CN116458148A - 用于生成驱动信号的方法和设备、背光源和显示设备 - Google Patents
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Abstract
提供了一种生成驱动信号的方法。该方法包括通过第一电路生成用于第一图像帧的第一驱动信号,所述第一驱动信号包括多个第一脉宽调制信号;将所述多个第一脉宽调制信号发送到调制控制器;检测垂直同步信号;确定在检测到所述垂直同步信号时,是否部分生成了最近的第一脉宽调制信号;以及在确定所述最近的第一脉宽调制信号被部分生成时,确定是否延迟生成用于第二图像帧的第二驱动信号。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术,尤其涉及一种用于生成驱动信号的方法、用于生成驱动信号的设备、背光源和显示设备。
背景技术
发光二极管(诸如,迷你发光二极管和微型发光二极管)可以用于显示设备的背光源中。通过在背光源中使用大量的发光二极管,可以在每个分区中精确地调节来自背光源的发光,以实现高动态范围图像显示。
发明内容
在一个方面,本公开提供了一种生成驱动信号的方法,包括:通过第一电路生成用于第一图像帧的第一驱动信号,所述第一驱动信号包括多个第一脉宽调制信号;将所述多个第一脉宽调制信号发送到调制控制器;检测垂直同步信号;确定在检测到所述垂直同步信号时,是否部分生成了最近的第一脉宽调制信号;以及在确定所述最近的第一脉宽调制信号被部分生成时,确定是否延迟生成用于第二图像帧的第二驱动信号。
可选地,所述方法还包括对针对所述最近的第一脉宽调制信号生成的时钟信号的数量进行计数。
可选地,所述方法还包括确定在检测到所述垂直同步信号时为所述最近的第一脉宽调制信号生成的时钟信号的数量是否小于第一阈值。
可选地,所述方法在确定所述时钟信号的数量小于所述第一阈值时还包括:终止所述第一驱动信号的生成;以及生成所述第二驱动信号,所述第二驱动信号包括所述第二图像帧的多个第二脉宽调制信号。
可选地,所述方法还包括确定在检测到所述垂直同步信号时为所述最近的第一脉宽调制信号生成的时钟信号的数量与所述最近的第一脉宽调制信号的时钟信号的目标数量之间的差是否小于第二阈值。
可选地,所述方法在确定所述差小于所述第二阈值时还包括:终止所述第一驱动信号的生成;以及生成所述第二驱动信号,所述第二驱动信号包括所述第二图像帧的多个第二脉宽调制信号。
可选地,第二阈值是根据下式确定的:
其中,n代表所述第一图像帧的第一帧速率;m代表参考图像帧的参考帧速率;Lu(t)代表相应图像帧的目标亮度值;Lu(n)代表在检测到所述垂直同步信号时所述第一图像帧的亮度值;Lu(m)代表所述参考图像帧的亮度;f代表所述第一驱动信号的所述多个第一脉宽调制信号的时钟信号的频率。
可选地,第二阈值是根据下式确定的:
可选地,所述方法在确定所述差等于或大于所述第二阈值时还包括继续生成所述第一驱动信号,并且延迟生成所述第二驱动信号,直到完全生成所述最近的第一脉宽调制信号。
在另一个方面,本公开提供了一种生成驱动信号的设备,其包括:第一电路,其被配置为生成用于第一图像帧的第一驱动信号,所述第一驱动信号包括多个第一脉宽调制信号,并且所述第一电路被配置为检测垂直同步信号;调制控制器,其被配置为接收所述多个第一脉宽调制信号,以调制光;其中,在检测到所述垂直同步信号时,所述第一电路被配置为:确定在检测到所述垂直同步信号时,是否部分生成了最近的第一脉宽调制信号;以及在确定所述最近的第一脉宽调制信号被部分生成时,所述第一电路被配置为确定是否延迟生成用于第二图像帧的第二驱动信号。
可选地,所述设备还包括计数器,所述计数器被配置为对针对所述最近的第一脉宽调制信号生成的时钟信号的数量进行计数。
可选地,第一电路被进一步配置为确定在检测到所述垂直同步信号时为所述最近的第一脉宽调制信号生成的时钟信号的数量是否小于第一阈值。
可选地,在确定所述时钟信号的数量小于所述第一阈值时,所述第一电路进一步被配置为:终止所述第一驱动信号的生成;以及生成所述第二驱动信号,所述第二驱动信号包括所述第二图像帧的多个第二脉宽调制信号。
可选地,第一电路被进一步配置为确定在检测到所述垂直同步信号时为所述最近的第一脉宽调制信号生成的时钟信号的数量与所述最近的第一脉宽调制信号的时钟信号的目标数量之间的差是否小于第二阈值。
可选地,在确定所述差小于所述第二阈值时,所述第一电路还被配置为:终止所述第一驱动信号的生成;以及生成所述第二驱动信号,所述第二驱动信号包括所述第二图像帧的多个第二脉宽调制信号。
可选地,第二阈值是根据下式确定的:
其中,n代表所述第一图像帧的第一帧速率;m代表参考图像帧的参考帧速率;Lu(t)代表相应图像帧的目标亮度值;Lu(n)代表在检测到所述垂直同步信号时所述第一图像帧的亮度值;Lu(m)代表所述参考图像帧的亮度;f代表所述第一驱动信号的所述多个第一脉宽调制信号的时钟信号的频率。
可选地,第二阈值是根据下式确定的:
可选地,在确定所述差等于或大于所述第二阈值时,所述第一电路还被配置为继续生成所述第一驱动信号,并且延迟生成所述第二驱动信号,直到完全生成所述最近的第一脉宽调制信号。
在另一方面,本公开提供了一种背光源,包括本文所述的设备和连接到调制控制器的光源。
在另一方面,本公开提供一种显示设备,包括显示面板和本文所述的背光源。
附图说明
根据各种公开的实施例,以下附图仅是用于说明目的的示例,并且不旨在限制本发明的范围。
图1是示出根据本公开的一些实施例中的脉宽调制信号的示意图。
图2是示出根据本公开的一些实施例中的用于驱动光源的电路的示意图。
图3示出根据本公开的一些实施例中生成驱动信号的过程。
图4是示出根据本公开的一些实施例中的方法的流程图。
图5示出根据本公开的一些实施例中生成驱动信号的过程。
图6是示出根据本公开的一些实施例中的方法的流程图。
图7示出根据本公开的一些实施例中生成驱动信号的过程。
图8示出根据本公开的一些实施例中终止最近的第一脉宽调制信号的过程。
图9是示出根据本公开的一些实施例中的方法的流程图。
图10示出根据本公开的一些实施例中生成驱动信号的过程。
图11示出根据本公开的一些实施例中终止最近的第一脉宽调制信号的过程。
图12是示出根据本公开的一些实施例中的方法的流程图。
图13是示出根据本公开的一些实施例中的设备的示意图。
图14是示出根据本公开的一些实施例中的设备的示意图。
图15是示出根据本公开的一些实施例中的设备中的多个重复单元的结构的示意图。
图16示出根据本公开的一些实施例中的设备中的相应装置控制区域的结构。
图17示出根据本公开的一些实施例中的设备中的相应驱动器电路的结构。
图18是本公开的一个实施例中的驱动器电路的时序图。
图19是本公开的一个实施例中的级联驱动器电路的时序图。
具体实施方式
现在将参考以下实施例更具体地描述本公开。应当注意,本文中呈现的一些实施例的以下描述仅用于说明和描述的目的。其不是穷举的或限于所公开的精确形式。
本公开尤其提供了一种用于生成驱动信号的方法、用于生成驱动信号的设备、背光源和显示设备,其基本上避免了由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题。在一个方面,本公开提供了一种用于生成驱动信号的方法。在一些实施例中,该方法包括通过第一电路生成用于第一图像帧的第一驱动信号,所述第一驱动信号包括多个第一脉宽调制信号;将所述多个第一脉宽调制信号发送到调制控制器;检测垂直同步信号;确定在检测到所述垂直同步信号时,是否部分生成了最近的第一脉宽调制信号;以及在确定所述最近的第一脉宽调制信号被部分生成时,确定是否延迟生成用于第二图像帧的第二驱动信号。
图1是示出根据本公开的一些实施例中的脉宽调制信号的示意图。参考图1,一些实施例中,脉宽调制信号具有持续时间D。在本公开的上下文中,同一驱动信号中的多个脉宽调制信号具有相同的持续时间(除了当单个脉宽调制信号被中断时)。如在此所使用的,术语“部分生成”意味着中断相应脉宽调制信号,使得中断的脉宽调制信号的所得持续时间小于持续时间D。
不同驱动信号的脉宽调制信号可以分别具有不同的持续时间。在一个示例中,分别用于具有两个不同帧速率的两个图像帧的两个驱动信号的脉宽调制信号通常具有不同的持续时间。在另一示例中,分别用于具有相同帧速率的两个图像帧的两个驱动信号的脉宽调制信号通常具有相同的持续时间。
如图1所示,脉宽调制信号可以包括高电平部分和低电平部分。高电平部分指的是脉宽调制信号的脉冲。对应于高电平部分的子持续时间在图1中表示为t。t与D的比是指脉宽调制信号的占空比。脉宽调制信号的占空比可以在0%和100%之间变化。
部分生成的脉宽调制信号可以在其高电平部分(脉冲)的中间被中断,或者可以在其低电平部分的中间被中断。当相应驱动信号中的脉宽调制信号被中断时,可能发生图像闪烁。当相应驱动信号中的脉宽调制信号的高电平部分被中断时,闪烁缺陷相对更显著。当相应驱动信号中的脉宽调制信号的低电平部分被中断时,闪烁缺陷相对较不可观察到,或者不可观察到。
不同驱动信号的脉宽调制信号可以分别具有不同的占空比。在一个示例中,分别用于两个图像帧的两个驱动信号的脉宽调制信号具有不同的占空比。在另一示例中,分别用于两个图像帧的两个驱动信号的脉宽调制信号具有相同的占空比。
图2是示出根据本公开的一些实施例中的用于驱动光源的电路的示意图。参考图2,在一些实施例中,电路包括被配置为生成脉宽调制信号的第一电路C1。该电路还包括连接到一个或多个发光元件LE(例如,背光源的通道中的发光元件)的开关S。合适的发光元件的示例包括迷你发光二极管、微型发光二极管、有机发光二极管和量子点发光二极管。在一个示例中,第一电路C1是背光驱动集成电路。
在一些实施例中,第一电路C1包括控制模块CLM,其被配置为基于例如来自第二电路C2的输入生成包括多个脉宽调制信号的驱动信号。在一个示例中,第二电路C2是用于背光源的控制器单元。在一些实施例中,控制模块CLM包括数据链路层和控制逻辑。
