CN101937646B - 一种发光二级管显示面板及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种LED(发光二极管)显示面板及其驱动方法。本发明面板由众多个像素构成，每个像素包括发光二极管、显示电容、二极管、第一电极、第二电极和第三电极。本发明方法通过对每个像素内置的电容充电，然后利用串联的LED形成电容放电电流来使LED发光，通过选择适当的电容值，可以提高驱动电路的工作电压，降低驱动电流，减少由于大电流驱动造成的线路损耗和对驱动电源的负担。

Description

一种发光二级管显示面板及其驱动方法

技术领域

本发明涉及一种发光二极管(LED)显示面板及其驱动方法。

背景技术

发光二极管(LED)显示器具有超大屏幕、高亮度显示、响应速度快、色彩艳丽等优势，这使其在超大尺寸、室内外显示器领域占有不可或缺的一席之地，但是由于制造工艺的问题，LED单元之间的不一致性比较严重，为了解决不一致问题，必须对每个LED单元进行独立控制，并进行校正，驱动成本高；由于LED为低电压、大电流器件，而大电流对电源要求高，电路损耗大。

针对目前LED显示器存在的以上问题，本发明涉及一种发光二极管(LED)显示面板及其驱动方法。本发明提出的LED显示面板通过对每个像素内置的电容充电，然后利用串联的LED形成电容放电电流来使LED发光，通过选择适当的电容值，可以提高驱动电路的工作电压，降低驱动电流，减少由于大电流驱动造成的线路损耗和对驱动电源的负担。因此由于欧姆接触内阻不同、LED制造工艺引起的不一致造成每个LED亮度不一致，导致显示均匀性较差。

发明内容

本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种LED显示面板及其驱动方法。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

本发明一种LED显示面板，由众多个像素构成，每个像素包括发光二极管、显示电容、二极管、第一电极、第二电极和第三电极，其中显示电容的一端分别与发光二极管和二极管的一端连接，显示电容的另一端接第二电极，二极管的另一端接第一电极，发光二极管的另一端接第三电极，二极管和发光二极管相连接的一端极性相反。

优选地，所有像素的发光二极管的另一端连接在一起与第三电极相连。

一种LED显示面板，由众多个像素构成，每个像素包括发光二极管、显示电容、二极管、第一电极、第二电极、显示开关管和第三电极，其中显示电容的一端分别与发光二极管和二极管的一端连接，显示电容的另一端接第二电极，二极管的另一端接第一电极，发光二极管的另一端串接显示开关管后与第三电极相连，二极管和发光二极管相连接的一端极性相反。

一种LED显示面板的驱动方法如下：

以第一电极为扫描电极，以第二电极为数据电极，以第三电极为显示电极；扫描电极的偏压和脉冲电压分别为Vb1、Vs1，数据电极的偏压和脉冲电压分别为Vb2、Vs2，显示电极的电压为Vb1；当该显示单元被寻址时，第一电极上施加基于偏压Vb1的负向脉冲，若该像素为亮点，则第二电极上同时施加基于偏压Vb2的正向脉冲，此时第二电极电平Vs2大于第一电极电平Vs1，驱动电路通过二极管对显示电容进行充电；若该像素为暗点，则第二电极上维持偏压Vb2电平，此时第二电极电平Vb2小于等于第一电极电平Vs1，二极管处于截止状态，电容充电电流为0，电容两端压差为0；寻址完成之后，第一、第二电极和上的电平恢复为Vb1和Vb2，二极管处于反向截止状态，若电容两端压差大于发光二极管的开启电平Vd1，电容通过发光二极管放电，发光二极管正向导通发光；若电容两端压差小于发光二极管的开启电平Vd1，发光二极管处于截止暗状态，如此逐行、逐帧扫描显示图像；其特征在于Vb1大于等于Vs2，Vs2大于Vs1、二极管的开启电压Vd3和发光二极管的开启电压Vd1之和，Vs1大于等于Vb2。

