CN103745689A

CN103745689A - 一种动态屏的驱动芯片

Info

Publication number: CN103745689A
Application number: CN201410007042.8A
Authority: CN
Inventors: 陈克勇; 石磊; 符传汇; 吕苏谊; 李照华
Original assignee: Shenzhen Mingwei Electronic Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Mingwei Electronic Co Ltd
Priority date: 2014-01-07
Filing date: 2014-01-07
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2034-01-07
Also published as: CN103745689B

Abstract

本发明属于显示驱动技术领域，提供了一种动态屏的驱动芯片。该驱动芯片包括分时开启或关闭的稳压模块和恒流/恒压驱动模块，稳压模块用于在恒流/恒压驱动模块关闭时开启，并将驱动芯片的驱动端口的电压稳定在确定值，从而避免了动态屏中发光点的寄生电容对处于关闭状态的驱动端口的电压的影响，解决了动态屏中行偏暗的问题，优化了显示效果。

Description

一种动态屏的驱动芯片

技术领域

本发明属于显示驱动技术领域，尤其涉及一种动态屏的驱动芯片。

背景技术

按照显示控制方式的不同，LED显示屏可分为静态屏和动态屏：静态屏是指当显示屏显示文字、图像和视频时，显示屏上的LED灯是在同时点亮时发光的，每一LED灯与恒流控制端口一一对应；动态屏是利用人的视觉暂留特点，在某一时间仅显示某一行，在下一时间显示下一行，直到显示完所有行，然后再显示第一行，依次类推，循环显示，显示整幅画面。相对于静态屏，动态屏所需的恒流驱动芯片较少，成本更低。

但现有的LED动态屏，特别是显示刷新率较高的LED动态屏在显示过程中，会出现图1所示的行偏暗的现象，以下将结合图2详细分析产生这种现象的原因：

其中，LED11、LED12、LED21和LED22分别是LED动态屏上的LED灯，C11、C12、C21、C22分别是对应的LED灯两端的寄生电容，U0为行线开关驱动芯片，U1、U2分别为恒流驱动芯片，C1为恒流驱动芯片U1的驱动端口OUT1的对地寄生电容，C2为恒流驱动芯片U2的驱动端口OUT2的对地寄生电容，P1、P2分别为LED灯的阳极行线，EN1是阳极行线P1的行扫使能信号，EN2是阳极行线P2的行扫使能信号，OE1是恒流驱动芯片U1的输出使能信号，OE2是恒流驱动芯片U2的输出使能信号。其中，恒流驱动芯片又分别包括：用于消除列下拖影现象的消影模块、以及用于向LED灯输出恒流驱动信号的恒流驱动模块。

当行扫使能信号EN1和行扫使能信号EN2为高电平时，开关管M1和开关管M2截止。此时，输出使能信号OE1和输出使能信号OE2分别控制相应的恒流驱动模块关闭，同时控制相应的消影模块开启，以使得驱动端口OUT1的电压和驱动端口OUT2的电压从悬空态抬升至系统电源电压VDD，这样便使得LED灯的阴极电压置为系统电源电压VDD，从而使得LED灯在恒流驱动模块关闭时，不受阳极行线P1和阳极行线P2的电压干扰而完全关闭，以消除拖影现象。

如图3示出了行扫使能信号EN1、行扫使能信号EN2、输出使能信号OE1和输出使能信号OE2之间的时序关系。在t1时间段内，行扫使能信号EN1为低电平、行扫使能信号EN2为高电平、输出使能信号OE2高电平以控制驱动端口OUT2关闭并被抬升至系统电源电压VDD、输出使能信号OE1低电平以控制恒流驱动芯片U1的恒流驱动模块开启，驱动端口OUT1的端口电压VOUT1下拉。此时，LED11灯点亮，假设LED11灯两端的压降为Vled11，驱动端口OUT2的端口电压为VOUT2，则有：

VOUT1＝VDD-Vled11

VOUT2＝VDD

之后在t2时间段内，行扫使能信号EN1为高电平、行扫使能信号EN2为高电平、输出使能信号OE1为高电平以使得驱动端口OUT1关闭，恒流驱动芯片U1中的消影模块将驱动端口OUT1的电压VOUT1抬升至VDD，由于电容两端电压不能突变，且开关管M2关闭，并考虑到C₂₁≈C₂₂，即电容C21与电容C22串联后相当于1/2C₂₁，驱动端口OUT2的电压在被恒流驱动芯片U2中的消影模块抬升至系统电源电压VDD后，如果有电压抬升，不能够自动恢复到系统电源电压VDD，因此在该时间段内，满足：

