CN114038389A - 一种发光单元的驱动电路、方法以及显示单元和显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发光单元的驱动电路、方法以及显示单元和显示面板。其中，发光单元的驱动电路包括：补偿模块，所述补偿模块用于根据第一数据线端和第一栅线端的信号输出控制信号；三角波生成模块，所述三角波生成模块与所述补偿模块连接，用于根据所述控制信号输出三角波信号；反相器模块，所述反相器模块与所述三角波生成模块连接，用于将所述三角波信号转化为方波信号并输出；发光控制模块，所述发光控制模块与所述反相器模块连接，用于根据所述方波信号对发光单元进行控制。避免了通过第一数据线端的电压值直接对发光单元进行驱动，导致发光单元处于低效率区，且发光单元的均一性变差的问题，提升了发光单元的显示效果。

Description

一种发光单元的驱动电路、方法以及显示单元和显示面板
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种发光单元的驱动电路、方法以及显示单元和显示面板。
背景技术
发光单元的亮度基本上与流过的电流大小成正比，例如，微发光二极管(MicroLight Emitting Diode Display，Micro LED)这种高效率的发光二极管(Light-emittingdiode，LED)，些微的顺向电流差异，人眼就可以感觉出其亮度的差别。
目前，现有技术的发光单元的驱动电路中，是通过控制驱动电流来控制发光单元显示灰阶的。然而，由于驱动电路中的驱动发光单元的电流一致性不佳，很容易产生明暗显示差异，使得发光单元的显示效果差。
因此，如何设计驱动电路以提升发光单元的显示效果是亟需解决的问题。
发明内容
鉴于上述相关技术的不足，本申请的目的在于提供一种发光单元的驱动电路、方法以及显示单元和显示面板，旨在解决发光单元的由于驱动电路中的电流一致性不佳，很容易产生明暗显示差异，使得发光单元的显示效果差的问题。
一种发光单元的驱动电路，包括：补偿模块，所述补偿模块用于根据第一数据线端和第一栅线端的信号输出控制信号；三角波生成模块，所述三角波生成模块与所述补偿模块连接，用于根据所述控制信号输出三角波信号；反相器模块，所述反相器模块与所述三角波生成模块连接，用于将所述三角波信号转化为方波信号并输出；发光控制模块，所述发光控制模块与所述反相器模块连接，用于根据所述方波信号对发光单元进行控制。
上述发光单元的驱动电路，根据第一数据线端和第一栅线端的信号输出控制信号，并通过三角波生成模块将控制信号转换为三角波信号后输出，然后在通过反相器模块将三角波信号转化为方波信号并输出，最后在根据方波信号对发光单元进行控制，避免了通过第一数据线端的电压值直接对发光单元进行驱动，导致发光单元处于低效率区，且发光单元的均一性变差的问题，提升了发光单元的显示效果。
可选地，所述补偿模块包括：第一晶体管，所述第一晶体管的栅极连接所述第一栅线端，所述第一晶体管的第一级连接所述第一数据线端，所述第一晶体管的第二级连接第一节点；第一电容，所述第一电容的第一级连接所述第一节点，所述第一电容的第二级接地，所述第一电容用于存储所述第一数据线端发送的信号作为所述控制信号，并将所述控制信号通过所述第一节点传输给所述三角波生成模块。
可选地，所述三角波生成模块包括：第二晶体管，所述第二晶体管的栅极连接所述第一节点，所述第二晶体管的第一级与第二电容的第一级连接，所述第二晶体管的第二级与所述第一电阻的第一级连接；所述第一电阻的第二级与第二节点连接，所述第二电容的第二级与所述第二节点连接。
可选地，所述反相器模块包括：第三晶体管，所述第三晶体管的栅极连接所述第二节点，所述第三晶体管的第一级连接第一电压端，所述第三晶体管的第二级连接第三节点；第四晶体管，所述第四晶体管的栅极连接所述第二节点，所述第四晶体管的第一级连接所述第三节点，所述第四晶体管的第二级连接第二电压端。
可选地，所述第三晶体管和所述第四晶体管中的一者为N型晶体管，另一者为P型晶体管。
可选地，所述发光控制模块包括：第五晶体管，所述第五晶体管的栅极连接所述第三节点，所述第五晶体管的第一级连接驱动电压端，所述第五晶体管的第二级连接所述发光单元。
