CN117789642A - Led列驱动电路、驱动方法、芯片及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种LED列驱动电路、驱动方法、芯片及显示装置。LED列驱动电路包括：多个列处理模块，多个处理模块逐个地连接到多个列线；通道系数处理模块，与多个列处理模块连接，获取多个列线连接的LED灯珠数量，并据此生成与多个列线对应的多个通道补偿值；其中，列处理模块包括：通道补偿模块，用于根据对应列的通道补偿值补偿灰阶数据；电流输出电路，用于根据补偿后的灰阶数据生成恒流源驱动信号，并提供给对应列的列线。本发明实施例的LED列驱动电路根据各个列的LED灯珠数量的比较确定各个列的通道补偿值，并基于各个列的通道补偿值对灰阶数据进行补偿，从而改善LED异形显示屏的显示效果。

Description

LED列驱动电路、驱动方法、芯片及显示装置

技术领域

本申请属于LED显示技术领域，尤其涉及一种LED驱动电路、驱动方法、芯片及显示装置。

背景技术

LED(Light-Emitting Diode,发光二极管)显示屏具有耗电少、寿命长、成本低、亮度高、色彩强、规格多样等优点，可广泛应用于体育场馆、公共广场、商业场所、居民社区、户外广告等诸多场景。LED异形显示屏是在LED显示屏的基础上改造成的特殊形状的LED显示屏,目的是为了更好的适应各种应用场景和建筑。

针对不同应用场景与创意造型，现有多种LED异形显示屏，如球形屏，梯形屏，三角屏等。图1是具有三角形显示屏的LED显示装置的示意图。从图上可以看出，四个列的LED灯珠数量均不同，这就意味着列驱动电路120每列需要驱动的灯珠数量不同，如此，如果不考虑这种差异，仅仅按照常规处理方式，则极大可能将会导致LED异形显示屏的亮度显示不均匀。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种LED列驱动电路、驱动方法、芯片及显示装置，以解决LED异形显示屏可能存在的亮度显示的不均匀的问题。

根据本发明的第一方面，提供一种LED列驱动电路，用于驱动LED显示面板显示图像，所述LED显示面板与多个行线和多个列线连接，所述多个列线连接到所述LED列驱动电路，所述多个行线连接到LED行驱动电路，所述多个列线各自连接的LED灯珠数量至少不完全相同，所述LED列驱动电路包括：

多个列处理模块，所述多个处理模块逐个地连接到所述多个列线；

通道系数处理模块，与所述多个列处理模块连接，获取所述多个列线连接的LED灯珠数量，并据此生成与所述多个列线对应的多个通道补偿值；

其中，所述列处理模块包括：

通道补偿模块，用于根据对应列的通道补偿值补偿灰阶数据；

电流输出电路，用于根据补偿后的灰阶数据生成恒流源驱动信号，并提供给对应列的列线。

在一些实施例中，所述列处理模块还包括：通道检测模块，用于检测对应列的LED灯珠数量。

在一些实施例中，所述通道系数处理模块从外部设备接收所述多个列线连接的LED灯珠数量，所述外部设备从用户输入获得所述多个列线连接的LED灯珠数量。

在一些实施例中，所述通道补偿模块先比较各个列的LED灯珠的数量，得到最小数量，然后将最小数量所对应的列的通道补偿系数设置为初值，并将该列的通道补偿系数和基准相乘得到通道补偿值，然后用其余的每个列的数量与最小数量的比值乘以基准得到该列的通道补偿值。

在一些实施例中，所述通道补偿模块先计算每个列的LED灯珠的数量与各个列的LED灯珠的数量之和的比值，然后将比值对应到事先确定的[0,1]区间的一个子区间，每个子区间对应于一个通道补偿系数，并用基准和通道补偿系数相乘得到通道补偿值。

根据本发明的第二方面，提供一种LED列驱动电路，用于驱动LED显示面板显示图像，所述LED显示面板与多个行线和多个列线连接，所述多个列线连接到所述LED列驱动电路，所述多个行线连接到LED行驱动电路，所述多个列线各自连接的LED灯珠数量至少不完全相同，所述LED列驱动电路包括：

