用于显示面板的LED驱动器中的混合脉冲幅度和宽度调制的制作方法

本公开涉及显示器，并且具体地说，涉及用于驱动无源或有源显示器内的发光二极管(led)以实现增强的亮度控制而对人眼无可见闪烁的硬件和技术。

背景技术：

1、诸如智能电话、智能眼镜、智能手表、平板计算机、膝上型计算机、显示器和电视之类的许多电子设备利用显示面板来向用户显示信息。这种显示面板被组织成行和列的二维矩阵，其中行和列之间的交叉点表示诸如区域(在非发射显示器的情况下)和像素(在发射显示器的情况下)的显示元件。

2、非发射显示器的示例类型是液晶显示器(lcd)，例如通常用于电视，而发射显示器的示例类型是有机发光二极管(oled)显示器，例如通常用于智能电话。

3、图1a示出了结合到独立式显示器10中的基于lcd的非发射显示面板12的示例。非发射显示面板12由显示区域的二维矩阵形成，其中样本显示区域由附图标记15表示。每个显示区15包含多个像素，每个像素包含至少一个红色子像素，至少一个绿色子像素和至少一个蓝色子像素。

4、所示的显示区域15表示非发射显示面板12内的每个显示区域，并且包括用于调制红色显示的液晶lc 16a，用于调制绿色显示的液晶lc 16b，以及用于调制蓝色显示的液晶lc 16c。液晶16a－16c设置在用于该区域的背光(backlight)上，该区域在此由一个或多个发光二极管(led)17形成。

5、另外地或可选地，液晶16a，16b和16c可以调制除红色，绿色和蓝色之外的颜色的显示。此外，led 16a－16c可以串联和/或并联连接。

6、在图1b中可以看到形成非发射显示面板12的特定层结构，其中可以观察到背光后面板13承载背光led 17，其中色彩转换和扩散层19设置在背光led 17上。背光led 17可以是所谓的“小型(mini)”或“微型(micro)”led。液晶16设置在颜色转换和扩散层19(或多个颜色转换和扩散层)上，并且显示玻璃层18设置在液晶16上。背光后面板13和led 17可以统称为矩阵14。

7、图像由led 17生成，led 17发射的光然后由颜色转换和扩散层19转换成不同的红、绿和蓝光光束(或者，例如，不同于红，绿和蓝的颜色的光束)，其依次穿过液晶16并离开显示玻璃18。调制每个单独液晶16两端的电压，使那些单独液晶的透明度改变，从而调制通过那些液晶的光量。当红色、绿色和蓝色光束(或如上所述的其它彩色光束)通过时，通过液晶16的操作调制红色、绿色和蓝色光束(或如上所述的其它彩色光束)的强度来显示不同的颜色。由于光源本身是具有给定区域的led 17，而不是该给定区域内的像素，所以显示面板12被认为是非发射的(例如，具有位于发射区域内的非发射像素(电路)，每个区域向多个像素提供光)。

8、在操作中，通过该区域的相应行驱动器和列驱动器的同时活动来寻址每个区域，导致电流流过该区域的led。该电流可以是脉冲的形式，由它们的幅度或宽度调制，以便获得期望的亮度。激活被划分为不同的帧，其中行激活在每个帧上被复用，一个或多个行被同时激活，并且列激活与行激活同步；或者，可在每一帧上多路复用列激活，同时激活一个或多个列，并且可在每一时间帧上多路复用行激活。

9、图2a示出了结合到独立式显示器20中的样品发射显示面板22。发射显示面板22由像素(电路)的二维矩阵形成，样本像素由附图标记25表示。每个像素，例如像素25，包含至少一个红色子像素，至少一个绿色子像素和至少一个蓝色子像素。例如，像素25包括具有生成蓝光的发光二极管(led)26a的子像素，具有生成绿光的led 26b的子像素，以及具有生成红光的led 26c的子像素。led 26a－26c可以是例如有机发光二极管(oled)或微led。每个像素25可以附加地或可选地包括具有led的一个或多个子像素，所述led发射具有不同于红色，绿色或蓝色的颜色的光。

10、在图2b中可以看到形成发射显示面板22的特定层结构，其中可以观察到面板后面板23承载led 26，显示玻璃28设置在led 26上。一个或多个颜色转换层可以插入面板后面板23和显示器玻璃之间。面板后面板23和led 26可以统称为矩阵24。

11、由发射不同强度的光的led 16生成图像。每个像素包含至少一个红色led 26c，至少一个绿色led 26b和至少一个蓝色led 26a。每个像素可以通过调制由其led 26生成的光的强度来显示期望的颜色。由于光源本身是led 26，led 26也是由给定像素生成的颜色的源，所以显示面板22被认为是发光的(例如，具有发光像素，每个像素提供其自己的光)。

