TW202117697A - 用於發光二極體或有機發光二極體顯示器的驅動器以及驅動器電路 - Google Patents
用於發光二極體或有機發光二極體顯示器的驅動器以及驅動器電路 Download PDFInfo
- Publication number
- TW202117697A TW202117697A TW109134435A TW109134435A TW202117697A TW 202117697 A TW202117697 A TW 202117697A TW 109134435 A TW109134435 A TW 109134435A TW 109134435 A TW109134435 A TW 109134435A TW 202117697 A TW202117697 A TW 202117697A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- bit
- storage element
- current
- signal
- circuit
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
- G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
- G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
- G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
- G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
- G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
- G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
- G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
- G09G3/3225—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
- G09G3/3233—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix with pixel circuitry controlling the current through the light-emitting element
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
- G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
- G09G2300/0809—Several active elements per pixel in active matrix panels
- G09G2300/0842—Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor
- G09G2300/0852—Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor being a dynamic memory with more than one capacitor
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
- G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
- G09G2300/0809—Several active elements per pixel in active matrix panels
- G09G2300/0842—Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor
- G09G2300/0857—Static memory circuit, e.g. flip-flop
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2310/00—Command of the display device
- G09G2310/02—Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
- G09G2310/0264—Details of driving circuits
- G09G2310/0286—Details of a shift registers arranged for use in a driving circuit
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2320/00—Control of display operating conditions
- G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
- G09G2320/0247—Flicker reduction other than flicker reduction circuits used for single beam cathode-ray tubes
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
- G09G3/2007—Display of intermediate tones
- G09G3/2018—Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals
- G09G3/2022—Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals using sub-frames
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Control Of El Displays (AREA)
Abstract
描述一種用於主動矩陣顯示器的LED或OLED子像素或像素之電流控制電路,其能夠在和每一個像素或子像素相關的記憶體中儲存被用來驅動像素或子像素的控制信號的多個位元或是一個位元,同時也描述一種用以驅動所述電路之方法。所述控制電路的元件可以與例如用以產生薄膜電晶體的薄膜的製程以相容性的方式進行製作。
Description
本發明是有關於顯示器的領域,例如固態固定格式的顯示器,例如是離散的發光LED或OLED顯示器、以及製造或操作此種顯示器的方法、以及選配的是用於執行此種方法的控制器及軟體。尤其,本發明是有關於用於主動LED或OLED顯示器的像素或子像素的控制或驅動電路及方法。
達成高動態範圍的顯示器及發光裝置的問題是習知技術已知的。
US6987787B1描述一種用於廣範圍的照度控制的LED亮度控制系統。被使用作為用於液晶顯示器的背光的發光二極體的亮度必須被控制在至少20000比1的一範圍上。US6,987,787B1描述一種LED控制系統,其中一脈衝寬度調變(PWM)信號的工作週期是和電流脈衝的振幅同時被調變。利用8個位元來編碼所述工作週期並且也利用8個位元來編碼所述電流脈衝的振幅將會給出總數65,536個亮度範圍。
所述PWM信號的工作週期及電流脈衝的振幅兩者的調變將會容許在較低的亮度位準有較小的亮度步階,而在較高的亮度位準有較大的亮度步階。
US6,987,787B1在如何同時解決頻寬限制(其將會需要在小於16個位元上編碼亮度),而同時維持控制所述亮度在至少20000比1的一範圍的能力上仍然維持是未提及的。和隨著所述LED中的電流脈衝的振幅而改變的色點穩定性相關的問題也依舊存在。
在US8,339,053中,一種“LED調光設備”是被描述,其利用兩個調光體系以控制一LED照明裝置的亮度。
在一第一“較低亮度”的體系中,流過一LED的電流是在固定的電流脈衝振幅下被脈衝寬度調變的。在一第二“較高亮度”的體系中,流過所述LED的電流是以類比方式來加以控制,並且非脈衝式的。流過所述LED的電流是連續的,並且其振幅是由一固定電流的電路所決定的。
US8,339,053並未提供可行的解決方案來驅動LED顯示器的個別的LED。US8339053並未討論當在不同的電流振幅下驅動LED時很可能存在的視覺假影以及尤其是色彩假影的問題。
EP1846910B1“主動矩陣有機發光二極體顯示器”是揭示一主動矩陣OLED顯示器如何可以利用所有像素共同的一PWM信號來調光,同時避免色彩假影。
對應於EP1846910B1的圖3的圖1是展示在不影響所述色點下,可被用來利用一PWM信號以調光由發光二極體所發射的光的電路的一個例子。一電晶體(在EP1846910的圖3上的元件310)可以藉由施加至其閘極的一PWM信號而被切換通斷。當所述電晶體開路時,沒有電流可以循環通過所述OLED 308,因而沒有光被發射出。當所述電晶體閉合時,一電流IOLED
可以循環通過所述OLED 308,因而光被發射出。所述電流的振幅是藉由a.o.被施加至電晶體304的閘極電壓來加以決定。由於相同的PWM信號被施加至所述顯示器的每一個像素,因此沒有有關頻寬的問題。“程式化”對應於OLED 308的(子)像素的照度仍然是需要一類比信號(以橫跨所述電容器306而被載入)。
US2018/0197471A1“數位驅動的脈衝寬度調變的輸出系統”是揭示一種主動矩陣的數位驅動的顯示器系統,其包含一像素陣列。每一個像素具有一輸出裝置、一串列數位記憶體,其在一不中斷的載入時間期間響應於一載入時序信號以用於接收及儲存多位元的數位像素值、以及一驅動電路,其在一不中斷的輸出時間期間響應於一脈衝寬度調變的(PWM)時序信號以及在所述串列數位記憶體中所儲存的多位元的數位像素值,以驅動所述輸出裝置。
數位儲存對於利用薄膜電晶體的習知的平板顯示器而言是不實際的,因為要達成所期望的顯示器解析度的數位像素值儲存所需的薄膜電路是過大的。US2018/0197471A1是利用小的微轉移印刷積體電路(小晶片)來解決此問題,其具有一晶體半導體基板,並且在一具有實際可行的解析度的數位顯示器中提供小型高效能的串列數位記憶體電路、以及時間控制的固定電流的LED驅動電路。此種顯示器可以具有極佳的解析度,因為所述小晶片是非常小的。若小晶片不是可供利用的話,在US2018/0197471A1中所揭露的解決方案無法應用於高解析度的顯示器。根據US2018/0197471A1的電路的一個例子顯示在圖2中。
在習知技術中的另一問題是如同在US2018/0197471A1中揭露的載入時間期間。確實,讓我們舉出一例子是一具有160*135 LED的顯示器圖塊(tile)。若訊框速率是每秒60訊框,傳送例如12位元到15位元至相關於每一個像素的記憶體必須在比用於最低有效位元b0
的PWM子期間少的時間內被完成(以便於避免視覺的假影)。理想上,此應該依序地被完成,以便於限制將所述信號載到所述像素的信號走線數目。
若所述PWM信號是利用15位元或是更多位元來編碼,則用於最低有效位元b0
的PWM時序期間將必須是小於0.5µs。在小於0.5µs內載入所述160*135像素的每一個串列記憶體並非容易的。
應用US2018/0197471A1的教示是吸引人的,但是在不利用小晶片下看似不可行。
習知技術是需要改良的。
本發明的實施例是提供一種用於例如是固態光源的離散的光源的電流控制或是驅動器電路,主動矩陣顯示器的LED或OLED子像素或像素是其中一例子,因而有用以儲存被用來驅動一像素或子像素的一控制信號的多個位元或是一個位元的一記憶體、以及一種驅動所述電路之方法。所述光源是藉由例如是具有某個位元深度的一脈衝寬度調變的信號的一控制信號而被驅動的,因而用於儲存所述PWM控制信號的所述多個位元或一個位元的所述記憶體是儲存比例如是所述PWM信號的控制信號的位元深度少的位元數目。
本發明的實施例的一優點是所述控制電路的元件可以與例如用以產生薄膜電晶體的薄膜的製程以相容性的方式進行製作。
本發明的實施例的另一優點是一種用於控制例如LED或OLED的光源的光輸出的控制電路或驅動有利的是並不施加限制到LED或OLED顯示器的光源的解析度(或像素間距)。此是因為小型的設計。本發明的實施例的又一優點是所述控制電路是足夠快速以與一給定的訊框速率以及被用來編碼一PWM信號的位元數目相容的。
因此,本發明的實施例是提供用於一主動矩陣顯示器的包括LED或OLED像素的光源的一種電流控制或驅動電路。所述電流控制或驅動電路的構件以及它們是如何連接的是特別被展示在圖14A、14C、15及17、以及22至27中。在所述電流控制或驅動電路中:
例如是一電容器、或是一電容器電路(具有一電容器的一取樣與保持裝置是其之一例)的一第一儲存元件是被設置以控制在例如是用於一主動矩陣顯示器的一子像素或是一像素的一LED或OLED的一發光元件中的電流。當一電容器儲存例如是在一個位元的記憶體中的一個位元所需的一值時,其是使得此值在其電極中之一上可供所述電路利用的。作為一電容器的替代,其它具有相同功能的元件(例如一雙穩態記憶體元件)亦可被利用,例如是一無時控的(unclocked)正反器。
再者,一用以儲存一控制信號(例如一PWM控制信號)的下一個位元或多個位元的記憶體元件亦被設置。在所述記憶體元件中所儲存的位元數目是小於所述控制信號(例如所述PWM控制信號)的位元深度。所述記憶體元件較佳的是一個位元的、兩個位元的、或是多個位元的時控的雙穩態元件,例如是一時控的(clocked)正反器、或是多個時控的正反器。
所述驅動器電路或電流控制電路亦可包括:
具有一第一控制電極的一控制元件,其被配置以控制電流通過所述發光元件(例如用於一主動顯示器的一像素或子像素的LED或OLED)的流動。
所述控制元件可以是一電晶體(例如一pMOS電晶體),並且較佳的是一薄膜電晶體。nMOS電晶體、或是pMOS及nMOS電晶體的一組合亦可被利用,因而所述電晶體或是所有所述電晶體可以是並且較佳的是薄膜電晶體。所述控制電極可以是此種電晶體或多個電晶體的閘極。所述發光元件可以是一像素、一子像素、或是一完整的像素的部分。通過所述發光元件的電流可以藉由被設置在所述電晶體或是多個電晶體的閘極上的電壓來加以控制。
一第二儲存元件可以是一記憶體元件,其被設置以儲存所述控制信號的一第二值。所述第二儲存元件可以是一邏輯元件,例如是一個位元的、兩個位元的、或是多個位元的記憶體,前提是位元的數目小於所述控制信號(例如所述PWM信號)的位元深度。例如,所述第二儲存元件可以是一電容器結合一電晶體、或是一時控的正反器、或是具有和一正反器相同的真值表的一裝置。因此,其大致可以是一時控的雙穩態元件。
所述電流控制或驅動電路可包含一傳輸元件,例如是一開關。所述傳輸元件或開關可以是一電晶體,例如是一pMOS電晶體,較佳的是一薄膜電晶體、或者其可以是被配置成為一開關的一電晶體電路。一nMOS電晶體、或是一nMOS電晶體電路、或是nMOS及PMOS電晶體的一組合可被利用。
所述傳輸元件可以具有一第二控制電極以將所述控制信號的一第二值載入所述第一儲存元件,其中藉由所述第一儲存元件及/或所述第二儲存元件所儲存的位元的數目是小於所述控制信號(例如一PWM控制信號)的一解析度的一位元深度。
本發明的實施例的一優點是所述電流控制或驅動電路的元件可以用相同的技術來加以做成,例如所述儲存元件(例如任何記憶體元件)是用和連接至所述發光元件(例如一LED或OLED)的被實施為電晶體的開關相同的技術來加以做成。尤其,此相同的技術可以是薄膜的製程(TFT)。藉由這些手段,一種小型的設計可被達成。
本發明的實施例是提供一種用於例如是固態光源(例如一主動矩陣顯示器的LED或OLED子像素或像素是其例子)的離散的光源的電流控制或驅動器電路。所述電流控制或驅動器電路可包括:
一記憶體,其用以儲存被用來驅動所述主動矩陣顯示器的一像素或子像素的一控制信號(例如一PWM控制信號)的多個位元或是一個位元、以及一種驅動所述電路之方法。所述光源可以藉由具有某個位元深度的控制信號的一脈衝寬度調變而被驅動,因而用於儲存所述PWM控制信號的所述多個位元或是一個位元的每一個像素或子像素的一記憶體是儲存比所述PWM信號的位元深度少的位元數目。
所述電流控制或驅動電路可被適配於在一目前的位元正被用來控制在一例如是所述LED或OLED的光源中的電流時載入下一個位元,亦即電流的控制因此控制到光輸出。
所述記憶體可以是單一位元記憶體以只儲存所述下一個位元、或者可以是多個位元的,前提是位元的數目小於所述控制信號(例如一PWM控制信號)的位元深度。所述主動矩陣顯示器可包含一陣列的被配置成列與行的像素或子像素發光元件。所述記憶體(例如一時控的雙穩態裝置)可以是一行寬的移位暫存器的部分。
