CN114627805B - 驱动电路、led单元的驱动方法和显示面板 - Google Patents
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Abstract
本说明书实施方式提供了一种驱动电路、LED单元的驱动方法和显示面板,所述驱动电路包括:电压‑脉宽转换器,具有电压输入端和信号输出端,所述电压‑脉宽转换器将所述电压输入端的输入电压转换为相应时长的控制信号;行选开关模块,在接收到行选信号的情况下,为所述电压‑脉宽转换器的所述电压输入端接通所述输入电压;电流开关模块,受控于所述控制信号,在所述控制信号维持过程中,处于导通状态。通过将模拟信号转换成对应的数字脉宽信号,并保持发光单元流过的电流不变,以提供了一种较为简单的LED单元的驱动电路。
Description
技术领域
本说明书涉及电子电路的技术领域,具体涉及一种驱动电路、LED单元的驱动方法和显示面板。
背景技术
LED单元具有高亮度、高对比度、低功耗、长寿命和快速响应等众多优势,可以被应用于AR/VR眼镜、投影仪等领域。
现有技术中,可以通过数字信号驱动发光单元。数字驱动方式中发光单元只有点亮和不亮两种状态,像素发光时流过发光单元的电流是趋于恒定的。通过控制发光单元在固定周期内的被点亮的时长,以发光时长所占固定的比例来实现不同灰阶的显示。
然而,数字驱动方式的时序复杂,需要复杂冗余的***存储电路及控制电路配合才能实现基本显示功能,因此数字驱动芯片也很难满足LED单元显示对于小型化的要求。
发明内容
有鉴于此,本说明书多个实施方式致力于提供一种驱动电路、LED单元的方法和显示面板,以一定程度上简化了驱动电路。
本说明书实施方式提供了一种驱动电路,包括:电压-脉宽转换器,具有电压输入端和信号输出端,所述电压-脉宽转换器将所述电压输入端的输入电压转换为相应时长的控制信号;行选开关模块,在接收到行选信号的情况下,为所述电压-脉宽转换器的所述电压输入端接通所述输入电压;电流开关模块,受控于所述控制信号,在所述控制信号维持过程中,处于导通状态。
本说明书实施方式提供了一种LED单元的驱动方法,包括:响应于行选开关模块接收到行选信号处于第一状态,为电压-脉宽转换器的电压输入端接通输入电压;所述电压-脉宽转换器对应所述输入电压,向电流开关模块输出相应时长的控制信号;所述电流开关模块受控于所述控制信号,在所述控制信号维持的过程中,处于导通状态,以使所述LED单元被点亮。
本说明书实施方式提供了一种显示面板,包括:LED单元阵列,所述LED单元阵列包括若干个呈阵列排布的如上述任一实施方式中的所述驱动电路;行驱动电路线,用于提供控制所述驱动电路中行选开关模块的状态的行选信号;串并转换电路,用于将串行输入的图像信号转换为并行数字信号;数模转换电路,用于将所述串并转换电路输出的所述并行数字信号转换为模拟信号,以作为所述驱动电路的所述输入电压。
本说明书实施方式提出一种驱动电路。通过根据储能模块充放电的特性,将模拟信号转换成与之对应的数字脉宽信号,来控制发光单元被点亮的时长以显示不同的灰阶,在一定程度上提供一个较为简单的驱动电路。
附图说明
图1所示为一实施方式提供的LED单元驱动架构架构示意图。
图2所示为一实施方式提供的驱动电路架构示意图。
图3所述为一实施方式提供的驱动电路的示例图。
图4所示为一实施方式提供的驱动电路的示例图。
图5所示为一实施方式提供的驱动电路时序示意图。
图6所示为一实施方式提供的驱动电路处于数据写入阶段的示例图。
图7a所示为一实施方式提供的驱动电路处于发光阶段的示例图。
图7b所示为一实施方式提供的驱动电路处于熄灭阶段的示例图。
图8所示为一实施方式提供的驱动电路示意图。
图9所示为一实施方式提供的LED单元的驱动方法流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书方案,下面将结合本说明书实施方式中的附图,对本说明书实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅是本说明书一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本说明书中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本说明书保护的范围。
本说明书实施方式提出一种用于LED单元的数模混合驱动电路,该电路可以包括模拟驱动芯片。模拟驱动芯片可以集成有高速接口、串并转换、数模转换器、输出缓冲器等完整功能模块,不需要较为复杂的***电路,易于实现显示面板的小型化。外部输入的串行数字图像信号可以在片上直接转换成与之对应的并行模拟信号。另外,该电路中LED单元阵列由数模混合型像素单元组成。该像素单元没有将所接收到的模拟信号直接控制发光单元的电流,而是将模拟信号转换成与之对应的数字脉宽信号,并且保持发光单元流过的电流不变,通过数字脉宽信号控制发光单元的点亮时长实现不同灰阶的显示。
请参阅图1,本说明书实施方式提出一种LED单元驱动架构,包括LED单元阵列、行驱动电路、高速接口及串并转换电路、多通道数模转换器、多通道模拟输出缓冲器及时钟、基准和控制电路等。其中,行驱动电路为LED单元阵列提供行扫描信号,可以用于控制驱动电路中行选开关模块的状态。高速接口及串并转换电路可以将串行输入的图像信号转换为并行数字信号。数模转换器可以将图像信息由数字信号转变为模拟信号。输出缓冲器可以将模拟信号放大以后提供给LED单元阵列。LED单元阵列在接收到模拟信号后,可以将其转换成与数字脉宽信号,并且保持发光单元流过的电流不变,通过数字脉宽信号控制发光单元的被点亮的时长可以实现不同灰阶的显示。
请参阅图2,LED单元阵列可以包括多个驱动电路和对应去发光单元。具体的,请参阅图3,驱动电路可以包括电压-脉宽转换器110、行选开关模块120和电流开关模块130。请参阅图4,电压-脉宽转换器110可以包括比较模块114、储能模块112和恒流放电模块116。
具体的,所述储能模块可以由电容C1构成。所述电容C1可以有第一连接端和第二连接端。所述电容C1的第二连接端可以与接地线VSS电性连接。
所述比较模块可以由P型MOS晶体管M4和N型MOS晶体管M5组成。所述晶体管M4的源极与电源线VDD电性连接,晶体管M4的漏极与晶体管M5的漏极电性连接,晶体管M4的栅极与所述电容C1的第一连接端电性连接。所述晶体管M5的栅极与提供有基准电压Vref的基准电压线电性连接,晶体管M5的源极与接地线VSS电性连接。通过合理地设计晶体管M4和晶体管M5的宽长比,可以使得所述晶体管M4对漏极电压的上拉能力被配置为强于所述晶体管M5对漏极电压的下拉能力。
所述行选开关模块可以由N型MOS晶体管M1和P型MOS晶体管M2组成。所述晶体管M1的漏极与提供输入电压Vdata的数据信号线电性连接、源极与所述电容C1的第一连接端电性连接。所述晶体管M2的源极与所述电容C1的第一连接端电性连接。所述晶体管M1的栅极和晶体管M2的栅极分别电性连接到行扫描信号线。所述行扫描信号线提供的电压信号Vscan可以作为行选开关模块的行选信号,用于控制行选开关模块的状态。
所述恒流放电模块可以由N型MOS晶体管M3构成。所述晶体管M3的漏极与所述晶体管M2的漏极电性连接。晶体管M3的源极与所述接地线VSS电性连接。晶体管M3栅极与所述基准电压线电性连接。所述晶体管M3可以被配置工作在饱和区。
