CN211124969U - 一种灰阶调节电路及显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种灰阶调节电路及显示装置，包括至少一个发光时间控制电路、至少一个驱动电路、至少两个发光器件、至少一个发光时间控制端、至少一个发光时间信号端、至少一个扫描信号端、至少一个数据信号端及至少一个电源输入端；由所述驱动电路根据扫描信号端发送的扫描信号以及数据信号端发送的数据信号接入驱动信号；由发光时间控制电路根据发光时间控制端发送的发光时间控制信号以及发光时间信号端发送的发光时间信号控制驱动信号的通过时间；由至少两个发光器件根据驱动信号的通过时间发光。本实用新型设置至少两个发光器件，通过发光时长和驱动电流大小同步调节至少两个所述发光器件的发光亮度，以使得整个像素单元具有更宽的亮度调节范围。

Description

一种灰阶调节电路及显示装置

技术领域

本发明涉及Micro LED领域，特别涉及一种灰阶调节电路及显示装置。

背景技术

Micro LED作为一种自发光器件，其发光效率与电流密度满足如图1所示的关系曲线，即在低电流密度下，Micro LED的发光效率会随着电流密度降低而降低。

基于此，现有技术中，当采用电流密度调制灰阶时，低灰阶对应低电流密度，高灰阶对应高电流密度，当在发光效率较高时通过仍电流密度调制灰阶，则会导致Micro LED亮度调节范围变低。

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灰阶调节电路及显示装置，通过设置至少两个发光器件，并通过发光时长和驱动电流大小同步调节至少两个所述发光器件的发光亮度，以使得整个像素单元具有更宽的亮度调节范围。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种灰阶调节电路，包括

至少一个用于接入发光时间控制信号的发光时间控制端；

至少一个用于接入发光时间信号的发光时间信号端；

至少一个用于接入扫描信号的扫描信号端；

至少一个用于接入数据信号的数据信号端；

至少一个用于根据扫描信号端发送的扫描信号以及所述数据信号端发送的数据信号接入驱动信号的驱动电路；

至少一个用于根据发光时间控制端发送的发光时间控制信号以及所述发光时间信号端发送的发光时间信号控制驱动信号的通过时间的发光时间控制电路；

至少一个用于供电的电源输入端；

至少两个用于根据驱动信号的通过时间发光的发光器件；所述驱动电路与所述扫描信号端、所述数据信号端、所述电源输入端及所述发光时间控制电路连接，所述发光时间控制电路还与所述发光时间控制端、所述发光时间信号端及所述发光器件连接。

至少一个所述驱动电路均包括：输入子电路和驱动子电路；所述输入子电路与扫描信号端、数据信号端及驱动子电路连接，所述驱动子电路还与电源输入端及发光时间控制电路连接。

所述输入子电路包括第一晶体管，所述驱动子电路包括第二晶体管和第一电容，所述第一晶体管的栅极与扫描信号端连接，所述第一晶体管的源极与数据信号端连接，所述第一晶体管的漏极与第二电容的一端及第二晶体管的栅极连接，所述第二电容的另一端接VSS端，所述第二晶体管的源极与电源输入端连接，所述第二晶体管的漏极与发光时间控制电路连接。

至少一个所述发光时间控制电路均包括：时间控制子电路和开关子电路；所述时间控制子电路与发光时间控制端、发光时间信号端及开关子电路连接，所述开关子电路还与驱动子电路及发光器件连接。

所述时间控制子电路包括第三晶体管，所述开关子电路包括第四晶体管，所述第三晶体管的栅极与发光时间控制端连接，所述第三晶体管的源极与发光时间信号端连接，所述第三晶体管的漏极与第四晶体管的栅极连接，所述第四晶体管的源极与第二晶体管的漏极连接，所述第四晶体管的漏极与发光器件的输入端连接，所述发光器件的输出端接地。

所述时间控制子电路、所述开关子电路、所述输入子电路、所述驱动子电路、所述发光器件、所述发光时间控制端、所述发光时间信号端、所述扫描信号端、所述数据信号端及所述电源输入端的个数均相等。

