CN114677960A - 光源驱动电路和驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种包含多个子驱动电路以及多个第一开关电路的光源驱动电路。子驱动电路配置成供应多个驱动电流以驱动第一组光源发光从而在显示媒体上形成为第一像素。第一开关电路分别耦合到子驱动电路且配置成根据像素数据来控制将多个驱动电流供应到第一组光源的多个子驱动电路。多个驱动电流中的每一个的电流值对应于像素数据的各自位的位次序。

Description

光源驱动电路和驱动方法
本申请是申请日为2019年12月27日、申请号为201911378421.7、发明名称为《光源驱动电路和驱动方法》的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本公开大体上涉及光源驱动，且更确切地说，涉及一种能够改进高刷新率(refresh rate)下的显示质量的驱动电路和其方法。
背景技术
在发光二极管显示系统中，脉宽调制(pulse-width modulation；PWM)用于许多应用以驱动多个光源将多位显示数据显示在显示媒体上。显示系统可根据多位显示数据的数据分辨率来控制占空比(例如，每个循环内的“接通(ON)”时段的百分比)以驱动光源。例如，循环可划分为256个单元以显示8位显示数据，其代表从0至255的灰阶。循环的长度与显示系统的刷新率成反比。换句话说，随着显示系统的刷新率增大，循环的长度减小。当循环的长度与光源的响应时间相比较过短时，由于每个循环的长度不够长以显示灰阶的全部范围，因此，多位显示数据的显示质量降低。
由于最近对具有快速刷新率的显示应用程序的需求增大，因此对发光二极管显示系统来说，需要用以改进高刷新率下的显示质量的创造性技术。
发明内容
提供一种能够改进高刷新率下的显示质量的光源驱动电路和驱动方法。
在一些实施例中，光源驱动电路包含多个子驱动电路以及多个第一开关电路。多个子驱动电路配置成供应多个驱动电流以驱动第一组光源发光从而在显示媒体上形成为第一像素。第一开关电路分别耦合到子驱动电路且配置成根据像素数据来控制将多个驱动电流供应到第一组光源的多个子驱动电路。多个驱动电流中的每一个的电流值对应于像素数据的各自位的位次序。
在一些实施例中，驱动方法包含以下步骤：通过多个子驱动电路来供应多个驱动电流以驱动第一组光源发光从而在显示媒体上形成为第一像素；以及通过多个第一开关电路来控制多个子驱动电路以根据像素数据来将多个驱动电流供应到第一组光源，其中多个驱动电流中的每一个的电流值对应于像素数据的各自位的位次序。
为了可更好地理解公开内容，如下参考图式详细地描述若干实施例。
附图说明
包含附图以提供对本公开的进一步理解，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。图式说明本公开的实施例，且与描述一起用于解释本公开的原理。
图1是根据一些实施例的显示系统的示意图。
图2A是根据一些实施例的用于驱动多个光源的驱动电路的示意图。
图2B是根据一些实施例的用于驱动多个光源的驱动电路的示意图。
图2C到图2D是根据一些实施例的说明驱动电路的驱动操作的时序图。
图3A是根据一些实施例的具有电流求和电路的驱动电路的示意图。
图3B是根据一些实施例的说明驱动电路的驱动操作的时序图。
图4A是根据一些实施例的具有电流传送电路的驱动电路的示意图。
图4B是根据一些实施例的说明驱动电路的驱动操作的时序图。
图5A到图5B是根据一些实施例的说明驱动电路的滚动功能的时序图。
图6A是根据一些实施例的能够补偿缺陷光源的驱动电路的示意图。
图6B是根据一些实施例的说明用于补偿缺陷光源的驱动电路的驱动操作的时序图。
图7A是根据一些实施例的能够补偿缺陷光源的驱动电路的示意图。
图7B是根据一些实施例的说明用于补偿缺陷光源的驱动电路的驱动操作的时序图。
图8是根据一些实施例的说明适用于驱动电路的驱动方法的流程图。
附图标号说明
100：显示系统；
110、210、310、410、610、710：驱动电路；
120、LED_11、LED_1M、LED_21、LED_22、LED_2M、LED_31、LED_61、LED_71、LED_81、LED_8M：光源；
130：显示媒体；
140：控制器；
210_1、210_2、210_8：子驱动电路；
210_01、210_02：额外子驱动电路；
COL_1、COL_M：列；
DATA：显示数据；
I01、I02：偏压源；
I1：电流源；
IR1：参考电流/偏压电流；
IR2：偏压电流；
IR8：参考电流；
L11、L1M、L21、L71、L81、L8M：锁存电路；
L11_1、L11_N、L81_1、L81_N：锁存器；
M01_2、M02_2、M11_2、M1M_2、M21_2、M61_2、M71_2、M81_2、M8M_2：输出电流镜；
MS11、MP11、MP1M、MS1M、MS81、MP81、MP8M、MS8M：开关电路；
M1、M2：晶体管；
MUX_11、MUX_81、MUX_8M：多路复用器；
OPAM：运算放大器；
P1、P2、P20：像素；
ROW_1、ROW_2、ROW_3、ROW_4、ROW_7、ROW_8：行；
S810、S820、S830：步骤；
Scrl：控制信号；
Sop：光学信号；
SW01、SW02、SW11、SW71、SW73、SW7M、SW81、SW8M、TS11、TS81、TS8M：开关；
T1、T3、T5、T8、T15、T20：循环。
具体实施方式