一控制位元被使用的時間長度是給出相關於該位元的一控制信號子期間(例如一PWM子期間)的寬度。如同以下所解說的,針對於位元b-1及b-2,其表示由於T0無法被減小,所述位元的值可以藉由一重置信號的使用而被蓋過。針對於b-1,所述時間長度是藉由在時間T0/2直到時間T0之間蓋過b-1而被做成T0/2,針對於b-2,所述時間長度是藉由在時間T0/4到時間T0之間蓋過b-1而被做成T0/4(所述重置信號(RST信號)是在所述間隔T0的結束之前抹除所述位元b-1或b-2)。
在本發明的一實施例中,一種用以控制在一發光元件(例如一LED或OLED)中的電流之電路被提出,其包括:
具有一第一控制電極的一控制元件,其用以控制電流通過所述發光元件的流動;
一第一儲存元件,其用以儲存一控制信號的一第一值,所述控制信號是被施加至所述控制元件的所述第一控制電極;
一第二儲存元件,其用以儲存一控制信號的一第二值;
一傳輸元件,其具有一第二控制電極以將所述控制信號的所述第二值載入所述第一儲存元件。
在所述電路中,所述控制元件、所述第一儲存元件、所述第二儲存元件以及所述傳輸元件(例如一電晶體)可以利用相同的薄膜電晶體技術來實現。
本發明的所述實施例以及其它實施例的一優點是當所述第一控制電壓被施加至所述控制元件的控制電極以控制在所述發光元件中的電流時,在所述第二儲存元件上載入一第二控制電壓是可能的。因此,沒有會因為無資料可供利用以控制其而使得所述發光元件維持閒置的“失效時間”期間。
本發明的實施例的一優點是利用任意大的數目的順序的位元來控制所述控制元件是可能的,即使所述第二儲存元件一次只能夠儲存有限數目的位元,例如一個位元或是兩個位元也是如此。尤其,所述第二儲存元件可以儲存一位元數目,其小於包括被用來驅動所述像素的PWM信號的位元深度的位元數目。
更尤其而言,所述第二儲存元件是儲存單一位元或兩個位元、或者可以是多個位元的儲存元件。
當所述發光元件中的電流是藉由一脈衝寬度調變設計(PWM)來加以控制時,此尤其是重要的,所需的脈衝寬度調變是被編碼成一串位元,其可以依序一次一個地被施加至所述控制元件的控制電極。
限制用於依序地控制所述控制元件的所述位元的儲存的尺寸是使得實現電流控制電路的高密度的陣列成為可能的,其具有一縮減的像素或子像素間距(亦即像素或子像素陣列的空間週期被縮減)。
所述第一控制元件可以是一開關,其有條件地連接一電流源與所述發光元件。或是,所述第一控制元件控制來自所述電流源的電流是如何可以到達所述發光元件。所述第一控制元件可以是與所述發光元件串聯或是並聯的。當並聯時,其旁路所述發光元件,其避免所述發光元件被驅動導通,除非所述第一控制元件是開路的,亦即非導通的。
所述第一控制元件可以是一電晶體(例如一pMOS電晶體),並且所述第一控制電極可以是所述電晶體或是所述pMOS電晶體的閘極。此電晶體(例如所述pMOS電晶體)可以是一薄膜電晶體。nMOS電晶體或是pMOS或nMOS電晶體電路可被利用。
所述第一儲存元件可以是一電容器,其中其第一電極是連接至所述第一控制元件的所述第一控制電極,並且其第二電極是連接至一參考節點,尤其是一電源節點。當一電容器是儲存一值時,例如是當其作用以在一個位元的記憶體中保持一位元時,其是立即使得此值在其電極中之一上可供所述電路利用的。作為一電容器的替代,其它具有相同功能的元件(例如一雙穩態記憶體元件)亦可被利用,例如是一無時控的正反器。
所述傳輸元件可以是一電晶體,像是一pMOS電晶體。所述電晶體可以是一薄膜電晶體,例如是一薄膜pMOS電晶體。nMOS電晶體、或是pMOS或nMOS電晶體電路可被利用。
所述第二儲存元件可以是一電容器以及一電晶體、或是另一可程式化的記憶體,例如是單一或多個位元的記憶體,例如一正反器或是多個正反器。所述第二儲存元件較佳的是時控的。所述多個位元的記憶體可以儲存的位元數目是小於所述控制信號(例如所述PWM控制信號)的位元深度。
在一替代實施例中,所述第一儲存元件也可以是一可程式化的記憶體,例如是單一或多個位元的記憶體,例如一正反器或是多個正反器。此種正反器較佳的是非時控的。
在本發明的另一特點中,藉由所述第一儲存元件而被施加至所述第一控制元件的控制電極的控制信號可被蓋過。
蓋過在所述第一儲存元件上所儲存的控制信號可以藉由一開關來加以完成,所述開關是有條件地連接所述控制電極至一替代的控制信號。
當所述第一儲存元件是一電容器時,所述開關可以是一重置開關,其分流所述第一儲存元件。所述重置開關可以替代地分流所述發光元件。所述開關可以是一電晶體,而且尤其是一pMOS電晶體。此電晶體或是所述pMOS電晶體可以是一薄膜電晶體。
在本發明的另一實施例中,根據本發明的實施例的一種電流控制或驅動電路是被用來驅動一顯示器。所述顯示器例如可以是一固態光源顯示器,例如一LED顯示器或是一OLED顯示器。
根據本發明的實施例的電流控制或驅動電路以及它們所驅動的發光元件可被設置成線及行,亦即可被設置成一陣列。所述陣列的L個線的每一個是具有M個電流控制或驅動電路以及其相關的發光元件。
在同一行(或線)中的每一個電路的一第二儲存元件可以連接至相同的資料信號線,並且在同一線(或行)中的每一個電路的一第二儲存元件可以連接至相同的掃描線。一被施加至所述掃描線的信號是致能存在於所述資料信號線上的信號的儲存。所述掃描線例如可以控制一開關,其有條件地使得所述資料信號線以及所述第二儲存元件電性接觸。
或者是,在同一行(或線)中的每一個電路的第二儲存元件可以是一行寬的(或是線寬的)移位暫存器的部分。所述移位暫存器可以和所述電流控制電路的薄膜電晶體一起利用薄膜電晶體來實現。本發明的該特點的一優點是其簡化資料以及控制信號至所述電流控制電路的繞線。
在本發明的另一特點中,一種方法被提出以在所述第一儲存元件的內容被用來控制在所述發光元件中的電流時更新所述第二儲存元件的內容。準備用於在一陣列的電流控制電路中的同一行(或線)中的一電流控制或驅動電路的第二儲存元件的位元的每一個可以依序地被施加至電流控制電路的所述行(或線)中的一第二儲存元件的輸入,所述第二儲存元件例如是一個位元的、兩個位元的、或是多個位元的記憶體元件,例如一第一正反器。
為了更新在一行(或線)中的電流控制或驅動電路的第二儲存元件,N個位元是依序地被呈現在所述行(或線)寬的移位暫存器的輸入,並且藉由提供一系列的N個第一時脈信號作為時脈給所述移位暫存器而被移位通過所述移位暫存器。
所述第二儲存元件的內容接著是被轉移至所述第一儲存元件。
本發明的特點的一優點是在同一行(或線)中的電流控制或驅動電路的第一儲存元件是同時被更新。或者是,所述更新是針對於所述整個陣列同時被完成。
在本發明的又一特點中,相鄰的陣列的移位暫存器是菊鍊的。
本發明的一特點的一優點是其簡化如同在拼接式顯示器中的發光陣列的拼接。尤其,控制那些陣列並不需要所述電路的修改或是小修改。
在本發明的另一特點中,一種驅動一發光元件的控制電路之方法是牽涉到以下的步驟:
-從一第二儲存元件傳輸一控制信號至一第一儲存元件
-用所述控制信號的函數來控制在所述發光元件中的電流,藉此所述控制信號是被儲存在一第一儲存元件上
-在所述發光元件中的電流是藉由先前的控制信號而被控制時,將另一控制信號載入所述第二儲存元件。
在本發明的另一特點中,一種方法被提出以N1個位元+N2個位元的函數來調變在一發光元件中的電流,所述N2個位元具有比所述N1個位元小的權重;所述方法包括以下步驟:
對於所述N1
個位元的每一個,在所述發光元件中的電流是藉由所述N1
個位元,一次一個並且在具有至少TMin
的一持續期間的一時間間隔期間來加以控制的;
對於所述N2
個位元的每一個,在所述發光元件中的電流是藉由所述N2
個位元,一次一個並且在一第一時間間隔期間來加以控制的,所述第一時間間隔是小於TMin
,並且在一第二時間間隔期間蓋過所述N2
個位元的所述一個位元,所述第二時間間隔是小於TMin
,所述第一時間間隔以及所述第二時間間隔的持續期間的總和是等於TMin
。
本發明的特點的一優點是位元的總數N=N1+N2可以在不須修改所述持續期間TMin
下加以修改(而且尤其是被增大)。
所述N1+N2個位元可以編碼在所述發光元件中的電流的振幅。
所述電流例如可以被脈衝寬度調變,在此情形中,所述N1+N2個位元可以編碼所述PWM信號的工作週期,其將會決定在所述PWM信號的一週期T的電流的平均值。
所述工作週期可以利用N=N1+N2個位元來編碼,其中N1≥1並且N2≥0。N2較佳的是小於N1,以便於限制在所述位元碼(亦即藉由所述位元N1+N2表示的整數數目)以及循環在一發光元件(例如一發光二極體)中的平均電流之間的非線性或是誤差,所述平均是在所述PWM信號的一週期T上計算出的。
所述時間間隔的持續期間TMin
可以是對應於所述N1個位元中具有最小權重的位元的PWM子期間的電流脈衝的持續期間(在所述PWM期間之內)。整個序列的位元可以在一時間間隔等於(2N1
-1)*TMin
+N2*TMin
期間控制所述電流,在其之後,在所述發光元件中的電流可以藉由另一序列的位元來加以控制/決定。
本發明的一優點是其可以限制用以載有信號至一陣列的發光元件中的一發光元件以及其電流控制電路的電性走線的數目。
所述位元例如可被移位通過在一陣列的C行及L線的發光元件中的一行寬或線寬的移位暫存器。從所述移位暫存器的輸入移位一位元至其末端所需的時間可以決定所述時間間隔TMin
。
定義及首字母縮寫
主動矩陣。主動矩陣是一種用在平面顯示器的定址設計類型。在此切換個別的元件(像素)的方法中,每一個像素是附接至例如是一電晶體的一開關以及一電容器,其在其它像素正被定址時主動地維持像素狀態。在一主動矩陣中的一像素的電路的一個例子是被給出在圖1上。
主動矩陣電路通常是利用在一顯示器基板之上所形成的一半導體層中的薄膜電晶體(TFT)來建構的,並且採用一個別的TFT電路以控制在所述顯示器中的每一個發光像素。所述半導體層通常是非晶矽或是多晶矽,並且被散布在整個平面顯示器基板之上。圖3是展示一主動矩陣的一示意圖。一主動矩陣顯示器例如亦可以是一LCD、或是一電泳反射透射的發光顯示器、或是類似者。
一顯示器子像素可藉由一控制元件來加以控制,並且每一個控制元件包含至少一電晶體。例如,在一簡單的主動矩陣發光二極體顯示器中,每一個控制元件包含兩個電晶體(一選擇電晶體以及一功率電晶體)、以及一用於儲存指明所述子像素的照度的一電荷的電容器。每一個LED元件是採用一連接至所述功率電晶體的獨立的控制電極、以及一共同電極。習知技術已知的在一主動矩陣中的發光元件的控制通常是透過一資料信號線、一選擇信號線、一電源或供應連接(被稱為例如VDD)、以及一接地連接來提供的。
臨界閃爍頻率。當對比是最大時可看見閃爍所在的最高可能的頻率是所述臨界閃爍頻率(或是CFF)。所述臨界閃爍頻率是數個像例如是所述照度的因素的函數。對於人類而言,所述照度越低,其對於閃爍越不敏感。
工作週期。一工作週期是在一週期中一信號或系統是作用中的分數。工作週期通常是被表示為一百分比或是一比例。因此,一60%的工作週期是表示所述信號在60%的時間是通的,但是40%的時間是斷的。在一PWM電流控制電路中,所述工作週期可以代表電流流入例如一發光元件的時間的分數。
閃爍。閃爍是在兩個連續的訊框或是更一般而言為週期(例如像是一PWM信號的兩個連續的期間)之間的亮度上的一可見的淡化或減小。
例如是正反器的可程式化的記憶體。
本發明的實施例是利用一儲存元件,例如一個位元的可程式化的記憶體,例如一正反器、或是具有一選擇線的一電晶體、或是一電容器,例如一取樣與保持裝置、或是一多個位元的記憶體。所述可程式化的記憶體在某些實施例中可以是時控的。
本發明的實施例可以利用一PWM設計,以用於驅動一顯示器(例如一主動顯示器)的像素及/或子像素。一個位元的可程式化的記憶體元件可被利用,例如是一正反器,例如一時控的正反器、或是一電容器或電容性電路,例如一取樣與保持電容器。多個位元的可程式化的記憶體可以是由多個一位元的記憶體、或是一個多位元的記憶體所提供的。
一時控的可程式化的記憶體的真值表的一個例子:
時脈 | D | Qnext |
上升緣 | 0 | 0 |
上升緣 | 1 | 1 |
非上升的 | X | Q |
“X”是表示一隨意的狀況,其表示所述信號是無關的、或是
一可程式化的記憶體具有真值表為:
輸入 | 輸出 | ||||
S | R | D | > | Q | Q’ |
0 | 1 | X | X | 0 | 1 |
1 | 0 | X | X | 1 | 0 |
1 | 1 | X | X | 1 | 1 |
這些是具有一NAND以及一NOR埠的記憶體。一正反器是一可程式化的記憶體元件。正反器可以是時控的、或是無時控的,例如時控或無時控的可程式化的元件。對於無時控的可程式化的元件或是無時控的正反器而言,輸出是直接反映所述輸入的。對於時控的可程式化的元件或是時控的正反器而言,輸入只有在一時序脈衝或是一脈衝的部分之後才被轉移至輸出。
所述D型正反器是被廣泛使用。其亦以一“資料”或“延遲”正反器著稱的。
所述D型正反器是在所述時脈週期的一明確的部分(例如所述時脈的上升緣)捕捉所述D-輸入的值。所捕捉的值變成Q輸出。在其它時間,所述輸出Q並不會改變。所述D型正反器可被視為一記憶單元。尤其,一D型正反器可以是一可程式化的記憶體元件。一D型正反器可以是一時控的可程式化的記憶體元件。
所述D型正反器或是任何作用為一D型正反器的可程式化的記憶體元件的真值表是如下的:
時脈 | D | Qnext |
上升緣 | 0 | 0 |
上升緣 | 1 | 1 |
非上升的 | X | Q |
“X”是表示一隨意的狀況,其表示所述信號是無關的。
大多數的D型正反器(例如在積體電路中)都具有被強制到設定或重置狀態的功能(其忽略所述D以及時脈輸入),其非常像是一SR正反器。在其中一正反器是被使用作為一記憶體元件的實施例中,一時控的D-FF、JK-FF及SR-FF可被利用。本發明的實施例可以利用一具有正反器的時控的移位暫存器。
通常,違反規則的S=R=1狀況是在D型正反器中被解決。藉由設定S=R=0,所述正反器可以如同上述地被利用。
在此是針對於其它S及R的可能的配置的真值表
輸入 | 輸出 | ||||
S | R | D | > | Q | Q’ |
0 | 1 | X | X | 0 | 1 |
1 | 0 | X | X | 1 | 0 |
1 | 1 | X | X | 1 | 1 |
在本申請案中,若一B是以QB而被利用,則所述B是表示一反相的輸出。
FPGA。現場可程式化的閘陣列。一種可被利用以產生操作一顯示器而且尤其是一LED矩陣顯示器所需的信號的電子裝置。一FPGA例如可被利用作為一控制器。一FPGA是如何可被利用在LED顯示器中的例子是可見於例如US7450085B2“智慧型照明模組以及此種智慧型照明模組的操作方法”中。
FPS或fps。每秒訊框。每秒在一LED顯示器或是一LED顯示器圖塊上顯示的訊框數目。每秒訊框或是fps是量測顯示裝置效能的一單位。其是由所述顯示器螢幕每秒發生的完整掃描的數目所組成的。此是在所述螢幕上的影像每秒被更新的次數、或是一成像裝置產生稱為訊框的獨特的順序的影像所在的速率。
訊框。一訊框是例如一系列的畫面中的一畫面,其構成一序列的影片或是動畫的電影或視訊。其亦可以表示用於顯示器的一完整的影像(如同在一顯示器或是一拼接式顯示器的一圖塊上)。在某些背景中,一訊框亦可以表示一訊框被顯示的期間的時間間隔。此更佳被敘述為“訊框時間”,其通常是一秒的1/60th。
薄膜的技術是指薄膜的使用:幾個分子厚的一膜被沉積在一玻璃、陶瓷、或是半導體基板上,以形成一電容器、電阻器、線圈、低溫電子管、或是其它電路構件。從一到數個百個分子厚的一種材料的一膜被沉積在一例如是玻璃或陶瓷的固體的基板上、或是做為在一支承的液體上的一層。
薄膜的積體電路:完全是由以一圖案化的關係而被沉積在一基板上的薄膜所組成的積體電路。所述基板並不必須是半導體,而是玻璃、石英、鑽石或聚醯亞胺是更常被利用。
薄膜電晶體:完全藉由薄膜的技術所建構的場效電晶體,以用於薄膜的電路。其被縮寫為TFT。
元件符號 | 構件 | 較佳實施例 | 所用的較佳技術 |
141 | 第二儲存元件 | 可程式化的記憶體元件,例如正反器,例如一個位元的記憶單元,例如像是D型正反器、或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體,前提是位元的數目小於所述控制電路的位元深度。所述可程式化的元件在某些實施例中是時控的 | TFT |
142 | 傳輸元件或開關 | 開關,例如是電晶體,例如pMOS電晶體,特別是薄膜電晶體、及/或被配置為開關的電晶體電路。 | TFT |
143 | 控制元件 | 可以是電晶體,例如是pMOS電晶體,並且第一控制電極可以是所述電晶體的閘極。所述電晶體是在操作上和例如是LED或OLED的光源連接,並且在操作上和至少一電流源145連接 | TFT |
1433 | 所述控制元件的控制電極 | 電晶體的閘極,因而所述電晶體可以是pMOS電晶體,例如是TFT電晶體 | TFT |
144 | 第一儲存元件 | 電容器、或是正反器、或是電容性電路,例如是具有儲存元件的取樣與保持裝置,例如是取樣與保持電容器。此元件並不需要是時控的 | TFT |
145 | 電流源 | TFT | |
146 | 例如是發光元件的光源 | 發光元件可以是例如像素或子像素的二極體,例如是OLED或LED | uLED |
147 | 第二儲存元件–替代實施例 | 例如,電容器、或是電容性電路,例如取樣與保持裝置、或是包括無時控的正反器的電路 | TFT |