所述发光模块可以由LED单元构成。所述LED单元的阳极可以与二极管的公共电压线VCOM电性连接。公共电压线可以提供有用于驱动所述发光模块发光的驱动电压。其中,LED单元阵列中LED单元的阳极可以均连接到所述公共电压线。
所述电流开关模块可以由P型MOS晶体管M6构成。所述晶体管M6的栅极与所述晶体管M4的漏极和晶体管M6的漏极均电性连接。所述晶体管M6的源极与LED单元的阴极电性连接。
所述LED单元的驱动电路还可以包括N型MOS晶体管M7。所述晶体管M7的漏极与所述晶体管M6的源极电性连接、源极与接地线VSS电性连接、栅极与基准电压线电性连接。所述晶体管M7可以被配置工作在饱和区,以控制经过电流开关模块和所述发光模块的电流趋于恒定。
基准电压线可以输出基准电压Vref,使得所述晶体管M3、晶体管M5和晶体管M7处于导通状态。其中,晶体管M5和晶体管M7可以工作于饱和区。
请参阅图5,驱动像素单元可以工作在数据写入阶段或者显示阶段。
在一些实施方式中,提供一种驱动电路的数据写入过程。所述LED单元的驱动电路可以工作在数据写入阶段。在行扫描信号线提供的行扫描信号Vscan输出高电平的情况下,所述行选开关模块处于第一状态。此时,晶体管M1处于导通状态,晶体管M2处于截止状态。电容C1的第一连接端与数据信号线导通。根据LED单元的所要显示的目标灰阶值,数据信号线会提供相应的输入电压Vdata,为所述电容C1充电。具体的,可以通过为电容C1提供不同取值的输入电压Vdata,以使得电容在充电完成后具备不同量的电能。相应的,电容C1也可以具有不同取值的初始电压。
请参阅图5和图6,在行扫描信号线提供的行扫描信号Vscan输出第一指定时长的高电平后,所述电容C1可以得到初始电压Ucap。在一些实施方式中,如公式1所示,充电完成后,所述初始电压Ucap的取值与所述数据信号线提供的输入电压Vdata可以基本一致。其中,第一指定时长为LED单元的驱动电路处于数据写入阶段的时长。
行扫描信号Vscan会输出第二指定时长的低电平的情况下,晶体管M1处于截止状态,晶体管M2处于导通状态。电容C1的第一连接端与数据信号线导通。LED单元的驱动电路工作于显示阶段此时,LED单元的驱动电路可以控制LED单元的发光与熄灭。
其中显示阶段又可以分为LED单元的发光过程以及LED单元的熄灭过程。其中,发光时长可以由数据信号线提供的输入电压Vdata决定。在一些实施方式中,可以设置显示阶段的持续的时长固定,在根据输入电压Vdata确定发光时长后,熄灭时长也可以确定。根据发光时长和熄灭时长的比值,可以确定LED单元的灰阶。
在一些实施方式中,提供一种LED单元的发光过程。请参阅图5和图7a。在驱动电路工作于发光阶段,且晶体管M4截止的情况下,LED单元被点亮。
此时,晶体管M1处于截止状态,晶体管M2处于导通状态。电容C1与所述接地线VSS导通。电容C1的第一连接端与所述接地线之间形成放电电流Ia。其中,放电电流Ia流经晶体管M2和晶体管M3至接地线。由于所述晶体管M3被配置工作在饱和区,因此放电电流Ia趋于恒定。电流Ia可以由公式2计算得到。公式2中,β3为晶体管M3的增益系数。Vth3为晶体管M3的阈值电压。
随着电容C1持续放电,电容C1的第一连接端的电压Vcap也会逐渐降低。具体的,所述电容C1电压Vcap可以通过公式3计算得到。公式3中,T表示电容C1的放电时长。Vcap可以表示电容的电压。Ccap可以表示电容C1的电容值。
在电容C1的放电过程中,晶体管M4与M5组成简单比较器。因此,在所述晶体管M4的栅极电压小于所述晶体管M5的栅极电压的情况下,即电压Vcap大于基准电压Vref的情况下,晶体管M4截止。此时,晶体管M6的栅极与所述接地线VSS导通。晶体管M6处于导通状态。此时,公共电压线VCOM与接地线VSS之间导通,形成流经所述LED单元的驱动电流Ib,使所述LED单元发光。由于驱动电流Ib流经所述晶体管M7且晶体管M7被配置工作在饱和区,因此所述驱动电流Ib的电流值趋于恒定以使得在所述LED单元发光过程中,所述LED单元的亮度趋于恒定。
在一些实施方式中,提供一种LED单元的熄灭过程。请参阅图5和图7b。所述驱动电路可以处于熄灭阶段。在所述晶体管M4的栅极电压小于所述晶体管M5的栅极电压的情况下,即电压Vcap小于所述基准电压Vref的情况下,晶体管M4导通。由于晶体管M5也处于导通状态,且晶体管M4对漏极电压的上拉能力被配置为大于晶体管M5对漏极电压的下拉能力,因此晶体管M6的栅极电压被拉高到接近电源线VDD的电源电压。此时晶体管M6截止,所述LED单元熄灭。
在一些实施方式中,在LED单元的驱动电路处于显示阶段的情况下,依照所述数据信号线提供的输入电压Vdata的取值不同,电容得到的初始电压Ucap可以不同。相应的,在放电速率一定的情况下,电容的电压Ucap降低至基准电压线提供的基准电压Vref的时长不同,以使得所述LED单元从点亮转变为熄灭的时间点不同。换而言之,在第二指定时长对应的时间段内,LED单元的发光时长和熄灭时长的比例不同。通过调整数据信号线提供的输入电压Vdata的取值,可以调整LED单元发光时长与熄灭时长之间的比例,以控制LED单元的灰阶。
具体的,LED单元的发光时长Te可以通过公式4确定。
可见LED单元的发光时长与数据信号线输入的输入电压Vdata呈线性关系。其中,所述输入电压为模拟信号。并且,发光期间流经所述LED单元的电流趋于恒定,从而实现了与输入电压对应的灰阶。
请参阅图8,本说明书实施方式提供了一种驱动电路,所述驱动电路可以包括以下模块。
具有电压输入端和信号输出端的电压-脉宽转换器110,具有电压输入端和信号输出端,所述电压-脉宽转换器110将所述电压输入端输入的输入电压转换为相应时长的控制信号。
所述电压-脉宽转换器110可以根据所述电压输入端提供的输入电压,输出相应时长的控制信号。其中,所述控制信号输出的时长可以与所述输入电压的取值有对应关系。在一些实施方式中,所述电压-脉宽转换器110可以由储能模块和比较模型构成。通过为储能模块接通所述输入电压可以为所述储能模块充电,并且储能模块放电的过程中,通过比较模块比较储能模块的电压与参照电压的大小,输入相应时长的高电平信号。其中,所述电压输入可以是数据信号线提供的模拟电压信号。所述高电平信号可以作为电压-脉宽转换器110的控制信号。所述参照电压可以是基准电压。当然,所述电压-脉宽转换器110也可以是有集成芯片以及外部电路构成,通过集成芯片采集并计算所述输入电压值,并控制相应的输出端口输出相应时长的控制信号。
行选开关模块120,在接收到行选信号的情况下,为所述电压-脉宽转换器110的所述电压输入端接通所述输入电压。
所述电压-脉宽转换器110可以通过行选开关模块120控制其电压输入端与提供有输入电压的电压输入端导通。从而为电压-脉宽转换器110提供输入电压,以使得所述电压-脉宽转换器110能够输出相应时长的控制信号。具体的,所述行选开关模块120可以是可以具有控制端的晶体管,所述控制端可以根据行选信号控制晶体管的导通,以使得所述电压-脉宽转换器110的所述电压输入端能够与接通输入电压。当然,在一些实施方式中,所述行选开关模块120可以包括多个晶体管。所述多个晶体管可以均通过所述行选信号控制。在一些实施方式中,所述电压输入端可以是信号数据线。
所述行选信号可以是行扫描信号端提供的信号。所述行扫描信号端提供的可以是一个脉宽信号。在一些实施方式中,当所述脉宽信号处于高电平时,可以理解为,为所述行选开关模块提供行选信号。当所述脉宽信号处于低电平时,可以理解为,为所述行选开关模块停止提供所述行选信号。
