CN113516940A - Led驱动电路及其显示装置 - Google Patents

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CN113516940A CN202010231431.4A CN202010231431A CN113516940A CN 113516940 A CN113516940 A CN 113516940A CN 202010231431 A CN202010231431 A CN 202010231431A CN 113516940 A CN113516940 A CN 113516940A
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transistor
driving unit
led
compensation
driving
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黄钰胜
陈宥烨
赵玉财
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Xianyang Caihong Optoelectronics Technology Co Ltd
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Xianyang Caihong Optoelectronics Technology Co Ltd
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Abstract

LED驱动电路及其显示装置。本发明为改善晶体管如TFT元件长时间操作下，临界电压偏移影响LED驱动电流，造成LED亮度不稳定的问题，公开了若干种LED驱动电路，通过多级的LED驱动元件，由不同LED驱动单元切换以及临界电压反向补偿的特点，降低元件临界电压偏移对发光单元(例如Mini LED)亮度的影响；当LED由第N级驱动单元驱动时，工作电压为P(可为正电压or负电压)，而其余驱动单元进入临界电压补偿的模式，此时补偿电压为N(若工作电压为正,则N为负电压；工作电压为负,则N为正电压)；当第N及LED驱动单元在工作时间内出现较大临界电压Vth偏移时,可结合电流补偿电路,进行LED亮度补偿。

Description

LED驱动电路及其显示装置
技术领域
本公开涉及显示领域，尤其涉及LED驱动电路及其显示装置。
背景技术
近年来，Micro以及Mini LED(Mini-LED或mini-LED)领域备受行业关注，国内外大批厂商看好其市场前景，例如与传统LED背光技术最大的差别在于其使用了更多且更小(微米等级)的LED晶片,搭配Micro或Mini LED背光技术的TFT液晶显示(LCD)面板,具有高动态对比(HDR),薄型化,高亮度等优点,使TFT液晶显示(LCD)面板具有接近有机发光二极体显示器(OLED)的显示画质,且价格较OLED显示器低廉。
Micro LED技术与OLED技术相同,每个像素显示皆由独立的Micro LED驱动发光,以常见RGB显示的UD(3840x2160)解析度产品为例,总像素为2488.32万颗像素,意味著如果采用Micro LED背光，其上也具有相同数量的LED晶片,以对应每个像素，如何实现巨量LED转移到背光设计上成为一大技术课题。由于Micro LED制程技术尚未发展成熟,因此MiniLED的概念被提了出出来；相较于Micro LED技术,例如Mini LED背光设计会使用较少的LED晶片。以UD解析度产品为例,Micro LED需要2488.32万LED晶片,但Mini LED仅需要几千颗至几万颗LED晶片即可,虽然在HDR,亮度等表现上不如Micro LED,但技术难度低,且可使得LCD液晶显示器的画质提升,已经成为各家液晶显示面板制造商重点发展技术之一。因此，显示领域衔接于小间距显示的Mini LED显示以及LCD的Mini LED背光等Mini LED的两大应用方向，成为了当下最热门的话题。