在一些实施例中,脉宽调制信号被发送到开关S。开关S的栅极端被配置为接收驱动信号。开关S的第一电极(例如,源极或漏极)连接到一个或多个发光元件LE的阴极。开关S的第二电极(例如,漏极或源极)被配置为接收第一电压信号V1(例如,Vss信号)。一个或多个发光元件LE的阳极被配置为接收第二电压V2(例如,导通电压)。
当驱动信号的相应脉宽调制信号有效(例如,对应于信号的脉冲)时,开关S导通。在开关S的导通状态期间,建立从输出引脚OUTP(耦合到一个或多个发光元件LE)到接地引脚GNDP(例如,被配置为接收第一电压信号V1)的通过开关S的电流路径。一个或多个发光元件LE被配置为发光。当相应脉宽调制信号无效时(例如,对应于信号的谷值),开关S断开,以将输出引脚OUTP与接地引脚GNDP断开,因此一或多个发光元件LE的阴极不接收第一电压V1。一个或多个发光元件LE的阴极是浮置的,并且一个或多个发光元件LE被配置为不发光。可以通过改变一个驱动信号的每个脉宽调制信号的占空比来调节一个或多个发光元件LE的亮度。
在一个示例中,多个脉宽调制信号中的每个的占空比是100%,并且一个或多个发光元件LE的对应亮度是1000尼特。通过将多个脉宽调制信号中的每个的占空比调整为50%,一个或多个发光元件LE的对应亮度被调整为500尼特。
在一些实施例中,背光源以自由同步驱动模式驱动。自由同步(free sync)技术动态刷新显示面板的帧速率,以例如根据由游戏控制台或图形卡呈现的视频数据,匹配图形硬件输出帧的速率。在自由同步驱动模式中,当显示设备接收具有非恒定帧速率的视频数据时,显示设备可以使用自由同步功能来显示图像。因为帧速率是动态刷新的,而脉宽调制信号是基于频率固定的时钟信号生成的,所以如上所述,具有不同帧速率的不同图像帧对应于相应驱动信号中的不同数量的脉宽调制信号。此外,当在具有不同帧速率的两个图像帧之间切换时,对应于当前图像帧的当前脉宽调制信号可能被中断,从而导致部分脉宽调制信号。这些问题导致具有不同帧速率的图像帧之间的图像亮度的变化。本方法和设备避免图像亮度不稳定和图像闪烁的问题。
图3示出根据本公开的一些实施例中生成驱动信号的过程。参考图3,在一些实施例中,该方法包括生成用于第一图像帧Fn的第一驱动信号DSn。如上所述,不同图像帧(例如,前一图像帧Fn-1、第一图像帧Fn和第二图像帧Fn+1)可以对应于不同数量的脉宽调制信号。
如图3所示,当检测到垂直同步信号Vsync时,多个第一脉宽调制信号PWMn的最近的第一脉宽调制信号mrpn仅被部分生成。通常,垂直同步信号Vsync指的是表示每个图像帧的开始的同步信号。在图3所示的一特定示例中,各个驱动信号的起始点是与垂直同步信号Vsync的上升沿对齐。
如本文所使用的,术语“检测垂直同步信号”或“垂直同步信号被检测”包括各种适当的检测手段。在一个示例中,垂直同步信号由第一电路直接导出。例如,第一电路被配置为经由数据输入引脚接收数据信号,垂直同步信号隐含地包含在数据信号中。如上所述,垂直同步信号是指表示每个图像帧的开始的同步信号。因此,基于从数据输入引脚接收的数据信号,该数据信号包含指示每个图像帧的开始的信号,第一电路的控制模块(例如,控制逻辑)被配置为导出垂直同步信号。在另一示例中,第一电路被配置为直接接收垂直同步信号。例如,在一些实施例中,第一电路包括用于接收垂直同步信号的引脚,控制模块(例如,控制逻辑)连接到该引脚,从而接收由控制模块导出的垂直同步信号。
参考图3,在一些实施例中,该方法包括:生成用于第一图像帧Fn的第一驱动信号DSn;以及用于第二图像帧Fn+1的第二驱动信号DS(n+1)。第一驱动信号DSn包括多个第一脉宽调制信号PWMn,第二驱动信号DS(n+1)包括多个第二脉宽调制信号PWM(n+1)。第一图像帧Fn和第二图像帧Fn+1是两个连续的图像帧。
在一些实施例中,前一图像帧Fn-1、第一图像帧Fn和第二图像帧Fn+1中的任何两个或全部可以具有不同的频率。例如,在自由同步驱动模式中,图像帧的频率可以在从60Hz、120Hz、144Hz、240Hz和480Hz中选择的值之间切换。相应地,前一图像帧Fn-1、第一图像帧Fn和第二图像帧Fn+1中的任何两个或全部可以具有不同的持续时间。例如,自由同步驱动模式中的图像帧的持续时间可以在从1/60秒、1/120秒、1/144秒、1/240秒和1/480秒中选择的值之间切换。在一个特定的示例中,前一图像帧Fn-1具有120MHz的帧速率,第一图像帧Fn和第二图像帧Fn+1具有144MHz的帧速率。由于第一图像帧Fn和第二图像帧Fn+1具有比前一图像帧Fn-1的帧速率高的帧速率,因此相应地,第一图像帧Fn和第二图像帧Fn+1具有比前一图像帧Fn-1的帧长小的帧长。
参照图3,当检测到垂直同步信号Vsync时,多个第一脉宽调制信号PWMn中的最近的第一脉宽调制信号mrpn仅被部分生成。作为比较,当检测到垂直同步信号Vsync时,前一驱动信号DS(n-1)的多个前一脉宽调制信号PWM(n-1)的最近的前一脉宽调制信号mrp(n-1)被完全生成。驱动信号的起始点分别与垂直同步信号的上升沿对齐。最近的第一脉宽调制信号mrpn的持续时间短于最近的前一脉宽调制信号mrp(n-1)的持续时间。
本公开的发明人发现,当最近的第一脉宽调制信号mrpn在接收到垂直同步信号Vsync而被中断时,其导致具有不同帧速率的图像帧之间(例如,在前一图像帧Fn-1和第一图像帧Fn之间)的亮度变化,从而导致图像闪烁。本公开的发明人发现,当最近的第一脉宽调制信号mrpn的高电平部分被中断时,图像闪烁问题尤其成问题。然而,即使当最近的第一脉宽调制信号mrpn的低电平部分被中断时,在具有不同帧速率的相邻图像帧之间(例如在前一图像帧Fn-1和第一图像帧Fn之间)亮度变化仍然发生。在图3所示的一个特定示例中,当接收到垂直同步信号Vsync时,最近的第一脉宽调制信号mrpn的低电平部分被中断。
在一些实施例中,前一图像帧Fn-1、第一图像帧Fn和第二图像帧Fn+1中的任何两个或全部的脉宽调制信号可以具有相同的占空比或不同的占空比。本公开的发明人发现,当相邻两个图像帧(例如,前一图像帧Fn-1和第一图像帧Fn)的脉宽调制信号具有相同的占空比时,图像闪烁问题尤其成问题。然而,当相邻两个图像帧的脉宽调制信号具有不同的占空比时,在具有不同帧速率的相邻两个图像帧之间,例如在前一图像帧Fn-1和第一图像帧Fn之间,亮度变化仍然会发生。在图3中描绘的一个特定示例中,前一图像帧Fn-1、第一图像帧Fn和第二图像帧Fn+1的脉宽调制信号可以具有相同的占空比。
图4是示出根据本公开的一些实施例中的方法的流程图。参考图4,在一些实施例中,该方法包括通过第一电路生成用于第一图像帧的第一驱动信号,该第一驱动信号包括多个第一脉宽调制信号;将所述多个第一脉宽调制信号发送到调制控制器;检测垂直同步信号;确定是否在检测到垂直同步信号时部分生成最近的第一脉宽调制信号;以及在确定部分生成最近的第一脉宽调制信号时,确定是否延迟生成用于第二图像帧的第二驱动信号。
图5示出根据本公开的一些实施例中生成驱动信号的过程。参考图5,在一些实施例中,该方法包括(例如,通过第一电路)生成用于第一图像帧Fn的第一驱动信号DSn,第一驱动信号DSn包括多个第一脉宽调制信号PWMn;将多个第一脉宽调制信号PWMn发送到调制控制器;以及检测垂直同步信号Vsync(例如,直接地或间接地来自第二电路)。当检测到垂直同步信号Vsync时,最近的第一脉宽调制信号mrpn仅被部分生成。在一些实施例中,该方法包括确定是否延迟生成用于第二图像帧的第二驱动信号。在一些实施例中,该方法包括延迟第二驱动信号DSn+1的开始,至少直到完全生成最近的第一脉宽调制信号mrpn。比较图5与图3,图5中的第二驱动信号DSn+1为延迟驱动信号,其意义在于第二驱动信号DSn+1的开始至少被延迟直到最近的第一脉宽调制信号mrpn被完全生成。第一驱动信号DSn的终止被延迟至少直到最近的第一脉宽调制信号mrpn被完全生成。
可选地,第一图像帧Fn和第二图像帧Fn+1具有不同的帧速率。
可选地,第一图像帧Fn和第二图像帧Fn+1具有相同的帧速率。
在一些实施例中,参考图3和图5,该方法还包括生成第二驱动信号,该第二驱动信号包括用于第二图像帧Fn+1的多个第二脉宽调制信号PWM(n+1)。
可选地,多个第一脉宽调制信号PWMn与多个第二脉宽调制信号PWM(n+1)具有不同的占空比。
可选地,多个第一脉宽调制信号PWMn与多个第二脉宽调制信号PWM(n+1)具有相同的占空比。
在一些实施例中,参考图5,对应于所有图像帧的脉宽调制信号都不是部分脉宽调制信号。可选地,对应于所有图像帧的脉宽调制信号中没有一个包括部分脉冲。
在一些实施例中,参照图5,该方法还包括生成第二驱动信号DS(n+1),该第二驱动信号包括用于第二图像帧Fn+1的多个第二脉宽调制信号PWM(n+1)。可选地,当确定当检测到垂直同步信号Vsync时最近的第一脉宽调制信号mrpn被部分生成时,该方法还包括延迟生成第二驱动信号DS(n+1),至少直到完全生成最近的第一脉宽调制信号mrpn。
参考图2,在一些实施例中,该电路还包括计数器CT,其被配置为对针对最近的第一脉宽调制信号生成的时钟信号的数量进行计数。在一些实施例中,计数器CT连接到控制模块CLM(其包括数据链路层和控制逻辑)。因此,在一些实施例中,该方法还包括对针对相应第一脉宽调制信号生成的时钟信号的数量进行计数。
在一些实施例中,相应驱动信号中的脉宽调制信号是基于时钟信号生成的信号,所述时钟信号具有与由控制电路中的振荡器(在图13和图14中进一步详细论述)生成的时钟信号相同的频率。由特定振荡器生成的时钟信号的频率是固定的,例如16MHz或24MHz,因此用于脉宽调制信号的时钟信号的频率也是固定的。因为相应脉宽调制信号是基于时钟信号生成的信号,所以计数器CT可以被配置为对针对相应脉宽调制信号生成的时钟信号的数量进行计数。相应脉宽调制信号和为其生成的时钟信号之间的关系可以使用术语“位”来说明。例如,基于212个时钟信号生成具有12位的相应脉宽调制信号。每个时钟信号的持续时间为相应脉宽调制信号的持续时间D的1/(212)。