所述时间控制子电路为一个，至少一个所述开关子电路均与同一个所述时间控制子电路连接。

所述发光时间控制端为一个，至少一个所述发光时间控制电路均与同一个所述发光时间控制端连接。

所述电源输入端为一个，至少一个所述驱动子电路均与同一个所述电源输入端连接。

所述时间控制子电路为一个，至少一个所述开关子电路均与同一个所述时间控制子电路连接。

所述驱动电路为一个，至少一个所述开关子电路均与同一个所述驱动电路连接。

一种显示装置，包括显示基板，以及设置在所述显示基板上的如上文所述的灰阶调节电路。

相较于现有技术，本发明提供的灰阶调节电路及显示装置，包括至少一个发光时间控制电路、至少一个驱动电路、至少两个发光器件、至少一个发光时间控制端、至少一个发光时间信号端、至少一个扫描信号端、至少一个数据信号端至少一个电源输入端；由所述驱动电路根据扫描信号端发送的扫描信号以及所述数据信号端发送的数据信号接入驱动信号；由所述发光时间控制电路根据发光时间控制端发送的发光时间控制信号以及所述发光时间信号端发送的发光时间信号控制驱动信号的通过时间；由至少连个所述发光器件根据驱动信号的通过时间发光。本发明设置至少两个发光器件，通过发光时长和驱动电流大小同步调节至少两个所述发光器件的发光亮度，以使得整个像素单元具有更宽的亮度调节范围。

附图说明

图1为本发明提供的Micro LED发光效率与电流密度的关系曲线图；

图2为本发明提供的灰阶调节电路的结构功能框图；

图3为本发明提供的灰阶调节电路的最小电路结构的电路图；

图4为本发明提供的灰阶调节电路的一个可选实施例的电路图；

图5为本发明提供的灰阶调节电路中发光时间控制端为一个的实施例的电路图；

图6为本发明提供的灰阶调节电路中电源输入端为一个的实施例的电路图；

图7为本发明提供的灰阶调节电路的时间控制子电路为一个的实施例的电路图；

图8为本发明提供的灰阶调节电路的所述电源输入端与时间控制子电路均为一个的实施例的电路图；

图9为本发明提供的灰阶调节电路的驱动电路为一个的实施例的电路图。

具体实施方式

鉴于现有技术中的问题，本发明中提供一种灰阶调节电路及显示装置，通过设置至少两个发光器件，并通过发光时长和驱动电流大小同步调节至少两个所述发光器件的发光亮度，以使得整个像素单元具有更宽的亮度调节范围。

本发明的具体实施方式是为了便于对本发明的技术构思、所解决的技术问题、构成技术方案的技术特征和带来的技术效果做更为详细的说明。需要说明的是，对于这些实施方式的解释说明并不构成对本发明的保护范围的限定。此外，下文所述的实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间不构成冲突就可以相互组合。

现有技术中，Micro LED通过电流密度调节灰阶时，若发光效率高，则会使得MicroLED的亮度调节范围处于很小的范围内，即无法调节到太低的灰阶，鉴于现有技术存在的问题，有必要提供一种方案以解决该问题。

综上所述，请参阅图2和图3，本发明提供一种灰阶调节电路，本实施例中，所述灰阶调节电路应用于显示装置中，用于调节Miceo LED的灰阶。具体的，所述显示装置包括显示基板，所述显示基板上设置有多个像素区域，每个像素区域表示显示装置中的一个像素点，像素点为显示装置中最小的显示单位。每个所述像素区域中均设置有所述灰阶调节电路。

具体实施时，本实施例中，所述灰阶调节电路包括至少一个发光时间控制电路200、至少一个驱动电路100、至少两个发光器件300、至少一个发光时间控制端Gate_time、至少一个发光时间信号端Date_time、至少一个扫描信号端Gate、至少一个数据信号端Date及至少一个电源输入端VDD。