电流开关模块130,受控于所述控制信号,在所述控制信号维持过程中,处于导通状态。
所述电流开关模块130可以用于控制串联有LED单元的支路的导通,以使得LED单元所处的支路中,产生驱动电流,以驱动LED单元发光。具体的,例如,所述支路可以分别电性连接到公共电压线和接地线,当所述支路中包括串联连接的电流开关模块130和LED单元。当所述电流开关模块130接收到控制信号后,电流开关模块130可以导通,从而使得公共电压线与接地线之间产生电势差,形成驱动电流。
在一些实施方式中,根据所述电流开关模块130接收到控制信号的时长,可以控制LED单元在接收到控制信号的时间段内点亮。通过控制LED单元被点亮时长和熄灭时长之间的比例,可以调整LED单元的显示灰阶值。
在一些实施方式中,所述电压-脉宽转换器110可以包括比较模块114和储能模块112。
所述储能模块112具有与所述电压输入端电性连接的第一连接端。所述储能模块112可以是能储存电能的电子器件。具体的,例如,所述储能模块112可以是电容。在对电容两端施加电压的情况下,可以为电容充电。充电完成后,电容可以获得初始电压。相应的,电容在充电后可以进行放电。在放电过程,电容的电压可以逐渐减小。其中,在充电过程中,电容与正电压电性连接的一端可以作为所述储能模块的第一连接端。在一些实施方式中,所述储能模块112也可以是电感等能存储电能的电子器件。
所述比较模块114具有所述信号输出端、与所述储能模块的第一连接端电性连接的第一输入端和接收基准电压的第二输入端。所述比较模块114可以根据第一输入端和第二输入端的接收到的输入电信号,为信号输出端提供相应的输出电信号。具体的,所述比较模块114可以是一个电压比较器。所述比较模块114的第一输入端和第二输入端分别可以作为所述电压比较器的两个输入端。所述电压比较器的输出端可以作为所述比较模块114的信号输出端。根据电压比较器输入端的电压取值,可以为电压比较器的输出端提供相应的输出信号。例如,在所述电压比较器的第一个输入端的电压大于第二输出端的电压的情况下,电压比较器的输出端可以输出高电平。相反的,在所述电压比较器的第二个输入端的电压大于第一个输出端的电压的情况下,电压比较器的输出端可以输出低电平。所述比较模块114可以是通过电子器件组成,例如可以通过多个晶体管构成。当然,所述比较模块114也可以直接采用封装好的芯片。
相应的,在一个驱动周期内,所述行选开关模块120,具有接收到行选信号后处于的第一状态,和与第一状态相反的第二状态;其中,所述行选开关模块120处于所述第一状态,为所述储能模块112的所述第一连接端接通所述输入电压以向所述储能模块充电;所述行选开关模块120处于所述第二状态,为所述储能模块112的所述第一连接端关闭所述输入电压以使所述储能模块放电,以使所述比较模块114的所述信号输出端输出所述控制信号。
所述行选开关模块120可以处于第一状态和第二状态。在所述行选开关模块120处于所述第一状态和所述第二状态的情况下,可以分别控制所述驱动电路处于数据写入阶段和显示阶段。在所述数据写入阶段,即所述行选开关模块120处于第一状态的情况下,驱动电路工作于为所述储能模块112充电的状态。相应的,所述行选开关模块120控制电压输入端与所述储能模块的第一连接端导通,以对所述储能模块112充电。
在所述显示阶段,即所述行选开关模块120处于第二状态的情况下,驱动电路工作于为所述储能模块112放电的状态。相应的,所述行选开关模块120控制电压输入端与所述储能模块112之间断路,并且可以将所述储能模块112的第一连接端与接地线导通以使所述储能模块112放电。当然,在一些实施方式中,所述储能模块112的第一连接端只需要构成放电支路,并不一定与接地线电性连接。所述行选开关模块120可以由多个晶体管组成。或者,所述行选开关模块120也可以是封装好的能实现所述功能的芯片。
储能模块112在放电过程中,储能模块的第一连接端的电压值会逐渐降低。所述比较模块可以比较所述第一连接端的电压值和参照电压的大小,从而控制所述信号输出端输出所述控制信号。
通过行选开关模块120控制驱动电路处于数据写入阶段或者显示阶段,来控制所述储能模块112进行充放电,从而根据储能模块112在放电过程中第一连接端的电压下降至参照电压的时长,输出相应时长的控制信号来控制LED单元发光,可以在一定程度上保证经过所述LED单元的电流趋于恒定。另外,对储能模块112充电的电压大小不同,生成的控制信号的时长也不同,即所述LED单元的被点亮时长不同。通过控制LED单元所在的支路的导通的时长,从而控制LED单元被点亮和熄灭的时长之间的比例,可以调整LED单元的灰阶。另外,通过将模拟信号转化为脉宽信号来控制LED单元的灰阶,即通过对储能模块112充电的输入电压来控制LED单元的灰阶,由于采用了模拟信号作为输入,无需复杂的外部***存储电路以及控制电路协助,可以在一定程度简化电路的复杂性。
在一些实施方式中,在所述行选开关模块120处于第二状态的情况下,在所述储能模块112放电的过程中,所述比较模块114比较所述储能模块112的输出电压与所述基准电压,在所述储能模块112的输出电压大于所述基准电压的情况下,所述比较模块114输出控制信号;在所述储能模块112的输出电压小于所述基准电压的情况下,所述比较模块114停止输出所述控制信号电流开关模块130。
在所述行选开关模块120处于第二状态的情况下,所述储能模块112可以处于放电状态。此时,所述比较模块114的第一输入端和第二输入端可以分别接收储能模块112的第一连接端的电压和基准电压线提供的基准电压。由于储能模块112在所述行选开关模块120处于第一状态时被充电得到了初始电压。因此,在放电状态下,所述储能模块112的第一连接端的电压随着放电过程持续降低。所述比较模块114可以实时比较同一个时间的储能模块112第一连接端的电压值和基准电压值之间的关系,在第一连接端的电压大于所述基准电压的情况下,输出控制信号,以使得电流开关模块130受控于所述控制信号,在所述控制信号维持过程中,处于导通状态,以使得所述LED单元被点亮。在第一连接端的电压小于所述基准电压的情况下,所述比较模块114可以停止输出控制信号,以使得电流开关模块130截止,使得所述LED单元熄灭。通过LED单元点亮时长和熄灭时长之间的比例,控制LED单元的显示灰阶值。
具体的,在所述储能模块112的输出电压大于所述基准电压的情况下,即所述比较模块114的第一输入端的电压大于第二输入端的电压的情况下,所述比较模块114的信号输出端可以提供有高电平。由于所述比较模块114的信号输出端与所述电流开关模块130的控制端电性连接,因此所述比较模块114的高电平可以控制所述电流开关模块130导通,以使得所述LED单元被点亮。在所述储能模块112的输出电压小于所述基准电压的情况下,即所述比较模块114的第一输入端的电压小于第二输入端的电压的情况下,所述比较模块114的信号输出端可以提供有低电平,以控制所述电流开关模块130截止,以使得所述LED单元熄灭。
在一些实施方式中,所述行选开关模块120可以包括第一开关子模块和第二开关子模块;所述第一开关子模块处于导通状态,并且所述第二开关子模块处于截止状态的情况下,所述行选开关模块120处于所述第一状态;所述第一开关子模块处于截止状态,并且所述第二开关子模块处于导通状态的情况下,所述行选开关模块120处于所述第二状态。
