CN113450697A - 一种显示装置、亮度补偿电路及其补偿方法 - Google Patents

一种显示装置、亮度补偿电路及其补偿方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种显示装置、亮度补偿电路及其补偿方法，所述亮度补偿电路包括第一驱动模块、第二驱动模块、开关模块、发光模块和亮度补偿模块；所述第一驱动模块用于在所述发光模块未短路时驱动所述发光模块点亮；所述开关模块用于在所述发光模块短路时导通，控制所述亮度补偿模块和所述第二驱动模块连接；所述第二驱动模块用于在所述发光模块短路时通过所述开关模块输出补偿电流至所述亮度补偿模块，控制所述亮度补偿模块点亮，以进行亮度补偿，提高显示质量。

Description

一种显示装置、亮度补偿电路及其补偿方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种显示装置、亮度补偿电路及其补偿方法。
背景技术
微型发光二极管(Micro Light-Emitting Doide，Micro LED)是一种采用无机材料作为发光材料的发光器件。采用Micro LED作为发光器件的显示装置具有亮度高、响应速度快以及稳定性高等优点。
在制造Micro LED显示装置时，一般会先在电路基板上形成阵列排布的薄膜晶体管，也即是进行背板制作；然后再在另一基板上形成多个阵列排布的Micro LED，该基板的材料可以为单晶硅或者砷化镓等无机材料；最后再将基板上形成的多个Micro LED批量转印至形成有薄膜晶体管的电路基板上。
但是，在批量转印Micro LED的过程中，由于Micro LED的数量较多且尺寸较小，因此一些Micro LED会在安装在背板上时出现短路问题，如Micro LED安装于背板上时由于焊料溢流或安装不对位，导致该Micro LED短路，进而影响显示装置的显示效果，显示质量较差。
因而现有技术还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种显示装置、亮度补偿电路及其补偿方法，能够保证发光器件由于短路而不能发光时，显示装置的发光亮度仍不会受到影响，以确保显示均匀性。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种亮度补偿电路，包括第一驱动模块、第二驱动模块、开关模块、发光模块和亮度补偿模块，所述第一驱动模块的第一端和所述第二驱动模块的第一端均连接数据输入端，所述第一驱动模块的第二端和所述第二驱动模块的第二端均连接第一电源端，所述第一驱动模块的第三端连接所述发光模块的第一端和所述开关模块的第一端，所述第二驱动模块的第三端连接所述开关模块的第二端，所述开关模块的第三端连接所述亮度补偿模块的第一端，所述发光模块的第二端接地，所述亮度补偿模块的第二端接地；；所述第一驱动模块用于在所述发光模块未短路时驱动所述发光模块点亮；所述开关模块用于在所述发光模块短路时导通，控制所述亮度补偿模块和所述第二驱动模块连接；所述第二驱动模块用于在所述发光模块短路时通过所述开关模块输出补偿电流至所述亮度补偿模块，控制所述亮度补偿模块点亮。
所述的亮度补偿电路中，所述第一驱动模块包括第一驱动晶体管，所述第一驱动晶体管的第一端连接数据输入端，所述第一驱动晶体管的第二端连接第一电源端，所述第一驱动晶体管的第三端连接所述发光模块的第一端和所述开关模块的第一端。
所述的亮度补偿电路中，所述第二驱动模块包括第二驱动晶体管；所述第二驱动晶体管的第一端连接所述数据输入端，所述第二驱动晶体管的第二端连接所述第一电源端，所述第二驱动晶体管的第三端连接所述开关模块的第二端。