148 | 載入裝置 | 載入電晶體,例如是pMOS電晶體,例如是結合項目147的傳輸閘 | TFT |
149 | 重置元件 | 可以是重置開關,例如是重置電晶體 | TFT |
150 | 像素或子像素 | uLED+TFT | |
151 | 第二儲存元件–替代實施例 | 可程式化的記憶體元件,例如是一個位元或多個位元的記憶體,其例如可以是由正反器或正反器電路所提供的。位元的數目是小於一控制信號(例如一PWM信號)的位元深度。所述可程式化的記憶體元件可以是時控的。 | TFT |
152 | 驅動器電路 | 例如是用於固態光源146 | |
153 | 電流控制電路 | 例如是用於固態光源146 | |
171 | 重置元件–替代實施例 | 重置開關 | |
D | 工作週期 | 工作週期是一脈衝P的持續期間(亦即所述信號在其較高限I1 的期間的時間)是D/100 * T(若D是以%來表示時)。例如若D = 50%,所述脈衝的持續期間是½T。 |
LED。發光二極體。
OLED。有機發光二極體。
LED顯示器。
來自同一申請人的以下的專利申請案是提供LED顯示器以及相關術語的定義。這些專利申請案是針對於那些術語的定義而藉此被納入作為參考。
US7,972,032B2“LED組件”。
US7,176,861B2“用於發光的顯示器的具有最佳化的子像素尺寸的像素結構”。
US7,450,085“智慧型照明模組以及此種智慧型照明模組的操作方法”。
US7,071,894“用於在顯示裝置上顯示影像的方法及裝置”。
LSB。最低有效位元。若一個數目是利用例如四個位元而被編碼以使得數目= b0
+ b1
*2 + b2
*22
+ b3
*23
,則b0
是所述LSB或是最低有效位元。
照度(L)。被投射在一給定的方向上的每單位面積的發光強度。SI單位是每平方公尺燭光,其仍然有時稱為一尼特(nit)。照度及亮度已經常在文獻中可交換地被使用,即使照度及亮度並非同一件事。在此,每當“亮度”被使用時,本發明人亦表示“照度”。
MSB。最高有效位元。若一個數目是利用例如四個位元而被編碼以使得所述數目= b0
+ b1
*2 + b2
*22
+ b3
*23
,則b3
是所述MSB或是最高有效位元。MSB亦可被利用於超過一位元,例如所述四個位元b0
、b1
、b2
及b3
可以被分成兩個群組。所述前兩個位元b0
及b1
可被稱為所述四個位元的群組的最低有效位元。最後兩個位元b2
及b3
可被稱為所述四個位元的群組的最高有效位元。
間距。在一陣列的像素(或子像素)中的兩個相鄰的像素(或是具有相同色彩的子像素)的中心之間的距離。亦以所述陣列的像素(或子像素)的空間的週期著稱。
像素。被用來算圖一畫面元素的一或多個光源。一像素可以是一影像的一單元=畫面元素。其可以是一顯示器的一物理結構,其是依據情境來發射光。一像素可包含子像素。一或多個子像素可以發射一色彩的光。所述子像素可以個別地被定址。
pMOS。有時稱為一pMOSFET;p型金屬氧化物半導體場效電晶體。
發光元件。一發光元件例如可以是一固態發光元件,例如一發光二極體,例如是一LED或一OLED(有機LED)。
PWM(脈衝寬度調變)。
脈衝寬度調變(PWM)的設計是藉由變化一固定電流被供應至一發光元件(例如一發光二極體)的期間的時間來控制照度。脈衝寬度調變是使用一矩形脈衝波,其脈衝寬度是被調變,其產生所述波形的平均值的變化。圖4是展示此種矩形脈衝波的一個例子。
一PWM設計的控制信號是具有一位元深度。此最常出現在數位系統中。從單一脈衝開始,並且所述脈衝寬度將利用一數位系統而被控制,所述脈衝寬度將會依循一個二進位的模式。位元越多,則所述脈衝寬度將會越精確。在本發明的實施例中,單一脈衝可以為時橫跨一訊框來加以分開。此分開可以用二進位方式來完成。所述控制系統具有越多位元,則所述PWM脈衝越小,並且一值可以越精確被顯示。
所述方波具有一週期T、一下限I0
(通常是I0
=0)、一上限I1
以及一工作週期D。一脈衝P的持續期間(所述信號在其上限I1
的期間時間)是D/100 * T(若D是用%表示時)。例如若D = 50%,則所述脈衝的持續期間是½T。
在某些情形中,所述脈衝P的形狀是如同在圖5上所描繪地被修改。若所述週期T是“長的”、或是具有和一重要的物理製程的時間常數相同的數量級,則“分開”所述脈衝成為被散布在所述波的一整個週期的數個子脈衝(SP)可以是有利的。在圖5中,一週期T已經被分成4個子脈衝SP1、SP2、SP3及SP4,其已經橫跨一週期而被散布。根據應用,將一週期劃分成超過4個間隔可能是所期望的。
在數位系統中,一脈衝的持續期間是一時脈週期Tcl
的一個倍數。在一給定的T及Tcl
下,最小可能達成的工作週期因此是Tcl
/T。如同將會進一步描述的,所述PWM週期可以被劃分成所謂的位元區塊,每一個位元區塊具有相同的持續期間T0
,其可以是等於或大於一參考時脈週期Tcl
。
若所述工作週期被設定在其最小值Tcl
/T,則所述脈衝寬度調變的信號將會是如同在圖6上可見的。若所述工作週期進一步被增大例如3Tcl
/T,則所述脈衝P可以被分開成兩個或多個子脈衝,每一個子脈衝出現在所述間隔(或是位元區塊)中之一,其中所述週期T已經如同在圖7上所描繪地被劃分。
隨著所述工作週期進一步增加,所述間隔的每一個被填滿,使得所述子脈衝的持續期間的總和等於D*T。
在I0
=0之下,循環在藉由所述PWM信號所驅動的一發光元件(例如一發光二極體)中的平均電流<I>是:
<I> = I1
* D/100(其中D是以%來表示)或是
<I> = I1
* D(其中D是被表示為T的一分數、在區間[0,1]中的一實數)
在一LED以及其它類型的固定格式的顯示器中,訊框是在一例如60Hz的頻率下被顯示,其對應於T = 1/60 s。當LED是利用一PWM信號而被驅動時,將一脈衝分開成為子脈衝可以降低可見的閃爍(所考量的是任何低於一臨界閃爍頻率或是CFF者都可能被看到。將一脈衝分開成為數個子脈衝可被看見為增加所述頻率多達N倍,其中N是一週期被劃分成為的間隔數目)。
即使在那些情形中,所述電流的波形嚴格來說可能也不是如同通常已知的(例如是如同在圖4上)一PWM信號的波形,然而當討論根據本發明的實施例的例如是LED或OLED的固態光源的電流驅動設計的任一種時,在此申請案中將會參考到PWM。
或者是,取代將一週期T劃分成為具有相等持續期間的位元區塊的是,一PWM信號的每一個週期T可被劃分成多個不同的PWM子期間,其是在不同的時間依序地被提供。每一個PWM子期間具有對應於所述多位元的數位像素值的一不同位元的一不同的時間的長度(提供一加權的PWM信號)。圖8展示針對於一PWM工作週期是利用4個位元b0、b1、b2及b3(其中b0是所述LSB,並且b3是所述MSB)編碼的PWM子期間的一個例子。在此例子中,所述PWM信號的週期T已經被劃分成四個子期間、或是四個PWM時間間隔T0
、T1
、T2
、T3
,使得T = T0
+ T1
+ T2
+ T3
。
一發光元件(例如一發光二極體)可以對於一給定的PWM時間期間,當所述多位元的數位像素值的對應的位元是邏輯上導通時被控制為導通的(亦即具有一振幅IMax
的電流流過其),並且所述LED可以對於一給定的PWM時間週期,當所述多位元的數位像素值的對應的位元是邏輯上關斷時被控制為關斷的,因而輸出的量是藉由所述導通的PWM時間週期的持續時間的總和至所述整個PWM時序信號的時間的持續期間的比例D來指明的。
針對於4位元的位元深度,所述工作週期D是:
D= (b0
T0
+ b1
T1
+ b2
T2
+ b3
T3
) / T
尤其,所述PWM加權的間隔可以是使得Ti
= T0
2i
並且D 於是藉由以下給出:
D= (b0
T0
+ b1
T0
*2 + b2
T0
*4 + b3
T0
*8) / T
例如,若 b0
= 0,b1
= 0,b2
= 0並且b3
= 1;則D = (0*T0
+ 0* T0
*2 + 0* T0
*22
+ 1* T0
*23
) = 8 T0
/ T = 8 T0
/ (15 T0
) = 8/15。
整個PWM時序信號較佳的是能夠以一充分的速率來切換,並且具有一小到足以避免可察覺的閃爍的時間的持續期間。在某些情形中,所述PWM週期T以及所述訊框期間(一訊框的持續期間)可以是相等的。在其它情形中,一訊框的持續期間可以是比所述PWM週期T長的,而且尤其一訊框的持續期間可以是所述PWM週期T的倍數。在進一步說明的實施例的例子中,所述PWM期間以及所述訊框期間可以為了所述圖式的清楚起見而採取是相等的。
PWM時間週期可以是分開的,而不是不中斷的。
劃分一整個PWM週期T的具有持續期間T0
的連續的間隔可被稱為位元區塊。根據所述上下文,“位元區塊”將會是指一個此種時間間隔、或是指在該時間間隔期間的一位元的邏輯值(1或0、高或低、H或L)。
實施例的詳細說明
本發明將會相關特定實施例並且參考某些圖式來加以描述,但是本發明並不限於此,而是只受限於所述請求項。所述的圖式只是概要且非限制性的。在圖式中,所述元件的某些個的尺寸可能為了舉例說明的目的而被誇大而且未依尺寸繪製。在其中術語"包括"在本說明及請求項中被使用之處,其並不排除其它元件或步驟。再者,在所述說明中以及在所述請求項中的術語第一、第二、第三與類似者是被使用於區別類似的元件,因而不一定是用於描述一依序或是依時間前後排列的順序。將瞭解到的是,如此被使用的術語在適當的情況下是可互換的,並且在此所述的本發明的實施例是能夠用其它與在此敘述或描繪者不同的序列來操作。
脈衝寬度調變
本發明的實施例是利用一控制設計(例如是一脈衝寬度調變(PWM)設計),以用於驅動像素或子像素。脈衝寬度調變(PWM)是藉由變化一固定電流被供應至一發光元件(例如一發光二極體,一OLED以及一LED是其中的兩個例子)的期間的時間來控制照度。脈衝寬度調變是使用一矩形脈衝波,其脈衝寬度是被調變,其產生所述波形的平均值的變化。圖4是展示此種矩形脈衝波的一個例子。
所述方波具有一週期T、一下限I0
(通常,I0
=0)、一上限I1
以及一工作週期D。一脈衝P的持續期間(亦即所述信號在其上限I1
的期間時間)是D/100 * T(若D是用%表示時)。例如若D = 50%,則所述脈衝的持續期間是½T。
在某些情形中,所述脈衝P的形狀是如同在圖5上所描繪地被修改。若所述週期T是“長的”、或是具有和一重要的物理製程的時間常數相同的數量級,則“分開”所述脈衝成為被散布在所述波的一整個週期的數個子脈衝(SP)可以是有利的。在圖5中,一週期T已經被分成4個子脈衝SP1、SP2、SP3及SP4,其已經橫跨一週期而被散布。根據應用,將一週期劃分成超過或是少於4個間隔可能是所期望的。
在數位系統中,一脈衝的持續期間是一時脈週期Tcl
的一個倍數。在一給定的T及Tcl
下,最小可能達成的工作週期因此是Tcl
/T。如同將會進一步描述的,所述PWM期間可以被劃分成所謂的位元區塊,每一個位元區塊具有相同的持續期間T0
,其可以是等於或大於一參考時脈週期Tcl
。
若所述工作週期被設定在其最小值Tcl
/T,則所述脈衝寬度調變的信號將會是如同在圖6上可見的。若所述工作週期進一步被增大例如3Tcl
/T,則所述脈衝P可以被分開成兩個或多個子脈衝,每一個子脈衝出現在所述間隔(或是位元區塊)中之一,其中所述週期T已經如同在圖7上所描繪地被劃分。
隨著所述工作週期進一步增加,所述間隔的每一個被填滿,使得所述子脈衝的持續期間的總和等於D*T。
在I0
=0之下,循環在藉由所述PWM信號所驅動的一發光元件(例如一發光二極體)中的平均電流<I>是:
<I> = I1
* D/100(其中D是以%來表示)或是
<I> = I1
* D(其中D是被表示為T的一分數、在區間[0,1]中的一實數)
在例如是具有可被利用於本發明的實施例的類型的一例如是LED或OLED顯示器的固態顯示器中,訊框是在一例如60Hz的頻率下被顯示,其對應於T = 1/60 s。當例如是OLED或LED的固態光源是利用一PWM信號而被驅動時,將一脈衝分開成為子脈衝可以降低可見的閃爍。例如,所考量的是任何低於一臨界閃爍頻率或是CFF者都可能被看到。將一脈衝分開成為數個子脈衝可被看見為增加所述頻率多達N倍,其中N是一週期被劃分成為的間隔數目。
即使在那些情形中,所述電流的波形嚴格來說可能也不是如同通常已知的(例如是如同在圖4上)一PWM信號的波形,然而當討論根據本發明的實施例的例如是LED或OLED的固態光源的電流驅動設計的任一種時,在此申請案中將會參考到PWM。
或者是,取代將一週期T劃分成為具有相等持續期間的位元區塊的是,一PWM信號的每一個週期T可被劃分成多個不同的PWM子期間,其是在不同的時間依序地被提供。每一個PWM子期間具有對應於所述多位元的數位像素值的一不同位元的一不同的時間的長度(提供一加權的PWM信號)。圖8展示針對於一PWM工作週期是利用4個位元b0、b1、b2及b3(其中b0是所述LSB,並且b3是所述MSB)編碼的PWM子期間的一個例子。在此例子中,所述PWM信號的週期T已經被劃分成四個子期間、或是四個PWM時間間隔T0
、T1
、T2
、T3
,使得T = T0
+ T1
+ T2
+ T3
。
一發光元件(例如一發光二極體)是對於一給定的PWM時間期間,當所述多位元的數位像素值的對應的位元是邏輯上導通時被控制為導通的(亦即具有一振幅IMax
的電流流過其),並且所述LED是對於一給定的PWM時間期間,當所述多位元的數位像素值的對應的位元是邏輯上關斷時被控制為關斷的,因而輸出的量是藉由所述導通的PWM時間週期的持續時間的總和至所述整個PWM時序信號的時間的持續期間的比例D來指明的。
針對於4位元的位元深度,所述工作週期D是:
D= (b0
T0
+ b1
T1
+ b2
T2
+ b3
T3
) / T
尤其,所述PWM加權的間隔可以是使得Ti
= T0
2i
並且D 於是藉由以下給出:
D= (b0
T0
+ b1
T0
*2 + b2
T0
*4 + b3
T0
*8) / T
在圖9的例子中,其中b0
= 0,b1
= 0,b2
= 0並且b3
= 1;則D = (0*T0
+ 0* T0
*2 + 0* T0
*22
+ 1* T0
*23
) = 8 T0
/ T = 8 T0
/ (15 T0
) = 8/15。
整個PWM時序信號較佳的是能夠以一充分的速率來切換,並且具有一小到足以避免可察覺的閃爍的時間的持續期間。在某些情形中,所述PWM週期T以及所述訊框期間(一訊框的持續期間)可以是相等的。在其它情形中,一訊框的持續期間可以是比所述PWM週期T長的,而且尤其一訊框的持續期間可以是所述PWM週期T的倍數。在進一步說明的實施例的例子中,所述PWM期間以及所述訊框期間可以為了所述圖式的清楚起見而採取是相等的。
如先前所提及的,所述PWM時間週期可以分開的,而不是不中斷的。此被描繪在圖9及10中。
圖9是展示在4位元上編碼的PWM信號的一個例子,其中b0
=0,b1
=0,b2
=0並且b3
=1,並且用於b3
的時間期間是不中斷的。用於b3
的時間期間是用於位元b0
的時間期間T0
的8倍長的。
圖10是展示在4位元上編碼的PWM信號的一個例子,其中b0
=0,b1
=0,b2
=0並且b3
=1,並且用於b3
的時間期間是橫跨所述PWM週期T盡可能均勻地分開。所述脈衝b3
已經分開成為8個子脈衝b31
、b32
、b33
、b34
、b35
、b36
、b37
及b38
。所述子脈衝的每一個具有一持續期間T0
等於所述位元b0
的持續期間,並且所述子脈衝的持續期間的總和是等於所述持續期間T3
=T0
*23
。
圖11是展示在4位元上編碼的PWM信號的一個例子,其中b0
=1,b1
=0,b2
=0並且b3
=1,並且用於b0
及b3
的時間期間是橫跨所述PWM週期T盡可能均勻地被分開及分散。
圖12是展示在4位元上編碼的PWM信號,其中b0
=1,b1
=0,b2
=0並且b3
=1,其具有所述子脈衝b31
、b32
、b33
、b34
、b35
、b36
、b37
及b38
以及b0
的一不同的分布。
對於圖11及12而言,所述工作週期D是相同的。
劃分一整個PWM週期T的具有持續期間T0
的連續的間隔可被稱為位元區塊。根據所述上下文,“位元區塊”將會是指一個此種時間間隔、或是指在該時間間隔期間的一位元的邏輯值(1或0、高或低、H或L)。
根據本發明的實施例,所述PWM信號可以位元接著位元(如同例如在圖9的例子中)、或是位元區塊接著位元區塊(如同例如在圖10、11及12的例子中)來加以利用,以驅動一固態光源(例如一LED或OLED)。為了保持一主動像素的尺寸小到足以利用薄膜電晶體來實現,並且不顯著降低解析度,和每一個像素或子像素相關的記憶體是儲存比所述編碼的PWM信號的位元深度少的位元。譬如,若所述位元深度是12,則和每一個像素或子像素相關的記憶體一次可以儲存例如是2個位元或單一位元。與在所述習知技術中所揭示者相反地,較佳的是在位元區塊bi,j
已經被用來驅動一像素或子像素時,將必須在下一個位元區塊bi,j+1
期間被施加的位元的值儲存在所述記憶體中,所述記憶體是在規則的間隔T0
下被更新(其中T0
是一位元區塊的持續期間)。或者是,所述記憶體儲存必須在下一個PWM子期間被施加的位元bi