应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可利用其它实施例，且可作出结构性改变。同样，应理解，本文中所使用的措词和术语是出于描述的目的且不应视为是限制性的。
图1说明根据一些实施例的显示系统100。显示系统100可包含驱动电路110、多个光源120、显示媒体130以及控制器140。驱动电路110耦合到光源120且配置成驱动光源120将光或光学信号Sop发射到显示媒体130以便在显示媒体130上形成显示帧的像素。驱动电路110可根据显示数据DATA来驱动光源120。在一些实施例中，驱动电路110可包含至少一个偏压电流产生电路(未绘示)，所述偏压电流产生电路配置成产生具有不同电流电平的参考电流。驱动电路110可根据参考电流和显示数据(或像素数据)DATA来驱动光源120以在显示媒体130上形成显示帧。在一些实施例中，显示媒体130可以是投影屏幕且来自光源120的光投影到投影屏幕以形成显示帧的像素的表面。在另一实施例中，显示媒体130可以是人眼视网膜且来自光源120的光投影到视网膜。光可利用例如棱镜、透镜或面镜等光学组件投影到显示媒体130。在另一实施例中，显示媒体130可以是光源120所配置的显示面板。控制器140耦合到驱动电路110且配置成根据控制信号Scrl来控制驱动电路110的操作。在一些实施例中，控制器140包含逻辑电路，所述逻辑电路配置成产生控制信号Scrl以控制驱动电路110。在一些实施例中，光源120可配置为相同颜色的发光阵列，例如红、蓝、绿、或白或其他颜色，例如青色(cyan)、洋红色(magenta)、黄色(yellow)，本发明不加以限制。在一些实施例中，显示系统100可包括光源120的多个阵列以发出不同颜色的光，例如红光、蓝光、绿光，且不同颜色的光可被投射以在显示媒体130上形成全彩(full-color)像素。在一些实施例中，显示系统100可包括光源120的多个阵列发出白光，且通过彩色滤波器组件，白光可被投射以在显示媒体130上形成全彩像素。
图2A说明根据一些实施例的用于驱动多个光源LED_11到光源LED_8M的驱动电路210的示意图，其中M是正整数。光源LED_11到光源LED_8M可布置于N×M的阵列(array)，N＝8，其包含行ROW_1到行ROW_8以及列COL_1到列COL_M中。位于相同列中的光源称作第一组光源；且位于相同行中的光源称作第二组光源。举例来说，第一组光源可为包含光源LED_11到光源LED_81的光源列COL_1，且第二组光源可为包含光源LED_11到光源LED_1M的光源行ROW_1。光源LED_11到光源LED_8M可以是发光元件(light-emitting element；LED)、微型LED、微型OLED或能够发射光的任何其它合适的光源。
驱动电路210可包含多个子驱动电路210_1到子驱动电路210_8、多个锁存电路L11到锁存电路L8M、多个多路复用器MUX_11到多路复用器MUX_8M以及多个开关电路MS11到开关电路MS8M。从光源行的方面来看，子驱动电路210_1到子驱动电路210_8用以提供驱动电流给在行ROW_1到行ROW_8中对应的光源行(即第二组光源)的M个光源。从光源列的方面来看，子驱动电路210_1到子驱动电路210_8用以提供驱动电流给在列COL_1到列COL_8中对应的光源列(即第一组光源)的8个光源。为了驱动光源列COL_1发光以形成显示媒体130的第一像素，驱动电路210的关联部分为子驱动电路210_1到子驱动电路210_8、锁存电路L11到锁存电路L8M及多路复用器MUX_11到多路复用器MUX_81。通过光源列的光源时分性地(time-divisionally)发光，显示帧的像素被显示(通过投影)，时分性意指子驱动电路210_1到子驱动电路210_8时分性地提供驱动电流给光源列的光源。时分性地控制机制绘示于图2C及2D。在一些实施例中，子驱动电路210_1到子驱动电路210_N的数量(即N)对应于待显示于显示媒体上的像素数据的数据分辨率。举例来说，如果待显示于显示媒体(例如，图1中的显示媒体130)上具有8位显示数据，那么八个子驱动电路包含于驱动电路210中。子驱动电路驱动第一组光源以时分性的方式来发光，以通过视觉持久性(visual persistence)在显示媒体上形成第一像素。
图2B是根据一些实施例的用于驱动多个光源的驱动电路的示意图。基于图2B的示例，不需要多路复用器MUX_11到多路复用器MUX_81。
在一些实施例中，子驱动电路210_1到子驱动电路210_8中的每一个包含偏压电流产生电路和电流镜电路。举例来说，子驱动电路210_1包含偏压电流产生电路，其是由产生参考电流I1(其后也引用作为电流源I1)的电流源以及包含输入电流晶体管M1及输出电流晶体管MP11至MP1M的电流镜电路CM1所形成的。晶体管以PMOS为例，但此处不加以限制。电流镜电路CM1产生多个输出电流，其作为驱动电流，分别供光源LED_11到LED_1M所用，其中各输出电流具有与参考电流I1相同的电流值。子驱动电路210_2到子驱动电路210_8中的每一个包含类似于子驱动电路210_1的电路结构(即偏压电流产生电路和电流镜电路)，在此不再重复说明。电流镜电路CM1产生的输出电流同时提供给光源行ROW_8。在本实施例中，为了提供足够的驱动能力给在各光源行中的大量的光源，各子驱动电路可更包括运算放大器OPAM，配置在电流镜电路中输入电流晶体管的栅极端与输出电流晶体管的栅极端之间。在本实施例中，各子驱动电路更包括耦接到输入电流晶体管M1的晶体管M2以使电路结构对称。在一些实施例中，不需要运算放大器OPAM及晶体管M2，如图2B所示。