\frac{1}{2} C_{21} * [VDD - (VDD - Vled 11)] + C_{2} * VDD = \frac{1}{2} C_{21} * (VOUT 2 - VDD) + C_{2} * VOUT 2

并进一步得到：

即是说，由于LED灯的寄生电容和驱动端口的寄生电容的影响，使得驱动端口OUT2的电压VOUT2大于系统电源电压VDD。则当之后输出使能信号OE2控制恒流驱动芯片U2中的恒流驱动模块开启时，驱动端口OUT2的电流开启响应速度偏慢，使得相应的LED灯的点亮时间在整个显示周期中的占空比很小。

由以上分析可见，对于LED动态屏，当某一恒流驱动芯片的驱动端口由开启状态切换至关闭状态时，会影响到其余处于关闭状态的恒流驱动芯片的驱动端口的电压，进而影响显示效果。同时，关闭状态的驱动端口的电压抬升有累加效果，即是说，经其余驱动端口多次开启和关闭的切换后，始终处于关闭状态的驱动端口的电压会不断累加，这样，当进行到某次行扫时，之前始终处于关闭状态的驱动端口开启，则由于该驱动端口累加的起始电压较高，开启响应速度较慢，使得点亮时间在整个显示周期中的占空比很小，从而显示较暗，即出现了图1所示的动态屏行偏暗的现象，特别是刷新率越高的的LED动态屏，这种行偏暗现象越为明显。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种动态屏的驱动芯片，旨在解决现有的LED动态屏由于寄生电容对处于关闭状态的驱动端口的电压的影响，而出现的行偏暗的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种动态屏的驱动芯片，包括驱动端口和输出使能信号端口，所述驱动芯片还包括：

连接在所述驱动端口和所述输出使能信号端口之间的恒流/恒压驱动模块，用于根据经所述输出使能信号端口输入的输出使能信号开启或关闭，并在开启时通过所述驱动端口向对应的发光点提供电流；

连接在所述驱动端口和所述输出使能信号端口之间的稳压模块，用于根据经所述输出使能信号端口输入的输出使能信号，与所述恒流/恒压驱动模块分时开启或关闭，并在开启时将所述驱动端口的电压稳定在确定值。

本发明实施例提出的动态屏的驱动芯片包括分时开启或关闭的稳压模块和恒流/恒压驱动模块，稳压模块用于在恒流/恒压驱动模块关闭时开启，并将驱动芯片的驱动端口的电压稳定在确定值，从而避免了动态屏中发光点的寄生电容对处于关闭状态的驱动端口的电压的影响，解决了动态屏中行偏暗的问题，优化了显示效果。

附图说明

图1是当前出现行偏暗现象的LED动态屏的显示效果图；

图2是现有的LED动态屏的驱动示意图；

图3是图2中行扫使能信号EN1、行扫使能信号EN2、输出使能信号OE1和输出使能信号OE2之间的时序关系图；

图4是本发明实施例一提供的动态屏的驱动芯片的结构图；

图5是本发明实施例一中稳压模块的一种结构图；

图6a是本发明实施例一中提升电路的一种电路图；

图6b是本发明实施例一中提升电路的另一种电路图；

图6c是本发明实施例一中提升电路的再一种电路图；

图6d是本发明实施例一中提升电路的再一种电路图；

图7是本发明实施例一中稳压模块的另一种结构图；

图8a是本发明实施例一中泄放电路的一种电路图；

图8b是本发明实施例一中泄放电路的另一种电路图；

图8c是本发明实施例一中泄放电路的再一种电路图；

图9是本发明实施例一中稳压模块的一种具体电路图；

图10是本发明实施例二提供的动态屏的驱动芯片的结构图；

图11是本发明实施例三提供的动态屏的驱动芯片的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提出了一种动态屏的驱动芯片，该驱动芯片包括分时开启或关闭的稳压模块和恒流/恒压驱动模块，稳压模块用于在恒流/恒压驱动模块关闭时开启，并将驱动芯片的驱动端口的电压稳定在一确定值。以下将结合实施例详细说明本发明的实现方式：