所述的亮度补偿电路中，所述第一驱动晶体管和所述第二驱动晶体管均同为P型晶体管或均同为N型晶体管。
所述的亮度补偿电路中，所述发光模块包括发光器件和第一电阻；所述发光器件的正极连接所述第一驱动模块的第三端和所述开关模块的第一端，所述发光器件的负极通过所述第一电阻连接第二电源端。
所述的亮度补偿电路中，所述开关模块包括第一开关晶体管、第二开关晶体管和第二电阻；所述第一开关晶体管的第一端连接所述第一驱动模块的第三端和所述发光模块的第一端，所述第一开关晶体管的第二端连接所述第二驱动模块的第三端和所述第二开关晶体管的第一端，所述第一开关晶体管的第三端连接所述第二开关晶体管的第二端和所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端连接第二电源端，所述第二开关晶体管的第三端连接所述亮度补偿模块的第一端。
所述的亮度补偿电路中，所述第一开关晶体管为P型晶体管，所述第二开关晶体管为N型晶体管。
所述的亮度补偿电路中，所述开关模块包括第一开关晶体管；所述第一开关晶体管的第一端连接所述第一驱动晶体管的第三端和所述发光模块的第一端，所述第一开关晶体管的第二端连接所述第二驱动晶体管的第三端，所述第一开关晶体管的第三端连接所述亮度补偿模块的第一端。
一种基于如上所述的亮度补偿电路的补偿方法，包括如下步骤：
在所述发光模块未短路时，所述第一驱动模块驱动所述发光模块点亮；
在所述发光模块短路时，所述开关模块导通，所述第二驱动模块通过所述开关模块提供补偿电流至所述亮度补偿模块，控制所述亮度补偿模块点亮。
一种显示装置，包括如上所述的亮度补偿电路。
相较于现有技术，本发明提供的一种显示装置、亮度补偿电路及其补偿方法，所述亮度补偿电路包括第一驱动模块、第二驱动模块、开关模块、发光模块和亮度补偿模块；所述第一驱动模块用于在所述发光模块未短路时驱动所述发光模块点亮；所述开关模块用于在所述发光模块短路时导通，控制所述亮度补偿模块和所述第二驱动模块连接；所述第二驱动模块用于在所述发光模块短路时通过所述开关模块输出补偿电流至所述亮度补偿模块，控制所述亮度补偿模块点亮，以进行亮度补偿，提高显示质量。
附图说明
图1为本发明提供的亮度补偿电路的结构框图；
图2为本发明提供的亮度补偿电路第一实施例的电路原理图；
图3为本发明提供的亮度补偿电路第一实施例中发光器件未短路时的电路工作原理图；
图4为本发明提供的亮度补偿电路第一实施例中发光器件短路时的电路工作原理图；
图5为本发明提供的亮度补偿电路第二实施例中发光器件未短路时的电路工作原理图；
图6为本发明提供的亮度补偿电路第二实施例中发光器件短路时的电路工作原理图；
图7为本发明提供的亮度补偿电路第三实施例中发光器件未短路时的电路工作原理图；
图8为本发明提供的亮度补偿电路第三实施例中发光器件短路时的电路工作原理图；
图9为本发明提供的亮度补偿电路的补偿方法的步骤流程图。
具体实施方式
本发明提供一种显示装置、亮度补偿电路及其补偿方法，能够保证发光器件由于短路而不能发光时，显示装置的发光亮度仍不会受到影响，以确保显示均匀性。
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，本发明提供的一种亮度补偿电路，包括数据模块100、储能模块200、第一驱动模块300、第二驱动模块400、开关模块500、发光模块600和亮度补偿模块700；所述数据模块100的第一端连接数据线，所述数据模块100的第二端连接扫描线，所述数据模块100的第三端连接所述储能模块200的第一端、所述第一驱动模块300的第一端和所述第二驱动模块400的第一端，所述储能模块200的第一端、所述第一驱动模块300