CN113077762A - Mini LED背光模组的驱动方法、驱动电路及显示装置 - Google Patents

Mini LED背光模组的驱动方法、驱动电路及显示装置 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种mini LED背光模组的驱动方法、驱动电路及显示装置，该mini LED背光模组包括k个水平拼接的背光分区，该驱动方法在每帧显示时段内，依据预设时序每提供一个扫描信号扫描mini LED背光模组的一行发光元件时，就根据亮度信息依次错开向第1个至第k个背光分区输入数据信号，分别使第1个至第k个背光分区的该行发光元件同时工作，直至驱动mini LED背光模组中的全部发光元件进行工作，这样将mini LED背光模组中原本需要同时工作的每行发光元件拆分为多个背光分区的该行发光元件分别同时工作，避免了mini LED背光模组中的每行发光元件同时被点亮时带来的背光电流波动过大的问题。

Description

Mini LED背光模组的驱动方法、驱动电路及显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种mini LED背光模组的驱动方法、驱动电路及显示装置。
背景技术
mini LED技术可以理解为LCD的全面升级版，mini LED的背光层在单位面积内可以容纳更多LED，从而大大提高背光源数量，因此可以进行区域亮度调节的设计，从而在个别区域实现关闭LED从而达到完全的黑色，不仅减小了功耗，而且由于单位面积上LED数量的增加，实现超高对比度和精细的动态分布，让亮场更亮，暗场更暗，从而使得显示效果更佳细致。
目前，图1为现有技术的mini LED背光模组的结构示意图，如图1所示，mini LED背光是通过多块灯板(每个虚线框为一个灯板)拼接而成的，每块灯板上分布阵列排布的有机发光二极管(LED)多块灯板虽然是采用分开独立扫描的方式进行驱动，但是，多块灯板在一帧显示时段内是同时点亮的，即mini LED背光的每行LED均同时进行工作，即可能会同时被点亮，这样会带来电流波动过大的问题，从而导致有机发光二极管寿命减少、噪声和电磁干扰的问题。
因此，有必要提出一种mini LED背光模组的驱动方法、驱动电路及显示装置，以解决mini LED背光工作时的电流波动较大的问题。
发明内容
为了解决上述mini LED背光工作时的电流波动较大的问题，本申请实施例提供一种mini LED背光模组的驱动方法、驱动电路及显示装置。
第一方面，本申请实施例提供一种mini LED背光模组的驱动方法，所述mini LED背光模组包括k个水平拼接的背光分区，每个所述背光分区包括m行*n列阵列排布的发光元件，m、n和k均为正整数；所述驱动方法包括：
在每帧显示时段内，依据预设时序提供m个扫描信号，并依据m个所述扫描信号依次扫描所述mini LED背光模组的m行所述发光元件；
在每帧显示时段内，当所述mini LED背光模组的第i行所述发光元件被扫描时，根据亮度信息依次错开向第1个至第k个所述背光分区输入数据信号，分别使第1个至第k个所述背光分区的第i行所述发光元件同时工作，直至驱动所述mini LED背光模组中的全部所述发光元件进行工作；其中，i为正整数，且1≤i≤m。
在一些实施例中，所述依次错开向第1个至第k个所述背光分区输入数据信号，分别使第1个至第k个所述背光分区的第i行所述发光元件同时工作，具体包括：
向第1个所述背光分区输入数据信号，以驱动第1个所述背光分区的第i行的n个所述发光元件同时工作；
向第2个所述背光分区输入数据信号，以驱动第2个所述背光分区的第i行的n个所述发光元件同时工作；
以此类推，直至向第k个所述背光分区输入数据信号，以驱动第k个所述背光分区的第i行的n个所述发光元件同时工作。
