显示模块、显示系统及扫描方法
文献发布时间:2024-04-18 20:00:50
技术领域
本申请涉及显示技术领域,尤其涉及一种显示模块、显示系统及扫描方法。
背景技术
LED显示模块通常包含多个像素单元,每个像素单元中中包括三个发光二极管:红色发光二极管、蓝色发光二极管和绿色发光二极管。当前,显示模块可通过驱动器扫描各发光二极管来进行显示,其中,驱动器驱动的红色发光二极管、蓝色发光二极管和绿色发光二极管的数量相同。
当显示模块控制像素点进行白平衡时,红色发光二极管单位时间内产生所需亮度的电流值大于蓝色发光二极管和绿色发光二极管的所需电流值,使得绿色发光二极管和蓝色发光二极管的利用率低,相对地,驱动绿色发光二极管和蓝色发光二极管的驱动器的利用率也低,导致驱动器的数量冗余,对应设计的显示模块的电路板线路布局复杂。
发明内容
本申请提供一种显示模块、显示系统及扫描方法,用以解决显示模块的电路板线路布局复杂的技术问题。
第一方面,本申请提供一种显示模块,包括:
多个像素单元;每个像素单元包括红色发光二极管、绿色发光二极管和蓝色发光二极管;
行驱动模块,其连接每个像素单元的正极;
列驱动模块,其连接于每个像素单元的负极;
列驱动模块包括多个用于驱动红色发光二极管的红色列驱动器、至少一个用于驱动蓝色发光二极管的蓝色列驱动器和至少一个用于驱动绿色发光二极管的绿色列驱动器;
红色列驱动器的数量大于蓝色列驱动器的数量,红色列驱动器的数量大于绿色列驱动器的数量。
在上述技术方案中,在显示模块中待驱动的红色发光二极管、蓝色发光二极管和绿色发光二极管的数量相同的情况下,红色列驱动器的数量大于蓝色列驱动器的数量和绿色列驱动器的数量,使得一个蓝色列驱动器可驱动的蓝色发光二极管的数量以及一个绿色列驱动器可驱动的绿色发光二极管的数量均大于一个红色列驱动器可驱动的红色发光二极管的数量,扩大了蓝色列驱动器和绿色列驱动器的控制范围,从而促进蓝色列驱动器和绿色列驱动器的利用率,在行驱动模块30扫描频次不变的情况下,相同时间内,红色发光二极管的导通次数大于绿色发光二极管和蓝色发光二极管的导通次数,以保障相同时间内红色发光二极管产生的亮度与蓝色发光二极管及绿色发光二极管产生的亮度仍可实现白平衡。
可选地,多个像素单元呈阵列排布;
每个红色列驱动器连接M行红色发光二极管的负极,且任意两个红色列驱动器连接的红色发光二极管不同;
每个蓝色列驱动器连接N行蓝色发光二极管的负极,且任意两个蓝色列驱动器连接的蓝色发光二极管不同;
每个绿色列驱动器连接L行绿色发光二极管的负极,且任意两个绿色列驱动器连接的绿色发光二极管不同;其中,M、N和L为正整数。
可选地,M小于N,M小于L。
可选地,N等于L。
可选地,N为M的m倍,其中,m为大于或等于1的正整数。
可选地,m=2或3。
可选地,行驱动模块包括多个用于驱动红色发光二极管的红色行驱动器、多个用于驱动蓝色发光二极管的蓝色行驱动器和多个用于驱动绿色发光二极管的绿色行驱动器;
每个红色行驱动器连接对应行中红色发光二极管的正极,且任意两个红色行驱动器连接的红色发光二极管不同;
每个蓝色行驱动器连接对应行中蓝色发光二极管的正极,且任意两个蓝色行驱动器连接的蓝色发光二极管不同;
每个绿色行驱动器连接对应行中绿色发光二极管的正极,且任意两个绿色行驱动器连接的绿色发光二极管不同。
可选地,各红色行驱动器连接于第一供电端,各绿色行驱动器连接于第二供电端,各蓝色行驱动器连接于第三供电端。
可选地,行驱动模块包括多个用于同时驱动处于蓝色发光二极管及绿色发光二极管的蓝绿色行驱动器;
每个蓝绿色行驱动器连接对应行中绿色发光二极管的正极和蓝色发光二极管的正极,且任意两个蓝绿色行驱动器连接的蓝色发光二极管不同,任意两个蓝绿色列驱动器连接的绿色发光二极管不同;处于同一行的绿色发光二极管的和蓝色发光二极管连接于同一个蓝绿色行驱动器。
可选地,各所述蓝绿色行驱动器连接于第四供电端。
可选地,行驱动模块包括多个用于驱动红色发光二极管的红色行驱动器,每个红色行驱动器连接对应行中红色发光二极管的正极,且任意两个红色行驱动器连接的红色发光二极管不同。
可选地,行驱动模块包括I个行驱动子模块,每个行驱动子模块包含p个用于驱动红色发光二极管的红色行驱动器,显示模块包含I个显示子模块,每个显示子模块中包含q行像素单元;
