CN114333665A - 发光二极管驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本发明揭露一种发光二极管驱动电路,其包含第一脉波电路、第一发光控制晶体管、发光二极管、感测电路以及第二发光控制晶体管。感测电路包含第一感测晶体管及第二感测晶体管,设置于发光二极管的两端,通过感测电路的控制,可动态检测发光二极管的发光状态,进而对发光二极管驱动电路进行适当的补偿,以达到所需的显示效果。
Description
技术领域
本发明是关于一种发光二极管驱动电路,特别是关于一种设置感测电路以在发光二极管进行发光的区间能动态检测发光二极管状态的一种发光二极管驱动电路。
背景技术
在发光二极管显示面板当中,会设计相关的驱动电路来驱动各个像素当中的发光二极管,但当面板驱动电路遭遇到温度改变时,其正向电压(forward voltage)也会随之改变,对于通过电流及操作效率也会有所影响。当发生上述影响时,发光二极管的发光效果也会收到影响,进而影响整个显示画面的显示效果。
针对温度变化造成的影响,发光二极管的显示装置会依据变化进行对应的补偿,使得驱动的电压及通过发光二极管的电流能达到需求的标准,使得每个像素发光的结果能符合预期。不过,为了进行相应的补偿,必须对发光二极管及其驱动电路当中的实际操作状态有所掌控,才能提出对应的补偿方式。然而,在显示面板显示画面时,现有的驱动电路并无法对发光二极管进行动态的检测来了解实际的操作状态,难以针对发光区间的操作进行适当的补偿,在画面的显示上仍具有相当的问题。
综观前所述,现有的发光二极管驱动电路在发光二极管状态检测及补偿上的操作仍然具有相当的缺陷,因此,本发明藉由设计一种发光二极管驱动电路,针对现有技术的缺失加以改善,以解决现有技术的问题,进而增进产业上的实施利用。
发明内容
有鉴于上述现有技术的问题,本发明的目的在于提供一种发光二极管驱动电路,解决现有的发光二极管驱动电路无法进行动态检测的问题。
根据上述目的,本发明的实施例提出一种发光二极管驱动电路,其包含第一脉波电路、第一发光控制晶体管、发光二极管、感测电路以及第二发光控制晶体管。其中,第一脉波电路耦接于数据线及扫描线,第一脉波电路的输出端耦接于第一驱动晶体管的控制端,第一驱动晶体管的第一端耦接于第一节点,第一驱动晶体管的第二端耦接于第二节点。第一发光控制晶体管的第一端耦接于第一电压源,第一发光控制晶体管的第二端耦接于第一节点,第一发光控制晶体管的控制端耦接于第一发光信号线。发光二极管的第一端耦接于第二节点,发光二极管的第二端耦接于第三节点。感测电路包含第一感测晶体管及第二感测晶体管,第一感测晶体管耦接于第二节点,第一感测晶体管的控制端耦接于第一感测栅极信号线,第二感测晶体管耦接于第三节点,第二感测晶体管的控制端耦接于第二感测栅极信号线。第二发光控制晶体管的第一端耦接于第三节点,第二发光控制晶体管的第二端耦接于第二电压源,第二发光控制晶体管的控制端耦接于第二发光信号线。
在本发明的实施例中,发光二极管驱动电路进一步包含第二脉波电路,第二脉波电路耦接于数据线及扫描线,第二脉波电路的输出端耦接于第二驱动晶体管的控制端,第二驱动晶体管的第一端耦接于第三节点,第二驱动晶体管的第二端耦接于第二发光控制晶体管的第一端。
在本发明的实施例中,第一脉波电路包含脉波振幅调变(Pulse AmplitudeModulation,PAM)电路,脉波振幅调变电路耦接于脉波振幅调变数据线及扫描线,第二脉波电路包含脉波宽度调变(Pulse Width Modulation,PWM)电路,脉波宽度调变电路耦接于脉波宽度调变数据线及扫描线。
在本发明的实施例中,脉波振幅调变电路包含第一晶体管、第二晶体管、第一电容、第三晶体管以及第四晶体管。其中,第一晶体管的第一端耦接于脉波振幅调变数据线,第一晶体管的第二端耦接于第一驱动晶体管的控制端,第一晶体管的控制端耦接于扫描线。第二晶体管的第一端耦接于电源截止信号线,第二晶体管的第二端耦接于第四节点,第二晶体管的控制端耦接于扫描线。第一电容的一端耦接于第四节点,第一电容的另一端耦接于第一晶体管的第二端。第三晶体管的第一端耦接于第四节点,第三晶体管的第二端耦接于第一节点,第三晶体管的控制端耦接于第一发光信号源。第四晶体管的第一端耦接于第五节点,第四晶体管的第二端耦接于电源截止信号线,第四晶体管的控制端耦接于第一发光信号源。