为了进一步说明,在一个具体示例中,由振荡器产生的时钟信号的频率是16MHz,这意味着每个时钟信号的持续时间是1/16000000秒。各个脉宽调制信号具有12位,因此基于4096个时钟信号生成。因此,相应脉宽调制信号的持续时间D将是4096/16000000秒。时钟信号可以被认为是相应脉宽调制信号的分辨率。例如,基于具有1/16000000秒的持续时间的一个单个时钟信号来生成相应脉宽调制信号中的最短可能高电平部分。
因为由特定振荡器生成的时钟信号的频率和用于生成脉宽调制信号的时钟信号的频率是固定的,所以不同帧速率的图像帧可包括不同数量的脉宽调制信号。在一个示例中,相应脉宽调制信号的持续时间D是4096/16000000秒。在具有60Hz的第一帧速率的第一图像帧中,第一图像帧包含大约65个脉宽调制信号。在具有144MHz的第二帧速率的第二图像帧中,第二图像帧包含大约27个脉宽调制信号。
图6是示出根据本公开的一些实施例中的方法的流程图。参考图6,在一些实施例中,该方法包括确定当检测到垂直同步信号时为最近的第一脉宽调制信号生成的时钟信号的数量是否小于第一阈值。在确定时钟信号的数量小于第一阈值时,在一些实施例中,该方法还包括终止第一驱动信号的生成;以及生成第二驱动信号,该第二驱动信号包括用于第二图像帧的多个第二脉宽调制信号。
图7示出根据本公开的一些实施例中生成驱动信号的过程。参考图7,在一些实施例中,该方法包括,在确定时钟信号的数量小于第一阈值时,终止最近的第一脉宽调制信号(在图7中表示为tmrpn)的生成;以及生成第二驱动信号DS(n+1),其包括用于第二图像帧Fn+1的多个第二脉宽调制信号PWM(n+1)。可选地,该方法还包括对针对相应第二脉宽调制信号生成的时钟信号的数量进行计数。可选地,在整个图像显示中重复该过程。
图8示出根据本公开的一些实施例中终止最近的第一脉宽调制信号的过程。参考图8,该方法包括对针对最近的第一脉宽调制信号tmrpn生成的时钟信号的数量(在图8中表示为“ncs”)进行计数。在一个特定实施例中,针对第一脉宽调制信号PWM1生成的时钟信号的数量仅为13。当检测到垂直同步信号Vsync时(以“Vsync的上升沿”表示),将针对最近的第一脉宽调制信号tmrpn所生成的时钟信号的数量与第一阈值进行比较。当确定针对最近的第一脉宽调制信号tmrpn生成的时钟信号的数量小于第一阈值时,该方法包括终止最近的第一脉宽调制信号tmrpn的生成,如图8中所示。在图8中,脉宽调制信号中的虚线描绘了在终止之前未生成的脉宽调制信号的部分。
如上所述,基于2N个时钟信号生成具有N位的相应脉宽调制信号。每个时钟信号的持续时间是相应脉宽调制信号的持续时间D的1/(2N)。当仅为脉宽调制信号生成少量时钟信号(例如,13个时钟信号)时,可中断图像帧(例如,图8中的第一图像帧Fn)而无图像闪烁。
在一些实施例中,第一阈值是小于相应第一脉宽调制信号的时钟信号的目标数量(例如,针对未被垂直同步信号Vsync中断的第一脉宽调制信号生成的时钟信号的总数量)的1%(例如,小于0.5%、小于0.4%、小于0.3%、小于0.2%、小于0.1%、小于0.05%、小于0.02%、小于0.01%、小于0.005%、小于0.002%或小于0.001%)的值。在一个示例中,基于4096个时钟信号(例如,时钟信号的目标数量)生成未被垂直同步信号Vsync中断的第一脉宽调制信号,且第一阈值是小于50(例如,小于40、小于30、小于20、小于15、小于10或小于5)个时钟信号的值。
在一些实施例中,在确定时钟信号的数量等于或大于第一阈值时,该方法还包括继续生成最近的第一脉宽调制信号。可选地,在生成用于第二图像帧的第二驱动信号之前,继续生成最近的第一脉宽调制信号,直到达到用于最近的第一脉宽调制信号的时钟信号的目标数量。
图9是示出根据本公开的一些实施例中的方法的流程图。参考图9,在一些实施例中,该方法还包括确定当检测到垂直同步信号时为最近的第一脉宽调制信号mrpn生成的时钟信号的数量与用于最近的第一脉宽调制信号mrpn的时钟信号的目标数量之间的差是否小于第二阈值。可选地,在确定所述差小于所述第二阈值时,所述方法还包括终止所述第一驱动信号的生成;以及生成第二驱动信号,该第二驱动信号包括用于第二图像帧的多个第二脉宽调制信号。可选地,该方法还包括对针对相应第二脉宽调制信号生成的时钟信号的数量进行计数。可选地,在整个图像显示中重复该过程。
图10示出根据本公开的一些实施例中生成驱动信号的过程。参考图10,在一些实施例中,该方法包括:在确定该差小于第二阈值时,终止最近的第一脉宽调制信号的生成;以及生成第二驱动信号DS(n+1),其包括用于第二图像帧Fn+1的多个第二脉宽调制信号PWM(n+1)。可选地,该方法还包括对针对相应第二脉宽调制信号生成的时钟信号的数量进行计数。可选地,在整个图像显示中重复该过程。
图11示出根据本公开的一些实施例中终止最近的第一脉宽调制信号的过程。参考图11,该方法包括对为最近的第一脉宽调制信号生成的时钟信号的数量进行计数;以及确定当检测到垂直同步信号Vsync时(以“Vsync的上升沿”表示)为最近的第一脉宽调制信号生成的时钟信号的数量(在图11中表示为“ncs”)与最近的第一脉宽调制信号的时钟信号的目标数量之间的差是否小于第二阈值。在一个示例中,最近的第一脉宽调制信号的时钟信号的目标数量为未被垂直同步信号Vsync中断的第一脉宽调制信号的时钟信号的总数。例如,最近的第一脉宽调制信号的时钟信号的目标数量等于未被垂直同步信号Vsync中断的前一相邻的第一脉宽调制信号的时钟信号的总数。在一个特定示例中,当检测到垂直同步信号Vsync时针对最近的第一脉宽调制信号生成的时钟信号的数量与最近的第一脉宽调制信号的时钟信号的目标数量之间的差为2(例如,小于3)。
在一些实施例中,第二阈值是小于相应第一脉宽调制信号的时钟信号的目标数量(例如,未被垂直同步信号Vsync中断的第一脉宽调制信号的时钟信号的总数)的1%(例如,小于0.5%、小于0.4%、小于0.3%、小于0.2%、小于0.1%、小于0.05%、小于0.02%、小于0.01%、小于0.005%、小于0.002%或小于0.001%)的值。在一个示例中,在没有垂直同步信号Vsync中断的情况下,基于4096个脉冲(例如,时钟信号的目标数量)生成未被垂直同步信号Vsync中断的第一脉宽调制信号,且第二阈值为小于50个时钟信号(例如,小于40、小于30、小于20、小于15、小于10或小于5)的值。
在一些实施例中,在确定所述差等于或大于第二阈值时,所述方法还包括继续生成最近的第一脉宽调制信号,并且延迟生成第二驱动信号,直到完全生成最近的第一脉宽调制信号。可选地,在生成用于第二图像帧的第二驱动信号之前,继续生成最近的第一脉宽调制信号,直到达到用于最近的第一脉宽调制信号的时钟信号的目标数量。可选地,在生成用于第二图像帧的第二驱动信号之前,继续生成最近的第一脉宽调制信号,直到所述差小于第二阈值。
图12是示出根据本公开的一些实施例中的方法的流程图。参考图12,在一些实施例中,该方法包括确定当检测到垂直同步信号时为最近的第一脉宽调制信号生成的时钟信号的数量是否小于第一阈值。在确定时钟信号的数量小于第一阈值时,该方法还包括终止第一驱动信号的生成;以及生成第二驱动信号,该第二驱动信号包括用于第二图像帧的多个第二脉宽调制信号。在确定时钟信号的数量等于或大于第一阈值时,该方法还包括继续生成最近的第一脉宽调制信号;以及确定当检测到垂直同步信号时为最近的第一脉宽调制信号生成的时钟信号的数量与用于最近的第一脉宽调制信号的时钟信号的目标数量之间的差是否小于第二阈值。在确定差小于第二阈值时,方法还包括终止第一驱动信号的生成;以及生成第二驱动信号,该第二驱动信号包括用于第二图像帧的多个第二脉宽调制信号。在确定差等于或大于第二阈值时,方法还包括继续生成最近的第一脉宽调制信号,并且延迟生成第二驱动信号,直到完全生成最近的第一脉宽调制信号。可选地,在生成用于第二图像帧的第二驱动信号之前,继续生成最近的第一脉宽调制信号,直到达到用于最近的第一脉宽调制信号的时钟信号的目标数量。可选地,在生成用于第二图像帧的第二驱动信号之前,继续生成最近的第一脉宽调制信号,直到差小于第二阈值。
在一些实施例中,第二阈值根据下式确定:
其中,n代表第一图像帧的第一帧速率;m代表参考图像帧的参考帧速率;Lu(t)代表相应图像帧的目标亮度值;Lu(n)代表在检测到垂直同步信号时第一图像帧的亮度值;Lu(m)代表参考图像帧的亮度;f代表第一驱动信号的时钟信号的频率。在一个示例中,对于灰色屏幕图像,相应图像帧的目标亮度值是400尼特。在另一示例中,对于白色屏幕图像,相应图像帧的目标亮度值是1000尼特。在一个示例中,白色屏幕图像是具有灰度值(255,255,255)的图像。在另一示例中,灰色屏幕图像是具有灰度值(102,102,102)的图像。亮度值与脉宽调制信号的占空比相关。
在一些实施例中,帧间亮度差ΔLu可以根据下式定义:
其中,n代表第一图像帧的第一帧速率;m代表参考图像帧的参考帧速率,n和m是不同的正整数;Lu(n)代表在检测到垂直同步信号时第一图像帧的亮度值;Lu(m)代表参考图像帧的亮度;f代表第一驱动信号的时钟信号的频率。
可选地,多个脉宽调制信号的时钟信号的频率是相同的,例如是固定的。在一个示例中,分别针对第一图像帧和参考图像帧的脉宽调制信号生成的时钟信号的频率相同。在一个特定的示例中,f=16MHz。
在一些实施例中,第一图像帧和参考图像帧是具有不同帧速率的两个不同图像帧。可选地,第一图像帧和参考图像帧为相邻的两个图像帧。可选地,参考图像帧是与第一图像帧紧邻的前一图像帧。可选地,参考图像帧是紧邻第一图像帧的下一图像帧。在一个特定示例中,n=120Hz,并且m=60Hz。在另一特定示例中,n=60Hz,m=120Hz。