一种LED显示面板的驱动方法如下：

以第一电极为扫描电极，以第二电极为数据电极，以第三电极为显示电极；扫描电极的偏压和脉冲电压分别为Vb1、Vs1，数据电极的偏压和脉冲电压分别为Vb2、Vs2，显示电极的电压为Vb1；当该显示单元被寻址时，第一电极上施加基于偏压Vb1的负向脉冲，若该像素为亮点，则第二电极上同时施加基于偏压Vb2的正向脉冲，此时端子电平Vs2大于端子电平Vs1，驱动电路通过二极管对显示电容进行充电；若该像素为暗点，则第二电极上维持偏压Vb2电平，此时第二电极电平Vb2小于等于第一电极电平Vs1，二极管处于截止状态，电容充电电流为0，电容两端压差为0；寻址完成之后，第一、第二电极和上的电平恢复为Vb1和Vb2，二极管处于反向截止状态，电容维持压差；此时打开显示开关，若电容两端压差大于发光二极管的开启电平Vd1，电容通过发光二极管放电，发光二极管正向导通发光；若电容两端压差小于发光二极管的开启电平Vd1，发光二极管处于截止暗状态，如此逐行、逐帧扫描显示图像；其特征在于Vb1大于等于Vs2，Vs2大于Vs1、二极管的开启电压Vd3和发光二极管的开启电压Vd1之和，Vs1大于等于Vb2。

优选地，通过扫描次数实现灰度显示。

优选地，通过控制第二电极上的基于偏压Vb2的正向脉冲的宽度，控制电容的充电电压，从而控制放电电流，实现灰度显示。

本发明具有以下优点：

1、本发明提出的LED显示器通过对每个像素内置的电容充电，然后利用串联的LED形成电容放电电流来使LED发光，通过选择适当的电容值，可以提高驱动电路的工作电压，降低驱动电流，减少由于大电流驱动造成的线路损耗和对驱动电源的负担。

2、由于欧姆接触内阻不同、LED制造工艺引起的不一致造成每个LED亮度不一致，导致显示均匀性较差。而本发明提出的LED显示器由于像素内置的电容一致性较好，放电电量一致，因此可以有效地解决LED本身引起的不均匀问题。

3、传统LED模块为了解决均匀性问题，必须对每个像素进行单独控制，因此驱动成本高，本发明通过内置电容充放电功能，可以实现行、列交叉阵列寻址，减少了驱动路数，降低了驱动成本。

附图说明

附图1为本发明的LED显示器的基本像素结构示意图；

附图2为本发明的LED显示器的像素阵列结构示意图；

附图3为本发明的扫描、寻址电路示意图；

附图4为本发明的显示器的驱动波形示意图；

附图5为本发明的LED显示器的工作示意图；

附图6为本发明的实施例1和2的波形图；

附图7为本发明的实施例3和4的波形图。

具体实施方式

本发明提供了一种发光二极管(LED)显示面板及其驱动波形，该显示面板的每个像素包括一个由二极管3和显示电容2组成的单向充电回路，由显示电容2和发光二极管1组成的放电显示回路，相对于显示电容2，二极管3和发光二极管的极性相反。通过对每个像素的显示电容2进行充、放电来驱动发光二极管1发光实现显示。

本发明提出的LED显示器通过对每个像素内置的电容充电，然后利用串联的LED形成电容放电电流来使LED发光，通过选择适当的电容值，可以提高驱动电路的工作电压，降低驱动电流，减少由于大电流驱动造成的线路损耗和对驱动电源的负担。因此由于欧姆接触内阻不同、LED制造工艺引起的不一致造成每个LED亮度不一致，导致显示均匀性较差，而本发明提出的LED显示器由于像素内置的电容一致性较好，放电电量一致，因此可以有效地解决LED本身引起的不均匀问题，同时降低了驱动系统的成本。