具体的，所述扫描信号端Gate发送扫描信号至所述驱动电路100，同时所述驱动电路100接入数据信号端Date发送的数据信号，驱动电路100 导通接入驱动信号并发送至所述发光时间控制电路200；所述发光时间控制端Gate_time用于向所述发光时间控制电路200发送发光时间控制信号，所述发光时间信号端Date_time用于向发光时间控制电路200发送发光时间信号；当所述发光时间控制电路200同时接入发光时间控制信号和发光时间信号时，所述发光时间控制电路200接入驱动信号并传至发光器件300，所述发光时间控制电路200根据所述发光时间控制信号及所述发光时间信号的所述驱动信号接入的时间。最后由至少两个所述发光器件300根据驱动信号的通过时间发光。特别的，所述发光器件300为Micro LED；可选的，还可以替换为其他发光器件300。

进一步的，请继续参阅图3，本实施例中，至少一个所述驱动电路100 均包括：输入子电路101和驱动子电路102；所述输入子电路101与扫描信号端Gate、数据信号端Date及驱动子电路102连接，所述驱动子电路102 还与电源输入端VDD及发光时间控制电路200连接。

所述输入子电路101包括第一晶体管M1，所述驱动子电路102包括第二晶体管M2和第一电容，所述第一晶体管M1的栅极与扫描信号端Gate连接，所述第一晶体管M1的源极与数据信号端Date连接，所述第一晶体管 M1的漏极与第二电容的一端及第二晶体管M2的栅极连接，所述第二电容的另一端接VSS端，所述第二晶体管M2的源极与电源输入端VDD连接，所述第二晶体管M2的漏极与发光时间控制电路200连接。

更进一步的，至少一个所述发光时间控制电路200均包括：时间控制子电路201和开关子电路202；所述时间控制子电路201与发光时间控制端 Gate_time、发光时间信号端Date_time及开关子电路202连接，所述开关子电路202还与驱动子电路102及发光器件300连接。

所述时间控制子电路201包括第三晶体管M3，所述开关子电路202包括第四晶体管M4，所述第三晶体管M3的栅极与发光时间控制端Gate_time 连接，所述第三晶体管M3的源极与发光时间信号端Date_time连接，所述第三晶体管M3的漏极与第四晶体管M4的栅极连接，所述第四晶体管M4的源极与第二晶体管M2的漏极连接，所述第四晶体管M4的漏极与发光器件300的输入端连接，所述发光器件300的输出端接地。

需要说明的是，本实施例中的第一晶体管M1、第二晶体管M2、第三晶体管M3和第四晶体管M4为MOS管或者TFT薄膜晶体管。

本实施例中，以三个发光器件300为例(即图4所示的第一发光器件 300、第二发光器件300和第三发光器件300)，相应的设置三个输入子电路 101(即图4所示的第一输入子电路101_1、第二输入子电路101_2和第三输入子电路101_3)、三个驱动子电路102(即如图4所示的第一驱动子电路102_1、第二驱动子电路102_2和第三驱动子电路102_3)、三个时间控制子电路201(即图4所示的第一时间控制子电路201_1、第二时间控制子电路201_2和第三时间控制子电路201_3)及三个开关子电路202(即如图 4所示的第一开关子电路202_1、第二开关子电路202_2和第三开关子电路 202_3)。

所述第一输入子电路101_1接入与相应的第一扫描信号端Gate1和第一数据信号端Date1连接，当所述第一输入子电路101_1接入第一扫描信号及第一数据信号后，所述第一输入电路导通将所述第一数据信号接入第一驱动子电路102_1中；所述第一驱动子电路102_1接入则与第一电源输入端，以接入第一驱动信号，当所述第一驱动子电路102_1接入第一电源及第一数据信号后，所述第一驱动子电路102_1导通将第一驱动信号传至第一开关子电路202_1中；所述第一开关子电路202_1与第一时间控制子电路201_1及第一发光器件的输入端连接，所述第一时间控制子电路201_1 则与第一发光时间控制端Gate_time1及第一发光时间信号端Date_time1 连接，以接入第一发光时间控制信号及发光时间信号；当所述第一时间控制子电路201_1接入所述第一发光时间控制信号及所述发光时间信号后，所述第一时间控制子电路201_1导通，将第一发光时间信号传至第一开关子电路202_1，所述第一开关子电路202_1同时接入第一发光时间信号及第一驱动信号后导通，并将所述第一驱动信号传至第一发光器件，所述第一发光器件被点亮。同理，第二输入子电路101_2、第二驱动子电路102_2、第二时间控制子电路201_2及第二开关子电路202_2与第二发光器件为一组根据上述方法控制第二发光器件发光。所述第三输入子电路101_3、第三驱动子电路102_3、第三时间控制子电路201_3及第三开关子电路202_3与第三发光器件为一组根据上述方法控制第三发光器件发光。具体的，本实施例中，根据相应的发光时间控制端、发光时间信号端、扫描信号端、数据信号端及电源输入端的输入，可独立控制三个驱动子电路102中任意一个、两个或三个导通，以驱动第一发光器件、第二发光器件和第三发光器件中的至少一个发光，以使得整个像素单元具有更宽的显示亮度调节范围。

