每三行LED灯为一个排列周期，每个周期中第二行的LED 灯分别与第一行和第三行相邻近的二个LED灯组成像素点，并利用分时复用的虚拟技术实 现双倍虚拟的效果，使画面更细腻，由于LED灯排列规则，结构紧凑，组成每个像素的LED灯 为三角形结构，相比传统的四边形结构，像素结构中各个LED距离相对会更小，更利于形成 细腻的现实画面，另外LED灯排列关系简单，所以LED显示屏的控制方法简单，控制系统的 负荷小；同一画面每个LED灯仅复用二次，不易拖尾，而且画面亮度高，既有效地增加了像 素密度，同时也最大程度地避免了像素虚拟过程给LED显示屏画面带来的不利影响，所以 更加实用，而且同一行的像素分布在同一条直线上，同一列的像素也分布在同一条直线上， 像素排列也非常规则，画面不会扭曲，显示质量高。作为上面实施例的变形，本发明所述LED显示屏还可以以每相邻三列LED灯为一 个排列周期，每个排列周期的第一列由R、G、B中任意两种颜色的LED灯等间距间隔排列而 成，且间距为a，第二列由R、G、B中未被第一列选用的LED灯等间距排列而成，且间距为a， 第二列的LED灯与第一列的LED灯为错位排布，错位距离为a/2，第三列由第一列中的两种 颜色的LED灯等间距间隔排列而成，且间距为a。按照上述LED灯排列方式，同样一共有十二种情况情况一如图16所示，第一列LED灯排列方式为奇数位为G，偶数位为B，第二列 LED灯全部为R，第三列LED灯排列方式为奇数位为B，偶数位为G。 情况二 第一列LED灯排列方式为奇数位为G，偶数位为B，第二列LED灯全部为R， 第三列LED灯排列方式为奇数位为G，偶数位为B。情况三第一列LED灯排列方式为奇数位为B，偶数位为G，第二列LED灯全部为R， 第三列LED灯排列方式为奇数位为G，偶数位为B。情况四第一列LED灯排列方式为奇数位为B，偶数位为G，第二列LED灯全部为R， 第三列LED灯排列方式为奇数位为B，偶数位为G。情况五第一列LED灯排列方式为奇数位为R，偶数位为B，第二列LED灯全部为G， 第三列LED灯排列方式为奇数位为B，偶数位为R。情况六第一列LED灯排列方式为奇数位为R，偶数位为B，第二列LED灯全部为G， 第三列LED灯排列方式为奇数位为R，偶数位为B。情况七第一列LED灯排列方式为奇数位为B，偶数位为R，第二列LED灯全部为G， 第三列LED灯排列方式为奇数位为R，偶数位为B。情况八第一列LED灯排列方式为奇数位为B，偶数位为R，第二列LED灯全部为G，第三列LED灯排列方式为奇数位为B，偶数位为R。情况九第一列LED灯排列方式为奇数位为G，偶数位为R，第二列LED灯全部为B， 第三列LED灯排列方式为奇数位为R，偶数位为G。情况十第一列LED灯排列方式为奇数位为G，偶数位为R，第二列LED灯全部为B， 第三列LED灯排列方式为奇数位为G，偶数位为R。情况十一第一列LED灯排列方式为奇数位为R，偶数位为G，第二列LED灯全部为 B，第三列LED灯排列方式为奇数位为G，偶数位为R。 情况十二 第一列LED灯排列方式为奇数位为R，偶数位为G，第二列LED灯全部为 B，第三列LED灯排列方式为奇数位为R，偶数位为G。以情况一为实施例，描述该LED显示屏的工作过程，具体请参阅图17至图19，以第 二列中的一个LED灯为基准，该LED灯与第一列最邻近的二个LED灯组成三角形，形成一个 像素，包括一个R颜色LED灯、一个G颜色LED灯、一个B颜色LED灯，该LED灯与第三列最 邻近的二个LED灯也组成三角形，形成一个像素，包括一个R颜色LED灯、一个G颜色LED 灯、一个B颜色LED灯。上述LED显示屏的控制方法为控制系统把显示一帧画面的任务分成两步第一 步，在时间Tl内，让每个排列周期中的第二列奇数行的LED灯与第一列的LED灯组成像素， 同时让第二列偶数行的LED灯与第三列的LED灯组成像素，如图17中实心黑点所示；第二 步，在时间T2内，让每个排列周期中的第二列奇数行的LED灯与第三列的LED灯组成像素， 同时让第二列偶数行的LED灯与第一列的LED灯组成像素，如图18中实心黑点所示。这样 一来，整个LED显示屏中的LED灯在第一步和第二步均被点亮过，即分时复用了两次，在Tl 时间段内显示完其对应的像素点后，马上显示T2时间段内对应的像素，由于这两个任务的 切换时间和维持时间都很短，人眼无法分辨出来，最终给人的视觉效果就是Tl时间段内对 应的像素和T2时间段内对应的像素同时显示出来，因此可以增加一倍的像素密度，形成双 倍虚拟显示效果，如图19中实心黑点所示。为了配合通用的显示屏系统，让像素的行间距列间距也有固定值，对LED灯排布 的行间距和列间距进行推算，当LED灯的行间距a，列间距为b，且3 = Wb时，就能实现像 素无论在行间距还是列间距上均有固定值，从而达到最佳的显示效果。