CN111354299B - 一种背光控制方法、装置及灰阶显示电路 - Google Patents

Abstract

本发明适用于发光二极管领域，提供了一种LED发光芯片的设计方法、装置及灰阶显示电路，包括：首先获取LED发光芯片的灰度数据；然后基于灰度数据将LED发光芯片划分为两个以上子芯片，且每一子芯片独立控制；通过采取空间调制的方式，对发光二极管进行发光面积调制，以便于利用分立元件的开关特性实现主动LED阵列单元的灰度控制，提高了灰阶显示控制效率并提高了发光二级管灰阶显示的精确度。

Description

一种背光控制方法、装置及灰阶显示电路

技术领域

本发明属于发光二极管领域，尤其涉及一种LED发光芯片的设计方法、装置及灰阶显示电路。

背景技术

目前主流的Mini-LED（Mini Emitting Diode，次毫米发光二极管）背光方案仍采取被动式发光。主动式发光的Mini-LED阵列的实现仍存在困难。由于Mini-LED的驱动电流较大，超出了TFT（Thin Film Transistor，薄膜晶体管）的驱动能力，必须使用载流子迁移率较高的场效应管，而符合这样要求的场效应管通常是分立元器件。而由于分立元器件的载流子迁移率较高，通常都具有开关管的电流-电压曲线，其开启区域等效电阻很小，不利于用电流进行精确的灰度控制。目前有人提出用AM-PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）的方式，利用开关管的电流-电压特性实现比较好的灰度控制。然而，此类AM-PWM方式控制容易造成动态假轮廓问题。此外，此类AM-PWM方式中每一个扫描时间长度都需要一个对应的扫描信号，若控制2ⁿ个灰阶，则需要扫描n次，由此带来亮度的损失。

综上所述，传统技术存在每一个扫描时间长度都需要一个对应的扫描信号从而导致地灰阶显示控制效率低的缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种LED发光芯片的设计方法、装置及灰阶显示电路，旨在解决传统技术显示控制效率低的的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种LED发光芯片的设计方法，所述LED发光芯片的设计方法包括：

获取LED发光芯片的灰度数据；

基于所述灰度数据将所述LED发光芯片划分为两个以上子芯片，且每一所述子芯片独立控制，所述两个以上子芯片的面积之和等于所述LED发光芯片的面积。

本发明实施例的第二方面提供了LED发光芯片，所述LED发光芯片包括两个以上子芯片，所述两个LED子芯片基于所述发光芯片的灰度数据划分而成，且每一所述子芯片独立控制。

本发明实施例的第三方面提供了一种LED发光芯片的设计装置，所述LED发光芯片的设计装置包括：

灰度数据获取模块，用于获取LED发光芯片的灰度数据；

划分模块，用于基于所述灰度数据将所述LED发光芯片划分为两个以上子芯片，且每一所述子芯片独立控制，所述两个以上子芯片的面积之和等于所述LED发光芯片的面积。

本发明实施例的第四方面提供了一种背光控制方法，所述背光控制方法包括：

获取待点亮发光二极管的亮度数据；

根据所述亮度数据确定及驱动待点亮子芯片。

本发明实施例的第五方面提供了一种背光控制装置，所述背光控制装置包括：

亮度数据获取模块，用于获取待点亮发光二极管的亮度数据；

第一待点亮子芯片确定模块，用于根据所述亮度数据确定及驱动待点亮子芯片。

本发明实施例的第六方面提供了一种发光二级管灰阶显示电路，所述发光二极管灰阶显示电路包括显示驱动电路和发光二极管，所述发光二极管包括多个子芯片，多个所述子芯片的发光子区域共同构成所述发光二极管的发光区域；

所述显示驱动电路用于接收发光亮度信号，并根据所述发光亮度信号驱动对应的发光子芯片进行发光。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：由于首先获取LED发光芯片的灰度数据；然后基于灰度数据将所述LED发光芯片划分为两个以上子芯片，且每一子芯片独立控制，两个以上子芯片的面积之和等于LED发光芯片的面积；故使LED发光二极管按照目标灰阶点亮通过采取空间调制的方式，对LED发光二极管进行发光面积调制（EAM，EmittingArea Modulation），利用分立元件的开关特性实现主动LED阵列单元的灰度控制，无需每一个扫描时间长度都需要一个对应的扫描信号，提高了灰阶显示控制效率。同时，避免了开关管的电流-电压曲线的开启区域等效电阻很小从而导致地电流灰度控制精确低的问题，也不会带来动态假轮廓等副作用从而提高了发光二级管灰阶显示的精确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的发光二级管灰阶显示电路的一种模块原理框图；