基于同样的发明构思，本申请还提供一种发光单元的驱动方法，应用于如上任一项所述的发光单元的驱动电路，所述发光单元的驱动方法包括：补偿模块根据第一数据线端和第一栅线端的信号输出控制信号；三角波生成模块根据所述控制信号输出三角波信号；反相器模块将所述三角波信号转化为方波信号；发光控制模块根据所述方波信号对发光单元进行控制。
上述发光单元的驱动方法，根据第一数据线端和第一栅线端的信号输出控制信号，并通过将控制信号转换为三角波信号后输出，然后在通过反相器模块将三角波信号转化为方波信号并输出，最后在根据方波信号对发光单元进行控制，避免了通过第一数据线端的电压值直接对发光单元进行驱动，导致发光单元处于低效率区，且发光单元的均一性变差的问题，提升了发光单元的显示效果。
基于同样的发明构思，本申请还提供一种显示单元，所述显示单元包括如上任一项所述的发光单元的驱动电路和发光单元，所述发光单元的驱动电路和所述发光单元连接。
可选地，所述发光单元包括：红光发光单元，绿光发光单元和蓝光发光单元；或，所述发光单元包括：红光发光单元，绿光发光单元，蓝光发光单元和黄光发光单元。
可选地，所述显示面板包括如上任一所述的显示单元和背板，所述显示单元设置在所述背板上。
附图说明
图1为本发明实施例提供的现有发光单元的驱动电路的基本结构示意图；
图2为本发明实施例提供的驱动电流-发光效率曲线图；
图3为本发明实施例提供的驱动电流-波长曲线图；
图4为本发明实施例提供的发光单元的驱动电路的基本结构示意图；
图5为本发明实施例提供的补偿模块的基本电路示意图；
图5-1为本发明实施例提供的Gate时序图；
图6为本发明实施例提供的三角波生成模块的基本电路示意图；
图6-1为本发明实施例提供的三角波形示意图；
图7为本发明实施例提供的反相器模块的基本电路示意图；
图7-1为本发明实施例提供的方波信号时序图；
图8为本发明实施例提供的发光控制模块的基本电路示意图；
图9为本发明实施例提供的发光单元的驱动电路的基本电路示意图；
图10为本发明实施例提供的发光单元的驱动方法的基本流程示意图；
附图标记说明：
1-补偿模块，2-三角波生成模块，3-反相器模块，4-发光控制模块，5-第一数据线端，6-第一栅线端，7-发光单元。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。
相关技术中，发光单元的驱动电路中，较小的电流对应于低灰阶区域，低灰阶区域属于低效率区，现有发光单元的驱动电路使得发光单元通常处于低效率的区间；例如，如图1所示，LED为发光单元时，LED的驱动电流理论值与Date_G的电压值Vdata有关，具体的发光单元的电流理论值为：I＝1/2K(Vdata-ELVDD-Vth)2，随着date电压变大，流过发光单元的电流变小，进而使得发光单元处于低灰阶区域，如图2所示，电流变化会导致发光单元发光效率变化；如图3所示，电流变化会导致发光单元的发光波长变化；现有技术中，流过发光单元的电流大小与Vdata直接相关，也即，现有技术是通过Vdata直接对发光单元进行驱动，导致发光单元处于低效率区，且发光单元的均一性变差，使得发光单元的显示效果差。
基于此，本申请希望提供一种能够解决上述技术问题的方案，其详细内容将在后续实施例中得以阐述。
本发明实施例：
为了解决上述问题，本发明提供一种发光单元的驱动电路，如图4所示，其包括但不限于：补偿模块1，所述补偿模块1用于根据第一数据线端5和第一栅线端6的信号输出控制信号；三角波生成模块2，所述三角波生成模块2与所述补偿模块1连接，用于根据所述控制信号输出三角波信号；反相器模块3，所述反相器模块3与所述三角波生成模块2连接，用于将所述三角波信号转化为方波信号并输出；发光控制模块4，所述发光控制模块4与所述反相器模块3连接，用于根据所述方波信号对发光单元7进行控制。
本实施例提供的发光单元的驱动电路，根据第一数据线端5和第一栅线端6的信号输出控制信号，并通过三角波生成模块2将控制信号转换为三角波信号后输出，然后在通过反相器模块3将三角波信号转化为方波信号并输出，最后在根据方波信号对发光单元7进行控制，避免了通过第一数据线端5的电压值直接对发光单元7进行驱动，导致发光单元7处于低效率区，且发光单元7的均一性变差的问题，提升了发光单元7的显示效果。
应当理解的是，本实施例中的发光单元7可以是Micro LED或有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)在内的电流驱动的发光器件。