各行驱动子模块中第i个红色行驱动器同时连接行驱动子模块对应的显示子模块中的第kp+i行的红色发光二极管的正极,且任意两个红色行驱动器连接的红色发光二极管不同;其中,q=l×p,1≤i≤p,0≤k≤l,I、i和l均为正整数,p为常数,k为自然数。
可选地,各红色行驱动器连接于第一供电端。
可选地,红色发光二极管的正极均连接于第一供电端。
可选地,行驱动模块包括选通信号输入端,选通信号输入端用于获取控制行驱动模块的驱动状态的选通信号。
可选地,列驱动模块包括控制数据输入端,控制数据输入端用于接收控制列驱动模块的驱动状态的控制信号。
可选地,像素单元呈A行B列阵列排布;行驱动模块可分为I个行驱动子摸快,每个行驱动子模块包含p个用于驱动红色发光二极管的红色行驱动器和3p个用于驱动蓝色发光二极管及绿色发光二极管的蓝绿色行驱动器,显示模块包含I个显示子模块,每个显示子模块中包含3p行像素单元;
第x个行驱动子模块中,第i个红色行驱动器同时连接第x个显示子模块中的第i行、第p+i行和第2p+i行中红色发光二极管的正极,且任意两个红色行驱动器连接的红色发光二极管不同;
第x个行驱动子模块中,第j个蓝绿色行驱动器同时连接第x个显示子模块中的第j行的蓝色发光二极管的正极和绿色发光二极管的正极,且任意两个蓝绿色行驱动器连接的蓝色发光二极管和绿色发光二极管不同;
第x个显示子模块中,第kp+1行至第(k+1)p行中红色发光二极管的负极连接显示子模块对应的第k+1个红色列驱动器,所有蓝色发光二极管的负极连接显示子模块对应的蓝色列驱动器,所有绿色发光二极管的负极连接显示子模块对应的绿色列驱动器;
其中,A=c×i,1≤i≤p,1≤j≤3p,0≤k≤2,1≤x≤I,I、i、c、j和x为正整数,p为常数,k为自然数。
在上述技术方案中,该显示模块将各蓝色列驱动器连接的蓝色发光二极管的行数设置为各红色列驱动器连接的红色发光二极管的行数的l倍,以使显示模块中各红色发光二极管的导通时间长度为蓝色发光二极管的导通时间长度的l倍,而各绿色列驱动器连接的绿色发光二极管的行数等于各蓝色列驱动器连接的蓝色发光二极管的行数,因此,显示模块中各红色发光二极管的导通时间长度也为绿色发光二极管的导通时间长度的l倍,该时间长度的倍数可保障白平衡时红色所需产生的亮度为绿色或蓝色所需产生亮度的l倍,且降低了显示模块中蓝色列驱动器和绿色列驱动器的使用数量,增加了各蓝色列驱动器和绿色列驱动器的利用率,此外,每一行像素单元32中蓝色发光二极管和绿色发光二极管对行驱动器的复用,以及不同行的红色发光二极管对红色行驱动器的复用,降低了显示模块中行驱动器的使用数量,不仅提高了各行驱动器的利用率,还降低了显示模块的成本。
第二方面,本申请提供一种显示系统,包括控制单元和如权利要求1至13中任意一项的显示模块;控制单元包括列信号输出端和选通信号输出端,列信号输出端与显示模块的控制数据输入端连接,选通信号输出端与显示模块的选通信号输入端连接。
第三方面,本申请提供一种显示模块的扫描方法,用于第一方面涉及的显示模块,方法包括:
控制行驱动模块向各行中各像素单元的正极加载工作电压,且像素单元的负极同时获得列驱动模块发送的开关信号,使得像素单元点亮;
其中,像素单元中红色发光二极管的扫描周期小于蓝色发光二极管的扫描周期,红色发光二极管的扫描周期小于绿色发光二极管的扫描周期。
可选地,显示模块中多个像素单元呈阵列排布;每个红色列驱动器连接M行红色发光二极管的负极,每个蓝色列驱动器连接N行蓝色发光二极管的负极,每个绿色列驱动器连接L行绿色发光二极管的负极,红色发光二极管的扫描周期为M倍的单位扫描时长,蓝色发光二极管的扫描周期为N倍的单位扫描时长,绿色发光二极管的扫描周期为L倍的单位扫描时长;
其中,M、N和L为正整数。
可选地,显示模块中的行驱动模块包括I个行驱动子模块,每个行驱动子模块包含p个用于驱动红色发光二极管的红色行驱动器和q个用于同时驱动蓝色发光二极管及绿色发光二极管的蓝绿色行驱动器,显示模块包含I个显示子模块,每个显示子模块中包含q行像素单元,每个蓝绿色行驱动器连接对应行中绿色发光二极管的正极和蓝色发光二极管的正极,各行驱动子模块中第i个红色行驱动器同时连接行驱动子模块对应的显示子模块中的第kp+i行的红色发光二极管的正极,方法包括:
在各驱动子模块中,循环控制各红色行驱动器向对应红色发光二极管的正极加载工作电压,循环控制各蓝绿色行驱动器向对应蓝色发光二极管和绿色发光二极管的正极加载电压;
其中,q=l×p,1≤i≤p,0≤k≤l,I、i和l均为正整数,p为常数,k为自然数。
本申请提供一种显示模块、显示系统及扫描方法,显示模块包括显示模块、行驱动模块和列驱动模块,其中,显示模块包括多个像素单元,行驱动模块连接每个像素单元的正极,列驱动模块连接于每个像素单元的负极,每个像素单元包括红色发光二极管、绿色发光二极管和蓝色发光二极管,列驱动模块包括多个用于驱动红色发光二极管的红色列驱动器、至少一个用于驱动蓝色发光二极管的蓝色列驱动器和至少一个用于驱动绿色发光二极管的绿色列驱动器,且红色列驱动器的数量大于蓝色列驱动器的数量,红色列驱动器的数量大于绿色驱动器的数量,蓝色列驱动器和绿色列驱动器可连接的像素单元的数量大于红色列驱动器连接的像素单元的数量,扩大了蓝色列驱动器和绿色列驱动器的控制范围,从而促进蓝色列驱动器和绿色列驱动器的利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为静态驱动的传统显示模块的结构示意图;
图2为扫描驱动的传统显示模块的结构示意图;
图3为本申请根据一示例性实施例提供的显示模块的结构示意图;
图4为本申请根据另一示例性实施例提供的显示模块的结构示意图;
图5为本申请根据另一示例性实施例提供的显示模块的结构示意图;
图6为本申请根据另一示例性实施例提供的显示模块的结构示意图;
图7为本申请根据另一示例性实施例提供的显示模块的结构示意图;
图8为本申请根据一示例性实施例提供的显示系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施例方式作进一步地详细描述。
应当明确,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。
下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序,也不能理解为指示或暗示相对重要性。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申请中的具体含义。此外,在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
显示模块通常包含多个像素模块,每个像素模块中包括三个像素点,每个像素点中包含一个发光二极管,即每个像素模块包括三个发光二极管:红色发光二极管、蓝色发光二极管和绿色发光二极管。显示模块可通过控制像素模块内三个发光二极管的单位时间内产生的亮度来调整每个像素点生成的颜色。
显示模块包括驱动器,用于驱动像素点中对应的发光二极管发光。驱动器驱动发光二极管的驱动方式包括静态驱动和扫描驱动。下面分别通过图1和图2对应的实施例进行解释。
图1为静态驱动的传统显示模块的结构示意图,如图1所示,显示模块中包括多个像素点10、R驱动器11、G驱动器12和B驱动器13,每个像素点10中包括红色发光二极管R、绿色发光二极管G和蓝色发光二极管B。其中,红色发光二极管R的正极连接供电端VCC,其负极连接对应的R驱动器11的输出端,当R驱动器控制该输出端输出有效的开关信号时,该红色发光二极管导通以产生红光。相似地,绿色发光二极管G的正极及蓝色发光二极管B的正极也均连接供电端VCC,绿色发光二极管G的负极连接到G驱动器12的输出端,蓝色发光二极管B的负极连接到B驱动器13的输出端,绿色发光二极管G在G驱动器12的驱动下发光,蓝色发光二极管B在B驱动器13的驱动下发光。
在上述驱动方式驱动下,各驱动器实现了对各个二极管的单点控制,但显示模块中像素点密度过大时,显示模块所需要的驱动器的数量会增加,不仅增加电路板的布线难度,还增加显示模块的成本。可通过扫描驱动的方式来降低驱动器的数量。