图2为本发明实施例提供的发光二级管灰阶显示电路中的驱动模块的示例电路结构图；

图3是本发明实施例提供的LED发光芯片的设计方法的一种实现流程示意图；

图4是本发明实施例提供的发光二级管灰阶显示过程中灰度级和面积的关系图；

图5是本发明实施例提供的发光二极管的发光区域的一种示意图；

图6是本发明实施例提供的发光二极管的发光区域的另一种示意图；

图7是本发明实施例提供的发光二极管的发光区域的另一种示意图；

图8是本发明实施例提供的发光二极管的发光区域的另一种示意图；

图9是本发明实施例提供的发光二极管的发光区域的另一种示意图；

图10是本发明实施例提供的LED发光芯片的设计装置的一种示意图；

图11是本发明实施例提供的LED发光芯片的设计装置子芯片数量确定模块的一种示意图；

图12是本发明实施例提供的LED发光芯片的设计装置子芯片数量获取模块的一种示意图；

图13是本发明实施例提供的LED发光芯片的设计装置子芯片面积获取模块的一种示意图；

图14本发明实施例提供的背光控制方法的一种实现流程示意图；

图15是本发明实施例提供的背光控制装置的一种示意图；

图16是本发明实施例提供的背光控制装置第一待点亮子芯片确定模块的一种示意图；

图17是本发明实施例提供的LED发光芯片的设计装置的另一种示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1示出了本发明实施例提供的发光二级管灰阶显示电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

发光二极管灰阶显示电路包括显示驱动电路001和发光二极管002，发光二极管002包括多个子芯片002i，多个子芯片002i的发光子区域共同构成发光二极管的发光区域。

其中，显示驱动电路001用于接收发光亮度信号，并根据发光亮度信号驱动对应的发光子芯片进行发光。

具体实施中，显示驱动电路001可以包括扫描信号生成模块01、数据信号生成模块02、多个驱动模块03i。

扫描信号生成模块01用于生成扫描信号；数据信号生成模块02用于生成数据信号；多个驱动模块03i与扫描信号生成模块和数据信号生成模块连接，用于根据扫描信号和数据信号生成驱动信号；多个驱动模块03i分别与多个发光子区域一一对应连接，驱动模块03i驱动各个发光子区域按照预设规则点亮或熄灭，以使发光二极管002按照目标灰阶点亮。

通过对每个子芯片配置对应的驱动模块，利用分立元件（各个子芯片）的开关特性实现主动LED阵列单元的灰度控制，无需每一个扫描时间长度都需要一个对应的扫描信号，提高了灰阶显示控制效率。

图2示出了本发明实施例提供的发光二级管灰阶显示电路驱动模块03i的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

多个驱动模块均包括第一电容C1、第一场效应管M1和第二场效应管M2。

第一场效应管M1的漏极为驱动模块的输出端，第一场效应管M1的栅极与第一电容C1的第一端和第二场效应管M2的漏极连接，第二场效应管M2的栅极为驱动模块的扫描信号输入端，第二场效应管M2的源极为驱动模块的数据信号输入端，第一电容C1的第二端与第一场效应管M1的源极共接于电源地。

以下结合工作原理对图2所示的作进一步说明：

第一场效应管M1为用于控制子芯片的发光子区域的开关，第一电容C1用于保持第一场效应管M1的开启或者关闭状态，从而维持子芯片的发光子区域的工作电流，第二场效应管M2对应与子芯片的发光子区域的扫描。数据信号均为数字信号，其可以为高电平或低电平。当扫描信号使得对应的第二场效应管M2开启时，若对应的数据信号为低电平则对应的子芯片的发光子区域在接下来一个周期内不发光，否则若数据信号为高电平则对应的子芯片的发光子区域在接下来的一个周期内发光。具体实施中，多个驱动模块对应的扫描信号可以为一个，也可以为多个。

通过将一颗芯片切分为不同面积的数个子芯片。工作时根据需求令一部分子芯片发光，另一部分子芯片不发光，由各个子芯片的亮度进行组合，实现不同的灰阶控制。

图3示出了本发明实施例提供的LED发光芯片的设计方法的实现流程，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

本发明实施例提供的LED发光芯片的设计方法可以通用于一般的面发光体，包括但不限于LED阵列单元、Mini-LED阵列单元、micro-LED阵列单元以及OLED阵列单元。

在步骤101中，获取LED发光芯片的灰度数据。

步骤101可以具体为：获取LED发光芯片的最高显示灰度级，其中，LED发光芯片可以按照任意小于等于该最高显示灰度级的亮度数据进行显示，亮度数据为正整数。LED发光芯片最上层叫做P型半导体层、中间层为发光层、最下层叫做N型半导体层。当电流通过LED发光芯片时，N型半导体内的电子与P型半导体内的空穴在发光层剧烈地碰撞复合产生光子，以光子的形式发出能量（即大家看见的光）。发光二极管的发光区域通常为中间层（发光层）。