12、在操作中，通过该像素的子像素的相应行驱动器和列驱动器的同时活动来寻址每个像素，导致电流流过像素的led。该电流可以是脉冲的形式，由它们的幅度或宽度调制，以便以期望的亮度实现期望颜色的显示。激活被划分为不同的帧，行激活在每个帧上被复用，一个或多个行被同时激活，列激活与行激活同步；或者，可在每一帧上多路复用列激活，其中同时激活一个或多个列，并且可在每一时间帧上多路复用行激活。

13、如上所述，为了实现亮度控制，对非发射和发射显示器中的led的电流进行脉冲宽度和幅度调制。每个显示led的照明量与提供给led的电流脉冲串的面积(即，传输到led的电荷)成比例－－脉冲的面积越大，led的照明越高。

14、问题的出现是因为在某些情况下，人眼可以检测到显示led的开－关闪烁。例如，如果led的驱动频率低于特定阈值(例如600hz)，如果led的亮度在小的时间间隔内显著改变，如果led电流的脉冲宽度调制导致特定的小脉冲宽度，或者如果跳过脉冲，则人眼可以感知到闪烁。闪烁的感知可能导致观察者不舒服，包括眼睛疲劳，头痛或恶心，并且可能导致观察者看到显示图像中的伪影。

15、这显然是不希望的，因此已经开发了减轻闪烁的尝试。然而，现有的尝试在某些情况下仍可能导致可见的闪烁。因此，需要进一步的开发。

技术实现思路

1、本文公开了一种驱动发光二极管(led)阵列的方法，包括：a)确定在图像帧期间待转移到led阵列的led的总聚集电荷；b)确定在图像帧的显示期间将以接近总聚集电荷驱动led的相等宽度并且相等幅度的驱动脉冲的数目，并且修改该数目的驱动脉冲中的至少一个驱动脉冲，使得该数目驱动脉冲可以在图像帧的显示期间以总聚集电荷驱动led；以及c)当所述数目驱动脉冲的宽度大于最小宽度且小于最大宽度时，用所述多个驱动脉冲驱动所述led。

2、所述方法进一步包括d)当所述数目驱动脉冲的宽度小于所述最小宽度时：i.当所述数目驱动脉冲的幅度大于最小幅度时，减少所述数目驱动脉冲的幅度，并用所述数目驱动脉冲驱动所述led；和ii.当所述数目驱动脉冲的幅度等于最小幅度时，并且当驱动脉冲的数目大于1时，使驱动脉冲的数目减少，并且用所述数目驱动脉冲驱动led。

3、所述数目驱动脉冲中的所述至少一者的修改可包含基于在图像帧的显示期间待转移的剩余电荷来修改所述数目驱动脉冲中的至少一个驱动脉冲的幅度。

4、所述数目驱动脉冲中的所述至少一者的修改可包含基于在图像帧的显示期间待转移的剩余电荷来修改所述数目驱动脉冲中的至少一个驱动脉冲的宽度。

5、相等宽度并且相等幅度的所述数目驱动脉冲的确定可包括：基于固定的起始幅度、总聚集电荷、驱动脉冲的数目、所述数目驱动脉冲的上升时间和所述数目驱动脉冲的下降时间来确定所述数目驱动脉冲的宽度；确定待转移的剩余电荷；以及基于所述剩余电荷和所述固定起始幅度修改所述数目驱动脉冲中的至少一个的宽度。

6、相等宽度并且相等幅度的多个驱动脉冲的确定可包括：基于固定的起始宽度、总聚集电荷、驱动脉冲的数目、所述数目驱动脉冲的上升时间和所述数目驱动脉冲的下降时间来确定所述数目驱动脉冲的幅度；确定待转移的剩余电荷；以及基于所述剩余电荷和所述固定起始宽度修改所述多个驱动脉冲中的至少一个的幅度。

7、当一数目驱动脉冲的宽度不小于最小宽度且该数目驱动脉冲数的宽度大于最大宽度时：i.当所述数目驱动脉冲的幅度小于最大幅度时，增加所述数目驱动脉冲的幅度，用所述数目驱动脉冲驱动led；ii.当所述数目驱动脉冲的幅度小于最大幅度且驱动脉冲数等于初始驱动脉冲数时，将驱动脉冲数的宽度设置为最大宽度，并以驱动脉冲数驱动led；iii.当所述数目驱动脉冲的幅度小于最大幅度并且驱动脉冲的数目小于驱动脉冲的初始数目时，增加驱动脉冲的数目并且用该数目驱动脉冲驱动led。