关于显示帧的像素，例如对应于光源列COL_1的第一像素，子驱动电路210_1到子驱动电路210_8产生八个不同驱动电流，以分别供光源列COL_1的光源LED_11到LED_81所用，且此八个不同驱动电流是在多个开关电路MS11至MS81的控制之下时分性地供给光源LED_11到LED_81。根据存储于电路锁存器中的像素数据的不同的位次序来配置由子驱动电路210_1到子驱动电路210_8的偏压电流产生电路产生的参考电流I1到参考电流I8的值。以8位显示数据为例，参考电流I1是对应显示数据的位0且配置为20*I；以8位显示数据为例，参考电流I2是对应显示数据的位1且配置为21*I；以8位显示数据为例，参考电流I3是对应显示数据的位2且配置为22*I等等，以此类推，其中I是预设电流。因此，参考电流I1到参考电流I8分别是1*I、2*I、4*I、8*I、16*I、32*I、64*I以及128*I。
在一些实施例中，参考电流I1到参考电流I8的值可能周期性的改变(例如依据显示帧)如电流值滚动，其可避免各行的光源总是被相同电流值驱动，从而消除因制造过程所造成的电流组件不匹配的影响。举例来说，滚动功能如表1中所绘示，关于驱动光源显示显示帧1(例如发出投影至投影屏幕的光)，参考电流I1到参考电流I8分别是1*I、2*I、4*I、8*I、16*I、32*I、64*I以及128*I；关于驱动光源显示接续在显示帧1的显示帧2，参考电流I1到参考电流I8分别是128*I、1*I、2*I、4*I、8*I、16*I、32*I以及64*I；关于驱动光源显示接续在显示帧2的显示帧3，参考电流I1到参考电流I8分别是64*I、128*I、1*I、2*I、4*I、8*I、16*I以及32*I。当滚动功能应用在参考电流的设定时，存储在锁存电路的像素数据的位的位次序可对应显示帧来改变，其详述于后。
表1
显示帧1 显示帧2 显示帧3
I1 1*I 128*I 128*I
I2 2*I 1*I 128*I
I3 4*I 2*I 1*I
I4 8*I 4*I 2*I
I5 16*I 8*I 4*I
I6 32*I 16*I 8*I
I7 64*I 32*I 16*I
I8 128*I 64*I 32*I
包含像素P11至P1M的行的显示帧，其是8位的像素数据，作为底下说明的例示。基于此例，通过时分性地发光的八个光源LED_11至LED_81来显示像素P11，且锁存电路L11到锁存电路L81布置于存储像素P11的像素数据的不同位。类似的，通过时分性地发光的八个光源LED_1M至LED_8M来显示像素P1M，且锁存电路L1M到锁存电路L8M布置于存储像素P1M的像素数据的不同位。每个锁存电路可包含多个锁存器。在一些实施例中，锁存电路L11到锁存电路L8M中的每一个中的锁存器的数量彼此相同，但本公开不限于此。
举例来说，锁存电路L11可存储像素P11的位0，标示为B[0](例如，最低有效位)，锁存电路L21可存储像素P11的位1，标示为B[1]，且锁存电路L81可存储像素P11的位7，标示为B[8](例如，最高有效位)。在一些实施例中，用以存储像素的像素数据的锁存电路的数量对应于像素数据的数据分辨率。存储在各锁存电路的位可以是1或0，且可使用作为控制信号或用来产生控制信号，以控制对应的开关电路的导通状态。如此，当对应的开关电路导通，驱动电流提供给对应的光源，当对应的开关电路不导通，驱动电流不提供给对应的光源。在各锁存电路仅存储像素的像素数据的一个位的例子中，存储的位可控制不通过多路复用器来控制对应的开关电路。用来将数字位(0或1)转换为控制信号的转换电路可打开或关断开关电路，其未呈现于图中。
举例来说，开关电路MS11到开关电路MS81分别耦合到子驱动电路210_1到子驱动电路210_8，且配置成根据像素P11的像素数据的位(分别存储在锁存电路L11到锁存电路L81)来控制子驱动电路210_1到子驱动电路210_8，以将不同的驱动电流时分性地供应到光源列COL_1的光源LED_11到LED_81(即第一组光源)。类似的，开关电路MS1M到开关电路MS8M分别耦合到子驱动电路210_1到子驱动电路210_8，且配置成根据像素P1M的像素数据的位(分别存储在锁存电路L1M到锁存电路L8M)来控制子驱动电路210_1到子驱动电路210_8，以将不同的驱动电流时分性地供应到光源列COL_1的光源LED_1M到LED_8M(即第一组光源)。在一些实施例中，开关电路MS11到开关电路MS81可用晶体管来实施，且开关电路MS11到开关电路MS81的控制端可接收各自基于存储在锁存电路L11到锁存电路L81的位所产生的控制信号。
在一些实施例中，锁存电路L11到锁存电路L8M中的每一个配置成存储相对于显示媒体上的至少两个像素的相同位位置的至少两个位。多路复用器MUX_11到多路复用器MUX_8M中的每一个耦合在锁存电路L11到锁存电路L8M中的一个与开关电路MS11到开关电路MS8M中的一个之间，且配置成时分性地输出至少两个控制信号，其是基于相对于存储于锁存电路L11到L8M中的至少两个像素的相同位位置的至少两个位以控制开关电路MS11到开关电路MS8M。举例来说，多路复用器MUX_11耦合在锁存电路L11与开关电路MS11之间，且配置成在第一时分区间输出对应于存储于锁存电路L11中的第一位的第一控制信号以控制开关电路MS11，且在第二时分区间输出对应于存储于锁存电路L11中的第二位的第二控制信号以控制开关电路MS11。
