背光驱动电路、显示终端及显示驱动方法与流程

专利检索2022-05-10  12



1.本技术涉及显示技术领域,尤其涉及一种背光驱动电路、显示终端及显示驱动方法。


背景技术:

2.微型led(即,micro led)显示技术是指以自发光的微米量级的led为发光像素单元,将其组装到驱动面板上形成高密度led阵列的显示技术。和目前的液晶显示(liquid crystal display,lcd)技术以及有机发光二极管(organic light

emitting diode,oled)显示技术相比,采用micro led显示技术的显示面板具有反应快、高色域、高ppi、低能耗等优势。因此,micro led显示技术的发展成为未来显示技术的热点之一。但是,micro

led技术难点多且技术复杂,特别是micro led巨量转移技术和led颗粒微型化成为技术瓶颈。
3.迷你型led(即,mini led)显示技术是micro led显示技术与背板相结合的产物,具有高对比度、高显色性能等可与oled相媲美的特点,而mini led的成本稍高于lcd,仅为oled的六成左右,且相对micro led显示技术和oled显示技术更易实施,因此,mini led显示技术领域也成为各大面板厂商布局热点。此外,mini led显示技术结合了led背光,可以集成更多迷你型的led背光灯珠,并将led背光灯珠划分为更多精细的背光分区,根据划分的背光分区进行发光调节。
4.然而,随着背光分区规格要求的增加,背光分区的数量越来越多,采用玻璃(glass)作为mini led显示的基板越来越受欢迎。然而,glass制程虽然精度高,但由于显示面板中薄膜晶体管存在阈值电压漂移问题,会使得显示面板中发出的光线衰减,影响显示面板产品的品质。


技术实现要素:

5.有鉴于此,本技术提出了一种背光驱动电路、显示终端及显示驱动方法,能够补偿显示面板中第一开关组件的阈值电压,提高对第一开关组件的阈值电压补偿的精准度,进而提升驱动组件上的驱动电流的稳定性,改善显示面板的发光品质,且占用空间小,不会增加阻容器件,简单方便。
6.根据本技术的一方面,提供了一种背光驱动电路,所述背光驱动电路包括第一开关组件、第二开关组件、储能组件、驱动组件、检测组件、发光组件和接口组件,所述接口组件包括电源线、数据线、扫描线、检测线、第一控制线和第二控制线,其中,所述第一开关组件分别与所述扫描线、所述数据线和所述驱动组件电连接;所述第二开关组件分别与所述电源线、所述第二控制线和所述驱动组件电连接;所述储能组件分别与所述第一开关组件、所述驱动组件和所述检测组件电连接,共同形成内部结点;所述驱动组件分别与所述第二开关组件、所述发光组件和所述内部结点电连接;所述检测组件分别与所述第一控制线、所述内部结点和所述检测线电连接。
7.进一步地,所述第一开关组件包括第一晶体管,所述驱动组件包括第二晶体管,所
述检测组件包括第三晶体管,所述第二开关组件包括第四晶体管,所述第四晶体管用于控制所述第二晶体管与所述电源线电连接,所述第三晶体管用于控制所述检测线检测所述内部结点的状态。
8.进一步地,所述第四晶体管的栅极与所述第二控制线电连接,所述第四晶体管的漏极与所述第二晶体管的漏极电连接,所述第四晶体管的源极与所述电源线电连接。
9.进一步地,所述第三晶体管的栅极与所述第一控制线电连接,所述第三晶体管的漏极与所述内部结点电连接,所述第三晶体管的源极与所述检测线电连接。
10.进一步地,所述内部结点的状态包括所述内部结点的电压或电流。
11.进一步地,所述储能组件包括电容,所述电容的一端分别与所述第二晶体管的栅极、所述第一晶体管的漏极和所述第三晶体管的漏极电连接,共同形成内部结点。
12.进一步地,所述发光组件的正极与所述第二晶体管的源极电连接。
13.进一步地,所述第一晶体管的栅极与所述扫描线电连接,所述第一晶体管的源极与所述数据线电连接。
14.根据本技术的另一方面,提供了一种显示终端,所述显示终端包括终端主体和所述背光驱动电路,所述终端主体与所述背光驱动电路相连接。
15.根据本技术的另一方面,提供了一种显示驱动方法,所述显示驱动方法用于驱动所述背光驱动电路,所述显示驱动方法包括至少一个显示周期,所述一个显示周期包括:第一阶段,设置所述第一控制线上的电压为第一控制电压,同时设置所述第二控制线上的电压为第二控制电压,所述电源线上的电压为电源电压,所述扫描线上的电压为第一扫描电压,所述数据线上的电压为第一数据电压;第二阶段,设置所述扫描线上的电压为第二扫描电压,所述数据线上的电压为第二数据电压,同时设置所述第一控制线上的电压保持为第一控制电压,所述第二控制线上的电压保持为第二控制电压,所述电源线上的电压保持为电源电压;第三阶段,设置所述第一控制线上的电压为第三控制电压,所述数据线上的电压为第三数据电压,同时设置所述扫描线上的电压保持为第二扫描电压,所述第二控制线上的电压保持为第二控制电压,所述电源线上的电压保持为电源电压;第四阶段,设置所述第二控制线上的电压为第四控制电压,所述数据线上的电压为第一数据电压,所述扫描线上的电压为第一扫描电压,同时设置所述第一控制线上的电压保持为第三控制电压,所述电源线上的电压保持为电源电压。
16.通过在显示面板外部增加设置第二开关组件和检测组件,根据本技术的各方面能够利用设置的第二开关组件和检测组件补偿显示面板中第一开关组件的阈值电压,提高对第一开关组件的阈值电压补偿的精准度,进而提升驱动组件上的驱动电流的稳定性,改善显示面板的发光品质,且采用外部补偿的方式占用空间小,不会增加阻容器件,简单方便。
附图说明
17.下面结合附图,通过对本技术的具体实施方式详细描述,将使本技术的技术方案及其它有益效果显而易见。
18.图1示出相关技术中背光驱动电路的示意图。
19.图2示出本技术实施例的背光驱动电路的示意图。
20.图3示出本技术实施例的显示驱动方法的示意图。
具体实施方式
21.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
22.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
23.在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接连接,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
24.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅为示例,并且目的不在于限制本技术。此外,本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。在一些实例中,对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述,以便于凸显本技术的主旨。
25.图1示出相关技术中背光驱动电路的示意图。
26.如图1所示,相关技术中的背光驱动电路主要由开关管t1、驱动管t2、电容c以及发光二极管led组成。
27.参见图1,扫描信号可来自于显示面板中的栅极驱动器,数据信号可来自于显示面板中的源极驱动器。开关管t1可采用薄膜晶体管(thin film transistor,tft),用于通过扫描线(即,图1中的scan)来控制数据线(即,图1中的data)上的数据写入到驱动管t2上;驱动管t2可采用金属