实施例1

如附图1所示的一种LED显示面板，其每个像素8包括一个第一电极4、与第一电极4连接的显示电容2、与显示电容2连接的二极管3和发光二极管1、与二极管3连接的第二电极5、与发光二极管1的另一端连接的第三电极7组成；由二极管3和显示电容2组成单向充电回路，由显示电容2、发光二极管1组成放电显示回路，相对于显示电容2，二极管3和发光二极管1的极性相反，可以如附图1所示，也可同时改变二极管3和发光二极管1的极性。

实施例2

如附图2所示的一种LED显示面板，其每个像素8包括一个第一电极4、与第一电极4连接的显示电容2、与显示电容2连接的二极管3和发光二极管1、与二极管3连接的第二电极5组成，其特征在于所有像素的发光二极管1的另一端连接在一起与第三电极7连接；相对于显示电容2，二极管3和发光二极管1的极性相反，可以如附图2所示，也可同时改变二极管(3)和发光二极管1的极性。

实施例3

如附图3所示的一种LED显示面板，其每个像素8包括一个第一电极4、与第一电极4连接的显示电容2、与显示电容2连接的二极管3和发光二极管1、与二极管3连接的第二电极5、与发光二极管1的另一端连接的开关管6、与开关管6连接的第三电极7组成；由二极管3和显示电容2组成单向充电回路，由显示电容2、发光二极管1和显示开关6组成放电显示回路，相对于显示电容2，二极管3和发光二极管1的极性相反，可以如附图3所示，也可同时改变二极管3和发光二极管1的极性。

实施例4

如附图4所示的一种LED显示面板，其每个像素8包括一个第一电极4、与第一电极4连接的显示电容2、与显示电容2连接的二极管3和发光二极管1、与二极管3连接的第二电极5组成，其特征在于所有像素的发光二极管1的另一端连接在一起与显示开关管6，显示开关管6与第三电极7连接；相对于显示电容2，二极管3和发光二极管1的极性相反，可以如附图4所示，也可同时改变二极管3和发光二极管1的极性。

实施例1和2所述的LED显示器的工作方式如附图5和附图6所示，以第一电极4为扫描电极，该扫描电极组与行驱动模块10相连，以第二电极5为数据电极，该数据电极组与列驱动模块9相连；以第三电极7为显示电极，该电极电压为Vb1；行、列驱动模块在数据、移位时钟、移位方向、数据锁存等控制信号的驱动下产生如附图4种所示的行扫描信号和列数据信号；扫描电极的偏压和脉冲电压分别为Vb1、Vs1，数据电极的偏压和脉冲电压分别为Vb2、Vs2；Vb1大于等于Vs2，Vs2大于Vs1、二极管3的开启电压Vd3和发光二极管1的开启电压Vd1之和，Vs1大于等于Vb2；当该显示单元被寻址时，第一电极4上施加基于偏压Vb1的负向脉冲，若该像素为亮点，则第二电极5上同时施加基于偏压Vb2的正向脉冲，此时端子5电平Vs2大于端子4电平Vs1，驱动电路通过二极管3对显示电容2进行充电，充电电压与电容两端的压差互相抵消，充电电流降到0，电容2两端压差达到-(Vs2-Vd3)；若该像素为暗点，则端子5上维持偏压Vb2电平，此时端子5电平Vb2小于等于端子4电平Vs1，二极管3处于截止状态，驱动电路不对电容2充电，电容2两端压差为0。该像素8寻址完成之后，端子4和5上的电平恢复为Vb1和Vb2，此时二极管3处于反向截止状态，电容2维持压差；若电容2两端压差为-(Vs2-Vd3)，大于发光二极管1的开启电平Vd1，电容2通过发光二极管1放电，发光二极管1正向导通发光；若电容2两端压差小于发光二极管1的开启电平Vd1，发光二极管1处于截止暗状态。

