CN115631720B - 一种led显示屏驱动芯片及led显示屏 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种LED显示屏驱动芯片及LED显示屏，属于LED显示领域。该LED显示屏驱动芯片配置为：灰度数据的灰度值Q<=Q₀时，集中在一个显示分组中显示；Q₀<Q<Z*P时，从Z个显示分组中选择M个显示分组，M个显示分组中的第i个显示分组的灰度值为P+X_i，X_i为第一额外灰度值，i∈{1，…，M}，X_i∈{0，N}，M个显示分组的第一额外灰度值之和为N；Q>=Z*P时，Z个显示分组中的第j个显示分组的灰度值为R+Y_j，Y_j为第二额外灰度值，j∈{1，…，Z}，Z个显示分组的第二额外灰度值之和为W。本申请能解决非理想因素对显示时间、平滑度的影响问题，提升显示效果。

Description

一种LED显示屏驱动芯片及LED显示屏

技术领域

本申请涉及LED显示领域，具体涉及一种LED显示屏驱动芯片及LED显示屏。

背景技术

图1为现有的LED显示面板常用结构。LED显示屏行驱动用于控制行线电压，通常以控制开关功率管的通断来实现；LED显示屏列驱动常采用恒流源驱动，其包括多个输出通道，每个输出通道与一个列线电连接(第1列/第2列…)，以控制列线电位。当某个LED灯珠需要点亮时，控制该LED灯珠所在行的行线电位和所在列的列线电位达到预定电位即可。

对于一帧图像，LED灯珠的灰度数据的灰度值大小对应了该灯珠的点亮时间。通常，为了提高刷新率，需要将一帧图像划分为多个子帧（或显示分组），将灰度数据分配到各个子帧中，驱动芯片根据各个子帧被分配的灰度值大小来驱动LED灯珠点亮。请参见图2，PWM为高电平代表灯珠点亮，各个显示分组中的高电平的总的宽度即显示一帧图像时灯珠的点亮时间。

现有的LED显示屏驱动芯片根据现有的灰度数据分配方式驱动显示时（图2），其驱动性能仍然不够完善，显示效果不佳。具体表现在灯珠在一帧图像显示时会多次点亮，即电流通断多次，由于非理想因素存在将影响实际显示时间，若某一子帧的灰度值偏小，在该子帧中灯珠仍将点亮，电流仍将通断一次，这将会造成显示不平滑，影响显示效果。参见图2中，当灰度为5时，灯珠在一帧中点亮两次，电流通断两次，存在两个上升下降沿。由于非理想因素的存在，实际显示中，并不会如图2所示为方波，这将影响实际显示时间，影响显示平滑度和显示效果。

上述问题成为亟需解决的问题。

发明内容

本申请的目的在于克服现有技术的不足，提供一种LED显示屏驱动芯片及LED显示屏，可以显著提升LED显示效果。

本申请的目的是通过以下技术方案来实现的：

本申请第一方面提供一种LED显示屏驱动芯片，所述驱动芯片被配置为：

当灰度数据的灰度值Q<=Q₀时，集中在一个显示分组中显示所述灰度数据；

当灰度数据的灰度值Q满足Q₀<Q<Z*P时，从Z个显示分组中选择M个显示分组，所述 M个显示分组中的第i个显示分组的灰度值为P+X_i，i∈{1，…，M}，

，X_i∈{0，N}；

当灰度数据的灰度值Q>=Z*P时，所述Z个显示分组中的第j个显示分组的灰度值为 R+Y_j，j∈{1，…，Z}，

；

其中，Q₀表示第一显示阈值，P表示第二显示阈值，X_i表示第一额外灰度值，Y_j表示第二额外灰度值，M、N分别为Q/P的商和余数，R、W分别为Q/Z的商和余数，Q₀>=P，Z表示一帧图像的显示分组数量。

可选地，Q₀=P。

可选地，当灰度数据的灰度值Q>=Z*P时，Y_j∈{0，1，…，W}，j∈{1，…，Z}。

可选地，当灰度数据的灰度值Q>=Z*P时，从Z个显示分组中选择W个显示分组，所述W个显示分组中的每个显示分组的灰度值为R+1。

可选地，从所述Z个显示分组中选择W个显示分组，包括：以间隔的方式选择所述W个显示分组，其中，以间隔的方式，表示选择与已选择的显示分组不相邻的显示分组，直至只剩下与已选择的显示分组相邻的显示分组。

