CN111724748B - 发光组件及发光模组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发光组件及发光模组。该发光组件包括信号转换模块和发光单元，发光单元包括第一开关模块以及串联的发光元件和第二开关模块；第一开关模块的第一端与信号转换模块连接，第一开关模块的第二端与第一电源端连接；串联的发光组件和第二开关模块设置于第一开关模块的第三端和第二电源端之间；信号转换模块用于将表征与发光单元对应的待显示图像块的图像信息的目标显示信号转化为第一显示信号；第一显示信号用于控制第一开关模块的第三端输出与第一显示信号对应的脉冲宽度调制形式的第二显示信号，第二显示信号用于在扫描端控制第二开关模块处于导通状态的情况下，控制发光元件的亮度。能够提高对发光元件的亮度控制的准确性。

Description

发光组件及发光模组

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种发光组件及发光模组。

背景技术

目前，用于显示信息的各种显示设备正在发展。为了提高图像的显示效果，无论是液晶显示器中的背光发光元件，还是自发光显示面板中的发光元件，均需要对发光元件的明暗程度(即灰阶)进行控制。

但是，目前对对发光元件的灰阶进行控制的准确性较低。

发明内容

本发明实施例提供一种发光组件及发光模组，能够实现对发光元件的亮度进行准确控制。

第一方面，本申请提供一种发光组件，该发光组件包括信号转换模块和发光单元，发光单元包括第一开关模块以及串联的发光元件和第二开关模块；其中，第一开关模块的第一端与信号转换模块连接，第一开关模块的第二端与第一电源端连接；串联的发光组件和第二开关模块设置于第一开关模块的第三端和第二电源端之间，第二开关模块与扫描端连接；信号转换模块用于将目标显示信号转化为脉冲宽度调制形式的第一显示信号；第一显示信号用于控制第一开关模块的第三端输出与第一显示信号对应的脉冲宽度调制形式的第二显示信号，第二显示信号用于在扫描端控制第二开关模块处于导通状态的情况下，控制发光元件的亮度；目标显示信号用于表征与发光单元对应的待显示图像块的图像信息。

第二方面，本申请提供一种发光模组，该发光模组包括M行×N列的上述第一方面提供的发光单元以及M个信号转换模块组件；M和N均为正整数；其中，每行发光单元中的第一开关模块的第一端与同一个信号转换模块连接。

在本发明的实施例中，首先利用信号转换模块将用于表征与发光单元对应的待显示图像块的图像信息的目标显示信号转化为脉冲宽度调制形式的第一显示信号，然后通过脉冲宽度调制形式的第一显示信号控制第一开关模块的开关状态，从而实现第一开关模块的第三端输出与第一显示信号对应的且以第一电源端的电压为幅值的脉冲宽度调制形式的第二显示信号。通过第二显示信号的占空比可以精确控制发光元件在单位时间内的通电长短。因此利用脉冲宽度调制形式的第二显示信号的占空比可以控制发光元件的灰阶随待显示图像块的图像信息变化，即可以实现对发光元件中的电流实现精准地调控，从而实现精确控制发光元件的亮度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本申请提供的发光组件的一个实施例的结构示意图；

图2是根据本申请提供的发光组件的另一实施例的结构示意图；

图3是根据本申请提供的发光组件的再一实施例的结构示意图；

图4是根据本申请实施例提供的脉冲宽度调制形式的第二显示信号的占空比不同时对应的发光元件的亮度的示意图；

图5是根据本申请实施例提供的信号转换模块将线性式模拟信号转换为脉冲宽度调制形式的第一显示信号的示意图；

图6是根据本申请实施例提供的信号转换模块将离散式模拟信号转换为脉冲宽度调制形式的第一显示信号的示意图；

图7是根据本申请提供的发光组件的又一个实施例的结构示意图；

图8是根据本申请提供的比较器将目标显示信号转化为PWM形式的第一显示信号的示意图；

图9是根据本申请提供的发光模组的一个实施例的结构示意图；

图10是根据本申请提供的发光模组的另一个实施例的结构示意图；

图11是根据本申请提供的发光模组的再一个实施例的结构示意图；

图12是根据本申请提供的发光模组的又一个实施例的结构示意图；

图13是根据本申请提供的发光模组中参考信号生成模块的示例性结构示意图；

图14是本申请提供的图13中的滞回比较器输出的方波信号以及积分运算单元输出的三角波的示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，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描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物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、物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……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

目前，显示面板包括自发光显示面板和非自发光显示面板。例如非自发光显示面板可以为液晶显示面板。其中，常规的液晶显示器(LiquidCrystal Display，LCD)的源极芯片(Source IC)通过扫描方式控制各个像素，像素内部的液晶分子在电场的作用下发生翻转从而使背光中光线进入人眼使人看到图像。由于液晶显示器中的液晶面板本身不发光，需要借由背光模组提供的光源来正常显示影像，因此，背光模组成为液晶显示器的关键组件之一。

传统的LCD的背光是侧边或底边一条发光二极管(Light EmittingDiode，LED)灯带，利用导光板实现LED光线传导及投射的机械和光学结构。目前，为了提高图像的显示效果，可以采用直下式背光模组为液晶面板提供光源。直下式背光模组是将背光发光光源，例如，阴极荧光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)或LED等设置在液晶面板下方，直接形成面光源提供给液晶面板。通过将背光模组分成多个背光分区，则可以调节每个背光分区的亮度值，以实现对图像的显示效果进行调节。

