專利名稱：一種改進(jìn)的數(shù)碼顯示屏模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是屬于一種顯示屏，具體地說(shuō)是涉及一種改進(jìn)的數(shù)碼顯示屏模塊。
技術(shù)背景目前數(shù)碼顯示屏因?yàn)槠鋬r(jià)格低，加工簡(jiǎn)單，產(chǎn)品壽命長(zhǎng)，功耗低，發(fā)熱量低等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。應(yīng)用領(lǐng)域包括，DVD/VCD機(jī)面板的顯示模塊，衛(wèi)星電視接收機(jī)顯示模塊，消費(fèi)類電子產(chǎn)品、綠色小家電產(chǎn)品的顯示模塊部分等。目前市場(chǎng)數(shù)碼顯示屏單元產(chǎn)品的技術(shù)特征要讓數(shù)碼顯示屏正常工作，目前采用的方式為數(shù)碼顯示屏驅(qū)動(dòng)芯片+PCB板+數(shù)碼顯示屏的結(jié)構(gòu)，即將數(shù)碼顯示屏驅(qū)動(dòng)芯片和數(shù)碼顯示屏通過(guò)貼片和直插的方式放在PCB板上的相應(yīng)位置，然后通過(guò)各種焊接方式(如人工焊接或者波峰焊接)將數(shù)碼顯示屏驅(qū)動(dòng)芯片、PCB板和數(shù)碼顯示屏焊接為一個(gè)數(shù)碼顯示屏模塊，然后再?gòu)腜CB板上的數(shù)碼顯示屏驅(qū)動(dòng)芯片引出信號(hào)輸入線，連接到外部CPU或者中央控制單元的顯示數(shù)據(jù)輸出端口，以便接收顯示數(shù)據(jù)信號(hào)，在數(shù)碼顯示屏上顯示。目前市場(chǎng)上使用的普通數(shù)碼顯示屏由金屬插針引腳、PCB板、LED燈管芯(邦定[Bonding]在數(shù)碼顯示屏內(nèi)部PCB板上)、面板組成，面板上顯示內(nèi)容由字符和圖案組成，字符和圖案的顯示與否由數(shù)碼顯示屏內(nèi)部的LED燈管芯的發(fā)光和不發(fā)光來(lái)決定。數(shù)碼顯示屏的信號(hào)輸入是由若干金屬插針引入，這些金屬插針與內(nèi)部的LED燈管芯的正極或者負(fù)極相連接。
上面目前市場(chǎng)上使用的普通數(shù)碼顯示屏顯示單元產(chǎn)品有以下缺點(diǎn)1、成本高，數(shù)碼顯示屏驅(qū)動(dòng)芯片、PCB板和數(shù)碼顯示屏是分別采購(gòu)，制造；2、加工環(huán)節(jié)多，工藝復(fù)雜，需要人工或機(jī)器裝配和焊接芯片和數(shù)碼顯示屏管腳；3、體積大，導(dǎo)致使用的PCB原材料較多；4、維修不方便，芯片或數(shù)碼顯示屏損壞時(shí)需要到不同的供應(yīng)商處維修。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型是提供一種體積小、減少中間環(huán)節(jié)的PCB板，數(shù)碼顯示屏驅(qū)動(dòng)芯片和數(shù)碼顯示屏實(shí)現(xiàn)一體化結(jié)構(gòu)的數(shù)碼顯示屏模塊。
本實(shí)用新型的數(shù)碼顯示屏模塊是將數(shù)碼顯示屏驅(qū)動(dòng)芯片通過(guò)直接邦定(bonding)在數(shù)碼顯示屏內(nèi)部PCB板上，數(shù)碼顯示屏模塊通過(guò)專用信號(hào)接口與外部CPU或中央控制單元的顯示數(shù)據(jù)輸出端口連接，專用信號(hào)接口是由十一個(gè)信號(hào)管腳組成。數(shù)碼顯示屏驅(qū)動(dòng)芯片是自主設(shè)計(jì)的高性能數(shù)碼顯示屏驅(qū)動(dòng)芯片，其采用200mm晶圓的0.6um工藝設(shè)計(jì)制造，與目前市場(chǎng)上采用的150mm晶圓0.8um工藝設(shè)計(jì)制造的其他類似驅(qū)動(dòng)芯片產(chǎn)品相比，功率消耗降低50-80％，芯片工作時(shí)的發(fā)熱量大大降低，高性能數(shù)碼顯示屏驅(qū)動(dòng)芯片還具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，驅(qū)動(dòng)電流能夠達(dá)到150mA以上，芯片對(duì)數(shù)碼顯示屏的驅(qū)動(dòng)電流上有較大的余量，可以確保數(shù)碼顯示屏顯示高速和高動(dòng)態(tài)圖形時(shí)，驅(qū)動(dòng)芯片穩(wěn)定工作，提供對(duì)數(shù)碼顯示屏足夠的驅(qū)動(dòng)電流和低的發(fā)熱量。芯片面積減小50-80％，芯片體積和面積都做到同類芯片的最小，可以確保將芯片直接邦定(bonding)在數(shù)碼顯示屏內(nèi)部PCB板上使用，不會(huì)修改或增加原有數(shù)碼顯示屏大小和原有數(shù)碼顯示屏內(nèi)部PCB板的面積。