多个通道检测模块，逐个地连接到所述多个列线，并用于检测并获得各个列中的LED灯珠数量；

通道电流增益处理模块，与所述多个列处理模块连接，获取所述多个列线连接的LED灯珠数量，并据此生成与所述多个列线对应的通道电流增益；

多个电流输出电路，逐个地连接到所述多个列线，并用于根据与所述多个列线对应的通道电流增益和接收到的灰阶数据生成多个恒流源驱动信号，并提供个所述多个列线。

在一些实施例中，所述通道补偿模块先比较各个列的LED灯珠的数量，得到最小数量，然后将最小数量所对应的列的通道电流增益作为基准，然后用其余的每个列的数量与最小数量的比值乘以基准得到该列的通道电流增益。

在一些实施例中，所述通道补偿模块先计算每个列的LED灯珠的数量与各个列的LED灯珠的数量之和的比值，然后将比值映射到事先确定的[0,1]区间的一个子区间，每个子区间对应于一个通道电流增益。

根据本发明的第三方面，提供一种芯片，其中，包括上述任一项所述的LED列驱动电路。

根据本发明的第四方面，提供一种显示装置，其中，包括：

LED显示面板；

上述任一项所述的LED列驱动电路以及行驱动电路，用于提供多个扫描信号和多个恒流驱动信号以驱动所述LED显示面板。

在一些实施例中，所述LED显示面板是选自由次毫米发光二级管面板、微发光二级管面板和量子点发光二极管面板的群组。

根据本发明的第五方面，提供一种LED驱动方法，包括：

接收待显示的图像的灰阶数据；

获取LED异形显示屏中的多个列线连接的LED灯珠数量，并据此生成与多个列线对应的多个通道补偿值；

根据各个列的通道补偿值补偿各个列的灰阶数据；

根据补偿后的灰阶数据为多个列线提供多个恒流驱动信号。

根据本发明的第六方面，提供一种LED驱动方法，包括：

接收待显示的图像的灰阶数据；

获取LED异形显示屏中的多个列线连接的LED灯珠数量，并据此生成与多个列线对应的多个通道电流增益；

根据各个列的通道电流增益和各个列的灰阶数据为多个列线提供多个恒流驱动信号。

由于LED异形显示屏的各个列挂载的LED灯珠数量不同，使得各个列的寄生电容不同，而各个列的寄生电容差距越大，或对各个列的寄生电容的充电/放电时间差距很大，会使得LED灯珠的亮度显示不一致的问题较为突出，因此本发明实施例的LED列驱动电路和驱动方法根据各个列的LED灯珠数量的比较确定各个列的通道补偿值或通道电流增益，并基于各个列的通道补偿值对灰阶数据进行补偿或基于各个列的通道电流增益对恒流源输出的恒定电流进行增益，以改善LED异形显示屏的显示效果。

应当说明的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

通过参照以下附图对本申请实施例的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是具有三角形显示屏的LED显示装置的示意图；

图2是和图1对应的LED显示装置的示意图；

图3是本公开一实施例提出的显示装置200的结构示意图；

图4是根据本公开实施例提供的显示装置300的示意图；

图5是在一个帧周期中的恒流源驱动信号的时序波形图；

图6是本公开一实施例提出的显示装置600的结构示意图；

图7是本公开一实施例提出的LED显示驱动方法的流程图；

图8是本公开另一实施例提出的LED显示驱动方法的流程图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本申请。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。

为了更具体地说明LED异形显示屏存在的问题，以图2为例进行说明。图2是图1所示的LED显示装置的另一示意图，在该示意图中，将LED灯珠等效为一个LED和一个电容并联，该电容可以视为布线之间和LED灯珠自带的寄生电容之和。