灰度级，也称中间色调。主要用于传送图片，举例来说，LED显示屏的灰度等级越高，颜色越丰富，色彩越艳丽；反之，显示颜色单一，变化简单。灰度级主要取决于系统的A/D转换位数。当然系统的视频处理芯片、存储器以及传输系统都要提供相应位数的支持才行。目前国内LED显示屏主要采用8位处理系统，也即256（2^8）级灰度。

在步骤102中，基于灰度数据将LED发光芯片划分为两个以上子芯片，且每一子芯片独立控制，两个以上子芯片的面积之和等于LED发光芯片的面积。

步骤102可以具体为：基于预设规则为每一灰度级分配子芯片，任两个灰度级对应的子芯片的面积不一致。

具体实施中，步骤102包括步骤102-1至步骤102-3。

在步骤102-1中，根据幂运算获取灰度数据的底数和指数。

通过幂运算求取底数和指数，以使底数和指数的幂运算结果等于灰度数据。

例如，灰度数据为L^N，其中，L为幂运算的底数，N为幂运算的指数。

通过使底数和指数的幂运算结果等于灰度数据，保证了灰阶的完备性。

在步骤102-2中，根据底数和指数获取各个灰度级对应的子芯片数量。

具体实施中，步骤102-2包括步骤102-2a和步骤102-2b。

在步骤102-2a中，当灰度级等于灰度数据时，将底数作为灰度级对应的子芯片数量。

对于灰度数据为L^N的LED发光二极管，灰度级为L^N的子芯片数量为L。

在步骤102-2b中，当灰度级小于灰度数据时，将底数减1的差作为灰度级对应的子芯片数量。

对于灰度数据为L^N的LED发光二极管，灰度级为Lⁿ的子芯片数量为L-1，其中n∈[1,N-1]。

通过根据底数和指数获取各个灰度级对应的子芯片数量，保证了灰阶的完备性并确保了LED发光二极管的发光区域没有冗余。

在步骤102-3中，根据灰度级和发光二极管的发光区域的总面积获取各个灰度级对应的子芯片面积。

实施步骤102-3时，可以有两种情况：

第一种情况：

根据灰度级和总面积确定各个灰度级对应的子芯片面积。

灰度级为B/Lⁿ的子芯片面积为A/Lⁿ，其中，A为发光二极管的发光区域的总面积。

例如，当L=2且N=8时，共有9个子芯片，各个子芯片的面积分别为A/2、A/4、A/8、A/16、A/32、A/64、A/128、A/256、A/256，此时LED发光二极管的发光区域可以如图4至图7所示。

当L=4且N=5时，共有22个子芯片，各个子芯片的面积分别为A/4、A/4、A/4、A/8、A/8、A/8、A/16、A/16、A/16、A/32、A/32、A/32、A/64、A/64、A/64、A/128、A/128、A/128、A/256、A/256、A/256、A/256，此时LED发光二极管的发光区域可以如图8所示。

第二种情况：

A1. 根据预先存储的灰度级和面积的关系数据库查找各个灰度级对应的目标面积。

A2. 根据各个灰度级对应的目标面积获取各个灰度级对应的面积系数。

A3. 根据发光二极管的发光区域的总面积和各个灰度级对应的面积系数计算各个灰度级对应的子芯片面积。

例如，如图9所示，根据预先存储的灰度级和面积的关系数据库查找各个灰度级对应的目标面积分别为A0、A1、A2……Am；根据各个灰度级对应的目标面积获取各个灰度级对应的面积系数k1、k1、k2……km；其中Ki=Ai/A0；最后根据发光二极管的发光区域的总面积和各个灰度级对应的面积系数计算各个灰度级对应的子芯片面积M1、M1、M2……Mm；其中Mi=ki*A；其中，A为发光二极管的发光区域的总面积。此时发光二极管的发光区域划分如图4所示。

在实际情况下，受外界干扰的影响，在外加电压相同的情况下，若发光体的发光面积与发光强度不成正比，通过根据预先存储的灰度级和面积的关系数据库查找各个灰度级对应的目标面积，以调节发光面积将发光强度修正到需要的数值。同时，发光体的形状、电极结构等也有可能对发光面积造成影响。修正方法与面积的修正方法类似，即对不同形状的子芯片亮度进行测定，并根据其亮度对形状、电极结构等进行调整，再重新测定其亮度，最终获得所需亮度值。

为了实现上述LED发光芯片的设计方法，本发明实施例还提供了一种LED发光芯片的设计装置，如图10所示，该LED发光芯片的设计装置100包括灰度数据获取模块1010和划分模块1020。