的值,並且所述記憶體是在不同的時間間隔下被更新,每次間隔的持續期間是所述位元bi
的權重的函數(如同在圖8的例子中)。
此被描繪在以下的表1中以及在圖13中。
圖13是展示致能的信號ES(在表1中的Di),其在一給定的時點驅動一LED、以及所儲存的信號SS(在表1中的Pi),其在一給定的時點被儲存並且將會在下一個位元區塊期間驅動所述LED。
進一步的實施例
在本發明的實施例的以下的說明中,無論何處一B是以QB而被利用,則此是表示一反相的輸出。
根據本發明的實施例的一種驅動器電路或電流控制電路153可包括:
控制元件,其具有第一控制電極以控制電流通過發光元件的流動;
第一儲存元件,其用以儲存控制信號的第一值,所述控制信號是被施加至所述控制元件的所述第一控制電極;
第二儲存元件,其用以儲存所述控制信號的第二值;
傳輸元件,其具有第二控制電極以將所述控制信號的所述第二值載入所述第一儲存元件。
針對於所述構件的定義可見於在以上的定義段落。
所述控制元件、所述第一儲存元件、所述第二儲存元件以及所述傳輸元件有利的是利用相同的薄膜電晶體技術來加以實現。
利用根據本發明的實施例的一電路,在第一控制信號(電壓)是藉由所述第一儲存元件而被施加至所述控制元件的所述控制電極以控制在所述發光元件中的所述電流時,在所述第二儲存元件上載入一第二控制信號(例如電壓)是可能的。因此,沒有所述發光元件因為沒有資料可利用以控制其而維持閒置的期間的“失效時間”。
在圖14A上所描繪的電路的說明中:
-一控制元件可以是一電晶體143,並且一第一控制電極可以是電晶體143的閘極1433。所述電晶體可以是一pMOS電晶體,例如是一薄膜電晶體。所述控制元件是連接至一LED或OLED二極體發光元件146,以用於提供其之控制。所述電晶體可以是在操作上和一光源(例如一LED或OLED)連接的,並且在操作上和一電流源145連接的。
-所述第一儲存元件可以是一電容器、或是一電容性電路,例如是一取樣與保持裝置,其例如包括一取樣與保持電容器144、或是其它立即呈現其值的儲存元件,例如是一無時控的正反器。例如是一取樣與保持電容器144的一電容器的第一儲存元件是連接在所述閘極1433以及一供應電壓VDD之間。其亦可以連接在所述閘極1433以及所述電流源145的輸出之間。
-所述第二儲存元件可以是一可程式化的記憶體例如是一個位元的、兩個位元的、或是多個位元的記憶體,其例如可以是由正反器141提供的。所述第二儲存元件可以是時控的。可被儲存在所述第二儲存元件上的位元數目應該是小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度;以及
-所述傳輸元件可以是一電晶體142。所述電晶體142是在一側連接至所述第二儲存元件141,並且在另一側連接至所述閘極1433。所述傳輸元件142的閘極是連接以接收一ENB信號。傳輸元件142是從所述第二儲存傳輸所述值(或是電壓)至所述第一儲存元件。
-在圖14A中的資料信號(控制信號)是菊鍊的。因而在所述控制信號上的每一個時脈週期,有一位元前往下一個一個位元的記憶體(例如一正反器)。所述第一及第二儲存只捕捉朝向所述發光元件146的控制信號的一位元。
圖14A展示根據本發明的一實施例的一控制電路或是一驅動器電路152的一個例子,以驅動一固態光源146的一像素或是一子像素。
所述PWM位元可以一次一位元地被儲存在所述第二儲存元件中,例如是在一個位元的記憶單元,像例如是一D型正反器141、或是如同可以是由數個正反器提供的具有兩個位元的記憶體或是多個位元的記憶體的可程式化的裝置中,前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度。所述第二儲存元件可以是時控的。例如是所述正反器141的第二儲存元件具有一輸入(D)以及一輸出。例如是正反器141的第二儲存元件是一個位元的記憶體、或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體,前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度,在一像素陣列的同一行C或是同一列R中的相鄰的像素可以被菊鍊(例如如同在圖15中所繪的)。此菊鍊配置縮限原本將會是控制一陣列的每一個像素或子像素所需的個別的線路的數目。
當所述發光裝置146利用先前儲存的值(來自所述第一儲存元件)而被致能時,一值可被捕捉到例如是一正反器141的所述一個位元的記憶體中(其在此實施例中是所述第二儲存元件)。一值可以在不干擾到正被顯示的值之下被儲存。因此,在圖14A中,例如是一正反器141的一個位元的記憶體的輸出可以在不中斷一影像的顯示之下被更新。
例如是所述正反器141、或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度)的第二儲存元件的輸出Q是藉由一時脈信號(Clk)而被更新。所述電晶體142(其是一傳輸元件)是被使用作為一開關,當其閉合時,其連接例如是一個位元的記憶體的所述正反器141、或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度)的第二儲存元件的輸出至例如是所述電晶體143的控制元件的閘極1433、以及例如是一電容器CSH
144、或是例如具有電容器CSH
144的取樣與保持電路的一電容性電路、或是一無時控的正反器的第一儲存元件的一電極。所述電晶體142以及所述電晶體143可以是薄膜電晶體,例如是pMOS電晶體。
例如是電晶體142的傳輸元件是藉由一致能信號(EN或ENB)而被控制。在圖14A的例子中,例如是所述電晶體142的傳輸元件是一pMOS電晶體,其在所述致能信號是低的(例如GND)時,連接例如是正反器141、或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度)的所述可程式化的記憶體元件的輸出QB(其亦可被表示為Q
或是如同在圖14A中的)至例如是所述電晶體143的控制元件的閘極1433。同時,其中一第一電極是連接至電晶體143的閘極1433,並且其中一第二電極是連接至例如一供應電壓(VDD)的例如是電容器(CSH
)144、或是一電容性電路、或是一無時控的正反器的第一儲存元件是取樣在例如是所述正反器141、或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度)的所述可程式化的記憶體元件的輸出的電壓VOut
,並且將會保持例如是電晶體143的控制元件的閘極1433在相同的電壓,即使當例如所述開關或電晶體開關142的傳輸元件開路時也是如此。
例如是所述電晶體143的控制元件可被利用作為一開關。當閉合時,被使用作為一開關143的電晶體是連接一電流源145與可以發射光的一發光元件,例如是一發光二極體,例如一LED或OLED 146。當所述開關143開路時,沒有電流流過例如是所述LED或OLED 146的發光元件,因而其並不發射光。
如同在圖14A的例子中,若例如是所述電晶體143的控制元件是一pMOS電晶體,則其可以連接至所述正反器141、或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度)的反相的輸出QB,而不是連接至輸出Q。確實,若一pMOS電晶體被使用為開關143,則一“低”信號(例如GND電壓)將會閉合該開關,因而容許電流源145的電流能夠流過所述發光二極體146(例如是一OLED或LED)。此表示當一位元bi,j是‘高的’,亦即當所述位元bi,j等於‘1’時,例如是LED或OLED的發光元件146是在所述開關(例如一電晶體142)閉合時發射光,並且當位元bi,j是‘低的’,亦即當所述位元bi,j等於‘0’(因而在所述輸出QB的bi,j
是高的)時,例如是LED或OLED 146的發光元件146在所述傳輸元件(例如所述開關142)閉合時並不發射光,因而bi,j
的值是藉由所述第一儲存元件保持,例如是藉由所述取樣與保持裝置(例如所述電容器144)而被取樣及保持。
一旦包括所述可程式化的記憶體元件的第二儲存元件(例如正反器141)的輸出已經被施加至所述第一儲存元件,例如已經取樣及儲存在所述取樣與保持裝置(例如電容器144)上,所述傳輸元件(例如所述開關142)可加以開路,並且下一個位元可被儲存在例如是記憶體元件(例如一正反器141)、或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度)的所述第二儲存元件中。
本發明的特點的一優點是被儲存在例如是所述正反器141、或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度)的所述第二記憶體元件中的位元可以在不中斷一影像的顯示之下被更新。
圖14B是展示在圖14A上所展示的電路的各種節點的信號的序列。高的狀態(H)是對應於二進位值1。低的狀態(L)是對應於二進位值0。所述“隨意的”狀態是表示所述二進位值可以是1或是0。
在時間t0
,一資料信號(例如位元b0
)是被呈現在所述正反器141(或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度))的輸入。在圖14B的例子中,b0
=1。在一時脈信號CLK的上升緣,所述正反器141的輸出Q(或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度))是被更新以使得Q=b0
,而所述正反器141的輸出QB(或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度))是被更新以使得QB=b0
(b0
的邏輯反相)。
在時間t1
>t0
,所述正反器141(或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度))的輸出是連接至一第一儲存元件,例如一電容器、或例如是具有一取樣與保持電容器144的一取樣與保持裝置的一電容性電路、或是一無時控的正反器是例子。此是藉由閉合一開關(例如所述開關電晶體142)而被完成,其是有條件地連接所述正反器141的輸出QB(或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度))以及所述第一儲存元件,例如所述電容器、或例如是具有所述取樣與保持電容器144(CSH
)的所述取樣與保持裝置的一電容性電路、或是一無時控的正反器是例子。若所述開關(例如所述開關電晶體142)是一pMOS電晶體,則如同在圖14B中所示,其是藉由使得致能信號ENB為一低的狀態(例如接地)而被閉合。所述致能信號ENB是被保持低的,直到一時間t3
>t2
為止,其中Δt=t3
-t2
是長到足以保證所述第一儲存元件144的正確的充電或載入。
不論何種電壓橫跨所述第一儲存元件(例如所述電容器、或是具有一取樣與保持電容器144的一取樣與保持裝置、或是一無時控的正反器是例子)而被儲存,其都“被抹除”並且是在所述第二儲存元件(例如所述一個位元的記憶體正反器141、或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度))上所儲存的信號(在此例中是在所述輸出QB的一電壓)的函數下被更新。在圖14B的例子中,其中b0
=1,QB=0,並且VG=0(其中VG是被施加至所述控制元件143(例如一電晶體)的控制電極1433(例如閘極)的電壓)。在VG=0(例如GND)之下,所述控制元件143(例如一電晶體)是連接所述電流源145與例如是一LED或OLED 146的發光二極體,因而循環在所述LED或OLED 146中的電流是IMax
。
所述更新後的信號是被施加至所述控制元件143(例如一電晶體)的控制電極1433一段時間THold
。THold
可以是一位元區塊的持續期間。THold
亦可以是一PWM子期間(在例如圖9上例示的T0
、T1
、T2
、T3
…)的持續期間。
在THold
的結束之前;例如在時間t4
>t3
;一新的資料信號(例如b1
)可被呈現在所述正反器141(或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度))的輸入,並且所述一個位元的記憶體正反器141的輸出QB(或是所述兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度))是在一時脈信號CLK的上升緣被更新。在圖14B的例子中,b1
=1,其中b1
是接在b0
之後。
如同針對於b0
所述的,被儲存在所述第二儲存元件141上,例如是在一正反器、或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度)上的位元可以藉由閉合所述傳輸元件142(例如一電晶體)來蓋過在所述第一儲存元件144(例如一電容器、或是一電容性電路,例如一取樣與保持裝置,例如是具有一取樣與保持電容器、或是一無時控的正反器)上所儲存的資料。在圖14B上,此是發生在時間t5
>t4
,其中所述ENB信號被設定為低的,其導致所述信號VG被設定為高的。所述控制元件143(例如一電晶體)是被開路,其中斷連接所述電流源145與所述發光二極體(例如所述LED或OLED 146)。所述電流ILED是被設定為IMin
。
對於每一個資料信號(亦即若位元區塊被使用時),THold可以具有相同的持續期間。或者是,THold的持續期間可以在所述資料信號的函數下,尤其是在所述第一儲存元件144(例如一電容器、或是一電容性電路,例如一取樣與保持裝置、或是一取樣與保持電容器、或是一無時控的正反器)上所儲存的位元的權重的函數下變化。
圖14C是展示根據本發明的用於一像素的一替代的實施方式。
針對於在圖14C上所描繪的電路:
-所述控制元件例如是一電晶體143,並且所述第一控制電極1433例如是所述電晶體143的一閘極;所述電晶體可以是一pMOS電晶體,例如一薄膜電晶體。所述控制元件是連接至一發光二極體(例如一OLED或是LED146)。所述電晶體可以是在操作上和一光源(例如一LED或OLED)連接,並且在操作上和一電流源145連接;
-所述第一儲存元件可以是一電容器、或是一電容性電路,例如具有一取樣與保持電容器144的一取樣與保持裝置、或是一無時控的正反器;所述第一儲存元件(例如所述電容器、或是所述取樣與保持電容器144、或是一無時控的正反器)是連接在所述閘極1433以及一供應電壓VDD之間;
-所述第二儲存元件147例如是一電容器C2
、或是一電容性電路,例如一取樣與保持裝置、或是一無時控的正反器;所述第二儲存元件是連接在所述電壓供應VDD以及一傳輸元件142的一電極之間;
所述傳輸元件例如是一電晶體142;
-一載入器,其可以是一電晶體148;所述載入器148是連接至一資料線;
重置開關,例如一重置電晶體149;所述重置開關149是連接在所述電壓供應VDD以及所述閘極電極1433之間;
-一發光元件,例如一OLED或LED像素或子像素146;所述發光元件是連接在例如是所述電晶體143的控制元件以及一電壓供應之間;以及
-一電流源145;所述電流源145是連接在所述電壓源VDD以及例如是所述電晶體143的控制元件之間。
並不是利用一正反器141(或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度))來儲存編碼所述PWM信號的位元,一第二電容器C2
是被使用作為所述第二儲存元件(在圖14C上的元件147),而不是元件141。例如是電容器C2
的第二儲存元件147可以藉由一“掃描線#X”信號控制的例如是載入電晶體148的一載入元件而被載入。所述第二儲存元件147是結合所述電晶體148來實行一個位元的記憶體的功能。如同在圖14C中所示,若例如是所述載入電晶體148的載入元件是一pMOS電晶體,則低的“掃描線#X”將會使得所述“資料”線接觸例如是所述電容器C2
的第二儲存元件147的一電極,將存在於所述資料線上的電壓載入其。
例如是電晶體142的傳輸元件是藉由所述信號ENB而被閉合或開路,並且被載入在例如是電容器C2
的第二儲存元件147上的信號是被轉移至所述第一儲存元件,例如是一電容器、或是一電容性電路,例如一取樣與保持裝置,例如電容器CSH
(在圖14C上被編號為144)、或是一無時控的正反器,其控制所述控制元件(例如一電晶體開關143)的控制電極1433。
一重置元件(例如一重置電晶體149)是藉由信號RSTB來加以控制,並且可以放電所述第一儲存元件,例如所述電容器、或是所述電容性電路,例如一取樣與保持裝置,例如其具有電容器CSH
、或是一無時控的正反器,並且關斷例如電晶體開關143的第一控制元件。
當被啟動時,所述重置元件(例如所述重置電晶體149)將會放電所述電容器、或是一電容性電路,例如所述取樣與保持裝置,例如電容器144、或是一無時控的正反器,因而沒有電流將會循環在所述光源146(例如一LED或OLED)中。所述重置元件(例如所述重置電晶體149)的角色及有用性將會在以下更詳細論述。