图2C是用于根据8位像素数据B[0]到显示数据B[7]来驱动光源以在显示媒体上形成包括像素P1,1至PN,M的N×M的像素阵列的像素的示范时序图，其中N、M是整数且N＝20。在本公开的示范时序图中，Pn标示为像素的行，包括像素Pn,1至Pn,M。T1-T20标示为单位周期(unit period)。在此例中，光源与显示媒体上的像素间距的比率是1:1，意指光源发的光可投影到目标像素位置。光源行ROW_1到ROW_8分别依据8位显示数据的不同位发光。如此，在每个单位周期中，每个光源行依据8位显示数据的位而被驱动，且将像素的8位显示数据在显示媒体上需要八个单位周期(视为循环)。参考图2A和图2C，在单位周期T1中，驱动电路配置成根据像素P1,1至P1,M(其可简要标示为像素行P1)的像素数据的多个位B[0]来控制行ROW_1中的光源LED_11到LED_1M发光。在单位周期T2中，驱动电路配置成根据像素P1,1至P1,M的像素数据的多个位B[1]来控制行ROW_2中的光源LED_21到LED_2M(未绘示)发光。类似地，在随后的单位周期T3到T8中，驱动电路配置成根据显示媒体的像素P1,1至P1,M的像素数据的位B[2]到B[7]来控制光源行ROW_3到ROW_8中的光源时分性地发光。其它像素行P2到像素行P20可以类似方式形成于显示媒体中，由此下文省略详细描述。可根据等式(1)计算显示媒体上的像素行P1的亮度LP1，其中I是预定电流。
LP1＝1*I*P1_B[0]+2*I*P1_B[1]+4*I*P1_B[2]+8*I*P1_B[3]+16*I*P1_B[4]+32*I*P1_B[5]+64*I*P1_B[6]+128*I*P1_B[7] (1)
图2D说明用于根据8位显示数据B[0]到显示数据B[7]来驱动光源以形成像素(例如，像素行P1到像素行P20)的时序图，其中光源与显示媒体上的像素间距的比率是2:1。图2B中绘示的时序图与图2C中绘示的图式之间的差异在于像素数据P1的位值(例如，P1_B[0]到P1_B[8])不显示于连续循环中。实际上，位P1_B[1]显示于循环T3中，位P1_B[2]显示于循环T5中，且位P1_B[7]显示于循环T15中。如此，在15个循环之后，驱动电路可驱动光源以在显示媒体的像素P1上显示8位显示数据(例如，B[0]到B[7])。可根据等式(1)确定像素P1的亮度。
图3A说明根据一些实施例的用于驱动多个光源LED_11到光源LED_8M的驱动电路310的示意图，在此例中，光源LED_11到光源LED_8M布置为N×M的光源阵列(array)，N＝8。图3A和图2A中的驱动电路的相同组件由相同参考标号指示。图3A与图2A之间的差异在于图3A中的驱动电路310进一步包含额外子驱动电路210_01和额外子驱动电路210_02及电流求和(current summation)电路，其在此例中可以开关SW0_11,SW0_21,SW0_12,SW0_22…到SW0_1M及SW0_2M来实施。额外子驱动电路210_01和额外子驱动电路210_02中的每一个可包含额外偏压电流产生电路和额外电流镜电路。额外子驱动电路中的每一个中的额外偏压电流产生电路除电流源的电流值以外类似于子驱动电路中的每一个中的偏压电流产生电路。额外子驱动电路210_01和额外子驱动电路210_02的额外偏压电流产生电路分别包含电流源I01和电流源I02，分别产生同样标示为I01和I02的参考电流。额外子驱动电路210_01和额外子驱动电路210_02的结构类似于子驱动电路210_1和子驱动电路210_8的结构，由此下文省略详细描述。额外子驱动电路210_01和额外子驱动电路210_02中的每一个可产生多个(等于M)驱动电流。在一些实施例中，子驱动电路(例如，子驱动电路210_1到子驱动电路210_8)以及额外子驱动电路210_01和额外子驱动电路210_02的总数目对应于大于第一数据分辨率的第二数据分辨率。举例来说，当显示数据的数据分辨率是10位显示数据时，驱动电路310可包含八个子驱动电路和两个额外子驱动电路。由于额外子驱动电路用来增加数据分辨率，因此，额外偏压电流产生电路产生的参考电流可预先布置以呈现像素数据额外的两位。例如，参考电流I01被预先布置为(1/4)*I且参考电流I02被预先布置为(1/2)*I，其中I为预设电流。
电流求和电路用来传递由子驱动电路210_01提供的驱动电流及由子驱动电路210_01提供的其他驱动电流给光源行ROW_1到ROW_8中的任一个，例如在此例中依据电流求和电路中的开关的控制，传递给光源行ROW_1。在电流求和电路中，开关SW0_11到SW0_1M可分别耦合在额外子驱动电路210_01的多个输出电流镜晶体管(例如M01_2)与额外子驱动电路210_02的多个输出电流镜晶体管(例如M02_2)之间。开关SW0_21到SW0_2M可分别耦合在额外子驱动电路210_02的多个输出电流镜晶体管(例如M02_2)与额外子驱动电路210_01的多个输出电流镜晶体管MP11到MP1M之间(参考图2A)。
电流求和电路中的开关的切换操作可由控制器(例如，图1中的控制器140)控制。举例来说，当开关SW0_11和开关SW0_21接通以形成输出电流镜晶体管M01_2、M02_2、MP1当中的电连接时，供应到光源LED_11的驱动电流可加总等于1/4*I+1/2*I+1*I，其中I是预定电流。
