TW202407679A - 發光二極體面板及其驅動裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種發光二極體（LED）面板及其驅動裝置。驅動裝置包括源驅動器以及掃描驅動器。源驅動器耦接至被設置在LED面板中的多個資料線。源驅動器在多個掃描線週期的任一個中向這些資料線輸出驅動電流，以驅動LED面板的LED陣列。掃描驅動器耦接至被設置在LED面板中的多個掃描線。掃描驅動器在這些掃描線週期掃描這些掃描線。在這些掃描線週期的任一個的工作期間中，掃描驅動器施加致能電壓至這些掃描線中的目前掃描線，以及掃描驅動器施加預充電電壓至這些掃描線中的其他掃描線。

Description

發光二極體面板及其驅動裝置
本發明是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種發光二極體面板及其驅動裝置。
被動式矩陣（Passive Matrix，PM）發光二極體（light-emitting diode，LED）面板被普遍應用於各種顯示裝置。先前技術的PM LED面板的驅動方式可能會發生殘影（誤點亮）等各種錯誤驅動問題。如何避免誤驅動，是PM LED面板技術領域的諸多技術課題之一。
本發明提供一種發光二極體（light-emitting diode，LED）面板及其驅動裝置，以正確驅動LED。
在本發明的一實施例中，上述的驅動裝置包括源驅動器以及掃描驅動器。源驅動器耦接至被設置在LED面板中的多個資料線。源驅動器用於在多個掃描線週期的任一個中向這些資料線輸出驅動電流，以驅動LED面板的LED陣列。掃描驅動器耦接至被設置在LED面板中的多個掃描線。掃描驅動器在這些掃描線週期掃描這些掃描線。在這些掃描線週期的任一個的工作期間中，掃描驅動器施加致能電壓至這些掃描線中的目前掃描線，以及掃描驅動器施加預充電電壓至這些掃描線中的第一其他掃描線。
在本發明的一實施例中，上述的驅動裝置包括源驅動器以及掃描驅動器。源驅動器耦接至被設置在LED面板中的多個資料線。源驅動器用於在多個掃描線週期的任一個中向這些資料線輸出驅動電流，以驅動LED面板的LED陣列。掃描驅動器耦接至被設置在LED面板中的多個掃描線。掃描驅動器在這些掃描線週期掃描這些掃描線。在這些掃描線週期的任一個的工作期間中，掃描驅動器施加致能電壓至這些掃描線中的目前掃描線，掃描驅動器施加預充電電壓至這些掃描線中未連接任何短路LED的第一其他掃描線，以及掃描驅動器設定這些掃描線中連接短路LED的第二其他掃描線為電性浮接（electrically floating）。
在本發明的一實施例中，上述的LED面板包括LED陣列、多個資料線以及多個掃描線。多個資料線用以耦接至源驅動器。源驅動器在多個掃描線週期的任一個中向這些資料線輸出驅動電流，以驅動LED陣列。多個掃描線用以耦接至掃描驅動器。掃描驅動器在這些掃描線週期掃描這些掃描線。在這些掃描線週期的任一個的工作期間中，掃描驅動器施加致能電壓至這些掃描線中的目前掃描線，以及掃描驅動器施加預充電電壓至這些掃描線中的第一其他掃描線。
在本發明的實施例中，上述的LED面板包括LED陣列、多個資料線以及多個掃描線。多個資料線用以耦接至源驅動器。源驅動器在多個掃描線週期的任一個中向這些資料線輸出驅動電流，以驅動LED陣列。多個掃描線用以耦接至掃描驅動器。掃描驅動器在這些掃描線週期掃描這些掃描線。在這些掃描線週期的任一個的工作期間中，掃描驅動器施加致能電壓至該些掃描線中的目前掃描線，掃描驅動器施加預充電電壓至這些掃描線中未連接任何短路LED的第一其他掃描線，以及掃描驅動器設定這些掃描線中連接短路LED的第二其他掃描線為電性浮接。
基於上述，在這些掃描線週期的任一個的工作期間中，所述掃描驅動器施加致能電壓至這些掃描線中的目前掃描線，以及述掃描驅動器施加預充電電壓至這些掃描線中的第一其他掃描線。基此，連接於所述第一其他掃描線的LED電路的逆偏電壓差可以被確定在安全範圍中，以避免損毀連接於所述第一其他掃描線的LED電路。在LED面板具有短路LED的情況下，假設短路LED連接於第二其他掃描線，掃描驅動器可以設定連接短路LED的第二其他掃描線為電性浮接。基此，目前掃描線的驅動電流可以避免被分流至所述第二其他掃描線。因此，所述驅動裝置可以正確驅動LED面板。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