灰度数据获取模块1010，用于获取LED发光芯片的灰度数据；

划分模块1020，用于基于灰度数据将LED发光芯片划分为两个以上子芯片，且每一子芯片独立控制，两个以上子芯片的面积之和等于LED发光芯片的面积。

具体实施中，划分模块1020具体用于：基于预设规则为每一灰度级分配子芯片，任两个灰度级对应的子芯片的面积不一致。

如图11所示，划分模块1020可以包括指数获取模块1021、子芯片数量获取模块1022和子芯片面积获取模块1023。

指数获取模块1021，用于根据幂运算获取灰度数据的底数和指数；

子芯片数量获取模块1022，用于根据底数和指数获取各个灰度级对应的子芯片数量；

子芯片面积获取模块1023，用于根据灰度级和发光二极管的发光区域的总面积获取各个灰度级对应的子芯片面积。

如图12所示，子芯片数量获取模块1022包括第一设定模块1022-1和第二设定模块1022-2。

第一设定模块1022-1，用于当灰度级等于灰度数据时，将底数作为灰度级对应的子芯片数量。

第二设定模块1022-2，用于当灰度级小于灰度数据时，将底数减1的差作为灰度级对应的子芯片数量。

如图13所示，子芯片面积获取模块1023包括目标面积获取模块1023-1、面积系数获取模块1023-2和子芯片面积计算模块1023-3。

目标面积获取模块1023-1，用于根据预先存储的灰度级和面积的关系数据库查找各个灰度级对应的目标面积。

面积系数获取模块1023-2，用于根据各个灰度级对应的目标面积获取各个灰度级对应的面积系数。

子芯片面积计算模块1023-3，用于根据发光二极管的发光区域的总面积和各个灰度级对应的面积系数计算各个灰度级对应的子芯片面积。

具体实施中，子芯片面积获取模块1023具体用于：根据灰度级和总面积确定各个灰度级对应的子芯片面积。

综上所述，本发明实施例首先获取LED发光芯片的灰度数据；然后基于灰度数据将所述LED发光芯片划分为两个以上子芯片，且每一子芯片独立控制，两个以上子芯片的面积之和等于LED发光芯片的面积；故；通过采取空间调制的方式，对LED发光二极管进行发光面积调制（EAM，Emitting Area Modulation），利用分立元件的开关特性实现主动LED阵列单元的灰度控制，无需每一个扫描时间长度都需要一个对应的扫描信号，提高了灰阶显示控制效率。同时，避免了开关管的电流-电压曲线的开启区域等效电阻很小从而导致地电流灰度控制精确低的问题，也不会带来动态假轮廓等副作用从而提高了发光二级管灰阶显示的精确度。

图14示出了本发明实施例提供的背光控制方法的实现流程，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

本发明实施例提供的背光控制方法可以通用于一般的面发光体，包括但不限于LED阵列单元、Mini-LED阵列单元、micro-LED阵列单元以及OLED阵列单元。

在步骤401中，获取待点亮发光二极管的亮度数据。

在步骤402中，根据亮度数据确定及驱动待点亮子芯片。

具体实施中，步骤402可以包括步骤402-1至步骤402-3。

在步骤402-1中，根据亮度数据和待点亮发光二极管的最大发光亮度获取亮度参数。

将亮度数据除以待点亮发光二极管的最大发光亮度的商作为亮度参数。

在步骤402-2中，根据亮度参数确定待点亮子芯片。

具体实施中，步骤402-2可以包括以下步骤：

A.根据亮度参数和待点亮发光二极管的灰度数据获取目标灰阶；

B.将目标灰阶转换为预设进制数。

获取预设进制的基数，根据目标灰阶和基数计算预设进制数，即根据基数将目标灰阶转换为预设进制的数字，并将上述数字作为预设进制数。

进制转换是人们利用符号来计数的方法。进制转换由一组数码符号和两个基本因素“基数”与“位权”构成。基数是指，进位计数制中所采用的数码（数制中用来表示“量”的符号）的个数。位权是指，进位制中每一固定位置对应的单位值。

C.根据预设进制数确定待点亮子芯片。

根据所述预设进制数确定各个灰度级对应的待点亮子芯片。其中，预设进制数的多个位权与各个灰度级对应的待点亮子芯片的数量相对应，预设进制数的位数与各个灰度级相对应。

获取预设进制数的每个位数对应的位权和灰度级，根据每个位数、位权和灰度级的关联获取各个灰度级对应的待点亮子芯片的数量，其中，各个灰度级对应的待点亮子芯片的数量等于与各个灰度级关联的位权。若待发光二极管的灰度数据为L^N，则位数i对应的灰度级为Lⁱ；i小于N且大于等于0。