在一个示例中,白色屏幕图像的ΔLu小于0.03尼特/赫兹。在一个示例中,白色屏幕图像是灰度值为(256,256,256)的图像。在另一个示例中,对于白色屏幕图像,相应图像帧的目标亮度值是1000尼特。因此,在一个示例中,对于白色屏幕图像,
可选地,对于白色屏幕图像,第二阈值根据下式确定:
在一个示例中,灰色屏幕图像的ΔLu小于0.04尼特/赫兹。在另一个示例中,灰色屏幕图像是具有灰度值为(128,128,128)的图像。在一个示例中,对于灰色屏幕图像,相应图像帧的目标亮度值是400尼特。因此,在一个示例中,对于灰色屏幕图像,
可选地,对于灰色屏幕图像,第二阈值根据下式确定:
在另一方面,本公开提供了一种用于生成驱动信号的设备。在一些实施例中,设备包括第一电路,其被配置为生成用于第一图像帧的第一驱动信号,并且被配置为检测垂直同步信号,该第一驱动信号包括多个第一脉宽调制信号;以及调制控制器,其被配置为接收多个第一脉宽调制信号以调制光。参照图2,在一些实施例中,调制控制器包括开关S。可选地,调制控制器还包括计数器CT。
在一些实施例中,在接收到垂直同步信号时,第一电路被配置为确定当检测到垂直同步信号时是否部分生成了最近的第一脉宽调制信号;以及在确定部分生成了最近的第一脉宽调制信号时,第一电路被配置为确定是否延迟生成用于第二图像帧的第二驱动信号。
在一些实施例中,第一电路还被配置为生成用于第二图像帧的第二驱动信号,第二驱动信号包括多个第二脉宽调制信号。在确定在检测到垂直同步信号时部分生成了最近的第一脉宽调制信号时,第一电路被配置为延迟生成第二驱动信号,至少直到完全生成了最近的第一脉宽调制信号。
在一些实施例中,该设备还包括计数器,其被配置为对针对最近的第一脉宽调制信号生成的时钟信号的数量进行计数。
在一些实施例中,第一电路还被配置为确定当检测到垂直同步信号时针对最近的第一脉宽调制信号生成的时钟信号的数量是否小于第一阈值。
在一些实施例中,在确定时钟信号的数量小于第一阈值时,第一电路还被配置为终止第一驱动信号的生成;以及生成第二驱动信号,该第二驱动信号包括用于第二图像帧的多个第二脉宽调制信号。可选地,计数器被配置为对针对第二脉宽调制信号生成的时钟信号的数量进行计数。
在一些实施例中,第一电路还被配置为确定当检测到垂直同步信号时为最近的第一脉宽调制信号生成的时钟信号的数量与用于最近的第一脉宽调制信号的时钟信号的目标数量之间的差是否小于第二阈值。
在一些实施例中,在确定差小于第二阈值时,第一电路还被配置为终止所述第一驱动信号的生成;以及生成第二驱动信号,该第二驱动信号包括用于第二图像帧的多个第二脉宽调制信号。可选地,计数器被配置为对针对相应第二脉宽调制信号生成的时钟信号的数量进行计数。
在一些实施例中,第二阈值根据下式确定:
其中,n代表所述第一图像帧的第一帧速率;m代表参考图像帧的参考帧速率;Lu(t)代表相应图像帧的目标亮度值;Lu(n)代表在检测到所述垂直同步信号时所述第一图像帧的亮度值;Lu(m)代表所述参考图像帧的亮度;f代表所述第一驱动信号的所述多个第一脉宽调制信号的时钟信号的频率。
在一些实施例中,第二阈值根据下式确定:
在一些实施例中,在确定所述差等于或大于第二阈值时,第一电路还被配置为继续生成第一驱动信号,并且延迟生成第二驱动信号,直到完全生成最近的第一脉宽调制信号。
在一些实施例中,该设备包括一个或多个处理器。相应处理器可以包括用于多线程或并行处理的多个核。相应处理器可以被配置为执行计算机程序指令序列,以执行各种处理。
在一些实施例中,该设备包括一个或多个存储介质。相应存储介质包括存储器模块,诸如ROM、RAM、闪存模块和大容量存储器,诸如CD-ROM和硬盘等。相应存储介质可以存储计算机程序,以在计算机程序由一个或多个处理器执行时实现各种处理。例如,相应存储介质可以被配置为存储用于在计算机程序由一个或多个处理器执行时实现各种算法的计算机程序。
在一些实施例中,该设备包括通信模块。通信模块可以包括用于通过通信网络(例如,TV有线网络、无线网络、因特网等)建立连接的特定网络接口装置。
在一些实施例中,设备包括数据库。数据库可以包括一个或多个数据库,用于存储某些数据和用于对所存储的数据执行某些操作,诸如数据库搜索。
图13是示出根据本公开的一些实施例中的设备的示意图。参照图13,在一些实施例中,设备是用于背光源的驱动器电路。在一些实施例中,该设备包括电压调节电路310、Rx_PHY 320、低压降电压调节器330、振荡器340、控制逻辑350、地址驱动器360、脉宽调制电路370、开关S和亮度控制电路380。图13中所描绘的驱动器电路可以是连接到单个装置单元的驱动器电路。电压调节电路310、Rx_PHY 320、低压降电压调节器330、振荡器340、控制逻辑350、地址驱动器360和脉宽调制电路370中的一个或多个或全部可被认为是图2中的第一电路C1的部件。
在一些实施例中,电压调节电路310将在电力线通信输入引脚124处接收到的电力线通信信号解调为电源电压和数字数据。电源电压表示电力线通信信号的DC分量,而数字数据表示电力线通信信号的调制分量。可选地,电压调节电路310包括跟随有源跟随器(active follower)的一阶RC滤波器。数字数据(例如,驱动器控制信号)被提供给Rx_PHY320。Rx_PHY 320是提供电压调节电路310和控制逻辑350之间的连接的物理层。在一个示例中,Rx_PHY 320被配置为提供具有36级级联的最大带宽2MHz的连接。电源电压被提供给低压降电压调节器330。低压降电压调节器330将电源电压转换为稳定的DC电压(其电压可逐渐降低),用于为振荡器340、控制逻辑350和其他组件供电。在一个示例中,稳定的DC电压可以是1.8伏。振荡器340被配置为提供时钟信号。在另一个示例中,时钟信号的最大频率近似为10.7MHz。
控制逻辑350被配置为接收来自Rx_PHY 320的驱动器控制信号(用来自Di_in的数字数据代替)、来自低压降电压调节器330的DC电压以及来自振荡器340的时钟信号。根据背光源的工作阶段,控制逻辑350还可以被配置为在数据引脚DataP处接收来自输入寻址信号的数字数据;并且控制逻辑350可以被配置为输出使能信号352、增量数据信号354、PWM时钟选择信号356或最大电流信号358中的至少一个。在地址配置阶段,控制逻辑350被配置为激活使能信号352以启用地址驱动器360。控制逻辑350被配置为经由数据引脚DataP接收输入地址信号,存储地址,且将指示输出地址的增量数据信号354提供到地址驱动器360。可选地,当在地址配置阶段期间激活使能信号352时,地址驱动器360被配置为将增量数据信号354高速缓存到输出引脚OUTP。控制逻辑350被配置为控制脉宽调制电路370以在地址配置阶段期间断开开关S,从而有效地阻断来自LED的电流路径。
在装置控制阶段和驱动配置阶段期间,控制逻辑350被配置为去激活(de-activate)使能信号352,且地址驱动器360的输出为三态,以有效地将其从输出引脚OUTP解耦。在装置控制阶段期间,PWM时钟选择信号356指定用于通过脉宽调制电路370控制PWM调光的占空比。基于所选择的占空比,脉宽调制电路370被配置为控制开关S的导通状态和断开状态的定时。在开关S的导通状态期间,建立通过开关S从输出引脚OUTP(耦接至装置单元)至接地引脚GNDP的电流路径,且亮度控制电路380汇集经过装置单元的LED的驱动器电流。在晶体管375的截止状态期间,电流路径被中断以防止电流流过发光区域。当开关S处于导通状态时,亮度控制电路380被配置为接收来自控制逻辑350的最大电流信号358,并控制流经发光元件(从输出引脚OUTP至接地引脚GNDP)的电流电平。在装置控制阶段期间,控制逻辑350被配置为控制脉宽调制电路370的占空比和亮度控制电路380的最大电流358,以将装置单元设置成期望的亮度。
参考图13,在一些实施例中,设备还包括连接到控制逻辑350并连接到脉宽调制电路370的计数器CT。在一些实施例中,控制逻辑350还包括用于存储上述第一阈值和第二阈值的模块。计数器CT被配置为经由与控制逻辑350的连接接收第一阈值和第二阈值。
在如图13中所描绘的一个示例中,控制逻辑350连接到数据引脚DataP,且被配置为从数据引脚DataP接收数据信号。从数据输入引脚接收的数据信号包含指示每一图像帧的开始的信号。控制逻辑350被配置为从数据信号中导出垂直同步信号。
在另一示例中,控制逻辑350可被配置为直接接收垂直同步信号。例如,在一些实施例中,设备可还包括用于接收垂直同步信号的引脚,控制逻辑350连接至该引脚,从而接收由控制模块所导出的垂直同步信号。
参考图13,计数器CT连接到控制逻辑350,其被配置为从振荡器340接收时钟信号。从控制逻辑350输出并由计数器CT接收的PWM时钟选择信号356是基于时钟信号而生成的,所述时钟信号的频率与来自振荡器340的时钟信号的频率相同。在一个特定示例中,计数器CT被配置为通过对针对从控制逻辑350输出的PWM时钟选择信号356生成的时钟信号的数量进行计数,来对针对最近的第一脉宽调制信号生成的时钟信号的数量进行计数。在另一个示例中,计数器CT可以直接连接到振荡器340,并且被配置为从振荡器340接收时钟信号;并且计数器CT被配置为通过对直接来自振荡器340的时钟信号的数量进行计数,来对针对最近的第一脉宽调制信号生成的时钟信号的数量进行计数。
在本方法和设备中可以实现各种适当的时钟信号。在一个示例中,时钟信号是方波信号,并且计数器CT被配置为对方波信号的脉冲的数量进行计数,从而对时钟信号的数量进行计数。
图14是示出根据本公开的一些实施例中的设备的示意图。图14中所描绘的驱动器电路可以是连接到多个装置单元(例如,四个装置单元)的驱动器电路。参考图14,在一些实施例中,设备包括电压调节电路310、低压降电压调节器330、振荡器340、控制逻辑350、地址驱动器360、脉宽调制电路370、开关S和亮度控制电路380。