在本案說明書全文（包括申請專利範圍）中所使用的「耦接（或連接）」一詞可指任何直接或間接的連接手段。舉例而言，若文中描述第一裝置耦接（或連接）於第二裝置，則應該被解釋成該第一裝置可以直接連接於該第二裝置，或者該第一裝置可以透過其他裝置或某種連接手段而間接地連接至該第二裝置。本案說明書全文（包括申請專利範圍）中提及的「第一」、「第二」等用語是用以命名元件（element）的名稱，或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量的上限或下限，亦非用來限制元件的次序。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟代表相同或類似部分。不同實施例中使用相同標號或使用相同用語的元件/構件/步驟可以相互參照相關說明。
圖1是依照本發明的一實施例的一種顯示裝置的電路方塊（circuit block）示意圖。圖1所示顯示裝置包括發光二極體（light-emitting diode，LED）面板110以及驅動裝置，其中驅動裝置包括源驅動器（source driver，或稱資料驅動器）120以及掃描驅動器（scan driver，或稱閘極驅動器）130。基於實際設計，在一些實施例中，源驅動器120和掃描驅動器130可以被整合為單一個顯示驅動晶片。在另一些實施例中，源驅動器120和掃描驅動器130也可以是分開的不同晶片。依照不同的設計需求，在一些實施例中，源驅動器120以及（或是）掃描驅動器130的實現方式可以是硬體（hardware）電路。在另一些實施例中，源驅動器120以及（或是）掃描驅動器130的實現方式可以是韌體（firmware）、軟體（software，即程式）或是前述二者的組合形式。在又一些實施例中，源驅動器120以及（或是）掃描驅動器130的實現方式可以是硬體、韌體、軟體中的多者的組合形式。
以硬體形式而言，上述源驅動器120以及（或是）掃描驅動器130可以實現於積體電路（integrated circuit）上的邏輯電路。舉例來說，源驅動器120以及（或是）掃描驅動器130的相關功能可以被實現於一或多個控制器、微控制器（Microcontroller）、微處理器（Microprocessor）、特殊應用積體電路（Application-specific integrated circuit，ASIC）、數位訊號處理器（digital signal processor，DSP）、場可程式邏輯閘陣列（Field Programmable Gate Array，FPGA）及/或其他處理單元中的各種邏輯區塊、模組和電路。源驅動器120以及（或是）掃描驅動器130的相關功能可以利用硬體描述語言（hardware description languages，例如Verilog HDL或VHDL）或其他合適的編程語言來實現為硬體電路，例如積體電路中的各種邏輯區塊、模組和電路。
以軟體形式及/或韌體形式而言，上述源驅動器120以及（或是）掃描驅動器130的相關功能可以被實現為編程碼（programming codes）。例如，利用一般的編程語言（programming languages，例如C、C++或組合語言）或其他合適的編程語言來實現源驅動器120以及（或是）掃描驅動器130。所述編程碼可以被記錄/存放在「非臨時的可讀取媒體（non-transitory readable medium）」中。在一些實施例中，所述非臨時的可讀取媒體例如包括半導體記憶體以及（或是）儲存裝置。電子設備（例如中央處理器（Central Processing Unit，CPU）、控制器、微控制器或微處理器）可以從所述非臨時的可讀取媒體中讀取並執行所述編程碼，從而實現源驅動器120以及（或是）掃描驅動器130的相關功能。
掃描驅動器130耦接至被設置在LED面板110中的多個掃描線，例如圖1所示掃描線S1_1、S1_2、…、S1_N。這些掃描線S1_1～S1_N的數量N可以依照實際設計來決定。掃描驅動器130在一個顯示幀週期（display frame period）的多個掃描線週期（scan line period）掃描這些掃描線S1_1～S1_N。源驅動器120耦接至被設置在LED面板110中的多個資料線，例如圖1所示資料線D1_1、D1_2、…、D1_M。這些資料線D1_1～D1_M的數量M可以依照實際設計來決定。在這些掃描線週期的任一個中，基於掃描驅動器130對這些掃描線S1_1～S1_N的掃描時序，源驅動器120可以向資料線D1_1～D1_M輸出驅動電流，以驅動LED面板110的LED陣列。