圖15是展示在同一行中相鄰的像素或子像素150A、150B、150C,其中其例如是正反器151A、151B、151C(或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度))的個別的可程式化的記憶體元件是以一菊鍊來連接(亦即,一子像素(或像素)的例如是所述正反器的可程式化的記憶體元件的輸出是連接至下一個子像素(或像素)的例如是所述正反器的可程式化的記憶體元件的輸入(或是其適用於兩個位元的記憶體或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度))。譬如,例如是正反器151A的可程式化的記憶體元件的輸出QA是連接至例如是所述正反器151B的可程式化的記憶體元件的輸入,並且例如是所述正反器151B的可程式化的記憶體元件的輸出QB是連接至例如是所述正反器151C的可程式化的記憶體元件的輸入。在該配置中,在同一行中的子像素或像素的例如是所述正反器的可程式化的記憶體元件是形成一移位暫存器。
在此配置下,根據本發明的在同一行中的所有子像素或像素都可以只利用三個信號(EN、CLK以及DATA)來加以控制。用於所述DATA信號的導電的線路是容易從一子像素或像素繞線到一相鄰的像素或子像素(亦即,線路區段是連接一可程式化的記憶體元件(例如一正反器)的輸出至下一個可程式化的記憶體元件(例如所述正反器)的輸入)。
在圖15中的每一個像素或子像素是被展示為包含圖14A的一電流控制或驅動電路。在此明確揭露的是圖14C、17、22-27的電路的任一者的替換,以取代在此圖中所展示的電路。
在同一行中的可程式化的記憶體元件,例如所述正反器151A、151B、151C…(或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度))都必須在其對應的PWM位元或位元區塊藉由每一個主動子像素或像素150A、150B、150C的取樣與保持裝置144(例如所述取樣與保持電容器CSH
)而被取樣及保持之前,就已經被程式化該PWM位元或位元區塊。
為了說明此,讓吾人舉一個例子,圖15的像素必須根據具有四的位元深度的一PWM信號來顯示資料。
針對於此例子,在一給定的訊框中:
將會決定(子)像素150A的灰階的PWM信號是其中b0
=1,b1
=0,b2
=0並且b3
=0
將會決定(子)像素150B的灰階的PWM信號是其中b0
=0,b1
=1,b2
=0並且b3
=0以及
將會決定(子)像素150C的灰階的PWM信號是其中b0
=1,b1
=0,b2
=1並且b3
=0
圖16是描繪在例如是所述LED或OLED 146的發光元件根據藉由先前被儲存在每一個像素或子像素的第一儲存元件(例如記憶體元件)中的位元所編碼的資訊來發射光時,位元是如何被傳送及儲存的。為了單純起見而且僅僅舉例而言,所述討論將會限制到三個連續的像素或子像素150A、150B及150C。如同圖15上可見的,所述第二儲存元件是記憶體元件,並且較佳的是可程式化的記憶體元件,例如是D型正反器、或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度),其被菊鍊以形成一移位暫存器。資料是透過所述正反器151A的輸入D(在圖15上的輸入Data_In)(或是透過兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度))而被饋入所述移位暫存器中。
舉例而言,說明將會是由一第一位元(例如b0
)是如何分別被儲存在每一個子像素或像素(150A、150B、150C)的第一儲存元件中,例如是一可程式化的記憶體元件,例如所述正反器(在151A中的b0A
、在151B中b0B
、在151C中的b0C
)、以及一第二位元(例如b1
)是如何在所述發光元件(例如LED或OLED)根據用在所述第一儲存元件中的所述第一位元編碼的資訊來保持發射光時,最終被儲存在相同的第二儲存元件中,例如所述可程式化的記憶體元件,例如一正反器(在151A中的b1A
、在151B中的b1B
、在151C中的b1C
)所做成的。如同針對於圖14A的情形,所述說明是針對於其中所述傳輸元件以及所述控制元件分別是pMOS電晶體142、143的一電路所給出的:這些元件的每一個的行為像是一開關,其(a)在一低的信號被施加至其控制電極時閉合,並且(b)在一高的信號被施加至其控制電極時開路。
例如,假設b0A
=1,b0B
=0,b0C
=1並且b1A
=0,b1B
=1,b1C
=0。
為了透過所述移位暫存器來移位所述位元b0A
、b0B
及b0C
,b0C
是首先在一時脈信號(CLK)被施加之前被呈現在一第二儲存元件(例如一可程式化的記憶體元件)的輸入,例如在所述輸入Data_In。如同於圖16上可見的,所述操作是針對於b0B
及b0A
重複的。在三個時脈週期之後,QA=1、QB=0並且QC=1。一致能信號(EN)是在時間t0
被設定為高的(此表示被施加至例如是圖14A的pMOS電晶體142的傳輸元件的閘極的ENB(其是所述EN信號的邏輯反相)被設定為低的,因而例如是所述pMOS電晶體142的傳輸元件是作用為一閉合的開關)。在EN是高的之下,所述第二儲存元件,例如所述可程式化的記憶體元件,例如是所述正反器141(或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度))的輸出是被複製到每一個像素或子像素的所述第一儲存元件,例如是所述電容器、或是電容性電路,例如所述取樣與保持裝置144,例如具有所述電容器CSH
、或是一無時控的正反器之上,藉此開路或閉合例如是所述電晶體143的控制元件,其根據被儲存為QA、QB或QC的位元b0
的狀態來連接每一個像素或子像素的例如所述LED或OLED 146的發光元件至所述電流源145。在圖14A、15及16的實施例中,其中QA=QC=1並且QB=0,電流是流過像素或子像素150A及150C的例如是所述LED或OLED 146的發光元件,而沒有電流流過像素或子像素150B的例如是LED或OLED 146的發光元件。所述EN信號接著被設定回到低的,並且分別流動在像素或子像素150A、150B及150C的例如是所述LED或OLED 146的發光元件中的電流IA
、IB
及IC
將會保持不變的,只要橫跨所述第一儲存元件(例如所述電容器、或是電容性電路,例如取樣與保持裝置144,例如所述取樣與保持電容器CSH
)的電壓不被更新即可。
例如是LED或OLED 146A、146B及146C的發光元件現在是根據所述位元b0A
=1,b0B
=0並且b0C
=1來發射光。此將會保持不變的一段時間間隔T0
(其可以是最低有效位元的PWM子期間的持續期間(若PWM子期間被使用的話)以及一位元區塊的持續期間(若位元區塊被使用的話))。在該時間間隔T0
期間,下一個位元b1A
、b1B
及b1C
可以完全如同針對於所述位元b0A
、b0B
及b0C
所做的,被移位通過所述移位暫存器。
在所述時間間隔T0
的結束時,所述EN信號是再次被設定為高的。在EN高的之下,所述第二儲存元件,例如所述可程式化的記憶體元件,例如是所述正反器(或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度))的輸出是被複製到每一個像素或子像素的所述第一儲存元件,例如是所述電容器、或是電容性電路,例如具有所述取樣與保持電容器CSH
的取樣與保持裝置144、或是一無時控的正反器之上,藉此開路或閉合例如是所述電晶體143的控制元件,其根據被儲存為QA、QB或QC的位元b1
的狀態來連接每一個像素或子像素的例如所述LED或OLED 146的發光元件至所述電流源145。在圖14A、15及16的實施例中,其中QA
=QC
=0並且QB
=1,電流是流過像素或子像素150B的例如是所述LED或OLED 146的發光元件,而沒有電流流過像素或子像素150A及150C的例如是LED或OLED 146的發光元件。所述EN信號接著被設定回到低的,並且分別在像素或子像素150A、150B及150C的例如是所述LED或OLED 146的發光元件中的電流IA
、IB
及IC
將會保持不變的,只要橫跨所述第一儲存元件(例如,具有所述取樣與保持電容器CSH
的取樣與保持裝置144、或是一無時控的正反器)的電壓不被更新即可。
編碼控制藉由所述像素或子像素的例如是所述LED或OLED 146的發光元件所發射的光的所述PWM信號的其它位元可以在下一個時間間隔(當位元區塊被使用時為T0
的持續期間,並且若PWM子期間被使用,而不是位元區塊,則對於一具有權重N的位元而言為TN
=T0
*2N
的持續期間)用相同的方式而被程式化。
當然,此可以被推斷到在一陣列的同一行(列)中的超過3個像素。
準備用於一陣列的電流控制電路153中的同一行(或線)中的電流控制電路153的所述第二儲存元件的位元的每一個是依序地被施加至在所述行(或線)的電流控制電路153中的所述第二儲存元件,例如是所述可程式化的記憶體元件,例如是所述正反器141(或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度))的輸入Data_In,並且被移位通過藉由在同一行(或線)中的相鄰的電流控制電路153的所述第二儲存元件,例如所述可程式化的記憶體元件、或是正反器141(或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度))所形成的所述移位暫存器。
所述位元是依序地被呈現在所述行(或線)寬的移位暫存器的輸入,並且藉由利用一系列的Nb個第一時脈信號(其中Nb是所述移位暫存器的長度)來時控所述移位暫存器,而被移位通過所述移位暫存器。當所述Nb個位元已經被移位通過所述移位暫存器時,所述第二儲存元件141,例如所述正反器、或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度)的內容接著是藉由施加一致能信號至所述傳輸元件143(其可以是每一個電流控制電路153的一電晶體)的控制電極1433,而被轉移至所述第一儲存元件144,例如一電容器、或是一電容性電路,例如所述取樣與保持裝置或是所述取樣與保持電容器、或是一無時控的正反器。在所述情形中,T0至少必須是和將所述Nb個位元載入所述移位暫存器所需的時間一樣長。
本發明的特點的一優點是在同一行(或線)中的電流控制電路153的第一儲存元件144(例如電容器、或是電容性電路,例如取樣與保持裝置或是取樣與保持電容器、或是無時控的正反器)是同時被更新。或者是,所述更新可以針對於所述整個陣列同時完成。
在本發明的另一實施例中,編碼所述PWM信號的位元深度是在不須改變T0
的持續期間下而被增大。
如同稍早所述,用於T0
的最小持續期間是等於移位所述位元(例如像是b0A
、b0B
、b0C
…)通過所述移位暫存器所需的時間,所述移位暫存器是利用所述像素或子像素150的第二儲存元件,例如可程式化的記憶體元件(151A、151B、151C),例如正反器、或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度)而形成的。
所述PWM週期T無法被增大到超過由所需的訊框率所決定的最大值。
因此,增加所述位元深度不是容易的,而且在某些情形中,利用在習知技術中所述的解決方案甚至是不可能的。
讓吾人舉一個例子是其中例如所述PWM信號將會利用具有比所述位元b0
小的權重的2個額外的位元而被編碼。這些位元將會被稱為b-1
及b-2
。
在先前的例子中,所述位元深度例如是4,因而所述PWM信號是利用所述位元b0
、b1
、b2
及b3
而被編碼。為了說明所述位元深度是如何可被增大,假設一PWM信號是利用6個位元b-2
、b-1
、b0
、b1
、b2
及b3
而被編碼。
若PWM子期間被使用,則用於每一個位元的PWM子期間的持續期間是被給出在表2中:
表2
位元 | b-2 | b-1 | b0 | b1 | b2 | b3 |
PWM期間的持續期間 | ¼ T0 | ½ T0 | T0 | 2 T0 | 4 T0 | 8 T0 |
如同先前所提及的,所述最小的PWM子期間無法被降低到低於T0
,否則的話,吾人將無法保持利用根據同樣的方法的同樣的移位暫存器。一替代的解決方案例如將會需要增加信號線路的數目,以將所述資料平行地帶往每一個像素或是像素群組(子像素或是子像素群組)。
然而,為了保持利用用於像素或子像素陣列的相同的架構以及根據本發明的另一特點的所述相關的驅動器電路,一重置信號RST是被利用。所述重置信號RST啟動在作用中的像素或子像素中的一重置元件,例如是一開關171。圖14A的電路是如同在圖17上所展示地被修改。一重置元件或開關171是連接在例如是電晶體143的控制元件的閘極1433以及一例如是VDD的參考電壓之間,因而VDD的選擇對於一pMOS電晶體143的情形而言是特定的。當閉合時,所述重置元件或開關171是迫使在例如是電晶體143的控制元件的閘極1433的電壓成為VDD,藉此將其開路因而沒有電流可以流過所述發光元件,例如是所述OLED或LED 146。當所述重置元件或開關171開路時,在電晶體143的閘極1433的電壓是由所述第一儲存元件的第一電極的電壓所決定的,所述第一儲存元件的一例子是一電容器、或是一電容性電路,例如所述取樣與保持裝置144,例如所述取樣與保持電容器CSH
、或是一無時控的正反器。在此例子中,當所述重置信號RST是高的,例如是所述開關171的重置元件是閉合的,並且當所述重置信號RST是低的,所述重置元件或開關171是開路的。在RST是高的並且例如是所述電晶體143的控制元件“開路”之下,所述發光元件或是LED或OLED 146是被關斷。在圖17中,元件171可以蓋過在所述第一儲存元件中所儲存的值。
圖18是描繪所述RST信號是如何可被利用以致能一較高的位元深度。為了清楚起見,一類似於圖15的電路仍然被利用,並且所述說明是限於在所述像素陣列的一列或行中的前三個像素。此次,每一個電流驅動器電路153是配備有一例如是如同在圖17的電路上的重置開關171的重置元件。如同針對於圖16的情形,一第二儲存元件,例如是一可程式化的記憶體元件,例如一D型正反器、或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度)是被設置,並且是在所述時脈信號的上升緣被觸發。
如同稍早所述,所述最小的PWM子期間或是一位元區塊的持續期間是T0
。T0
例如可以是載入在一整個線或行的像素或子像素中的第二儲存元件,例如所述可程式化的記憶體元件,例如正反器、或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度),亦即使得所述線或行備妥用於下一個位元的資訊所需的一最小的時間間隔。
針對於前面N1個MSB(其中例如N1=4,所述位元例如是b0
、b1
、b2
及b3
),在一像素或子像素的發光元件146中的電流是如同先前所述地被控制,並且在整個時間間隔(子期間或位元區塊)期間是由所述前面N1個位元的值所決定。
針對於最後N2個LSB(其中例如N2=2,所述位元是b-1
及b-2
),在一像素或子像素的發光元件146中的電流在所述時間間隔T0
(相關於b0
的子期間的持續期間、或是一位元區塊的持續期間)的一第一部分期間是由最後N2個位元的值所決定,並且在所述時間間隔T0
的一第二部分期間是由所述重置信號RST的值所決定。所述時間間隔的第一部分的持續期間以及所述時間間隔的第二部分的持續期間的總和是等於所述時間間隔T0
的持續期間。
在圖18的例子中,以下是所假設的:b-1A
=1,b-1B
=0,b-1C
=1並且b-2A
=0,b-2B
=1,b-2C
=0。藉由在所述時間間隔T0
的結束之前,針對於所述第二儲存元件,例如所述記憶體可程式化的元件,例如正反器、或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度)是被菊鍊的像素或子像素的全部來啟動所述RST信號,在這些像素或子像素的每一個的例如是pMOS電晶體143的控制元件的閘極1433的電壓是被設定至所述供應電壓VDD,藉此閉合例如是所述電晶體143的控制元件,並且中斷通過例如是所述LED或OLED 146的發光元件的電流IRef
。若所述重置信號RST是在所述時間間隔T0
的結束之前被啟動,實際上是保證所述位元b-1
及b-2
將會具有一比所述位元b0
小的權重。在圖18上,所述RST信號是在所述時間間隔T0
的中間,針對於b-1
而被設定為高的。通過例如是所述LED或OLED 146的發光元件的電流將會在該時點返回零。針對於b-2
,所述RST信號是在所述位元區塊的持續期間T0
的開始之後¼T0
時被設定為高的。
所述重置信號RST可以針對於在同一行(或是同一線)中的所有像素或子像素同時被施加。或者是,所述重置信號RST可以針對於在所述像素陣列(具有N線以及M行)中的所有像素或子像素同時被施加。或者是,所述重置信號RST是被施加至在同一行(或是同一線)中的像素或子像素的一子集合、或是被施加至在所述像素陣列中的像素或子像素的一子集合n×m(其中n<N以及m<M)。
本發明的實施例是對於增加一(子)像素的亮度/照度被編碼所利用的位元深度(亦即,位元數目)的問題提供一解決方案。