具体实施中，步骤C可以包括步骤C1至步骤C7-2。

C1. 获取所述预设进制数的最大位数。

C2. 将目标位数设定为1。

C3. 获取预设进制数的目标位数对应的位权和灰度级。其中，待发光二极管的灰度数据为L^N时，目标位数n对应的灰度级为Lⁿ。

C4. 将位权作为所述灰度级对应的待点亮子芯片的个数。

C5. 将目标位数更新为所述目标位数加1的和。

C6. 判断目标位数是否大于最大位数。

C7-1. 若判断目标位数不大于最大位数，则执行步骤C3。

C7-2. 若判断目标位数大于最大位数，则根据各个灰度级对应的待点亮子芯片的个数确定待点亮子芯片。

根据所述预设进制数确定各个灰度级对应的待点亮子芯片，使得亮度数据可以为小于最高灰度极的任意正整数，实现了全灰阶显示。

在步骤402-3中，将待点亮子芯片的数据信号设定为第一驱动电平，并将待点亮子芯片的扫描信号设定为第二驱动电平。

步骤402-3还可以包括：将非待点亮子芯片的数据信号设定为第一非驱动电平，并将非待点亮子芯片的扫描信号设定为第二非驱动电平；其中，第一非驱动电平与第一驱动电平反相，第二非驱动电平与第二驱动电平反相。

在步骤402-4中，根据第一驱动电平和第三驱动电平第二驱动电平单独控制每一所述待点亮子芯片发光。

具体实施中，每个子芯片可以配置独立的驱动模块，通过控制各个驱动模块实现对待点亮子芯片进行独立控制。

为了实现上述背光控制方法，本发明实施例还提供了一种背光控制装置，如图15所示，该背光控制装置150包括亮度数据获取模块1510、待点亮子芯片确定模块1520。

亮度数据获取模块1510，用于获取待点亮发光二极管的亮度数据；

第一待点亮子芯片确定模块1520，用于根据亮度数据确定及驱动待点亮子芯片。

如图16所示，待点亮子芯片确定模块1520包括亮度参数获取模块1521、待点亮子芯片获取模块1522、驱动电平设定模块1523和控制模块1524。

亮度参数获取模块1521，用于根据亮度数据和待点亮发光二极管的最大发光亮度获取亮度参数。

待点亮子芯片获取模块1522，用于根据亮度参数获取待点亮子芯片。

驱动电平设定模块1523，用于将待点亮子芯片的数据信号设定为第一驱动电平，并将待点亮子芯片的扫描信号设定为第二驱动电平。

控制模块1524，用于根据第一驱动电平和第二驱动电平单独控制每一待点亮子芯片发光。

待点亮子芯片获取模块1522包括目标灰阶获取模块1522-1、转换模块1522-2和第二待点亮子芯片确定模块1522-3。

目标灰阶获取模块1522-1，用于根据亮度参数和待点亮发光二极管的灰度数据获取目标灰阶；

转换模块1522-2，用于将目标灰阶转换为预设进制数。

第二待点亮子芯片确定模块1522-3，用于根据预设进制数确定待点亮子芯片。

第二待点亮子芯片确定模块1522-3包括最大位数获取模块、目标位数初始化模块、位权获取模块、个数确定模块、更新模块、判断模块和第三待点亮子芯片确定模块。

最大位数获取模块，用于获取所述预设进制数的最大位数。

目标位数初始化模块，用于将目标位数设定为1。

位权获取模块，用于获取预设进制数的目标位数对应的位权和灰度级。

个数确定模块，用于将位权作为所述灰度级对应的待点亮子芯片的个数。

更新模块，用于将目标位数更新为所述目标位数加1的和。

判断模块，用于判断目标位数是否大于最大位数。

若所述判断模块判断目标位数不大于最大位数，则触发位权获取模块。

第三待点亮子芯片确定模块，用于若所述判断模块判断目标位数大于最大位数，则根据各个灰度级对应的待点亮子芯片的个数确定待点亮子芯片。

通过首先获取待点亮发光二极管的亮度数据；然后根据所述亮度数据确定及驱动待点亮子芯片；由于对待点亮子芯片进行了独立控制，故利用分立元件的开关特性实现主动LED阵列单元的灰度控制，无需每一个扫描时间长度都需要一个对应的扫描信号，提高了灰阶显示控制效率。同时，避免了开关管的电流-电压曲线的开启区域等效电阻很小从而导致地电流灰度控制精确低的问题，也不会带来动态假轮廓等副作用从而提高了发光二级管灰阶显示的精确度。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

发明一实施例提供的一种LED发光芯片，LED发光芯片包括两个以上子芯片，两个LED子芯片基于发光芯片的灰度数据划分而成，且每一子芯片独立控制。需要说明的是，两个以上子芯片包括两个或者三个、四个或者更多，其两个以上子芯片的面积之和可以等于LED发光芯片的面积。