依照實際設計，在圖1所示LED面板110的LED陣列110中的任何一個LED符號（LED電路）可以表示單一個LED，也可以表示具有多個LED的一個LED串。在一些實施例中，圖1所示LED面板110可以是LED顯示面板（display panel），例如微型LED（micro-LED）顯示面板、有機發光二極體（organic light-emitting diode，OLED）顯示面板或是其他LED顯示面板。在另一些實施例中，圖1所示LED面板110可以是LED背光面板（backlight panel）。此LED背光面板可以實現分區調光（local dimming），以及產生背光給液晶顯示（liquid crystal display，LCD）面板（未繪示）。
圖1所示LED面板110可以是被動式矩陣（Passive Matrix，PM）LED面板。作為諸多應用例之一，圖1所示LED面板110為共陰極LED面板。在另一個應用例中，圖1所示LED面板110可以被類推為共陽極LED面板。
圖2為基於一實施例所繪示，被動式矩陣（PM）發光二極體（LED）面板110的操作時序示意圖。圖2的橫軸表示時間。同步訊號SYNC的相鄰兩個脈衝可以定義一個顯示幀週期。基於實際設計，一個顯示幀週期可以被設為1/60秒或其他週期值。一個顯示幀週期可以包括多個掃描線週期。圖2所示波形「掃描線週期」不是實體電路上測得的訊號波形。波形「掃描線週期」的每一個脈衝寬度表示一個掃描線週期中的工作期間（active period）。LED面板110的不同掃描線的工作期間的次序被呈現於同一個波形「掃描線週期」。LED面板110的每一列（row）LED電路可以在一個對應掃描線週期中的工作期間進行顯示（發光或不發光）。
圖2繪示掃描驅動器130的不同掃描通道對LED面板110的這些掃描線S1_1～S1_N進行驅動操作的時序曲線。在圖2所示實施例中，「F」表示此掃描線被設定為電性浮接（electrically floating），「G」表示此掃描線被掃描（亦即此掃描線被施加致能電壓，例如接地電壓或是其他電壓），而「PC」表示此掃描線被預充電（pre-charge，亦即此掃描線被施加預充電電壓）。
圖2還繪示了源驅動器120的某一個驅動通道對LED面板110的資料線D1_1～D1_M進行預放電（pre-discharge）與預充電的時序曲線。圖2所示資料線D1_1～D1_M的預放電波形與預充電波形不是實體電路上測得的訊號波形。波形「D1_1～D1_M預放電」的每一個脈衝表示「源驅動器120對資料線D1_1～D1_M施加預放電電壓」。波形「D1_1～D1_M預充電」的每一個脈衝表示「源驅動器120對資料線D1_1～D1_M施加預充電電壓」。
源驅動器120是定電流驅動器（constant current driver）。基於掃描驅動器130對這些掃描線S1_1～S1_N的掃描時序，源驅動器120可以在工作期間Ts_1～Ts_N中同步地向資料線D1_1～D1_M輸出驅動電流，以驅動LED面板110的LED陣列。舉例來說，在工作期間Ts_1，掃描驅動器130對掃描線S1_1施加致能電壓（例如接地電壓或是其他電壓），而源驅動器120選擇性地向資料線D1_1輸出驅動電流，以驅動LED面板110的LED L11。在工作期間Ts_2，掃描驅動器130對掃描線S1_2施加致能電壓，而源驅動器120選擇性地向資料線D1_1輸出驅動電流，以驅動LED面板110的LED L21。
在此將說明源驅動器120對LED面板110的資料線進行預放電的範例。在第一掃描線週期的工作期間Ts_1中，掃描驅動器130對掃描線S1_1施加致能電壓以致能（enable）此掃描線S1_1所連接的所有LED（例如LED L11與LED L12），而掃描驅動器130設定其他掃描線S1_2～S1_N為電性浮接，以禁能（disable）所述其他掃描線S1_2～S1_N所連接的LED（例如LED L21與LED L22）。假設在第一掃描線週期的工作期間Ts_1中，源驅動器120提供低電壓給資料線D1_1而且提供高電壓給資料線D1_2，使得LED L11不發光而LED L12發光。因此，資料線D1_2在工作期間Ts_1結束後以及在工作期間Ts_2開始前依然處於高電壓。