在一些实施例中，被连续驱动的两个所述背光分区的第i行所述发光元件的开始点亮时刻间隔一个单位时长，其中，所述单位时长为每个所述背光分区的每行所述发光元件被点亮的耗时。
在一些实施例中，所述直至驱动所述mini LED背光模组中的全部所述发光元件均被点亮，还包括：
根据所述亮度信息确定背光灰阶信息，并根据所述背光灰阶信息控制每个所述背光分区的各行所述发光元件被点亮的时长，以使得所述mini LED背光模组提供的背光源达到所述背光灰阶信息所要求的背光灰阶。
在一些实施例中，每个所述背光分区的面积和形状均相同。
第一方面，本申请实施例提供一种ini LED背光模组的驱动电路，所述mini LED背光模组包括k个水平拼接的背光分区，每个所述背光分区包括m行*n列发光元件，m、n和k均为正整数；所述驱动电路包括栅极驱动器和源极驱动器，其中：
所述栅极驱动器用于在每帧显示时段内，依据预设时序提供m个扫描信号，并依据m个所述扫描信号依次扫描所述mini LED背光模组的m行所述发光元件；
所述源极驱动器用于在每帧显示时段内，当所述mini LED背光模组的第i行所述发光元件被扫描时，根据亮度信息依次错开向第1个至第k个所述背光分区输入数据信号，分别使第1个至第k个所述背光分区的第i行所述发光元件同时工作，直至驱动所述miniLED背光模组中的全部所述发光元件进行工作；其中，i为正整数，且1≤i≤m。
在一些实施例中，所述源极驱动器还用于，根据所述亮度信息确定背光灰阶信息，并根据所述背光灰阶信息控制每个所述背光分区的各行所述发光元件被点亮的时长，以使得所述mini LED背光模组提供的背光源达到所述背光灰阶信息所要求的背光灰阶。
在一些实施例中，每个所述背光分区包括多个水平和/或垂直拼接设置的背光灯板，每个所述背光灯板上设置有驱动单元和多个所述发光元件，其中，所述驱动单元分别与多个所述发光元件和所述源极驱动器连接，所述源极驱动器通过所述驱动单元控制多个所述发光元件的发光时长和发光亮度。
在一些实施例中，所述发光元件为有机发光二极管。
第三方面，本申请实施例还提供一种显示装置，该显示装置包括mini LED背光模组，以及如上所述的mini LED背光模组的驱动电路，所述mini LED背光模组的驱动电路用于驱动所述mini LED背光模组为所述显示装置提供背光源。
本申请实施例提供的mini LED背光模组的驱动方法、驱动电路及显示装置，该mini LED背光模组包括k个水平拼接的背光分区，该驱动电路包括栅极驱动器和源极驱动器，在每帧显示时段内，栅极驱动器每提供一个扫描信号为mini LED背光模组的一行发光元件提供工作电能时，源极驱动器就根据亮度信息依次驱动mini LED背光模组中每个水平拼接的背光分区的该行发光元件分别同时工作，也即，源极驱动器分别使多个背光分区中的该行发光元件被同时点亮或同时不点亮，这样将mini LED背光模组中原本需要同时工作的每行发光元件拆分为多个背光分区的该行发光元件分别同时工作，避免了mini LED背光模组中的每行发光元件同时被点亮时带来的背光电流波动过大的问题，以此防止背光电流过大导致的发光元件寿命过短，以及噪声和电磁干扰的问题。
附图说明
下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为现有技术的mini LED背光模组的结构示意图。
图2为现有技术的mini LED背光模组的数据信号的时序示意图。
图3为本申请实施例提供的mini LED背光模组的驱动电路的结构示意图。
图4为本申请实施例提供的mini LED背光模组的第一种数据信号的时序示意图。
图5为现有技术的mini LED背光模组的另一种结构示意图。
图6为本申请实施例提供的mini LED背光模组的第二种数据信号的时序示意图。
图7为本申请实施例提供的mini LED背光模组的驱动方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