在本实施例的一些示例中，所述补偿模块1包括：第一晶体管，所述第一晶体管的栅极连接所述第一栅线端6，所述第一晶体管的第一级连接所述第一数据线端5，所述第一晶体管的第二级连接第一节点；第一电容，所述第一电容的第一级连接所述第一节点，所述第一电容的第二级接地，所述第一电容用于存储所述第一数据线端5发送的信号作为所述控制信号，并将所述控制信号通过所述第一节点传输给所述三角波生成模块2。在一些示例中，如图5所示，其中，第一晶体管为P型晶体管M1，M1的第一级为源级，第二级为漏级，M1的源级连接所述第一数据线端5，M1的栅极连接第一节点N1，第一电容为存储电容C1，P型晶体管M1接收到第一栅线端6发出的Gate信号时导通，其中Gate信号为隔行打开，周期为1H，其中Gate时序如图5-1所示，在P型晶体管M1导通时第一数据线端5经过P型晶体管M1给C1充电，C1则存储第一数据线端5发送的data电压值，Data电压值存储在C1中会保持一帧的时间，在下一帧数据到来之后会被更新，其中，C1存储的电压值就是当前的控制信号，将该控制信号发送到第一节点N1，通过第一节点N1传输到三角波生成模块2执行后续操作。
在本实施例的一些示例中，所述三角波生成模块2包括：第二晶体管，所述第二晶体管的栅极连接所述第一节点，所述第二晶体管的第一级与所述第二电容的第一级连接，所述第二晶体管的第二级与所述第一电阻的第一级连接；所述第一电阻的第二级与第二节点连接，所述第二电容的第二级与所述第二节点连接；在一些示例中，如图6所示，其中第二晶体管为P型晶体管M2，M2的第一级为漏级、第二级为源级，M2的源级与R的第一级连接，M2的漏级与第二电容的第一级连接；其中，第一电阻R与第二电容C2形成的RC电路是一个基本的积分电路；应当理解的是，积分电路中存在一个输入电压，输入电压通过R加在集成运放的反相输入端，并在输出端和反相输入端之间通过电容C引回一个深度负反馈，即可组成基本积分电路，M2的源极与漏极的阻值由M2的栅极的电压大小控制，补偿模块1发出的控制信号在改变M2源级与漏级的导通程度时，能够改变RC电路里的R的阻值，也即第一电容C1通过第一节点N1发出的电压值可以改变RC电路里的R的阻值，以此来改变三角波的占空比和三角波的频率，进而生成了三角波信号，其中三角波信号的波形例如图6-1所示，并将三角波信号通过第二节点N2发送到反相器模块3。
在本实施例的一些示例中，所述反相器模块3包括：第三晶体管，所述第三晶体管的栅极连接所述第二节点，所述第三晶体管的第一级连接第一电压端，所述第三晶体管的第二级连接第三节点；第四晶体管，所述第四晶体管的栅极连接所述第二节点，所述第四晶体管的第一级连接所述第三节点，所述第四晶体管的第二级连接第二电压端。在一些示例中，如图7所示，其中第三晶体管为P型晶体管M3，第四晶体管为N型晶体管M4，M3、M4的栅极连接第二节点N2，M3的第一级为源级，第二级为漏级，M3的源级接第一电压端VGH，漏级接第三节点N3，M4的第一级为漏级，第二级为源级，M4的源级接第二电压端VGL，漏级接第三节点N3，通过以上连接构成一个反相器；当第二节点N2输出的三角波信号为低电平时，反相器模块3输出VGH到第三节点N3；当第二节点N2输出的三角波信号为高电平时，反相器模块3输出VGL到第三节点N3，最终实现反相器模块3输出一个高电平为VGH，低电平为VGL的方波信号，例如图7-1所示，图7-1所示为将三角波信号转换为方波信号的时序图。
在本实施例的一些示例中，所述第三晶体管和所述第四晶体管中的一者为N型晶体管，另一者为P型晶体管，进而构成了反相器模块3，应当理解的是，本实施例并不用于限定第三晶体管和第四晶体管的类型。
在本实施例的一些示例中，所述发光控制模块4包括：第五晶体管，所述第五晶体管的栅极连接所述第三节点，所述第五晶体管的第一级连接驱动电压端，所述第五晶体管的第二级连接发光单元7；在一些示例中，如图8所示，第五晶体管为P型晶体管M5，M5的栅极接第三节点N3，M5的第一级为源级，第二级为漏级，源级连接驱动电压端ELVDD，漏级连接发光单元77，发光单元7的另一端接负电压端ELVSS，M5的栅极通过第三节点N3接收反相器模块3输出的方波信号，进而根据方波信号导通源级与漏级控制发光单元7的亮度；M5栅极接的一个高电平为VGH、低电平为VGL的方波信号；在方波信号为低电平时，M5源极与漏极完全导通，此时驱动发光单元7的电流会大于40uA，发光单元7处于高效率区域，在方波信号为高电平时，M5关闭，发光单元7不发光，即高电平为不发光，低电平处于高效率区。