同理可推，在第二掃描線週期的工作期間Ts_2中，掃描驅動器130對掃描線S1_2施加致能電壓以致能此掃描線S1_2所連接的所有LED（例如LED L21與LED L22），而掃描驅動器130設定其他掃描線（例如掃描線S1_1與S1_N）為電性浮接，以禁能其他LED。如前所述，資料線D1_2在第一掃描線週期的工作期間Ts_1結束後依然處於高電壓中。因此，當掃描驅動器130對掃描線S1_2施加致能電壓時，LED面板110的LED L22將會非預期地發光。LED L22的非預期地發光即為下列殘影現象。為解決下列殘影，在第一掃描線週期的工作期間Ts_1結束後源驅動器120會對LED面板110的資料線D1_1～D1_M進行預放電。所述預放電的操作時序可以參照圖2所示波形「D1_1～D1_M預放電」的每一個脈衝。
在此將說明源驅動器120對LED面板110的資料線進行預充電的範例。假設在第一掃描線週期的工作期間Ts_1中，源驅動器120提供高電壓給資料線D1_1與D1_2，使得LED L11與L12發光。不可避免地，LED面板110的資料線具有寄生電容（parasitic capacitance），致使源驅動器120從提供高電壓開始，需要經過一段充電時間才能點亮LED L11與L12。為了盡可能縮短所述充電時間，在所述預放電的操作時間結束後，以及在第二掃描線週期的工作期間Ts_2開始之前，源驅動器120可以對LED面板110的資料線D1_1～D1_M進行預充電，以加速開啟LED。所述預充電的操作時序可以參照圖2所示波形「D1_1～D1_M預充電」的每一個脈衝。
在此將說明掃描驅動器130對LED面板110的掃描線進行預充電的範例。假設在第一掃描線週期的工作期間Ts_1中，源驅動器120提供低電壓給資料線D1_1而且提供高電壓給資料線D1_2，使得LED L11不發光而LED L12發光。因為掃描驅動器130在第一掃描線週期的工作期間Ts_1致能LED面板110的掃描線S1_1，致使掃描線S1_1在工作期間Ts_1結束後依然處於致能電壓中。
假設在第二掃描線週期的工作期間Ts_2中欲使LED面板110的LED L21發光。如前所述，掃描線S1_1在第一掃描線週期的工作期間Ts_1結束後依然處於致能電壓中，因此，當源驅動器120在第二掃描線週期的工作期間Ts_2中提供高電壓至資料線D1_1時，LED面板110的LED L11將會非預期地發光。LED L11的非預期地發光即為上列殘影現象。為解決上列殘影，在第一掃描線週期的工作期間Ts_1結束後，掃描驅動器130可以對LED面板110的掃描線S1_1進行預充電（亦即圖2所標示「PC」）。同理可推，在第二掃描線週期的工作期間Ts_2結束後，掃描驅動器130可以對LED面板110的掃描線S1_2進行預充電。所述預充電的操作時序可以參照圖2所示預充電「PC」的時序。
在此將說明在圖2所示實施例中，因為將掃描線設定為電性浮接所導致「可能損壞LED」的情況。在第一掃描線週期的工作期間Ts_1中，掃描驅動器130提供致能電壓至LED面板110的掃描線S1_1以致能連接此掃描線S1_1的LED，而其他掃描線S1_2～S1_N則被設定為電性浮接以禁能其他LED。在第二掃描線週期的工作期間Ts_2中，掃描驅動器130提供致能電壓至LED面板110的掃描線S1_2，而其他掃描線則被設定為電性浮接。以此類推，在第N個掃描線週期的工作期間Ts_N中，掃描驅動器130提供致能電壓至LED面板110的掃描線S1_N，而其他掃描線則被設定為電性浮接。
假設在第一掃描線週期的工作期間Ts_1中，源驅動器120將資料線D1_1維持在一個使LED L11不致被點亮的低電壓，而且源驅動器120拉高其他資料線D1_2～D1_M的電壓以點亮LED。因為在第一掃描線週期的工作期間Ts_1中掃描驅動器130將掃描線S1_2～S1_N設定為電性浮接，所以資料線D1_2～D1_M的電壓轉態會通過LED面板110的LED的寄生電容耦合至非致能掃描線S1_2～S1_N，致使非致能掃描線S1_2～S1_N的電壓也發生非預期轉態。掃描線的電壓發生非預期轉態所導致的問題進一步說明如下。
因為在第一掃描線週期的工作期間Ts_1中非致能掃描線S1_2～S1_N被設定為電性浮接，所以非致能掃描線S1_2～S1_N的電壓會響應於資料線D1_2～D1_M的電壓轉態而轉態至高電壓。由於源驅動器120將資料線D1_1維持於低電壓，且當前非致能掃描線S1_2～S1_N的電壓位在高電壓，因此，連接資料線D1_1與當前非致能掃描線S1_2～S1_N的所有LED（例如LED L21）被施予逆向偏壓。長期逆偏可能會損壞LED。