小间距LED也指相邻LED灯珠点间距在2.5毫米以下的LED背光源或显示屏产品。相比传统背光源，小间距LED背光源发光波长更为集中，响应速度更快，寿命更长，系统光损失能够从传统背光源显示的85％降至5％；相比传统LED显示器件，小间距LED显示器件具有高的亮度、对比度、分辨率、色彩饱和度，以及无缝、长寿命等优势，在影视娱乐、购物零售、文化教育、安全监控、公共广告等应用领域具有广阔的应用前景。
Mini LED为间距2.5毫米和0.1毫米之间的小间距LED产品，可以直接采用RGB三色的LED模组，实现RGB三原色无缺失的显示效果，且可覆盖100％BT2020的宽色域，色彩的鲜艳度媲美OLED；可以实现高亮度(＞1000nit)下散热均匀，这是传统分立LED器件方案无法做到的；可以做到直下式超薄的LCD显示，即OD≈0mm，这在轻薄的便携式消费电子中应用广阔，例如AR/VR眼镜、手机、笔记本电脑等；其结合精细的Local Dimming，可以实现超高对比度(1000000:1)，让黑的更深邃，亮的更明亮等等，适合作为高端显示器的解决方案。一方面可作为液晶显示直下式背光源获得主流市场应用，如：手机、电视、车用面板及笔记本电脑等；另一方面，可望衍生出背光高端机型与OLED高端机型相抗衡。据测算，相同对比度条件下，采用Mini LED的背光的液晶面板价格仅为OLED面板的70％-80％，可以大幅提升液晶画面效果。
Mini LED是电流驱动型发光器件，其驱动模式一般有两种︰被动式驱动(PM︰Passive Matrix，又称无源寻址、被动寻址、无源驱动等等)与主动式驱动(AM︰ActiveMatrix，又称有源寻址、主动寻址、有源驱动等)。在主动式驱动(AM)的电路设计上,每个Mini LED像素有其对应的独立驱动电路，驱动电流由驱动晶体管提供,基本每个像素电路中使用至少两个晶体管来控制输出电流，如图1所示，T1晶体管用来控制像素电路的开或关；T2晶体管与电压源联通为Mini-LED提供稳定的电流。
对于液晶显示面板制造商而言,理想的作法是将LED设计在玻璃基板上,由基板上的薄膜晶体管(TFT)驱动LED晶片。但目前多数面板制造商仍使用非晶硅(a-Si)作为薄膜晶体管(TFT)半导体主动层,若对LED晶片使用a-Si的TFT元件进行驱动,则在长时间操作下,TFT元件会出现临界电压(Vth)偏移(ΔVth)现象,如图2所示。而LED的驱动电流与Vth的关系式为：ILED∝(VGS-Vth)2，因此会使得LED驱动电流产生变异，进而影响LED发光效率。
发明内容
为克服相关技术中的至少部分缺陷和不足，本公开的实施例提供一种LED驱动电路及其显示装置。
本公开提供了一种LED驱动电路,包含：
多级补偿驱动单元；
LED发光单元，电连接所述多级补偿驱动单元；
其中，所述LED发光单元通过所述多级补偿驱动单元进行补偿驱动；
所述多级补偿驱动单元为并联式连接架构。
在本发明的一个实施例中，所述驱动电路至少包含6极讯号端口，所述多级补偿驱动单元包含至少2级驱动单元，所述多级补偿驱动单元在工作时间内具有驱动工作模式与补偿工作模式，所述补偿工作模式是对所述多级补偿驱动单元中驱动元件的临界电压(Vth)偏移(ΔVth)的反向补偿。
在本发明的一个实施例中，所述多级驱动单元包括：第一驱动单元、第二驱动单元；所述工作时间包括：第一预设工作时间、第二预设工作时间；所述第一驱动单元与所述第二驱动单元的驱动单元电路相同；所述第一驱动单元与所述第二驱动单元通过补偿或驱动交替式工作对所述LED发光单元进行补偿和驱动。
在本发明的一个实施例中，所述交替式工作的过程包括：所述第一预设工作时间C1内，所述LED发光单元由所述第一驱动单元驱动(Wo)，所述第二驱动单元为临界电压Vth补偿模式(Co)；所述第二预设工作时间C2内，所述LED发光单元由所述第二驱动单元驱动(Wo)，所述第一驱动单元为临界电压Vth补偿模式(Co)；其中，所述第一预设工作时间C1结束进入到第二预设工作时间C2时,所述第一驱动单元与所述第二驱动单元切换工作模式。