请参阅图5，在一个可选的实施例中，所述发光时间控制端为一个，至少一个所述发光时间控制电路200均与同一个所述发光时间控制端连接，其他特征若不冲突则与上述实施例相同。

具体实施时，本实施例中，以三个发光器件300为例(即图5所示的第一发光器件LED1、第二发光器件LED2和第三发光器件LED3)，相应的设置三个输入子电路101(即图5所示的第一输入子电路101_1、第二输入子电路101_2和第三输入子电路101_3)、三个驱动子电路102(即如图5所示的第一驱动子电路102_1、第二驱动子电路102_2和第三驱动子电路102_3)、三个时间控制子电路201(即图5所示的第一时间控制子电路 201_1、第二时间控制子电路201_2和第三时间控制子电路201_3)及三个开关子电路202(即如图5所示的第一开关子电路202_1、第二开关子电路 202_2和第三开关子电路202_3)。

所述第一时间控制子电路201_1、第二时间控制子电路201_2和第三时间控制子电路201_3均与同一个发光时间控制端连接，接收同一个发光时间控制信号，通过同一个发光时间控制信号同时控制所述第一时间控制子电路201_1、所述第二时间控制子电路201_2和所述第三时间控制子电路 201_3的导通和断开；但是由于每个时间控制子电路201均连接有单独的输入子电路101及所述驱动子电路102，所述可由相应的第一扫描信号、第一数据信号及第一驱动信号控制第一驱动子电路102_1导通，由第二扫描信号、第二数据信号及第二驱动信号控制第一驱动子电路102_1导通，由第三扫描信号、第三数据信号及第三驱动信号控制第一驱动子电路102_1导通，同样可以独立控制三个驱动子电路102中任意一个、两个或三个导通，以驱动第一发光器件LED1、第二发光器件LED2和第三发光器件LED3中的至少一个发光，以使得整个像素单元具有更宽的显示亮度调节范围；并且，减少了发光时间控制端的数量，精简了电路结构。

请参阅图6，在一个可选的实施例中，所述电源输入端为一个，至少一个所述驱动子电路102均与同一个所述电源输入端连接，其他特征若不冲突则与上述实施例相同。

具体实施时，本实施例中，以三个发光器件300为例(即图6所示的第一发光器件LED1、第二发光器件LED2和第三发光器件LED3)，相应的设置三个输入子电路101(即图6所示的第一输入子电路101_1、第二输入子电路101_2和第三输入子电路101_3)、三个驱动子电路102(即如图6所示的第一驱动子电路102_1、第二驱动子电路102_2和第三驱动子电路102_3)、三个时间控制子电路201(即图6所示的第一时间控制子电路 201_1、第二时间控制子电路201_2和第三时间控制子电路201_3)及三个开关子电路202(即如图6所示的第一开关子电路202_1、第二开关子电路 202_2和第三开关子电路202_3)。

所述第一驱动子电路102_1、第二驱动子电路102_2及第三驱动子电路102_3均与同一个电源输入端连接，以接入同一个驱动信号，通过同一个驱动信号使驱动子电路102导通。但是由于每个输入子电路101均连接有独立的扫描信号端、数据信号端，因此仍然可以独立控制三个驱动子电路102 中任意一个、两个或三个导通，以驱动第一发光器件LED1、第二发光器件 LED2和第三发光器件LED3中的至少一个发光，以使得整个像素单元具有更宽的显示亮度调节范围；并且，减少了电源输入端的数量，精简了电路结构。