此外，掃描線的非預期電壓轉態可能會誤點亮LED面板110的LED。假設在工作期間Ts_1中源驅動器120輸出一個使LED L11不致被點亮的低電壓給資料線D1_1，而且源驅動器120拉高其他資料線D1_2～D1_M的電壓以點亮LED。然而，因為在工作期間Ts_1中非致能掃描線S1_2～S1_N被設定為電性浮接，所以非致能掃描線S1_2～S1_N的電壓會響應於資料線D1_2～D1_M的電壓轉態而轉態至高電壓，而耦合至非致能掃描線S1_2～S1_N的電壓轉態會通過LED面板110的LED的寄生電容進一步耦合至資料線D1_1。亦即，在第一掃描線週期的工作期間Ts_1中資料線D1_1理應是低電壓，但因為耦合效應致使資料線D1_1出現非預期的高電壓脈衝。非預期的高電壓脈衝可能會誤點亮LED面板110的LED L11，此即為鬼影現象。下述諸實施例將說明驅動裝置與LED面板如何進行消鬼影（de-ghost）操作。
圖3是依照另一實施例所繪示，掃描驅動器130的不同掃描通道對LED面板110的這些掃描線S1_1～S1_N進行驅動操作的時序曲線示意圖。圖3的橫軸表示時間。圖3所示電性浮接「F」、掃描「G」與預充電「PC」可以參照圖2的相關說明並且加以類推。圖3所示波形「SYNC」、波形「掃描線週期」、波形「D1_1～D1_M預放電」與波形「D1_1～D1_M預充電」可以參照圖2所示波形「SYNC」、波形「掃描線週期」、波形「D1_1～D1_M預放電」與波形「D1_1～D1_M預充電」的相關說明，故不再贅述。
請參照圖1與圖3。掃描線週期的任兩個相鄰掃描線週期的工作期間之間被配置一個非工作期間（inactive period）。舉例來說，非工作期間Ti_1被配置在工作期間Ts_1與工作期間Ts_2之間。掃描驅動器130在每一個工作期間Ts_1～Ts_N結束後都會對所有掃描線S1_1～S1_N執行預充電（亦即圖3所標示「PC」），以將所有掃描線S1_1～S1_N維持於預充電電壓。因此，圖3所示實施例可以避免非致能掃描線被耦合至高電壓，進而避免連接非致能掃描線的所有LED被逆向偏壓。減少LED被逆偏的機會可以延長LED的壽命。再者，在任兩個相鄰工作期間之間的非工作期間中所有掃描線S1_1～S1_N皆維持於預充電電壓，因此圖3所示實施例可以具有消鬼影功能。
圖4是依照又一實施例所繪示，掃描驅動器130的不同掃描通道對LED面板110的這些掃描線S1_1～S1_N進行驅動操作的時序曲線示意圖。圖4的橫軸表示時間。圖4所示掃描「G」與預充電「PC」可以參照圖2的相關說明並且加以類推。圖4所示波形「SYNC」、波形「掃描線週期」、波形「D1_1～D1_M預放電」與波形「D1_1～D1_M預充電」可以參照圖2所示波形「SYNC」、波形「掃描線週期」、波形「D1_1～D1_M預放電」與波形「D1_1～D1_M預充電」的相關說明，故不再贅述。掃描線週期的任兩個相鄰掃描線週期的工作期間之間被配置一個非工作期間。舉例來說，非工作期間Ti_1被配置在工作期間Ts_1與工作期間Ts_2之間。
請參照圖1與圖4。在這些掃描線週期的工作期間Ts_1～Ts_N的任一個中，掃描驅動器130施加致能電壓（例如接地電壓或是其他電壓）至這些掃描線S1_1～S1_N中的目前掃描線（亦即圖4所標示「G」），以及掃描驅動器130施加預充電電壓至該些掃描線中的一第一其他掃描線（亦即圖4所標示「PC」）。預充電電壓的準位可以依照實際設計來決定。預充電電壓被設定在某一個適當電壓，使得在各掃描線S1_1～S1_N的預充電期間「PC」不論資料線D1_1～D1_M的電壓如何都不致使連接於非致能掃描線的LED發光。
在工作期間Ts_1中，掃描驅動器130提供致能電壓至掃描線S1_1（亦即圖4所標示「G」），而掃描驅動器130提供預充電電壓其他掃描線S1_2～S1_N（亦即圖4所標示「PC」）。其他掃描線S1_2～S1_N被保持在預充電電壓（而非浮接），因此資料線D1_1～D1_M的電壓轉態不會耦合至非致能掃描線S1_2～S1_N，當然任一個資料線的電壓轉態亦不會通過非致能掃描線S1_2～S1_N耦合至其他資料線。基此，使用圖4所示時序實施例可以消除鬼影現象。
在非工作期間Ti_1中掃描驅動器130持續施加預充電電壓至所有掃描線S1_1～S1_N以禁能LED陣列。源驅動器120在非工作期間Ti_1的第一時段中對資料線D1_1～D1_M預放電。源驅動器120在非工作期間Ti_1的第二時段中對資料線D1_1～D1_M預充電。圖4所示非工作期間Ti_1的操作可以參照圖2及/或圖3的相關說明，故不再贅述。