在本发明的实施例中,脉波宽度调变电路包含第五晶体管、第六晶体管、第二电容、第七晶体管、第八晶体管、第九晶体管、第十晶体管以及第三电容。其中,第五晶体管的第一端耦接于脉波宽度调变数据线,第五晶体管的第二端耦接于第五节点,第五晶体管的控制端耦接于扫描线。第六晶体管的第一端耦接于第五节点,第六晶体管的第二端耦接于第六节点,第六晶体管的控制端耦接于第七节点。第二电容的一端耦接于扫描信号线,第二电容的另一端耦接于第七节点。第七晶体管的第一端耦接于第七节点,第七晶体管的第二端耦接于第六节点,第七晶体管的控制端耦接于扫描线。第八晶体管的第一端耦接于第七节点,第八晶体管的第二端耦接于重设信号线,第八晶体管的控制端耦接于启动信号线。第九晶体管的第一端耦接于第六节点,第九晶体管的第二端经由第八节点耦接于第二驱动晶体管的控制端,第九晶体管的控制端耦接于第一发光信号源。第十晶体管的第一端耦接于重设信号线,第十晶体管的第二端耦接于第八节点,第十晶体管的控制端耦接于设定信号线。第三电容的一端耦接于重设信号线,第三电容的另一端耦接于第八节点。
在本发明的实施例中,当发光二极管驱动电路于静态检测区间时,第一发光控制晶体管、第一感测晶体管及第一驱动晶体管开启,第二发光控制晶体管、第二驱动晶体管及第二感测晶体管关闭,检测流过第一感测晶体管的电流。
在本发明的实施例中,当发光二极管驱动电路于发光区间时,第一发光控制晶体管、第一驱动晶体管、第二发光控制晶体管及第二驱动晶体管开启,第一感测晶体管及第二感测晶体管关闭,发光二极管藉由通过电流点亮。
在本发明的实施例中,当发光二极管驱动电路于动态检测区间时,第一发光控制晶体管、第二发光控制晶体管及第二驱动晶体管关闭,第一感测晶体管及第二感测晶体管开启,检测流过第一感测晶体管、发光二极管及第二感测晶体管的电流。
在本发明的实施例中,动态检测区间占用帧画面中的发光区间来执行。
在本发明的实施例中,每一帧画面的帧时间依据动态检测区间的执行时间调整。
在本发明的实施例中,动态检测区间分散至不同帧画面中执行。
在本发明的实施例中,第一脉波电路包含脉波振幅调变(Pulse AmplitudeModulation,PAM)电路,脉波振幅调变电路耦接于脉波振幅调变数据线及扫描线。
在本发明的实施例中,脉波振幅调变电路包含第一晶体管、第二晶体管、第一电容以及第三晶体管。第一晶体管的第一端耦接于脉波振幅调变数据线,第一晶体管的第二端耦接于第一驱动晶体管的控制端,第一晶体管的控制端耦接于扫描线。第二晶体管的第一端耦接于电源信号线,第二晶体管的第二端耦接于第四节点,第二晶体管的控制端耦接于扫描线。第一电容的一端耦接于第四节点,第一电容的另一端耦接于第一晶体管的第二端。第三晶体管的第一端耦接于第四节点,第三晶体管的第二端耦接于第一节点,第三晶体管的控制端耦接于第一发光信号源。
承上所述,本发明的发光二极管驱动电路,可通过感测电路的设置,达成静态检测区间与动态检测区间的两种检测方式,监测发光二极管的实际状态以对其进行相应的补偿。动态检测区间可在发光二极管进行发光的操作区间进行检测,达到即时检测及补偿的效果,避免装置在温度变化下影响到发光二极管驱动电路的操作及显示装置的显示效果。
附图说明
为使本发明的技术特征、内容与优点及其所能达成的功效更为显而易见,兹将本发明配合附图,并以实施例的表达形式详细说明如下:
图1为本发明实施例的发光二极管驱动电路的示意图。
图2为本发明另一实施例的发光二极管驱动电路的示意图。
图3为本发明实施例的第一脉波电路的电路示意图。
图4为本发明实施例的第一脉波电路及第二脉波电路的电路示意图。
图5A为本发明实施例的静态检测区间的示意图。
图5B为本发明实施例的发光区间的示意图。
图5C为本发明实施例的动态检测区间的示意图。
图6为本发明实施例的发光二极管驱动电路的波形示意图。
图7A为本发明实施例的动态检测区间与帧画面的关系图。
图7B为本发明实施例的调整帧画面的示意图。
图7C为本发明实施例的动态检测区间分散的示意图。
其中,附图标记:
10:发光二极管驱动电路
C1:第一电容
C2:第二电容
C3:第三电容
Data:数据线
Data_PAM:脉波振幅调变数据线
Data_PWM:脉波宽度调变数据线
DB1:第一脉波电路
DB2:第二脉波电路
DC:电源信号线
EM1:第一发光信号线
EM2:第二发光信号线
I1,I2,I3电流
LED:发光二极管
N1:第一节点
N2:第二节点