在本发明的一个实施例中，所述驱动单元电路包括：第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3和电容C1；其中，所述第二晶体管T2的源极与所述电容的一端连接于第一参考点；所述第一晶体管T1的漏极与所述第二晶体管T2的栅极、所述第三晶体管T3的源极与所述电容的另一端连接于第二参考点；所述第二晶体管T2的漏极与所述LED的正极连接于第三参考点；所述第一晶体管T1的栅极连接于第一扫描讯号Vg1；所述第三晶体管T3的栅极连接于第二扫描讯号Vg2。
在本发明的一个实施例中，所述驱动单元电路的工作过程包括：所述第一预设工作时间C1时,所述第一扫描讯号Vg1为正电压讯号(P),所述第二扫描讯号Vg2为负电压讯号(N),所述第一驱动单元的第一晶体管T1A、第二晶体管T2A开始工作,所述LED发光单元接收到来自所述第二晶体管T2A元件的驱动电流后发光；所述第二驱动单元的第三晶体管T3B元件开启,第二晶体管T2B元件进入临界电压Vth反向补偿模式；当所述第一预设工作时间C1结束进入第二预设工作C2时间时,所述第二扫描讯号Vg2为正电压讯号(P),所述第一扫描讯号Vg1为负电压讯号(N),所述LED发光单元由所述第二驱动单元的第一晶体管T1B、第二晶体管T2B元件驱动发光,所述第一驱动单元的第二晶体管T2A元件进入临界电压Vth补偿模式。
在本发明的一个实施例中，所述驱动单元电路包括：第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4和电容C1；其中，所述第二晶体管T2的源极与所述电容的一端连接于第一参考点；所述第三晶体管T3的漏极与所述第二晶体管T2的栅极、第四晶体管T4的源极和所述电容的另一端连接于第二参考点；所述第二晶体管T2的漏极与所述LED的正极连接于第三参考点；所述第一晶体管T1的漏极与所述第三晶体管T3的源极相连；所述第一晶体管T1的栅极连接于扫描讯号Vg；所述第三晶体管T3的漏极连接第一切换控制讯号SW1；所述第四晶体管T4的栅极连接于第二切换控制讯号SW2。
在本发明的一个实施例中，所述驱动单元电路的工作过程包括：所述第一预设工作时间C1时,所述扫描讯号Vg为正电压(P),所述第一控制切换讯号SW1为正电压(P),所述第二控制切换讯号SW2为负电压(N),所述第一驱动单元的第一晶体管T1A、第三晶体管T3A、第二晶体管T2开启,所述LED发光单元由第一驱动单元驱动,所述第二驱动单元的第四晶体管T4B元件开启,其余晶体管关闭,进入Vth补偿模式；当所述第一预设工作时间C1结束进入第二预设工作时间C2时,所述扫描讯号Vg维持正电压(P),第二切换控制讯号SW2为正电压(P),第一切换控制讯号SW1为负电压(N),所述LED发光单元由所述第二驱动单元驱动发光,所述第一驱动单元的第二晶体管T2A进入临界电压Vth补偿模式。
在本发明的一个实施例中，所述电路还包括电流补偿电路和系统控制单元，用于补偿LED驱动元件在工作时间内出现较大的临界电压Vth偏移；所述电流补偿电路包括电路侦测单元；所述电路侦测单元用于侦测到所述驱动电路中的LED电流ILED，反馈给所述系统控制单元；所述系统控制单元通过所存储的亮度与电流及电流与电压的对应表数据计算所述LED亮度与对应的电压,进行电压的补偿。
本发明的实施例还提供一种显示装置，采用前述任一所述的LED驱动电路。
本发明为改善晶体管如TFT元件长时间操作下，临界电压Vth偏移影响LED驱动电流,造成LED亮度不稳定的问题，提出了一种LED驱动电路,通过多级的LED驱动元件,由不同LED驱动单元切换以及临界电压Vth反向补偿的特点,降低元件临界电压Vth偏移对发光单元(例如Mini LED)亮度的影响；当LED由第N级驱动单元驱动时,工作电压为P(可为正电压or负电压),而其馀驱动单元进入Vth补偿的模式,此时补偿电压为N(若工作电压为正,则N为负电压；工作电压为负,则N为正电压)；当第N及LED驱动单元在工作时间内出现较大临界电压Vth偏移时,可结合电流补偿电路,进行LED亮度补偿。从而改善驱动元件在长时间操作下出现临界电压(Vth)偏移(ΔVth)对LED驱动电流产生变异的影响，进而提升LED发光效率。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例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公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中一种2T1C Mini LED驱动电路示意图。