图2为扫描驱动的传统显示模块的结构示意图,更具体地,图2为像素点中扫描驱动一种发光二极管的结构示意图,例如:扫描驱动红色发光二极管的结构示意图。如图2所示,显示模块包括多个行驱动器和一个列驱动器22。发光二极管呈阵列排布,图2中以n行m列为例进行说明,行驱动器的数量与发光二极管阵列的行数相同,行驱动器的数量为n个。每个行驱动器有两个输入端和一个输出端,行驱动器的输出端与其对应行中各发光二极管的正极连接,行驱动器的一个输入端与供电端VCC连接,另一输入端在接收到控制单元发送的选通信号后,输出端输出供电端VCC提供的电压信号,以使该行驱动器连接的对应行的发光二极管的正极加载上述电压信号,例如:供电端VCC提供的电压信号为5V,行驱动器1的一个输入端在未接收到控制单元发送的第一选通信号Hs1时,其输出端不输出电信号,即输出电压为0V;行驱动器1的一个输入端在接收控制单元发送的第一选通信号Hs1后,其输出端输出电信号H1,电信号的电压为5V,此时,第一行中各发光二极管的正极电压均为5V。
列驱动器包括一个输入端和多个输出端,其输出端的个数与发光二极管阵列的列数相同,图2中列驱动器有m个输出端,各输出端与其对应列中各发光二极管的负极连接。列驱动器的输入端接收控制单元发送的控制信号,该控制信号用于使列驱动器根据该控制信号在对应的输出端输出控制发光二极管阵列中各列的发光二极管的开关状态的开关信号。当发光二极管的正极为供电端VCC提供的电压信号,且其负极接收到有效的开关信号时,该发光二极管导通发光。以行驱动器1驱动的第一行发光二极管为例,当行驱动器1的一个输入端接收到第一选通信号后,其输出端输出电信号H1,该电信号H1与供电端VCC提供的电信号相同,此时,若列驱动器获取控制单元发送的控制信号后,在输出端L1输出有效的开关信号,在剩余输出端L2至Lm输出无效的开关信号,则发光二极管阵列中位于第一行第一列的发光二极管导通发光。
控制单元通过对显示模块循环扫描来显示连续帧画面。在一个扫描周期中,显示模块中各行驱动器依次获取控制单元发送的选通信号后,依次向该行驱动器对应行中发光二极管的正极提供供电端的电压信号,同时,显示模块中列驱动器还根据控制单元发送的控制信号,以控制各行中发光二极管在接收到有效的导通信号时发光。当显示模块中所有行驱动器依次接收到选通信号后,显示模块显示完成一帧画面。由于依次点亮的时间间隔较短,如0.2毫秒,而人眼有视觉暂留的效应,因此显示模块在一个扫描周期完成后,人眼可观察到所有行同时点亮。
显示模块在行驱动器和列驱动器驱动过程中控制像素单元进行白平衡时,该像素单元显示白光的亮度为总亮度,该像素单元中的红色发光二极管产生的亮度为总亮度的30%,绿色发光二极管产生的亮度为总亮度的60%,蓝色发光二极管产生的亮度为总亮度的10%。由于不同颜色的发光二极管中,发光芯片的发光效率不同,且发光二极管产生的亮度与其对应供电电流和内置发光芯片的发光效率的乘积呈正相关,因此像素单元进行白平衡过程中红色发光二极管、蓝色发光二极管和绿色发光二极管对应所需的发光电流也不完全相同。在一实施例中,红色发光二极管中的发光芯片的发光效率与蓝色发光二极管中的发光芯片的发光效率相同,均为绿色发光二极管中发光芯片的发光效率的16%。因此,显示模块采用相同的扫描频率驱动各行像素单元发光过程中,若像素单元进行白平衡,该像素单元中红色发光二极管所需要的电流要大于蓝色发光二极管和绿色发光二极管的电流,红蓝绿的电流比为:(30%/16%):(10%/16%):(60%/100%),约为3:1:1。在三种颜色的发光二极管的最大工作电流相同的情况下,红色发光二极管的工作电流为最大工作电流时,在红色发光二极管的影响下,蓝色发光二极管和绿色发光二极管的工作电流仅为最大工作电流的三分之一,蓝色和绿色发光二极管的利用率低。驱动蓝色和绿色发光二极管的列驱动器可在驱动更多的蓝色和绿色发光二极管时,仍能控制像素单元进行白平衡时蓝色和绿色发光二极管中的电流为最大工作电流的三分之一,因此,当前驱动蓝色和绿色发光二极管的列驱动器的利用率低、数量多,导致显示模块的电路板线路布局复杂。