具体实施中，如图4至图9所示，LED发光芯片的发光区域的形状可以为矩形、正方形或者三角形；子芯片的发光区域的形状可以为矩形、正方形或者三角形。

根据灰度数据划分LED发光芯片可以按照顺时针顺序，也可以按照逆时针顺序；根据灰度数据划分LED发光芯片还可以依次按照左右的顺序。

最小的子芯片可以位于LED发光芯片的左上方、左下方、右上方、右下方或者正中间。

两个以上子芯片的数量为S，在两个以上子芯片中，第K个子芯片的面积是第K-1个子芯片的面积的一半，所述K及S均为大于1的自然数，K小于S且大于1。如图5、图6、图7所示，子芯片的面积与其对应的编号相反，即第1个子芯片的面积最大，第2个子芯片的面积为第1个子芯片的面积的一半，第3个子芯片的面积为第2个子芯片的面积的一半，以此类推，第K个子芯片的面积是第K-1个子芯片的面积的一半，所述K为大于1的自然数。

在两个以上子芯片中，面积最小的子芯片位于面积最大的子芯片的一侧。如图5所示，面积最大的子芯片位于最左侧，面积最小的子芯片位于面积最大的子芯片的右侧，即面积最大的子芯片与面积最小的子芯片靠近设置。

在本实施例的一个优选方案中，每一所述子芯片为矩形，第K个子芯片位于第K-1个子芯片及第K+1个芯片之间。如图5所示，子芯片的数量为8，按照面积从大到小依次将子芯片命名为第1子芯片至第8子芯片，第7子芯片位于第8子芯片和第6子芯片之间，第6子芯片位于第7子芯片和第5子芯片之间，以此类推，第2个子芯片位于第1个子芯片及第3个芯片之间。

在本实施例的一个优选方案中，两个以上子芯片的数量为S，两个以上子芯片包括矩形结构子芯片及正方形结构子芯片，第K+1个子芯片位于第K个子芯片的第一侧，第K-1子芯片的位于所述第K个子芯片的第二侧，所述第一侧与所述第二侧垂直，进一步地，当第K子芯片为矩形时，第K+1个子芯片为正方形，K及S均为大于1的自然数。

优选地，如图6所示，子芯片的数量为9，按照面积从大到小依次将子芯片命名为第1子芯片至第9子芯片，第9个子芯片位于第8个子芯片的下侧，第7个子芯片的位于所述第8个子芯片的左侧，以此类推，第3个子芯片位于第2个子芯片的下侧，第1个子芯片位于第2个子芯片的左侧。

进一步优选地，在所述两个以上子芯片中，面积最小的子芯片与面积最大的子芯片的距离最远，如图6所示，第1子芯片与第9子芯片之间的距离最远。

在本实施例的另一优选方案中，面积最小的子芯片有两个，位于面积最大的子芯片的一边，且位于芯片的中心位置，面积最大的子芯片为矩形，当第K子芯片为矩阵时，第K+1子芯片为正方形，如图7所示，总共有9个子芯片。在本实施例的另一优选方案中，每一所述子芯片为正三角形，所述两个以上子芯片包括S个子芯片组及单子芯片，每一所述子芯片组包括三个边长一致的子芯片，三个所述子芯片的边长拼接成内部有三角区域的三角形结构，第K子芯片组位于第K-1子芯片组的三角区域中，所述单子芯片位于第S子芯片组的三角区域中，所述K大于1且小于S，S为大于2的自然数，所述单子芯片位于第S子芯片组的三角区域中。

如图8所示，按照面积从大到小依次将子芯片命名为第1子芯片组至第5子芯片组，第5子芯片组位于第4子芯片组的三角区域中，第4子芯片组位于第3子芯片组的三角区域中，以此类推，第2子芯片组位于第1子芯片组的三角区域中，而单子芯片位于所述第5子芯片的三角区域中。

需要说明的是，上述K为子芯片的标号。

图17是本发明一实施例提供的一种LED发光芯片的设计装置的示意图。如图17所示，该实施例的一种LED发光芯片的设计装置17包括：处理器170、存储器171以及存储在存储器171中并可在处理器170上运行的计算机程序172，例如LED发光芯片的设计程序。处理器170执行计算机程序172时实现上述各个LED发光芯片的设计方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至102。或者，处理器170执行计算机程序172时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图10所示模块1010至1020的功能。

示例性的，计算机程序172可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器171中，并由处理器170执行，以完成本发明。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序172在LED发光芯片的设计装置17中的执行过程。例如，计算机程序172可以被分割成灰度数据获取模块1010和划分模块1020。（虚拟装置中的模块），各模块具体功能如下：