可选地，当灰度数据的灰度值Q满足P<Q<Z*P时，以间隔的方式从Z个显示分组中选择M个显示分组，其中，以间隔的方式，表示选择与已选择的显示分组不相邻的显示分组，直至只剩下与已选择的显示分组相邻的显示分组。

可选地，P不等于Z，且P不等于Z/2。

可选地，所述P等于2的n次幂，其中，n>=1。

可选地，为每个显示分组配置的灰度值小于或等于每个显示分组的最大显示灰度值。

可选地，为每个显示分组配置的灰度值大于每个显示分组的最大显示灰度值时，将所述显示分组的灰度值配置为最大显示灰度值。

本申请第二方面提供一种LED显示屏，其包括显示面板和如第一方面所述的一种LED显示屏驱动芯片。

本申请的有益效果是：

和现有技术相比，本申请提供了一种LED显示屏驱动芯片和LED显示屏，该驱动芯片被配置为，驱动显示时，除了总灰度极低的情况，灰度值不为0的显示分组的灰度值一般不会小于某一预设的显示灰度阈值，既可减少电流通断次数，又可使得显示平滑且可降低实际显示时间与期望显示时间的差异，从而显著提升显示效果。

附图说明

图1是现有技术提供的LED显示屏单元板常用结构；

图2是现有技术提供的PWM波形示意图；

图3是本申请一实施例提供的灰度分配示意图一；

图4是本申请另一实施例提供的灰度分配示意图二；

图5是本申请另一实施例提供的灰度分配示意图三；

图6是本申请另一实施例提供的灰度分配示意图四；

图7是本申请另一实施例提供的灰度分配示意图五。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步详细描述本申请的技术方案，但本申请的保护范围不局限于以下所述。

为了便于后续描述，现对本申请相关符号进行简要说明。本申请中，显示数据位数为L-bit，

Z表示一帧图像的显示分组数量（即子帧数量），Q₀表示第一显示阈值，P表示第二显示阈值，每个显示分组最大显示灰阶为G；灰度数据的灰度值Q指代灯珠在一帧图像中的总的灰度值，各个显示分组的灰度值指代将灰度值Q分配到各个显示分组中的份额，所有Z个显示分组的灰度值之和等于总的灰度值Q。灰度值不为0，表示灯珠点亮，灰度值大小代表灯珠点亮时间长短。可以理解，LED驱动芯片可根据每个显示分组的灰度值，来驱动LED显示屏进行显示，即根据每个子帧的灰度值，驱动LED显示屏依次地显示一帧图像的各个子帧的图像。另外，本申请图3-图7中，纵轴代表灰度数据的总的灰度值大小，每个显示分组中深色部分（宽度或深色框个数）代表该显示分组的灰度值大小，多个显示分组中深色部分的宽度或深色框个数的总和代表灰度数据的灰度值总和（大小等于纵轴标识的灰度值大小）。即深色部分表示灯珠点亮，深色部分的宽度（即灰度值大小）代表灯珠点亮时间长短。

本申请一实施例提供一种LED显示屏驱动芯片，该驱动芯片被配置为：

当灰度数据的灰度值Q<=Q₀时，集中在一个显示分组中显示所述灰度数据；

当灰度数据的灰度值Q满足Q₀<Q<Z*P时，从Z个显示分组中选择M个显示分组，所述 M个显示分组中的第i个显示分组的灰度值为P+X_i，i∈{1，…，M}，

，X_i∈{0，N}；

当灰度数据的灰度值Q>=Z*P时，所述Z个显示分组中的第j个显示分组的灰度值为 R+Y_j，j∈{1，…，Z}，

；

其中，Q₀表示第一显示阈值，P表示第二显示阈值，Z表示一帧图像的显示分组数量，X_i表示第一额外灰度值，Y_j表示第二额外灰度值，M、N分别为Q/P的商和余数，R、W分别为Q/Z的商和余数，Q₀>=P。其中，X_i和Y_j可统一命名为额外灰度值。