N3:第三节点
N4:第四节点
N5:第五节点
N6:第六节点
N7:第七节点
N8:第八节点
PPO:电源截止信号线
RES:重设信号线
SB:感测电路
Scan:扫描线
Scan1:第一扫描线
Scan2:第二扫描线
SG1:第一感测栅极信号线
SG2:第二感测栅极信号线
SWEEP:扫描信号线
TD1:第一驱动晶体管
TD2:第二驱动晶体管
TEM1:第一发光控制晶体管
TEM2:第二发光控制晶体管
TS1:第一感测晶体管
TS2:第二感测晶体管
T1:第一晶体管
T2:第二晶体管
T3:第三晶体管
T4:第四晶体管
T5:第五晶体管
T6:第六晶体管
T7:第七晶体管
T8:第八晶体管
T9:第九晶体管
T10:第十晶体管
VDD:第一电压源
VS1:第一感测信号源
VS2:第二感测信号源
VSS:第二电压源
VST:启动信号线
具体实施方式
为利了解本发明的技术特征、内容与优点及其所能达成的功效,兹将本发明配合附图,并以实施例的表达形式详细说明如下,而其中所使用的图式,其主旨仅为示意及辅助说明书之用,未必为本发明实施后的真实比例与精准配置,故不应就所附的图式的比例与配置关系解读、局限本发明于实际实施上的权利范围,合先叙明。
在附图中,为了淸楚起见,放大了基板、面板、区域、线路等的厚度或宽度。在整个说明书中,相同的附图标记表示相同的元件。应当理解,当诸如基板、面板、区域或线路的元件被称为在另一元件“上”或“连接到”另一元件时,其可以直接在另一元件上或与另一元件连接,或者中间元件可以也存在。相反地,当元件被称为“直接在另一元件上”或“直接连接到”另一元件时,不存在中间元件。如本文所使用的“连接”,其可以指物理及/或电性的连接。再者,“电性连接”、“耦合”或“耦接”系可为二元件间存在其它元件。此外,应当理解,尽管术语“第一”、“第二”、“第三”在本文中可以用于描述各种元件、部件、区域、层及/或部分,其系用于将一个元件、部件、区域、层及/或部分与另一个元件、部件、区域、层及/或部分区分开。因此,仅用于描述目的,而不能将其理解为指示或暗示相对重要性或者其顺序关系。
除非另有定义,本文所使用的所有术语具有与本发明所属技术领域的通常知识者通常理解的含义。将进一步理解的是,诸如在通常使用的字典中定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术和本发明的上下文中的含义一致的含义,并且将不被解释为理想化的或过度正式的意义,除非本文中明确地如此定义。
请参阅图1,其为本发明实施例的发光二极管驱动电路的示意图。如图所示,发光二极管驱动电路10包含第一脉波电路DB1、第一发光控制晶体管TEM1、第一驱动晶体管TD1、发光二极管LED、感测电路SB以及第二发光控制晶体管TEM2。第一脉波电路DB1耦接于数据线Data及扫描线Scan,第一脉波电路DB1的输出端耦接于第一驱动晶体管TD1的控制端。第一脉波电路DB1接收数据线Data的数据信号及扫描线Scan的扫瞄信号,将发光二极管LED的驱动信号输出至第一驱动晶体管TD1,第一脉波电路DB1可以是脉波振幅调变(PulseAmplitude Modulation,PAM)电路、脉波宽度调变(Pulse Width Modulation,PWM)电路或者两者的组合,其实际范例将于后续实施例说明。第一发光控制晶体管TEM1与第二发光控制晶体管TEM2设置于发光二极管LED的两侧,分别耦接于第一发光信号线EM1及第二发光信号线EM2,由第一发光信号线EM1及第二发光信号线EM2的控制信号,控制电流通过发光二极管LED来点亮发光二极管LED。
在发光二极管驱动电路10的结构当中,第一驱动晶体管TD1的第一端耦接于第一节点N1,第一驱动晶体管TD1的第二端耦接于第二节点N2。第一发光控制晶体管TEM1的第一端耦接于第一电压源VDD,第一发光控制晶体管TEM1的第二端耦接于第一节点N1。发光二极管LED的第一端耦接于第二节点N2,发光二极管LED的第二端耦接于第三节点N3。第二发光控制晶体管TEM2的第一端耦接于第三节点N3,第二发光控制晶体管TEM2的第二端耦接于第二电压源VSS。第一电压源VDD可为高电位的电压源,第二电压源VSS可为低电位的电压源。