本实施例提供的发光单元的驱动电路，通过第一电容存储data电压值并输出，改变第二晶体管漏极与源极的阻值，实现RC电路的阻值改变，从而改变三角波信号的占空比，进而实现方波占空比的改变，占空改变意味着发光单元7的一帧时间内发光时间长短，其中，占空比越大，发光时间越长，亮度越亮，占空比为100％时，亮度为最高状态，占空比为0，亮度为黑画面，进而提升了显示效果。
为了更好的理解本发明，本实施例提供一种更为具体的示例对发光单元的驱动电路进行说明，参见图9所示，其包括但不限于：补偿模块1、三角波生成模块2、反相器模块3、发光控制模块4；
其中，补偿模块1由P型晶体管M1、存储电容C1组成，M1的源级连接所述第一数据线端5，M2的栅极连接第一节点N1,三角波生成模块2由P型晶体管M2、第一电阻R、第二电容C2组成，第一电阻R与第二电容C2形成RC电路，M2的漏级与第二电容C2的第一级连接，源级与第一电阻的第一级连接，第二电容C2的第二级与第一电阻R的第二级分别与第二节点N2连接；反相器模块3由P型晶体管M3与N型晶体管M4组成，M3的源级接第一电压端VGH，漏级接第三节点N3，M4的源级接第二电压端VGL，漏级接第三节点N3；发光控制模块4由第五晶体管M5组成，M5的源级连接驱动电压端ELVDD，漏级连接发光单元7，发光单元7的另一端接负电压端ELVSS。
其中，M1接收到第一栅线端6发出的Gate信号时导通，其中Gate信号为隔行打开，周期为1H，其中Gate时序如图5-1所示，在第一晶体管导通时第一数据线端5经过M1给C1充电，C1则存储第一数据线端5发送的Data电压值，Data电压值存储在C1中会保持一帧的时间，在下一帧数据到来之后会被更新，其中，C1存储的电压值就是当前的控制信号，将该控制信号发送到N1，通过N1传输到三角波生成模块2执行后续操作；C1通过N1发出的电压可以改变RC电路里的R的阻值，以此来改变三角波的占空比和三角波的频率，进而生成了三角波信号到N3，其中三角波信号的波形例如图6-1所示，并将三角波信号通过N2发送到反相器模块3；当N2输出的三角波信号为低电平时，反相器模块3输出VGH；当第二节点N2输出的三角波信号为高电平时，反相器模块3输出VGL，最终实现反相器模块3输出一个高电平为VGH，低电平为VGL的方波信号，例如图7-1所示，图7-1所示为将三角波信号转换为方波信号的时序图；M5的栅极通过第三节点接收反相器模块3输出的方波信号，进而根据方波信号的占空比导通源级与漏级控制发光单元7的亮度；M5栅极接的一个高电平为VGH、低电平为VGL的方波信号；在方波信号为低电平时，M5源极与漏极完全导通，此时驱动发光单元7的电流会大于40uA，发光单元7处于高效率区域，在方波信号为高电平时，M5关闭，发光单元7不发光，即高电平为不发光，低电平处于高效率区。
本发明另一可选实施例：
本发明还提供一种发光单元的驱动方法，其中该发光单元的驱动方法应用于上述发光单元的驱动电路，如图10所示，发光单元的驱动方法包括但不限于：
S101、补偿模块根据第一数据线端和第一栅线端的信号输出控制信号；
S102、三角波生成模块根据所述控制信号输出三角波信号；
S103、反相器模块将所述三角波信号转化为方波信号；
S104、发光控制模块根据所述方波信号对发光单元进行控制。
本实施例提供的发光单元的驱动方法中的各个步骤可以组合以实现上述实施例中发光单元的驱动电路达到的效果，在此不再赘述。
本发明又一可选实施例：
本发明还提供一种显示单元，所述显示单元包括如上任一实施例所述的发光单元的驱动电路和发光单元，所述发光单元的驱动电路和所述发光单元连接。
在本实施例的一些示例中，所述发光单元包括：红光发光单元，绿光发光单元和蓝光发光单元；或，所述发光单元包括：红光发光单元，绿光发光单元，蓝光发光单元和黄光发光单元。
本发明还提供一种显示面板，所述显示面板包括如上所述的显示单元和背板，所述显示单元设置在所述背板上。