图2为现有技术中2T1C Mini LED驱动电路的Vth偏移问题示意图。
图3为本公开一个实施例中的一种LED驱动电路组成示意图。
图4为本公开一个实施例中的一种具有MxN区AM Mini LED背板示意图。
图5为本公开一个实施例中的一种Mini LED驱动电路的组成示意图。
图6为本公开一个实施例中的一种交替式驱动单元波形示意图。
图7a为本公开一个实施例中的一种LED驱动电路结构示意图。
图7b为本公开一个实施例中的一种3T1C的2级反向补偿电路C1工作时间示意图。
图7c为本公开一个实施例中的一种3T1C的2级反向补偿电路C2工作时间示意图。
图7d为本公开一个实施例中的C1时间时T2A元件Vth偏移与反补偿示意图。
图7e为本公开一个实施例中的一种时序关系示意图。
图8a为本公开另一个实施例中的一种LED驱动电路结构示意图。
图8b为本公开另一个实施例中的一种4T1C的2级反向补偿电路C1时间示意图。
图8c为本公开另一个实施例中的一种4T1C的2级反向补偿电路C2时间示意图。
图9为本公开另一个实施例中的一种具备电流侦测的第一种2级反向补偿电路示意图。
图10为本公开另一个实施例中的一种具备电流侦测的第一种2级反向补偿电路组成示意图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本公开可用以实施的特定实施例。本公开所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本公开，而非用以限制本公开。
附图和说明被认为在本质上是示出性的，而不是限制性的。在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。另外，为了理解和便于描述，附图中示出的每个组件的尺寸和厚度是任意示出的，但是本公开不限于此。
另外，在说明书中，除非明确地描述为相反的，否则词语“包括”将被理解为意指包括所述组件，但是不排除任何其它组件。此外，在说明书中，“在......上”意指位于目标组件上方或者下方，而不意指必须位于基于重力方向的顶部上。
为更进一步阐述本公开为达成预定公开目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本公开提出的一种LED驱动电路及其显示装置，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
实施例一
如图3所示，本公开一个实施例中提供的一种LED驱动电路,包含：多级补偿驱动单元11和LED发光单元12；其中，所述LED发光单元12电连接所述多级补偿驱动单元11，通过所述多级补偿驱动单元11进行补偿驱动；所述多级补偿驱动单元11为并联式连接架构。
具体地，例如所述LED驱动电路为一种Mini LED驱动电路，应用在一种具有MxN区AM Mini LED液晶显示背板中，如图4所示。
进一步地，如图7a所示，所述驱动电路至少包含6极讯号端口，例如扫描讯号数(Scan)Vg1与Vg2，驱动数据线讯号Vdata，LED正压讯号VDD，LED负压讯号VL1与VL2；所述多级补偿驱动单元包含至少2级驱动单元，所述多级补偿驱动单元在工作时间内具有驱动工作模式与补偿工作模式，所述补偿工作模式是对所述多级补偿驱动单元中驱动元件的临界电压(Vth)偏移(ΔVth)的反向补偿。
具体地，如图5所示，所述多级驱动单元包括：第一驱动单元F、第二驱动单元S；所述工作时间包括：第一预设工作时间、第二预设工作时间；所述第一驱动单元与所述第二驱动单元的驱动单元电路相同；所述第一驱动单元与所述第二驱动单元通过补偿或驱动交替式工作对所述LED发光单元进行补偿和驱动。