在此將說明在圖4所示實施例中，因為LED陣列可能存在短路LED（故障的LED），而短路LED所導致「可能錯誤點亮另一個LED」的情況。假設源驅動器120在工作期間Ts_1中提供一個不致於點亮LED L11的低電壓給資料線D1_1，因此LED L11照理在工作期間Ts_1中不應該被點亮。再假設耦接於資料線D1_1與掃描線S1_2之間的LED L21為短路LED（故障的LED），此時掃描線S1_2的預充電電壓會通過短路LED L21而錯誤拉高資料線D1_1的電壓，進而錯誤點亮LED L11。
在此將說明在圖4所示實施例中，因為LED陣列可能存在短路LED（故障的LED），而短路LED所導致「應該被點亮的LED的亮度可能出現異常，甚至無法點亮」的錯誤情況。假設源驅動器120在工作期間Ts_1中提供驅動電流給資料線D1_1，所以LED L11照理在工作期間Ts_1中應被點亮。依然假設耦接於資料線D1_1與掃描線S1_2之間的LED L21為短路LED（故障的LED），使得資料線D1_1的驅動電流會通過短路LED L21而被分流至掃描線S1_2，進而拉低LED L11的電流。因此，在工作期間Ts_1中因為其他LED L21的短路致使LED L11的亮度出現異常，甚至無法點亮LED L11。
圖5是依照再一實施例所繪示，掃描驅動器130的不同掃描通道對LED面板110的這些掃描線S1_1～S1_N進行驅動操作的時序曲線示意圖。圖5的橫軸表示時間。圖5所示電性浮接「F」、掃描「G」與預充電「PC」可以參照圖2的相關說明並且加以類推。圖5所示波形「SYNC」、波形「掃描線週期」、波形「D1_1～D1_M預放電」與波形「D1_1～D1_M預充電」可以參照圖2所示波形「SYNC」、波形「掃描線週期」、波形「D1_1～D1_M預放電」與波形「D1_1～D1_M預充電」的相關說明，故不再贅述。掃描線週期的任兩個相鄰掃描線週期的工作期間之間被配置一個非工作期間。舉例來說，非工作期間Ti_1被配置在工作期間Ts_1與工作期間Ts_2之間。
圖5說明了防止短路LED導致其他LED顯示錯誤（誤點亮或亮度異常）的解決方案。圖5所示實際情境將假設，連接短路LED（故障的LED）的掃描線為掃描線S1_2，而其他掃描線（例如S1_1與S1_N）未連接任何短路LED。不同於圖4所示作法在於，圖5所示掃描線S1_2的預充電時序。請參照圖1與圖5。針對沒有連接任何短路LED的掃描線（例如S1_1與S1_N），其預充電的時序可以使用圖4所示掃描線S1_1與S1_N的預充電時序。針對連接至短路LED的掃描線S1_2，掃描驅動器130可以在每一個工作期間Ts_1～Ts_N結束後的非工作期間中對掃描線S1_2執行預充電動作（亦即圖5所標示「PC」），直到下一個工作期間開始前才停止。針對連接短路LED的掃描線S1_2，其驅動時序可以使用圖3所示掃描線S1_2的驅動時序。
亦即在任一個工作期間Ts_1～Ts_N中，掃描驅動器130施加致能電壓至掃描線S1_1～S1_N中的目前掃描線（亦即圖5所標示「G」），掃描驅動器130施加預充電電壓至掃描線S1_1～S1_N中未連接任何短路LED的第一其他掃描線（亦即圖5所標示「PC」），以及掃描驅動器130設定掃描線S1_1～S1_N中連接短路LED的第二其他掃描線為電性浮接（亦即圖5所標示「F」）。耦接短路LED（故障的LED）的掃描線S1_2在非掃描工作期間（例如Ts_1與Ts_N）被設定為電性浮接，因此掃描線S1_2不會分流資料線的驅動電流，進而避免其他正常LED的亮度出現異常。在較佳實施例中，連接至短路LED的掃描線S1_2的預充電操作期間（亦即圖5所標示「PC」）涵蓋資料線D1_1～D1_M的預充電期間，以避免資料線D1_1～D1_M的預充電電壓通過短路LED被傳遞至連接至短路LED的掃描線S1_2。
以下實施例將說明偵測LED短路的機制。基於偵測結果，掃描驅動器130可以動態調整每一個掃描線S1_1～S1_N的驅動時序。以圖5所示具體情境為例，動態調整後的驅動時序可以避免連接了短路LED的掃描線S1_2在非掃描工作期間（例如Ts_1與Ts_N）干擾資料線D1_1～D1_M，且保持資料線D1_1～D1_M不易受耦合效應的影響。
圖6是依照本發明的另一實施例的一種顯示裝置的電路方塊示意圖。圖6所示顯示裝置包括LED面板110以及驅動裝置，其中驅動裝置包括源驅動器120以及掃描驅動器130。圖6所示LED面板110、源驅動器120以及掃描驅動器130可以參照圖1所示LED面板110、源驅動器120以及掃描驅動器130的相關說明並且加以類推，故不再贅述。圖6所示掃描驅動器130可以在一個顯示幀週期中所有掃描線週期之前或之後的一個短路偵測期間施加預充電電壓至掃描線S1_1～S1_N，源驅動器120可以在所述短路偵測期間對資料線D1_1～D1_M預放電，以及掃描驅動器130可以在所述短路偵測期間偵測掃描線S1_1～S1_N的任何一者的電壓以判斷掃描線S1_1～S1_N的任何一者有無連接任何短路發光二極體。