针对上述技术问题,本申请实施例提供一种显示显示模块、显示系统及扫描方法,旨在解决显示模块的电路板线路布局复杂的技术问题。本申请的技术构思是:在显示模块中设置驱动红色发光二极管的红色列驱动器的数量大于驱动蓝色发光二极管的蓝色列驱动器的数量和驱动绿色发光二极管的绿色列驱动器的数量,以使各蓝色列驱动器驱动的蓝色发光二极管的数量大于各红色列驱动器驱动的红色发光二极管的数量,各绿色列驱动器驱动的绿色发光二极管的数量大于各红色列驱动器驱动的红色发光二极管的数量,以提高蓝色列驱动器和绿色列驱动器的利用率,减少显示模块中应用的蓝色列驱动器和绿色列驱动器的数量,降低对应设计的显示模块的电路板线路布局的复杂度,基于此,各红色列驱动器驱动各红色发光二极管通过导通电流的时长大于蓝色发光二极管和绿色发光二极管通过导通电流的时长,以弥补红色发光二极管中发光芯片的发光效率低的缺陷,保障显示模块仍能进行白平衡操作。
下面将通过具体的实施例对本申请提出的显示模块进行解释。
图3为本申请根据一示例性实施例提供的显示模块的结构示意图,如图3所示,显示模块包括多个像素单元32、行驱动模块30和列驱动模块31,其中,每个像素单元32包括一个红色发光二极管R、一个绿色发光二极管G和一个蓝色发光二极管B。在一实施例中,显示模块具体可以是LED灯板,在另一实施例中,显示模块具体可以是LED灯板和壳体。
在图3所示的显示模块中,行驱动模块30的一端与供电端33连接,另一端与各像素单元32的正极连接,列驱动模块31与各像素单元32的负极连接。各像素单元32在行驱动模块30和列驱动模块31的驱动下导通并发光。
其中,列驱动模块31包括多个用于驱动红色发光二极管的红色列驱动器、至少一个用于驱动蓝色发光二极管的蓝色列驱动器和至少一个用于驱动绿色发光二极管的绿色列驱动器。红色列驱动器的数量大于蓝色列驱动器的数量,红色列驱动器的数量大于绿色驱动器的数量。
控制单元用于向显示模块发送选通信号和控制信号的单元,该单元与选通信号连接。下面对上述显示模块的扫描方法进行解释:
控制单元控制行驱动模块向各行中各像素单元的正极加载工作电压,且像素单元的负极同时获得列驱动模块发送的开关信号,使得像素单元点亮,其中,像素单元中红色发光二极管的扫描周期小于蓝色发光二极管的扫描周期,红色发光二极管的扫描周期小于绿色发光二极管的扫描周期。
在上述技术方案中,显示模块在待驱动的红色发光二极管、蓝色发光二极管和绿色发光二极管的数量相同的情况下,红色列驱动器的数量大于蓝色列驱动器的数量和绿色列驱动器的数量,使得一个蓝色列驱动器可驱动的蓝色发光二极管的数量以及一个绿色列驱动器可驱动的绿色发光二极管的数量均大于一个红色列驱动器可驱动的红色发光二极管的数量,扩大了蓝色列驱动器和绿色列驱动器的控制范围,促进蓝色列驱动器和绿色列驱动器的利用率,降低显示模块中蓝色列驱动器和绿色类驱动器的数量,以降低显示模块的电路板线路布局的复杂度,并降低显示模块的成本。
相对地,该显示模块对应的扫描方法中由于蓝色列驱动器和绿色列驱动器的数量小于红色列驱动器的数量,导致在蓝色发光二极管、红色发光二极管和绿色发光二极管的数量相同的情况下,各蓝色列驱动器连接的蓝色发光二极管的数量以及各绿色列驱动器连接的绿色发光二极管的数量均大于各红色列驱动器连接的红色发光二极管的数量,因此红色发光二极管的扫描周期小于蓝色发光二极管的扫描周期和绿色发光二极管的扫描周期,在大于红色发光二极管的扫描周期的时间内,基于相同的扫描频率,红色发光二极管的导通次数大于绿色发光二极管和蓝色发光二极管的导通次数,红色发光二极管的发光效率大于蓝色发光二极管和绿色发光二极管的发光效率,以保障相同时间内红色发光二极管产生的亮度与蓝色发光二极管及绿色发光二极管产生的亮度仍可实现白平衡。
进一步地,在图3对应的电路结构中,多个像素单元32呈阵列排布。供电端33包括第一供电端VCC1、第二供电端VCC2和第三供电端VCC3。行驱动模块30包括多组行驱动单元,每组行驱动单元中包括一个红色行驱动器、一个蓝色行驱动器和一个绿色行驱动器。第一供电端VCC1与各行驱动单元中的红色行驱动器的第一端连接,第二供电端VCC2与各行驱动单元中的绿色行驱动器的第一端连接,第三供电端VCC3与各行驱动单元中的蓝色行驱动器的第一端连接。在一实施例中,蓝色发光二极管、绿色发光二极管和红色发光二极管工作时,正极所需电压各不相同,因此,针对各发光二极管所需的电压,设置对应的供电端。
每组行驱动单元的输出端与对应行的像素单元32的正极连接,即红色行驱动器的输出端与对应行中各红色发光二极管R的正极连接,蓝色行驱动器的输出端与对应行中各蓝色发光二极管B的正极连接,绿色行驱动器的输出端与对应行中各绿色发光二极管G的正极连接,其中,任意两个红色行驱动器连接的红色发光二极管R不同,任意两个蓝色行驱动器连接的蓝色发光二极管B不同,任意两个绿色行驱动器连接的绿色发光二极管G不同。