在一些实施例中,电压调节电路310被配置为在芯片电源引脚VCCP处接收芯片电源电压VCC以进行调节,从而获得芯片电源电压VCC的DC分量,以生成电源电压。可选地,电压调节电路310包括跟随有源跟随器的一阶RC滤波器。电源电压被提供给低压降电压调节器330。低压降电压调节器330被配置为将电源电压转换为稳定的DC电压(其可以逐渐减小),用于为振荡器340和控制逻辑350供电。在一个示例中,稳定的DC电压可以是1.8伏。振荡器340被配置为提供时钟信号,该时钟信号可以具有例如大约10MHz的最大频率。
在一些实施例中,控制逻辑模块350被配置为接收来自数据引脚DataP的驱动数据Data、来自低压降调节器330的DC电压、以及来自振荡器340的时钟信号。根据背光源的工作阶段,控制逻辑350还被配置为接收来自在地址引脚Di_in处接收的地址信号的数字数据;控制逻辑350被配置为输出使能信号352、增量数据信号354、PWM时钟选择信号356和最大电流信号358。在地址配置阶段期间,控制逻辑350被配置为激活使能信号352以启用地址驱动器360。控制逻辑350被配置为通过地址引脚Di_in接收地址信号,存储地址,并向地址驱动器360提供指示输出地址的增量数据信号354。当在地址配置阶段期间激活使能信号352时,地址驱动器360被配置为将增量数据信号354高速缓存到继电器引脚Di_out。控制逻辑350被配置为控制脉宽调制电路370以在地址配置阶段期间关断开关S,以有效地阻断来自发光元件的电流路径。
在装置控制和驱动器配置阶段期间,控制逻辑350被配置为去激活使能信号352,且地址驱动器360的输出为三态,以有效地将其与继电器引脚Di_out解耦。在装置控制阶段期间,PWM时钟选择信号356被配置为指定用于通过脉宽调制电路370控制PWM调光的占空比。基于所选择的占空比,脉宽调制电路370被配置为控制开关S的导通状态和断开状态的定时。在开关S的导通状态期间,建立通过开关S从输出引脚OUTP(耦接至发光元件,其中,在图14中以Out1为例)至接地引脚GNDP的电流路径,且亮度控制电路380被配置为收集经过相应装置单元中的发光元件的电流。在开关S的截止状态期间,电流路径被中断以防止电流流过装置单元。当开关S被导通时,亮度控制电路380被配置为接收来自控制逻辑350的最大电流信号358,并控制流经相应装置单元中的发光元件的电流(从输出引脚OUTP至接地引脚GNDP)。在装置控制阶段期间,控制逻辑350被配置为控制脉宽调制电路370的占空比和亮度控制电路380的最大电流358,以将相应装置单元中的LED设置成期望的亮度。
参考图14,在一些实施例中,设备还包括短路检测器SCD和开路检测器OCD,其中,开路检测器OCD包括以虚拟开路模式连接的运算放大器,以检测在相应装置单元和驱动器电路之间是否发生开路,其中,Vopen端可以是悬挂信号端。短路检测器SCD包括以虚拟短路模式连接的运算放大器,以检测在相应装置单元和驱动器电路之间是否发生短路,其中,Vshort的电位可以与通过电源线传输的电源电压的电位相同。
在一些实施例中,设备还包括数据选择器MUX和模数转换器ADC。设备被配置为当与对应连接的装置单元和电源线形成信号回路时,通过多个输出引脚OUT将多个信号回路的电信号传输到数据选择器MUX,并将它们在时间上顺序地通过模数转换器ADC。模数转换器ADC被配置为顺序地处理电信号,并将其传输到控制逻辑350,然后通过继电器引脚Di_out(例如,多个信号回路的电信号按顺序并根据编码规则被附加到增量数据信号354),直到它们被最后一级中的驱动器电路MIC的继电器引脚Di_out输出并经由反馈线连接到外部电路。
参考图14,在一些实施例中,设备还包括热关断延迟传感器TSD和热关断延迟控制器TS。热关断延迟传感器TSD被配置为检测设备的内部温度。当设备内部温度达到预设保护温度(一般设定在150℃至170℃之间)时,热关断延迟控制器TS操作以关闭设备的输出,以降低设备的功耗,从而降低设备的内部温度。当设备的内部温度降低到预设的重启温度(重启温度=保护温度-延迟温度)时,设备将再次输出。其中延迟温度通常设定在15至30°的范围内。热关断控制器TS可连接到数据选择器MUX,数据选择器MUX又可通过模数转换器ADC将异常信息馈送到控制逻辑350,以控制设备的操作状态。
参考图14,在一些实施例中,设备还包括连接到控制逻辑350并连接到脉宽调制电路370的计数器CT。在一些实施例中,控制逻辑350还包括用于存储上述第一阈值和第二阈值的模块。计数器CT被配置为经由与控制逻辑350的连接接收第一阈值和第二阈值。
如图14中所描绘的驱动器电路可以是设备中的多个重复单元中的重复单元。图15是示出根据本公开的一些实施例中的设备中的多个重复单元的结构的示意图。参考图15,在一些实施例中,设备包括以阵列提供的多个装置控制区域AA;在任一装置控制区域AA内,设备设置有驱动器电路MIC以及由驱动器电路MIC驱动的装置单元EC。每个驱动器电路对应于图14中所示的驱动器电路。
图16示出根据本公开的一些实施例中的设备中的相应装置控制区域的结构。参照图16,任一装置单元EC可以包括其中存在电连接关系的一个或多个功能元件FE。参照图15,装置控制区域AA被排列成多个装置控制区域列BB;任一装置控制区域列BB包括沿列方向顺序排列的多个装置控制区域AA。此外,在装置控制区域列BB中,各个驱动器电路MIC可以沿列方向线性排列。
可选地,在本公开中,驱动器电路MIC可以是集成电路,并且具体地可以是具有引脚的封装芯片。
在本公开中,功能元件可以是电流驱动的电子元件,例如,它可以是发热元件、发光元件、声学元件等,或者它可以是实现感测功能的电子元件,例如,光敏元件、热敏元件、声电换能器元件等。任意一个装置单元EC可以包括功能元件,但还可以包括各种不同的电子组件。任意两个装置单元EC中包括的功能组件的数量、类型、相对位置和电连接可以相同或不同。
可选地,装置单元EC中的至少一些功能元件可以为发光元件,例如,其可以为LED(发光二极管)、微型LED(微型发光二极管)、迷你LED(迷你发光二极管)、OLED(有机电致发光二极管)、QD-OLED(量子点有机电致发光二极管)、QLED(量子点发光二极管))、PLED(有机聚合物电致发光二极管)等。在该实施方式中,驱动器电路MIC可以驱动阵列基板发光,进而其可以用在显示装置、照明装置等装置中。
在一些实施方式中,装置单元EC中的每个功能元件是显示设备的背光源中的发光元件。可选地,显示设备为液晶显示设备,包括层叠的液晶显示模块和背光源。在本实施方式中,每个装置单元EC在驱动器电路MIC的驱动下可以独立工作,从而使每个装置单元EC可以独立发光。这样,显示设备可以实现局部调光(local dimming),实现HDR(high-dynamicrange,高动态范围)效果,提高显示设备的显示质量。在任一装置单元EC中功能元件的数量和电连接方法是相同的。这样,可以保证背光源上发光元件分布的均匀性,有利于提高阵列基板出光的均匀性,降低背光模块调试的难度。
在一些实施例中,显示设备是微型LED显示设备。在这种情况下,作为功能元件的发光元件(例如,微型LED、LED等)可以发光以直接显示图像。在一种实施方式中,发光元件可以是能够发射相同颜色的光的发光元件,例如蓝色LED、红色LED、绿色LED或黄色LED。这样,显示设备可以是单色显示装置,其可以是仪表刻度盘、信号指示屏和其它显示设备。在一些实施例中,发光元件可以包括各种不同颜色的发光元件,例如红色LED、绿色LED、蓝色LED、黄色LED等至少两个,并且可以彼此独立地控制不同颜色的发光元件。这样,显示设备可以通过光和彩色显示混合。
在一些实施例中,在设备的区域的至少一部分中,驱动器电路呈阵列布置。这样,可以降低设计和制造设备的难度,并且可以降低调试设备的难度,并且可以降低设备和显示设备的成本。在一些实施方式中,在设备上,所述驱动器电路布置成阵列。可选地,单独的驱动器电路MIC相对于它们驱动的装置单元EC的相对位置可以是相同的。在一些其它实施方式中,参见图16,阵列基板可以包括相邻的第一区域R1和第二区域R2。其中,位于第一区域中的各个驱动器电路MIC呈阵列排列;位于第二区域中的驱动器电路MIC呈阵列排列;并且驱动器电路MIC没有整体呈阵列排列在第一区域和第二区域中。此外,第一区域R1中的驱动器电路MIC相对于它们驱动的装置单元EC的相对位置可以不同于第二区域R2中的驱动器电路MIC相对于它们驱动的装置单元EC的相对位置。此外,阵列基板具有绑定区域,并且绑定区域设置有用于绑定连接到外部电路(例如,电路板、柔性电路板、覆盖膜等)的电路板绑定垫。第二区域可以位于阵列基板靠近绑定区域的一端,第一区域可以位于第二区域远离绑定区域的一侧。
图17示出根据本公开的一些实施例中的设备中的相应驱动器电路的结构。参照图3,本公开所提供的驱动器电路MIC包括逻辑控制模块CTR、数据引脚DataP以及至少两个输出引脚OUTP;数据引脚DataP被配置为接收驱动数据Data;逻辑控制模块CTR被配置为根据驱动数据Data生成与每个输出引脚OUTP一一对应的驱动控制信号,驱动控制信号被配置为控制流经对应的输出引脚OUTP的电流。参照图15和图17,在任一装置控制区域AA中,装置单元与驱动器电路MIC的各个输出引脚OUTP一一对应地设置。可选地,每个装置单元EC与每个输出引脚OUTP一一对应地设置。
以此方式,驱动器电路MIC能以下列驱动方法驱动:在装置控制阶段,接收驱动数据Data,并根据驱动数据Data生成对应于每个输出引脚OUTP的驱动控制信号,且驱动控制信号用以控制流经对应输出引脚OUTP的电流。