发光二极管驱动电路10当中的感测电路SB包含第一感测晶体管TS1及第二感测晶体管TS2,第一感测晶体管TS1耦接于第二节点N2,第二感测晶体管TS2耦接于第三节点N3。感测电路SB耦接于发光二极管LED的两端,通过检测实际通过发光二极管LED的实际电压,来对发光二极管LED的发光状态进行补偿,进而得到更佳的发光效果。第一感测晶体管TS1的第一端耦接于第一感测信号源VS1,第一感测晶体管TS1的第二端耦接于第二节点N2,第一感测晶体管TS1的控制端耦接于第一感测栅极信号线SG1。第二感测晶体管TS2的第一端耦接于第二感测信号源VS2,第二感测晶体管TS2的第二端耦接于第三节点N3,第二感测晶体管TS2的控制端耦接于第二感测栅极信号线SG2。
请参阅图2,其为本发明另一实施例的发光二极管驱动电路的示意图。如图所示,发光二极管驱动电路20包含第一脉波电路DB1、第一发光控制晶体管TEM1、第一驱动晶体管TD1、发光二极管LED、感测电路SB、第二脉波电路DB2、第二驱动晶体管TD2以及第二发光控制晶体管TEM2。相同元件及符号代表相同或类似的内容,请参阅前述实施例的说明,在此不重复描述。
与前述实施例不同的是,发光二极管驱动电路20包含第一脉波电路DB1及第二脉波电路DB2,第一脉波电路DB1为脉波振幅调变(PAM)电路,第二脉波电路DB2为脉波宽度调变(PWM)电路。第一脉波电路DB1耦接于传送脉波震幅控制信号的脉波振幅调变数据线Data_PAM及第一扫描线Scan1,第一脉波电路DB1的输出端耦接于第一驱动晶体管TD1的控制端。第二脉波电路DB1耦接于传送脉波宽度控制信号的脉波宽度调变数据线Data_PWM及第二扫描线Scan2,第二脉波电路DB2的输出端耦接于第二驱动晶体管TD2的控制端。第一驱动晶体管TD1耦接于第一节点N1与第二节点N2之间,第二驱动晶体管TD2耦接于第三节点N3与第二发光控制晶体管TEM2之间。
第一发光控制晶体管TEM1与第二发光控制晶体管TEM2设置于发光控制晶体管LED的两侧,分别耦接于第一发光信号线EM1及第二发光信号线EM2,由第一发光信号线EM1及第二发光信号线EM2的控制信号,控制电流由第一电压源VDD流向第二电压源VSS,通过发光二极管LED以点亮发光二极管LED。
发光二极管驱动电路20当中的感测电路SB包含第一感测晶体管TS1及第二感测晶体管TS2,第一感测晶体管TS1的第一端耦接于第一感测信号源VS1,第一感测晶体管TS1的第二端耦接于第二节点N2,第一感测晶体管TS1的控制端耦接于第一感测栅极信号线SG1。第二感测晶体管TS2的第一端耦接于第二感测信号源VS2,第二感测晶体管TS2的第二端耦接于第三节点N3,第二感测晶体管TS2的控制端耦接于第二感测栅极信号线SG2。感测电路SB与前述实施例类似,通过检测发光二极管LED的实际电压,来对发光二极管LED的发光状态进行动态补偿。
请参阅图3,其为本发明实施例的第一脉波电路的电路示意图。请同时参阅图1,发光二极管驱动电路10当中的第一脉波电路DB1可为脉波振幅调变(PAM)电路。如图所示,第一脉波电路DB1包含第一晶体管T1、第二晶体管T2、第一电容C1以及第三晶体管T3。第一晶体管T1的第一端耦接于脉波振幅调变数据线Data_PAM,第一晶体管T1的第二端耦接于第一驱动晶体管TD1的控制端,第一晶体管T1的控制端耦接于扫描线Scan。第二晶体管T2的第一端耦接于电源信号线DC,第二晶体管T2的第二端耦接于第四节点N4,第二晶体管T2的控制端耦接于扫描线Scan。第一电容C1的一端耦接于第四节点N4,第一电容C1的另一端耦接于第一晶体管T1的第二端。第三晶体管T3的第一端耦接于第四节点N4,第三晶体管T3的第二端耦接于第一节点N1,第三晶体管T3的控制端耦接于第一发光信号源EM1。
在本实施例中,发光二极管驱动电路10为八晶体管一电容(8T1C)的驱动电路架构,且第一脉波电路DB1为脉波震幅调变电路,但本揭露不局限于此,发光二极管驱动电路10及其中的第一脉波电路DB1也可包含其他不同数量晶体管与电容的驱动电路,例如以下实施例中同时包含脉波震幅调变电路及脉波宽度调变电路的驱动电路。
请参阅图4,其为本发明实施例的第一脉波电路及第二脉波电路的电路示意图。请同时参阅图2,发光二极管驱动电路20当中的第一脉波电路DB1为脉波振幅调变(PAM)电路,第二脉波电路DB2为脉波宽度调变(PWM)电路。