氧化物

半导体场效应晶体管(metal

oxide

semiconductor field

effect transistor,mosfet),用于接收数据线上传来的数据,并根据接收到的数据驱动发光二极管发光。电源电压vled用于辅助设置驱动管t2工作在合适的工作状态(例如,线性区)。
28.进一步地,在图1中,扫描线scan与开关管t1的栅极电连接,数据线data与开关管t1的源极或漏极电连接。电容c可以用于存储驱动管t2的栅极处的能量,以避免因开关管t1开关导致发光二极管led发光不连续。当驱动管t2工作在线性区时,驱动管t2源漏之间的电流可使发光二极管led发光。
29.然而,相关技术中开关管t1采用的是tft,该tft一般位于显示面板内部的像素单元中。由于tft的阈值电压存在漂移的问题,会影响驱动管上的驱动电流不稳定,最终影响发光二极管发光的稳定性,造成显示面板显示均匀性较差的问题。
30.有鉴于此,本技术提供了一种背光驱动电路,所述背光驱动电路包括第一开关组件、第二开关组件、储能组件、驱动组件、检测组件、发光组件和接口组件,所述接口组件包括电源线、数据线、扫描线、检测线、第一控制线和第二控制线,其中,所述第一开关组件分别与所述扫描线、所述数据线和所述驱动组件电连接;所述第二开关组件分别与所述电源线、所述第二控制线和所述驱动组件电连接;所述储能组件分别与所述第一开关组件、所述驱动组件和所述检测组件电连接,共同形成内部结点;所述驱动组件分别与所述第二开关组件、所述发光组件和所述内部结点电连接;所述检测组件分别与所述第一控制线、所述内部结点和所述检测线电连接。
31.通过在显示面板的外部增加设置第二开关组件和检测组件,能够利用设置的第二开关组件和检测组件补偿显示面板中第一开关组件的阈值电压,提高对第一开关组件的阈值电压补偿的精准度,进而提升驱动组件上的驱动电流的稳定性,改善显示面板的发光品质,且采用外部补偿的方式占用空间小,不会增加阻容器件,简单方便。
32.图2示出本技术实施例的背光驱动电路的示意图。
33.如图2所示,所述背光驱动电路20包括第一开关组件、第二开关组件、储能组件、驱动组件、检测组件、发光组件和接口组件,所述第一开关组件包括第一晶体管t1,所述驱动组件包括第二晶体管t2,所述检测组件包括第三晶体管t3,所述第二开关组件包括第四晶体管t4。所述接口组件包括电源线23、数据线22、扫描线21、检测线25、第一控制线26和第二控制线24。所述第四晶体管用于控制所述第二晶体管与所述电源线电连接,所述第三晶体管用于控制所述检测线检测所述内部结点的状态。
34.其中,所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管及所述第四晶体管均为单晶硅薄膜晶体管、低温多晶硅薄膜晶体管或者氧化物半导体薄膜晶体管中的任意一种。可以理解,晶体管可包括n型和p型,本技术对于晶体管的类型并不限定。以下,本技术将以所有晶体管为n型为例进行说明。
35.进一步地,所述第一开关组件包括第一晶体管t1,所述第一晶体管可以是薄膜晶体管。所述第一晶体管可以位于所述显示面板中的像素单元中。在显示面板中,所述第一晶体管可以设置有多个,多个所述第一晶体管可以以行列形式进行排列。可以理解,本技术对于所述第一晶体管的具体位置并不限定。
36.进一步地,所述第一晶体管的栅极与所述扫描线电连接,所述第一晶体管的源极与所述数据线电连接。例如,在所述扫描线的电压设置为高电平时,所述第一晶体管可以处于导通状态,此时数据线上的数据可以通过所述第一晶体管写入到所述第二晶体管的栅极。
37.需要说明的是,所述扫描线可以控制一行的所有第一晶体管的导通或关断。在所述扫描线进行扫描时,可以逐行扫描每一行的第一晶体管,即,按行将与每行的第一晶体管对应的数据线上的数据进行写入。
38.进一步地,所述储能组件包括电容,所述电容的一端分别与所述第二晶体管的栅极、所述第一晶体管的漏极和所述第三晶体管的漏极电连接,共同形成内部结点n。所述电
容的另一端可以直接接地,也可以接其他端子,本技术对此并不限定。
39.其中,所述电容可以用于在所述第一晶体管关断时,维持所述内部结点的电压,以使流过所述第二晶体管的电流保持稳定,从而避免由于所述第一晶体管的开关造成流过所述第二晶体管的电流不稳定,影响发光组件的发光亮度。
40.进一步地,所述发光组件的正极与所述第二晶体管的源极电连接,所述发光组件包括用于mini