但是，对于目前的直下式分区背光模组以及自发光显示面板，大多采用源极芯片输出的电压或者是背光模组所对应的背光驱动芯片直接对发光光源的灰阶进行控制，由于发光元件是电流型器件，因此目前对发光元件的灰阶控制的准确性较低。

基于此，本申请实施例提供一种发光组件及发光模组，能够提高对发光元件的灰阶控制的准确性。下面结合附图和实施例进行详细介绍。

图1是根据本申请提供的发光组件的一个实施例的结构示意图。如图1所示，发光组件包括信号转换模块10和发光单元20。发光单元20包括第一开关模块21以及串联的发光元件22和第二开关模块23。

其中，第一开关模块21的第一端与信号转换模块10连接，第一开关模块21的第二端与第一电源端PVDD连接；串联的发光元件22和第二开关模块23设置于第一开关模块21的第三端和第二电源端PVEE之间，第二开关模块23与扫描端SCAN连接。

信号转换模块10，用于将目标显示信号转化为脉冲宽度调制形式(Pulse widthmodulation，PWM)的第一显示信号。第一显示信号用于控制第一开关模块21的第三端输出与第一显示信号对应的脉冲宽度调制形式的第二显示信号，第二显示信号用于在扫描端SCAN控制第二开关模块23处于导通状态的情况下，控制发光元件22的亮度。

其中，目标显示信号用于表征与发光单元20对应的待显示图像块的图像信息。

需要说明的是，第一电源端PVDD和第二电源端PVEE用于为发光组件进行供电。

在本申请的实施例中，首先利用信号转换模块10将用于表征与发光单元20对应的待显示图像块的图像信息的目标显示信号转化为脉冲宽度调制形式的第一显示信号，然后通过脉冲宽度调制形式的第一显示信号控制第一开关模块21的开关状态，从而实现第一开关模块21的第三端输出与第一显示信号对应的且以第一电源端PVDD的电压为幅值的脉冲宽度调制形式的第二显示信号。通过第二显示信号的占空比可以精确控制发光元件22在单位时间内的通电长短。因此利用脉冲宽度调制形式的第二显示信号的占空比可以控制发光元件22的灰阶随待显示图像块的图像信息变化，即可以实现对发光元件22中的电流实现精准地调控，从而实现精确控制发光元件22的亮度。

在本申请的实施例中，对于串联的发光元件22和第二开关模块23，两者的设置顺序不做限制，图1中只是示意性给出一种实施方式。在一些实施例中，参见图1，发光元件22的一端与第一开关模块21的第三端连接，发光元件22的另一端与第二开关模块23的第一端连接，第二开关模块23的第二端与扫描端SCAN连接，第二开关模块23的第三端与第二电源端PVEE连接。

在本申请的实施例中，通过将发光元件22与第一开关模块21连接，第二开关模块23的第三端与第二电源端PVEE连接，则第二开关模块23的适用种类更多。例如第二开关模块23即可以是N型场效应晶体管也可以是P型场效应晶体管，应用更加广泛，适用性更强。

在另一些实施例中，第二开关模块23的第一端可以与第一开关模块21的第三端连接，第二开关模块23的第二端与扫描端连接，第二开关模块23的第三端与发光元件22的一端连接，发光元件22的另一端与第二电源端PVEE连接。在此种实施例下，第二开关模块23可以为P型场效应晶体管。

图2是根据本申请提供的发光组件的另一个实施例的结构示意图。如图2所示，在本申请的一些实施例中，第一开关模块21包括：第一金属氧化物半导体场效应晶体管Q1、第二金属氧化物半导体场效应晶体管Q2和第一电阻网络N0。

其中，第一金属氧化物半导体场效应晶体管Q1的栅极与信号转换模块10连接，第一金属氧化物半导体场效应晶体管Q1的源极与第三电源端(即电源地)连接，第一金属氧化物半导体场效应晶体管Q1的漏极分别与第一电阻网络N0的第一端和第二金属氧化物半导体场效应晶体管Q2的栅极连接。

其中，第一电阻网络N0的第二端分别与第一电源端PVDD和第二金属氧化物半导体场效应晶体管Q2的源极连接，串联的发光元件22和第二开关模块23设置于第二金属氧化物半导体场效应晶体管Q2的漏极和第二电源端PVEE之间。

其中，第一金属氧化物半导体场效应晶体管Q1为N型金属氧化物半导体场效应晶体管。第二金属氧化物半导体场效应晶体管Q2为P型金属氧化物半导体场效应晶体管。

在一些实施例中，第一电阻网络N0可以包括电阻R1。电阻R1的第一端和第二金属氧化物半导体场效应晶体管Q2的栅极连接；电阻R1的第二端分别与第一电源端PVDD和第二金属氧化物半导体场效应晶体管Q2的源极连接。

在本申请的实施例中，通过利用N型金属氧化物半导体场效应晶体管和P型金属氧化物半导体场效应晶体管器件的组合，可以使得到的以第一电源端PVDD的电压为幅度的PWM形式的第二显示信号更加稳定，避免受到负载影响，从而提高对发光元件22的亮度控制的稳定性。