灰度数据获取模块1010，用于获取LED发光芯片的灰度数据；

划分模块1020，用于基于灰度数据将LED发光芯片划分为两个以上子芯片，且每一子芯片独立控制，两个以上子芯片的面积之和等于LED发光芯片的面积。

所述LED发光芯片的设计装置17可以是LED屏或其它设备。所述LED发光芯片的设计装置可包括，但不仅限于，处理器170、存储器171。本领域技术人员可以理解，图17仅仅是LED发光芯片的设计装置17的示例，并不构成对LED发光芯片的设计装置17的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述灰阶显示的发光二级管的生成装置还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器170可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (DigiTal Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器171可以是所述LED发光芯片的设计装置17的内部存储单元，例如LED发光芯片的设计装置17的硬盘或内存。所述存储器171也可以是所述LED发光芯片的设计装置17的外部存储设备，例如所述LED发光芯片的设计装置17上配备的插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card, SMC），安全数字（Secure DigiTal, SD）卡，闪存卡（Flash Card）等。进一步地，所述存储器171还可以既包括所述LED发光芯片的设计装置17的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器171用于存储所述计算机程序以及所述LED发光芯片的设计装置所需的其他程序和数据。所述存储器171还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种LED发光芯片的设计方法，其特征在于，所述方法包括：

获取LED发光芯片的灰度数据；

基于所述灰度数据将所述LED发光芯片划分为两个以上子芯片，且每一所述子芯片独立控制，所述两个以上子芯片的面积之和等于所述LED发光芯片的面积；

基于所述灰度数据将所述LED发光芯片划分为两个以上子芯片具体为：

基于预设规则为每一灰度级分配子芯片，任两个灰度级对应的子芯片的面积不一致；

基于预设规则为每一灰度级分配子芯片包括：

根据幂运算获取所述灰度数据的底数和指数；

根据所述底数和所述指数获取各个灰度级对应的子芯片数量；

根据所述灰度级和所述LED发光芯片的发光区域的总面积获取各个灰度级对应的子芯片面积。

2.一种LED发光芯片，其特征在于，所述LED发光芯片包括两个以上子芯片，两个LED子芯片基于所述发光芯片的灰度数据划分而成，且每一所述子芯片独立控制，所述两个以上子芯片的面积之和等于所述LED发光芯片的面积，基于预设规则为每一灰度级分配子芯片，任两个灰度级对应的子芯片的面积不一致；

基于预设规则为每一灰度级分配子芯片包括：

根据幂运算获取所述灰度数据的底数和指数；

根据所述底数和所述指数获取各个灰度级对应的子芯片数量；

根据所述灰度级和所述LED发光芯片的发光区域的总面积获取各个灰度级对应的子芯片面积。

3.如权利要求2所述的LED发光芯片，其特征在于，所述两个以上子芯片的数量为S，在所述两个以上子芯片中，第K个子芯片的面积是第K-1个子芯片的面积的一半，所述K及S均为大于1的自然数，所述K小于S且大于1。

4.如权利要求3所述的LED发光芯片，其特征在于，在所述两个以上子芯片中，面积最小的子芯片位于面积最大的子芯片的一侧。

5.如权利要求4所述的LED发光芯片，其特征在于，每一所述子芯片为矩形，第K个子芯片位于第K-1个子芯片及第K+1个芯片之间。

6.如权利要求3所述的LED发光芯片，其特征在于，所述两个以上子芯片的数量为S，所述两个以上子芯片包括矩形结构子芯片及正方形结构子芯片，第K+1个子芯片位于第K个子芯片的第一侧，第K-1个子芯片的位于所述第K个子芯片的第二侧，所述第一侧与所述第二侧垂直，当第K个子芯片为矩形时，第K+1个子芯片为正方形，所述K及S均为大于1的自然数。

7.如权利要求6所述的LED发光芯片，其特征在于，面积最小的子芯片与面积最大的子芯片的距离最远。

8.如权利要求2所述的LED发光芯片，其特征在于，每一所述子芯片为正三角形，所述两个以上子芯片包括S个子芯片组及单子芯片，每一所述子芯片组包括三个边长一致的子芯片，三个所述子芯片的边长拼接成内部有三角区域的三角形结构，第K子芯片组位于第K-1子芯片组的三角区域中，所述单子芯片位于第S子芯片组的三角区域中，所述K大于1且小于S，S为大于2的自然数。