本實(shí)用新型的數(shù)碼顯示屏模塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，解決了芯片體積大和發(fā)熱過(guò)大的問(wèn)題，減少PCB板，減少人工或者機(jī)器裝配和焊接芯片、數(shù)碼顯示屏管腳的工序，裝配簡(jiǎn)單，提高產(chǎn)能，節(jié)省采購(gòu)和運(yùn)輸環(huán)節(jié)，降低能耗和污染。自主設(shè)計(jì)的高性能數(shù)碼顯示屏驅(qū)動(dòng)芯片針對(duì)目前數(shù)碼顯示屏應(yīng)用市場(chǎng)要求做了設(shè)計(jì)上的優(yōu)化，在多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用兼容性良好，可以確保將芯片直接邦定(bonding)在數(shù)碼顯示屏內(nèi)部PCB板上使用、形成標(biāo)準(zhǔn)的模塊化產(chǎn)品后，在多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的正常使用。


圖1是數(shù)碼顯示屏模塊的線路圖；圖2是數(shù)碼顯示屏內(nèi)部PCB板芯片邦定(bonding)面的印刷板圖；圖3是鍵盤掃描和顯示時(shí)序圖；圖4是串行數(shù)據(jù)/指令輸入的時(shí)序圖；圖5是串行數(shù)據(jù)輸出的時(shí)序圖圖6是顯示存儲(chǔ)器RAM的內(nèi)容按地址遞增進(jìn)行更改方式的時(shí)序圖；圖7是顯示存儲(chǔ)器RAM的內(nèi)容按指定地址進(jìn)行更改方式的時(shí)序圖。
具體實(shí)施方式
數(shù)碼顯示屏模塊是將數(shù)碼顯示屏驅(qū)動(dòng)芯片(1)通過(guò)直接邦定(bonding)在數(shù)碼顯示屏(2)內(nèi)部的PCB板(4)上。數(shù)碼顯示屏模塊通過(guò)專用信號(hào)接口與外部CPU或中央控制單元連接，專用信號(hào)接口是由十一個(gè)信號(hào)管腳(3)組成。
專用信號(hào)接口管腳定義a.K1，K2....KX鍵盤信號(hào)腳輸入腳，輸入該引腳的數(shù)據(jù)在顯示周期結(jié)束后被鎖存；KS1，KS2.....KSY鍵盤信號(hào)腳輸出腳，與段信號(hào)復(fù)用。
由KX和KSY可以組成一個(gè)XxY的鍵盤矩陣。如可以根據(jù)使用需要組成2X3(K1，K2和KS1，KS2，KS3五個(gè)管腳)個(gè)按鍵的一個(gè)鍵盤矩陣。
b.DIN串行數(shù)據(jù)信號(hào)輸入腳(可與DOUT信號(hào)腳復(fù)用)，在移位時(shí)鐘的上升沿輸入串行數(shù)據(jù)。
c.DOUT串行數(shù)據(jù)信號(hào)輸出腳(可與DIN信號(hào)腳復(fù)用)，在移位時(shí)鐘的下降沿輸出串行數(shù)據(jù)。
d.CLK時(shí)鐘信號(hào)輸入腳，在上升沿讀取串行數(shù)據(jù)，在下降沿輸出數(shù)據(jù)。
e.STB片選信號(hào)輸入腳，STB由高變?yōu)榈秃蟮牡谝粋€(gè)字節(jié)作為指令，當(dāng)處理指令時(shí)，當(dāng)前其它處理被終止。由于某種原因STB為高同時(shí)數(shù)據(jù)或指令正在傳輸時(shí)，串行通信被初始化，這時(shí)正在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)/指令被認(rèn)為是無(wú)效的。當(dāng)STB為高時(shí)，CLK被忽略。
f.OSC芯片內(nèi)部振蕩器頻率控制輸入腳，通過(guò)外接一個(gè)電阻，來(lái)決定芯片內(nèi)部振蕩器頻率，即通過(guò)調(diào)整電阻值的大小來(lái)調(diào)整芯片內(nèi)部振蕩器頻率的高低。也可將此外接電阻直接焊接在數(shù)碼顯示屏內(nèi)部PCB板的背面，此時(shí)可省略O(shè)SC輸入腳。
g.VCC電源正極輸入腳。
h.GND電源地輸入腳。