图3B是根据一些实施例的用于根据10位像素数据B[0]到显示数据B[9]来驱动光源以在显示媒体上形成包括像素P1,1至PN,M的N×M的像素阵列的像素(例如，像素P1到像素P20)的时序图，其中出于说明的目的N、M是整数且N＝20。参考图3A和图3B，当接通电流求和电路的开关SW0_11到SW0_1M及SW0_21到SW0_2M时，添加对应于像素行R1的像素的位数据B[0]和位数据B[1]的驱动电流(由额外子驱动电路产生)到对应于像素行R1的像素的位数据B[2]的驱动电流，因此总结驱动电路驱动光源LED_11到光源LED_1M。光源行ROW_2到光源行ROW_8中的光源用于显示像素行R1的像素的像素数据的位B[3]到位B[9]来形成显示媒体中的像素。如此，驱动电路310可根据10位显示数据来控制光源以在显示媒体中形成像素。在如图3B中所绘示的例子中，光源与显示媒体上的像素间距的比率是2:1，因此将像素行完整显示在显示媒体上的循环等于15个单元周期(例如从T1到T15)。显示媒体上的像素行P1的像素Pi,j的亮度可正相关于求和驱动电流的结果，其亮度可根据等式(2)计算：
IP1,j＝{I01*P1,j_B[0]+I02*P1,j_B[1]+I1*P1,j_B[2]}+I2*P1,j_B[3]+I3*P1,j_B[4]+I4*P1,j_B[5]+I5*P1,j_B[6]+I6*P1,j_B[7]+I7*P1,j_B[8]+I8*P1,j_B[9]＝{1/4*I*P1,j_B[0]+1/2*I*P1,j_B[1]+1*I*P1,j_B[2]}+2*I*P1,j_B[3]+4*I*P1,j_B[4]+8*I*P1,j_B[5]+16*I*P1,j_B[6]+32*I*P1,j_B[7]+64*I*P1,j_B[8]+128*I*P1,j_B[9] (2)
图4A说明根据一些实施例的用于驱动光源4行的驱动电路410的示意图，其包括包括光源LED_11到LED_1M的第一光源行ROW_1、包括光源LED_21到LED_2M(未绘示)的第二光源行ROW_2、包括光源LED_31到LED_3M(未绘示)的第三光源行ROW_3、包括光源LED_41到LED_4M的第四光源行ROW_4，这些光源也布置于列COL_1到列COL_M中。
图4A中绘示的驱动电路410与图2A中绘示的驱动电路210之间的差异在于两个子驱动电路驱动图4A中的每一个光源行(第二组光源)，而一个子驱动电路驱动图2A中的第二组光源中的每一个。举例来说，在图4A中，行ROW_1中的第二组光源LED_22到光源LED_2M对应于一对子驱动电路210_1和子驱动电路210_2。在用来显示像素数据的光源行的数量减少到四个光源行的情况下，驱动电路410用来维持8位数据分辨率。
图4A中绘示的驱动电路410与图2A中绘示的驱动电路210之间的另一差异在于驱动电路410进一步包含由开关TS11到开关TS4M形成的电流传送电路。开关TS11到开关TS4M中的每一个耦合在所述对子驱动电路的两输出电流镜晶体管的输出端之间。更确切地说，开关TS11到开关TS4M分别耦合在子驱动电路210_1的输出电流镜晶体管MP11到MP1M的输出端之间以及在子驱动电路210_2的输出电流镜晶体管MP21到MP2M的输出端之间。类似的，开关TS41到开关TS4M分别耦合在子驱动电路210_1的输出电流镜晶体管MP71到MP7M的输出端之间以及在子驱动电路210_2的输出电流镜晶体管MP81到MP8M的输出端之间。在光源与显示媒体上的像素间距的比率不是1:1的情况下，开关TS11的控制(栅)端子可耦合到多路复用器MUX_11的输出端以时分性地接收存储于由多路复用器MUX_11选择的锁存电路L11中的像素数据位B[0]。换句话说，电流传送电路的开关TS11由存储于锁存电路L11中的数据位控制。
举例来说，基于(存储于锁存电路)像素行的像素数据的位B[0]，可控制开关TS11到TS1M分别将驱动电流从子驱动电路210_1的输出电流镜晶体管MP11到MP1M的输出端传送到子驱动电路210_2的输出电流镜晶体管MP21到MP2M的输出端，或不传送。以这种方式，当依据锁存电路中的存储位控制电流传送电路的开关TS11到开关TS4M接通或断开时，具有八个子驱动电路的驱动电路410可用于使用8位显示数据来驱动所述组的四个光源行。在设定为断开电流传送电路的开关TS11到开关TS4M的例子中，具有八个子驱动电路的驱动电路410可用于使用8位显示数据(例如，图2A)来驱动所述组的八个光源行。如此，改进驱动电路410的灵活性。
图4B是根据一些实施例的用于根据8位像素数据B[0]到显示数据B[7]来驱动光源以在显示媒体上形成像素的时序图。参考图4A和图4B，在单位周期T1中，电流传送电路的开关TS11到开关TS1M可分别将对应于像素行P1的像素资料的位B[0]的驱动电流传送到输出电流镜晶体管M21到M2M的输出端，因此对应于像素行P1的像素资料的位B[0]的驱动电流与对应于像素行P1的像素资料的位B[1]的驱动电流可分别求和。如此，在单位周期T1中，根据各自求和的对应于像素行P1的像素资料的位B[0]及B[1]的驱动电流，驱动光源行ROW_1中的光源LED_11到光源LED_1M。类似地，在单位周期T2中，根据各自求和的对应于像素行P2的像素资料的位B[0]及B[1]的驱动电流，驱动光源行ROW_1；在单位周期T3中，根据各自求和的对应于像素行P3的像素资料的位B[0]及B[1]的驱动电流，驱动光源行ROW_1；在单位周期T4中，根据各自求和的对应于像素行P4的像素资料的位B[0]及B[1]的驱动电流，驱动光源行ROW_1。在单位周期T1到T4，不驱动(OFF)除了光源行ROW_1以外的光源行。在单位周期T5中，根据各自求和的对应于像素行P1的像素资料的位B[2]及B[3]的驱动电流，驱动光源行ROW_2；在单位周期T9中，根据各自求和的对应于像素行P1的像素资料的位B[4]及B[5]的驱动电流，驱动光源行ROW_3；在单位周期T13中，根据各自求和的对应于像素行P1的像素资料的位B[6]及B[7]的驱动电流，驱动光源行ROW_4。在13个循环之后，驱动电路410可驱动光源以在显示媒体的像素行P1上显示8位显示数据(例如，B[0]到B[7])。显示媒体上的像素行P1的像素Pi,j的亮度可正相关于求和驱动电流的结果，其亮度可根据等式(3)计算：