需要说明的是，P型金属氧化物半导体场效应晶体管的栅源电压Vgs的电压限值不能低于第一电源端PVDD的电压值。

在本申请的实施例中，第一电阻网络N0用于为第二金属氧化物半导体场效应晶体管Q2提供偏置电压以及保护第二金属氧化物半导体场效应晶体管Q2的栅极和源极不被击穿。

在本申请的一些实施例中，第一开关模块21也可以由其他类型的FET器件进行实现，只要第一开关模块21的第三端可以稳定输出以第一电源端PVDD的电压为幅度的PWM形式的第二显示信号即可，则可以精确控制发光元件22的亮度。

在本申请的一些实施例中，第二开关模块23包括场效应晶体管(Field EffectTransistor，FET)，场效应晶体管的栅极与扫描端连接。例如，第二开关模块23可以为薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)、结型场效应晶体管(Junction Field-EffectTransistor，JFET)或金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor，MOSFET)等晶体管。

继续参见图2，在本申请的一些实施例中，第二开关模块23包括场效应晶体管FET。在一些实施例中，参见图2，发光元件22的一端与第二金属氧化物半导体场效应晶体管Q2的漏极连接，发光元件22的另一端与场效应晶体管的漏极连接，场效应晶体管的栅极与扫描端连接，场效应晶体管的源极与第二电源端PVEE连接。

在本申请的另一些实施例中，若第二开关模块23包括P型场效应晶体管，则场效应晶体管的栅极与扫描端连接，场效应晶体管的源极可以与第二金属氧化物半导体场效应晶体管Q2的漏极连接，场效应晶体管的漏极可以与发光元件22的一端连接，发光元件22的另一端与第二电源端PVEE连接。

在本申请的一些实施例中，发光元件22可以包括至少一个微型发光二极管。在一些示例中，发光元件22可以包括至少一个串联的微型发光二极管。例如，参见图2，发光元件22包括1个微型发光二极管。

在本申请的实施例中，由于微型二极管的体积小，因此可以缩小发光组件的占用空间，从而在将发光组件应用于显示面板时，可以减小显示面板的尺寸，还可以提高像素密度(Pixels Per Inch，PPI)。PPI是指每英寸所拥有的像素数量。PPI数值越高，即代表显示屏能够以越高的密度显示图像，从而提升图像的显示效果。

图3是根据本申请提供的发光组件的再一个实施例的结构示意图。图3示出的发光组件与图2示出的发光组件的不同之处在于，图3示出的发光组件还包括分压模块30。

分压模块30的第一端与第一金属氧化物半导体场效应晶体管Q1的漏极连接，分压模块30的第二端与第一电阻网络N0的第一端连接。

在本申请的一些实施例中，分压模块30包括至少一个电阻。在一些示例中，分压模块30包括电阻R2。参见图3，电阻R2第一端与第一金属氧化物半导体场效应晶体管Q1的漏极连接，电阻R2的第二端与电阻R1的第一端连接。

在本申请的实施例中，通过第一电阻网络N0的阻值和分压模块30的阻值配比来设定P型金属氧化物半导体场效应晶体管打开时Vgs的电压值。Vgs可以设定最佳P型金属氧化物半导体场效应晶体管的打开电压，以降低对P型金属氧化物半导体场效应晶体管的Vgs的耐压要求以及保护P型金属氧化物半导体场效应晶体管。

在本申请的实施例中，发光组件可以为直下式背光模组中的一个背光分区，也可以为自发光显示面板中的一个发光组件。

在本申请的一些实施例中，背光模组包括多个背光分区。其中，本申请实施例提供的发光组件可以作为一个背光分区。若背光模组的分区数精度较高，例如一个背光分区对应液晶面板中的一个像素，这个像素是扫描线和数据线交叉限定的。在此种情况下，目标显示信号是从Source IC中获取的基于发光单元20对应的待显示图像块的图像信息所确定的显示信号。

作为一个示例，目标显示信号可以为将待显示图像块的图像信息转换后的灰阶电压，该灰阶电压可以用于改变液晶分子的取向以实现相应灰阶的亮度。在一些实施例中，灰阶电压可以为模拟电压，也可以为经过处理的数字信号。

在本申请的另一些实施例中，若背光模组的分区精度有限，即一个背光分区用于为多个像素提供光源。则对于一个待显示图像，则在该图像中每个背光分区具有对应的待显示图像块。然后，Source IC基于待显示图像块中各像素的图像信息可以得出对应的灰阶电压。接着，通过预设芯片对待显示图像块中每个像素对应的灰阶电压进行处理，得到与该待显示图像块的图像信息对应的目标显示信号。作为一个示例，可以利用预设算法进行处理待显示图像块中每个像素对应的灰阶电压。

在本申请的又一些实施例中，本申请实施例提供的发光组件可以应用于自发光显示面板。例如，目标显示信号则是Source IC输出的与发光单元20对应的待显示图像块的图像信息对应的灰阶电压。

在本申请的一些实施例中，信号转换模块10用于将目标显示信号转换为脉冲宽度调制形式的第一显示信号。其中，脉冲宽度调制形式的第一显示信号是用于控制第一开关模块21高速通断的控制信号。