在本驱动方法中,驱动器电路MIC的逻辑控制模块CTR可根据驱动数据Data控制流经输出引脚OUTP的电流,进而控制流经电连接至输出引脚OUTP的装置单元EC的驱动电流,实现对装置单元EC的控制和驱动。本公开的驱动器电路MIC可以同时驱动至少两个装置单元EC,因此减少了设备中驱动器电路MIC的数量,并降低了制造成本。当存在多个以阵列布置的驱动器电路时,多个驱动器电路可以同时向与它们连接的多个装置单元提供驱动信号,即,允许由不同驱动器电路驱动的多个装置单元同时工作。应当理解,本公开中所指的“同时驱动”和“同时操作”可以在时间上以纳秒量级是连续的,以便确保驱动器电路的稳定性并延长驱动器电路的使用寿命。
在一些实施例中,参考图17,驱动器电路MIC设置有四个输出引脚OUTP,即,第一输出引脚Out1、第二输出引脚Out2、第三输出引脚Out3和第四输出引脚Out4。以此方式,本公开的驱动器电路MIC可同时驱动四个装置单元EC。与实现一个驱动器电路MIC驱动一个装置单元EC相比,驱动器电路MIC的数量可以减少到1/4,这大大减少了驱动器电路MIC的数量,从而降低了制造成本。
参照图15,在任一装置控制区域列BB中,阵列基板设置有在列方向上延伸的电源线VLEDL和数据供应线DataL;装置单元EC的一端电连接至电源线VLEDL,另一端电连接至对应的输出引脚OUTP(例如,Out1至Out4的任一者);数据引脚DataP电连接到数据供应线Datal。
在一些实施例中,参考图17,逻辑控制模块CTR可以包括控制模块CLM,并且调制模块(例如,图17中的PWMM1至PWMM4)与各输出引脚OUTP一对一设置。每个调制模块电连接至对应的输出引脚OUTP。控制模块CLM被配置为基于驱动数据Data生成与每个调制模块对应的驱动控制信号,并且驱动控制信号用于控制对应的调制模块的导通或断开,对应的调制模块又控制在输出引脚OUTP和地电压线GNDL之前的电路径或电断开,从而实现对装置单元EC的控制。在一些实施例中,驱动控制信号可控制调制模块,使得流经调制模块(以及输出引脚OUTP与连接至调制模块的装置单元EC)的信号为脉宽调制信号。驱动控制信号可用来调制脉宽调制信号,例如调整脉宽调制信号的占空比等因素,进而控制流经输出引脚OUTP和EC的平均电流。
在一个示例中,参考图15和图17,驱动器电路MIC包括四个输出引脚OUTP,分别为第一输出引脚Out1到第四输出引脚Out4;逻辑控制模块CTR包括四个调制模块,即第一调制模块PWMM1、第二调制模块PWMM2、第三调制模块PWMM3、第四调制模块PWMM4。第一输出引脚Out1至第四输出引脚Out4逐个连接到第一调制模块PWMM1至第四调制模块PWMM4。控制模块CLM用于根据驱动数据Data生成第一驱动控制信号、第二驱动控制信号、第三驱动控制信号和第四驱动控制信号,并分别发送给第一调制模块PWMM1、第二调制模块PWMM2、第三调制模块PWMM3和第四调制模块PWMM4。
在一些实施例中,第一调制模块PWMM1电连接到第一输出引脚Out1,并且能够在第一驱动控制信号的控制下导通或断开,从而使第一输出引脚Out1与地电压线GNDL导通或断开。当第一调制模块PWMM1导通时,地电压线GNDL、第一输出引脚Out1、电连接第一输出引脚Out1的装置单元EC和装置电源线VLDEL形成信号回路,装置单元EC工作。当第一调制模块PWMM1关闭时,上述信号回路断开,装置单元EC不工作。如此一来,第一调制模块PWMM1可在第一驱动控制信号的控制下调制流经装置单元EC的电流,以使流经装置单元EC的电流呈现为脉宽调制信号。第一调制模块PWMM1可以根据第一驱动控制信号调制如流经装置单元EC的脉宽调制信号的占空比等因素,进而控制装置单元EC的工作状态。当装置单元EC包含LED时,通过增加脉宽调制信号的占空比,可以增加LED在显示帧中的总发光持续时间,从而增加LED在显示帧中的总发光亮度,并增加该区域中的发光强度。相反,通过减小脉宽调制信号的占空比,可以减小显示帧中LED的总发光持续时间,从而减小显示帧中LED的发光强度,这又减小了显示帧中LED的总亮度,使得该区域中的亮度减小。
在一些实施例中,第二调制模块PWMM2电连接到第二输出引脚Out2,并可在第二驱动控制信号的控制下被导通或断开,使得流过连接到第二输出引脚Out2的装置单元EC的电流是脉宽调制信号。第三调制模块PWMM3电连接第三输出引脚Out3,并可在第三驱动控制信号的控制下导通或断开,使得流经连接第三输出引脚Out3的装置单元EC的电流为脉宽调制信号。第四调制模块PWMM4电连接第四输出引脚Out4,可在第四驱动控制信号的控制下导通或断开,使得流经连接第四输出引脚Out4的装置单元EC的电流为脉宽调制信号。
在一些实施例中,第一调制模块PWMM1至第四调制模块PWMM4可以是开关元件,例如,MOS(金属氧化物半导体场效应晶体管)、TFT(薄膜晶体管)和其它晶体管。可选地,所述第一驱动控制信号至所述第四驱动控制信号可以为脉宽调制信号,所述脉宽调制信号控制所述开关元件导通或断开。
在一些实施例中,参考图17,第一调制模块PWMM1至第四调制模块PWMM4可通过数据总线DB电连接至控制模块CLM,或可分别通过数据线电连接至控制模块,或通过其他方式电连接至控制模块,本公开不做限制。
在一些实施例中,控制模块CLM可以包括数据链路层和控制逻辑。数据链路层被配置为电连接到除了控制模块CLM之外的电路/模块或结构,例如用于电连接到地址引脚Di_in、数据引脚DataP和数据总线DB。控制逻辑被配置为通过数据链路层接收外部信号(例如,来自数据引脚DataP的地址信号、来自数据引脚DataP的驱动数据),并且生成驱动控制信号(例如,输出第一驱动控制信号至第五驱动控制信号)并通过数据链路层输出它们。
在一些实施例中,驱动数据Data包括地址信息和驱动信息。逻辑控制模块CTR还被配置为当驱动数据Data的地址信息与驱动器电路MIC的地址信息匹配时获得驱动数据Data的驱动信息,并且基于驱动数据Data的驱动信息生成驱动控制信号。
在一些实施例中,驱动器电路MIC的驱动方法可还包括在地址配置阶段,接收地址信号,基于地址信号配置驱动器电路MIC的地址信息,以及生成并输出继电器信号。继电器信号可作为后续驱动器电路MIC的地址信息。在装置控制阶段,根据驱动数据Data,生成与每个输出引脚OUTP逐一对应的驱动控制信号可以通过以下步骤实现:当驱动数据Data的地址信息与驱动器电路MIC的地址信息匹配时,获得驱动数据Data的驱动信息,并且根据驱动数据Data的驱动信息生成驱动控制信号。
在一些实施例中,编码器可以设置在外部电路系统(例如,电路板)上,而解码器可以设置在逻辑控制模块CTR上。编码器可以根据4b/5b编码协议、8b/10b编码协议或其它编码协议对驱动数据进行编码,以生成驱动数据Data并将其发送到数据供应线DataL。逻辑控制模块CTR的解码器可以解码驱动数据Data,以获得驱动数据Data中的地址信息和驱动信息。
在一些实施例中,参考图15,多个驱动器电路的数据引脚DataP可以连接到相同的数据供应线DataL。数据供应线DataL可以加载有多个不同的驱动数据Data,且每个驱动器电路MIC可以基于配置的地址信息确定对应的驱动数据Data,且基于相应对应的驱动数据Data来驱动相应连接的装置单元EC。在一些实施例中,驱动器电路MIC被配置为通过数据引脚DataP接收驱动数据Data,且设备可通过驱动数据线DataL发送驱动数据,因此避免使用SPI(串行外围接口)用于数据传输。因此,可简化设备、外部电路系统和驱动器电路系统MIC的结构,并藉由避免因使用SPI(串行外围接口)进行数据传输而造成过多的垫和信号线的问题,而降低制造成本。在一些实施例中,参考图15,在装置控制区域列BB中设置驱动器电路MIC和数据供应线DataL,且每个驱动器电路MIC的数据引脚DataP连接到数据供应线DataL。
在一些实施例中,参考图15和图17,驱动器电路MIC还可以包括地址引脚Di_in和继电器引脚Di_out,其中地址引脚Di_in被配置为接收地址信号。逻辑控制模块CTR还被配置为基于地址信号,配置驱动器电路MIC的地址信息,并且生成继电器信号。继电器信号被配置为用作随后的驱动器电路MIC的地址信号的继电器信号。继电器引脚Di_out被配置为输出继电器信号。在本公开中,当驱动器电路MIC被级联时,下一级驱动器电路是前一级驱动器电路MIC的后继驱动器电路。这样,当多个驱动器电路顺序级联时,上级驱动器电路可以基于其自身的地址信息来配置下级驱动器电路的地址信息,从而使得能够对级联的驱动器电路进行动态地址分配。
在一些实施例中,参考图17,逻辑控制模块CTR还可包括第五调制模块PWMM5,其电连接到继电器引脚Di_out。控制模块CLM可以从地址引脚Di_in接收地址信号,并且基于地址信号,生成继电器控制信号,并将其发送到第五调制模块PWMM5。第五调制模块PWMM5可响应于继电器控制信号生成继电器信号,并将其加载到继电器引脚Di_out。
在一些实施例中,第五调制模块PWMM5可通过数据总线DB电连接到控制模块CLM,或通过专用数据线电连接到控制模块,或通过其它方式电连接到控制模块,本公开不做任何特殊限制。
在一个示例中,驱动器电路MIC还包括数据总线DB。可选地,第一调制模块PWMM1至第五调制模块PWMM5以及控制模块CLM都连接至数据总线DB,这又使得控制模块CLM能够与第一调制模块PWMM1至第五调制模块PWMM5交互。
在一些实施例中,第五调制模块PWMM5可以包括开关元件,开关元件可以包括例如MOS(金属氧化物半导体场效应晶体管)、TFT(薄膜晶体管)等晶体管。继电器控制信号可以是脉宽调制信号,开关元件在脉宽调制信号的控制下导通或断开。当开关元件导通时,第五调制模块PWMM5可输出电流或电压。当开关元件断开时,第五调制模块PWMM5不能输出电流或电压。这样,第五调制模块PWMM5可将脉宽调制信号调制为继电器信号。