如图1所示，以mini LED背光模组包括左、右两个背光分区为例，在一帧显示时间内，左背光分区11和右背光分区12被同时点亮，即左、右背光同一行的LED同时工作，图2为现有技术的mini LED背光模组的数据信号的时序示意图，如图2所示，当左、右背光同一行的LED被扫描信号提供电能时，数据信号同时向左背光分区11和右背光分区12输入数据信号，由此使左背光分区11和右背光分区12的同一行LED被同时打开，这样，每次点亮该miniLED背光模组的一行LED时，会给背光电流带来较大的波动，在同时向左背光分区11和右背光分区12输入数据信号时，背光电流在高电流和低电流之间切换，即背光电流产生较大的波动，这会对mini LED背光模组的LED产生较大的损害，导致LED寿命过短，同时还会带来噪声和电磁干扰的问题。
针对上述问题，本申请实施例提供一种mini LED背光模组的驱动电路，图3为本申请实施例提供的mini LED背光模组的驱动电路的结构示意图，如图3所示，该mini LED背光模组包括k个水平拼接的背光分区101，每个背光分区101包括m行*n列发光元件；其中，m、n和k均为正整数。该驱动电路包括栅极驱动器和源极驱动器，其中：
栅极驱动器用于在每帧显示时段内依据预设时序提供m个扫描信号，并依据m个扫描信号依次扫描mini LED背光模组的m行发光元件；
源极驱动器用于在每帧显示时段内，当mini LED背光模组的第i行发光元件被扫描时，根据亮度信息依次错开向第1个至第k个所述背光分区输入数据信号，分别使第1个至第k个所述背光分区的第i行所述发光元件同时工作，直至驱动mini LED背光模组中的全部发光元件进行工作；其中，i为正整数，1≤i≤m。
具体地，在每帧显示时段内，首先由栅极驱动器依据预设时序提供m个扫描信号来驱动mini LED背光模组的m行发光元件，即依次通过每个扫描信号驱动对应的一行发光元件，例如，当第i个扫描信号驱动第i行发光元件时，由源极驱动器根据亮度信息来依次错开向第1个至第k个背光分区输入数据信号，分别使第1个至第k个背光分区101的第i行的n个发光元件同时工作，直至使mini LED背光模组中的全部发光元件进行工作。需要说明的是，n个发光元件同时工作是指n个发光元件同时被点亮，或n个发光元件同时不被点亮；亮度信号包括每个背光分区101中m行发光元件分别需要被点亮和不需要被点亮的信息。
这样，本申请实施例提供的mini LED背光模组的驱动电路，当栅极驱动器为miniLED背光模组的某一行发光元件提供电能时，由于源极驱动器分别向第1个至第k个背光分区101输入数据信号，从而依次驱动水平拼接的第1个至第k个背光分区101的该行发光元件分别同时工作，因此相比于现有技术的通过源极驱动器同时驱动mini LED背光模组的每行发光元件同时工作，该mini LED背光模组的驱动电路能减小电流的幅值和波动，由此防止mini LED背光模组的同一行发光元件同时被点亮而导致的背光电流过大的问题。
值得注意的是，该mini LED背光模组的驱动电路沿用了栅极驱动器输出的扫描信号的原有时序，仅更改了源极驱动器输出的数据信号的时序，也就是说，该mini LED背光模组的驱动电路可以不对栅极驱动信号输出的扫描信号的时序进行修改，而只是更改源极驱动器输出的数据信号的时序，这样能够简化该mini LED背光模组的驱动电路的工作流程。
可以理解的是，被连续驱动的两个背光分区101的第i行发光元件的开始点亮时刻间隔一个单位时长，其中，单位时长为每个背光分区101的每行发光元件被点亮的耗时。