所述第一开关子模块和第二开关子模块可以分别用于控制储能模块112的第一连接端与提供有输入电压的输入电压端之间导通,和控制储能模块112的第一连接端与接地线之间导通。其中,提供有输入电压的输入电压端随时间变化可以提供有不同电压取值的模拟电压信号。图4所提供的示例中,所述输入电压端可以是提供有输入电压Vdata的数据信号线。在行选开关模块120处于第一状态的情况下,第一开关子模块可以控制储能模块112与输入电压端导通,电流开关模块130可以控制储能模块112与接地线之间断开,从而可以实现输入电压对储能模块112充电。在行选开关模块120处于第二状态的情况下,第一开关子模块可以控制储能模块112与输入电压端断开,第二开关子模块可以控制储能模块112与接地线之间导通。此时,储能模块112的第一端与接地线之间可以形成电势差,产生电流,以此便可以实现对储能模块112放电。在一些实施方式中,所述第一子模块和第二子模块可以被配置为不能同时导通。具体的,所述第一开关子模块和第二开关子模块可以是两个相同的晶体管,通过不同的电信号进行控制以使得两个晶体管无法同时导通。当然,所述第一开关子模块和第二开关子模块也可以是两个结构不同类型相同的晶体管,通过同一个电信号进行控制。
在一些实施方式中,所述第一开关子模块为第一晶体管,所述第二开关子模块为第二晶体管;所述第一晶体管和所述第二晶体管分别具有接收同一所述行选信号的控制端;在接收到所述行选信号的情况下,所述第一晶体管处于导通状态并且所述第二晶体管处于截止状态;在未接收所述行选信号的情况下,所述第一晶体管处于截止状态并且所述第二晶体管处于导通状态。
第一晶体管和第二晶体管的导通时间可以不具有交集。因此,通过同一个行选信号来控制第一晶体管与第二晶体管的导通,一方面可以保证第一晶体管和第二晶体不会同时导通;另一方面也可以在一定程度上简化电路。
提供所述行选信号的可以是扫描信号端。其中,所述扫描信号端可以提供有表示高电平的行选信号。
在一些实施方式中,在所述行选开关模块120接收到所述行选信号的情况下,可以表示所述第一晶体管的控制端和第二晶体管的控制端均接收到高电平,从而使得第一晶体管导通并且第二晶体管截止,使得所述行选开关模块120处于第一状态。在所述行选开关模块120未接收所述行选信号的情况下,可以表示所述第一晶体管的控制端和第二晶体管的控制端均接收到低电平,从而使得第一晶体管截止并且第二晶体管导通,使得所述行选开关模块120处于第二状态。如图4所示的示例中,所述晶体管M1和晶体管M2分别可以作为所述第一晶体管和第二晶体管。
另外,行选开关模块120处于第一状态和第二状态的时长可以不同。相应的,依照行选开关模块120处于第一状态和第二状态的指定时长,扫描信号端可以提供有相应占空比的脉宽信号,即提供第一指定时长的行选信号后,在第二指定时长内停止提供所述行选信号。换而言之,行选开关模块120可以根据扫描信号端提供的脉宽信号,依照预设的时长不断调整行选开关模块120的状态,以使得所述储能模块112不断地进行充电和放电。具体的,所述扫描信号端的脉宽信号可以提供持续第一指定时长的高电平信号和持续第二指定时长的低电平信号。在提供高电平信号的时间段内,第一晶体管可以处于导通状态并且第二晶体管可以处于截止状态。在提供低电平信号的时间段内,第一晶体管可以处于截止状态并且第二晶体管可以处于导通状态。
图4所提供示例中,所述晶体管M1和晶体管M2可以分别是第一晶体管和第二晶体管。通过选用晶体管作为控制电路导通的元器件,可以减小电路体积,并且在控制晶体管开启和截止时可以有较快的响应速度。在一些实施方式中,所述第一晶体管可以是MOS管、三极管等能控制电路导通、截止的晶体管。
在一些实施方式中,所述第一晶体管为N型MOS管;相应的,所述第一晶体管的输入端、输出端和控制端分别为所述N型MOS管的漏极端、源极端和栅极端;所述第二晶体管为P型MOS管;相应的,所述第二晶体管的输入端、输出端和控制端分别为所述P型MOS管的源极端、漏极端和栅极端。
所述第一晶体管和第二晶体管可以类型相同且结构不同,其中N型MOS和P型MOS管的导通条件相反。因此通过设置相同类型、不同结构的晶体管,可以通过同一个行选信号来控制行选开关模块120的状态。并且,也可以保证第一晶体管和第二晶体管不会同时导通。另外,选用MOS管来构成所述行选开关模块120,相对消耗的功率较小,在一定程度上提高了控制LED单元发光时长的准确性。
请参阅图4,在一些实施方式中,所述电压-脉宽转换器110还包括具有输入端和输出端的恒流放电模块116;恒流放电模块116在所述行选开关模块120处于所述第二状态的情况下,所述恒流放电模块116的输入端与所述储能模块112的第一连接端之间导通;所述恒流放电模块116的输出端与接地线之间导通。
所述恒流放电模块116可以用于为所述储能模块112放电。在所述行选开关模块120处于第二状态的情况下,所述储能模块112经过充电后,第一连接端可以具有一个初始电势。所述恒流放电模块116的输入端可以提供一个低于所述初始电势的电势,从而使得储能模块112的第一连接端与恒流放电模块116的输入端之间形成电势差,产生电流,以使得所述储能模块112放电。具体的,所述恒流放电模块116可以具有与接地线电性连接的输出端和与储能模块112的第一连接端电性连接的输入端。在一些实施方式中,在所述行选开关模块120处于第二状态的情况下,所述恒流放电模块116的输入端和输出端之间可以导通。
在一些实施方式中,所述恒流放电模块116包括具有输入端、输出端和接收所述基准电压的控制端的第三晶体管;所述第三晶体管的输入端和输出端可以分别作为所述恒流放电模块的输入端和输出端;所述第三晶体管被配置工作在饱和区。
放电过程中,经过恒流放电模块116的电流可以随着所述储能模块112的第一连接端的电压值的降低而衰减。电流衰减可能会使得单位时间内所述储能模块释放的电能的速率改变。由此可能会造成储能模块112的第一连接端的电压值与放电时长之间呈非线性关系。通过为所述储能模块112充电的输入电压值来确定放电时长,可以控制LED单元的灰阶。引入非线性关系,不利于计算出为使得LED单元在指定灰阶发光所需要的输入电压值。
因此,所述恒流放电模块116可以包括被配置工作在饱和区的第三晶体管,以使得在放电过程中,流经所述恒流放电模块116的电流趋于恒定。请参阅图4,晶体管M3可以是所述第三晶体管。经过所述晶体管M3的电流Ia趋于恒定,由此可以使得储能模块的放电时长与储能模块112的第一连接端的电压之间趋于线性关系,以便于计算。
在一些实施方式中,所述第三晶体管为N型MOS管;相应的,所述第三晶体管的输入端、输出端和控制端分别为所述N型MOS管的漏极端、源极端和栅极端。N型MOS管相对P型MOS管价格更低,便于控制,功耗较低,并且工作在饱和区流经的电流值受漏极和源极两端电压的变化而改变较小。因此,N型MOS管适于作为在一定程度上保证所述恒流放电模块116的电流趋于恒定的元器件。
在一些实施方式中,所述比较模块114包括第四晶体管和第五晶体管;所述第四晶体管具有漏极端和与所述储能模块112的第一连接端电性连接的栅极端;所第五晶体管具有与所述第四晶体管的漏极端电性连接的漏极端,和接收所述基准电压的栅极;所述第四晶体管和所述第五晶体管的栅极端作分别作为所述比较模块114的第一输入端和第二输入端;所述第五晶体管的漏极端作为所述比较模块114的信号输出端。