如图2所示，LED显示装置包括：LED显示面板140、LED行驱动电路110、LED列驱动电路120、控制器130。LED显示面板140包含4行LED灯珠，并且，每行灯珠数量递增，从而形成三角形状的显示面板。每个LED灯珠包括阳极和阴极，在LED灯珠的阳极和阴极之间施加正向电压时，LED灯珠点亮。同一行的LED灯珠的阳极共同连接至同一条行线，并连接到LED行驱动电路110。同一列的LED灯珠的阴极连接至同一条列线上，并连接到LED列驱动电路120。LED行驱动电路110和LED列驱动电路120均和控制器130连接。在一些实施例中，LED显示面板140选自由次毫米发光二级管面板、微发光二级管面板和量子点发光二极管面板的群组。

当LED显示装置100工作时，控制器130从上位机接收待显示的图像，并根据图像生成时序控制信号和灰阶数据。时序控制信号提供给LED行驱动电路110，灰阶数据提供给LED列驱动电路120。LED行驱动电路110基于时序控制信号分行扫描多个行线，可以逐一扫描每个行线，或者以多行扫描的方式扫描多个行线，在行线被扫描时，将其连接到高电位。同时，LED列驱动电路120中的恒流源电路分别向对应行的多个LED灯珠施加恒定电流，并且LED列驱动电路120根据灰阶数据控制输出的多个恒流源驱动信号的占空比，从而改变相应行的多个LED灯珠的有效点亮时间，从而调节多个LED灯珠的亮度，实现在显示面板140显示待显示的图像。

但是对于异形显示屏，上述显示控制方法使得显示面板140的亮度不一致。举例说明，当LED行驱动电路110向第四行施加行扫描信号时，LED列驱动电路120根据灰阶数据点亮LED1-1至LED4-4，由于LED列驱动电路120向第一至第四列线上提供的驱动电流不仅需要点亮LED1-1至LED4-4，还要对各个列的电容进行充电/放电，但第一列的第四列上的电容数量逐列减少，因此在上述显示控制方法下，实际用于点亮LED4-1至LED4-4的电能量逐列增加，造成的后果是，LED4-4会比LED4-3偏亮，LED4-3比LED4-2偏亮，LED4-2比LED4-1偏亮。这就是背景技术所提出的LED异形显示屏由于自身构造特点，按常规处理方法所导致的亮度显示不均匀的问题。

为了解决这一问题，本公开实施例提出针对异形显示屏，通过获得各个列的LED灯珠数量来得到各个列对应的通道补偿值或电流增益，并基于各个列对应的通道补偿值或电流增益调节各个列的亮度。

图3是本公开一实施例提出的显示装置200的结构示意图，在图3中，将改进后的LED列驱动电路标记为220。

参考图上所示，LED列驱动电路220包括4个列处理模块(图上未标示)，每个列处理模块包括通道检测模块2203、电流输出电路2201、通道补偿模块2202。LED列驱动电路220还包括通道系数处理模块2204。

通道检测模块2203用于检测并获得对应列中的LED灯珠的数量。

通道系数处理模块2204从各个通道检测模块2203获得各个列的LED灯珠的数量，并根据各个列的LED灯珠的数量的比较得到各个列的通道补偿值。在一种实施方式中，通道补偿模块2202先比较各个列的LED灯珠的数量，得到最小数量，然后设定最小数量所对应的列的通道补偿系数为初值，并将通道补偿系数和基准相乘得到通道补偿值(可以将小数量所对应的列的通道补偿值定为0，则不进行任何补偿)，然后用其余的每个列的数量与最小数量的比值乘以基准得到该列的通道补偿值。在另一种实施方式中，计算每个列的LED灯珠的数量与各个列的LED灯珠的数量之和的比值，然后将比值对应到事先确定的[0,1]区间的一个子区间，每个子区间对应于一个通道补偿值。当利用通道补偿值对灰阶数据进行补偿时，可以将通道补偿值加上灰阶数据上，当然，并不必须如此。

通道补偿模块2202从通道系数处理模块2204得到对应列的通道补偿值，根据该通道补偿值对接收到的灰阶数据进行补偿，并将补偿后的灰阶数据提供给电流输出电路2201。