阵列排布的像素单元32的列数为大于1的正整数,列驱动装置的输出端的个数等于阵列排布的像素单元32的列数。该列驱动装置中包括红色列驱动器、蓝色列驱动器和绿色列驱动器,每个列驱动器的输出端的个数与阵列排布的像素单元32的列数相同,且该输出端一一对应地与每一列中各像素单元32的负极连接,例如:列驱动装置的第一个输出端与第一列中各像素单元32的负极连接。更具体地,红色列驱动器的各输出端一一对应地与每一列的红色发光二极管的负极连接,蓝色列驱动器的各输出端一一对应地与每一列中的蓝色发光二极管的负极连接,绿色列驱动器一一对应地与每一列中的绿色发光二极管的负极连接。
列驱动器可同时连接一列中多行的像素单元32的负极。每个红色列驱动器连接M行红色发光二极管的负极,且任意两个红色列驱动器连接的红色发光二极管不同,每个蓝色列驱动器连接N行蓝色发光二极管的负极,且任意两个蓝色列驱动器连接的蓝色发光二极管不同,每个绿色列驱动器连接L行绿色发光二极管的负极,且任意两个绿色列驱动器连接的绿色发光二极管不同,其中,M、N和L为正整数。在一实施例中,红色列驱动器连接的行数少于绿色列驱动器连接的行数,也少于蓝色列驱动器连接的行数。例如:红色列驱动器的第一个输出端连接第一列像素单元32中3行的红色发光二极管,蓝色列驱动器的第一个输出端连接第一列像素单元32中6行的蓝色发光二极管,绿色列驱动器的第一个输出端连接第一列像素单元32中5行的绿色发光二极管。其中,任意两个红色列驱动器连接的红色发光二极管不同,任意两个蓝色列驱动器连接的蓝色发光二极管不同,任意两个绿色列驱动器连接的绿色发光二极管不同。例如:第一红色列驱动器连接前三行的所有红色发光二极管的负极,第二个红色列驱动器连接第四行至第六行的所有红色发光二极管的负极。
在图3所示的电路结构中,M=a,N=c,L=b。更具体地,列驱动器R1、列驱动器R2、列驱动器Rx及列驱动器Ry均为红色列驱动器,每个红色列驱动器连接a行红色发光二极管R的负极,列驱动器G1、列驱动器Gy为绿色列驱动器,每个绿色列驱动器连接b行绿色发光二极管的负极,列驱动器B1为蓝色列驱动器,每个蓝色列驱动器连接c行蓝色发光二极管的负极。基于此,红色行驱动器的扫描周期为M倍的单次扫描时长,绿色行驱动器的扫描周期为L倍的单次扫描时长,蓝色行驱动器的扫描周期为N倍的单次扫描时长。其中,各行驱动器的单次扫描时长相同。
更具体地,在行驱动模块中,将红色行驱动器分为多个红色行驱动子模块,将蓝色行驱动器分为多个蓝色行驱动子模块,将绿色行驱动器分为多个绿色行驱动子模块,每个红色行驱动子模块中红色列驱动器的数量相同,每个蓝色行驱动子模块中蓝色列驱动器的数量相同,每个绿色行驱动子模块中绿色列驱动器的数量相同。控制单元同时向各红色行驱动子模块、各蓝色行驱动子模块和各绿色行驱动子模块发送对应的选通信号,更具体地,控制单元按照红色行驱动器的扫描周期向各红色行驱动子模块中的一个红色行驱动器发送选通信号,以使该红色行驱动器向对应行的红色发光二极管的正极加载工作电压;控制单元按照蓝色行驱动器的扫描周期向各蓝色行驱动子模块中的一个蓝色行驱动器发送选通信号,以使该蓝色行驱动器向对应行的蓝色发光二极管的正极加载工作电压;控制单元按照绿色行驱动器的扫描周期向各绿色行驱动子模块中的一个绿色行驱动器发送选通信号,以使该绿色行驱动器向对应行的绿色发光二极管的正极加载工作电压。且上述红色发光二极管、蓝色发光二极管和绿色发光二极管的负极同时获得对应列驱动器发送的开关信号,在开关信号有效时导通发光。