的第一端、所述第二驱动模块400的第一端和所述数据模块100的第三端的交汇处可称为节点M1；所述储能模块200的第二端、所述第一驱动模块300的第二端和所述第二驱动模块400的第二端均连接第一电源端VDD；所述第一驱动模块300的第三端连接所述发光模块600的第一端和所述开关模块500的第一端，所述第一驱动模块300的第三端、所述发光模块600的第一端和所述开关模块500的第一端的交汇点可称为节点M2；所述第二驱动模块400的第三端连接所述开关模块500的第二端，所述开关模块500的第三端连接所述亮度补偿模块700的第一端，所述发光模块600的第二端连接第二电源端VSS，所述亮度补偿模块700的第二端连接第二电源端VSS。
其中，所述扫描线用于控制所述数据模块100的导通或断开；所述数据线用于在所述数据模块100导通时写入数据信息输入一个高电平信号，进而控制所述第一驱动模块300和所述第二驱动模块400的导通或断开；所述储能模块200则用于维持所述第一驱动模块300的第一端、所述第二驱动模块400的第一端与所述电源端的电位差稳定，进而确保所述第一驱动模块300和所述第二驱动模块400的正常驱动；所述第一驱动模块300用于在所述发光模块600未短路时驱动所述发光模块600点亮；所述开关模块500用于在所述发光模块600短路时导通，控制所述亮度补偿模块700和所述第二驱动模块400连接，并在所述发光模块600未短路时断开，使得所述亮度补偿模块700和所述第二驱动模块400断开；所述第二驱动模块400用于在所述发光模块600短路时通过所述开关模块500输出补偿电流至所述亮度补偿模块700，控制所述亮度补偿模块700点亮，进行亮度补偿，避免了显示装置中的发光器件L1在发生短路不点亮时，显示不均匀、显示质量差的问题。
进一步地，如图2所示，所述第一驱动模块300包括第一驱动晶体管D1，所述第一驱动晶体管D1的第一端连接所述数据模块100的第三端，所述第一驱动晶体管D1的第二端连接第一电源端VDD，所述第一驱动晶体管D1的第三端连接所述发光模块600的第一端和所述开关模块500的第一端；当所述第一驱动晶体管D1的第一端接收到所述数据模块100输入的高电平信号时，所述第一驱动晶体管D1导通，进而为所述发光模块600提供驱动电流，以控制所述发光模块600点亮。
进一步地，所述第二驱动模块400包括第二驱动晶体管D2；所述第二驱动晶体管D2的第一端连接所述数据模块100的第三端，所述第二驱动晶体管D2的第二端连接所述第一电源端VDD，所述第二驱动晶体管D2的第三端连接所述开关模块500的第二端，同样，所述第二驱动晶体管D2的第一端连接所述数据模块100的第三端，当所述第二驱动晶体管D2的第一端接收的所述数据模块100输入的高电平信号时导通，进而在所述开关模块500导通时，为所述亮度补偿模块700提供补偿电流，以便于进行亮度补偿；其中，所述第一驱动晶体管D1和所述第二驱动晶体管D2均同为P型晶体管或均同为N型晶体管，也即所述第一驱动晶体管D1和所述第二驱动晶体管D2可根据所述数据模块100的控制同时导通或同时断开。
进一步地，所述发光模块600包括发光器件L1和第一电阻R1；所述发光器件L1的正极连接所述第一驱动模块300的第三端和所述开关模块500的第一端，所述发光器件L1的负极通过所述第一电阻R1连接第二电源端VSS，其中，所述第一电阻R1为下拉电阻，当所述发光器件L1未发生短路时，所述第一驱动晶体管D1驱动所述发光器件L1点亮时，节点M2处的电压为VL1+VR1+V1，VL1为所述发光器件L1两端的电压差，VR1为所述第一电阻R1两端的电压，V1为第二电源端VSS的电压；当所述发光器件L1短路时，节点M2处的电压变为VR1+V1，由所述发光器件L1未短路到所述发光器件L1短路时，节点M2处的电压会变低，此时会使得所述开关模块500由断开变为导通状态，进而在所述发光器件L1发生短路时，所述开关模块500会将所述第二驱动模块400和所述亮度补偿模块700连接，以便于所述亮度补偿模块700获得补偿电流，实现亮度补偿。