进一步地，如图6所示，所述交替式工作的过程包括：所述第一预设工作时间C1内，所述LED发光单元由所述第一驱动单元驱动(Wo)，所述第二驱动单元为临界电压Vth补偿模式(Co)；所述第二预设工作时间C2内，所述LED发光单元由所述第二驱动单元驱动(Wo)，所述第一驱动单元为临界电压Vth补偿模式(Co)；其中，所述第一预设工作时间C1结束进入到第二预设工作时间C2时,所述第一驱动单元与所述第二驱动单元切换工作模式。
进一步地，所述驱动单元电路包括：第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3和电容C1；其中，所述第二晶体管T2的源极与所述电容的一端连接于第一参考点；所述第一晶体管T1的漏极与所述第二晶体管T2的栅极、所述第三晶体管T3的源极与所述电容的另一端连接于第二参考点；所述第二晶体管T2的漏极与所述LED的正极连接于第三参考点；所述第一晶体管T1的栅极连接于第一扫描讯号Vg1；所述第三晶体管T3的栅极连接于第二扫描讯号Vg2。
进一步地，所述驱动单元电路的工作过程包括：所述第一预设工作时间C1时,所述第一扫描讯号Vg1为正电压讯号(P),所述第二扫描讯号Vg2为负电压讯号(N),所述第一驱动单元的第一晶体管T1A、第二晶体管T2A开始工作,所述LED发光单元接收到来自所述第二晶体管T2A元件的驱动电流后发光；所述第二驱动单元的第三晶体管T3B元件开启,第二晶体管T2B元件进入临界电压Vth反向补偿模式；当所述第一预设工作时间C1结束进入第二预设工作C2时间时,所述第二扫描讯号Vg2为正电压讯号(P),所述第一扫描讯号Vg1为负电压讯号(N),所述LED发光单元由所述第二驱动单元的第一晶体管T1B、第二晶体管T2B元件驱动发光,所述第一驱动单元的第二晶体管T2A元件进入临界电压Vth补偿模式。
具体地，如图7b、图7c所示，图7b、图7c所示为本实施例提出的3T1C的2级反向补偿电路示意图，所述电路由两个驱动单元以及LED发光单元组成,其中每个驱动单元由3个TFT元件以及1个电容(C)元件组成。本电路工作模式如下：当电路操作在C1时间时,Vg1为正电压讯号(P),而Vg2为负电压讯号(N),第一驱动单元T1A及T2A元件开始工作,LED发光单元接收到来自T2A元件的驱动电流后即开始发光,同时第二驱动单元T3B元件开启,使T2B元件进入Vth反向补偿模式；当C1时间结束,进入C2时间后,则换成Vg2为正电压讯号(P),而Vg1为负电压讯号(N),此时LED发光单元藉由第二驱动单元的T1B及T2B元件发光,而第一驱动单元的T2A元件进入Vth补偿模式。
当驱动单元工作于驱动模式时,T2A or T2B元件的闸级为正电压讯号(P),经过长时间操作后,元件临界电压Vth会出现右偏现象,由于LED驱动电流ILED与元件Vth电压的关系ILED∝(VGS-Vth)2,因此当Vth出现偏移会使得LED发光效率呈现不稳定状态。本实施例的要点为当驱动LED的元件T2A工作一段时间(C1)后,即切换成T2B来驱动LED发光单元,此时T2A闸极(栅极)会给定负电压讯号(VL2),将T2A的Vth往另一方向做补偿,如图7d、图7e所示。
本实施例提出了一种例如AM Mini LED驱动电路,通过多级的LED驱动元件,由不同LED驱动单元切换以及临界电压Vth反向补偿的特点,降低元件临界电压Vth偏移对发光单元(例如Mini LED)亮度的影响；当LED由第N级驱动单元驱动时,工作电压为P(可为正电压or负电压),而其馀驱动单元进入Vth补偿的模式,此时补偿电压为N(若工作电压为正,则N为负电压；工作电压为负,则N为正电压)；从而改善驱动元件在长时间操作下出现临界电压(Vth)偏移(ΔVth)对LED驱动电流产生变异的影响，进而提升LED发光效率。
实施例二
如图3所示，本公开一个实施例中提供的一种LED驱动电路,包含：多级补偿驱动单元11和LED发光单元12；其中，所述LED发光单元12电连接所述多级补偿驱动单元11，通过所述多级补偿驱动单元11进行补偿驱动；所述多级补偿驱动单元11为并联式连接架构。