在本申请的实施例中，目标显示信号随着发光单元20对应的待显示图像块的图像信息变化而相应变化。若发光单元20对应的待显示图像块的图像信息发生变化，则由目标显示信号转化成的脉冲宽度调制形式的第一显示信号的占空比也随之变化。需要说明的是，信号转换模块10在对目标显示信号进行转换时，是在一定的频率下进行转换的。

当脉冲宽度调制形式的第一显示信号控制第一开关模块21导通时，第一电源端PVDD与第一开关模块21连通，则第一开关模块21的第三端输出第一电源端PVDD的电压，从而在扫描端控制第二开关模块23导通时，可以使发光元件22中有电流流过。当脉冲宽度调制形式的第一显示信号控制第一开关模块21断开时，则第一电源端PVDD与第一开关模块21无法连通，则第一开关模块21的第三端不输出电压，从而即使在扫描端控制第二开关模块23导通时，发光元件22中也无电流流过。

因此，第一显示信号的频率与第二显示信号的频率相同，第一显示信号的占空比与第二显示信号的占空比相同。但第一显示信号的幅值和第二显示信号的幅值不同。第二显示信号的幅值为第一电源端PVDD输出的电压。因此，第一开关模块21的第三端输出的脉冲宽度调制形式的第二显示信号是与第一显示信号对应的，且以第一电源端PVDD的电压为幅度的显示信号。

也就是说，脉冲宽度调制形式的第一显示信号是通过控制第一开关模块21的通断来实现控制第一开关模块21的第三端是否可以输出第一电源端PVDD的电压，以控制发光元件22中是否有电流流过。在扫描端控制第二开关模块23导通的情况下，随着发光单元20对应的待显示图像块的图像信息的变化，第一显示信号的占空比随之变化，则第二显示信号的占空比也随着正比例变化，从而导致流经发光元件22的电流随之变化，进而控制发光元件22的亮度。

图4是本申请实施例提供的脉冲宽度调制形式的第二显示信号的占空比不同时对应的发光元件22的亮度的示意图。由图4可以看出，若脉冲宽度调制形式的第二显示信号的占空比较小，则代表单位时间内发光元件22的通电时间较短，则发光元件22的亮度较暗。若脉冲宽度调制形式的第二显示信号的占空比较大，则代表单位时间内发光元件22的通电时间较长，则发光元件22是亮的。也就是说，脉冲宽度调制形式的第二显示信号是通过占空比来控制单位时间内发光元件22的通电时间长短，以控制流经发光元件22中的电流，从而控制发光元件22的亮度。

图5是本申请实施例提供的信号转换模块将线性式模拟信号转换为PWM形式的第一显示信号的示意图。如图5所示，随着线性式模拟信号电压的逐渐升高，则可以看出脉冲宽度调制形式的第一显示信号中占空比是逐渐增大的，则第二显示信号的占空比也是逐渐增加的，因此发光元件22的亮度是逐渐增大的。

图6是本申请实施例提供的信号转换模块将离散式模拟信号转换为PWM形式的第一显示信号的示意图。如图6所示，随着离散式模拟信号电压峰值的逐渐升高，则可以看出脉冲宽度调制形式的第一显示信号中占空比是逐渐增大的，则第二显示信号的占空比也是逐渐增加的，因此发光元件22的亮度是逐渐增大的。

在本申请的实施例中，信号转换模块10对目标显示信号不做限制，目标显示信号既可以是模拟信号也可以是数字信号，既可以是连续性信号(例如线性信号或三角波信号等信号)，也可以是离散型信号。

在本申请的一些实施例中，图7是本申请提供的发光组件的又一个实施例的结构示意图。图7中示出的发光组件与图2中示出的发光组件的不同之处在于，图7示出了信号转换模块10的具体结构示意图。如图7所示，信号转换模块10包括第一比较器A1。

对两个或多个数据项进行比较，以确定它们是否相等，或确定它们之间的大小关系及排列顺序称为比较。能够实现这种比较功能的电路或装置称为比较器。

继续参见图7，第一比较器A1包括第一输入端(即反相输入端)、第二输入端(正向输入端)、输出端、电源端VCC1和电源端VSS1。

其中，第一比较器A1的第一输入端用于输入参考信号，第一比较器A1的第二输入端用于输入目标显示信号。第一比较器A1的输出端与第一开关模块21的第一端连接，第一比较器A1用于基于参考信号和目标显示信号的大小关系，将目标显示信号转化为脉冲宽度调制形式的第一显示信号。

参见图7，若第一开关模块21包括第一金属氧化物半导体场效应晶体管Q1、第二金属氧化物半导体场效应晶体管Q2和第一电阻网络N0，则第一比较器A1的输出端与第一金属氧化物半导体场效应晶体管Q1的栅极连接。

在一些实施例中，图7中的第一比较器A1可以是运算放大器。图7中的比较器也可以是差分放大器等其他形式的放大器。

需要说明的是，在一些实施例中，参考信号可以是从外部接入的信号。作为一个示例，参考信号可以是三角波信号。

图8是本申请提供的比较器将目标显示信号转化为PWM形式的第一显示信号的示意图。如图8所示，虚线表征的三角波为参考信号。目标显示信号可以分别为固定电平的模拟信号、线性变化的模拟信号和连续变化的模拟信号，其中，为了与参考信号进行区分，三种目标显示信号均是用实线进行表示。图8中还显示了每种目标显示信号被信号转换模块10转换后分别得到的PWM形式的第一显示信号。