led、micro

led或oled的发光二极管。可以理解,本技术对于发光二极管的类型和数量并不限定。
41.进一步地,所述驱动组件包括第二晶体管t2,所述第二晶体管的栅极分别与所述第一晶体管的漏极和所述电容的一端电连接,所述第二晶体管的源极可以与所述发光组件的正极电连接,所述第二晶体管的漏极可以与所述第四晶体管的漏极电连接。
42.其中,所述第二晶体管可以工作在线性区。当所述第二晶体管工作在线性区时,所述第二晶体管可以等效为一个可变电阻。在图2中,当所述第四晶体管处于导通状态时,所述电源线上的电压使得所述第二晶体管的源极和漏极之间产生电流,从而驱动所述发光组件发光。流过所述第二晶体管源极和漏极之间的电流大小不同,发光组件发出的光的明暗程度也可以不同。
43.值得注意的是,设置所述第二晶体管工作在线性区需要一定的条件。例如,当所述第二晶体管的栅极和源极之间的电压vgs2大于所述第二晶体管本身的阈值电压vth2,且所述第二晶体管的栅极和漏极之间的电压vgd2大于所述第二晶体管本身的阈值电压vth2时,所述第二晶体管的漏极电流id2与所述第二晶体管的漏极和源极之间的电压vds2呈现二次函数关系。在图2中,所述第二晶体管的漏极和源极之间的电压vds2可以是所述电源线上设置的电压。
44.进一步地,所述第四晶体管的栅极与所述第二控制线电连接,所述第四晶体管的漏极与所述第二晶体管的漏极电连接,所述第四晶体管的源极与所述电源线电连接。
45.本技术实施例通过设置包括第四晶体管的第二开关组件,可以控制电源线上的电压是否加载到驱动组件上,简单方便。
46.进一步地,所述第三晶体管的栅极与所述第一控制线电连接,所述第三晶体管的漏极与所述内部结点电连接,所述第三晶体管的源极与所述检测线电连接。
47.进一步地,所述检测线可以与检测模块电连接。所述检测模块可以使用嵌入式系统实现,可以位于所述显示面板的内部,也可以位于所述显示面板的外部。例如,所述检测模块可以包括处理器和传感器。其中,所述传感器可以通过所述检测线侦测所述内部结点的电压或电流,并将侦测到的所述内部结点的电压或电流送入所述处理器中进行处理。所述处理器可以根据所述内部结点的电压或电流的实时状态调整所述背光驱动电路的设置,保证所述背光驱动电路中发光组件发光稳定。
48.进一步地,所述内部结点的状态包括所述内部结点的电压或电流。可以理解,本技术对于所述内部结点的状态并不限定。
49.可以理解,在所述第一开关组件、所述第二开关组件、所述驱动组件或所述检测组件中,晶体管的类型或数量可以不受限制,例如,所述第二开关组件中的第四晶体管可以设置有两个,所述第二开关组件只要具有开关功能即可,本技术对于所述第一开关组件、所述第二开关组件、所述驱动组件或所述检测组件中的晶体管类型或数量并不限定。
50.本技术实施例通过设置检测组件,能够利用设置的检测组件检测内部结点的电压或电流,并根据检测到的电压或电流得到第一开关组件的阈值电压变化,进而根据第一开关组件的阈值电压变化调整数据线上的数据,从而达到补偿显示面板中第一开关组件的阈值电压的目的,提高对第一开关组件的阈值电压补偿的精准度,进而提升驱动组件上的驱动电流的稳定性,改善显示面板的发光品质,且采用外部补偿的方式占用空间小,不会增加阻容器件,简单方便。