如图所示,第一脉波电路DB1包含第一晶体管T1、第二晶体管T2、第一电容C1、第三晶体管T3以及第四晶体管T4。第一晶体管T1的第一端耦接于脉波振幅调变数据线Data_PAM,第一晶体管T1的第二端耦接于第一驱动晶体管TD1的控制端,第一晶体管T1的控制端耦接于第一扫描线Scan1。第二晶体管T2的第一端耦接于电源截止信号线PPO,第二晶体管T2的第二端耦接于第四节点N4,第二晶体管T2的控制端耦接于第一扫描线Scan1。第一电容C1的一端耦接于第四节点N4,第一电容C1的另一端耦接于第一晶体管T1的第二端。第三晶体管T3的第一端耦接于第四节点N4,第三晶体管T3的第二端耦接于第一节点N1,第三晶体管T3的控制端耦接于第一发光信号源EM1。第四晶体管T4的第一端耦接于第五节点N5,第四晶体管T4的第二端耦接于电源截止信号线PPO,第四晶体管T4的控制端耦接于第一发光信号源EM1。
第二脉波电路DB2包含第五晶体管T5、第六晶体管T6、第二电容C2、第七晶体管T7、第八晶体管T8、第九晶体管T9、第十晶体管T10以及第三电容C3。第五晶体管T5的第一端耦接于脉波宽度调变数据线Data_PWM,第五晶体管T5的第二端耦接于第五节点N5,第五晶体管T5的控制端耦接于第二扫描线Scan2。第六晶体管T6的第一端耦接于第五节点N5,第六晶体管T6的第二端耦接于第六节点N6,第六晶体管T6的控制端耦接于第七节点N7。第二电容C2的一端耦接于扫描信号线SWEEP,第二电容C2的另一端耦接于第七节点N7。第七晶体管T7的第一端耦接于第七节点N7,第七晶体管T7的第二端耦接于第六节点N6,第七晶体管T7的控制端耦接于第二扫描线Scan2。第八晶体管T8的第一端耦接于第七节点N7,第八晶体管T8的第二端耦接于重设信号线RES,第八晶体管T8的控制端耦接于启动信号线VST。第九晶体管T9的第一端耦接于第六节点N6,第九晶体管T9的第二端经由第八节点N8耦接于第二驱动晶体管TD2的控制端,第九晶体管T9的控制端耦接于第一发光信号源EM1。第十晶体管T10的第一端耦接于重设信号线RES,第十晶体管T10的第二端耦接于第八节点N8,第十晶体管T10的控制端耦接于设定信号线VSET。第三电容C3的一端耦接于重设信号线RES,第三电容C3的另一端耦接于第八节点N8。
在本实施例中,发光二极管驱动电路20为十六晶体管三电容(16T3C)的驱动电路架构,第一脉波电路DB1为脉波震幅调变电路,第二脉波电路DB2为脉波宽度调变电路。以下实施例将以本实施例为范例来说明发光二极管LED进行感测操作的各个检测区间。
请参阅图5A至图5C,其为本发明实施例的发光二极管驱动电路感测操作的示意图。其中图5A为本发明实施例的静态检测区间的示意图,图5B为发光区间的示意图,图5C为动态检测区间的示意图。
如图5A所示,当发光二极管LED还未进行发光操作时,发光二极管驱动电路20可进行静态检测,在静态检测区间当中,第一发光信号源EM1、第一脉波电路DB1以及第一感测栅极信号线SG1分别传送控制信号来开启第一发光控制晶体管TEM1、第一驱动晶体管TD1以及第一感测晶体管TS1,第二发光信号源EM2、第二脉波电路DB2以及第二感测栅极信号线SG2则分别将第二发光控制晶体管TEM2、第二驱动晶体管TD2以及第二感测晶体管TS2关闭。此时,电流I1由第一电压源VDD通过第一发光控制晶体管TEM1、第一驱动晶体管TD1及第一感测晶体管TS1流向第一感测信号源VS1,藉由检测流过第一感测晶体管TS1的电流I1,可以在发光二极管LED点亮前进行静态检测,依据实际检测结果来进行补偿,使得发光二极管LED开始操作时,经过补偿后的电流能使发光二极管LED达到需求的发光效果。
静态检测区间为发光二极管LED尚未正式操作点亮的时间,主要为发光二极管驱动电路20启动前的前置检测时间,并不会在每个显示画面的帧画面前都执行此静态检测。因此,当发光二极管LED正式进入显示画面的显示帧驱动状态下,发光二极管驱动电路20会驱动发光二极管LED发光,进入各个显示画面当中的发光区间,此时为了在发光区间当中也能检测实际通过发光二极管LED的电量,进而进行补偿,就需要进行发光期间当中的动态检测。