参见图8，无论对于哪一种目标显示信号，当目标显示信号大于参考信号时，则转化为高电平，若目标显示信号小于参考信号时，则转化为低电平，从而得到脉冲宽度调制PWM形式的显示信号。具体地，图8中的竖点划线是目标显示信号和参考信号的大小关系发生变化的转折点，也就是高低电平的转换点。

本申请还提供一种发光模组。图9是本申请提供的发光模组的一个实施例的结构示意图。如图9所示，本申请提供的发光模组包括M行×N列的图1所示的发光单元20以及M个信号转换模块10；M和N均为正整数。

其中，每行发光单元20中的第一开关模块21的第一端均与同一个信号转换模块10连接。也就是说，每行发光单元20共用一个信号转换模块10。

在本申请的实施例中，由于发光单元中与第二开关模块连接的扫描端可以控制第二开关模块的通断状态，因此通过该扫描端、第一开关模块和信号转换模块之间的相互配合即可以实现对单个发光单元的亮度进行控制，因此不需要每个发光单元都连接有一个信号转换模块，即每行发光单元可以共用一个信号转换模块。由于每行发光单元共用一个信号转换模块，因此可以减少发光模组的占用空间，并且可以节省成本。

在本申请的一些实施例中，发光模组可以为直下式背光模组或显示面板。

在一些实施例中，每个发光单元可以具有各自的第一电源端PVDD。

在一些实施例中，参见图9，每行发光单元中第一开关模块21共用同一个第一电源端PVDD。继续参见图9，第i行发光单元中的每个发光单元共用第一电源端PVDD_i。其中，i为大于等于1且小于等于M的整数，M为发光模组中发光单元的最大行数。

需要说明的是，虽然每行发光单元20中的第一开关模块21的第一端与同一个信号转换模块10连接，但信号转换模块10输出至每个第一开关模块21的PWM形式的第一显示信号可以不同。通过时序控制，可以控制信号转换模块10依次将与该信号转换模块10连接的每个发光单元20分别对应的目标显示信号转化为对应的PWM形式的第一显示信号。

在本申请的实施例中，每行发光单元20中的第一开关模块21共用同一个第一电源端PVDD，则可以采用行扫描的形式对发光模组中的发光单元进行供电，从而减小功耗，节省了资源。

继续参见图9，在一些实施例中，每列发光单元20中的第二开关模块23共用同一个扫描端。继续参见图9，第j列发光单元中的第二开关模块23共用一个扫描端SCAN_j。其中，j为大于等于1且小于等于N的整数，N为发光模组中发光单元的最大列数。

在本申请的一些实施例中，每个发光单元20对应的目标显示信号可以由SourceIC提供。

在本申请的一些实施例中，若背光模组的分区精度有限，即一个背光分区用于为多个像素提供光源，则目标显示信号还可以是与Source IC连接的一个预设芯片提供的，该芯片通过利用预设算法对Source IC输出的待显示图像块中每个像素对应的灰阶电压进行处理，得到与该待显示图像块的图像信息对应的目标显示信号。其中，每个发光单元20对应的目标显示信号不同。

在本申请的实施例中，通过对每个扫描端进行列扫描，则可以依次控制每列发光单元20中的第二开关模块23导通，通过结合行扫描形式控制每行发光单元20中的第一开关模块21的第三端输出与该发光单元对应的目标显示信号所对应的脉冲宽度调制形式的第二显示信号，从而可以实现对发光模组中的每个发光单元20中发光元件22的亮度进行分区调制。

在本申请的实施例中，在发光模组应用在直下式背光模组的场景下，通过利用与发光单元20对应的待显示图像块的图像信息实时调整发光组件中发光元件22的亮度，可以使显示的画面中的黑色更黑，白色更白，对比度更强。也就是说，提高了对发光元件22的亮度进行分区调节的灵活性。

在本申请的实施例中，通过利用脉冲宽度调制形式的第一显示信号控制第一开关模块21的开关状态，可以控制第一开关模块21的第三端输出以第一电源端PVDD的电压为幅度的脉冲宽度调制形式的第二显示信号，结合扫描端控制第二开关模块23的导通状态，从而可以控制发光元件22的亮度，进而可以实现高度的面均一性。

在本申请的实施例中，第一电源端PVDD和第二电源端PVEE可以网格状走线，并以空间所限的最大线宽走线，以尽量减小电阻，减小功耗。

在本申请的实施例中，本申请提供的发光组件以及发光模组的功耗低、对发光元件22的亮度以及亮度的均一性能够实现更精准地控制。

图10是本申请提供的发光模组的另一个实施例的结构示意图。图10中示出的发光模组与图9中示出的发光模组的不同之处在于，图10示出了信号转换模块10、第一开关模块21、发光元件22和第二开关模块23的具体结构。

参见图10，信号转换模块10包括第一比较器A1。关于第一比较器A1的叙述可参考图7中信号转换模块10的叙述，在此不再赘述。继续参见图10，第一开关模块21包括第一金属氧化物半导体场效应晶体管Q1、第二金属氧化物半导体场效应晶体管Q2和第一电阻网络N0。关于第一开关模块21的具体叙述可参考关于图2的叙述，在此不再赘述。第一发光元件22包括一个微型发光二极管，第二开关模块23包括FET。