51.此外,本技术实施例中增加的器件可以不包括电阻和电容,对于负载变化影响较小,有利于提升显示面板发光的稳定性。
52.本技术还提供了一种显示驱动方法,所述显示驱动方法用于驱动所述背光驱动电路,所述显示驱动方法包括至少一个显示周期,所述一个显示周期包括:
53.第一阶段,设置所述第一控制线上的电压为第一控制电压,同时设置所述第二控制线上的电压为第二控制电压,所述电源线上的电压为电源电压,所述扫描线上的电压为第一扫描电压,所述数据线上的电压为第一数据电压;
54.第二阶段,设置所述扫描线上的电压为第二扫描电压,所述数据线上的电压为第二数据电压,同时设置所述第一控制线上的电压保持为第一控制电压,所述第二控制线上的电压保持为第二控制电压,所述电源线上的电压保持为电源电压;
55.第三阶段,设置所述第一控制线上的电压为第三控制电压,所述数据线上的电压为第三数据电压,同时设置所述扫描线上的电压保持为第二扫描电压,所述第二控制线上的电压保持为第二控制电压,所述电源线上的电压保持为电源电压;
56.第四阶段,设置所述第二控制线上的电压为第四控制电压,所述数据线上的电压为第一数据电压,所述扫描线上的电压为第一扫描电压,同时设置所述第一控制线上的电压保持为第三控制电压,所述电源线上的电压保持为电源电压。
57.图3示出本技术实施例的显示驱动方法的示意图。
58.如图3所示,所述显示驱动方法用于驱动所述背光驱动电路工作。rb可以是所述第一控制线,sen可以是所述检测线,data可以是所述数据线,scan可以是所述扫描线,em可以是所述第二控制线,vled可以是所述电源线,vss可以是接地的零电平。
59.进一步地,在第一阶段,设置所述第一控制线上的电压为第一控制电压,同时设置所述第二控制线上的电压为第二控制电压,所述电源线上的电压为电源电压,所述扫描线上的电压为第一扫描电压,所述数据线上的电压为第一数据电压。
60.其中,在第一阶段,也称初始化阶段,所述第一控制电压可以是使所述第三晶体管处于导通状态的栅极电压。此时,所述第三晶体管处于导通状态,所述检测线可以检测所述内部结点对的电压或电流。所述第二控制电压可以为零电平,此时,所述第四晶体管处于关断状态。虽然所述电源线上设置有电压,由于第四晶体管处于关断状态,因此所述发光组件不发光。此外,所述第一扫描电压和所述第一数据电压可以为零,即,所述第一晶体管处于关断状态。
61.进一步地,在第二阶段,设置所述扫描线上的电压为第二扫描电压,所述数据线上的电压为第二数据电压,同时设置所述第一控制线上的电压保持为第一控制电压,所述第二控制线上的电压保持为第二控制电压,所述电源线上的电压保持为电源电压。
62.其中,在第二阶段,所述第二扫描电压可以是使所述第一晶体管处于导通状态的
栅极电压。此时,所述第一晶体管处于导通状态,所述数据线上的信号可以加载到所述内部结点上。所述第二数据电压可以是次高电压,以使所述背光驱动电路正常工作。所述第二数据电压可以预先设置。由于所述第二数据电压加载到所述内部结点,所述第三晶体管仍然处于导通状态,因此检测线上检测到的电压可以缓慢上升。
63.例如,所述第二数据电压为a,所述第一晶体管的阈值电压为vth1,此时所述内部结点可以不断充电至电压(a