如图5B所示,发光二极管LED在画面开始操作时,通过发光二极管驱动电路20驱动而发光,在发光区间当中,第一发光信号源EM1及第一脉波电路DB1分别传送控制信号来开启第一发光控制晶体管TEM1及第一驱动晶体管TD1,第二发光信号源EM2及第二脉波电路DB2也分别传送控制信号来开启第二发光控制晶体管TEM2及第二驱动晶体管TD2。在发光区间当中,第一感测栅极信号线SG1关闭第一感测晶体管TS1,第二感测栅极信号线SG2关闭第二感测晶体管TS2,电流I2由第一电压源VDD通过第一发光控制晶体管TEM1及第一驱动晶体管TD1后,会沿着通过发光二极管LED、第二驱动晶体管TD2及第二发光控制晶体管TEM2流向第二电压源VSS。发光控制晶体管LED藉由通过的电流I2点亮,此时由于第一感测晶体管TS1及第二感测晶体管TS2关闭,电流I2不会流向感测电路。
在发光区间中,第一发光信号源EM1及第二发光信号源EM2分别开启第一发光控制晶体管TEM1及第二发光控制晶体管TEM2来使得电流I2通过,第一脉波电路DB1的脉波震幅调变电路藉由驱动第一驱动晶体管TD1以控制电流I2的大小,第二脉波电路DB2的脉波宽度调变电路藉由控制第二驱动晶体管TD2来控制开启时间,进而控制发光控制晶体管LED的亮度,达到所需的显示效果。
发光二极管驱动电路20可能因为元件本身制程、电路设计或外在环境等因素而影响发光二极管LED的实际发光状态,因此,在发光区间当中,通过发光二极管驱动电路20对发光二极管的状态进行动态检测,以进一步对差异进行补偿。如图5C所示,发光二极管LED在进行发光操作时,发光二极管驱动电路20可同时进行动态检测,在动态检测区间当中,第一发光信号源EM1及第二发光信号源EM2分别关闭第一发光控制晶体管TEM1及第二发光控制晶体管TEM2,第二脉波电路DB2也关闭第二驱动晶体管TD2。感测电路SB的第一感测栅极信号线SG1控制第一感测晶体管TS1开启且第二感测栅极信号线SG2控制第二感测晶体管TS2开启,此时电流I3由第一感测信号源VS1通过第一感测晶体管TS1、发光二极管LED及第二感测晶体管TS2,流向第二感测信号源VS2,藉由检测此通过电流I3的状态,检测发光二极管LED实际的发光状态,进而对驱动电路进行必要的补偿以达到所需的发光显示效果。
请参阅图6,其为本发明实施例的发光二极管驱动电路的波形示意图。在显示面板中可包含n行的显示像素,每一行的显示像素依据扫描信号驱动该行当中的多个发光二极管,请同时参阅图4的发光二极管驱动电路20,其操作的波形如图所示。
首先在静态检测区间,第一发光信号源EM1及第一感测栅极信号线SG1传送控制信号开启第一发光控制晶体管TEM1及第一感测晶体管TS1,电流由第一电压源VDD流经第一发光控制晶体管TEM1、第一驱动晶体管TD1以及第一感测晶体管TS1,藉由检测流过第一感测晶体管TS1的电流,可以在发光二极管LED点亮前进行静态检测,确认驱动电路实际驱动状态并对检测结果进行补偿,使得发光二极管LED开始操作时,经过补偿后的驱动电路能使发光二极管LED达到需求的发光效果。
当显示面板开始显示画面时,面板会逐行扫描来驱动各像素行当中的各个发光二极管LED,如图所示,首先由重设信号线RES重设第二脉波电路PB2,再由启动信号线VST传送启动控制信号,第一脉波电路DB1及第二脉波电路DB2接收的驱动控制信号,设定信号线VSET传送设定信号。接着在第一发光信号源EM1及第二发光信号源EM2传送控制信号开启第一发光控制晶体管TEM1及第二发光控制晶体管TEM2后,使得电流通过发光二极管LED来点亮第n行像素中的各个像素。扫描信号线SWEEP则控制第二脉波电路PB2以决定第一次脉波宽度调变(PWM)发光的时间,接着由下一个设定信号线VSET传送的设定信号启动第二次脉波宽度调变发光,以下依此类推。
在本实施例中,每一个帧画面的扫描中包含三个脉波宽度调变信号控制的发光区间,但本揭露不局限于此,每一帧画面中包含的发光区间可依显示的需求进行调整。在这些发光区间当中,可进行发光驱动电路20的动态检测,在第三次脉波宽度调变信号的发光区间后,由第一感测栅极信号线SG1及第二感测栅极信号线SG2同时开启第一感测晶体管TS1及第二感测晶体管TS2,此时第一发光控制晶体管TEM1及第二发光控制晶体管TEM2为关闭状态,电流由第一感测信号源VS1通过第一感测晶体管TS1、发光二极管LED及第二感测晶体管TS2,流向第二感测信号源VS2。藉由检测此通过电流的状态,可以在发光区间操作的同时,动态检测发光二极管LED实际通过电量的状态,针对检测结果进行补偿,例如在发生均匀性问题时,针对脉波震幅调变的对照表进行调整,或者在像素受到温度影响时,调整脉波震幅调变的控制信号来进行对应的补偿,使得整个显示面板能达到显示画面的要求,不会因为这些变异来影响显示效果。