请参阅图7，在一个可选的实施例中，所述时间控制子电路201为一个，至少一个所述开关子电路202均与同一个所述时间控制子电路201连接，其他特征若不冲突则与上述实施例相同。

具体实施时，本实施例中，以三个发光器件300为例(即图7所示的第一发光器件LED1、第二发光器件LED2和第三发光器件LED3)，相应的设置三个输入子电路101(即图7所示的第一输入子电路101_1、第二输入子电路101_2和第三输入子电路101_3)、三个驱动子电路102(即如图7所示的第一驱动子电路102_1、第二驱动子电路102_2和第三驱动子电路102_3)、及三个开关子电路202(即如图7所示的第一开关子电路202_1、第二开关子电路202_2和第三开关子电路202_3)。

所述第一开关子电路202_1、所述第二开关子电路202_2及所述第三开关子电路202_3均与同一个时间控制子电路201连接，通过同一个时间控制子电路201同时为所述第一开关子电路202_1、所述第二开关子电路 202_2及所述第三开关子电路202_3的提供发光时间控制信号。但由于除此之外所述输入子电路101、所述驱动子电路102均为三个，因此可以分别通过第一输入子电路101_1和第一驱动子电路102_1控制第一开关子电路 202_1的第一驱动信号输入，通过第二输入子电路101_2和第二驱动子电路102_2控制第二开关子电路202_2的第二驱动信号输入，通过第三输入子电路101_3和第三驱动子电路102_3控制第三开关子电路202_3的第三驱动信号输入；因此同样可以独立控制三个驱动子电路102中任意一个、两个或三个导通，以驱动第一发光器件LED1、第二发光器件LED2和第三发光器件LED3中的至少一个发光，以使得整个像素单元具有更宽的显示亮度调节范围；并且，减少了时间控制子电路201的数量，精简了电路结构。

请参阅图8，在一个可选的实施例中，所述电源输入端为一个，至少一个所述驱动子电路102均与同一个所述电源输入端连接，所述时间控制子电路201为一个，至少一个所述开关子电路202均与同一个所述时间控制子电路201连接，其他特征若不冲突则与上述实施例相同。由于上文已对两种情况(如图6和图7所示)分别进行了详细描述，两种情况同时存在的情况不再赘述。

请参阅图9，在一个可选的实施例中，所述驱动电路100为一个，至少一个所述开关子电路均与同一个所述驱动电路100连接。

具体实施时，本实施例中，以三个发光器件300为例(即图9所示的第一发光器件LED1、第二发光器件LED2和第三发光器件LED3)，相应的设置三个开关子电路202(即如图9所示的第一开关子电路202_1、第二开关子电路202_2和第三开关子电路202_3)。

具体的，本实施例中，所述通过一个驱动电路100为所述第一开关子电路202_1、所述第二开关子电路202_2和所述第三开关子电路202_3同时提供同一个驱动信号，通过一个时间控制子电路201为所述第一开关子电路202_1、所述第二开关子电路202_2和所述第三开关子电路202_3同时提供同一个发光时间信号，以同时控制所述第一开关子电路202_1、所述第二开关子电路202_2和所述第三开关子电路202_3的导通和断开，使得三个发光器件同时发光，但由于具有三个发光器件300，因此只需进行电流密度微调则可达到现有技术中一个发光器件300大幅度调节电流密度的程度，同样可以达到增大亮度调节范围的目的。

基于上述的灰阶调节电路，本发明还提供一种显示装置，包括显示基板，以及设置在所述显示基板上的如上文所述的灰阶调节电路。由于所述灰阶调节电路已在上文进行了详细描述，在此不再赘述。

综上所述，本发明提供的循环供电的灰阶调节电路及显示装置，包括至少一个发光时间控制电路、至少一个驱动电路、至少两个发光器件、至少一个发光时间控制端、至少一个发光时间信号端、至少一个扫描信号端、至少一个数据信号端至少一个电源输入端；由所述驱动电路根据扫描信号端发送的扫描信号以及所述数据信号端发送的数据信号接入驱动信号；由所述发光时间控制电路根据发光时间控制端发送的发光时间控制信号以及所述发光时间信号端发送的发光时间信号控制驱动信号的通过时间；由至少连个所述发光器件根据驱动信号的通过时间发光。本发明设置至少两个发光器件，通过发光时长和驱动电流大小同步调节至少两个所述发光器件的发光亮度，以使得整个像素单元具有更宽的亮度调节范围。