所述比较模块114可以用于比较多个电信号之间的取值大小。具体的,比较模块114可以是由第四晶体管和第五晶体管组成的简单电压比较器。请参阅图4,晶体管M4和晶体管M5可以分别是所述第四晶体管和第五晶体管。通过两个共漏极的不同结构的晶体管,可以组成所述简单电压比较器。并且,由于所述第四晶体管的漏极端的电压上拉能力被配置为强于所述第五晶体管的漏极端的电压下拉能力,因此在第四晶体管导通的情况下,比较模块114的信号输出端输出高电平。相应的,在第四晶体管截止的情况下,比较模块114的信号输出端输出低电平。在一些实施方式中,第四晶体管的导通和截止可以根据第五晶体管的栅极电压确定。具体的,在第四晶体管的栅极电压大于第五晶体管的栅极电压时,信号输出端输出高电平。在第四晶体管的栅极电压小于第五晶体管的栅极电压时,信号输出端输出低电平。当然,也可以根据第四晶体管和第五晶体管的选型,调整输出端的电压信号。在一些实施方式中,施加在第五晶体管栅极的用于与第四晶体管栅极电压比较的电压可以根据电路实际需求选择。
在一些实施方式中,所述比较模块114也可以是比较电流的大小。具体的,所述比较模块114可以包括多个电阻,所述电阻用于将电流信号转换为电压信号以输入比较模块进行比较。
在一些实施方式中,所述第四晶体管为P型MOS管,所述第五晶体管为N型MOS管;所述第四晶体管的栅极端、漏极端和源极端为所述P型MOS管的栅极端、漏极端和源极端;所述第五晶体管的栅极端、漏极端和源极端为所述N型MOS管的栅极端、漏极端和源极端。
在一些实施方式中,所述第四晶体管的漏极端的电压上拉能力被配置为强于所述第五晶体管的漏极端的电压下拉能力。
通过合理地设计第四晶体管和第五晶体管的宽长比,可以使得第四晶体管的上拉能力强于第五晶体管的下拉能力。在储能模块112的第一连接端的电压小于基准电压的情况下,第四晶体管的导通。此时,第四晶体管的漏极与第五晶体管的漏极分别于电源线和接地线导通,并且第四晶体管的漏极与第五晶体管的漏极电性连接。由于第四晶体管的上拉能力强于第五晶体管的下拉能力,因此,可以使得第四晶体管的漏极电压被拉高至接近电源线的电压。相应的,该电压可以用于控制电流开关模块130的导通。
在一些实施方式中,也可以配置第四晶体管的上拉能力弱于第五晶体管的下拉能力。相应的,通过调整其他元器件也可以实现所述功能。
在一些实施方式中,所述电流开关模块130包括第六晶体管;所述第六晶体管具有作为所述电流开关模块130的输入端的输入端、与作为所述电流开关模块130的输出端的输出端和与所述比较模块114的信号输出端电性连接的控制端。
电流开关模块130可以用于控制LED单元所在支路的导通,以使得LED单元发光。具体的,所述电流开关模块130可以是第六晶体管。通过第六晶体管可以较为迅速地控制单元所在支路的导通,且体积较小。请参阅图4,晶体管M6可以作为所述第六晶体管。LED单元所在支路可以与电源线电性连接。通过电流开关模块130控制LED单元所在支路导通,可以在一定程度上确保施加在LED单元的电压趋于稳定,从而在一定程度上保证电流的稳定性,以减轻LED单元波长漂移的问题。另外,通过模拟信号转换为脉宽信号来控制电流开关模块130的导通,时序较为简单,也使得LED单元的驱动电路无需要过多复杂的***电路,减小了电路体积和功耗。
在一些实施方式中,所述第六晶体管为P型MOS管;所述第六晶体管的输入端、输出端和控制端分别为所述P型MOS管的源极端、漏极端和栅极端。
所述第六晶体管的栅极端可以接收所述比较模块114的信号输出。相应的,在第四晶体管导通的情况下,由于第四晶体管的漏极端的电压上拉能力被配置为强于所述第五晶体管的漏极端的电压下拉能力,因此第六晶体管的栅极端接收到高电平,第六晶体管截止。相反的,在第四晶体管截止的情况下,第六晶体管的栅极与接地线导通,第六晶体管导通。此时,LED单元所在支路导通。公共电压线与接地线之间产生电流,并且该电流可以流经LED单元以使得LED单元发光。通过控制LED单元所在支路的导通时长,可以控制LED单元被点亮的时长与熄灭时长的比例,从而调整LED单元的灰阶。
在一些实施方式中,所述电路还包括与所述电流开关模块130串联的第七晶体管;所述第七晶体管具有接收所述基准电压的控制端;所述第七晶体管被配置工作在饱和区。
在一些实施方式中,LED单元所在支路还可以包括稳流单元,用于控制流经LED单元的电流趋于恒定,以保证在发光的时间段内,LED单元的亮度趋于稳定,并且可以在一定程度上解决LED单元波长漂移的问题。从而使得通过控制LED单元发光与熄灭的时长的比例来可以调整LED单元的灰阶的过程中,可以在一定程度上避免因发光阶段LED单元亮度不稳定而造成LED单元灰阶不准确的问题。所述稳流单元可以是第七晶体管。所述第七晶体管可以被配置工作在饱和区。请参阅图4,其中,晶体管M7可以是第七晶体管。在一些实施方式中,所述第七晶体管也可以是稳流二极管,也可以是MOS管等能实现所述稳流功能的电子器件。
在一些实施方式中,所述第七晶体管为N型MOS管;所述第七晶体管的输入端、输出端和控制端分别为所述N型MOS管的源极端、漏极端和栅极端。利用MOS管的工作特征,通过控制MOS管源极端与栅极端之间电压,可以使得MOS管工作在饱和区。此时,即使漏极和源极之间的电压发生较大变化,流经MOS管的电流也可以趋于恒定。
在一些实施方式中,所述行选开关模块120处于所述第一状态,所述储能模块112接收电压输入具有初始电压,以使在所述行选开关模块120变更至所述第二状态后,所述储能模块112通过所述恒流放电模块116放电过程中,所述储能模块112从初始电压下降至所述基准电压的时间段内,所述比较模块114为所述电流开关模块130提供开启信号,以使得所述LED单元在所述开启信号的持续时长内被点亮。
所述行选开关模块120处于所述第一状态的情况下,可以为所述储能模块112充电,使得所述储能模块112得到初始电能。相应的,所述储能模块112的第一连接端可以具有初始电压。具体的,根据充电过程中所述储能模块112施加的电压值不同,在充电完成后所述储能模块112具有的初始电压值也可以不同。
根据储能模块112的初始电压值的不同,储能模块112在放电过程中,从初始电压值降低至基准电压值的持续时长也不同,相应的比较模块114为所述电流开关模块130提供的高电平信号的时长也不同,从而可以控制所述LED单元被点亮的时长。根据所述行选开关模块120处于第二状态的设定时长和LED单元被点亮的时长,可以确定LED单元熄灭的时长。从而根据LED单元被点亮时长与熄灭时长的比例,控制LED单元的灰阶。另外,请参考公式3,通过恒流放电模块116对所述储能模块112放电,可以使得储能模块112放电的速率趋于不变,从而可以使得所述储能模块112电压的下降值和放电时长之间呈线性关系,可以较好地保证通过初始电压值来确定LED单元被点亮的时长的精确性。
在一些实施方式中,所述LED单元与所述电流开关模块130通过串联方式电性连接;在所述电流开关模块130导通的情况下,所述LED单元的输入端与公共电压线之间导通,并且所述LED单元的输出端与接地线之间导通。
所述LED单元可以与所述电流开关模块130之间串联连接,从而可以使得所述电流开关模块130可以控制LED单元与电流开关模块130的串联支路的导通,从而可以控制LED单元被点亮。在所述电流开关模块130导通的情况下,所述LED单元的输入端可以与公共电压线之间导通,并且所述LED单元的输出端可以与接地线之间导通,从而可以使得LED单元与电流开关模块130的串联支路产生驱动电流以使得所述LED单元被点亮。