静态检测区间多为装置启动前进行整面的扫描检测,在画面开始显示后无法以此方式进行,相较之下,本揭露的发光二极管驱动电路,可在正常的驱动发光期间当中,进行动态的检测,使得驱动电路在发光期间中仍能检测发光二极管的实际电压状态,对于在操作期间产生的变异能即时进行补偿,不会因此影响显示画面的品质。
请参阅图7A至图7C,其为本发明实施例的动态检测区间的示意图。其中图7A为本发明实施例的动态检测区间与帧画面的关系图,图7B为调整帧画面的示意图,图7C为动态检测区间分散的示意图。如前述实施例所述,动态检测区间可在发光区间当中执行发光二极管的检测,例如在帧画面中的三个脉波宽度调变发光的发光区间后进行动态检测,但依据需要检测的数量多寡,要完成动态检测的检测区间可能大于原有发光区间的间隔,因此在执行动态检测区间时可有不同的检测方式,分别说明如下。
如图7A所示,发光二极管驱动电路原本一个显示帧的帧时间包含三个脉波宽度调变发光的发光区间,若在第三个发光区间后才启动动态检测,执行的动态检测区间将会超过原本的帧时间而影响到下一显示帧的显示。因此,在本实施例中,动态检测的动态检测区间占用了原本的第三个脉波宽度调变发光的发光区间,将原本的第三个发光时间作为检测发光二极管状态的动态检测区间。由于占用发光区间会影响到显示的结果,此种检测方式适用于特定的检测帧。占用发光区间的数量及顺序也可依据动态检测的需求调整,并不局限于本实施例所述的第三个发光区间。
如图7B所示,类似于前述实施例,发光二极管驱动电路在显示帧的帧时间包含多个发光区间,在发光区间后执行动态检测将影响下一显示帧的显示。不同于前一实施例占用发光区间的方式,在本实施例中。发光二极管驱动电路延长了帧画面的帧时间,使得此显示帧的时间足以完成整个动态检测,即依据动态检测区间调整显示画面的帧时间。此种检测方式也是适用于特定的检测帧,在执行检测帧的时候动态调整帧时间来完成动态检测的操作。
如图7C所示,动态检测的扫描可分散到不同显示帧当中进行。由于完成整面的动态检测所需的动态检测区间无法在发光区间的间隔中完成,因此,将动态检测区间分散到不同显示帧当中。例如在第三发光区间后启动第一帧时间的动态扫描,其扫描的像素行仅为部分的像素行,直到第二帧时间的三个发光区间过后,再接续后续像素行的动态扫描。此分散动态扫描区间的方式可维持原有的发光区间,不会影响正常显示帧的显示。
以上所述仅为举例性,而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴,而对其进行的等效修改或变更,均应包含于后附的申请专利范围中。
Claims (13)
1.一种发光二极管驱动电路,其特征在于,其包含:
一第一脉波电路,该第一脉波电路耦接于一数据线及一扫描线,该第一脉波电路的输出端耦接于一第一驱动晶体管的控制端,该第一驱动晶体管的第一端耦接于一第一节点,该第一驱动晶体管的第二端耦接于一第二节点;
一第一发光控制晶体管,该第一发光控制晶体管的第一端耦接于一第一电压源,该第一发光控制晶体管的第二端耦接于该第一节点,该第一发光控制晶体管的控制端耦接于一第一发光信号线;
一发光二极管,该发光二极管的第一端耦接于该第二节点,该发光二极管的第二端耦接于一第三节点;
一感测电路,该感测电路包含一第一感测晶体管及一第二感测晶体管,该第一感测晶体管耦接于该第二节点,该第一感测晶体管的控制端耦接于一第一感测栅极信号线,该第二感测晶体管耦接于该第三节点,该第二感测晶体管的控制端耦接于一第二感测栅极信号线;以及
一第二发光控制晶体管,该第二发光控制晶体管的第一端耦接于该第三节点,该第二发光控制晶体管的第二端耦接于一第二电压源,该第二发光控制晶体管的控制端耦接于一第二发光信号线。
2.如权利要求1所述的发光二极管驱动电路,其特征在于,进一步包含一第二脉波电路,该第二脉波电路耦接于该数据线及该扫描线,该第二脉波电路的输出端耦接于一第二驱动晶体管的控制端,该第二驱动晶体管的第一端耦接于该第三节点,该第二驱动晶体管的第二端耦接于该第二发光控制晶体管的该第一端。
3.如权利要求2所述的发光二极管驱动电路,其特征在于,该第一脉波电路包含一脉波振幅调变电路,该脉波振幅调变电路耦接于一脉波振幅调变数据线及该扫描线,该第二脉波电路包含一脉波宽度调变电路,该脉波宽度调变电路耦接于一脉波宽度调变数据线及该扫描线。