若一(LED或OLED)固態顯示器已經被設計以運作在一最小的PWM子期間T0
或是位元區塊的持續期間T0
,如同在本發明的實施例中所述地施加一重置信號是容許吾人增加所述位元深度超過習知技術已知的解決方案所可能有的位元深度。
圖19是展示在一例子(N1=4並且N2=2)之下,所述重置信號RST是如何在時間的函數下以及在所述PWM子期間的函數下(針對於每一個位元bi
)改變。對應於所述位元b1
、b2
及b3
的子期間T1
、T2
及T3
分別具有一持續期間是符合所述位元的權重,亦即T1
=2*T0
;T2
=4*T0
以及T3
=8*T0
。對應於所述額外的位元b-1
及b-2
的子期間是具有和對應於所述位元b0
的子期間相同的持續期間T0
。此限制例如是由載入在例如同一行的像素中的所述第二儲存元件所花費的最小的時間量所施加的,所述第二儲存元件例如是所述可程式化的記憶體元件,例如正反器141、或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度)。由於在例如是圖14及15的電路中的所述第二儲存元件,例如是所述可程式化的記憶體元件,例如正反器141(或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度))是利用一位元(例如b1
)而被更新,而先前的位元(例如b0
)仍然決定在例如是所述LED或OLED 146的發光元件中的電流,因此所述位元b1
必須在b0
被使用的所述子期間的結束之前被載入。
若用於位元b-1
的子期間是½T0
(如同將會是根據表2的情形),則接著的位元b-2
在需要驅動所述電流的時點將不會一定已經被載入。不論所述位元是否被移位通過一行或線寬的移位暫存器以到達其目的地、或是不論一掃描線是否被使用,此都成立。
所述習知技術是藉由利用多位元的記憶體元件來解決此問題:所述序列的位元b0
、b1
、b2
、b3
是首先被載入一本地的移位暫存器中,並且接著所述位元是連續地被使用,藉由以增加的時間間隔來時控它們以驅動所述電流。此在(a)所述載入時間(並非被用來顯示資訊)以及(b)所述記憶體元件的尺寸上有影響。
本發明人體認到它們可能蓋過用於通常會具有一小於T0
的子期間的位元的驅動信號。
用於位元b-1
(及b-2
)的子期間就是如同用於其它位元的來開始:藉由所述正反器儲存的位元b-1
是“被複製”(或是被載入或轉移)在第一儲存元件,例如一電容器、或是一電容性電路,例如所述取樣與保持裝置144,例如所述電容器CSH
、或是一無時控的正反器上。一旦所述傳輸完成後,下一個位元(b-2
)正被載入在所述第二儲存元件(例如所述可程式化的記憶體元件,例如是所述正反器141)上。如同稍早所解說的,所述下一個位元在一大於所述時間½T0
的時間T0
之前可能不是可供利用的。除非吾人縮短所述位元b-1
控制在例如是所述LED或OLED 146的發光元件中的電流期間的時間,否則所述位元b-1
將會具有和所述位元b0
相同的權重。
圖17展示根據本發明的用於一像素的一替代的實施方式。
在圖17上所描繪的電路的說明中:
所述控制元件例如是一電晶體143,並且所述第一控制電極1433例如是所述電晶體143的一閘極;所述電晶體可以是一pMOS電晶體,例如一薄膜電晶體。所述電晶體可以連接至一LED或OLED二極體發光裝置146以用於驅動其。所述電晶體可以是在操作上和一光源(例如一LED或OLED)連接,並且在操作上和一電流源145連接;
所述第一儲存元件可以是一電容器、或是一電容性電路,例如一取樣與保持裝置,例如一取樣與保持電容器144、或是一無時控的正反器;所述第一儲存元件(例如所述電容器,例如所述取樣與保持電容器144)是連接在所述閘極1433以及一供應電壓VDD之間;
所述第二儲存元件可以是一正反器141、或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體,前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度;
所述傳輸元件例如是一電晶體142,例如一pMOS電晶體,例如一TFT電晶體;
重置元件,例如是重置開關171;
一發光元件,例如是一OLED或LED像素或子像素146;
一電流源145。
一例如是所述重置開關171的重置元件是並聯連接所述第一儲存元件,例如所述電容器、或是所述電容性電路,例如是如同在圖17上展示的具有一取樣與保持電容器CSH
的取樣與保持裝置144、或是一無時控的正反器。例如是所述重置開關171的重置元件是在所述時間間隔T0
的結束之前閉合:
針對於位元b-1
,例如是所述重置開關171的重置元件在具有持續期間T0
的子期間的開始之後的½T0
閉合。因此,在所述時間間隔的第一半部中的電流是由b-1
所決定(亦即,若b-1
=0,則所述電流是0,並且若b-1
=1,則所述電流是IMax
),並且在所述時間間隔的第二半部中是零(如同由例如是所述重置開關171的重置元件的狀態所決定,當所述重置開關171是閉合時,其分流所述電容器CSH
(144)。
針對於位元b-2
,例如是所述重置開關的重置元件是在具有持續期間T0
的子期間的開始之後的¼T0
閉合。因此,在所述時間間隔的第一個四分之一中的電流是由b-2
所決定(亦即,若b-2
=0,則所述電流是0,並且若b-2
=1,則所述電流是IMax
),並且在所述時間間隔的其餘三個四分之一中是零(如同由所述開關171的狀態所決定,當所述開關171是閉合時,其分流所述電容器CSH
(144))。
針對於位元b-n
,所述重置開關是在具有持續期間T0
的子期間的開始之後的2-n
T0
閉合。
在此之上的例子中,針對於前面N1個MSB(其中例如N1=4,所述N4個MSB例如是b0
、b1
、b2
及b3
),在一像素或子像素的發光元件146中的電流是在整個時間間隔(子期間或位元區塊)期間是由所述前面N1個位元的值所決定。
針對於最後N2個LSB的每一個(其中例如N2=2,所述N2個LSB是b-1
及b-2
),在一像素或子像素的發光元件146中的電流在所述時間間隔(子期間或是位元區塊)的一第一部分期間是由所述位元的值所決定,並且在所述時間間隔的一第二部分期間是由所述重置信號RST的值所決定。所述時間間隔的第一部分的持續期間以及所述時間間隔的第二部分的持續期間的總和是等於所述時間間隔的持續期間。
此容許吾人修改控制在所述發光元件146中的電流的信號被編碼所利用的位元深度。當超過一位元必須在控制所述電流之前被載入時,習知技術避開由時序(用於T0
的最小值、用於T的最大值)以及尺寸(例如是所述第二儲存元件,例如所述可程式化的記憶體元件(例如一正反器、或是兩個位元的記憶體、或是多個位元的記憶體(前提是所述記憶體的位元數目小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度))的尺寸)所造成的限制。
位元b-1
及b-2
在所述工作週期上的貢獻可加以評估。不論吾人是否使用位元區塊或是PWM子期間,一PWM週期的持續期間T在所述工作週期是在所述六個位元b-1
、b-2
、b0
、b1
、b2
及b3
編碼之下是T = T0
+T0
+T0
+2*T0
+4*T0
+8*T0
= 17*T0
。
由於對應b-1
及b-2
的脈衝在½T0
以及¼T0
之後被裁減到0,因此最大可達成的工作週期是小於100%:
DCMax
= 15,75 T0
/ 17 T0
≈ 0,93 (或 93 %)。
通常使用於一OLED或LED顯示器的位元深度是至少12(而不是例如如同在所述例子中的4)。藉由利用所述重置信號RST,本發明人體認到其可以增加所述位元深度到例如16位元(亦即,藉由將較低有效位元b-4
、b-3
、b-2
及b-1
加到標準的12位元b0
、b1
、b2
、b3
、b4
、b5
、b6
、b7
、b8
、b9
、b10
及b11
。
在該情形中的最大工作週期是
DCMax
= [(1/16 + 1/8 + ¼ + ½) + 212 - 1] / (4 + 212 - 1) ≈ 0,99925.. (或是 99,925%)。
在12位元下的最小的工作週期增量(在無利用所述全域的RST信號下)將會是:
ΔMin
DC = 1/4095 ≈ 0,00025 (或是 0,025%)。
在12位元+所述4較低有效位元b-4
、b-3
、b-2
及b-1
下的最小的工作週期增量(並且利用所述RST信號)將會是:
ΔMin
DC = 1/16 /(4 + 212
– 1) ≈ 0,000015 (或是0,0015%)。
單純增加例如是所述重置開關171的重置元件以及所述全域的重置信號RST是提供灰階的解析度的一個因數16的改善,而在所述最大的工作週期上無顯著的影響,並且在像素或子像素陣列的解析度上無影響(例如,所述開關171可以是單一薄膜電晶體)。
在實施例的另一例子中,根據本發明的一實施例的一顯示器圖塊的移位暫存器可以與一相鄰的顯示器圖塊的移位暫存器加以菊鍊,藉此使拼接式顯示器的組裝變得容易,其中每一個圖塊是由N×M像素(亦即N行的M個像素)所構成的。圖15是描繪在同一行中的像素的移位暫存器如何可被菊鍊以形成一行寬的移位暫存器。像素行的概念通常是被限制為所述薄膜電晶體是被形成在同一基板中的像素。在一大型顯示器中,數個基板可被組裝在一起。組裝不同基板的主要的困難中之一是如何連接這些不同的基板,同時將兩個相鄰的基板之間的距離保持最小的。圖20是描繪本發明的實施例是如何解決連接不同基板的問題。
一第一基板2001、一第二基板2002以及一第三基板2003是沿著一方向DIR,相鄰彼此而被設置,所述方向DIR是平行於所述第一、第二及第三基板上的像素行的方向。所述基板可以是半導體(次佳),較佳的是絕緣的,以用於薄膜處理。此種基板可以是絕緣基板,像是聚醯亞胺、玻璃、石英、鑽石、藍寶石、等等。基板是用以處理在其頂端上的不同層的導電及非導電的材料的載體。
在每一個基板上的第二儲存元件,例如是所述可程式化的記憶體元件,例如正反器(像例如是在第二基板2002上的2004及2005)是被連接(每行)以形成一行寬的移位暫存器,像例如是分別在所述基板2001、2002及2003上的2006、2007及2008。
每一個移位暫存器需要兩個輸入信號:一資料信號(亦即,編碼用於同一行中的例如是LED或OLED的發光元件的每一個的PWM信號的位元)、以及如同稍早所述的一時脈信號。若在最後一個第二儲存元件,例如是在基板2001上的行寬的移位暫存器2006的最後一個正反器的Q電極、以及第一個第二儲存元件,例如是在基板2002上的行寬的移位暫存器2007的第一個正反器的D電極之間做成連接,則所述資料信號可被移位至下一個移位暫存器(例如2007)。為了簡單的緣故,任何可能被用來保護在每一個基板上的電路以及可能存在於移位暫存器2006中的最後一個正反器以及移位暫存器2007中的第一個正反器之間的緩衝器、位準轉換器…都已經被省略。
圖21是描繪一主動矩陣顯示器,其中所述選擇線是選擇一整列。所述資料線是被用來提供資料給每一行。線0是被選出(透過select 0),所有其它的選擇線都被禁能。藉由如此做之下,在圖14C中的開關148是閉合的。用於列0的資料是被放在所述行資料線(DATA 0‐>DATA 2)的每一個上。藉由如此做之下,在同一列的每一個元件中的資料線的每一個上的值是被儲存在圖14C的元件147中。接著選擇線0是被解除選擇。接著線1被選擇。用於列1的資料被放在所述行資料線的每一個上…。此序列是被重複直到所述主動矩陣顯示器的全高都被載入資料為止。
此種線的選擇是一較佳技術以使得資料進入所述主動顯示器的每一個別的元件中。一較簡單的主動矩陣例子(2T1C)是被展示在圖1及3中,並且可以藉由和如上所述相同的方式來驅動。這些方法可以延伸來包含圖14A、17、22–27的電流控制或驅動器電路或類似者。
在如同圖22中所示的本發明的另一實施例中,一重置信號RST是如同在圖17中所示地被使用,其具有對於所述控制元件(例如一電晶體1434)控制通過一像素或子像素146的例如是一OLED或LED的發光元件的電流的方式的修改。在圖22中的元件符號是指和在圖17中所示的相同的電路元件,其中例外是所述旁路開關或電晶體1434。其並非是將一控制元件(例如一TFT電晶體143)設置成與一子像素或像素的發光元件(例如一LED或OLED 146)串聯以切換通過所述發光元件(例如所述LED或OLED 146)的電流,所述發光元件是直接與例如是一TFT電晶體1434的控制元件短路的。所述原理是相同的,亦即利用所述控制信號(例如一PWM驅動信號)來切換通過所述發光元件146的電流的通斷。此電路的一優點是所述電流源145總是傳遞電流,而不論是否通過所述發光元件146。此表示所述功率消耗將會是固定的,而不是根據所述光輸出而定。此實施例在此是明確地被揭露為包含適用於圖14A、14C、22-27的電路或類似者的此電流控制或驅動器電路。
圖23是展示根據本發明的一實施例的重置裝置149(例如是一電晶體)的一替代的配置。具有相同的元件符號的電路元件是指在圖17中的相同的元件,除了所述重置裝置149(例如是一開關,例如一電晶體)是作用為一控制元件,並且連接以旁路所述發光元件146之外。當所述重置元件或開關149閉合時,來自所述電流源145的電流繞過所述發光元件146,因而沒有電流通過所述發光元件146。當所述重置元件或開關149開路時,來自所述電流源145的電流通過所述發光元件146。在此實施例中,當所述重置信號RST是高的,例如是所述開關149的重置元件閉合,並且當所述重置信號RST是低的,所述重置元件或開關149開路。
在此實施例中,一旦所述重置是作用中的,沒有電流可以流動通過所述發光元件146。此可以如下被完成:
1)重置在所述第一儲存元件(例如電容器144)中所儲存的位元值,因此開路開關143,並且因此沒有電流可以流過所述發光元件146。
2)利用所述重置裝置149(例如一開關)是開路以短路所述發光元件146,將會沒有電流流動通過所述發光元件146。當所述重置裝置149是作用中的,所述發光元件146的重影(ghosting)可加以避免,因為例如是所述發光元件146的陽極的一電源電極完全被放電。重影是在像是一OLED或一LED的發光元件中的一現象,當所述電流源145從所述發光元件146斷連時,而此仍然發射光。此可能有多個原因,其中之一是所述發光元件146的電容結合存在於所述LED或OLED的陽極上的一電壓。另一重影的原因可能是漏電流。藉由旁路所述發光元件146,此被避免掉,其是一優點。此實施例在此是被明確地揭露以包含適用圖14A、14B、22–27的電路或類似者的此電流控制或驅動器電路。
圖24至27是描繪兩個位元的記憶體是如何可用一批所選的電流控制或驅動器電路來加以實施。在這些圖中,-1以及-2是指分別相關於第一位元以及第二位元的元件。
圖24是展示適用到圖14A的電路的兩個位元的記憶體。在記憶體中的位元數目應該是小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度。在元件符號143-1中的基本的元件符號(亦即143)是指和圖14A中相同的元件。此兩個位元的電路可以藉由增加如同在圖24中所指出的電流源145以及所述記憶體裝置141與其它構件的數目來擴大到任意數目的位元。在記憶體中的位元數目應該是小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度。所述儲存元件144-1及144-2(例如電容器、或是一電容器電路,例如一取樣與保持電路)是分別設定在例如是電晶體143-1及143-2的控制元件的閘極上的電壓。一發光元件146是被使用於一主動顯示器的一子像素或像素,而兩個電流源145-1、145-2是分別被使用於一位元以及所述第二位元。
圖25是展示適用到圖14C的電路的兩個位元的記憶體。在元件符號143-1中的基本的元件符號(亦即143)是指和圖14C中相同的元件。此兩個位元的電路可以藉由增加如同在圖25中所指出的電流源145以及所述記憶體選擇裝置148-1、148-2與其它構件的數目來擴大到任意數目的位元。在記憶體中的位元數目應該是小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度。一發光元件146是被使用於一主動顯示器的一子像素或像素,而兩個(或是用於多個位元的更多)電流源145-1、145-2是分別被使用於一位元以及所述第二位元。
圖26及27是展示電路元件的複製的相同的原理以提供兩個位元的記憶體141及141-2,而只有一發光元件146被使用於一主動顯示器的一子像素或像素。這些電路是根據圖14C,但是利用例如由正反器所提供的兩個位元的記憶體。在圖26及27之間的差異是單一資料線被使用在圖26中,而兩個資料線被使用在圖27中。
若兩個例如是正反器的單一位元記憶體有一資料線:
a.上載所述資料至所述兩個例如是正反器的單一位元記憶體的時間(其中兩倍多的兩個例如是正反器的單一位元記憶體在一線上)是Tblock時間×2。然而,因為兩個位元是同時被傳送(2個電流),因此TBlock(1bit/TBlock)的數目是除以二。