1.改進(jìn)的數(shù)碼顯示屏模塊LED管顯示和鍵盤掃描工作方式如圖3所示其中DIG表示顯示存儲(chǔ)器RAM的內(nèi)容。
GR1-GRn信號(hào)表示輸出信號(hào)，該信號(hào)是周期性產(chǎn)生的DIGI-DIGn信號(hào)表示在相對(duì)應(yīng)的GR信號(hào)有效周期里，輸出相對(duì)應(yīng)的SGI-SGnSGI-SGn信號(hào)表示段輸出信號(hào)，該信號(hào)是由顯示存儲(chǔ)器內(nèi)容決定的。
顯示存儲(chǔ)器的每一行對(duì)應(yīng)一個(gè)位輸出信號(hào)GR(1-n)，顯示存儲(chǔ)器的每一列對(duì)應(yīng)一個(gè)段信號(hào)SG(1-m)，其中m表示硬件支持段信號(hào)輸出的最大個(gè)數(shù)，n表示硬件支持位輸出信號(hào)的最大個(gè)數(shù)。
通過(guò)串行接口將要顯示的數(shù)據(jù)寫入顯示存儲(chǔ)器后，啟動(dòng)顯示功能。硬件會(huì)自動(dòng)周期性的產(chǎn)生位輸出信號(hào)GR(1-n)，產(chǎn)生位輸出信號(hào)GR(1-n)的周期為(nx500)us(其中n表示硬件支持位輸出信號(hào)的最大個(gè)數(shù))。位輸出信號(hào)GR(1-n)的有效脈寬為(500x(X/16))us，其中X的值由命令4的最低3位決定000至111分別代表1、2、4、10、11、12、13、14；顯示存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)參照表1所示，其中顯示存儲(chǔ)器的每一行對(duì)應(yīng)一個(gè)位輸出信號(hào)GR(1-n)，顯示存儲(chǔ)器的每一列對(duì)應(yīng)一個(gè)段信號(hào)SG(1-m)(其中m表示硬件支持段信號(hào)輸出的最大個(gè)數(shù))。
在表1中只例舉了m為12，n為7。
SG1 SG4 SG5 SG8 SG9 SG12

GR1GR2GR3GR4GR5GR6GR7表1表格中的HL表示顯示存儲(chǔ)器相應(yīng)地址位的最低4位(位0-位3)HU表示顯示存儲(chǔ)器相應(yīng)地址位的最高4位(位4-位7)位0 位3 位4 位7

低4位 高4位顯示過(guò)程的順序如下位輸出信號(hào)GR1有效時(shí)，輸出顯示存儲(chǔ)器的第一行數(shù)據(jù)為段信號(hào)SG(1-m)位輸出信號(hào)GR2有效時(shí)，輸出顯示存儲(chǔ)器的第二行數(shù)據(jù)為段信號(hào)SG(1-m)位輸出信號(hào)GR3有效時(shí)，輸出顯示存儲(chǔ)器的第三行數(shù)據(jù)為段信號(hào)SG(1-m)位輸出信號(hào)GRn有效時(shí)，輸出顯示存儲(chǔ)器的第n行數(shù)據(jù)為段信號(hào)SG(1-m)在顯示存儲(chǔ)器最后一行段信號(hào)SG(1-m)輸出后，進(jìn)行鍵盤掃描，將鍵盤掃描到的數(shù)據(jù)存入掃描寄存器中，外部CPU或中央控制單元通過(guò)專用信號(hào)接口對(duì)掃描寄存器進(jìn)行讀操作，將掃描到的數(shù)據(jù)讀走。在鍵盤掃描周期結(jié)束后，位輸出信號(hào)GR(1-n)有效，這樣循環(huán)的產(chǎn)生位輸出信號(hào)GR(1-n)和進(jìn)行鍵盤掃描。
2、改進(jìn)的數(shù)碼顯示屏模塊專用信號(hào)接口工作時(shí)序圖如圖4、圖5、圖6、圖7其中圖6中的命令1表示顯示模式設(shè)備命令命令2表示數(shù)據(jù)設(shè)置命令命令3表示地址設(shè)置命令數(shù)據(jù)1到數(shù)據(jù)n表示所要求顯示的數(shù)據(jù)命令4表示顯示控制命令其中圖7中的命令2表示數(shù)據(jù)設(shè)置命令命令3表示地址設(shè)置命令數(shù)據(jù)表示所要求顯示的數(shù)據(jù)。
a.串行數(shù)據(jù)/指令輸入的時(shí)序STB為低電平時(shí)，DIN在CLK的上升沿依次輸入位0至位7；b.串行數(shù)據(jù)輸出的時(shí)序STB為低電平時(shí)，DOUT在CLK的下降沿依次輸出位0至位7；c.顯示存儲(chǔ)器RAM的內(nèi)容按地址遞增進(jìn)行更改方式的時(shí)序STB由高變低，DIN輸入數(shù)據(jù)設(shè)置命令STB由低變高再由高變低，DIN輸入地址設(shè)置命令，隨后輸入要輸入的數(shù)據(jù)；STB由低變高再由高變低，DIN輸入顯示模式設(shè)置命令；STB由低變高再由高變低，DIN輸入顯示控制命令；