在本申请的另一些实施例中，发光模组还可以包括参考信号生成模块40，参考信号生成模块40与比较器的第一输入端连接，用于输出参考信号。其中，每个发光组件中的比较器共用参考信号生成模块40。

图11是本申请提供的发光模组的再一个实施例的结构示意图。图11中示出的发光模组与图9中示出的发光模组的不同之处在于，图11中的发光模组还包括一个参考信号生成模块40。即所有的信号转换模块10共用一个参考信号生成模块40。换句话说，每个信号转换模块10接收的是同一个参考信号。

在本申请的一些实施例中，发光模组中的所有信号转换模块10共用一个参考信号生成模块40，可以节省发光模组的占用空间以及降低资源成本。

图12是本申请提供的发光模组的又一个实施例的结构示意图。与图11的不同之处在于，图12给出了参考信号生成模块40的具体结构示意图。

在一些实施例中，参考信号为三角波信号；参考信号生成模块40包括：方波信号生成单元401。方波信号生成单元401与积分运算单元402连接；方波信号生成单元401用于输出方波信号；积分运算单元402，用于将方波信号转化为三角波信号。

在本申请的实施例中，由于三角波沿曲线符合线性规律的程度较高，即线性度较高，因此利用三角波信号作为参考信号，可以产生精确的脉冲宽度调制形式的信号。

继续参见图12，在一些实施例中，参考信号生成模块40还包括放大单元403。其中，放大单元403设置于积分运算单元402和比较器的第一输入端之间。放大单元403用于放大积分运算单元402输出的三角波信号，得到放大后的三角波信号。也就是说，放大单元403输出的放大后的三角波信号为参考信号。

在本申请的一些实施例中，若第一开关模块21为非晶硅类的场效应晶体管，为了便于快速使该类场效应晶体管能够快速打开，所以可以利用放大单元403放大积分运算单元402输出的三角波信号，从而提高对发光元件22的亮度的控制效率。

图13是本申请提供的发光模组中参考信号生成模块的示例性结构示意图。如图13所示，方波信号生成单元401包括滞回比较器。

如图13所示，滞回比较器包括第二比较器A2、第二电阻网络N1、第三电阻网络N2、第四电阻网络N3、第五电阻网络N4、第一稳压管D1和第二稳压管D2。

积分运算单元402包括第三比较器A3、第六电阻网络N5、第七电阻网络N6和电容模块C。

其中，第二比较器A2的反相输入端与第二电阻网络N1的一端连接，第二电阻网络N1的另一端与电源地连接；第二比较器A2的输出端与第三电阻网络N2的一端连接，第二比较器A2的同相输入端分别与第四电阻网络N3的一端和第五电阻网络N4的一端连接，第四电阻网络N3的另一端与第三比较器A3的输出端连接，第五电阻网络N4的另一端分别与第三电阻网络N2的另一端、第六电阻网络N5的一端、第一稳压管D1的阳极连接，第一稳压管D1的阴极与第二稳压管D2的阴极连接，第二稳压管D2的阳极与电源地连接；

第六电阻网络N5的另一端分别与第三比较器A3的反相输入端和电容模块C的一端连接，电容模块C的另一端与第三比较器A3的输出端连接；第三比较器A3的同相输入端与第七电阻网络N6的一端连接，第七电阻网络N6的另一端与电源地连接，第三比较器A3的输出端与第一比较器A1的第一输入端连接。

继续参见图13，在一些实施例中，第二电阻网络N1可以包括电阻R10，第三电阻网络N2可以包括电阻R11，第四电阻网络N3可以包括电阻R12，第五电阻网络N4可以包括电阻R13，第六电阻网络N5可以包括电阻R14，第七电阻网络N6可以包括电阻R15。电容模块C可以包括电容C1。

需要说明的是第二电阻网络N1～第七电阻网络N6中每个电阻网络中包括的电阻个数不做限定。

如图13，滞回比较器包括第二比较器A2、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13以及反向串联的第一稳压管D1和第二稳压管D2。积分运算单元402402包括第三比较器A3、电阻R14、电阻R15以及电容C1。

其中，第二比较器A2和第三比较器A3均具有同相输入端、反相输入端、输出端和两个电源端。第二比较器A2的反相输入端与电阻R10的一端连接，电阻R10的另一端与电源地连接。第二比较器A2的输出端与电阻R11的一端连接。第二比较器A2的同相输入端分别与电阻R12的一端和电阻R13的一端连接。电阻R12的另一端与第三比较器A3的输出端连接。电阻R13的另一端分别与电阻R11的另一端、电阻R14的一端、第一稳压管D1的阳极连接。第一稳压管D1的阴极与第二稳压管D2的阴极连接，第二稳压管D2的阳极与电源地连接。

电阻R14的另一端分别与第三比较器A3的反相输入端和电容C1的一端连接，电容C1的另一端与第三比较器A3的输出端连接。第三比较器A3的同相输入端与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端与电源地连接。

在一些实施例中，第三比较器A3的输出端可以与第一比较器A1的反相输入端连接。也就是说，积分运算单元402输出参考信号。

由图13可知，滞回比较器和积分运算单元402首尾相接形成正反馈闭环系统。滞回比较器输出的方波经过积分得到三角波。积分运算单元402输出的三角波又触发滞回比较器自动翻转成方波。