其中，所述亮度补偿模块700的亮度补偿可通过设置一个备用发光器件L2，控制所述备用发光器件L2根据所述补偿电流点亮以补偿所述发光器件的发光点亮，也可通过将所述补偿电流输出给与所述发光器件并联连接的相邻发光器件L0，通过提供补偿电流，增大了相邻发光器件L0原有的驱动电流，进而使得相邻发光器件L0的亮度值提高来进行亮度补偿。
本发明的第一实施例中，所述亮度补偿模块700为设置的备用发光器件L2，本实施例中所述开关模块500包括第一开关晶体管T1、第二开关晶体管T2和第二电阻R2；所述第一开关晶体管T1的第一端连接所述第一驱动模块300的第三端和所述发光模块600的第一端，所述第一开关晶体管T1的第二端连接所述第二驱动模块400的第三端和所述第二开关晶体管T2的第一端，所述第一开关晶体管T1的第三端连接所述第二开关晶体管T2的第二端和所述第二电阻R2的一端，所述第二电阻R2的另一端连接第二电源端VSS，所述第二开关晶体管T2的第三端连接所述备用发光器件L2的正极，所述备用发光器件L2的负极通过第二电阻R2连接第二电源端VSS，所述第二电阻R2为下拉电阻；本实施例中所述第一开关晶体管T1为P型晶体管，所述第二开关晶体管T2为N型晶体管，所述P型晶体管由低电平触发导通，所述N型晶体管由高电平触发导通。
本实施例中，请一并参阅图3，当所述发光器件L1未短路时，所述扫描线输入高电平信号控制所述数据模块100导通，之后所述数据线输入高电平信号控制所述第一驱动模块300和第二驱动模块400均导通；此时所述第一电源端VDD的电流经所述第一驱动晶体管D1、所述发光器件L1到所述第一电阻R1后，再到所述第二电源端VSS形成通路，此时所述发光器件L1发光点亮，节点M2处的电压为VL1+VR1+V1，节点M2处为高电平电压，使得所述第一开关晶体管T1断开，所述第一电源端VDD的电流无法经所述第二开关晶体管T2、所述第二电阻R2到所述第二电源端VSS形成通路，此时节点M3处的电压为第二电源端VSS的电压V1，因所述第二电源端VSS的电压为低电平电压，进而导致所述第二开光晶体管断开，此时所述第一电源端VDD的电流无法经所述第二驱动晶体管D2、所述第二开关晶体管T2到所述备用发光器件L2，之后再到所述第二电源端VSS形成通路，所述备用发光器件L2不点亮。
当所述发光器件L1短路时，如图4所示，节点M2处的电压由VL1+VR1+V1变为VR1+V1，其电压降低为低电平电压，之后所述第一开关晶体管T1导通，此时所述第一电源端VDD的电流经所述第二驱动晶体管D2到所述第一开光晶体管，再经所述第一电阻R1到所述第二电源端VSS形成通路，此时节点M3处的电压由V1变为VR2+V1，VR2为所述第二电阻R2两端的电压，即由低电平电压变为高电平电压，使得所述第二开关晶体管T2导通，所述第一电源端VDD的电流经所述第二驱动晶体管D2到所述第二开关晶体管T2，经所述第二开关晶体管T2再到所述备用发光器件L2，之后到所述第二电源端VSS形成通路，所述备用发光器件L2点亮发光，以进行亮度补偿，避免显示装置中显示不均匀、显示质量差的问题。