实施例一

本发明实施例一提出了一种动态屏的驱动芯片，如图4所示，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例一相关的部分。

详细而言，本发明实施例一提出的动态屏的驱动芯片U3包括：连接在驱动芯片的驱动端口OUT3和输出使能信号端口之间的恒流/恒压驱动模块12，用于根据经输出使能信号端口输入的输出使能信号OE3开启或关闭，并在开启时通过驱动端口OUT3向对应的发光点（如：LED灯）提供电流，在关闭时停止通过驱动端口OUT3提供恒定电流/电压；连接在驱动芯片的驱动端口OUT3和输出使能信号端口之间的稳压模块11，用于根据输出使能信号OE3，与恒流/恒压驱动模块12分时开启或关闭，并在开启时将驱动端口OUT3的电压稳定在确定值。

在一种情况下，如图5所示，稳压模块11可以包括：连接在驱动芯片的驱动端口OUT3和第一输出使能信号端口之间的提升电路111，用于当驱动端口OUT3存在额外电荷泄放或处在悬空态而使得驱动端口OUT3的电压低于第一值时，将驱动端口OUT3的电压抬升至第一值。其中的第一输出使能信号端口即驱动芯片的输出使能信号端口，其中的第一值即确定值。以下结合图6a～6d，分别阐述提升电路111的四种电路结构：

如图6a所示，提升电路111包括：P型的第一MOS管M3，第一MOS管M3的源极连接直流电压VREG，第一MOS管M3的漏极连接驱动端口OUT3，第一MOS管M3的栅极连接第一输出使能信号端口。其中的直流电压VREG为一稳定电压，譬如可以是系统电源电压VDD、0.9VDD、4.5V、或其它任一确定的电压。

如图6b所示，提升电路111包括：P型的第二MOS管M4和P型的第三MOS管M5。第二MOS管M4的源极连接直流电压VREG，第二MOS管M4的漏极连接第三MOS管M5的源极，第三MOS管M5的漏极连接驱动端口OUT3，第二MOS管M4的栅极连接第一偏置电压Vbias1，第三MOS管M5的栅极连接第一输出使能信号端口。

如图6c所示，提升电路111包括：P型的第四MOS管M6和二极管D1。第四MOS管M6的源极连接直流电压VREG，第四MOS管M6的漏极连接二极管D1的阳极，二极管D1的阴极连接驱动端口OUT3，第四MOS管M6的栅极连接第一输出使能信号端口。

如图6d所示，提升电路111包括：P型的第五MOS管M7和第一电阻R1。第五MOS管M7的源极连接直流电压VREG，第五MOS管M7的漏极通过第一电阻R1连接驱动端口OUT3，第五MOS管M7的栅极连接第一输出使能信号端口。

在另一种情况下，如图7所示，稳压模块11还可以包括：连接在驱动芯片的驱动端口OUT3和第一输出使能信号端口之间的提升电路111，用于当驱动端口OUT3存在额外电荷泄放或处在悬空态而使得驱动端口OUT3的电压低于第一值时，将驱动端口OUT3的电压抬升至第一值；连接驱动芯片的驱动端口OUT3的泄放电路112，用于当驱动端口OUT3存在多余电荷而使得电压高于第二值时，提供多余电荷的泄放通路以将驱动端口OUT3的电压降至第二值。其中的第一输出使能信号端口作为驱动芯片的输出使能信号端口，其中的第一值和第二值均为确定值，且第一值与第二值可以相同或不同。其中的提升电路111的电路如图6a、图6b、图6c、图6d所示，在此不赘述。以下结合图8a～8c，分别阐述泄放电路112的三种电路结构：

如图8a所示，泄放电路112包括：N型的第六MOS管M8和第二电阻R2。第六MOS管M8的漏极连接驱动端口OUT3，第六MOS管M8的源极通过第二电阻R2连接参考地，第六MOS管M8的栅极连接第二输出使能信号端口，该第二输出使能信号端口与第一输出使能信号端口共同作为驱动芯片的输出使能信号端口。