b.因此,有一平衡或是空的操作(相同的Clk速度)。
若有兩個資料線:
c.上載所述資料至所述兩個例如是正反器的單一位元記憶體的時間是維持相同的(#FF/線並未改變);然而,因為兩個位元現在是兩個同時被傳送(2個電流),因此TBlock的數目被加倍。
d.因此,所述主動矩陣顯示器的更新率是兩倍高的、或是具有相同量的TBlock,所述時脈速度可以除以二。
在此專門揭露的是利用如上所述的兩個資料線於本發明的例如那些參考圖24或25所述的使用兩個位元的記憶體的實施例的任一個。
這些兩個位元的電路可以藉由增加如同在圖26及/或27中所指出的電流源145以及所述記憶體裝置141-1、141-2與其它構件的數目,而擴大到任意數目的位元。在記憶體中的位元數目應該是小於所述控制信號(例如一PWM信號)的位元深度。
141、141-1、141-2:第二儲存元件
142:傳輸元件/開關
143、143-1、143-2:控制元件
144、144-1、144-2:第一儲存元件
145、145-1、145-2:電流源
146:光源
147:第二儲存元件
148:載入裝置
148-1、148-2:記憶體選擇裝置
149:重置元件
150、150A、150B、150C:像素/子像素
151:第二儲存元件
151A、151B、151C:正反器
152:驅動器電路
153:電流控制電路
171:重置元件
306:電容器
308:OLED
310:元件
1431:控制元件的控制電極
1433:控制元件的控制電極
1434:電晶體
2001:第一基板
2002:第二基板
2003:第三基板
2004、2005:正反器
2006、2007、2008:移位暫存器
D:工作週期
DIR:方向
本發明的實施例的這些及其它技術的特點及優點現在將會參考所附的圖式更詳細加以描述,其中:
[圖1]是展示根據其中所述PWM信號被使用於調光的技術的一主動矩陣像素驅動器電路的概要示意圖。
[圖2]是展示根據具有分庫(banking)的技術的一主動矩陣像素驅動器的概要示意圖,其中所述PWM是在連續的PWM時序期間逐一位元被施加的,編碼所述PWM信號的位元是被儲存在一串列記憶體中。
[圖3]是展示根據習知技術的一主動矩陣LED陣列。
[圖4]是展示如同可被利用於脈衝寬度調變的一矩形脈衝波的一個例子。一矩形脈衝波的脈衝寬度是被調變,其產生所述波形的平均值的變化。
[圖5]是展示一週期T是如何可被分成4個子脈衝SP1、SP2、SP3及SP4,其已經橫跨一週期而被分散。根據應用,將一週期劃分成超過4個間隔可能是所期望的。
[圖6]是展示當所述工作週期被設定在其最小值Tcl
/T時的所述脈衝寬度調變的信號。
[圖7]是展示若所述工作週期相較於圖6而被進一步增大例如是3Tcl
/T,則所述脈衝P是如何可被分開成為兩個或多個子脈衝,每一個子脈衝是發生在其中所述週期T已經被劃分的所述間隔(或是位元區塊)之一中。
[圖8]是展示針對於利用4位元b0、b1、b2及b3(其中b0是LSB,並且b3是MSB)編碼的一PWM工作週期的PWM子期間的一個例子。在此例子中,所述PWM信號的週期T已經被劃分成四個子期間或是四個PWM時間間隔T0
、T1
、T2
、T3
,使得T=T0
+T1
+T2
+T3
。
[圖9]及[圖10]是展示所述PWM時間週期是如何可被分開,而不是不中斷的。
[圖9]是展示在4位元上編碼的PWM信號的一個例子,其中b0
=0,b1
=0,b2
=0並且b3
=1,並且用於b3
的時間期間是不中斷的。用於b3
的時間期間是用於位元b0
的時間期間T0
的8倍長的。
[圖10]是展示在4位元上編碼的PWM信號的一個例子,其中b0
=0,b1
=0,b2
=0並且b3
=1,並且用於b3
的時間期間是橫跨所述PWM週期T盡可能均勻地分開。所述脈衝b3
已經分開成為8個子脈衝b31
、b32
、b33
、b34
、b35
、b36
、b37
及b38
。所述子脈衝的每一個具有一持續期間T0
等於所述位元b0
的持續期間,並且所述子脈衝的持續期間的總和是等於所述持續期間T3
=T0
*23
。
[圖11]是展示在4位元上編碼的PWM信號的一個例子,其中b0
=1,b1
=0,b2
=0並且b3
=1,並且用於b0
及b3
的時間期間是橫跨所述PWM週期T盡可能均勻地被分開及分散。
[圖12]是展示在4位元上編碼的PWM信號,其中b0
=1,b1
=0,b2
=0並且b3
=1,其具有所述子脈衝b31
、b32
、b33
、b34
、b35
、b36
、b37
及b38
以及b0
的一不同的分布。對於圖11及12而言,所述工作週期D是相同的。
[圖13]是展示致能的信號ES(在表1中的Di),其在一給定的時點驅動一LED、以及所儲存的信號SS(在表1中的Pi),其在一給定的時點被儲存並且將會在下一個位元區塊期間驅動所述LED。
[圖14A]是展示根據本發明的一實施例的電流控制電路的一個例子。
[圖14B]是展示在圖14A的電路的節點的信號在時間的函數下的狀態。
[圖14C]是展示根據本發明的一實施例的電流控制電路的另一個例子。
[圖15]是展示根據本發明的一實施例的相鄰的電流控制電路的第二儲存元件是如何可以被菊鍊以形成一移位暫存器。
[圖16]是描繪根據本發明的一實施例,在例如是OLED或LED的固態光源是根據用先前儲存在每一個像素或子像素的記憶體元件中的位元編碼的資訊來發射光時,位元是如何被傳送及儲存的。
[圖17]是展示根據本發明的一實施例的一並聯連接所述電容器CSH
17的重置開關,所述開關是在所述時間間隔T0
的結束之前閉合的。
[圖18]是描繪根據本發明的一實施例的所述RST信號是如何可被利用以致能一較高的位元深度。
[圖19]是展示根據本發明的一實施例的其中(N1=4以及N2=2)的一例子,所述重置信號RST是如何在時間的函數下以及在所述PWM子期間(對於每一個位元bi
)的函數下改變。
[圖20]是描繪本發明的實施例是如何解決連接不同的基板的問題。
[圖21]是描繪如何上載資料至一主動顯示器。
[圖22]是展示根據本發明的一實施例的例如是一電晶體的控制元件1434的一替代的配置。
[圖23]是展示根據本發明的一實施例的例如是一電晶體的重置元件RST的一替代的配置。
[圖24]是展示根據本發明的另一實施例的基於圖14A的電流控制電路的一複製的多個位元的(兩個位元的)電路。
[圖25]是展示根據本發明的另一實施例的基於圖14C的電流控制電路的一複製的多個位元的(兩個位元的)電路。
[圖26]及[圖27]是展示根據本發明的另一實施例的基於圖14C的電流控制電路的一複製的具有修改的形式的多個位元的(兩個位元的)電流控制或驅動電路。
141:第二儲存元件
142:傳輸元件/開關
143:控制元件
144:第一儲存元件
145:電流源
146:光源
1431:控制元件的控制電極
Claims (62)
- 一種用於主動矩陣顯示器以驅動所述主動矩陣顯示器的像素或子像素之驅動器電路或電流控制電路,所述驅動器電路或電流控制電路包括: 控制元件,其具有第一控制電極以控制電流通過發光元件的流動; 第一儲存元件,其用以儲存控制信號的第一值,所述控制信號被施加至所述控制元件的所述第一控制電極; 第二儲存元件,其用以儲存所述控制信號的第二值; 傳輸元件,其具有第二控制電極以將所述控制信號的所述第二值載入所述第一儲存元件,其中藉由所述第一儲存元件及/或所述第二儲存元件所儲存的位元的數目小於所述控制信號的解析度的位元深度。
- 如請求項1之驅動器電路或電流控制電路,其被配置以使得所述第一儲存元件的載入是發生在所述主動矩陣顯示器正顯示時。
- 如請求項1之驅動器電路或電流控制電路,針對於複數個被驅動的像素或是被驅動的子像素,所述驅動器電路或電流控制電路包括複數個分別具有第一控制電極的控制元件,每一個第一控制電極用以控制電流通過所述子像素或像素的發光元件的流動,所述驅動器電路或電流控制電路進一步包括複數個分別用以儲存所述控制信號的所述第一值的第一儲存元件,所述控制信號被施加至所述控制元件的所述第一控制電極的第一個或是每一個,並且所述驅動器電路或電流控制電路進一步包括複數個分別用以儲存所述控制信號的第二值的第二儲存元件,並且所述驅動器電路或電流控制電路進一步包括複數個傳輸元件,其分別具有第二控制電極以將所述控制信號的所述第二值載入所述第一儲存元件。
- 如請求項1之驅動器電路或電流控制電路,其中在第一控制信號被施加至所述控制元件或是每一個控制元件的所述第一控制電極以控制在所述發光元件或是每一個發光元件中的電流時,在所述第二儲存元件或是每一個第二儲存元件上施加第二控制信號。
- 如請求項1之驅動器電路或電流控制電路,其中所述控制元件是第一電晶體、或是其中所述控制元件是第一電晶體並且所述第一控制電極是所述第一電晶體的閘極。
- 如請求項1之驅動器電路或電流控制電路,其中所述第一儲存元件是電容器、或是具有取樣與保持電容器或無時控的正反器的取樣與保持裝置。
- 如請求項1之驅動器電路或電流控制電路,其中所述第二儲存元件是第一可程式化的記憶體元件、或是其中所述第二儲存元件是鎖存器。
- 如請求項7之驅動器電路或電流控制電路,其中所述第一可程式化的記憶體元件是第一一個位元的記憶體、或是第一時控的雙穩態元件、或是第一正反器、或是其中脈衝寬度調變(PWM)位元是一次一位元地被儲存在一個位元的記憶單元中。
- 如請求項1之驅動器電路或電流控制電路,其中所述傳輸元件是第二電晶體。
- 如請求項8之驅動器電路或電流控制電路,其中所述一個位元的記憶單元是第一D型正反器。
- 如請求項1之用於所述主動矩陣顯示器的驅動器電路或電流控制電路,其中所述主動矩陣顯示器包括行C以及列R的像素或子像素,在像素陣列的同一行C或是同一列R中的相鄰的像素的第一個第二儲存元件、第一個可程式化的記憶體、或是第一個正反器是菊鍊的。
- 如請求項1之驅動器電路或電流控制電路,其中每一色彩子像素有一個驅動器或電流控制電路、或是每一色彩像素有一個驅動器電路或電流控制電路。
- 如請求項11之驅動器電路或電流控制電路,其中所述菊鍊限制控制所述陣列的每一個像素或子像素原本所需的個別的線路的數目。
- 如請求項10之驅動器電路或電流控制電路,其中第一正反器的輸出Q藉由時脈信號(Clk)而被更新。
- 如請求項9之驅動器電路或電流控制電路,其中所述第二電晶體被使用作為第一開關,當其被閉合時,將第一個第二儲存元件或是第一個正反器的輸出連接至所述控制元件的所述第一控制電極、或是連接至所述第一電晶體的所述閘極,並且與所述第一儲存元件的電極、或是與例如是所述取樣與保持電容器的所述取樣與保持裝置的電容器電極連接。
- 如請求項1之驅動器電路或電流控制電路,其中所述第二儲存元件是時控的正反器或是電容器。
- 如請求項16之驅動器電路或電流控制電路,其被配置以使得所述第一儲存元件、或是所述取樣與保持裝置,例如所述取樣與保持電容器或是無時控的正反器,同時取樣在所述第二儲存元件或是所述正反器的輸出的電壓Vout ,其中第一電容器電極連接至所述控制元件的所述控制電極或是所述第一電晶體的閘極,並且其中所述第一儲存元件的第二電極或是第二電容器電極連接至供應電壓(VDD),並且即使當操作為第一開關的所述第二電晶體是開路的,也會保持所述控制元件的所述控制電極或是所述第一電晶體的閘極在相同的電壓。
- 如請求項1之驅動器電路或電流控制電路,其中所述第一電晶體是第二開關,並且當閉合時,所述第二開關連接電流源與例如是LED(發光二極體)或是有機發光二極體(OLED)的發光元件,並且所述LED或OLED發射光。
- 如請求項19之驅動器電路或電流控制電路,其中當所述第二開關是開路時,沒有電流流過所述LED或OLED,因而其不發射光。
- 如請求項1之驅動器電路或電流控制電路,其中所述第一電晶體是PMOS,其連接至第一正反器的反相的輸出QB,而不是輸出Q。
- 如請求項21之驅動器電路或電流控制電路,其中PMOS電晶體被使用於所述第二開關,“低的”信號或GND電壓將會閉合所述第二開關,因而容許電流源的電流流過所述LED或OLED。
- 如請求項22之驅動器電路或電流控制電路,其被配置以使得當位元bi,j是‘高的’,亦即當所述位元bi,j等於‘1’時,所述LED或OLED在所述第一開關閉合時發射光,並且當位元bi,j是‘低的’,亦即當所述位元bi,j等於‘0’(因而在所述輸出QB的bi,j 是高的)時,所述LED或OLED在所述第一開關閉合時並不發射光,並且bi,j 的值是藉由例如是所述取樣與保持電容器或是無時控的正反器的所述取樣與保持裝置而被取樣及保持。
- 如請求項6之驅動器電路或電流控制電路,其中一旦所述第二儲存元件或是所述第一正反器的所述輸出已經被取樣及儲存在例如是所述取樣與保持電容器或是無時控的正反器的所述取樣與保持裝置上,所述第一開關可加以開路,並且下一個位元可被儲存在所述第二儲存元件中。
- 如請求項1之驅動器電路或電流控制電路,其中被儲存在所述第二儲存元件中的位元可以在不中斷影像的顯示之下被更新。
- 如請求項1之驅動器電路或電流控制電路,其被配置以使得藉由所述第一儲存元件而被施加至所述第一控制元件的所述第一控制電極的所述控制信號可被蓋過。
- 如請求項26之驅動器電路或電流控制電路,其包括另一開關,其中蓋過在所述第一儲存元件上所儲存的所述控制信號是藉由有條件地連接所述第一控制電極至替代的控制信號的所述另一開關而被完成。
- 如請求項27之驅動器電路或電流控制電路,其中所述另一開關是重置開關,其分流所述第一儲存元件。
- 如請求項1之驅動器電路或電流控制電路,其中被驅動的所述發光元件被設置成線及行,並且陣列的L個線的每一個具有M個驅動器電路或電流控制電路以及相關的發光元件。
- 如請求項29之驅動器電路或電流控制電路,其中在同一行或線中的每一個電路的所述第二儲存元件連接至相同的資料信號線,並且在同一線或行中的每一個電路的所述第二儲存元件連接至相同的掃描線。
- 如請求項30之驅動器電路或電流控制電路,其中被施加至所述掃描線的信號致能存在於所述資料信號線上的所述信號的儲存。
- 如請求項31之驅動器電路或電流控制電路,其中所述掃描線控制開關,其有條件地使得所述資料信號線以及所述第二儲存元件電性接觸。
- 如請求項32之驅動器電路或電流控制電路,其中,替代性地,在同一行(或線)中的每一個電路的所述第二儲存元件可以是一行寬的(或線寬的)移位暫存器的部分。
- 如請求項33之驅動器電路或電流控制電路,其中所述移位暫存器利用薄膜電晶體和所述驅動器電路或電流控制電路的薄膜電晶體一起來實現。
- 如請求項1之驅動器電路或電流控制電路,其包括用於在所述第一儲存元件的內容被用來控制在所述發光元件中的電流時更新所述第二儲存元件的內容的構件。
- 如請求項35之驅動器電路或電流控制電路,其中準備用於在一陣列的驅動器電路或電流控制電路中的同一行(或線)中的驅動器電路或電流控制電路的所述第二儲存元件的每一個位元依序地被施加至所述行(或線)的電流控制電路中的第一個第二儲存元件或是第一個正反器的輸入。
- 如請求項36之驅動器電路或電流控制電路,其中更新在一行(或線)中的所述驅動器電路或電流控制電路的所述第二儲存元件的所述構件被配置成使得N個位元被依序地呈現在所述行(或線)寬的移位暫存器的輸入,並且藉由利用一系列的N個第一時脈信號來時控所述移位暫存器而被移位通過所述移位暫存器,並且所述第二儲存元件的內容接著被轉移至所述第一儲存元件。
- 如請求項33之驅動器電路或電流控制電路,其中相鄰的陣列的所述移位暫存器是菊鍊的。
- 一種用以驅動在顯示器中的發光元件的驅動器電路或控制電路之方法,所述方法包括以下的步驟: 從第二儲存元件傳輸控制信號至第一儲存元件; 在第一儲存元件上所儲存的所述第一控制信號的函數下,控制在所述發光元件中的電流; 在所述發光元件中的電流藉由所述第一控制信號而被控制時,將第二控制信號載入所述第二儲存元件。
- 一種調變在發光元件中的電流之方法,所述調變在N1個位元+N2個位元的函數下進行,所述N2個位元具有比所述N1個位元小的權重;所述方法包括以下步驟: 針對於所述N1個位元的每一個,在所述發光元件中的電流藉由所述N1個位元而一次一位元並且在具有至少TMin 的持續期間的時間間隔期間來加以控制的; 針對於所述N2個位元的每一個,在所述發光元件中的電流藉由所述N2個位元而一次一位元並且在小於TMin 的第一時間間隔期間來加以控制的,並且在小於TMin 的第二時間間隔期間蓋過所述N2個位元中的所述一個,所述第一時間間隔以及所述第二時間間隔的持續期間的總和等於TMin 。
- 如請求項40之方法,其中重置是被用來在TMin 的結束之前蓋過驅動信號。
- 如請求項40之方法,其中位元的總數N=N1+N2會被修改,而不須修改所述持續期間TMin 、或是其中位元的總數N=N1+N2會被增大,而不須修改所述持續期間TMin 。
- 如請求項40之方法,其中所述N1+N2個位元會編碼在所述發光元件中的電流的振幅。
- 如請求項40之方法,其中電流會被脈衝寬度調變,在此情形中,所述N1+N2個位元可以編碼脈衝寬度調變(PWM)信號的工作週期,其將會決定在所述PWM信號的一週期T期間的電流的平均值。
- 如請求項44之方法,其中所述工作週期利用N=N1+N2個位元來加以編碼的,其中N1≥1並且N2≥0。
- 如請求項45之方法,其中N2小於N1。