在圖6所示實施例中，掃描驅動器130包括電壓比較器Comp[1]、Comp[2]、…、Comp[n]。電壓比較器Comp[1]～Comp[n]的第一輸入端（例如非反相輸入端）接收參考電壓VREF。電壓比較器Comp[1]～Comp[n]的第二輸入端（例如反相輸入端）分別耦接至掃描線S1_1～S1_N，如圖6所示。電壓比較器Comp[1]～Comp[n]將掃描線S1_1～S1_N的每一個電壓相較於參考電壓VREF，而輸出比較結果Short[1]、Short[2]、…、Short[n]。
圖7是依照本發明一實施例所繪示，LED短路偵測功能的操作時序示意圖。圖7的橫軸表示時間。圖7所示掃描「G」與預充電「PC」可以參照圖2的相關說明並且加以類推。圖7所示波形「SYNC」、波形「掃描線週期」、波形「D1_1～D1_M預放電」與波形「D1_1～D1_M預充電」可以參照圖2所示波形「SYNC」、波形「掃描線週期」、波形「D1_1～D1_M預放電」與波形「D1_1～D1_M預充電」的相關說明，圖7所示掃描線S1_1～S1_N的驅動時序可以參照圖4所示掃描線S1_1～S1_N的驅動時序的相關說明，故不再贅述。
圖6所示電路可以運行圖7所示操作時序。在圖7所示實施例中，短路偵測期間PSD被配置在一個顯示幀週期中所有掃描線週期之後。在每個顯示幀週期末段的空檔時間（例如兩顯示幀週期之間的垂直空白期間）可以做為短路偵測期間PSD。在短路偵測期間PSD，掃描驅動器130可以對LED面板110的所有掃描線S1_1～S1_N進行預充電（圖5所標示「PC」，亦即提供預充電電壓至所有掃描線），同時源驅動器120可以對LED面板120的所有資料線D1_1～D1_M進行預放電（亦即提供預放電電壓至所有資料線）。在短路偵測期間PSD中對掃描線S1_1～S1_N進行預充電的操作與在短路偵測期間PSD前對掃描線S1_1～S1_N進行預充電的操作，二者可以連續或不連續。若連接同一條掃描線的所有LED都不是短路LED，則在短路偵測期間PSD這條掃描線的電壓準位應該約略為所述預充電電壓。若連接同一條掃描線的所有LED中有任何一個LED為短路LED，則在短路偵測期間PSD所述資料線D1_1～D1_M的預放電電壓會通過短路LED去下拉這條掃描線的電壓準位。
圖6所示每一個電壓比較器Comp[1]～Comp[n]可以將所有掃描線S1_1～S1_N的電壓準位相較於參考電壓VREF而輸出比較結果Short[1]～Short[n]。舉例來說，假設掃描線S1_1沒有連接短路LED。當掃描線S1_1的電壓準位高於參考電壓VREF時，亦即在短路偵測期間PSD這條掃描線S1_1的電壓準位約略為所述預充電電壓，則這條掃描線S1_1的比較結果Short[1]為第一邏輯態（例如低邏輯準位，表示這條掃描線S1_1沒有連接短路LED）。針對沒有連接短路LED的掃描線S1_1，在接下來的其他顯示幀週期中，掃描線S1_1的驅動時序可以使用圖4（或圖5）所示掃描線S1_1的驅動時序。
假設掃描線S1_2連接了短路LED。當掃描線S1_2的電壓準位低於參考電壓VREF時，亦即在短路偵測期間PSD所述資料線D1_1～D1_M的預放電電壓會通過短路LED去下拉這條掃描線S1_2的電壓準位，則這條掃描線S1_2的比較結果Short[2]為第二邏輯態（例如高邏輯準位，表示這條掃描線S1_2連接了短路LED）。針對連接了短路LED的掃描線S1_2，在接下來的其他顯示幀週期中，掃描線S1_2的驅動時序可以使用圖5所示掃描線S1_2的驅動時序。
圖8是依照本發明另一實施例所繪示，LED短路偵測功能的操作時序示意圖。圖8的橫軸表示時間。圖8所示電性浮接「F」、掃描「G」與預充電「PC」可以參照圖2的相關說明並且加以類推。圖8所示波形「SYNC」、波形「掃描線週期」、波形「D1_1～D1_M預放電」與波形「D1_1～D1_M預充電」可以參照圖2所示波形「SYNC」、波形「掃描線週期」、波形「D1_1～D1_M預放電」與波形「D1_1～D1_M預充電」的相關說明，圖8所示掃描線S1_1～S1_N的驅動時序可以參照圖5所示掃描線S1_1～S1_N的驅動時序的相關說明，故不再贅述。