由于本发明LED显示屏以每三列LED灯为一个排列周期，每个周期中第二列的LED 灯分别与第一列和第三列相邻近的二个LED灯组成像素点，并利用分时复用的虚拟技术实 现双倍虚拟的效果，使画面更细腻，由于LED灯排列规则，结构紧凑，组成每个像素的LED灯 为三角形结构，相比传统的四边形结构，像素结构中各个LED距离相对会更小，更利于形成 细腻的现实画面，另外LED灯排列关系简单，所以LED显示屏的控制方法简单，控制系统的 负荷小；同一画面每个LED灯仅复用二次，不易拖尾，而且画面亮度高，既有效地增加了像 素密度，同时也最大程度地避免了像素虚拟过程给LED显示屏画面带来的不利影响，所以 更加实用，而且同一列的像素分布在同一条直线上，同一行的像素也分布在同一条直线上， 像素排列也非常规则，画面不会扭曲，显示质量高。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发 明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技 术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
9
权利要求
一种LED显示屏，其特征在于所述LED显示屏包括R、G、B三种颜色的LED灯，各色LED灯按照行列规律排布，并以每相邻三行LED灯为一个排列周期，每个排列周期的第一行由R、G、B中任意两种颜色的LED灯等间距间隔排列而成，且间距为b，第二行由R、G、B中未被第一行选用颜色的LED灯等间距排列而成，且间距为b，第二行的LED灯与第一行的LED灯为列错位排布，错位距离为b/2，第三行由第一行中的两种颜色的LED灯等间距间隔排列而成，且间距为b；以第二行中的一个LED灯为基准，该为基准的LED灯与第一行最邻近的二个LED灯组成三角形，形成一个像素，包括一个R颜色LED灯、一个G颜色LED灯、一个B颜色LED灯，该为基准的LED灯与第三行最邻近的二个LED灯也组成三角形，形成一个像素，包括一个R颜色LED灯、一个G颜色LED灯、一个B颜色LED灯，通过对上述二个像素的分时复用，形成双倍虚拟显示效果。
2.根据权利要求1所述的LED显示屏，其特征在于所述LED显示灯行间距为a，且 a=V^b/2。
3.—种控制权利要求1或2所述的LED显示屏的控制方法，包括在一个显示周期内， 对LED显示屏中的LED灯进行分时复用，即在时间Tl内，让每个排列周期中的第二行奇数列的LED灯与第一行的LED灯组成像 素，同时让第二行偶数列的LED灯与第三行的LED灯组成像素；在时间T2内，让每个排列周期中的第二行奇数列的LED灯与第三行的LED灯组成像 素，同时让第二行偶数列的LED灯与第一行的LED灯组成像素，在Tl时间段内显示完其对 应的像素点后，马上显示T2时间段内对应的像素。
4.一种LED显示屏，其特征在于所述LED显示屏包括R、G、B三种颜色的LED灯，各色 LED灯按照行列规律排布，并以每相邻三列LED灯为一个排列周期，每个排列周期的第一列 由R、G、B中任意两种颜色的LED灯等间距间隔排列而成，且间距为a，第二列由R、G、B中未 被第一列选用颜色的LED灯等间距排列而成，且间距为a，第二列的LED灯与第一列的LED 灯为行错位排布，错位距离为a/2，第三列由第一列中的两种颜色的LED灯等间距间隔排列 而成，且间距为a;以第二列中的一个LED灯为基准，该为基准的LED灯与第一列最邻近的二个LED灯组 成三角形，形成一个像素，包括一个R颜色LED灯、一个G颜色LED灯、一个B颜色LED灯， 该为基准的LED灯与第三列最邻近的二个LED灯也组成三角形，形成一个像素，包括一个R 颜色LED灯、一个G颜色LED灯、一个B颜色LED灯，通过对上述二个像素的分时复用，形成 双倍虚拟显示效果。
5.根据权利要求4所述的LED显示屏，其特征在于所述LED显示灯列间距为b，且 a=V2 b。
6.一种控制权利要求4或5所述的LED显示屏的控制方法，包括在一个显示周期内， 对LED显示屏中的LED灯进行分时复用，即在时间Tl内，让每个排列周期中的第二列奇数行的LED灯与第一列的LED灯组成像 素，同时让第二列偶数行的LED灯与第三列的LED灯组成像素；在时间T2内，让每个排列周期中的第二列奇数行的LED灯与第三列的LED灯组成像 素，同时让第二列偶数行的LED灯与第一列的LED灯组成像素，在Tl时间段内显示完其对应的像素点后，马上显示T2时间段内对应的像素。
全文摘要
本发明公开了一种LED显示屏及其控制方法，LED显示屏包括R、G、B三种颜色的LED灯，各色LED灯以每三行或者每三列LED灯为一个排列周期，每个排列周期的行列均按照要求进行规则排列，以每个排列周期的中间行或中间列中的一个LED灯为基准，该LED灯与第一行或第一列最邻近的二个LED灯组成三角形，形成一个像素，该LED灯与第三行或第三列最邻近的二个LED灯也组成三角形，形成一个像素，通过对上述二个像素的分时复用，形成双倍虚拟显示效果，该显示屏的控制方法简单，控制系统的负荷小，不易拖尾，更加实用。
文档编号G09G3/32GK101950513SQ20101028134
公开日2011年1月19日 申请日期2010年9月14日 优先权日2010年9月14日
发明者康敏武, 张春旺, 林洺锋, 王伟, 赵平林 申请人:深圳市洲明科技股份有限公司