- 如請求項46之方法,其包括限制在例如藉由所述位元N1+N2來表示的整數數目的所述位元碼以及循環在一發光二極體中的所述平均電流之間的非線性或誤差,所述平均是在所述PWM信號的一週期T上計算出的。
- 如請求項40之方法,其中所述時間間隔的所述持續期間TMin 是在對應於具有所述N1個位元中的最小權重的位元的工作週期的PWM期間之內的電流脈衝的持續期間。
- 如請求項48之方法,其中整個序列的位元控制在等於(2N1 -1)*TMin +N2*TMin 的一時間間隔期間的電流,在其之後,在所述發光元件中的電流是藉由另一序列的位元來加以控制/決定。
- 如請求項40之方法,其包括限制在發光元件陣列中的載有信號至發光元件以及其電流控制電路的電性走線的數目。
- 如請求項50之方法,其中所述位元被移位通過在C行及L線的發光元件的陣列中的行寬或線寬的移位暫存器。
- 如請求項51之方法,其中從所述移位暫存器的輸入移位一位元至其末端所需的時間決定所述時間間隔TMin 。
- 一種驅動如請求項1之驅動器電路或電流控制電路之方法,所述方法包括以下步驟: 在第一時間t0,資料信號位元b0被呈現在正反器的輸入,其中位元b0可以是等於1,並且在時脈信號的上升緣,所述正反器的輸出QB被更新以使得QB=b0 。
- 如請求項53之方法,其中在第二時間t1>t0,所述第二儲存元件的輸出連接至所述第一儲存元件、或者連接至可以是取樣與保持電容器或無時控的正反器的取樣與保持裝置。
- 如請求項53之方法,其中選配的是所述第二電晶體的第一開關是閉合,其有條件地連接所述正反器的輸出QB以及第一儲存元件,所述第一儲存元件可以是取樣與保持裝置、或是取樣與保持電容器。
- 如請求項40之方法,其包括具有兩個圖塊的兩個陣列,所述方法包括連接一圖塊的一移位暫存器至下一個圖塊的一移位暫存器。
- 如請求項56之方法,其中所述第一開關是PMOS電晶體,並且其是藉由迫使ENB成為低的狀態或是接地而被閉合。
- 如請求項57之方法,其中不論橫跨所述第一儲存元件儲存何種電壓,其都“被抹除”並且在所述第二儲存元件上所儲存的在所述輸出QB的信號的函數下被更新,所述第二儲存元件選配的是實施為所述正反器。
- 如請求項58之方法,其中更新的信號被施加至所述控制元件的所述控制電極一段時間Thold,因而Thold可以是一位元區塊的持續期間、或是一PWM子期間的持續期間(T0、T1、T2、T3…)。
- 如請求項59之方法,其中在例如是在所述第一電晶體的閘極的所述控制元件的所述控制電極或閘極的電壓被設定為零之下,電流被容許流過所述發光裝置(LED)(ILED=IMax)。
- 如請求項60之方法,其中在Thold的結束之前,新的資料信號b1被呈現在所述正反器的輸入,並且所述正反器的輸出QB在所述時脈信號的所述上升緣被更新,b1=1,其中b1是接在b0之後,所述正反器是所述第二儲存元件。
- 如請求項59之方法,其中用於每一個資料信號的Thold具有相同的持續期間(亦即若位元區塊被使用的話)、或者是,Thold的持續期間可以在資料信號的函數下,尤其是在所述第一儲存元件上所儲存的位元的權重的函數下,變化。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB201914186A GB201914186D0 (en) | 2019-10-01 | 2019-10-01 | Driver for LED or OLED display |
GB1914186.0 | 2019-10-01 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202117697A true TW202117697A (zh) | 2021-05-01 |
Family
ID=68538810
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW109134435A TW202117697A (zh) | 2019-10-01 | 2020-10-05 | 用於發光二極體或有機發光二極體顯示器的驅動器以及驅動器電路 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11922873B2 (zh) |
EP (1) | EP4038603A1 (zh) |
CN (1) | CN114762031A (zh) |
GB (1) | GB201914186D0 (zh) |
TW (1) | TW202117697A (zh) |
WO (1) | WO2021064061A1 (zh) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112837649B (zh) * | 2019-11-01 | 2022-10-11 | 京东方科技集团股份有限公司 | 像素驱动电路及其驱动方法、显示面板、显示装置 |
CN117425928A (zh) * | 2021-05-27 | 2024-01-19 | 巴科股份有限公司 | 生成用于发光元件的驱动信号的方法和装置 |
CN114203103B (zh) * | 2021-12-20 | 2023-05-02 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 发光电路、背光模组以及显示面板 |
EP4202895A1 (en) * | 2021-12-23 | 2023-06-28 | Imec VZW | Pixel arrangement |
CN114822396B (zh) * | 2022-05-12 | 2023-01-10 | 惠科股份有限公司 | 像素驱动电路和显示面板 |
WO2024123838A1 (en) * | 2022-12-06 | 2024-06-13 | Meta Platforms Technologies, Llc | Digital driving displays |
CN116030768B (zh) * | 2023-01-12 | 2024-06-07 | 北京显芯科技有限公司 | 一种发光基板及其驱动方法、显示装置 |
CN115831042B (zh) * | 2023-02-10 | 2023-07-04 | 南京芯视元电子有限公司 | 图像显示方法和系统、显示驱动装置、存储介质 |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE1012634A3 (nl) | 1999-04-28 | 2001-01-09 | Barco Nv | Werkwijze voor het weergeven van beelden op een displayinrichting, alsmede displayinrichting hiertoe aangewend. |
JP2001308710A (ja) * | 2000-04-21 | 2001-11-02 | Sony Corp | 変調回路およびこれを用いた画像表示装置ならびに変調方法 |
JP2003316315A (ja) * | 2002-04-23 | 2003-11-07 | Tohoku Pioneer Corp | 発光表示パネルの駆動装置および駆動方法 |
US7176861B2 (en) | 2003-02-24 | 2007-02-13 | Barco N.V. | Pixel structure with optimized subpixel sizes for emissive displays |
US6987787B1 (en) | 2004-06-28 | 2006-01-17 | Rockwell Collins | LED brightness control system for a wide-range of luminance control |
US20060077192A1 (en) | 2004-10-07 | 2006-04-13 | Robbie Thielemans | Intelligent lighting module, lighting or display module system and method of assembling and configuring such a lighting or display module system |
US20060164345A1 (en) * | 2005-01-26 | 2006-07-27 | Honeywell International Inc. | Active matrix organic light emitting diode display |
CN100592358C (zh) * | 2005-05-20 | 2010-02-24 | 株式会社半导体能源研究所 | 显示装置和电子设备 |
GB0716230D0 (en) | 2007-08-21 | 2007-09-26 | Barco Nv | LED assembly |
JP2009123681A (ja) | 2007-10-25 | 2009-06-04 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Led調光装置 |
GB0721567D0 (en) * | 2007-11-02 | 2007-12-12 | Cambridge Display Tech Ltd | Pixel driver circuits |
US8194063B2 (en) * | 2009-03-04 | 2012-06-05 | Global Oled Technology Llc | Electroluminescent display compensated drive signal |
FR3034902B1 (fr) * | 2015-04-10 | 2017-05-19 | Commissariat Energie Atomique | Procede d’affichage d’images sur un ecran matriciel |
US10360846B2 (en) * | 2016-05-10 | 2019-07-23 | X-Celeprint Limited | Distributed pulse-width modulation system with multi-bit digital storage and output device |
US10424241B2 (en) * | 2016-11-22 | 2019-09-24 | Google Llc | Display panel with concurrent global illumination and next frame buffering |
US10832609B2 (en) | 2017-01-10 | 2020-11-10 | X Display Company Technology Limited | Digital-drive pulse-width-modulated output system |
EP3393206A1 (en) * | 2017-04-21 | 2018-10-24 | Infineon Technologies AG | Pixel selection method for a light-source matrix driver |
US10468397B2 (en) * | 2017-05-05 | 2019-11-05 | X-Celeprint Limited | Matrix addressed tiles and arrays |
CN107507567B (zh) * | 2017-10-18 | 2019-06-07 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种像素补偿电路、其驱动方法及显示装置 |
-
2019
- 2019-10-01 GB GB201914186A patent/GB201914186D0/en not_active Ceased
-
2020
- 2020-09-30 CN CN202080083359.3A patent/CN114762031A/zh active Pending
- 2020-09-30 US US17/764,960 patent/US11922873B2/en active Active
- 2020-09-30 EP EP20793272.4A patent/EP4038603A1/en active Pending
- 2020-09-30 WO PCT/EP2020/077434 patent/WO2021064061A1/en unknown
- 2020-10-05 TW TW109134435A patent/TW202117697A/zh unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20220383814A1 (en) | 2022-12-01 |
CN114762031A (zh) | 2022-07-15 |
GB201914186D0 (en) | 2019-11-13 |
US11922873B2 (en) | 2024-03-05 |
EP4038603A1 (en) | 2022-08-10 |
WO2021064061A1 (en) | 2021-04-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW202117697A (zh) | 用於發光二極體或有機發光二極體顯示器的驅動器以及驅動器電路 | |
US11138918B2 (en) | Emission control apparatuses and methods for a display panel | |
US10360846B2 (en) | Distributed pulse-width modulation system with multi-bit digital storage and output device | |
KR101942466B1 (ko) | 화소 및 이를 포함하는 표시장치 | |
JP4103500B2 (ja) | 表示装置及び表示パネルの駆動方法 | |
JP4610843B2 (ja) | 表示装置及び表示装置の駆動方法 | |
CN109036279A (zh) | 阵列基板、驱动方法、有机发光显示面板及显示装置 | |
TWI410930B (zh) | 發光二極體的驅動裝置與其驅動系統 | |
CN106097976B (zh) | 像素驱动电路及显示装置 | |
JP2002514320A (ja) | アクティブマトリックス発光ダイオードピクセル構造及び方法 | |
TWI249154B (en) | Current generation supply circuit and display device | |
US20170270850A1 (en) | Display using analog and digital subframes | |
US8836631B2 (en) | Scan driving circuit with a shift register and electroluminescent display using the same | |
US9105238B2 (en) | Active matrix triode switch driver circuit | |
JP2005513555A (ja) | アクティブマトリクスエレクトロルミネッセンス表示装置 | |
CN114974081A (zh) | 一种阵列基板、显示装置与阵列基板的驱动方法 | |
KR20220092329A (ko) | 정적 전력 소모를 감소시킨 픽셀 회로 및 구동 방법 | |
US20100085388A1 (en) | Active matrix display device | |
EP2153431A1 (en) | Active matrix display device | |
US20230419889A1 (en) | Pixels and display apparatus comprising same | |
US20230237956A1 (en) | Pixel driving circuit and display device | |
US20240005853A1 (en) | Pixel and display device | |
US20240153444A1 (en) | Pixel driving circuit and display device | |
JP2005017977A (ja) | 電流生成供給回路及び該電流生成供給回路を備えた表示装置 |