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)

1.一种灰阶调节电路，其特征在于，包括：

至少一个用于接入发光时间控制信号的发光时间控制端；

至少一个用于接入发光时间信号的发光时间信号端；

至少一个用于接入扫描信号的扫描信号端；

至少一个用于接入数据信号的数据信号端；

至少一个用于根据扫描信号端发送的扫描信号以及所述数据信号端发送的数据信号接入驱动信号的驱动电路；

至少一个用于根据发光时间控制端发送的发光时间控制信号以及所述发光时间信号端发送的发光时间信号控制驱动信号的通过时间的发光时间控制电路；

至少一个用于供电的电源输入端；

至少两个用于根据驱动信号的通过时间发光的发光器件；所述驱动电路与所述扫描信号端、所述数据信号端、所述电源输入端及所述发光时间控制电路连接，所述发光时间控制电路还与所述发光时间控制端、所述发光时间信号端及所述发光器件连接。

2.根据权利要求1所述的灰阶调节电路，其特征在于，至少一个所述驱动电路均包括：输入子电路和驱动子电路；所述输入子电路与扫描信号端、数据信号端及驱动子电路连接，所述驱动子电路还与电源输入端及发光时间控制电路连接；

所述输入子电路包括第一晶体管，所述驱动子电路包括第二晶体管和第一电容，所述第一晶体管的栅极与扫描信号端连接，所述第一晶体管的源极与数据信号端连接，所述第一晶体管的漏极与第二电容的一端及第二晶体管的栅极连接，所述第二电容的另一端接VSS端，所述第二晶体管的源极与电源输入端连接，所述第二晶体管的漏极与发光时间控制电路连接。

3.根据权利要求2所述的灰阶调节电路，其特征在于，至少一个所述发光时间控制电路均包括：时间控制子电路和开关子电路；所述时间控制子电路与发光时间控制端、发光时间信号端及开关子电路连接，所述开关子电路还与驱动子电路及发光器件连接；

所述时间控制子电路包括第三晶体管，所述开关子电路包括第四晶体管，所述第三晶体管的栅极与发光时间控制端连接，所述第三晶体管的源极与发光时间信号端连接，所述第三晶体管的漏极与第四晶体管的栅极连接，所述第四晶体管的源极与第二晶体管的漏极连接，所述第四晶体管的漏极与发光器件的输入端连接，所述发光器件的输出端接地。

4.根据权利要求3所述的灰阶调节电路，其特征在于，所述时间控制子电路、所述开关子电路、所述输入子电路、所述驱动子电路、所述发光器件、所述发光时间控制端、所述发光时间信号端、所述扫描信号端、所述数据信号端及所述电源输入端的个数均相等。

5.根据权利要求3所述的灰阶调节电路，其特征在于，所述发光时间控制端为一个，至少一个所述发光时间控制电路均与同一个所述发光时间控制端连接。

6.根据权利要求3所述的灰阶调节电路，其特征在于，所述发光时间控制端为一个，至少一个所述发光时间控制电路均与同一个所述发光时间控制端连接；所述电源输入端为一个，至少一个所述驱动子电路均与同一个所述电源输入端连接。

7.根据权利要求3所述的灰阶调节电路，其特征在于，所述时间控制子电路为一个，至少一个所述开关子电路均与同一个所述时间控制子电路连接。

8.根据权利要求3所述的灰阶调节电路，其特征在于，所述电源输入端为一个，至少一个所述驱动子电路均与同一个所述电源输入端连接；所述时间控制子电路为一个，至少一个所述开关子电路均与同一个所述时间控制子电路连接。

9.根据权利要求3所述的灰阶调节电路，其特征在于，所述时间控制子电路为一个，至少一个所述开关子电路均与同一个所述时间控制子电路连接；所述驱动电路为一个，至少一个所述开关子电路均与同一个所述驱动电路连接。

10.一种显示装置，其特征在于，包括显示基板，以及设置在所述显示基板上的如权利要求1～9任意一项所述的灰阶调节电路。

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