4.如权利要求3所述的发光二极管驱动电路,其特征在于,该脉波振幅调变电路包含:
一第一晶体管,该第一晶体管的第一端耦接于该脉波振幅调变数据线,该第一晶体管的第二端耦接于该第一驱动晶体管的控制端,该第一晶体管的控制端耦接于该扫描线;
一第二晶体管,该第二晶体管的第一端耦接于一电源截止信号线,该第二晶体管的第二端耦接于一第四节点,该第二晶体管的控制端耦接于该扫描线;
一第一电容,该第一电容的一端耦接于该第四节点,该第一电容的另一端耦接于该第一晶体管的该第二端;
一第三晶体管,该第三晶体管的第一端耦接于该第四节点,该第三晶体管的第二端耦接于该第一节点,该第三晶体管的控制端耦接于该第一发光信号源;以及
一第四晶体管,该第四晶体管的第一端耦接于一第五节点,该第四晶体管的第二端耦接于该电源截止信号线,该第四晶体管的控制端耦接于该第一发光信号源。
5.如权利要求4所述的发光二极管驱动电路,其特征在于,该脉波宽度调变电路包含:
一第五晶体管,该第五晶体管的第一端耦接于该脉波宽度调变数据线,该第五晶体管的第二端耦接于该第五节点,该第五晶体管的控制端耦接于该扫描线;
一第六晶体管,该第六晶体管的第一端耦接于该第五节点,该第六晶体管的第二端耦接于一第六节点,该第六晶体管的控制端耦接于一第七节点;
一第二电容,该第二电容的一端耦接于一扫描信号线,该第二电容的另一端耦接于该第七节点;
一第七晶体管,该第七晶体管的第一端耦接于该第七节点,该第七晶体管的第二端耦接于该第六节点,该第七晶体管的控制端耦接于该扫描线;
一第八晶体管,该第八晶体管的第一端耦接于该第七节点,该第八晶体管的第二端耦接于一重设信号线,该第八晶体管的控制端耦接于一启动信号线;
一第九晶体管,该第九晶体管的第一端耦接于该第六节点,该第九晶体管的第二端经由一第八节点耦接于该第二驱动晶体管的该控制端,该第九晶体管的控制端耦接于该第一发光信号源;
一第十晶体管,该第十晶体管的第一端耦接于该重设信号线,该第十晶体管的第二端耦接于该第八节点,该第十晶体管的控制端耦接于一设定信号线;以及
一第三电容,该第三电容的一端耦接于该重设信号线,该第三电容的另一端耦接于该第八节点。
6.如权利要求2所述的发光二极管驱动电路,其特征在于,当该发光二极管驱动电路于一静态检测区间时,该第一发光控制晶体管、该第一感测晶体管及该第一驱动晶体管开启,该第二发光控制晶体管、该第二驱动晶体管及该第二感测晶体管关闭,检测流过该第一感测晶体管的电流。
7.如权利要求2所述的发光二极管驱动电路,其特征在于,当该发光二极管驱动电路于一发光区间时,该第一发光控制晶体管、该第一驱动晶体管、该第二发光控制晶体管及该第二驱动晶体管开启,该第一感测晶体管及该第二感测晶体管关闭,该发光二极管藉由通过电流点亮。
8.如权利要求7所述的发光二极管驱动电路,其特征在于,当该发光二极管驱动电路于一动态检测区间时,该第一发光控制晶体管、该第二发光控制晶体管及该第二驱动晶体管关闭,该第一感测晶体管及该第二感测晶体管开启,检测流过该第一感测晶体管、该发光二极管及该第二感测晶体管的电流。
9.如权利要求8所述的发光二极管驱动电路,其特征在于,该动态检测区间占用一帧画面中的该发光区间来执行。
10.如权利要求8所述的发光二极管驱动电路,其特征在于,每一帧画面的一帧时间依据该动态检测区间的执行时间调整。
11.如权利要求8所述的发光二极管驱动电路,其特征在于,该动态检测区间分散至不同帧画面中执行。
12.如权利要求1所述的发光二极管驱动电路,其特征在于,该第一脉波电路包含一脉波振幅调变电路,该脉波振幅调变电路耦接于一脉波振幅调变数据线及该扫描线。
13.如权利要求12所述的发光二极管驱动电路,其特征在于,该脉波振幅调变电路包含:
一第一晶体管,该第一晶体管的第一端耦接于该脉波振幅调变数据线,该第一晶体管的第二端耦接于该第一驱动晶体管的控制端,该第一晶体管的控制端耦接于该扫描线;
一第二晶体管,该第二晶体管的第一端耦接于一电源信号线,该第二晶体管的第二端耦接于一第四节点,该第二晶体管的控制端耦接于该扫描线;
一第一电容,该第一电容的一端耦接于该第四节点,该第一电容的另一端耦接于该第一晶体管的该第二端;以及
一第三晶体管,该第三晶体管的第一端耦接于该第四节点,该第三晶体管的第二端耦接于该第一节点,该第三晶体管的控制端耦接于该第一发光信号源。
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