在一些实施例中,参考图15,位于相同的装置控制区域列BB中的每个驱动器电路MIC被顺序地级联。在任一装置控制区域列BB中,设备设置有对应于每个驱动器电路MIC的多个地址线ADDRL,且每个地址线沿着列方向延伸。驱动器电路MIC的地址引脚Di_in电连接到相应地址线ADDRL。上一级驱动器电路MIC的继电器引脚Di_out电连接到下一级驱动器电路MIC的对应地址线ADDRL。这样,在该装置控制区域列BB中,级联的驱动器电路MIC可以通过地址线ADDRL彼此电连接。上一级驱动器电路MIC的继电器信号可以被加载到下一级驱动器电路MIC的对应地址线ADDRL,并且用作下一级驱动器电路MIC的地址信号。此外,外部电路可以将地址信号加载到与第一级驱动器电路MIC对应的地址线ADDRL。
在一些实施例中,参考图15,在任一装置控制区域列BB中,多个地址线ADDRL的延伸方向相同。换句话说,地址线ADDRL可为共线的。这样,在行方向上,每个地址线ADDRL可以仅占用一个地址线ADDRL的宽度,避免了地址线ADDRL在行方向上占用过多布线空间的问题。这有助于增加装置电源线VLEDL、地电压线GNDL和其它线的宽度,以降低这些线的方块电阻。
在一些实施例中,参考图15,该设备还在至少一个装置控制区域列BB中设置有反馈线FBL。在顺序级联的多个驱动器电路中,驱动器电路MIC的最后一级的继电器引脚Di_out可连接到反馈线FBL。
在一些实施例中,设备可以包括多个信号通道,每个信号通道包括装置控制区域列BB或多个顺序相邻的装置控制区域列BB。在信号通道内,驱动器电路被顺序级联。在任何一个信号通道内,设备可以设置有至少一个反馈线FBL,使得该信号通道内的最后一级驱动器电路MIC的继电器引脚Di_out电连接到反馈线FBL。在如图15所示的一个示例中,信号通道包括装置控制区域列BB。在另一示例中,每个装置控制区域列BB具有反馈线FBL。可选地,在装置控制区域列BB中,反馈线FBL位于地电压线GNDL与电源线VLEDL之间。
在一些实施例中,参考图15和图17,驱动器电路MIC还包括芯片电源引脚VCCP。芯片电源引脚VCCP被配置为将用于驱动驱动器电路MIC的操作的芯片电源电压VCC加载到驱动器电路MIC。可选地,驱动器电路MIC还可以包括电源模块PWRM,并且芯片电源引脚VCCP可以将芯片电源电压VCC加载到电源模块PWRM,电源模块PWRM被配置为向驱动器电路MIC提供电源。
参照图15,在装置控制区域列BB中,设备可以设置有沿着列方向延伸的芯片电源线VCCL,并且外部电路系统可以通过芯片电源线VCCL将芯片电源电压VCC加载到驱动器电路MIC。可选地,参考图15,芯片电源线VCCL位于装置电源线VLEDL和地电压线GNDL之间。
图18是本公开的一个实施例中的驱动器电路的时序图。图19是本公开的一个实施例中的级联驱动器电路的时序图。参照图18和图19,驱动器电路MIC能通过以下驱动方法驱动连接到驱动器电路MIC的装置单元EC。
在加电阶段T1,接收芯片电源电压VCC。外部电路系统可以将芯片电源电压VCC加载到芯片电源线VCCL,并且芯片电源电压VCC可以经由芯片电源引脚VCCP加载到驱动器电路MIC,以向驱动器电路MIC供电。以这种方式,驱动器电路MIC处于加电状态。
可选地,当显示设备在操作时,外部电路可以同时将芯片电源电压VCC加载到每个芯片电源线VCCL,这又使得每个驱动器电路MIC同时被加电。
可选地,当显示设备被通电并且外部电路系统(例如,驱动阵列基板的电路板)被通电时,外部电路系统可以将芯片电源电压VCC加载到芯片电源线VCCL,从而使驱动器电路MIC的通电与显示设备的通电同步。
在地址配置阶段T2,接收地址信号,基于地址信号配置驱动器电路MIC的地址信息,并且生成并输出继电器信号。继电器信号可以用作下一级驱动器电路MIC(即,随后的驱动器电路MIC)的地址信号。驱动器电路MIC能够通过地址引脚Di_in接收连接的地址线ADDRL上的地址信号。当地址线ADDRL电连接到外部电路时,地址信号可以是由外部电路加载到地址线ADDRL的地址信号。当地址线ADDRL被电连接到上级驱动器电路MIC时,地址线ADDRL上的地址信号可以是由上级驱动器电路MIC输出的继电器信号。可选地,驱动器电路MIC能够通过继电器引脚Di_out输出继电器信号。
在图19所示的一个示例中,在级联的驱动器电路MIC中,Di_out(n-1)是第(n-1)级驱动器电路MIC的继电器引脚Di_out;Di_in(n)为第n级驱动器电路MIC的地址引脚Di_in;Di_out(n)是第n级驱动器电路MIC的继电器引脚Di_out;Di_in(n+1)是第(n+1)级的驱动器电路MIC的地址引脚Di_in。参照图19,在地址配置阶段T2,在Di_out(n-1)和Di_in(n)上加载相同的信号,即,从第(n-1)级的驱动器电路MIC输出的继电器信号用作第n级的驱动器电路MIC的地址信号;Di_out(n)和Di_in(n+1)被加载相同的信号,即,从第n级驱动器电路MIC输出的继电器信号被用作第(n+1)级驱动器电路MIC的地址信号。在该示例中,2≤n≤N-1;其中n是正整数,N是具有级联关系的多个驱动器电路MIC的总数。
在地址配置阶段T2,在顺序级联的多个驱动器电路MIC中,外部电路可将地址信号加载到第一级驱动器电路MIC,以使第一级驱动器电路MIC配置地址信息。接着,上级驱动器电路MIC将继电器信号作为地址信号输出至下级驱动器电路MIC,以使下级驱动器电路MIC配置地址信息,直到最后一级驱动器电路MIC配置地址信息,从而实现为每个驱动器电路MIC配置地址信息。
在驱动配置阶段T3,接收驱动配置信号,并且根据驱动配置信号初始配置驱动器电路MIC。其中,外部电路可将驱动配置信号加载到驱动数据线DataL,并且驱动器电路MIC可经由数据引脚DataP加载该驱动配置信号。
可选地,连接到相同数据供应线DataL的驱动器电路可以接收驱动配置信号并且同时执行初始化配置。
可选地,外部电路系统可以同时将驱动配置信号加载到每个数据供应线DataL,以使每个驱动器电路MIC能够接收驱动配置信号并且同时完成初始化配置,从而减少用于驱动器电路MIC的初始化配置的时间。
在装置控制阶段T4,接收驱动数据Data,并基于驱动数据Data,生成与每个输出引脚OUTP对应的驱动控制信号,并且驱动控制信号用于控制流经对应输出引脚OUTP的电流。如此,驱动器电路MIC可在装置电源线VLEDL上所加载的装置电源电压VLED的作用下,控制流经装置单元EC的电流,达到根据驱动数据Data驱动连接的每个装置单元EC的目的。在装置控制阶段T4,外部电路可以将驱动数据Data加载到数据供应线DataL,并且驱动器电路MIC经由数据引脚DataP接收驱动数据Data。
在一些实施例中,驱动数据Data包括地址信息和驱动信息。当驱动数据Data的地址信息与驱动器电路MIC的地址信息匹配时,获取驱动数据Data的驱动信息,并且基于驱动数据Data的驱动信息生成驱动控制信号。
在断电阶段T5,驱动器电路MIC处于断电状态并且不工作。可选地,芯片电源电压VCC可以不被加载到芯片电源线VCCL,这又使驱动器电路MIC保持在断电状态。可选地,当驱动设备的外部电路系统被断电时,驱动器电路IC被断电。换句话说,当显示设备关闭时,驱动器电路IC可被断电并处于断电阶段。
在另一方面,本公开提供了一种背光源。在一些实施例中,背光源包括本文所述的设备和连接到调制控制器的光源。光源的示例包括迷你发光二极管、微型发光二极管和有机发光二极管。
在另一方面,本公开提供了一种显示设备。在一些实施例中,显示设备包括显示面板和本文所述的背光源。适当的显示设备的示例包括但不限于电子纸、移动电话、平板计算机、电视、监视器、笔记本计算机、数字相册、GPS等。可选地,显示设备是有机发光二极管显示设备。可选地,显示设备是液晶显示设备。
为了说明和描述的目的,已经给出了本发明的实施例的上述描述。其不是穷举的,也不是要将本发明限制为所公开的精确形式或示例性实施例。因此,前面的描述应当被认为是说明性的而不是限制性的。显然,许多修改和变化对于本领域技术人员将是显而易见的。选择和描述实施例是为了解释本发明的原理及其最佳模式实际应用,从而使得本领域技术人员能够理解本发明的各种实施例以及适合于所考虑的特定使用或实现的各种修改。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等价物来限定,其中除非另有说明,否则所有术语都意味着其最广泛的合理意义。因此,术语“本发明(the invention、the presentinvention)”等不一定将权利要求范围限制为特定实施例,并且对本发明的示例性实施例的引用不意味着对本发明的限制,并且不应推断出这样的限制。本发明仅由所附权利要求的精神和范围来限定。此外,这些权利要求可能涉及使用“第一”、“第二”等,随后是名词或元素。这些术语应当被理解为命名法,并且不应当被解释为对由这些命名法所修改的元件的数量进行限制,除非已经给出了特定的数量。所描述的任何优点和益处可能不适用于本发明的所有实施例。应当理解,在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下,本领域技术人员可以对所描述的实施例进行改变。此外,本公开中的元件和组件都不是要贡献给公众,无论该元件或组件是否在所附权利要求中明确叙述。
Claims (20)
1.一种生成驱动信号的方法,包括:
通过第一电路生成用于第一图像帧的第一驱动信号,所述第一驱动信号包括多个第一脉宽调制信号;
将所述多个第一脉宽调制信号发送到调制控制器;
检测垂直同步信号;
确定在检测到所述垂直同步信号时,是否部分生成了最近的第一脉宽调制信号;以及
在确定所述最近的第一脉宽调制信号被部分生成时,确定是否延迟生成用于第二图像帧的第二驱动信号。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括对针对所述最近的第一脉宽调制信号生成的时钟信号的数量进行计数。