电流输出电路2201根据补偿后的灰阶数据向对应列线输出恒流驱动信号。电流输出电路2201可包括恒流源，并根据补偿后的灰阶数据控制恒流源输出的电流。

图4是根据本公开实施例提供的显示装置300的示意图。其中，和图3相比，图4不包含通道检测模块2203，而是由外部设备将异形显示屏的各个列的LED灯珠数量提供给通道系数处理模块2204，由通道系数处理模块2204得到各个列的通道补偿值。在本实施例中，外部设备可以是例如图3或4上的控制器或与控制器连接的上位机，控制器或上位机可以经由用户输入获得异形显示屏的各个列的LED灯珠数量。

应该强调的是，图3和图4的实施例是针对异形显示屏的处理方式，因此需要综合所有列的LED灯珠的数量来确定各个列的通道补偿值，如此才能够保证各个列的亮度标准一致，在LED显示面板上的亮度显示才能均匀。

此外，在上述实施例中，显示装置300采用导通时间控制法基于补偿后的灰阶数据输出恒流源驱动信号。导通时间控制法是通过改变恒流驱动信号的占空比改变LED灯珠的累积点亮时间来控制LED灯珠的亮度。参考图5所示，图5是在一个帧周期中的恒流源驱动信号的时序波形图。以图2的四行4行LED为例(即M＝4)，每个帧周期包括4个子帧周期，每个子帧周期内行驱动电路110完成一次对整个显示面板140的完整扫描，从第一行到第四行，每个LED灯珠对应的恒流源驱动信号在每个帧周期中的累计有效时间与其灰阶数据一致。即对于1个LED灯珠，其在一个帧周期的显示时间的相加，构成其在该帧周期内完整的灰阶。因此电流输出电路2201采用导通时间控制法进行亮度调节时，如图2所示，所产生的结果应该是：根据补偿后的灰阶数据输出恒流源驱动信号使得第一列的各个LED灯珠的导通时间比第二列的各个LED灯珠的导通时间更长，第二列的各个LED灯珠的导通时间比第三列的各个LED灯珠的导通时间更长，以此类推，更具体地，如果原来某个LED灯珠在某个帧周期内只有1个子帧周期内点亮，则应用本实施例，该LED灯珠在2个或以上个子帧周期内点亮。

图6是本公开一实施例提出的显示装置600的结构示意图。图6是在图3基础上的改进实施例。下面重点介绍改进内容。

参考图上所示，LED列驱动电路620包括4个列处理模块，每个列处理模块包括通道检测模块6203、电流输出电路6201。LED列驱动电路620还包括通道电流增益处理模块6204。

通道检测模块6203用于检测并获得对应列中的LED灯珠的数量。

通道电流增益处理模块6204从各个通道检测模块6203获得各个列的LED灯珠的数量，并据此得到各个列的通道电流增益。在一种实施方式中，通道电流增益处理模块6204先比较各个列的LED灯珠的数量，得到最小数量，然后将最小数量所对应的列的通道电流增益确定为基准，然后用其余的每个列的数量与最小数量的比值乘以基准得到该列的通道电流增益。在另一种实施方式中，计算每个列的LED灯珠的数量与各个列的LED灯珠的数量之和的比值，然后将比值映射到事先确定的[0,1]区间的一个子区间，每个子区间对应于一个通道电流增益。通道电流增益大于0。

电流输出电路6201根据对应列的通道电流增益和从控制器130接收到的灰阶数据生成向对应列线输出恒流驱动信号。其中，通道电流增益调节恒流驱动信号的幅值，每个LED灯珠对应的恒流源驱动信号在每个帧周期中的累计有效时间与其灰阶数据一致。

也就是说，在本实施例中，通过增幅电流来控制LED灯珠的亮度调节。继续以如图2为例，根据电流增益和灰阶数据输出恒流源驱动信号使得第一列的各个LED灯珠的驱动电流比第二列的各个LED灯珠的驱动电流幅值更高，第二列的各个LED灯珠的恒定电流比第三列的各个LED灯珠的驱动电流幅值更高,，以此类推。

