一种miniLED驱动方法与流程

本发明属于led驱动，具体地说，是涉及一种mini led驱动方法。

背景技术：

1、led（发光二极管）具有寿命长、发光效率高、亮度高、快速开关、高动态对比显示、色域广等优点被广泛应用在显示领域。mini led（次毫米发光二极管）显示由于像素点间距做到1毫米左右，且具有可拼接的特点，被广泛应用在广告显示屏、会议室屏等中等距离观看场合。最近mini led还被用来做液晶显示的矩阵式背光驱动，间接用于近距离观看场合，使得对mini led的驱动显示效果要求更高。mini led背光的加入使液晶显示屏具有高动态对比度色域更广的优点，而且mini led矩阵式背光的技术使液晶显示的待机功耗大幅降低，使得低成本的lcd（液晶显示屏）具有与高成本oled（有机发光二极管）显示屏竞争的实力。因此液晶电视机逐渐开始普及矩阵式mini led背光。

2、目前mini led背光具有am（主动矩阵式）驱动和pm（被动矩阵式）驱动两种方式，但主流的mini led的亮度调节主要为pwm（脉冲宽度调制）调光方式。pwm调光具有极高的调光精度和可与数字控制技术良好结合的优点，而且使用高频的开关切换，使人眼看不出灯的闪烁。目前主流led调光为固定峰值电流的pwm调光方式，即led打开时的驱动电流保持不变，通过改变pwm的脉冲宽度来改变led的平均电流。

3、为改善led闪烁问题，通常将一帧画面的pwm拆成几个周期较小的pwm，如图1所示，将一帧画面的pwm拆成8个小周期，在led高灰显示时每个pwm脉冲宽度都较宽，这样不影响最终led的亮度，而且这样提高了led点亮的频率，即提高了led的刷新率，使得led亮得更均匀。由于pwm脉冲存在上升沿和下降沿，所以pwm存在一个最小脉冲宽度限制。在led亮度很低时，pwm的总脉冲宽度很小，由于最小脉冲宽度的限制不足以拆成8份时，如图2所示，当led灰度较低时，pwm的总脉冲宽度只能拆成4份时，就只有4个pwm周期，这样led的刷新率就下降一半。同理pwm的总脉冲宽度只能拆成2份时，就只有2个pwm周期，这样led的刷新率就只有四分之一，大幅影响led刷新率和显示效果。

4、在现有的固定峰值电流的pwm控制中，低灰时必然会减少一帧画面中pwm的周期数，这就导致了低灰时pwm频率严重下降，从而出现闪烁问题。同时低灰时led打开时间很短，关闭时间很长，也会出现拍照失真问题。虽然人眼可能发现不了闪烁，但是这种低灰时led显示失真和闪烁问题很容易被摄像设备拍到，影响屏幕显示效果。专利202110318505.2提出了一种解决方案，将亮度值分为y=0和y≠0两种处理方式。当y≠0时将脉冲宽度分为第1时段和第2时段，然后在第2时段减小电流幅度。由于电流幅度变化是模拟方式处理，不是理想的方波形式变化，而是存在电流变化滞后问题。同时该电流的上升下降沿也会影响到输出的真实电流。而led是电流发光器件，微小的电流差异能在亮度上体现出来，特别是低灰时，微小电流差异更容易被人眼捕捉到，从而引起图像失真，影响画质。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种mini led驱动方法，主要解决决mini led背光出现低频频闪，导致液晶图像显示效果变差问题。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种mini led驱动方法，包括以下步骤：

4、s1，将设定值和m位的以二进制表示的灰度数据输入比较器，其中，m为大于1的整数；

5、s2，将灰度数据与设定值进行比较；其中，设定值的位数小于等于m；

6、s3，当灰度数据大于等于设定值时，灰度数据不变；否则进入步骤s4，

7、s4，将灰度数据左移1位，低位补0后再与设定值进行比较；

8、s5，当左移后的灰度数据大于等于设定值时，输入的m位的灰度数据乘以2后作为输出的灰度数据；否则，返回步骤s4，直到左移后的灰度数据大于等于设定值或者灰度数据的左移位数大于n，其中，n为输入的电流值的位数；

