Micro-LED的集成化系统

技术领域

本发明涉及LED技术领域，尤其涉及一种Micro-LED的集成化系统。

背景技术

Micro-LED是新一代显示技术，比现有的OLED技术亮度更高、发光效率更好、但功耗更低。由于其晶片尺寸小于50纳米，被广泛应用于小尺寸的电子设备中。

但现有的Micro-LED显示系统中的电子元件过多，随着电子设备的越来越小型、微型化，Micro-LED显示系统的小型集成化还远远不能不满足现有的电子设备的需求，因此Micro-LED显示系统的集成化成为亟待解决的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提出了一种Micro-LED的集成化系统。

本发明实施例提供一种Micro-LED的集成化系统，所述系统包括：

FPGA芯片，用于生成控制信号；

PCB电路板，包括信号转接电路和电源转换电路，所述信号转接电路与所述FPGA芯片连接，所述信号转接电路用于接收所述FPGA芯片发送的控制信号，所述电源转换电路与所述FPGA芯片连接，所述电源转换电路用于接收所述FPGA芯片传输的工作电压，并将所述电源电源转换为低压模拟电压和低压数字电压；

Micro-LED显示模块，包括Micro-LED显示阵列和Micro-LED驱动芯片，所述Micro-LED显示阵列与Micro-LED驱动芯片连接，所述Micro-LED驱动芯片分别与所述信号转接电路和电源转换电路连接，所述Micro-LED驱动芯片用于根据所述信号转接电路发送的控制信号、所述电源转换电路发送的低压模拟电压和低压数字电压驱动所述Micro-LED显示阵列点亮。

作为优选的，所述电源转换电路包括直流变压器和低压差线性稳压器，所述直流变压器用于将所述电源电源转换为低压数字电压，所述低压差线性稳压器用于将所述电源电源转换为低压模拟电压。

作为优选的，所述FPGA芯片包括Mini-USB接口，所述FPGA芯片通过所述Mini-USB接口给所述FPGA芯片提供所述工作电压。

作为优选的，所述FPGA芯片的信号线采用等长走线处理。

作为优选的，所述PCB电路板还包括控制模块，所述控制模块与所述FPGA芯片连接，所述FPGA芯片包括控制驱动电路，所述控制驱动电路与所述控制模块连接，所述控制驱动电路与所述信号转接电路连接，所述控制驱动电路用于根据所述控制模块的控制，发送控制信号给所述信号转接电路。

作为优选的，所述PCB电路板还包括时钟电路，所述时钟电路与所述控制驱动电路连接，所述时钟电路用于给所述控制驱动电路提供时钟信号。

作为优选的，所述FPGA芯片还包括时钟分频器和时钟倍频器，所述时钟分频器与所述时钟电路连接，所述时钟分频器用于将所述时钟信号转换为低频时钟信号，所述时钟倍频器与所述时钟电路连接，所述时钟倍频器用于将所述时钟信号转换为高频时钟信号。

作为优选的，所述FPGA芯片还包括乒乓缓存器，所述乒乓缓存器与所述控制驱动电路连接。

作为优选的，所述控制模块包括拨码开关和按键。

作为优选的，所述FPGA芯片还包括控制消抖模块，所述控制消抖模块与所述拨码开关和按键连接，所述控制消抖模块与所述控制驱动电路连接，所述控制消抖模块用于消除所述拨码开关和按键的抖动。

本发明实施例通过将信号转接电路和电源转换电路集成在PCB电路板上，使得FPGA芯片可以直接通过PCB电路板驱动Micro-LED显示模块，解决了Micro-LED显示系统的小型集成化还远远不能不满足现有的电子设备的需求的问题，获得了Micro-LED显示系统的小型集成化的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为一个实施例中Micro-LED的集成化系统的结构框图；

图2为一个实施例中Micro-LED的集成化系统的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，在一个实施例中，提供了一种Micro-LED的集成化系统。该Micro-LED的集成化系统具体包括FPGA芯片100、PCB电路板200和Micro-LED显示模块300。

具体的，FPGA芯片100用于生成控制信号；PCB电路板200包括信号转接电路210和电源转换电路220，信号转接电路210与FPGA芯片100连接，信号转接电路210用于接收FPGA芯片100发送的控制信号，电源转换电路220与FPGA芯片100连接，电源转换电路220用于接收FPGA芯片100传输的工作电压，并将电源电源转换为低压模拟电压和低压数字电压；Micro-LED显示模块300包括Micro-LED显示阵列320和Micro-LED驱动芯片310，Micro-LED显示阵列320与Micro-LED驱动芯片310连接，Micro-LED驱动芯片310分别与信号转接电路210和电源转换电路220连接，Micro-LED驱动芯片310用于根据信号转接电路210发送的控制信号、电源转换电路220发送的低压模拟电压和低压数字电压驱动Micro-LED显示阵列320点亮。