进一步地，请继续参阅图2，所述数据模块100包括第三开关晶体管T3，所述第三开关晶体管T3的第一端连接所述数据线，所述第三开关晶体管T3的第二端连接所述扫描线，所述第三开关晶体管T3的第三端连接所述储能模块200的第一端、所述第一驱动晶体管D1的第一端和所述第二驱动晶体管D2的第一端，当所述扫描线输入高电平信号时，所述第三开关晶体管T3导通，所述数据线输入高电平信号控制所述第一驱动晶体管D1和所述第二驱动晶体管D2导通，以便于后续控制所述发光器件L1和所述备用发光器件L2点亮。
进一步地，所述储能模块200包括储能电容C1，所述储能电容C1的第一端连接所述第三开关晶体管T3的第三端、所述第一驱动晶体管D1的第一端和所述第二驱动晶体管D2的第一端，所述储能电容C1的第二端连接所述第一电源端VDD，通过所述储能电容C1存储电能，以便于维持所述第一电源端VDD和节点M1的电位差，确保所述第一驱动晶体管D1和所述第二驱动晶体管D2的正常驱动控制。
本发明的第二实施例中，请一并参阅图5，所述开关模块500包括第一开关晶体管T1；所述第一开关晶体管T1的第一端连接所述第一驱动晶体管D1的第三端和所述发光器件L1的第一端，所述第一开关晶体管T1的第二端连接所述第二驱动晶体管D2的第三端，所述第一开关晶体管T1的第三端连接所述备用发光器件L2的正极；当所述发光器件L1正常工作时，如图5所示，节点M2处的电压为VL1+VR1+V1，其为高电平电压，此时所述第一开关晶体管T1断开，进而所述备用发光器件L2不会发光点亮，所述发光器件L1正常点亮；当所述发光器件L1短路时，如图6所示，此时节点M2的电压变为VR1+V1，相当于节点M2的电压降低，使得所述第一开关晶体管T1导通，所述第一电源端VDD的电流经所述第二驱动晶体管D2到所述第一开关晶体管T1后，再经所述备用发光器件L2到所述第二电源端VSS形成通路，使得所述备用发光器件L2点亮，进行亮度补偿；且本实施例中相对于第一实施例中的电路而言，电路结构简单，可节约设计成本；本实施例中所述第一开关晶体管T1为P型晶体管。
本发明的第三实施例中，请一并参阅图7，所述亮度补偿电路中的亮度补偿模块700可为与所述发光器件L1并联连接的相邻发光器件L0；具体地，本实施例中所述开关模块500的结构与所述第二实施例中相同，当所述发光器件未短路时，节点M2为高电平电压，所述第一开关晶体管T1断开，与所述发光器件L1并联连接的相邻发光器件L0依据正常的驱动电流点亮；当所述发光器件L1短路时，如图8所示，节点M2的电压变为低电平电压，进而使得所述第一开关晶体管T1导通，由此所述第二驱动晶体管D2导通后为相邻发光器件L0提供补偿电流，使得相邻发光器件L0发出更强的光线，提高亮度值，从而进行亮度补偿。
本发明还相应提供一种基于所述的亮度补偿电路的补偿方法，请参阅图9，所述基于所述的亮度补偿电路的补偿方法包括如下步骤：
S100、在所述发光模块未短路时，所述第一驱动模块驱动所述发光模块点亮；
S200、在所述发光模块短路时，所述开关模块导通，所述第二驱动模块通过所述开关模块提供补偿电流至所述亮度补偿模块，控制所述亮度补偿模块点亮。
本发明还提供了一种显示装置，所述显示装置包括如上所述的亮度补偿电路，由于上文对该亮度补偿电路进行了详细描述，此处不再赘述；所述显示装置通过设置亮度补偿电路，能够确保在其中一个发光器件短路不点亮时，进行亮度补偿，进而提高显示质量。