IP1,j＝{I1*P1,j_B[0]+I2*P1,j_B[1]}+{I3*P1,j_B[2]+I4*P1,j_B[3]}+{I5*P1,j_B[4]+I6*P1,j_B[5]}+{I7*P1,j_B[6]+I8*P1,j_B[7]}＝1*I*P1,j_B[0]+2*I*P1,j_B[1]+4*I*P1,j_B[2]+8*I*P1,j_B[3]+16*I*P1,j_B[4]+32*I*P1,j_B[5]+64*I*P1,j_B[6]+128*I*P1,j_B[7] (3)
图5A是根据一些实施例的说明驱动电路(例如，图2A中的驱动电路210、图3A中的驱动电路310)的滚动功能的时序图。由于在光源和光源当中的电连接的制造过程期间出现变化，因此光源的显示质量在显示系统的光源内不一致。举例来说，不同光源即使由相同驱动电流驱动也可产生不同照度值。驱动电路可使用滚动功能来驱动光源以改进显示系统的显示质量。
参考图2A和图5A，锁存电路L11到锁存电路L81可分别存储像素的像素数据的位B[0]到位B[7]以用于驱动光源LED_11到光源LED_81。根据存储于锁存电路L11到锁存电路L81中的位来驱动光源LED_11到光源LED_81。举例来说，根据存储于锁存电路L11中的位来驱动光源LED_11；且根据存储于锁存电路L81中的位来驱动光源LED_81。
在一些实施例中，驱动电路210可滚动存储于锁存电路L11到锁存电路L81中的位且改变电流源I1到I8的电流值以启用滚动功能。参考图2A和图5A，驱动光源行ROW_1的子驱动电路210_1的锁存电路L11到L1M可存储显示帧1中的像素数据的多个位B[0]。可根据位B[0]的位次序来配置参考电流I1，例如1*I。如此，可驱动光源行ROW_1以显示帧1中的像素数据的位B[0]。
在显示帧2中，对应于行ROW_1的子驱动电路210_1的锁存电路L11到L1M可存储显示帧1中的像素数据的多个位B[7]；且可根据位B[7]的位次序来配置参考电流I1，例如128*I。如此，可驱动光源行ROW_1以显示帧2中的像素数据的位B[7]。类似地，子驱动电路210_2到210_8可根据不同显示帧中的不同位值来驱动行ROW_2到行ROW_8的光源。如此，可平均由于组件不匹配的影响或错误。以这种方式，由光源和其电连接的不一致质量造成的显示质量降低减轻。
图5B是根据一些实施例的说明驱动电路(例如，图4A中的驱动电路410)的滚动功能的时序图。参考图4A和图5B，锁存电路L11到锁存电路L81可分别存储像素的像素数据的位B[0]到位B[7]以用于驱动光源LED_11到光源LED_41。根据存储于两个子驱动电路的锁存电路中的位值来驱动光源LED_11到光源LED_41中的每一个。举例来说，根据存储于锁存电路L11和锁存电路L21中的位值来驱动光源LED_11；且根据存储于锁存电路L71和锁存电路L81中的位值来驱动光源LED_41。
在一些实施例中，驱动电路410可滚动存储于锁存电路中的位值且改变电流源I1到I8的电流值以启用滚动功能。参考图4A和图5B，锁存电路L11到L1M可存储帧1中的像素数据的位值B[0]且锁存电路L21到L2M可存储帧1中的像素数据的位值B[1]，以驱动光源行ROW_1。可分别根据位值B[0]和位值B[1]的位次序来配置参考电流I1和I2。如此，驱动电路410可根据显示帧1中的像素数据的位值B[0]和位值B[1]来驱动光源LED_11到LED_1M。
在显示帧2中，锁存电路L11到L1M可存储帧2中的像素数据的位值B[6]且锁存电路L21到L2M可存储帧2中的像素数据的位值B[7]，以驱动光源行ROW_1。可分别根据位值B[6]和位值B[7]的位次序来配置参考电流I1和I2。如此，驱动电路410可根据显示帧2中的像素数据的位值B[6]和位值B[7]来驱动光源行ROW_1的光源LED_11到LED_1M。类似地，驱动电路410可根据每一个显示帧中的像素数据的不同位值来驱动光源行ROW_2到光源行ROW_4中的每一个。如此，可平均由于组件不匹配的影响或错误。以这种方式，由光源和其电连接的不一致质量造成的显示质量降低减轻。
图6A是根据一些实施例的能够补偿缺陷光源的发光的驱动电路610的示意图。图6A中绘示的驱动电路610与图2A中绘示的驱动电路210之间的差异在于驱动电路610进一步包含电流求和电路，所述电流求和电路包含多个开关SW11到开关SW7M。电流求和电路的开关SW11到开关SW71中的每一个耦合在驱动光源行ROW_i的一个子驱动电路的输出电流镜晶体管的输出端与驱动光源行ROW_(i+1)的另一个子驱动电路的输出电流镜晶体管的输出端之间。举例来说，开关SW11耦合在输出电流镜晶体管MP11与输出电流镜晶体管MP21之间；且开关SW71耦合在输出电流镜晶体管MP71与输出电流镜晶体管MP81之间。电流求和电路的开关SW11到开关SW7M可由控制器(例如，图1中的控制器140)控制。
当存在缺陷光源时，例如光源LED_71，驱动电路610可停用缺陷光源LED_71(亦即不输出驱动电流给缺陷光源)。此外，电流求和电路的开关SW71被接通以将输出电流镜晶体管MP71的输出端电耦合到输出电流镜晶体管MP81的输出端，因此缺陷光源LED_71的驱动电流可添加到光源LED_81的驱动电流，当开关SW11到SW6是断开状态时。如此，光源LED_81可替换缺陷光源LED_71的功能，意指光源LED_81不仅发出对应像素数据的位B[7]的光，还发出对应像素数据的位B[6]的光。