d.顯示存儲(chǔ)器RAM的內(nèi)容按指定地址進(jìn)行更改方式的時(shí)序STB由高變低，DIN輸入數(shù)據(jù)設(shè)置命令；STB由低變高再由高變低，DIN輸入地址設(shè)置命令，隨后輸入要顯示的數(shù)據(jù)；重復(fù)前一步，即繼續(xù)在STB由低變高再由高變低后，DIN輸入地址設(shè)置命令及輸入要顯示的數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求1.一種數(shù)碼顯示屏模塊，是由數(shù)碼顯示屏驅(qū)動(dòng)芯片和數(shù)碼顯示屏組成，其特征在于所述數(shù)碼顯示屏模塊是將數(shù)碼顯示屏驅(qū)動(dòng)芯片直接邦定在數(shù)碼顯示屏內(nèi)部PCB板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)碼顯示屏模塊，其特征在于數(shù)碼顯示屏模塊通過(guò)專用信號(hào)接口與外部CPU或中央控制單元連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)碼顯示屏模塊，其特征在于所述專用信號(hào)接口之接口管腳為a.在每一顯示周期結(jié)束后需鎖存其數(shù)據(jù)之鍵掃描輸入信號(hào)管腳K1，K2....KX，與段信號(hào)復(fù)用的鍵盤信號(hào)輸出信號(hào)管腳KS1，KS2......KSY；由KX和KSY組成一個(gè)X×Y的鍵盤矩陣；b.向數(shù)碼顯示屏模塊串行輸入、或與數(shù)碼顯示屏模塊的串行輸出管腳DOUT復(fù)用且可在移位時(shí)鐘管腳CLK的上升沿或下降沿采樣其管腳數(shù)據(jù)之串行輸入管腳DIN；c.由數(shù)碼顯示屏模塊串行輸出、或與數(shù)碼顯示屏模塊的串行輸入管腳DIN復(fù)用且可在移位時(shí)鐘管腳CLK的下降沿或上升沿向該管腳串行輸出數(shù)據(jù)之串行輸出管腳DOUT；d.向數(shù)碼顯示屏模塊輸入、可在該管腳的上升沿或下降沿讀取串行輸入管腳DIN的信號(hào)、或在該管腳的下降沿或上升沿向串行輸出管腳DOUT輸出數(shù)據(jù)之時(shí)鐘管腳CLK；e.向數(shù)碼顯示屏模塊輸入、可在低電平有效或高電平有效且在該信號(hào)由高變低或由低變高后串行輸入管腳DIN上傳輸?shù)牡谝粋€(gè)字節(jié)作為數(shù)碼顯示屏模塊指令且當(dāng)該信號(hào)變?yōu)闊o(wú)效時(shí)其串行輸入管腳DIN信號(hào)、串行輸出管腳DOUT信號(hào)和串行接口時(shí)鐘管腳CLK信號(hào)就被認(rèn)為無(wú)效之片選信號(hào)管腳STB；f.對(duì)數(shù)碼顯示屏模塊內(nèi)部進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)的振蕩器頻率控制輸入管腳OSC；g.數(shù)碼顯示屏模塊的電源正極輸入管腳VCC；h.數(shù)碼顯示屏模塊的電源地輸入管腳GND。
專利摘要本實(shí)用新型的數(shù)碼顯示屏模塊是由數(shù)碼顯示屏驅(qū)動(dòng)芯片和數(shù)碼顯示屏組成，其特征在于數(shù)碼顯示屏模塊是將數(shù)碼顯示屏驅(qū)動(dòng)芯片通過(guò)直接邦定(bonding)在數(shù)碼顯示屏內(nèi)部PCB板上和專用信號(hào)接口。本實(shí)用新型的數(shù)碼顯示屏模塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，解決了芯片體積大和發(fā)熱過(guò)大的問(wèn)題，減少PCB板，減少人工或者機(jī)器焊接芯片和數(shù)碼顯示屏管腳的工序，裝配簡(jiǎn)單，提高產(chǎn)能，節(jié)省采購(gòu)和運(yùn)輸環(huán)節(jié)，降低能耗和污染。
文檔編號(hào)G09G3/04GK2786743SQ20042010303
公開日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2004年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月24日
發(fā)明者李勇 申請(qǐng)人:李勇