例如，以k＝2，即mini LED背光模组为图1所示的包括左背光分区11和右背光分区12这两个背光分区101为例，图4为本申请实施例提供的mini LED背光模组的第一种数据信号的时序示意图，结合图1和图4所示，假设左背光分区11和右背光分区12中的每行发光元件被点亮需要耗时第一单位时长，则交错驱动左背光分区11和右背光分区12中的同一行发光元件同时工作，即当第i行发光元件被栅极驱动器提供电能时，源极驱动器先向左背光分区11输入数据信号，再向右背光分区12输入数据信号，也就是说，左背光分区11与右背光分区12的数据信号的输入时刻错开一个第一单位时长，需要说明的是，图4中是以mini LED背光模组的发光元件被全部点亮，即向左背光分区11和右背光分区12输入的数据信号均为高电位为例。
又例如，图5为现有技术的mini LED背光模组的另一种结构示意图，如图5所示，以k＝3，即mini LED背光模组包括分布于左、中、右的第一背光分区21、第二背光分区22和第三背光分区23为例，图6为本申请实施例提供的mini LED背光模组的第二种数据信号的时序示意图，结合图5和图6所示，假设第一背光分区21、第二背光分区22和第三背光分区23中的每行发光元件被点亮需要耗时第二单位时长，则依次驱动第一背光分区21、第二背光分区22和第三背光分区23的同一行发光元件同时工作，即当第i行发光元件被栅极驱动器提供电能时，源极驱动器先向第一背光分区21输入数据信号，再向第二背光分区22输入数据信号，然后向第三背光分区23输入数据信号，也就是说，第一背光分区21、第二背光分区22和第三背光分区23的数据信号的输入时刻依次错开一个第二单位时长，需要说明的是，图6也是以mini LED背光模组的发光元件被全部点亮，即向第一背光分区21、第二背光分区22和第三背光分区23输入的数据信号均为高电位为例。
需要说明的是，为了在一帧时间内驱动mini LED背光模组中的所有发光元件进行工作，一般不会将mini LED背光模组划分为很多个背光分区101，否则如图4和图6所示，在一帧显示时段内，每个背光分区101可能存在数据信号的脉冲个数不够，导致部分发光元件无法被驱动点亮，因此，k一般不大于10，也即，将mini LED背光模组划分为不大于10个水平拼接的背光分区101。
经过实际试验可知，本申请实施例提供的mini LED背光模组的驱动电路能减小背光电流的幅值和波动。
需要强调的是，分别向第1个至第k个背光分区101输入数据信号，是为了减小miniLED背光模组的某行发光元件同时被点亮时的电流幅值和波动，针对某个背光分区101而言，如果某行发光元件无需被点亮，即此时向该背光分区101输入的数据信号为低电平，则此时背光电流本身就较小。而本申请实施例提供的mini LED背光模组的驱动电路，旨在减小的是总体背光的电流波动。
基于上述实施例，基于伽马曲线，可以根据亮度信号能确定背光灰阶信息，因此在该mini LED背光模组的驱动电路中，源极驱动器还用于，根据亮度信息确定背光灰阶信息，并根据背光灰阶信息控制每个背光分区101的各行发光元件被点亮的时长，以使得miniLED背光模组提供的背光源达到背光灰阶信息所要求的背光灰阶。
在一些实施例中，每个背光分区101的面积和形状均相同。
在一些实施例中，每个背光分区101包括多个水平和/或垂直拼接设置的背光灯板，如图1所示，每个背光分区101由4个背光灯板(每个虚线框表示一个背光灯板)拼接而成，其中，每2个背光灯板水平拼接，然后再将每2个水平拼接的背光灯板垂直拼接形成每个背光分区101；如图5所示，每个背光分区101由2个背光灯板(每个虚线表示一个背光灯板)垂直拼接而成。
进一步地，每个背光灯板上设置有驱动单元(附图中未示出)和多个发光元件，其中，每个背光灯板的驱动单元分别与多个发光元件和源极驱动器连接，源极驱动器通过驱动单元控制多个发光元件的发光时长和发光亮度。
需要说明的是，该mini LED背光模组的发光元件一般采用有机发光二极管。
图7为本申请实施例提供的mini LED背光模组的驱动方法的流程示意图，如图7所示，本申请实施例还提供一种mini LED背光模组的驱动方法，应用于如上所述的mini LED背光模组的驱动电路，该驱动电路包括栅极驱动器，源极驱动器和k个水平拼接的背光分区，每个背光分区包括m行*n列发光元件；其中，m、n和k均为正整数；该驱动方法包括：