图6B是说明当光源(例如，LED_31和LED_71)是缺陷光源时的驱动电路610的驱动的时序图。在图6B的示例中，光源与显示媒体上的像素间距的比率是2:1。参考图6A和图6B，当光源行ROW_3中的光源LED_31是缺陷光源时，驱动电路610停用光源LED_31，且控制开关31被接通以添加给光源LED_31的驱动电流到给在光源行ROW_4中的光源LED_41的驱动电流。以这种方式，光源LED_41在单位周期T7中被总合驱动电流驱动，总合驱动电流是对应像素数据的位B[2]的驱动电流与对应像素数据的位B[3]的驱动电流的总合。类似地，当光源行ROW_7中的光源LED_71是缺陷光源时，驱动电路610停用光源LED_71，且控制开关71被接通以添加给光源LED_71的驱动电流到给在光源行ROW_8中的光源LED_81的驱动电流。以这种方式，光源LED_81在单位周期T14中被总合驱动电流驱动，总合驱动电流是对应像素数据的位B[6]的驱动电流与对应像素数据的位B[7]的驱动电流的总合。通过控制电流求和电路的开关SW11到开关SW7M，驱动电路610可调整在下一行光源的光源替代的显示数据以补偿缺陷光源的发光。
图7A说明根据一些实施例的能够补偿缺陷光源的发光的驱动电路710。驱动电路710包含电流传送电路，电流传送电路包含开关TS11到开关TS4M且可用来驱动四个光源行，四个光源行包含光源LED_11到LED_4M，类似于图4A的驱动电路410。图7A中的驱动电路710与图4A中的驱动电路410之间的差异在于驱动电路710进一步包含电流求和电路，所述电流求和电路包含多个开关SW11到开关SW3M，作为光源补偿功能，且具有与图6A的驱动电路610的电流求和电路相似的电路结构。电流求和电路的开关SW11到开关SW3M的每一个耦合在驱动光源行ROW_i的一个子驱动电路的输出电流镜晶体管的输出端与驱动光源行ROW_(i+1)的另一个子驱动电路的输出电流镜晶体管的输出端之间。电流求和电路的开关SW11到开关SW7M可由控制器(例如，图1中的控制器140)控制。
当存在缺陷光源时，例如光源行ROW_3的光源LED_31，驱动电路610可停用缺陷光源LED_31且控制开关SW31被接通以将输出电流镜晶体管MP61的输出端电耦合到输出电流镜晶体管MP81的输出端。因此，在下一个光源行(例如ROW_4)的光源LED_41的驱动电流可被调整来补偿缺陷光源的发光。
图7B是说明当光源LED_61是缺陷光源时的驱动电路710的驱动的时序图。参考图7A和图7B，当光源行ROW_3中的光源LED_31有缺陷时，驱动电路710停用光源LED_31，且控制开关31被接通以添加给光源LED_31的驱动电流到给在光源行ROW_4中的光源LED_41的驱动电流。以这种方式，光源LED_41在单位周期T13中被总合驱动电流驱动，总合驱动电流是对应像素数据的位B[4],B[5],B[6],B[7]的驱动电流的总合。通过控制电流求和电路的开关SW11到开关SW3M，驱动电路710可调整在下一行光源的光源替代的显示数据以补偿缺陷光源的发光。
图8说明根据一些实施例的适用于驱动电路的驱动方法的流程图。在步骤S810中，通过多个子驱动电路来供应多个驱动电流以驱动第一组光源发光从而在显示媒体上形成为第一像素，其中子驱动电路的数量对应于第一像素的像素数据的第一数据分辨率。在步骤S820中，通过多个锁存电路将第一像素的像素数据的不同位存储在驱动电路的多个锁存电路中。在步骤S830中，通过多个第一开关电路来控制多个子驱动电路以根据像素数据来将驱动电流供应到第一组光源。
根据本公开的实施例，驱动电路的多个子驱动电路用于根据具有特定分辨率的像素数据来驱动一组光源以在显示媒体上形成像素。根据本公开的实施例，子驱动电路不基于脉宽调制的占空比但以时分性的方式来驱动光源，且在完整显示像素的循环的每一个单位周期中，给像素数据的不同位的驱动电流以相同的时间长度(在单位周期内)提供给对应的光源，无论数据的灰阶值是什么，因此防止高操作频率下的显示质量的降低。此外，额外子驱动电路和电流求和电路可配置成允许驱动电路根据较高分辨率(例如，10位像素数据)来驱动光源。电流求和电路中包含的开关还可允许驱动电路根据不同分辨率来驱动光源，由此改进驱动电路的灵活性。驱动电路可具有滚动功能以减小由光源的不完美制造造成的负面影响。此外，也可使用电流求和电路在驱动电路中实施修复机构以断开缺陷光源且使用下一行中的光源来补偿缺陷光源的发光。
所属领域的技术人员将明白，在不脱离本公开的范围或精神的情况下，可对所公开的实施例的结构进行各种修改和变化。鉴于前述内容，希望本公开涵盖属于所附权利要求书和其等效物的范围内的本公开的修改及变化。

Claims (19)

1.一种光源驱动电路，包括：
多个子驱动电路，配置成供应多个驱动电流以驱动第一组光源发光从而在显示媒体上形成为第一像素；以及
多个第一开关电路，分别耦合到所述多个子驱动电路且配置成根据像素数据来控制将所述多个驱动电流供应到所述第一组光源的所述多个子驱动电路，其中所述多个驱动电流中的每一个的电流值对应于所述像素数据的各自位的位次序。
2.根据权利要求1所述的光源驱动电路，进一步包括：
多个锁存电路，其中所述锁存电路中的每一个配置成存储所述第一像素的所述像素数据的不同位，其中所述锁存电路中的每一个配置成存储相对于所述显示媒体上的至少两个像素的相同位位置的至少两个位值。