9.一种背光控制方法，其特征在于，所述背光控制方法包括：

获取待点亮发光二极管的亮度数据；

根据所述亮度数据确定及驱动待点亮子芯片，任两个灰度级对应的所述待点亮子芯片的面积不一致；

其中，根据预设进制数确定待点亮子芯片，包括：

获取所述预设进制数的最大位数；

将目标位数设定为1；

获取所述预设进制数的目标位数对应的位权和灰度级；

将所述位权作为所述灰度级对应的待点亮子芯片的个数；

将所述目标位数更新为所述目标位数加1的和；

判断所述目标位数是否大于所述最大位数；

若判断所述目标位数不大于所述最大位数，则执行所述获取所述预设进制数的目标位数对应的位权和灰度级的步骤；

若判断所述目标位数大于所述最大位数，则根据各个所述灰度级对应的待点亮子芯片的个数确定待点亮子芯片。

10.如权利要求9所述的背光控制方法，其特征在于，所述根据所述亮度数据确定及驱动待点亮子芯片包括：

根据亮度数据和所述待点亮发光二极管的最大发光亮度获取亮度参数；

根据所述亮度参数获取所述待点亮子芯片；

将所述待点亮子芯片的数据信号设定为第一驱动电平，并将所述待点亮子芯片的扫描信号设定为第二驱动电平；

根据所述第一驱动电平和所述第二驱动电平单独控制每一所述待点亮子芯片发光。

11.如权利要求10所述的背光控制方法，其特征在于，所述根据所述亮度参数获取所述待点亮子芯片包括：

根据所述亮度参数和所述待点亮发光二极管的灰度数据获取目标灰阶；

将所述目标灰阶转换为预设进制数；

根据所述预设进制数确定待点亮子芯片。

12.一种背光控制装置，其特征在于，所述背光控制装置包括：

亮度数据获取模块，用于获取待点亮发光二极管的亮度数据；

待点亮子芯片确定模块，用于根据所述亮度数据确定及驱动待点亮子芯片，任两个灰度级对应的所述待点亮子芯片的面积不一致；

所述待点亮子芯片确定模块包括目标灰阶获取模块、转换模块和第二待点亮子芯片确定模块；

所述第二待点亮子芯片确定模块包括最大位数获取模块、目标位数初始化模块、位权获取模块、个数确定模块、更新模块、判断模块和第三待点亮子芯片确定模块；

所述最大位数获取模块，用于获取预设进制数的最大位数；

所述目标位数初始化模块，用于将目标位数设定为1；

所述位权获取模块，用于获取所述预设进制数的目标位数对应的位权和灰度级；

所述个数确定模块，用于将所述位权作为所述灰度级对应的待点亮子芯片的个数；

所述更新模块，用于将所述目标位数更新为所述目标位数加1的和；

所述判断模块，用于判断所述目标位数是否大于所述最大位数；

若所述判断模块判断目标位数不大于最大位数，则触发位权获取模块；

所述第三待点亮子芯片确定模块，用于若判断所述目标位数大于所述最大位数，则根据各个所述灰度级对应的待点亮子芯片的个数确定待点亮子芯片。

13.一种发光二极管灰阶显示电路，其特征在于，所述发光二极管灰阶显示电路包括显示驱动电路和发光二极管，所述发光二极管包括多个子芯片，多个所述子芯片的发光子区域共同构成所述发光二极管的发光区域，基于预设规则为每一灰度级分配子芯片，任两个灰度级对应的子芯片的面积不一致；

所述显示驱动电路用于接收发光亮度信号，并根据所述发光亮度信号驱动对应的发光子芯片进行发光；

基于预设规则为每一灰度级分配子芯片包括：

根据幂运算获取灰度数据的底数和指数；

根据所述底数和所述指数获取各个灰度级对应的子芯片数量；

根据所述灰度级和LED发光芯片的发光区域的总面积获取各个灰度级对应的子芯片面积。

14.如权利要求13所述的发光二极管灰阶显示电路，其特征在于，所述显示驱动电路包括：

用于根据所述发光亮度信号生成扫描信号的扫描信号生成模块；

用于根据所述发光亮度信号生成数据信号的数据信号生成模块；以及

多个与所述扫描信号生成模块和所述数据信号生成模块连接，用于根据所述扫描信号和所述数据信号生成驱动信号的驱动模块；

多个所述驱动模块分别与所述多个所述发光子区域一一对应连接，所述驱动模块对各个所述发光子区域进行独立控制，以使所述发光二极管按照目标灰阶点亮。

15.如权利要求14所述的发光二极管灰阶显示电路，其特征在于，多个所述驱动模块均包括第一电容、第一场效应管和第二场效应管；

所述第一场效应管的漏极为所述驱动模块的输出端，所述第一场效应管的栅极与第一电容的第一端和所述第二场效应管的漏极连接，所述第二场效应管的栅极为所述驱动模块的扫描信号输入端，所述第二场效应管的源极为所述驱动模块的数据信号输入端，所述第一电容的第二端与所述第一场效应管的源极共接于电源地。

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