8、本文还公开了一种驱动发光二极管(led)阵列的方法，包括：a)确定在图像帧期间待转移到led阵列的led的总聚集电荷；以及b)确定在图像帧的显示期间将以接近总聚集电荷驱动led的相等宽度并且相等幅度的驱动脉冲的数目，并且修改驱动脉冲的数目中的至少一个，使得驱动脉冲的数目可以在图像帧的显示期间以总聚集电荷驱动led。

9、确定相等宽度并且相等幅度的一定数目的驱动脉冲数包括：基于固定的起始幅度、总聚集电荷、驱动脉冲的数目、所述数目驱动脉冲的上升时间和所述数目驱动脉冲的下降时间来确定所述数目驱动脉冲的宽度；确定待转移的剩余电荷；以及基于所述剩余电荷和所述固定起始幅度修改所述多个驱动脉冲中的至少一个的宽度。

10、所述多个驱动脉冲中的至少一个驱动脉冲的修改可包含基于在图像帧的显示期间待转移的剩余电荷来修改所述多个驱动脉冲中的至少一个驱动脉冲的幅度。

11、所述多个驱动脉冲中的至少一个驱动脉冲的修改可包含基于在图像帧的显示期间待转移的剩余电荷来修改所述多个驱动脉冲中的至少一个驱动脉冲的宽度。

12、所述方法还可包括：c)当所述数目驱动脉冲的宽度大于最小宽度且小于最大宽度时，以所述数目驱动脉冲驱动所述led；以及d)当所述数目驱动脉冲的宽度小于所述最小宽度时，并且当所述数目驱动脉冲的幅度大于最小幅度时，减少所述多个驱动脉冲的幅度，并且利用所述多个驱动脉冲来驱动所述led。

13、所述方法还可包括：c)当所述驱动脉冲数的宽度大于最小宽度且小于最大宽度时，以所述驱动脉冲数驱动所述led；以及d)当所述数目个驱动脉冲的宽度小于所述最小宽度时，以及当所述数目个驱动脉冲的幅度等于所述最小幅度时，以及当所述数目个驱动脉冲大于1时，减少所述驱动脉冲数目，并用所述数目个驱动脉冲驱动所述led。

14、本文还公开了一种驱动发光二极管(led)阵列的方法，包括：a)确定在图像帧期间待转移到led阵列的led的总聚集电荷；以及b)确定在图像帧的显示期间将以接近总聚集电荷驱动led的相等宽度并且相等幅度的数目的驱动脉冲，并且修改所述数目驱动脉冲中的至少一个驱动脉冲，使得所述数目驱动脉冲可以在图像帧的显示期间以总聚集电荷驱动led。

15、确定相等宽度并且相等幅度的数目的驱动脉冲可以包括：基于固定的起始宽度、总聚集电荷、驱动脉冲的数目、所述数目的驱动脉冲的上升时间和所述数目的驱动脉冲的下降时间来确定驱动脉冲的数目的幅度；确定待转移的剩余电荷；以及基于所述剩余电荷和所述固定起始宽度修改所述多个驱动脉冲中的至少一个的幅度。

16、所述多个驱动脉冲中的至少一个驱动脉冲的修改可包含基于在图像帧的显示期间待转移的剩余电荷来修改所述多个驱动脉冲中的至少一个驱动脉冲的幅度。

17、所述多个驱动脉冲中的至少一个驱动脉冲的修改可包含基于在图像帧的显示期间待转移的剩余电荷来修改所述多个驱动脉冲中的至少一个驱动脉冲的宽度。

18、所述方法还可包括：c)当所述数目驱动脉冲的宽度大于最小宽度且小于最大宽度时，以所述数目驱动脉冲驱动所述led；以及d)当所述多个驱动脉冲的宽度小于所述最小宽度时，并且当所述多个驱动脉冲的幅度大于最小幅度时，减少所述多个驱动脉冲的幅度，并且利用所述多个驱动脉冲来驱动所述led。

19、所述方法还可包括：c)当所述数目驱动脉冲的宽度大于最小宽度且小于最大宽度时，以所述驱动脉冲数驱动所述led；以及d)当所述数目个驱动脉冲的宽度小于所述最小宽度时，以及当所述数目个驱动脉冲的幅度等于所述最小幅度时，以及当所述数目个驱动脉冲大于1时，减少所述数目个驱动脉冲，并用所述数目个驱动脉冲驱动所述led。