其中，第一稳压管D1和第二稳压管D2用于对电阻R11另一端的电压进行限幅。假设第一稳压管D1和第二稳压管D2的稳定电压为Uz，则代表滞回比较器的输出电压U1为+Uz或-Uz。其中，电阻R11起到限流的作用。

在本申请的实施例中，滞回比较器的输出端输出的电压U1(即电阻R11的另一端的电压)、第二比较器A2的同相输入端输入的电压Up以及积分运算单元402的输出端的电压(即第三比较器A3的输出端输出的电压)U2之间的关系可以利用下面的表达式进行表示：

其中，滞回比较器的输出电压即是积分运算单元402的输入电压。

假设初始状态下滞回比较器的输出电压正好从-Uz变为+Uz，则积分运算单元402反向积分，U2随着时间的增长线性下降。根据公式(1)可知，随着U2的下降，Up也在逐渐下降。当Up减小至与第二比较器A2的同相输入端的电压Un相等为0时，则U1将会发生翻转，即从+Uz变为-Uz，此时Up也将跳变成一个负值。当滞回比较器的输出电压为-Uz时，则积分运算单元402正向积分，即U2随着时间的增长线性增大，根据公式(1)可知，则Up也会随之增加。当Up增大到等于0时，则U1将会再次发生翻转，从-Uz变为+Uz。通过重复上述过程，则滞回比较器输出电压U1将成为周期性的方波，而积分运算单元402输出的电压U2也将成为周期性的三角波。图14是本申请提供的图13中的滞回比较器输出的方波信号以及积分运算单元402输出的三角波的示意图。

继续参见图13，在一些实施例中，发光模组还可以包括放大单元403。放大单元403包括第四比较器A4、第八电阻网络N7和第九电阻网络N8。

其中，第四比较器A4的同相输入端与积分运算单元402的输出端连接，第四比较器A4的反相输入端分别与第八电阻网络N7的一端和第九电阻网络N8的一端连接，第八电阻网络N7的另一端与电源地连接，第九电阻网络N8的另一端与第四比较器A4的输出端连接，第四比较器A4的输出端与第一比较器A1的第一输入端连接。

其中，放大单元403可以为非反相放大器，即同相放大器。例如，继续参见图13，第八电阻网络N7可以包括电阻R16，第九电阻网络N8可以包括电阻R17。也就是说，非反相放大器包括第四比较器A4、电阻R16和电阻R17。其中，第三比较器A3的输出端与第四比较器A4的同相输入端连接。第四比较器A4的反相输入端分别与电阻R16的一端和电阻R17的一端连接。电阻R16的另一端与电源地连接。电阻R17的另一端与第四比较器A4的输出端连接。第四比较器A4的输出端与第一比较器A1的反相输入端连接。也就是说，非反相放大器输出参考信号至第一比较器A1的反相输入端。第一比较器A1将从同相输入端接收的目标显示信号与接收的参考信号进行大小比较，可以得到PWM形式的第一显示信号。

需要说明的是，图13中仅是示意性示出参考信号生成模块40与一个第一比较器A1连接。每个第一比较器A1均与同一个参考信号生成模块40连接。

其中，假设非反相放大器的输出端的电压为U3，则U3/U2＝(R17/R16)+1。也就是说，非反相放大器的增益为(R17/R16)+1。

在本申请的实施例中，若第一开关模块21为非晶硅类的场效应晶体管，为了便于快速使该类场效应晶体管能够快速打开，所以可以利用放大单元403放大积分运算单元402输出的三角波信号，从而提高对发光元件22的亮度的控制效率。

在另一些实施例中，方波信号生成单元401包括方波振荡器。也就是说，可以利用方波振荡器生成方波信号。

在本申请的实施例中，由于方波振荡器受温度的影响较小，因此利用方波振荡器生成方波信号，可以降低温度对生成方波信号的影响，以提高生成方波信号的精度。

本领域技术人员应能理解，上述实施例均是示例性而非限制性的。在不同实施例中出现的不同技术特征可以进行组合，以取得有益效果。本领域技术人员在研究附图、说明书及权利要求书的基础上，应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。权利要求中的任何附图标记均不应被理解为对保护范围的限制。权利要求中出现的多个部分的功能可以由一个单独的硬件或软件模块来实现。某些技术特征出现在不同的从属权利要求中并不意味着不能将这些技术特征进行组合以取得有益效果。本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种发光组件，其特征在于，所述发光组件包括信号转换模块和发光单元，所述发光单元包括第一开关模块以及串联的发光元件和第二开关模块；

其中，所述第一开关模块的第一端与信号转换模块连接，所述第一开关模块的第二端与第一电源端连接；串联的所述发光组件和所述第二开关模块设置于所述第一开关模块的第三端和第二电源端之间，所述第二开关模块与扫描端连接；

所述第一开关模块包括：

第一金属氧化物半导体场效应晶体管、第二金属氧化物半导体场效应晶体管和第一电阻网络；

所述第一金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极与所述信号转换模块连接，所述第一金属氧化物半导体场效应晶体管的源极与第三电源端连接，所述第一金属氧化物半导体场效应晶体管的漏极分别与第一电阻网络的第一端和所述第二金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极连接；