S1、在每帧显示时段内，依据预设时序提供m个扫描信号，并依据m个扫描信号依次扫描mini LED背光模组的m行发光元件；
S2、在每帧显示时段内，当mini LED背光模组的第i行发光元件被扫描时，根据亮度信息依次错开向第1个至第k个背光分区输入数据信号，分别使第1个至第k个背光分区的第i行发光元件同时工作，直至驱动mini LED背光模组中的全部发光元件进行工作；其中，i为正整数，且1≤i≤m。
基于上述实施例，步骤S2中，依次错开向第1个至第k个背光分区输入数据信号，分别使第1个至第k个背光分区的第i行发光元件同时工作，具体包括：
向第1个背光分区输入数据信号，以驱动第1个背光分区的第i行的n个发光元件同时工作；
向第2个背光分区输入数据信号，以驱动第2个背光分区的第i行的n个发光元件同时工作；
以此类推，直至向第k个背光分区输入数据信号，以驱动第k个背光分区的第i行的n个发光元件同时工作。
也就是说，当mini LED背光模组的某一行发光元件被扫描时，k个背光分区101被依次输入数据信号，使得第1个背光分区101的该行的n个发光元件同时被点亮之后，第2个背光分区101的该行的n个发光元件同时被点亮，然后第3个背光分区101的该行的n个发光元件同时被点亮，以此类推，直至第k个背光分区101的该行的n个发光元件同时被点亮。这样，mini LED背光模组的所有发光元件均被点亮。
基于上述实施例，步骤S2中，直至驱动mini LED背光模组中的全部发光元件均被点亮，还包括：根据亮度信息确定背光灰阶信息，并根据背光灰阶信息控制每个背光分区101的各行发光元件被点亮的时长，以使得mini LED背光模组提供的背光源达到背光灰阶信息所要求的背光灰阶。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种显示装置，该显示装置包括miniLED背光模组，以及如上所述的mini LED背光模组的驱动电路，其中，mini LED背光模组的驱动电路用于驱动mini LED背光模组为显示装置提供背光源。该显示装置与该mini LED背光模组的驱动电路具有相同的结构和有益效果，由于上述各实施例已经对该mini LED背光模组的驱动电路进行了详细的描述，此处不再赘述。
本申请实施例提供的mini LED背光模组的驱动方法、驱动电路及显示装置，该mini LED背光模组包括k个水平拼接的背光分区101，该驱动电路包括栅极驱动器和源极驱动器，在每帧显示时段内，栅极驱动器每提供一个扫描信号为mini LED背光模组的一行发光元件提供工作电能时，源极驱动器就根据亮度信息依次驱动mini LED背光模组中每个水平拼接的背光分区101的该行发光元件同时工作，也即，源极驱动器分别使多个背光分区101中的该行发光元件被同时点亮或同时不点亮，这样将mini LED背光模组中原本需要同时工作的每行发光元件拆分为多个背光分区101的该行发光元件，避免了mini LED背光模组中的该行发光元件同时被点亮时带来的背光电流波动过大的问题，以此防止背光电流过大导致的发光元件寿命过短，以及噪声和电磁干扰的问题。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；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申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种mini LED背光模组的驱动方法，其特征在于，所述mini LED背光模组包括k个水平拼接的背光分区，每个所述背光分区包括m行*n列阵列排布的发光元件，m、n和k均为正整数；所述驱动方法包括：