更具体地,以红色行驱动器和红色列驱动器的驱动过程为例,对红色发光二极管的发光过程进行解释,红色列驱动器输出开关信号LRm,该开关信号传输至第一行至第a行内所有红色发光二极管的负极,且每列连接的a个红色发光二极管的负极获得的导通信号相同。行驱动器R1、行驱动器R2、……、行驱动器Ra依次接收到选通信号,并根据选通信号输出对应的第一供电端VCC的电压信号,获得选通信号的行驱动器对应行的红色发光二极管的正极的电压相同,该行中的所有红色发光二极管再根据负极获得的开关信号确定其是否导通并发光。当a个行驱动器全部接收到选通信号后,完成当前扫描循环,将进入下一扫描循环,再使行驱动器R1获得选通信号。因此,红色列驱动器完成一次扫描循环的时间小于绿色列驱动器完成一次扫描循环的时间,也小于蓝色列驱动器一次扫描循环的时间。相同时间范围内,红色发光二极管导通的次数最多,导通时间最长,以增加其产生的亮度。蓝色发光二极管和绿色发光二极管导通的次数较少,导通时间短于红色发光二极管的导通时间,但每个发光二极管提高了其工作电流,从而提高每个蓝色发光二极管和绿色发光二极管的利用率,还增加了蓝色列驱动器和绿色列驱动器的利用率。
在上述技术方案中,绿色列驱动器和蓝色列驱动器连接的发光二极管的数量大于红色行驱动器的数量,以充分利用绿色列驱动器和蓝色列驱动器被浪费的带载能力,提高各绿色列驱动器和蓝色列驱动器的利用率,在显示模块中像素单元的个数保持不变的情况下,降低了该显示模块使用的绿色列驱动器和蓝色列驱动器的数量,以及相关的线路结构,不仅降低了显示模块的电路板线路布局的复杂度,还降低了显示模块的成本。
考虑到像素单元32白平衡过程中,蓝色发光二极管和绿色发光二极管所需电流近似相同,可使蓝色列驱动器和绿色列驱动器的数量相同,同时,令每一行中蓝色发光二极管和绿色发光二极管连接于同一行驱动器。
更具体地,上述电路连接关系如图4所示,在图4中,行驱动模块30包括多组行驱动单元,每组行驱动单元中包括一个红色行驱动器和一个蓝绿色行驱动器,该红色行驱动器与对应行中各红色发光二极管的正极连接,该蓝绿色行驱动器与对应行中各蓝色发光二极管的正极连接,还与该行中各绿色发光二极管的正极连接。各红色行驱动器连接第一供电端VCC1,各蓝绿色行驱动器连接第四供电端VCC4。
在显示模块扫描选通过程中,各蓝色列驱动器连接的像素单元阵列和各绿色列驱动器连接的像素单元阵列相同,且蓝色列驱动器连接的像素单元阵列的行数大于红色列驱动器连接的像素单元阵列的行数。上述技术方案,相较于图3对应的实施例,该显示模块在保障红色发光二极管、蓝色发光二极管和绿色发光二极管产生的亮度比例不变的情况下,减少了行驱动器的数量,从而降低了显示模块的成本。此外,红色行驱动器和蓝绿色行驱动器分开供电,降低了红色行驱动器消耗的功率,实现了显示模块的节能。
优选的,显示模块中,红色行驱动器的个数为蓝色行驱动器的个数的2倍或3倍,相对地,蓝色行驱动器的扫描最大行数是红色行驱动器的扫描最大行数的2倍或3倍。当倍数为3倍时,本申请提出的显示模块相较于图2所示的显示模块,列驱动芯片的数量减少了近40%。
值得注意的,各列驱动器连接的像素单元32将全部像素单元32组成的像素阵列划分为多个子阵列,每个子阵列的行数相同,每个子阵列的列数相同。在显示模块扫描显示的过程中,各子阵列同时扫描,即各子阵列中红色行驱动器扫描周期和扫描频率相同,各子阵列中同一时刻接收到选通信号的红色行驱动器的位次相同。以红色发光二极管组成的多个像素子阵列维列,解释控制单元控制显示模块的红通道一次扫描的过程:各子阵列中第一行红色发光二极管连接的红色行驱动器同时接收到选通信号,相同时间间隔后,各子阵列中第二行红色发光二极管连接的红色行驱动器同时接收到选通信号,以此类推,直至各子阵列中最后一行红色发光二极管连接的红色行驱动器同时接收到选通信号,从而完成一次循环扫描。控制单元循环控制各像素子阵列循环扫描。
具体地,如图5所示的显示模块的电路结构,一个红色列驱动器连接的子阵列有x行。行驱动模块包括I个行驱动子模块,每个行驱动子模块包含p个用于驱动红色发光二极管的红色行驱动器,显示模块包含I个显示子模块,每个显示子模块中包含q行像素单元,各行驱动子模块中第i个红色行驱动器同时连接行驱动子模块对应的显示子模块中的第kp+i行的红色发光二极管的正极,且任意两个红色行驱动器连接的红色发光二极管不同;其中,q=l×p,1≤i≤p,0≤k≤l,I、i和l均为正整数,p为常数,k为自然数。
该显示模块地扫描方法为:在各驱动子模块中,循环控制各红色行驱动器向对应红色发光二极管的正极加载工作电压,循环控制各蓝绿色行驱动器向对应蓝色发光二极管和绿色发光二极管的正极加载电压,其中,q=l×p,1≤i≤p,0≤k≤l,I、i和l均为正整数,p为常数,k为自然数。优选的,l为3,次优选的,l为2.