本申请一些实施方式中设置了阈值Q₀，在显示数据灰度值小于或等于Q₀时，直接在其中一个显示分组中显示，即将某一个显示分组的灰度值直接配置为Q₀。此种方式可以避免在极低灰时显示效果不佳的问题。当显示数据的灰度值较大时，例如大于Q₀但小于显示分组组数Z与第二显示阈值P的乘积时，此时相对均匀地分配总灰度值。由于此时无法配置Z个显示分组中的每个显示分组的灰度值至少为P，需要计算有多少个显示分组（例如上述M个显示分组）的灰度值可以配置为P，从所有的Z个显示分组中选择M个显示分组（由于Q₀>=P，M必然大于或等于1），将其中1个显示分组的灰度值配置为P+N，将这M个显示分组中的其余M-1个显示分组的灰度值配置为P（即X₁+X₂+……+X_M=N，X_i取0或者N，其中，i为1至M之间的整数），Z个显示分组中除这M个显示分组以外的显示分组灰度值为0。

一些实施方式中，第一显示阈值Q₀大于第二显示阈值P。例如，为了尽量避免极低灰时对灰度进行打散引起的实际的显示时间受影响的问题，可选择Q₀>P。

图3以第一显示阈值Q₀=8，第二显示阈值P=4，显示分组组数Z=6为例。

当显示数据的灰度值Q小于或等于8时，第1个显示分组的灰度值等于Q（并不一定是第1个显示分组，而可以是这6个显示分组中的其中一个显示分组），其它5个显示分组的灰度值为0；

当显示数据的灰度值Q大于8时，需要判断Q与Z*P（这里等于24）的关系。当Q位于9至23的范围时，需要计算Q/P的商M和余数N。例如，当Q=10时，M=2，N=2，从6个显示分组中选择两个显示分组，其中一个显示分组（Group1）的灰度值为P+N（这里等于6），一个显示分组（Group4）的灰度值为P（这里等于4）；当Q=23时，M=5，N=3，从6个显示分组中选择五个显示分组，其中1个显示分组（Group1）的灰度值为P+N（这里等于7），四个显示分组（Group2、Group3、Group5、Group6）的灰度值为P（这里等于4）。

本申请一些实施方式中，第一显示阈值Q₀等于第二显示阈值P。即，Q₀=P。也就是说，实际上，该LED显示屏驱动芯片中仅仅有一个阈值（这里用前述第二显示阈值P表示）。此时，判断Q的大小具体为判断其是否满足以下不等式，即Q<=P、P<Q<Z*P、Q>=Z*P。此种方案使得驱动芯片更易于实现，例如，节省存储空间，节省芯片面积等。

图4-图7以P=4，显示分组组数Z=6为例。

当显示数据的灰度值Q小于或等于P时，灰度数据全部分配到某一个Group中。例如，当Q小于等于4时，第1组（Group1）的灰度值等于Q，其它5个显示分组的灰度值均为0。

当显示数据的灰度值Q大于P时，则需要判断Q与Z*P（即显示分组组数与第二显示阈值的乘积）的大小。

当Q小于Z*P时（即P<Q<Z*P），表明显示数据总的灰度值Q不是太大，无法使得每个显示分组的灰度值都至少为P，此时，需要从所有的显示分组（Z个）中选择部分显示分组，选择的显示分组的灰度值都至少配置为P，其他未被选择的显示分组的灰度值为0。

可选地，计算Q/P（Q除以P）的商M和余数N，从Z个显示分组中选择M个显示分组（由于P<Q<Z*P，则M必然大于或等于1，且M小于Z），这M个显示分组中的M-1个显示分组的灰度值均配置为P，这M个显示分组中的余下的一个显示分组的灰度值配置为P+N。此种方式与现有技术的区别在于余数N并未单独分配，由此避免了显示不平滑问题且减少了非理想因素对实际显示时间的影响。