综上所述，本发明提供的一种显示装置、亮度补偿电路及其补偿方法，所述亮度补偿电路包括第一驱动模块、第二驱动模块、开关模块、发光模块和亮度补偿模块；所述第一驱动模块用于在所述发光模块未短路时驱动所述发光模块点亮；所述开关模块用于在所述发光模块短路时导通，控制所述亮度补偿模块和所述第二驱动模块连接；所述第二驱动模块用于在所述发光模块短路时通过所述开关模块输出补偿电流至所述亮度补偿模块，控制所述亮度补偿模块点亮，以进行亮度补偿，提高显示质量。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种亮度补偿电路，其特征在于，包括第一驱动模块、第二驱动模块、开关模块、发光模块和亮度补偿模块,所述第一驱动模块的第一端和所述第二驱动模块的第一端均连接数据输入端，所述第一驱动模块的第二端和所述第二驱动模块的第二端均连接第一电源端，所述第一驱动模块的第三端连接所述发光模块的第一端和所述开关模块的第一端，所述第二驱动模块的第三端连接所述开关模块的第二端，所述开关模块的第三端连接所述亮度补偿模块的第一端，所述发光模块的第二端接地，所述亮度补偿模块的第二端接地；
所述第一驱动模块用于在所述发光模块未短路时驱动所述发光模块点亮；所述开关模块用于在所述发光模块短路时导通，控制所述亮度补偿模块和所述第二驱动模块连接；所述第二驱动模块用于在所述发光模块短路时通过所述开关模块输出补偿电流至所述亮度补偿模块，控制所述亮度补偿模块点亮。
2.根据权利要求1所述的亮度补偿电路，其特征在于，所述第一驱动模块包括第一驱动晶体管，所述第一驱动晶体管的第一端连接数据输入端，所述第一驱动晶体管的第二端连接第一电源端，所述第一驱动晶体管的第三端连接所述发光模块的第一端和所述开关模块的第一端。
3.根据权利要求2所述的亮度补偿电路，其特征在于，所述第二驱动模块包括第二驱动晶体管；所述第二驱动晶体管的第一端连接所述数据输入端，所述第二驱动晶体管的第二端连接所述第一电源端，所述第二驱动晶体管的第三端连接所述开关模块的第二端。
4.根据权利要求3所述的亮度补偿电路，其特征在于，所述第一驱动晶体管和所述第二驱动晶体管均同为P型晶体管或均同为N型晶体管。
5.根据权利要求1所述的亮度补偿电路，其特征在于，所述发光模块包括发光器件和第一电阻；所述发光器件的正极连接所述第一驱动模块的第三端和所述开关模块的第一端，所述发光器件的负极通过所述第一电阻连接第二电源端。
6.根据权利要求1所述的亮度补偿电路，其特征在于，所述开关模块包括第一开关晶体管、第二开关晶体管和第二电阻；所述第一开关晶体管的第一端连接所述第一驱动模块的第三端和所述发光模块的第一端，所述第一开关晶体管的第二端连接所述第二驱动模块的第三端和所述第二开关晶体管的第一端，所述第一开关晶体管的第三端连接所述第二开关晶体管的第二端和所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端连接第二电源端，所述第二开关晶体管的第三端连接所述亮度补偿模块的第一端。
7.根据权利要求6所述的亮度补偿电路，其特征在于，所述第一开关晶体管为P型晶体管，所述第二开关晶体管为N型晶体管。
8.根据权利要求1所述的亮度补偿电路，其特征在于，所述开关模块包括第一开关晶体管；所述第一开关晶体管的第一端连接所述第一驱动晶体管的第三端和所述发光模块的第一端，所述第一开关晶体管的第二端连接所述第二驱动晶体管的第三端，所述第一开关晶体管的第三端连接所述亮度补偿模块的第一端。
9.一种基于如权利要求1-8任意一项所述的亮度补偿电路的补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：
在所述发光模块未短路时，所述第一驱动模块驱动所述发光模块点亮；
在所述发光模块短路时，所述开关模块导通，所述第二驱动模块通过所述开关模块输出补偿电流至所述亮度补偿模块，控制所述亮度补偿模块点亮。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-8任意一项所述的亮度补偿电路。
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