如图8b所示，泄放电路112包括：N型的第七MOS管M9和N型的第八MOS管M10。第七MOS管M9的漏极连接驱动端口OUT3，第七MOS管M9的源极连接第八MOS管M10的漏极，第八MOS管M10的源极连接参考地，第七MOS管M9的栅极连接第二输出使能信号端口，第八MOS管M10的栅极连接第二偏置电压Vbias2，该第二输出使能信号端口与第一输出使能信号端口共同作为驱动芯片的输出使能信号端口。

如图8c所示，泄放电路112包括：N型的第九MOS管M11和稳压管D2。第九MOS管M11的漏极连接驱动端口OUT3，第九MOS管M11的源极连接稳压管D2的阴极，稳压管D2的阳极连接参考地，第九MOS管M11的栅极连接第二输出使能信号端口，该第二输出使能信号端口与第一输出使能信号端口共同作为驱动芯片的输出使能信号端口。在实际中，图8c所示电路中的N型的第九MOS管M11可省略，此时，稳压管D2的阴极连接驱动端口OUT3，稳压管D2的阳极连接参考地。

本发明实施例一中，图8a、8b、图8c中的任一电路可与图6a、图6b、图6c、图6d中的任一电路结合，以实现图7的结构。图9示出了图6b与图8a结合的电路，其工作原理是：

当恒流/恒压驱动模块12开启时，第一输出使能信号OE31和第二输出使能信号OE32控制第三MOS管M5和第六MOS管M8截止，这样，稳压模块11不会影响到恒流/恒压驱动模块12的工作。当恒流/恒压驱动模块12关闭后，第一输出使能信号OE31和第二输出使能信号OE32控制第三MOS管M5和第六MOS管M8导通，稳压模块11开启。此时，驱动端口OUT3的电压VOUT3由流过第二MOS管M4的电流IPMOS1和第二电阻R2的阻值决定，且满足：VOUT3=IPMOS1*R2。若驱动端口OUT3的电压低于VOUT3，直流电压VREG通过第二MOS管M4和第三MOS管M5给驱动端口OUT3充电；若驱动端口OUT3的电压高于VOUT3，则驱动端口OUT3的多余电荷通过第二电阻R2泄放。这样便达到可稳定驱动端口OUT3的电压的目的。

本发明实施例一提出的动态屏的驱动芯片包括分时开启或关闭的稳压模块11和恒流/恒压驱动模块12，稳压模块11用于在恒流/恒压驱动模块12关闭时开启，并将驱动芯片的驱动端口的电压稳定在确定值，从而避免了动态屏中发光点的寄生电容对处于关闭状态的驱动端口的电压的影响，解决了动态屏中行偏暗的问题，优化了显示效果。同时，若发光点的电源电压为VDD，发光点关闭时两端的压降为VOFF，则为了避免拖影现象，需使得确定值大于VDD与VOFF的差值，即满足：VOUT3>VDD-VOFF。

实施例二

本发明实施例二提出了一种动态屏的驱动芯片，如图10所示，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例二相关的部分。

与实施例一不同，实施例二中，动态屏的驱动芯片U4还可进一步包括：延时模块13。此时，稳压模块11和恒流/恒压驱动模块12分别是通过延时模块13连接驱动芯片的输出使能信号端口的。延时模块13用于根据经输出使能信号端口输入的输出使能信号OE4，当恒流/恒压驱动模块12关闭时，延时开启稳压模块11，和/或当恒流/恒压驱动模块12开启前，提前关闭稳压模块11，以避免出现稳压模块11与恒流/恒压驱动模块12交叉工作的情况，以提高该动态屏的驱动芯片的工作可靠性。

实施例三

本发明实施例三提出了一种动态屏的驱动芯片，如图11所示，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例三相关的部分。

与实施例一不同，实施例三中，驱动芯片U5包括两个输出使能信号端口，恒流/恒压驱动模块12连接驱动芯片U5的一个输出使能信号端口，而稳压模块11连接驱动芯片U5的另一个输出使能信号端口。这样，当一个输出使能信号OE6控制恒流/恒压驱动模块12关闭的期间内，另一个输出使能信号OE5可在该期间内的某一时间段（例如换行时间段）内，控制稳压模块11开启，从而提供了不同于实施例一的另一种控制方式，且提高了该动态屏的驱动芯片的工作可靠性。