本实施例中，FPGA芯片100为现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable GateArray)，PCB电路板200为印刷电路板(Printed Circuit Board)，在一个实施例中，Micro-LED显示模块300还可以替换为Mini-LED显示模块。在使用该Micro-LED的集成化系统时，用户可以先控制FPGA芯片100，使FPGA芯片100生成控制信号，FPGA芯片100通过外部电源输出一个5V的工作电压给PCB电路板200上的电源转换电路220，并输出控制信号给PCB电路板200上的信号转接电路210，此时因电源转换电路220和信号转接电路210是分开集成在PCB电路板200上的，所以不会产生信号紊乱，电源转换电路220会将电源电源转换为低压模拟电压和低压数字电压，其中低压模拟电压和低压数字电压采用隔离处理，因此在电源转换电路220内部也可以避免频率干扰，低压模拟电压可以为3.3V，用于确定Micro-LED显示阵列320在一帧内的点亮时间和亮度，低压数字电压也可以为3.3V，作为Micro-LED显示阵列320的点亮基准电压。然后信号转接电路210将控制信号，电压转换电路将低压模拟电压和低压数字电压发生给Micro-LED驱动芯片310，Micro-LED驱动芯片310根据控制信号、电源转换电路220发送的低压模拟电压和低压数字电压驱动Micro-LED显示阵列320点亮。

在一个实施例中，电源转换电路220包括直流变压器221(DC-DC模块)和低压差线性稳压器222(LDO模块)，直流变压器221用于将电源电源转换为低压数字电压，低压差线性稳压器222用于将电源电源转换为低压模拟电压，直流变压器221和低压差线性稳压器222相互隔离，使得低压模拟电压和低压数字电压隔离，此外，低压差线性稳压器222提供了稳定不振荡的低压模拟电压，使得Micro-LED显示阵列320的显示更加稳定。

本发明实施例通过将信号转接电路和电源转换电路集成在PCB电路板上，使得FPGA芯片可以直接通过PCB电路板驱动Micro-LED显示模块300，解决了Micro-LED显示系统的小型集成化还远远不能不满足现有的电子设备的需求的问题，获得了Micro-LED显示系统的小型集成化的有益效果。

如图2所示，在另一个实施例中，提供了一种Micro-LED的集成化系统。其中，PCB电路板200还包括控制模块230和时钟电路240，FPGA芯片100包括Mini-USB接口110、控制驱动电路120、时钟分频器130、时钟倍频器140、乒乓缓存器150和控制消抖模块160。

具体的，控制模块230与FPGA芯片100连接，控制驱动电路120与控制模块230连接，控制驱动电路120与信号转接电路210连接，控制驱动电路120用于根据控制模块230的控制，发送控制信号给信号转接电路210。时钟电路240与控制驱动电路120连接，时钟电路240用于给控制驱动电路120提供时钟信号。FPGA芯片100通过Mini-USB接口110给FPGA芯片100提供工作电压。时钟分频器130与时钟电路240连接，时钟分频器130用于将时钟信号转换为低频时钟信号，时钟倍频器140与时钟电路240连接，时钟倍频器140用于将时钟信号转换为高频时钟信号。乒乓缓存器150与控制驱动电路120连接。控制消抖模块160与拨码开关231和按键232连接，控制消抖模块160与控制驱动电路120连接，控制消抖模块160用于消除拨码开关231和按键232的抖动。

本实施例中，在生成控制信号和工作电压时，具体的，通过Mini-USB接口110给FPGA芯片100提供5V的工作电压，然后FPGA芯片100继续将5V的工作电压提供给电源转换电路220。控制模块230包括拨码开关231和按键232，拨码开关231和按键232都集成在PCB电路板200上。其中拨码开关231和按键232的数量都可以为3个，将拨码开关231和按键232组合起来可以控制FPGA芯片100生成不同的控制信号，从而控制Micro-LED显示阵列320的工作模式。用户通过按下控制拨码开关231和按键232，从而控制控制驱动电路120产生控制信号，其中控制消抖模块160可以消除拨码开关231和按键232的抖动，此外，控制驱动电路120接收来自时钟电路240提供的时钟信号，时钟信号可以为50MHz，然后FPGA芯片100里的时钟分频器130会将时钟信号转换为10MHz的低频时钟信号，时钟倍频器140会将时钟信号转换为100MHz的高频时钟信号，此时控制驱动电路120接收10MHz的低频时钟信号和100MHz的高频时钟信号，此外控制驱动电路120通过乒乓缓存器150读写数据，乒乓缓存器150包括至少两个存储器，每个存储器缓存一行数据，作为优选的，FPGA芯片100还包括SD卡读写电路，外部SD卡与SD卡读写电路连接，乒乓缓存器150可以通过与SD卡读写电路连接，从而读取外部SD卡中的数据，综上所述，由此控制驱动电路120根据用户对控制模块230的操作产生控制信号，并将控制信号发送给信号转接电路210。

作为优选的，FPGA芯片100的信号线采用等长走线处理，由此保证高速的控制信号的传输稳定性和同步性。在一实施例中，还可以将Micro-LED驱动芯片310集成在PCB电路板200上。

本发明实施例通过将控制模块和时钟电路集成在PCB电路板上，进一步实现了Micro-LED显示系统的小型集成化。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。