本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、计算机程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性或非易失性、可移除或不可移除的介质。计算机可读存储介质包括但不限于RAM(Random Access Memory，随机存取存储器),ROM(Read-Only Memory，只读存储器),EEPROM(Electrically Erasable Programmable read only memory，带电可擦可编程只读存储器)、闪存或其他存储器技术、CD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory，光盘只读存储器)，数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。
本实施例中的计算机可读存储介质可用于存储一个或者多个计算机程序，其存储的一个或者多个计算机程序可被处理器执行，以实现上述实施例中的发光单元的驱动方法中的至少一个步骤。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种发光单元的驱动电路，其特征在于，包括：
补偿模块，所述补偿模块用于根据第一数据线端和第一栅线端的信号输出控制信号；
三角波生成模块，所述三角波生成模块与所述补偿模块连接，用于根据所述控制信号输出三角波信号；
反相器模块，所述反相器模块与所述三角波生成模块连接，用于将所述三角波信号转化为方波信号并输出；
发光控制模块，所述发光控制模块与所述反相器模块连接，用于根据所述方波信号对发光单元进行控制。
2.如权利要求1所述的发光单元的驱动电路，其特征在于，所述补偿模块包括：
第一晶体管，所述第一晶体管的栅极连接所述第一栅线端，所述第一晶体管的第一级连接所述第一数据线端，所述第一晶体管的第二级连接第一节点；
第一电容，所述第一电容的第一级连接所述第一节点，所述第一电容的第二级接地，所述第一电容用于存储所述第一数据线端发送的信号作为所述控制信号，并将所述控制信号通过所述第一节点传输给所述三角波生成模块。
3.如权利要求2所述的发光单元的驱动电路，其特征在于，所述三角波生成模块包括：
第二晶体管，所述第二晶体管的栅极连接所述第一节点，所述第二晶体管的第一级与第二电容的第一级连接，所述第二晶体管的第二级与第一电阻的第一级连接；
所述第一电阻的第二级与第二节点连接，所述第二电容的第二级与所述第二节点连接。
4.如权利要求3所述的发光单元的驱动电路，其特征在于，所述反相器模块包括：
第三晶体管，所述第三晶体管的栅极连接所述第二节点，所述第三晶体管的第一级连接第一电压端，所述第三晶体管的第二级连接第三节点；
第四晶体管，所述第四晶体管的栅极连接所述第二节点，所述第四晶体管的第一级连接所述第三节点，所述第四晶体管的第二级连接第二电压端。
5.如权利要求4所述的发光单元的驱动电路，其特征在于，所述第三晶体管和所述第四晶体管中的一者为N型晶体管，另一者为P型晶体管。
6.如权利要求4或5所述的发光单元的驱动电路，其特征在于，所述发光控制模块包括：
第五晶体管，所述第五晶体管的栅极连接所述第三节点，所述第五晶体管的第一级连接驱动电压端，所述第五晶体管的第二级连接所述发光单元。
7.一种发光单元的驱动方法，其特征在于，应用于权利要求1-6任一项所述的发光单元的驱动电路，所述发光单元的驱动方法包括：
补偿模块根据第一数据线端和第一栅线端的信号输出控制信号；
三角波生成模块根据所述控制信号输出三角波信号；
反相器模块将所述三角波信号转化为方波信号；
发光控制模块根据所述方波信号对发光单元进行控制。
8.一种显示单元，其特征在于，所述显示单元包括如权利要求1-6任一项所述的发光单元的驱动电路和发光单元，所述发光单元的驱动电路和所述发光单元连接。
9.如权利要求8所述的显示单元，其特征在于，所述发光单元包括：红光发光单元，绿光发光单元和蓝光发光单元；
或，
所述发光单元包括：红光发光单元，绿光发光单元，蓝光发光单元和黄光发光单元。
10.一种显示面板，所述显示面板包括如权利要求8或9所述的显示单元和背板，所述显示单元设置在所述背板上。
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