所述第一电阻网络的第二端分别与所述第一电源端和第二金属氧化物半导体场效应晶体管的源极连接，串联的所述发光组件和所述第二开关模块设置于所述第二金属氧化物半导体场效应晶体管的漏极和所述第二电源端之间；

所述信号转换模块，用于将目标显示信号转化为脉冲宽度调制形式的第一显示信号；所述第一显示信号用于控制所述第一开关模块的第三端输出与所述第一显示信号对应的脉冲宽度调制形式的第二显示信号，所述第二显示信号用于在所述扫描端控制所述第二开关模块处于导通状态的情况下，控制所述发光元件的亮度；

所述目标显示信号用于表征与所述发光单元对应的待显示图像块的图像信息。

2.根据权利要求1所述的发光组件，其特征在于，所述发光组件还包括：

分压模块，所述分压模块的第一端与所述第一金属氧化物半导体场效应晶体管的漏极连接，所述分压模块的第二端与所述第一电阻网络的第一端连接。

3.根据权利要求1所述的发光组件，其特征在于，所述发光元件的一端与所述第一开关模块的第三端连接，所述发光元件的另一端与所述第二开关模块的第一端连接，所述第二开关模块的第二端与所述扫描端连接，所述第二开关模块的第三端与所述第二电源端连接。

4.根据权利要求1所述的发光组件，其特征在于，所述第二开关模块包括场效应晶体管，所述场效应晶体管的栅极与所述扫描端连接。

5.一种发光模组，其特征在于，所述发光模组包括M行×N列的如权利要求1-4任一项所述的发光单元以及M个所述信号转换模块；M和N均为正整数；

其中，每行所述发光单元中的第一开关模块的第一端与同一个信号转换模块连接。

6.根据权利要求5所述的发光模组，其特征在于，所述信号转换模块包括：

第一比较器，所述第一比较器的第一输入端用于输入参考信号，所述第一比较器的第二输入端用于输入所述目标显示信号，所述第一比较器的输出端与所述第一开关模块的第一端连接，所述第一比较器用于基于所述参考信号和所述目标显示信号的大小关系，将所述目标显示信号转化为脉冲宽度调制形式的第一显示信号。

7.根据权利要求6所述的发光模组，其特征在于，所述发光模组还包括：

参考信号生成模块，所述参考信号生成模块与所述第一比较器的第一输入端连接，用于输出所述参考信号；

其中，每个所述信号转换模块共用所述参考信号生成模块。

8.根据权利要求7所述的发光模组，其特征在于，所述参考信号为三角波信号；所述参考信号生成模块包括：

方波信号生成单元，所述方波信号生成单元与积分运算单元连接；所述方波信号生成单元用于输出方波信号；

所述积分运算单元，用于将所述方波信号转化为三角波信号。

9.根据权利要求8所述的发光模组，其特征在于，所述方波信号生成单元包括第二比较器、第二电阻网络、第三电阻网络、第四电阻网络、第五电阻网络、第一稳压管和第二稳压管；

所述积分运算单元包括第三比较器、第六电阻网络、第七电阻网络和电容模块；

其中，所述第二比较器的反相输入端与所述第二电阻网络的一端连接，所述第二电阻网络的另一端与电源地连接，所述第二比较器的输出端与所述第三电阻网络的一端连接，所述第二比较器的同相输入端分别与所述第四电阻网络的一端和所述第五电阻网络的一端连接，所述第四电阻网络的另一端与所述第三比较器的输出端连接，所述第五电阻网络的另一端分别与所述第三电阻网络的另一端、所述第六电阻网络的一端和所述第一稳压管的阳极连接，所述第一稳压管的阴极与所述第二稳压管的阴极连接，所述第二稳压管的阳极与所述电源地连接；

所述第六电阻网络的另一端分别与所述第三比较器的反相输入端和所述电容模块的一端连接，所述电容模块的另一端与所述第三比较器的输出端连接，所述第三比较器的同相输入端与所述第七电阻网络的一端连接，所述第七电阻网络的另一端与所述电源地连接，所述第三比较器的输出端与所述第一比较器的第一输入端连接。

10.根据权利要求8所述的发光模组，其特征在于，所述参考信号生成模块还包括：

放大单元，设置于所述积分运算单元和所述第一比较器的第一输入端之间，所述放大单元用于放大所述积分运算单元输出的三角波信号，得到放大后的三角波信号。

11.根据权利要求10所述的发光模组，其特征在于，所述放大单元包括第四比较器、第八电阻网络和第九电阻网络；

所述第四比较器的同相输入端与所述积分运算单元的输出端连接，所述第四比较器的反相输入端分别与所述第八电阻网络的一端和所述第九电阻网络的一端连接，所述第八电阻网络的另一端与电源地连接，所述第九电阻网络的另一端与所述第四比较器的输出端连接，所述第四比较器的输出端与所述第一比较器的第一输入端连接。

12.根据权利要求8所述的发光模组，其特征在于，所述方波信号生成单元包括滞回比较器或方波振荡器。

13.根据权利要求5所述的发光模组，其特征在于，每行所述发光单元中的第一开关模块共用同一个第一电源端。

14.根据权利要求5所述的发光模组，其特征在于，每列所述发光单元中的第二开关模块共用同一个扫描端。

15.根据权利要求5所述的发光模组，其特征在于，所述发光模组为直下式背光模组或显示面板。

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