进一步地，所述驱动电路至少包含6极讯号端口，所述多级补偿驱动单元包含至少2级驱动单元，所述多级补偿驱动单元在工作时间内具有驱动工作模式与补偿工作模式，所述补偿工作模式是对所述多级补偿驱动单元中驱动元件的临界电压(Vth)偏移(ΔVth)的反向补偿。
进一步地，所述多级驱动单元包括：第一驱动单元、第二驱动单元；所述工作时间包括：第一预设工作时间、第二预设工作时间；所述第一驱动单元与所述第二驱动单元的驱动单元电路相同；所述第一驱动单元与所述第二驱动单元通过补偿或驱动交替式工作对所述LED发光单元进行补偿和驱动。
进一步地，所述交替式工作的过程包括：所述第一预设工作时间C1内，所述LED发光单元由所述第一驱动单元驱动(Wo)，所述第二驱动单元为临界电压Vth补偿模式(Co)；所述第二预设工作时间C2内，所述LED发光单元由所述第二驱动单元驱动(Wo)，所述第一驱动单元为临界电压Vth补偿模式(Co)；其中，所述第一预设工作时间C1结束进入到第二预设工作时间C2时,所述第一驱动单元与所述第二驱动单元切换工作模式。
进一步地，所述驱动单元电路包括：第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4和电容C1；其中，所述第二晶体管T2的源极与所述电容的一端连接于第一参考点；所述第三晶体管T3的漏极与所述第二晶体管T2的栅极、第四晶体管T4的源极和所述电容的另一端连接于第二参考点；所述第二晶体管T2的漏极与所述LED的正极连接于第三参考点；所述第一晶体管T1的漏极与所述第三晶体管T3的源极相连；所述第一晶体管T1的栅极连接于扫描讯号Vg；所述第三晶体管T3的漏极连接第一切换控制讯号SW1；所述第四晶体管T4的栅极连接于第二切换控制讯号SW2。
进一步地，所述驱动单元电路的工作过程包括：所述第一预设工作时间C1时,所述扫描讯号Vg为正电压(P),所述第一控制切换讯号SW1为正电压(P),所述第二控制切换讯号SW2为负电压(N),所述第一驱动单元的第一晶体管T1A、第三晶体管T3A、第二晶体管T2开启,所述LED发光单元由第一驱动单元驱动,所述第二驱动单元的第四晶体管T4B元件开启,其余晶体管关闭,进入Vth补偿模式；当所述第一预设工作时间C1结束进入第二预设工作时间C2时,所述扫描讯号Vg维持正电压(P),第二切换控制讯号SW2为正电压(P),第一切换控制讯号SW1为负电压(N),所述LED发光单元由所述第二驱动单元驱动发光,所述第一驱动单元的第二晶体管T2A进入临界电压Vth补偿模式。
具体地，本实施例提出的另一种2级反向补偿电路实施例如图8a、图8b、图8c所示。电路由两个驱动单元以及LED发光单元组成,其中每个驱动单元由4个TFT元件以及1个电容(C)元件组成。所述电路的工作模式如下：当电路操作在C1时间时,Vg为正电压(P),控制讯号SW1为正电压(P),控制讯号SW2为负电压(N),此时第一驱动单元的T1A,T3A,T2元件开启,LED发光单元由第一驱动单元驱动,而第二驱动单元T4B元件开启,其馀TFT元件关闭,第二驱动单元进入Vth补偿模式。当C1时间结束,进入C2时间后,换成Vg维持正电压(P),控制讯号SW2为正电压(P),控制讯号SW1为负电压(N),此时LED发光单元藉由第二驱动单元驱动发光,而第一驱动单元的T2A元件进入Vth补偿模式。
实施例一和实施例二两种反向补偿电路的设计理念差异在于,3T1C的补偿电路使用两组扫描讯号来实现切换驱动单元的目的,此方案需要在例如背板扫描侧增加一倍的扫描通道数(Gate channel)数,但驱动单元设计以及时序控制上较4T1C简易；而4T1C补偿电路设计理念维持了一组扫描讯号的设计,额外增加了一个TFT开关(T4元件)以及两组切换控制讯号(SW1与SW2),两组切换控制讯号为Mini LED背板上所有驱动单元的共用控制讯号,对于背板设计上仅需要增加两个通道的控制讯号即可实现切换驱动单元的目的，此作法优势在于扫描侧无需增加扫描通道数(Gate channel)数,透过新增的TFT元件与控制讯号实现Vth反向补偿的目的。