9、s6，输出的灰度数据送到pwm产生器，结合振荡器产生的振荡信号产生pwm控制信号，送入恒流开关；

10、s7，右移控制器将输入的n位电流值右移相同的位数，并在高位补0，低位移入低n位电流值，得到的右移产生的2n位电流值分别送到2n位开关，通过2n位开关选择对应的电流大小输出恒流开关；

11、s8，pwm产生器产生的pwm控制信号控制恒流开关开启使被选择的2n位开关输出的电流实现led恒定电流峰值的pwm灰度控制。

12、进一步地，在所述步骤s7中，所述右移控制器包括高n位右移控制器和低n位右移控制器，且高n位右移控制器的初始值由n位电流值设定；其中，高n位右移控制器右移1位，高n位右移控制器的最低位数据移入低n位右移控制器的最高位，避免丢掉低位数据。

13、进一步地，在所述步骤s7中，2n位开关由并联的开关s1、s2...sn和s1b、s2b...snb组成；高n位右移控制器和低n位右移控制器组成2n位电流值分布控制s1、s2...sn和s1b、s2b...snb的开与关，其中高n位右移控制器的最高位接到开关sn，逐位按顺序接，高n位右移控制器的最低位接到开关s1，控制其打开和闭合，而低n位右移控制器的最高位接到s1b，逐位按顺序接，低n位右移控制器的最低位接到开关snb，控制其打开和闭合。

14、进一步地，在所述步骤s7中，开关s1控制1个单位电流即1i的接入与断开，开关s2控制2个单位电流即2i的接入与断开，开关sn控制2n-1个单位电流即2n-1*i的接入与断开，同样地，开关s1b控制2-1个单位电流即i/2的接入与断开，开关s2b控制2-2个单位电流即i/4的接入与断开，snb开关控制2-n个单位电流即i/2n的接入与断开。

15、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

16、本发明可以有效提高在低灰显示时mini led的pwm脉冲频率和脉冲宽度，大幅改善mini led在低灰显示时容易出现的闪烁和摄像失真问题，同时还可以改善mini led低灰显示的均匀性，提升mini led的显示效果和画质。

技术特征：

1.一种mini led驱动方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种mini led驱动方法，其特征在于，在所述步骤s7中，所述右移控制器包括高n位右移控制器和低n位右移控制器，且高n位右移控制器的初始值由n位电流值设定；其中，高n位右移控制器右移1位，高n位右移控制器的最低位数据移入低n位右移控制器的最高位，避免丢掉低位数据。

3.根据权利要求2所述的一种mini led驱动方法，其特征在于，在所述步骤s7中，2n位开关由并联的开关s1、s2...sn和s1b、s2b...snb 组成；高n位右移控制器和低n位右移控制器组成2n位电流值分布控制s1、s2...sn和s1b、s2b...snb的开与关，其中高n位右移控制器的最高位接到开关sn，逐位按顺序接，高n位右移控制器的最低位接到开关s1，控制其打开和闭合，而低n位右移控制器的最高位接到s1b，逐位按顺序接，低n位右移控制器的最低位接到开关snb，控制其打开和闭合。

4.根据权利要求3所述的一种mini led驱动方法，其特征在于，在所述步骤s7中，开关s1控制1个单位电流即1i的接入与断开，开关s2控制2个单位电流即2i的接入与断开，开关sn控制2n-1个单位电流即2n-1*i的接入与断开，同样地，开关s1b控制2-1个单位电流即i/2的接入与断开，开关s2b控制2-2个单位电流即i/4的接入与断开，snb开关控制2-n个单位电流即i/2n的接入与断开。

技术总结
本发明公开了一种mini LED驱动方法，该方法通过将设定值和灰度数据输入比较器进行比较，根据灰度数据与预定值的判定结果调整输入PWM产生器的灰度数据大小和输入恒流开关的恒定电流，从而通过PWM产生器产生的PWM控制信号控制恒流开关实现LED恒定电流峰值的PWM灰度控制。通过上述设计，采用本方法可以有效提高在低灰显示时mini LED的PWM脉冲频率和脉冲宽度，大幅改善mini LED在低灰显示时容易出现的闪烁和摄像失真问题，同时还可以改善mini LED低灰显示的均匀性，提升mini LED的显示效果和画质。

技术研发人员：李科举,麻胜恒,朱警怡
受保护的技术使用者：中科（深圳）无线半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13