请参阅图9,本说明书实施方式提供了一种LED单元的驱动方法,所述方法可以包括以下步骤。
步骤S110:响应于行选开关模块接收到行选信号处于第一状态,为电压-脉宽转换器110的电压输入端接通输入电压。
在行选开关模块120接收到行选信号的情况下,可以为所述电压-脉宽转换器110提供相应的输入电压。具体的,在所述行选开关模块120接收到行选信号的情况下,可以使得所述电压-脉宽转换器110的电压输入端与提供有输入电压的输入电压线之间导通,以使得所述电压-脉宽转换器110的电压输入端接通所述输入电压。
步骤S120:所述电压-脉宽转换器对应所述输入电压,向电流开关模块输出相应时长的控制信号。
在所述电压-脉宽转换器110接收到所述输入电压后,可以依照所述输入电压的取值,向电流开关模块130输出相应时长的控制信号。在一些实施方式中,不同取值的电压值,可以对应输出不同时长的控制信息。
步骤S130:所述电流开关模块受控于所述控制信号,在所述控制信号维持的过程中,处于导通状态,以使所述LED单元被点亮。
电流开关模块130可以在接收到控制信号的时间段内,处于导通状态。此时,LED单元所在支路导通,形成驱动电流以使得所述LED单元被点亮。并且,对应不同时长的控制信号,所述LED单元被点亮的时长也不同。根据调整LED单元被点亮和熄灭的时长之间的比例,可以调整所述LED单元的灰阶。
在一些实施方式中,响应于行选开关模块120接收到行选信号,为电压-脉宽转换器110的电压输入端接通输入电压的步骤,可以包括:行选开关模块120为储能模块112的第一连接端接通电压输入,为所述储能模块112充电;其中,所述第一连接端与所述电压输入端电性连接。
电压脉宽转换器可以包括储能模块112和比较模块114。在行选开关模块120处于第一状态的情况下,可以为LED单元的驱动电路写入数据值。具体的,可以对储能模块112进行充电,以使得储能模块112得到不同量的电能。其中,储能模块112在充电完成后的电压值均可以表示所述写入数据值。具体的,通过控制储能模块112的第一连接端与电压输入端导通,可以为所述储能模块112充电。由于储能模块112的第二连接端可以与接地线导通,此时电压输出端提供的输入电压便可以为储能模块112充电。在充电完成后,储能模块112的电压取值可以趋近于输入电压的取值。
相应的,所述电压-脉宽转换器110对应所述输入电压,向电流开关模块130输出相应时长的控制信号的步骤,可以包括:行选开关模块120响应于所述行选开关模块120处于第二状态,为所述储能模块放电。
储能模块112充电完成后。储能模块112的第一连接端的电压可以与输入电压可以趋于相同。此时,行选开关模块120可以从第一状态变更至第二状态。在行选开关模块120处于第二状态的情况下,储能模块112的第一连接端可以与接地线之间导通,储能模块112的第一连接端与接地线之间便会产生电势差,形成电流。储能模块112中的电能便会随着通过电流放电逐步降低。相应的,储能模块112的第一连接端的电压也会逐步降低。
在所述储能模块112放电的过程中,通过比较模块114比较基准电压和所述储能模块112的输出电压;并且,在所述储能模块112的输出电压大于所述基准电压的情况下,所述比较模块输出所述控制信号。
在放电过程中,驱动电路处于显示阶段。储能模块112的第一连接端的电压会逐步降低。通过比较储能模块112的第一连接端的电压与基准电压的关系,可以控制电流开关模块130的导通,从而控制LED单元被点亮。在储能模块112的第一连接端的电压大于基准电压的情况下,可以控制电流开关模块130导通,使LED单元被点亮。具体的,随着时间变化,储能模块112的第一连接端的电压会随着放电过程的持续而降低。此时驱动电路中的比较模块114,可以实时比较所述储能模块112第一连接端的电压值和基准电压值之间的关系。在行选开关模块120处于第二状态,并且储能模块112的第一连接端的电压大于基准电压的时间段内,比较模块114的输出端可以为电流开关模块130提供低电平。从而可以控制电流开关模块130导通,使得LED单元被点亮。
在所述储能模块放电的过程中,在储能模块112的第一连接端的电压小于基准电压的情况下,可以控制电流开关模块130截止,使LED单元熄灭。具体的,在行选开关模块120处于第二状态,并且储能模块112的第一连接端的电压小于基准电压的时间段内,比较模块114的输出端可以为电流开关模块130提供高电平信号,以控制电流开关模块130截止,使得LED单元熄灭。
在一些实施方式中,所述储能模块112在充电后具有输入电压;响应于所述行选开关模块120处于第二状态,为所述储能模块112放电的步骤,可以包括:响应于所述行选开关模块120处于第二状态,使用恒流放电模块116为所述储能模块112放电,以通过控制输入电压值以控制所述储能模块112的输出电压降低至所述基准电压的时长,以控制所述比较模块114输出所述控制信号的时长。
通过输入电压可以为所述储能模块充电,在充电完成后储能模块112的电压值可以与输入电压值相同。通过恒流放电模块116来为所述储能模块112放电,可以控制所述储能模块112的放电电流,以使得所述储能模块112放电的速率趋于稳定。请参考公式3和公式4,在放电电流趋于恒定的情况下,所述储能模块112的第一连接端的电压下降速率可以趋于恒定,并且所述储能模块112的第一连接端的电压下降至基准电压的时长可以与储能模块112充电完成后的初始电压值具备正相关关系。因此,通过控制储能模块112充电完成后的初始电压值,可以控制储能模块112的输出电压降低至所述基准电压的时长,以控制比较模块114输出控制信号的时长,以控制在行选开关模块120处于第二状态的情况下,LED单元被点亮的时长。
在一些实施方式中,所述驱动电路的驱动方法还可以包括:在一个驱动周期内控制所述行选开关模块120处于第一状态和与所述第一状态相反的第二状态,以控制所述LED单元被点亮的时长,以通过所述LED单元被点亮的时长,控制所述LED单元的显示灰阶值。
控制所述行选开关模块120处于第一状态和第二状态,以使得所述储能模块112充电后放电,并且在所述储能模块112放电的过程中,根据储能模块112在充电完后得到的初始电压,输出相应时长的控制信号,以控制所述LED的点亮时长。并且,依照LED点亮时长与熄灭时长之间的比例,可以调整LED单元的显示灰阶。其中,所述第一状态相反的第二状态,可以表示第一状态和第二状态行选开关模块的导通关系相反。例如,行选开关模块120可以包括第一晶体管和第二晶体管。在第一状态的情况下,所述第一晶体管导通且第二晶体管截止。相反的,在第二状态的情况下,所述第一晶体管截止且第二晶体管导通。其中,所述初始电压的电压值可以与输入电压的电压值相同。
在一些实施方式中,在一个驱动周期内控制所述行选开关模块120处于第一状态和与所述第一状态相反的第二状态的步骤,可以包括:在一个驱动周期内,控制所述行选开关模块120处于第一状态的情况下所述输入电压端提供的输入电压值,并且控制所述行选开关模块120处于第二状态的时长,以控制所述LED单元被点亮的时长和熄灭时长之间的比例,以控制所述LED单元的显示灰阶值。