共同点在于，本实施例提出了一种例如AM Mini LED驱动电路,通过多级的LED驱动元件,由不同LED驱动单元切换以及Vth反向补偿的特点,降低元件Vth偏移对发光单元(Mini LED)亮度的影响；当LED由第N级驱动单元驱动时,工作电压为P(可为正电压or负电压),而其馀驱动单元进入Vth补偿的模式,此时补偿电压为N(若工作电压为正,则N为负电压；工作电压为负,则N为正电压)；从而改善驱动元件在长时间操作下出现临界电压(Vth)偏移(ΔVth)对LED驱动电流产生变异的影响，进而提升LED发光效率。
实施例三
在本发明还提供一个实施例，本实施例在前述实施例一或实施例二所述LED驱动电路的基础上，为了解决出现较大临界电压偏移的问题，可以为所述电路增加电流补偿电路和系统控制单元，用于补偿LED驱动元件在工作时间内出现较大的临界电压Vth偏移；所述电流补偿电路包括电路侦测单元；所述电路侦测单元用于侦测到所述驱动电路中的LED电流ILED，反馈给所述系统控制单元；所述系统控制单元通过所存储的亮度与电流及电流与电压的对应表数据计算所述LED亮度与对应的电压,进行电压的补偿。
具体地，若LED驱动元件在工作时间内,出现较大Vth偏移时,可搭配电流补偿电路做设计,如图9、图10所示，例如为实施例一所公开的2级反向补偿电路增加或结合电流补偿电路。当LED发光单元由第一驱动单元驱动时,此时TSA元件开启,驱动电路ILED经由电路侦测单元回馈到系统板后,藉由LED亮度/电流及电流/电压两表格推算现行LED亮度与对应的电压,并进行电压的补偿。
本实施例为改善晶体管如TFT元件长时间操作下，临界电压Vth偏移影响LED驱动电流,造成LED亮度不稳定的问题，提出了一种AM Mini LED驱动电路,通过多级的LED驱动元件,由不同LED驱动单元切换以及Vth反向补偿的特点,降低元件Vth偏移对发光单元(Mini LED)亮度的影响；当LED由第N级驱动单元驱动时,工作电压为P(可为正电压or负电压),而其馀驱动单元进入Vth补偿的模式,此时补偿电压为N(若工作电压为正,则N为负电压；工作电压为负,则N为正电压)；当第N及LED驱动单元在工作时间内出现较大Vth偏移时,可结合电流补偿电路,进行LED亮度补偿。从而改善驱动元件在长时间操作下出现临界电压(Vth)偏移(ΔVth)对LED驱动电流产生变异的影响，进而提升LED发光效率。
本发明的实施例还提供一种显示装置，采用前述任一实施例所述的LED驱动电路。其中所述显示装置可以是例如AM Mini LED背板的液晶显示装置，也可以是基于例如AMMini LED技术的LED显示装置，此处不再赘述。
“在一些实施例中”及“在各种实施例中”等用语被重复地使用。所述用语通常不是指相同的实施例；但它也可以是指相同的实施例。“包含”、“具有”及“包括”等用词是同义词，除非其前后文意显示出其它意思。
以上所述，仅是本公开的较佳实施例而已，并非对本公开作任何形式上的限制，虽然本公开已以具体的实施例揭露如上，然而并非用以限定本公开，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本公开技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本公开技术方案的内容，依据本公开的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本公开技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种LED驱动电路,其特征在于，包含：
多级补偿驱动单元；
LED发光单元，电连接所述多级补偿驱动单元；
其中，所述LED发光单元通过所述多级补偿驱动单元进行补偿驱动发光；
所述多级补偿驱动单元之间为并联式连接架构。
2.根据权利要求1所述的LED驱动电路,其特征在于，
所述驱动电路包含至少6极讯号端口；
所述多级补偿驱动单元包含至少2级驱动单元；
所述多级补偿驱动单元在工作时间内具有驱动工作模式与补偿工作模式；
所述补偿工作模式是对所述多级补偿驱动单元中驱动元件的临界电压的偏移进行反向补偿。
3.根据权利要求2所述的LED驱动电路,其特征在于，