进一步地，本发明实施例还公开了一种芯片，该芯片上集成有上述的LED列驱动电路，该芯片实现对LED异形显示面板的驱动。此外，还可以将上述的LED列驱动电路和行驱动电路集成到同一芯片中，甚至将控制器也集成到一起。可以理解，此类芯片的实际电路结构等可参照对前述LED列驱动电路以及LED行驱动电路的描述，本实施例在此不再赘述。

进一步地，本发明实施例还公开了一种LED驱动方法，可应用于图3和图4中所示出的显示装置中。具体地，如图7所示，该LED驱动方法包括执行如下步骤：

在步骤S11中，接收待显示的图像的灰阶数据。

在步骤S12中，获取LED异形显示屏中的多个列线连接的LED灯珠数量，并据此生成与多个列线对应的多个通道补偿值。

在步骤S13中，根据各个列的通道补偿值补偿各个列的灰阶数据。

在步骤S14中，根据补偿后的灰阶数据为多个列线提供多个恒流驱动信号。

由于LED异形显示屏的各个列上的LED灯珠的不同，使得各个列的寄生电容差距很大，而寄生电容越大，或对寄生电容的充电/放电时间越长，就会导致LED灯珠的亮度显示不一致的问题会较为突出，因此本发明实施例的驱动方法根据各个列的LED灯珠数量的比较确定各个列的通道补偿值，并直接对灰阶数据进行补偿，这种直接补偿方式，所需设计的电路结构和执行过程简单，并可明显地改善LED异形显示屏的显示效果。此外，还可以同时对每个像素对应的RGB通道的分别补偿。

在一种实施方式中，步骤S13先比较各个列的LED灯珠的数量，得到最小数量，然后将最小数量所对应的列的通道补偿系数设置为初值，并将该列的通道补偿系数和基准相乘得到通道补偿值，然后用其余的每个列的数量与最小数量的比值乘以基准得到该列的通道补偿值。在另一种实施方式中，步骤S13计算先计算每个列的LED灯珠的数量与各个列的LED灯珠的数量之和的比值，然后将比值映射到事先确定的[0,1]区间的一个子区间，每个子区间对应于一个通道补偿系数，并用基准和通道补偿系数相乘得到通道补偿值。

图8是本公开另一实施例提出的LED显示驱动方法的流程图。

在步骤S21中，接收待显示的图像的灰阶数据。

在步骤S22中，获取LED异形显示屏中的多个列线连接的LED灯珠数量，并据此生成与多个列线对应的多个通道电流增益。

在步骤S23中，根据各个列的通道电流增益和各个列的灰阶数据为多个列线提供多个恒流驱动信号。

本实施例同样解决了由于LED异形显示屏的各个列上的LED灯珠的不同，使得各个列的寄生电容差距很大，而寄生电容越大，或对寄生电容的充电/放电时间越长，就会导致LED灯珠的亮度显示不一致的问题。但是本实施例的驱动方法是根据各个列的LED灯珠数量的比较确定各个列的电流增益，并各个列的电流增益和各个列的灰阶数据为各个列提供恒流驱动信号，这种方式是不直接补偿灰阶数据，而是去调节电流幅值，从而达到改善LED异形显示屏的显示效果的目的。此外，还可以同时对每个像素对应的RGB通道的分别补偿。

应该理解，本发明实施例的LED驱动方法和LED列驱动电路基于同一思想构思，因此可互相参考。

本申请实施例虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本申请的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域技术人员而言，本申请可以有各种改动和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种LED列驱动电路，用于驱动LED显示面板显示图像，所述LED显示面板与多个行线和多个列线连接，所述多个列线连接到所述LED列驱动电路，所述多个行线连接到LED行驱动电路，所述多个列线各自连接的LED灯珠数量不完全相同，所述LED列驱动电路包括：