3.根据权利要求2所述的方法,还包括确定在检测到所述垂直同步信号时为所述最近的第一脉宽调制信号生成的时钟信号的数量是否小于第一阈值。
4.根据权利要求3所述的方法,在确定所述时钟信号的数量小于所述第一阈值时,还包括:
终止所述第一驱动信号的生成;以及
生成所述第二驱动信号,所述第二驱动信号包括所述第二图像帧的多个第二脉宽调制信号。
5.根据权利要求2所述的方法,还包括确定在检测到所述垂直同步信号时为所述最近的第一脉宽调制信号生成的时钟信号的数量与所述最近的第一脉宽调制信号的时钟信号的目标数量之间的差是否小于第二阈值。
6.根据权利要求5所述的方法,在确定所述差小于所述第二阈值时,还包括:
终止所述第一驱动信号的生成;以及
生成所述第二驱动信号,所述第二驱动信号包括所述第二图像帧的多个第二脉宽调制信号。
7.根据权利要求5所述的方法,其中,所述第二阈值是根据下式确定的:
其中,n代表所述第一图像帧的第一帧速率;m代表参考图像帧的参考帧速率;Lu(t)代表相应图像帧的目标亮度值;Lu(n)代表在检测到所述垂直同步信号时所述第一图像帧的亮度值;Lu(m)代表所述参考图像帧的亮度;f代表所述第一驱动信号的所述多个第一脉宽调制信号的时钟信号的频率。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述第二阈值是根据下式确定的:
9.根据权利要求5所述的方法,在确定所述差等于或大于所述第二阈值时,还包括继续生成所述第一驱动信号,并且延迟生成所述第二驱动信号,直到完全生成所述最近的第一脉宽调制信号。
10.一种生成驱动信号的设备,其包括:
第一电路,其被配置为生成用于第一图像帧的第一驱动信号,所述第一驱动信号包括多个第一脉宽调制信号,并且所述第一电路被配置为检测垂直同步信号;
调制控制器,其被配置为接收所述多个第一脉宽调制信号,以调制光;
其中,在检测到所述垂直同步信号时,所述第一电路被配置为:
确定在检测到所述垂直同步信号时,是否部分生成了最近的第一脉宽调制信号;以及
在确定所述最近的第一脉宽调制信号被部分生成时,所述第一电路被配置为确定是否延迟生成用于第二图像帧的第二驱动信号。
11.根据权利要求10所述的设备,还包括计数器,所述计数器被配置为对针对所述最近的第一脉宽调制信号生成的时钟信号的数量进行计数。
12.根据权利要求11所述的设备,其中,所述第一电路被进一步配置为确定在检测到所述垂直同步信号时为所述最近的第一脉宽调制信号生成的时钟信号的数量是否小于第一阈值。
13.根据权利要求12所述的设备,其中,在确定所述时钟信号的数量小于所述第一阈值时,所述第一电路进一步被配置为:
终止所述第一驱动信号的生成;以及
生成所述第二驱动信号,所述第二驱动信号包括所述第二图像帧的多个第二脉宽调制信号。
14.根据权利要求11所述的设备,其中,所述第一电路被进一步配置为确定在检测到所述垂直同步信号时为所述最近的第一脉宽调制信号生成的时钟信号的数量与所述最近的第一脉宽调制信号的时钟信号的目标数量之间的差是否小于第二阈值。
15.根据权利要求14所述的设备,其中,在确定所述差小于所述第二阈值时,所述第一电路还被配置为:
终止所述第一驱动信号的生成;以及
生成所述第二驱动信号,所述第二驱动信号包括所述第二图像帧的多个第二脉宽调制信号。
16.根据权利要求14所述的设备,其中,所述第二阈值是根据下式确定的:
其中,n代表所述第一图像帧的第一帧速率;m代表参考图像帧的参考帧速率;Lu(t)代表相应图像帧的目标亮度值;Lu(n)代表在检测到所述垂直同步信号时所述第一图像帧的亮度值;Lu(m)代表所述参考图像帧的亮度;f代表所述第一驱动信号的所述多个第一脉宽调制信号的时钟信号的频率。
17.根据权利要求16所述的设备,其中,所述第二阈值是根据下式确定的:
18.根据权利要求14所述的设备,其中,在确定所述差等于或大于所述第二阈值时,所述第一电路还被配置为继续生成所述第一驱动信号,并且延迟生成所述第二驱动信号,直到完全生成所述最近的第一脉宽调制信号。
19.一种背光源,包括根据权利要求10至18中任一项所述的设备和连接到所述调制控制器的光源。
20.一种显示设备,其包括显示面板和根据权利要求19所述的背光源。
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| US8373643B2 (en) * | 2008-10-03 | 2013-02-12 | Freescale Semiconductor, Inc. | Frequency synthesis and synchronization for LED drivers |
| KR101501481B1 (ko) * | 2008-12-24 | 2015-03-30 | 삼성디스플레이 주식회사 | 디스플레이장치, 백라이트 유닛 및 상기 디스플레이 장치의구동 방법 |
| WO2010079635A1 (ja) * | 2009-01-09 | 2010-07-15 | シャープ株式会社 | 発光ダイオード駆動回路およびそれを備えた面状照明装置 |
| US20110074301A1 (en) * | 2009-09-30 | 2011-03-31 | Dimitry Goder | Pulse-Width Modulated Signal Generator for Light-Emitting Diode Dimming |
| US8237700B2 (en) * | 2009-11-25 | 2012-08-07 | Freescale Semiconductor, Inc. | Synchronized phase-shifted pulse width modulation signal generation |
| US9490792B2 (en) * | 2010-02-10 | 2016-11-08 | Freescale Semiconductor, Inc. | Pulse width modulation with effective high duty resolution |
| US20130120481A1 (en) * | 2010-07-28 | 2013-05-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | Image display apparatus, driver apparatus, and backlight unit |
| JP2013156326A (ja) * | 2012-01-27 | 2013-08-15 | Japan Display Central Co Ltd | 液晶表示装置のバックライト駆動装置 |
| JP2014206606A (ja) * | 2013-04-11 | 2014-10-30 | 船井電機株式会社 | バックライト装置及び表示装置 |
| KR102556404B1 (ko) * | 2016-06-29 | 2023-07-14 | 엘지디스플레이 주식회사 | 터치표시장치 |
| US10692443B2 (en) * | 2017-11-30 | 2020-06-23 | Novatek Microelectronics Corp. | Synchronous backlight device and operation method thereof |
| KR102652923B1 (ko) * | 2018-12-26 | 2024-03-29 | 엘지디스플레이 주식회사 | 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치 |
| TWI699606B (zh) * | 2019-01-17 | 2020-07-21 | 友達光電股份有限公司 | 訊號處理方法及顯示裝置 |
| CN110010089B (zh) * | 2019-05-28 | 2021-02-05 | 京东方科技集团股份有限公司 | 背光驱动电路及驱动方法、背光模组、显示模组 |
| CN116153228A (zh) * | 2020-01-17 | 2023-05-23 | 华为技术有限公司 | 显示驱动器及控制方法、显示控制电路系统、电子设备 |
| US11948520B2 (en) * | 2020-03-31 | 2024-04-02 | Google Llc | Variable refresh rate control using PWM-aligned frame periods |
| US11929018B2 (en) * | 2020-05-19 | 2024-03-12 | Google Llc | Display PWM duty cycle compensation for delayed rendering |
| US20210366412A1 (en) * | 2020-05-21 | 2021-11-25 | Himax Technologies Limited | Display system with a backlight |
| NL2027588B1 (en) * | 2021-02-18 | 2022-09-15 | Microsoft Technology Licensing Llc | Pixel luminance for digital display |
| CN112992028A (zh) * | 2021-03-05 | 2021-06-18 | 海信视像科技股份有限公司 | 一种显示设备及消除屏幕显示水波纹的控制方法 |
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