所述多级驱动单元包括：第一驱动单元、第二驱动单元；
所述工作时间包括：第一预设工作时间、第二预设工作时间；
所述第一驱动单元与所述第二驱动单元的驱动单元电路相同；
所述第一驱动单元与所述第二驱动单元通过补偿或驱动交替式工作对所述LED发光单元进行补偿和驱动。
4.根据权利要求3所述的LED驱动电路,其特征在于，
所述交替式工作的过程包括：
所述第一预设工作时间内，所述LED发光单元由所述第一驱动单元驱动，所述第二驱动单元为临界电压补偿模式；
所述第二预设工作时间内，所述LED发光单元由所述第二驱动单元驱动，所述第一驱动单元为临界电压补偿模式；
其中，所述第一预设工作时间结束进入到第二预设工作时间时,所述第一驱动单元与所述第二驱动单元切换工作模式。
5.根据权利要求4所述的LED驱动电路，其特征在于，
所述驱动单元电路包括：第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和电容；
其中，所述第二晶体管的源极与所述电容的一端连接于第一参考点；
所述第一晶体管的漏极与所述第二晶体管的栅极、所述第三晶体管的源极与所述电容的另一端连接于第二参考点；
所述第二晶体管的漏极与所述LED的正极连接于第三参考点；
所述第一晶体管的栅极连接于第一扫描讯号；
所述第三晶体管的栅极连接于第二扫描讯号。
6.根据权利要求5所述的LED驱动电路，其特征在于，
所述驱动单元电路的工作过程包括：
所述第一预设工作时间时,所述第一扫描讯号为正电压讯号,所述第二扫描讯号为负电压讯号，所述第一驱动单元的第一晶体管、第二晶体管开始工作,所述LED发光单元接收到来自所述第二晶体管元件的驱动电流后发光；所述第二驱动单元的第三晶体管元件开启,第二晶体管元件进入临界电压反向补偿模式；
当所述第一预设工作时间结束进入第二预设工作时间时,所述第二扫描讯号为正电压讯号,所述第一扫描讯号为负电压讯号,所述LED发光单元由所述第二驱动单元的第一晶体管、第二晶体管元件驱动发光,所述第一驱动单元的第二晶体管元件进入临界电压补偿模式。
7.根据权利要求4所述的LED驱动电路，其特征在于，
所述驱动单元电路包括：第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管和电容；
其中，所述第二晶体管的源极与所述电容的一端连接于第一参考点；
所述第三晶体管的漏极与所述第二晶体管的栅极、第四晶体管的源极和所述电容的另一端连接于第二参考点；
所述第二晶体管的漏极与所述LED的正极连接于第三参考点；
所述第一晶体管的漏极与所述第三晶体管的源极相连；
所述第一晶体管的栅极连接于扫描讯号；
所述第三晶体管的漏极连接第一切换控制讯号；
所述第四晶体管的栅极连接于第二切换控制讯号。
8.根据权利要求7所述的LED驱动电路，其特征在于，
所述驱动单元电路的工作过程包括：
所述第一预设工作时间时,所述扫描讯号为正电压,所述第一控制切换讯号为正电压,所述第二控制切换讯号为负电压,所述第一驱动单元的第一晶体管、第三晶体管、第二晶体管开启,所述LED发光单元由第一驱动单元驱动,所述第二驱动单元的第四晶体管元件开启,其余晶体管关闭,进入补偿模式；
当所述第一预设工作时间结束进入第二预设工作时间时,所述扫描讯号维持正电压,第二切换控制讯号为正电压,第一切换控制讯号为负电压,所述LED发光单元由所述第二驱动单元驱动发光,所述第一驱动单元的第二晶体管进入临界电压补偿模式。
9.根据权利要求1-8任一所述的LED驱动电路，其特征在于，
所述电路还包括电流补偿电路和系统控制单元，用于补偿LED驱动元件在工作时间内出现较大的临界电压偏移；
所述电流补偿电路包括电路侦测单元；
所述电路侦测单元用于侦测到所述驱动电路中的LED电流，反馈给所述系统控制单元；
所述系统控制单元通过所存储的亮度与电流及电流与电压的对应表数据计算所述LED亮度与对应的电压,进行电压的补偿。
10.一种显示装置，其特征在于，采用如权利要求9所述的LED驱动电路。
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