vth1)。所述检测线可以检测所述内部结点的电压或电流的变化,从而得到所述第一晶体管的阈值漂移的参数,并将所述第一晶体管的阈值漂移的参数送入处理器中进行处理,处理器可以根据所述第一晶体管的阈值漂移的参数对数据线上的信号进行补偿,从而确定所述数据线上经过补偿的信号,并将经过补偿的信号送至所述第二晶体管上。此外,所述第四晶体管处于关断状态。
64.进一步地,还可检测流过所述第二晶体管源极和漏极之间的电压或电流,并得到所述第二晶体管的阈值电压变化的情况,从而根据所述第二晶体管的阈值电压变化的情况确定所述数据线上的电压,从而使得流过所述第二晶体管源极和漏极之间的电压或电流更加稳定。
65.进一步地,在第三阶段,设置所述第一控制线上的电压为第三控制电压,所述数据线上的电压为第三数据电压,同时设置所述扫描线上的电压保持为第二扫描电压,所述第二控制线上的电压保持为第二控制电压,所述电源线上的电压保持为电源电压。
66.其中,在第三阶段,所述第三控制电压可以是零电平,以使所述第三晶体管关断。即,所述检测线停止检测所述内部结点的电压或电流。所述第三数据电压可以是数据线上的高电平。此时,由于所述第一晶体管仍然处于导通状态,所述数据线上的高电平加载到所述内部结点。此外,此时所述第二晶体管处于导通状态,所述第四晶体管处于关断状态。
67.进一步地,在第四阶段,设置所述第二控制线上的电压为第四控制电压,所述数据线上的电压为第一数据电压,所述扫描线上的电压为第一扫描电压,同时设置所述第一控制线上的电压保持为第三控制电压,所述电源线上的电压保持为电源电压。
68.其中,在第四阶段,所述第四控制电压可以是使所述第四晶体管处于导通状态的栅极电压。此时,所述第四晶体管处于导通状态,所述电源线上的电压可以加载到所述第二晶体管的漏极,所述第二晶体管的源极和漏极之间产生驱动电流,驱动所述发光组件发光。此外,所述第一晶体管和所述第三晶体管可以处于关断状态。
69.本技术实施例通过检测显示面板中内部结点的电压或电流获得第一晶体管的阈值电压的变化,并根据第一晶体管的阈值电压的变化调整所述数据线上加载的电压,能够使所述发光组件的驱动电流更加稳定,进而使得发光组件的发光强度更加稳定,提升整个显示面板发光的均匀性,改善了显示面板的光学品质。
70.本技术还提供了一种显示终端,所述显示终端包括终端主体和所述背光驱动电路,所述终端主体与所述背光驱动电路相连接。
71.综上所述,本技术实施例通过在显示面板的外部增加设置第二开关组件和检测组件,能够补偿第一开关组件的阈值电压,提高对第一开关组件的阈值电压补偿的精准度,进而提升驱动组件上的驱动电流的稳定性,改善显示面板的发光品质,采用外部补偿的方式,占用空间小,不会增加阻容器件,对负载影响小,简单方便。
72.在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部
分,可以参见其他实施例的相关描述。
73.以上对本技术实施例所提供的背光驱动电路、显示终端及显示驱动方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的技术方案及其核心思想;本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例的技术方案的范围。
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