通过控制LED单元被点亮的时长和熄灭时长之间的比例,可以控制所述LED单元的显示灰阶值。具体的,通过给储能模块112施加不同的输入电压使得储能模块112在充电完成后具有初始电压,从而可以控制LED单元的被点亮时长。另外,通过控制行选开关模块120处于第二状态的时长,可以控制储能模块112放电的时长。其中,储能模块112放电时长可以包括LED单元被点亮的时长和被熄灭的时长。在LED单元被点亮的时长确定的情况下,LED的熄灭时长也可以确定。通过LED被点亮时长和被熄灭时长之间的比例,可以控制LED单元的灰阶值。在一些实施方式中,所述被点亮时长和被熄灭时长之间的比例也可以是多个驱动周期内LED单元被点亮时长和被熄灭时长之间的比例。
在一些实施方式中,在所述行选开关模块120处于所述第一状态,所述储能模块112接收电压输入具有初始电压;在所述储能模块112的输出电压大于所述基准电压的情况下,控制电流开关模块130导通,以使LED被点亮的步骤中,包括:响应于所述行选开关模块120从所述第一状态变更至所述第二状态,在所述储能模块通过所述恒流放电模块116放电过程中,所述储能模块112从初始电压下降至所述基准电压的时间段内,为所述电流开关模块130提供开启信号,以使得LED单元在所述开启信号的持续时长内被点亮。
在所述行选开关模块120处于所述第一状态的情况下,可以为所述储能模块112进行充电。相应的,所述储能模块112在充电完成后可以具有初始电压。请参考公式1,所述初始电压可以与在充电过程中施加给所述储能模块112的输入电压的电压值一致。
在所述行选开关模块120从所述第一状态变更至所述第二状态时,所述储能模块112可以通过恒流放电模块116放电。随着放电过程持续,所述储能模块112的电压可以逐渐降低直到与所述基准电压相同。在该段时间内,可以为所述电流开关模块130提供开启信号,以使得所述LED单元在所述该时间段内被点亮。具体的,可以通过比较模块114来比较储能模块112第一连接端的电压和基准电压,在所述第一连接端的电压值大于基准电压值的情况下,持续为所述电流开关模块130提供能使其开启的开启信号。
由于所述储能模块112通过恒流放电模块116进行放电,因为所述储能模块112的放电速率可以趋于不变。请参考公式3,储能模块112放电的时长和储能模块112的电压的下降值可以呈线性关系。相应的,不同的取值的初始电压降低至基准电压的时长便会不同。例如,较大取值的初始电压值降低至所述基准电压的时长,比起较小取值的初始电压降低至基准电压的时长会更长。这也就使得为所述电流开关模块130供的开启信号的持续时长不同,即LED单元被点亮的时长不同。请参阅图4,V1、V2、V3分别为不同取值的电压。其中V3大于V2,V2大于V1。相应的在显示阶段,V3对应的LED单元被点亮时长最长,其次是V2,最短的是V1。因此,通过在充电过程中为所述储能模块112施加不同取值的输入电压,可以控制Micro-LED被点亮的时长。相应的,请参考公式4,通过初始电压的取值,也可以计算出LED单元被点亮的时长。
在一些实施方式中,在所述储能模块112的输出电压小于所述基准电压的情况下,控制所述电流开关模块130截止,以使LED单元熄灭的步骤,包括:响应于所述行选开关模块120从所述第一状态变更至所述第二状态,在所述储能模块112通过所述恒流放电模块116放电过程中,在所述储能模块112的电压下降至所述基准电压后,根据所述行选开关模块120处于所述第二状态的设定时长和所述储能模块112的电压下降至所述基准电压的压降时长,为所述电流开关模块130提供截止信号,以使得所述LED在所述截止信号的持续时长内熄灭。
在所述储能模块112的第一连接端的电压小于基准电压的情况下,可以为所述电流开关模块130提供截止信号。具体的,可以通过比较模块114为所述电流开关模块130提供截止信号。并且,依照所述行选开关模块120处于第二状态的时长和LED单元被点亮的时长,可以确定LED单元的熄灭时长。所述LED单元可以是Micro-LED。
由于储能模块112放电过程中,放电电流趋于恒定。请参考公式3,因此,放电时长与储能模块112的第一连接端的电压下降值呈线性关系。另外,在对第一连接端的电压比较的过程中,通过比较储能模块112的第一连接端的电压与基准电压之间的差值,可以计算出储能模块112的第一连接端的电压降低至基准电压的时长,从而形成对应所述时长的脉宽信号,以用于控制所述LED发光。在基准电压的大小不变的情况下,在充电过程中,对储能模块112施加不同取值的电压,即可使得储能模块112电压与基准电压之间产生不同的差值,以生成不同占空比的脉宽信号,来控制LED发光。在一些实施方式中,也可以通过调整基准电压大小来生成不同占空比的脉宽信号。
本说明书实施方式提供了一种显示面板,可以包括:LED单元阵列,所述LED单元阵列包括若干个呈阵列排布的驱动电路。行驱动电路,用于提供控制所述驱动电路中行选开关模块的状态的行选信号;串并转换电路,用于将串行输入的图像信号转换为并行数字信号;数模转换电路,用于将所述串并转换电路输出的所述并行数字信号转换为模拟信号,以确定所述驱动电路的电压输入。
在一些实施方式中,所述显示面板可以包括行驱动电路;所述行驱动电路可以为LED单元阵列提供行扫描信号,以控制所述行选开关模块处于第一状态或第二状态。
在一些实施方式中,所述显示面板可以包括高速接口及串并转换电路,用于将串行输入的图像信号经过转换为并行数字信号。
在一些实施方式中,所述显示面板可以包括数模转换器。所述数模转换器可以将图像信息由数字信号转变为模拟信号,以作为所述驱动电路的电压输入。
在一些实施方式中,所述显示面板可以包括输出缓冲器。输出缓冲器用于将模拟信号放大以后提供给LED单元阵列。
在一些实施方式中,所述显示面板可以多个LED单元阵列。所述LED单元阵列可以包括若干个所述驱动电路。所述LED单元阵列可以接收模拟电压信号,将其转换成与数字脉宽信号,并且保持发光单元流过的电流不变,通过数字脉宽信号控制发光单元的点亮时常实现不同灰阶。
在一些实施方式中,所述LED单元阵列包括的若干个所述LED单元的一端电性连接到同一公共电压线;LED单元的另一端电性连接到所述电流开关模块。
所述若干个LED单元可以对应有所述LED单元的驱动电路,所述驱动电路可以用于控制所述LED单元所处支路的导通情况。所述LED单元的输入端可以电性连接到同一公共电压线,因此通过控制LED单元所处支路的导通情况,便可以使得所处支路产生驱动电流以使得所述LED单元被点亮,便于控制LED单元被点亮。
本说明书多个实施方式之间,采用递进的方式进行描述。不同的实施方式着重于描述相较于其它实施方式不相同的部分。所属领域技术人员在阅读本说明书之后,可以获知本说明书中的多个实施方式,以及实施方式揭示的多个技术特征,可以进行更多种的组合,为使描述简洁,未对所述实施方式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。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本案的实施方式而已,并不用于限制本案的权利要求保护范围。对于本领域技术人员来说,本案可以有各种更改和变化。凡在本案的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本案的权利要求范围之内。
Claims (19)
1.一种驱动电路,其特征在于,包括:
电压-脉宽转换器,具有电压输入端和信号输出端,所述电压-脉宽转换器将所述电压输入端的输入电压转换为相应时长的控制信号;其中,所述电压脉宽转换器包括储能模块、恒流放电模块和比较模块;所述储能模块具有与所述电压输入端电性连接的第一连接端;所述恒流放电模块包括具有输入端、输出端和控制端的第三晶体管;其中,所述第三晶体管通过所述控制端接收基准电压,使所述第三晶体管工作在饱和区;所述比较模块具有所述信号输出端、与所述储能模块的第一连接端电性连接的第一输入端和接收基准电压的第二输入端;所述比较模块的所述信号输出端用于输出所述控制信号;在所述储能模块处于放电状态的情况下,所述第三晶体管的输入端与所述储能模块的第一连接端之间导通;所述第三晶体管的输出端与接地线之间导通;
行选开关模块,在接收到行选信号的情况下,为所述电压-脉宽转换器的所述电压输入端接通所述输入电压;
电流开关模块,受控于所述控制信号,在所述控制信号维持过程中,处于导通状态。
2.根据权利要求1所述的驱动电路,其特征在于,在一个驱动周期内,所述行选开关模块,具有接收到行选信号后处于的第一状态,和与第一状态相反的第二状态;其中,所述行选开关模块处于所述第一状态,为所述储能模块的所述第一连接端接通所述输入电压且向所述储能模块充电;所述行选开关模块处于所述第二状态,为所述储能模块的所述第一连接端关闭所述输入电压且所述储能模块放电,以使所述比较模块的所述信号输出端输出所述控制信号。
3.根据权利要求2所述的驱动电路,其特征在于,在所述行选开关模块处于第二状态的情况下,在所述储能模块放电的过程中,所述比较模块比较所述储能模块的输出电压与所述基准电压,在所述储能模块的输出电压大于所述基准电压的情况下,所述比较模块输出控制信号;在所述储能模块的输出电压小于所述基准电压的情况下,所述比较模块停止输出所述控制信号。
4.根据权利要求2所述的驱动电路,其特征在于,所述行选开关模块包括第一开关子模块和第二开关子模块;所述第一开关子模块处于导通状态,并且所述第二开关子模块处于截止状态的情况下,所述行选开关模块处于所述第一状态;所述第一开关子模块处于截止状态,并且所述第二开关子模块处于导通状态的情况下,所述行选开关模块处于所述第二状态。
5.根据权利要求4所述的驱动电路,其特征在于,所述第一开关子模块为第一晶体管,所述第二开关子模块为第二晶体管;所述第一晶体管和所述第二晶体管分别具有接收同一所述行选信号的控制端;在接收到所述行选信号的情况下,所述第一晶体管处于导通状态并且所述第二晶体管处于截止状态;在未接收到所述行选信号的情况下,所述第一晶体管处于截止状态并且所述第二晶体管处于导通状态。
6.根据权利要求2所述的驱动电路,其特征在于,在所述行选开关模块处于所述第二状态的情况下,所述恒流放电模块的输入端与所述储能模块的第一连接端之间导通;所述恒流放电模块的输出端与接地线之间导通。
7.根据权利要求2所述的驱动电路,其特征在于,所述比较模块包括第四晶体管和第五晶体管;所述第四晶体管具有漏极端和与所述储能模块的第一连接端电性连接的栅极端;所述第五晶体管具有与所述第四晶体管的漏极端电性连接的漏极端,和接收所述基准电压的栅极端;所述第四晶体管和所述第五晶体管的栅极端作分别作为所述比较模块的第一输入端和第二输入端;所述第五晶体管的漏极端作为所述比较模块的信号输出端。
8.根据权利要求7所述的驱动电路,其特征在于,所述第四晶体管的漏极端的电压上拉能力被配置为强于所述第五晶体管的漏极端的电压下拉能力。
9.根据权利要求2所述的驱动电路,其特征在于,所述电流开关模块包括第六晶体管;所述第六晶体管具有作为所述电流开关模块的输入端的输入端、与作为所述电流开关模块的输出端的输出端和与所述比较模块的信号输出端电性连接的控制端。
10.根据权利要求1所述驱动电路,其特征在于,所述电路还包括与所述电流开关模块串联的第七晶体管;所述第七晶体管具有接收基准电压的控制端;所述第七晶体管被配置工作在饱和区。
11.根据权利要求1所述的驱动电路,其特征在于,所述驱动电路还包括LED单元,所述电流开关模块处于导通状态时,所述LED单元被点亮。
12.根据权利要求11所述的驱动电路,其特征在于,所述LED单元与所述电流开关模块通过串联方式电性连接;在所述电流开关模块导通的情况下,所述LED单元的输入端与公共电压线之间导通,并且所述LED单元的输出端与接地线之间导通。
13.一种LED单元的驱动方法,其特征在于,包括:
响应于行选开关模块接收到行选信号处于第一状态,为电压-脉宽转换器的电压输入端接通输入电压,为所述电压-脉宽转换器包括的储能模块充电;其中,所述电压-脉宽转换器还包括恒流放电模块和比较模块;所述储能模块具有与所述电压输入端电性连接的第一连接端;所述恒流放电模块包括具有输入端、输出端和控制端的第三晶体管;其中,所述第三晶体管通过所述控制端接收基准电压,使所述第三晶体管工作在饱和区;
响应于所述行选开关模块处于与所述第一状态相反的第二状态,对应所述输入电压,所述储能模块通过所述恒流放电模块放电;其中,在所述储能模块放电过程中,通过比较模块比较所述储能模块的输出电压与基准电压,以在所述储能模块的输出电压大于基准电压的情况下,向电流开关模块输出相应时长的控制信号;在所述储能模块处于放电状态的情况下,所述第三晶体管的输入端与所述储能模块的第一连接端之间导通;所述第三晶体管的输出端与接地线之间导通;
所述电流开关模块受控于所述控制信号,在所述控制信号维持的过程中,处于导通状态,以使所述LED单元被点亮。
14.根据权利要求13所述的LED单元的驱动方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述储能模块放电的过程中,在所述储能模块的输出电压小于所述基准电压的情况下,所述比较模块停止输出所述控制信号。
15.根据权利要求14所述的LED单元的驱动方法,其特征在于,所述储能模块在充电后具有输入电压;响应于所述行选开关模块处于第二状态,为所述储能模块放电的步骤,包括:
响应于所述行选开关模块处于第二状态,使用恒流放电模块为所述储能模块放电,以通过控制输入电压值以控制所述储能模块的输出电压降低至所述基准电压的时长,以控制所述比较模块输出所述控制信号的时长。
16.根据权利要求14所述的LED单元的驱动方法,其特征在于,所述方法还包括:
在一个驱动周期内控制所述行选开关模块处于第一状态和与所述第一状态相反的第二状态,以控制所述LED单元被点亮的时长,以通过所述LED单元被点亮的时长,控制所述LED单元的显示灰阶值。
17.根据权利要求16所述的LED单元的驱动方法,其特征在于,在一个驱动周期内控制所述行选开关模块处于第一状态和与所述第一状态相反的第二状态的步骤,包括:
在一个驱动周期内,控制所述行选开关模块处于第一状态的情况下所述输入电压端提供的输入电压值,并且控制所述行选开关模块处于第二状态的时长,以控制所述LED单元被点亮的时长和熄灭时长之间的比例,以控制所述LED单元的显示灰阶值。
18.一种显示面板,其特征在于,包括:
LED单元阵列,所述LED单元阵列包括若干个呈阵列排布的如权利要求1至12任一的所述驱动电路;
行驱动电路线,用于提供控制所述驱动电路中行选开关模块的状态的行选信号;
串并转换电路,用于将串行输入的图像信号转换为并行数字信号;
数模转换电路,用于将所述串并转换电路输出的所述并行数字信号转换为模拟信号,以作为所述驱动电路的所述输入电压。
19.根据权利要求18所述的显示面板,其特征在于,所述LED单元阵列包括的若干个所述LED单元的一端电性连接到同一公共电压线,LED单元的另一端电性连接到所述电流开关模块。
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