请参见图4-图6，在灰度数据的灰度值为5至7时，商均为1，余数分别为1、2、3，且余数1、2、3均分配到了Group1中，即选择1组将其灰度值配置为P+N；在灰度数据的灰度值为9至11时，商均为2，余数1、2、3分配到了Group1（图4、图5）或Group4（图6）中；在灰度数据的灰度值为13至15时，商均为3，余数1、2、3分配到了Group1（图4、图5）或Group3（图6）中。也就是说，当灰度数据的灰度值满足P<Q<Z*P时，会从Z个显示分组中选择M个显示分组，在这M个显示分组中任选其中一个显示分组将其灰度值配置为P+N，这M个显示分组中的其它显示分组的灰度值配置为P。而这Z个显示分组中除这M个显示分组的显示分组的灰度值被配置为0。

也就是说，余数部分集中分配到了M个显示分组中的一个显示分组中，其可以是这M个显示分组中的任意一个。此时，该显示分组的灰度值为P+N。

当显示数据的灰度值Q>=Z*P时，此时，灰度数据的灰度值足够大，每个显示分组的灰度值都可以至少配置为P。此时需要计算Q/Z的商R和余数W。可以理解，R此时必然大于或等于P。所有Z个显示分组的灰度值必然都可以配置为至少等于R。此时，假设第i个显示分组的灰度值为R+Y_j，j∈{1，…，Z}，则（Y₁+Y₂+……+Y_Z）必然等于W。当Q/Z=R时，W=0。此时，只需要将Z个显示分组中的每个显示分组灰度值配置为R即可。

可以理解地，此时，Z个显示分组中的第j个显示分组的Y_j满足以下条件：Y_j∈[0,W]，j∈{1，…，Z}。即Y_j取值在0至W之间。

需要说明，本申请的灰度数据的灰度值Q、第一显示阈值Q₀、第二显示阈值P可选择为整数。上述Y_j可选择为整数和/或小数。

可选的实施方式中，当灰度数据的灰度值Q>=Z*P时，Y_j∈{0，1，…，W}，j∈{1，…，Z}。即，Y_j取值为0至W之间的整数。

可选的实施方式中，Y_j取值为0或1。此时，从上述的Z个显示分组中选择W个显示分组，所述W个显示分组中的每个显示分组的灰度值为R+1，所述Z个显示分组中的其它显示分组的灰度值均为R。此种情况下，灰度数据的灰度值Q、第一显示阈值Q₀（若存在）或第二显示阈值P为整数。

请参见图4-图6，当灰度数据的灰度值大于或等于6*4时，余数部分W将分散到W个分组中。例如，灰度数据的灰度值为25时，W=1，此时Group1中分配了4+1（灰度值等于5），Group2、Group3、Group4、Group5、Group6的灰度值均为4。灰度数据的灰度值为26时，W=2，此时Group1、Group4中分配了4+1（灰度值等于5），Group2、Group3、Group5、Group6的灰度值均为4。灰度数据的灰度值为27时，W=3，此时Group1、Group3、Group5中分配了4+1（灰度值等于5），Group2、Group4、Group6的灰度值均为4。

一些实施方式中，可以采用下述方式来从Z个显示分组中选择前述W个显示分组或选择前述M个显示分组。

即，以间隔的方式选择所述W个显示分组，其中，以间隔的方式，表示选择与已选择的显示分组不相邻的显示分组，直至只剩下与已选择的显示分组相邻的显示分组。当只剩下与已选择的显示分组相邻的显示分组且所需的显示分组还未选够时，才在剩下的这些显示分组中进行选择。

例如，图4-图6，若需要选择1组，则在6个显示分组中任选一组，若需要选择两组，则选择不相邻的两组（如第1组和第4组，或，第2组和第5组等），若需要选择3组，可选择第1、3、5组，或，第2、4、6组，或第1、3、6组等不直接相邻的组。

优选地，在选择完所有不相邻的显示分组时，若还未选择够显示分组，则将余下的显示分组依次排序，重新执行上述间隔选择的操作。例如，当选择了第1、3、5组后，剩余2、4、6组，若灰度数据还未分配完，假设此时只需要再选择1个显示分组，则可以选择第2组，假设此时需要两个显示分组，则选择第2组和第6组，而非第2和4组。如图7，当灰度数据的灰度值位于16至19的范围时，选择第1、2、3、5组，当灰度数据的灰度值位于20至23的范围时，选择第1、2、3、5、6组。