综上所述，本发明提出的动态屏的驱动芯片包括分时开启或关闭的稳压模块11和恒流/恒压驱动模块12，稳压模块11用于在恒流/恒压驱动模块12关闭时开启，并将驱动芯片的驱动端口的电压稳定在确定值，从而避免了动态屏中发光点的寄生电容对处于关闭状态的驱动端口的电压的影响，解决了动态屏中行偏暗的问题，优化了显示效果。再有，通过增加延时模块，可以避免出现稳压模块11与恒流/恒压驱动模块12交叉工作的情况，以提高该动态屏的驱动芯片的工作可靠性。另外，稳压模块11与恒流/恒压驱动模块12分别连接驱动芯片的不同的输出使能信号端口，从而丰富了控制方式，且进一步提高了该动态屏的驱动芯片的工作可靠性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种动态屏的驱动芯片，包括驱动端口和输出使能信号端口，其特征在于，所述驱动芯片还包括：

2.如权利要求1所述的动态屏的驱动芯片，其特征在于，所述稳压模块包括：

连接在所述驱动端口和第一输出使能信号端口之间的提升电路，用于将所述驱动端口的电压抬升至第一值，所述第一输出使能信号端口作为所述驱动芯片的输出使能信号端口，所述第一值为所述确定值。

3.如权利要求2所述的动态屏的驱动芯片，其特征在于，所述提升电路包括：P型的第一MOS管；

所述第一MOS管的源极连接一直流电压，所述第一MOS管的漏极连接所述驱动端口，所述第一MOS管的栅极连接所述第一输出使能信号端口。

4.如权利要求2所述的动态屏的驱动芯片，其特征在于，所述提升电路包括：P型的第四MOS管和二极管；

所述第四MOS管的源极连接一直流电压，所述第四MOS管的漏极连接所述二极管的阳极，所述二极管的阴极连接所述驱动端口，所述第四MOS管的栅极连接所述第一输出使能信号端口。

5.如权利要求2、3或4所述的动态屏的驱动芯片，其特征在于，所述稳压模块还包括：

连接所述驱动端口的泄放电路，用于当所述驱动端口存在多余电荷而使得电压高于第二值时，提供所述多余电荷的泄放通路，以将所述驱动端口的电压降至所述第二值，所述第二值为所述确定值。

6.如权利要求5所述的动态屏的驱动芯片，其特征在于，所述泄放电路包括：N型的第六MOS管和第二电阻；

所述第六MOS管的漏极连接所述驱动端口，所述第六MOS管的源极通过所述第二电阻连接参考地，所述第六MOS管的栅极连接第二输出使能信号端口，所述第二输出使能信号端口作为所述驱动芯片的输出使能信号端口。

7.如权利要求5所述的动态屏的驱动芯片，其特征在于，所述泄放电路包括：N型的第七MOS管和N型的第八MOS管；

所述第七MOS管的漏极连接所述驱动端口，所述第七MOS管的源极连接所述第八MOS管的漏极，所述第八MOS管的源极连接参考地，所述第七MOS管的栅极连接第二输出使能信号端口，所述第八MOS管的栅极连接第二偏置电压，所述第二输出使能信号端口作为所述驱动芯片的输出使能信号端口。

8.如权利要求5所述的动态屏的驱动芯片，其特征在于，所述泄放电路包括：稳压管，所述稳压管的阴极连接所述驱动端口，所述稳压管的阳极连接参考地。

9.如权利要求1所述的动态屏的驱动芯片，其特征在于，所述驱动芯片还包括：

延时模块，所述稳压模块和所述恒流/恒压驱动模块分别是通过所述延时模块连接所述输出使能信号端口的，所述延时模块用于根据经所述输出使能信号端口输入的输出使能信号，当所述恒流/恒压驱动模块关闭时，延时开启所述稳压模块，和/或当所述恒流/恒压驱动模块开启前，提前关闭所述稳压模块。

10.如权利要求1所述的动态屏的驱动芯片，其特征在于，所述驱动芯片包括两个输出使能信号端口，所述恒流/恒压驱动模块连接所述驱动芯片的一个输出使能信号端口，所述稳压模块连接所述驱动芯片的另一个输出使能信号端口。