图5相较于图4所示的电路结构,第x+1行的红色发光二极管的正极不再连接于行驱动器Rx+1的输出端,而是连接于行驱动器R1的输出端,第x+2行的红色发光二极管的正极连接于行驱动器R2的输出端,以此类推,直至第xn行的红色发光二极管的正极连接于像驱动器Rx的输出端,以使第i个红色行驱动器的输出端连接n个子阵列中第i行的红色发光二极管的正极,以使各子阵列在同一开关信号的驱动下工作。其中,n为大于或等于2的正整数,i为大于或等于1,且小于或者等于x的正整数。其他电路连接关系与图4所示的电路连接关系相同,此处不再赘述。
在上述技术方案中,显示模块通过行驱动器的复用,减少了设置于显示模块中的行驱动器的个数,再次降低了显示模块的电路板线路布局的复杂度及生产成本。
优选的,n为2或3。当n为3时,该显示模块的电路结构如图6所示,在该电路结构中,蓝绿色行驱动器的个数为红色行驱动器的个数的3倍,蓝色列驱动器的个数为红色列驱动器的个数的3倍,绿色列驱动器的个数为红色列驱动器的个数的3倍。
更具体地,当像素单元呈A行B列阵列排布时,行驱动模块可分为I个行驱动子摸块,每个行驱动子模块包含p个用于驱动红色发光二极管的红色行驱动器和3p个用于驱动蓝色发光二极管及绿色发光二极管的蓝绿色行驱动器,显示模块包含I个显示子模块,每个显示子模块中包含3p行像素单元。
第x个行驱动子模块中,第i个红色行驱动器同时连接第x个显示子模块中的第i行、第p+i行和第2p+i行中红色发光二极管的正极,且任意两个红色行驱动器连接的红色发光二极管不同。
第x个行驱动子模块中,第j个蓝绿色行驱动器同时连接第x个显示子模块中的第j行的蓝色发光二极管的正极和绿色发光二极管的正极,且任意两个蓝绿色行驱动器连接的蓝色发光二极管和绿色发光二极管不同。
第x个显示子模块中,第kp+1行至第(k+1)p行中红色发光二极管的负极连接显示子模块对应的第k+1个红色列驱动器,所有蓝色发光二极管的负极连接显示子模块对应的蓝色列驱动器,所有绿色发光二极管的负极连接显示子模块对应的绿色列驱动器。
其中,A=c×I,1≤i≤p,1≤j≤3p,0≤k≤2,1≤x≤I,I、i、c、j和x为正整数,p为常数,k为自然数。
在上述技术方案中,该显示模块将各蓝色列驱动器连接的蓝色发光二极管的行数设置为各红色列驱动器连接的红色发光二极管的行数的3倍,以使显示模块中各红色发光二极管的导通时间长度为蓝色发光二极管的导通时间长度的3倍,而各绿色列驱动器连接的绿色发光二极管的行数等于各蓝色列驱动器连接的蓝色发光二极管的行数,因此,显示模块中各红色发光二极管的导通时间长度也为绿色发光二极管的导通时间长度的3倍,该时间长度的倍数可保障白平衡时红色所需产生的亮度为绿色或蓝色所需产生亮度的3倍,且降低了显示模块中蓝色列驱动器和绿色列驱动器的使用数量,增加了各蓝色列驱动器和绿色列驱动器的利用率,此外,每一行像素单元32中蓝色发光二极管和绿色发光二极管对行驱动器的复用,以及不同行的红色发光二极管对红色行驱动器的复用,降低了显示模块中行驱动器的使用数量,不仅提高了各行驱动器的利用率,还降低了显示模块电路板布局的复杂度和成本。
图7为本申请根据另一示例性实施例提供的显示模块的结构示意图,如图7所示,显示模块中蓝色发光二极管和绿色发光二极管与行驱动器及列驱动器的连接关系与图5所示的电路结构相同,而红色发光二极管的正极均直接连接至供电端,以使显示模块按照静态驱动方式驱动红色发光二极管工作,按照扫描驱动的方式驱动蓝色发光二极管和绿色发光二极管工作。此时,红色列驱动器的数量为蓝色列驱动器的数量的两倍或三倍,蓝色列驱动器的数量等于绿色列驱动器的数量。
本实施例方案相较于图6所示的实施例,显示模块在保障红色列驱动器、蓝色列驱动器及绿色列驱动器的数量比例的情况下,直接将红色行驱动器去掉,再次缩减了行驱动器的数量,再次缩减了显示模块的成本,降低对应电路板设计的复杂度。
值得注意的是,上述各实施例中涉及的红色行驱动器、蓝色行驱动其、绿色行驱动器和蓝绿色行驱动器仅是为了区分行驱动器的功能,在一实施例中,上述各行驱动器相同。
图8为本申请根据一示例性实施例提供的显示系统的结构示意图,如图8所示,显示系统40包括控制单元42和前述任一实施例中的显示模块41,其中,控制单元42包括列信号输出端和选通信号输出端,行驱动模块包括选通信号输入端,选通信号输入端用于获取控制行驱动模块的驱动状态的选通信号,列驱动模块包括控制数据输入端,控制数据输入端用于接收控制列驱动模块的驱动状态的控制信号。控制单元42的列信号输出端与显示模块41的控制数据输入端连接,控制单元42的选通信号输出端与显示模块41的选通信号输入端连接,以使显示模块41按照控制单元42输出的信号进行对应的显示。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。
应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。
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