实施例3和4所述的LED显示器的工作方式如附图5和附图7所示，以第一电极4为扫描电极，该扫描电极组与行驱动模块10相连，以第二电极5为数据电极，该数据电极组与列驱动模块9相连；以第三电极7为显示电极，该电极电压为Vb1；行、列驱动模块在数据、移位时钟、移位方向、数据锁存等控制信号的驱动下产生如附图4种所示的行扫描信号和列数据信号；扫描电极的偏压和脉冲电压分别为Vb1、Vs1，数据电极的偏压和脉冲电压分别为Vb2、Vs2；Vb1大于等于Vs2，Vs2大于Vs1、二极管3的开启电压Vd3和发光二极管1的开启电压Vd1之和，Vs1大于等于Vb2；当该显示单元被寻址时，第一电极4上施加基于偏压Vb1的负向脉冲，若该像素为亮点，则第二电极5上同时施加基于偏压Vb2的正向脉冲，此时端子5电平Vs2大于端子4电平Vs1，驱动电路通过二极管3对显示电容2进行充电，充电电压与电容两端的压差互相抵消，充电电流降到0，电容2两端压差达到-(Vs2-Vd3)；若该像素为暗点，则端子5上维持偏压Vb2电平，此时端子5电平Vb2小于等于端子4电平Vs1，二极管3处于截止状态，驱动电路不对电容2充电，电容2两端压差为0。该像素8寻址完成之后，端子4和5上的电平恢复为Vb1和Vb2，此时二极管3处于反向截止状态，电容2维持压差；此时打开显示开关6，若电容2两端压差为-(Vs2-Vd3)，大于发光二极管1的开启电平Vd1，电容2通过发光二极管1放电，发光二极管1正向导通发光；若电容2两端压差小于发光二极管1的开启电平Vd1，发光二极管1处于截止暗状态。

Claims (3)

1.一种LED显示面板的驱动方法，由众多个像素构成，其特征在于每个像素(8)包括发光二极管(1)、显示电容(2)、二极管(3)、第一电极(4)、第二电极(5)、显示开关管(6)和第三电极(7)，其中显示电容(2)的一端分别与发光二极管(1)和二极管(3)的一端连接，显示电容(2)的另一端接第二电极(5)，二极管(3)的另一端接第一电极(4)，发光二极管(1)的另一端串接显示开关管(6)后与第三电极(7)相连，二极管(3)和发光二极管(1)相连接的一端极性相反；其特征在于所述方法如下：

以第一电极(4)为扫描电极，以第二电极(5)为数据电极，以第三电极(7)为显示电极；扫描电极的偏压和脉冲电压分别为Vb1、Vs1，数据电极的偏压和脉冲电压分别为Vb2、Vs2，显示电极的电压为Vb1；当该显示单元被寻址时，第一电极(4)上施加基于偏压Vb1的负向脉冲，若该像素为亮点，则第二电极(5)上同时施加基于偏压Vb2的正向脉冲，此时端子(5)电平Vs2大于端子(4)电平Vs1，驱动电路通过二极管(3)对显示电容(2)进行充电；若该像素为暗点，则第二电极(5)上维持偏压Vb2电平，此时第二电极(5)电平Vb2小于等于第一电极(4)电平Vs1，二极管(3)处于截止状态，电容(2)充电电流为0，电容(2)两端压差为0；寻址完成之后，第一、第二电极(4)和(5)上的电平恢复为Vb1和Vb2，二极管(3)处于反向截止状态，电容(2)维持压差；此时打开显示开关管(6)，若电容(2)两端压差大于发光二极管(1)的开启电平Vd1，电容(2)通过发光二极管(1)放电，发光二极管(1)正向导通发光；若电容(2)两端压差小于发光二极管(1)的开启电平Vd1，发光二极管(1)处于截止暗状态，如此逐行、逐帧扫描显示图像；其特征在于Vb1大于等于Vs2，Vs2大于Vs1、二极管(3)的开启电压Vd3和发光二极管(1)的开启电压Vd1之和，Vs1大于等于Vb2。

2.如权利要求1所述的LED显示面板的驱动方法，其特征在于通过扫描次数实现灰度显示。

3.如权利要求1所述的LED显示面板的驱动方法，其特征在于通过控制第二电极(5)上的基于偏压Vb2的正向脉冲的宽度，控制电容(2)的充电电压，从而控制放电电流，实现灰度显示。

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