在每帧显示时段内，依据预设时序提供m个扫描信号，并依据m个所述扫描信号依次扫描所述mini LED背光模组的m行所述发光元件；
在每帧显示时段内，当所述mini LED背光模组的第i行所述发光元件被扫描时，根据亮度信息依次错开向第1个至第k个所述背光分区输入数据信号，分别使第1个至第k个所述背光分区的第i行所述发光元件同时工作，直至驱动所述mini LED背光模组中的全部所述发光元件进行工作；其中，i为正整数，且1≤i≤m。
2.如权利要求1所述的mini LED背光模组的驱动方法，其特征在于，所述依次错开向第1个至第k个所述背光分区输入数据信号，分别使第1个至第k个所述背光分区的第i行所述发光元件同时工作，具体包括：
向第1个所述背光分区输入数据信号，以驱动第1个所述背光分区的第i行的n个所述发光元件同时工作；
向第2个所述背光分区输入数据信号，以驱动第2个所述背光分区的第i行的n个所述发光元件同时工作；
以此类推，直至向第k个所述背光分区输入数据信号，以驱动第k个所述背光分区的第i行的n个所述发光元件同时工作。
3.如权利要求2所述的mini LED背光模组的驱动方法，其特征在于，被连续驱动的两个所述背光分区的第i行所述发光元件的开始点亮时刻间隔一个单位时长，其中，所述单位时长为每个所述背光分区的每行所述发光元件被点亮的耗时。
4.如权利要求2所述的mini LED背光模组的驱动方法，其特征在于，所述直至驱动所述mini LED背光模组中的全部所述发光元件均被点亮，还包括：
根据所述亮度信息确定背光灰阶信息，并根据所述背光灰阶信息控制每个所述背光分区的各行所述发光元件被点亮的时长，以使得所述mini LED背光模组提供的背光源达到所述背光灰阶信息所要求的背光灰阶。
5.如权利要求2所述的mini LED背光模组的驱动方法，其特征在于，每个所述背光分区的面积和形状均相同。
6.一种mini LED背光模组的驱动电路，其特征在于，所述mini LED背光模组包括k个水平拼接的背光分区，每个所述背光分区包括m行*n列发光元件，m、n和k均为正整数；所述驱动电路包括栅极驱动器和源极驱动器，其中：
所述栅极驱动器用于在每帧显示时段内，依据预设时序提供m个扫描信号，并依据m个所述扫描信号依次扫描所述mini LED背光模组的m行所述发光元件；
所述源极驱动器用于在每帧显示时段内，当所述mini LED背光模组的第i行所述发光元件被扫描时，根据亮度信息依次错开向第1个至第k个所述背光分区输入数据信号，分别使第1个至第k个所述背光分区的第i行所述发光元件同时工作，直至驱动所述mini LED背光模组中的全部所述发光元件进行工作；其中，i为正整数，且1≤i≤m。
7.如权利要求6所述的mini LED背光模组的驱动电路，其特征在于，所述源极驱动器还用于，根据所述亮度信息确定背光灰阶信息，并根据所述背光灰阶信息控制每个所述背光分区的各行所述发光元件被点亮的时长，以使得所述mini LED背光模组提供的背光源达到所述背光灰阶信息所要求的背光灰阶。
8.如权利要求6所述的mini LED背光模组的驱动电路，其特征在于，每个所述背光分区包括多个水平和/或垂直拼接设置的背光灯板，每个所述背光灯板上设置有驱动单元和多个所述发光元件，其中，所述驱动单元分别与多个所述发光元件和所述源极驱动器连接，所述源极驱动器通过所述驱动单元控制多个所述发光元件的发光时长和发光亮度。
9.如权利要求6所述的mini LED背光模组的驱动电路，其特征在于，所述发光元件为有机发光二极管。
10.一种显示装置，包括mini LED背光模组，以及如权利要求6-9任一项所述的miniLED背光模组的驱动电路，所述mini LED背光模组的驱动电路用于驱动所述mini LED背光模组为所述显示装置提供背光源。
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