多个列处理模块，所述多个处理模块逐个地连接到所述多个列线；

通道系数处理模块，与所述多个列处理模块连接，获取所述多个列线连接的LED灯珠数量，并据此生成与所述多个列线对应的多个通道补偿值；

其中，所述列处理模块包括：

通道补偿模块，用于根据对应列的通道补偿值补偿灰阶数据；

电流输出电路，用于根据补偿后的灰阶数据生成恒流源驱动信号，并提供给对应列的列线。

2.根据权利要求1所述的LED列驱动电路，其中，所述列处理模块还包括：通道检测模块，用于检测对应列的LED灯珠数量。

3.根据权利要求1所述的LED列驱动电路，其中，所述通道系数处理模块从外部设备接收所述多个列线连接的LED灯珠数量，所述外部设备从用户输入获得所述多个列线连接的LED灯珠数量。

4.根据权利要求1所述的LED列驱动电路，其中，所述通道补偿模块先比较各个列的LED灯珠的数量，得到最小数量，然后将最小数量所对应的列的通道补偿系数设置为初值，并将该列的通道补偿系数和基准相乘得到通道补偿值，然后用其余的每个列的数量与最小数量的比值乘以基准得到该列的通道补偿值。

5.根据权利要求1所述的LED列驱动电路，其中，所述通道补偿模块先计算每个列的LED灯珠的数量与各个列的LED灯珠的数量之和的比值，然后将比值对应到事先确定的[0,1]区间的一个子区间，每个子区间对应于一个通道补偿系数，并用基准和通道补偿系数相乘得到通道补偿值。

6.一种LED列驱动电路，用于驱动LED显示面板显示图像，所述LED显示面板与多个行线和多个列线连接，所述多个列线连接到所述LED列驱动电路，所述多个行线连接到LED行驱动电路，所述多个列线各自连接的LED灯珠数量至少不完全相同，所述LED列驱动电路包括：

多个通道检测模块，逐个地连接到所述多个列线，并用于检测并获得各个列中的LED灯珠数量；

通道电流增益处理模块，与所述多个列处理模块连接，获取所述多个列线连接的LED灯珠数量，并据此生成与所述多个列线对应的通道电流增益；

多个电流输出电路，逐个地连接到所述多个列线，并用于根据与所述多个列线对应的通道电流增益和接收到的灰阶数据生成多个恒流源驱动信号，并提供个所述多个列线。

7.根据权利要求6所述的LED列驱动电路，其中，所述通道补偿模块先比较各个列的LED灯珠的数量，得到最小数量，然后将最小数量所对应的列的通道电流增益作为基准，然后用其余的每个列的数量与最小数量的比值乘以基准得到该列的通道电流增益。

8.根据权利要求6所述的LED列驱动电路，其中，所述通道补偿模块先计算每个列的LED灯珠的数量与各个列的LED灯珠的数量之和的比值，然后将比值映射到事先确定的[0,1]区间的一个子区间，每个子区间对应于一个通道电流增益。

9.一种芯片，其中，包括：如权利要求1-8中任一项所述的LED列驱动电路。

10.一种显示装置，其中，包括：

LED显示面板；

如权利要求1-9中任一项所述的LED列驱动电路以及行驱动电路，用于提供多个扫描信号和多个恒流驱动信号以驱动所述LED显示面板。

11.根据权利要求10所述的显示装置，所述LED显示面板是选自由次毫米发光二级管面板、微发光二级管面板和量子点发光二极管面板的群组。

12.一种LED驱动方法，包括：

接收待显示的图像的灰阶数据；

获取LED异形显示屏中的多个列线连接的LED灯珠数量，并据此生成与多个列线对应的多个通道补偿值；

根据各个列的通道补偿值补偿各个列的灰阶数据；

根据补偿后的灰阶数据为多个列线提供多个恒流驱动信号。

13.一种LED驱动方法，包括：

接收待显示的图像的灰阶数据；

获取LED异形显示屏中的多个列线连接的LED灯珠数量，并据此生成与多个列线对应的多个通道电流增益；

根据各个列的通道电流增益和各个列的灰阶数据为多个列线提供多个恒流驱动信号。