3.根据权利要求2所述的光源驱动电路，进一步包括：
多个多路复用器，其中所述多路复用器中的每一个耦合到所述锁存电路中的一个和所述第一开关电路中的一个且配置成时分性地输出存储于所述锁存电路中的所述一个中的所述至少两个位值以控制所述第一开关电路中的所述一个。
4.根据权利要求2所述的光源驱动电路，其中所述子驱动电路中的每一个包括：
偏压电流产生电路，配置成产生参考电流，其中根据所述像素数据的所述位次序来配置所述参考电流的值；以及
多个输出电流镜，配置成产生多个输出电流以分别驱动第二组光源，其中所述输出电流中的一个是待驱动所述第一组光源的光源的所述多个驱动电流的第一驱动电流。
5.根据权利要求4所述的光源驱动电路，进一步包括：
至少一个额外子驱动电路，配置成供应至少一个额外驱动电流；以及
电流求和电路，耦合到所述至少一个额外子驱动电路和所述第一组光源的至少一个光源，配置成将所述至少一个额外驱动电流传输到所述至少一个光源，
其中所述子驱动电路的数量对应于所述第一像素的像素数据的第一数据分辨率，且所述子驱动电路和所述至少一个额外子驱动电路的总数量对应于大于所述第一数据分辨率的第二数据分辨率。
6.根据权利要求5所述的光源驱动电路，其中所述电流求和电路包括：
至少一个第一开关，耦合在所述至少一个额外子驱动电路与所述第一组光源的所述至少一个光源之间，配置成将所述至少一个额外驱动电流传输到所述至少一个光源。
7.根据权利要求6所述的光源驱动电路，进一步包括：
控制器，耦合到所述至少一个第一开关，配置成产生控制信号以控制所述至少一个第一开关的切换操作。
8.根据权利要求2所述的光源驱动电路，进一步包括：
电流传送电路，耦合到所述多个锁存电路的第一数目且耦合到所述多个子驱动电路的第一数目，且配置成将从子驱动电路的对应第一数目输出的所述多个驱动电流当中的第一数目个驱动电流传送到所述第一组光源。
9.根据权利要求8所述的光源驱动电路，其中所述电流传送电路包括根据对应锁存电路中存储的所述像素数据的位中的一些来控制的多个开关。
10.根据权利要求4所述的光源驱动电路，其中
所述子驱动电路中的每一个中的所述偏压电流产生电路对应于所述锁存电路中的一个，
所述偏压电流产生电路配置成产生在第一显示帧中施加的第一参考电流，且所述锁存电路中的对应一个配置成将所述像素数据的第一位位置的位值存储在所述第一显示帧中；以及
所述偏压电流产生电路配置成产生在第二显示帧中施加的第二参考电流，且所述锁存电路中的所述对应一个配置成将所述像素数据的第二位位置的位值存储在所述第二显示帧中。
11.根据权利要求1所述的光源驱动电路，其中所述子驱动电路驱动所述第一组光源以时分性的方式来发光，以通过视觉持久性在显示媒体上形成第一像素。
12.一种驱动方法，适用于包括多个子驱动电路以及多个第一开关电路的驱动电路，所述驱动方法包括：
通过所述多个子驱动电路来供应多个驱动电流以驱动第一组光源发光从而在显示媒体上形成为第一像素；以及
通过所述多个第一开关电路来控制所述多个子驱动电路以根据所述像素数据来将所述多个驱动电流供应到所述第一组光源，其中所述多个驱动电流中的每一个的电流值对应于所述像素数据的各自位的位次序。
13.根据权利要求12所述的驱动方法，进一步包括：
通过多个锁存电路的每一个将所述第一像素的所述像素数据的不同位存储在所述驱动电路的多个锁存电路中，其中将所述第一像素的所述像素数据的所述不同位存储在所述驱动电路的所述多个锁存电路中包括：
存储相对于所述显示媒体上的至少两个像素的相同位位置的至少两个位值。
14.根据权利要求13所述的驱动方法，进一步包括：
通过所述驱动电路的多个多路复用器来输出存储于所述锁存电路中的所述至少两个位值以控制所述第一开关电路。
15.根据权利要求13所述的驱动方法，进一步包括：
根据像素数据的所述位次序来产生参考电流；以及
产生多个输出电流以分别驱动第二组光源，其中所述输出电流中的一个是待驱动所述第一组光源的光源的所述多个驱动电流的第一驱动电流。
16.根据权利要求12所述的驱动方法，进一步包括：
通过所述驱动电路的至少一个额外子驱动电路来供应至少一个额外驱动电流；以及
通过所述驱动电路的电流求和电路将所述至少一个额外驱动电流传输到至少一个光源，其中所述子驱动电路的数量对应于所述第一像素的像素数据的第一数据分辨率，且所述子驱动电路和所述至少一个额外子驱动电路的总数量对应于大于所述第一数据分辨率的第二数据分辨率。
17.根据权利要求13所述的驱动方法，进一步包括：
通过所述驱动电路的电流传送电路将从子驱动电路的对应第一部分输出的所述多个驱动电流当中的第一数目个驱动电流传送到所述第一组光源，
其中所述电流传送电路耦合到所述多个锁存电路的第一部分且耦合到所述多个子驱动电路的第一部分。
18.根据权利要求17所述的驱动方法，进一步包括：
根据对应锁存电路中存储的所述像素数据的位中的一些来控制所述电流传送电路的多个开关。
19.根据权利要求13所述的驱动方法，进一步包括：
滚动所述锁存电路中的每一个中存储的所述像素数据的位位置且滚动每个显示帧中的由所述子驱动电路中的每一个的偏压电流产生电路产生的参考电流，其中
在第一显示帧中施加的第一参考电流由所述偏压电流产生电流源电路产生且所述像素数据的第一位位置的位值通过所述锁存电路中的对应一个存储在所述第一显示帧中，且在第二显示帧中施加的第二参考电流由所述偏压电流产生电路产生且所述像素数据的第二位位置的位值通过所述锁存电路中的所述对应一个存储在所述第二显示帧中。
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