当然，本申请从Z个显示分组中选择M个显示分组也可以采用上述选择方式。即，以间隔的方式从Z个显示分组中选择M个显示分组，其中，以间隔的方式，表示选择与已选择的显示分组不相邻的显示分组，直至只剩下与已选择的显示分组相邻的显示分组。且还可以优选地，在选择完所有不相邻的显示分组时，若还未选择够显示分组，则将余下的显示分组依次排序，重新执行上述间隔选择的操作。

一些实施方式中，本申请的P不等于Z，且P不等于Z/2。

一些实施方式中，本申请的阈值P为2的n次幂，其中，n>=1。即，设置第二显示阈值为4、8、16等。优选地，n>=2。其中，本申请中n可选为整数。

一些实施方式中，为每个显示分组配置的灰度值小于或等于每个显示分组的最大显示灰度值G。这样可以避免灰度值溢出。即每个显示分组的最大显示灰度值设置的一般较大，不会出现为每个显示分组分配的灰度值大小超过G的问题。

一些实施方式中，允许为每个显示分组配置的灰度值大于每个显示分组的最大显示灰度值G。此时，灰度值会溢出。因此，为每个显示分组配置的灰度值大于每个显示分组的最大显示灰度值时，将所述显示分组的灰度值配置为最大显示灰度值。

即，假设每个显示分组的最大显示灰度值为8，但是为某一个显示分组分配的灰度值为10，此时，直接将该显示分组的实际灰度值设置为8。

需要说明，本申请的LED显示屏驱动芯片可以是列驱动芯片。

第二方面，本申请提供一种LED显示屏，其包括显示面板和前述的LED显示屏驱动芯片。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种LED显示屏驱动芯片，其特征在于，所述驱动芯片被配置为：

当灰度数据的灰度值Q<＝Q₀时，集中在一个显示分组中显示所述灰度数据；

当灰度数据的灰度值Q满足Q₀<Q<Z*P时，从Z个显示分组中选择M个显示分组，所述M个显示分组中的第i个显示分组的灰度值为P+X_i，i∈{1，…，M}，

X_i∈{0，N}；

当灰度数据的灰度值Q>＝Z*P时，所述Z个显示分组中的第j个显示分组的灰度值为R+Y_j，j∈{1，…，Z}，

其中，Q₀表示第一显示阈值，P表示第二显示阈值，X_i表示第一额外灰度值，Yj表示第二额外灰度值，Z表示一帧图像的显示分组数量，M、N分别为Q/P的商和余数，R、W分别为Q/Z的商和余数，Q₀>＝P。

2.根据权利要求1所述的一种LED显示屏驱动芯片，其特征在于，Q₀＝P。

3.根据权利要求2所述的一种LED显示屏驱动芯片，其特征在于，当灰度数据的灰度值Q>＝Z*P时，Yj∈{0，1，…，W}，其中，j∈{1，…，Z}。

4.根据权利要求2所述的一种LED显示屏驱动芯片，其特征在于，当灰度数据的灰度值Q>＝Z*P时，Yj∈{0，1}，j∈{1，…，Z}，从Z个显示分组中选择W个显示分组，所述W个显示分组中的每个显示分组的灰度值为R+1，所述Z个显示分组中的其它Z-W个显示分组的灰度值均为R。

5.根据权利要求4所述的一种LED显示屏驱动芯片，其特征在于，从Z个显示分组中选择W个显示分组，包括：以间隔的方式选择所述W个显示分组，其中，以间隔的方式，表示选择与已选择的显示分组不相邻的显示分组，直至只剩下与已选择的显示分组相邻的显示分组。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种LED显示屏驱动芯片，其特征在于，P等于2的n次幂，其中，n>＝1。

7.根据权利要求1-5任一项所述的一种LED显示屏驱动芯片，其特征在于，P不等于Z，且P不等于Z/2。

8.根据权利要求6所述的一种LED显示屏驱动芯片，其特征在于，为每个显示分组配置的灰度值小于或等于每个显示分组的最大显示灰度值。

9.根据权利要求1-5任一项所述的一种LED显示屏驱动芯片，其特征在于，为每个显示分组配置的灰度值大于每个显示分组的最大显示灰度值时，将所述显示分组的灰度值配置为最大显示灰度值。

10.一种LED显示屏，其特征在于，包括显示面板和如权利要求1-9任一项所述的一种LED显示屏驱动芯片。

Images