圖6所示電路可以運行圖8所示操作時序。在圖8所示實施例中，短路偵測期間PSD被配置在一個顯示幀週期中所有掃描線週期之前。圖8所示短路偵測期間PSD的偵測操作可以參照圖7所示短路偵測期間PSD的相關說明並且加以類推，故不再贅述。假設掃描線S1_2連接了短路LED，而其他掃描線（例如S1_1與S1_N）沒有連接任何短路LED。在圖8所示短路偵測期間PSD結束後，掃描驅動器130可以從比較結果Short[1]～Short[n]獲知掃描線S1_2連接了短路LED。基於比較結果Short[1]～Short[n]，掃描驅動器130可以使用圖5所示掃描線S1_2的驅動時序去驅動掃描線S1_2，以及使用圖5所示其他掃描線（例如S1_1與S1_N）的驅動時序去其他掃描線。
綜上所述，在這些掃描線週期的工作期間Ts_1～Ts_N的任一個中，所述掃描驅動器130施加致能電壓（例如接地電壓或是其他電壓）至這些掃描線S1_1～S1_N中的目前掃描線，以及述掃描驅動器130施加預充電電壓至這些掃描線S1_1～S1_N中的第一其他掃描線（沒有連接短路LED的掃描線）。基此，連接於所述第一其他掃描線的LED電路的逆偏電壓差可以被確定在安全範圍中，以避免損毀連接於所述第一其他掃描線的LED電路。在LED面板110具有短路LED的情況下，假設短路LED連接於第二其他掃描線，掃描驅動器130可以設定連接短路LED的第二其他掃描線為電性浮接。基此，目前掃描線的驅動電流可以避免被分流至所述第二其他掃描線。因此，所述驅動裝置可以正確驅動LED面板110。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
110:發光二極體（LED）面板 120:源驅動器 130:掃描驅動器 Comp[1]、Comp[2]、Comp[n]:電壓比較器 D1_1、D1_2、D1_M:資料線 F:電性浮接 G:掃描 L11、L12、L21、L22:發光二極體（LED） PC:預充電 PSD:短路偵測期間 S1_1、S1_2、S1_N:掃描線 Short[1]、Short[2]、Short[n]:比較結果 SYNC:同步訊號 Ti_1:非工作期間 Ts_1、Ts_2、Ts_N:工作期間 VREF:參考電壓
圖1是依照本發明的一實施例的一種顯示裝置的電路方塊（circuit block）示意圖。 圖2為基於一實施例所繪示，被動式矩陣發光二極體面板的操作時序示意圖。 圖3是依照另一實施例所繪示，掃描驅動器的不同掃描通道對LED面板的掃描線進行驅動操作的時序曲線示意圖。 圖4是依照又一實施例所繪示，掃描驅動器的不同掃描通道對LED面板的掃描線進行驅動操作的時序曲線示意圖。 圖5是依照再一實施例所繪示，掃描驅動器的不同掃描通道對LED面板的掃描線進行驅動操作的時序曲線示意圖。 圖6是依照本發明的另一實施例的一種顯示裝置的電路方塊示意圖。 圖7是依照本發明一實施例所繪示，LED短路偵測功能的操作時序示意圖。 圖8是依照本發明另一實施例所繪示，LED短路偵測功能的操作時序示意圖。
D1_1、D1_M:資料線
F:電性浮接
G:掃描
PC:預充電
S1_1、S1_2、S1_N:掃描線
SYNC:同步訊號
Ti_1:非工作期間
Ts_1、Ts_2、Ts_N:工作期間

Claims (24)

  1. 一種發光二極體面板的驅動裝置，包括： 一源驅動器，耦接至被設置在該發光二極體面板中的多個資料線，用於在多個掃描線週期的任一個中向該些資料線輸出驅動電流，以驅動該發光二極體面板的一發光二極體陣列；以及 一掃描驅動器，耦接至被設置在該發光二極體面板中的多個掃描線，其中該掃描驅動器在該些掃描線週期掃描該些掃描線，以及 在該些掃描線週期的任一個的一工作期間中，該掃描驅動器施加一致能電壓至該些掃描線中的一目前掃描線，以及該掃描驅動器施加一預充電電壓至該些掃描線中的一第一其他掃描線。
  2. 如請求項1所述的驅動裝置，其中該致能電壓包括一接地電壓。
  3. 如請求項1所述的驅動裝置，其中在該些掃描線週期的任兩個相鄰掃描線週期的該些工作期間之間被配置一非工作期間，以及在該非工作期間中該掃描驅動器施加該預充電電壓至該些掃描線以禁能該發光二極體陣列。
  4. 如請求項3所述的驅動裝置，其中該源驅動器在該非工作期間的一第一時段中對該些資料線預放電，以及該源驅動器在該非工作期間的一第二時段中對該些資料線預充電。
  5. 如請求項1所述的驅動裝置，其中該掃描驅動器在一顯示幀週期中所有該些掃描線週期之前或之後的一短路偵測期間施加該預充電電壓至該些掃描線，該源驅動器在該短路偵測期間對該些資料線預放電，以及該掃描驅動器在該短路偵測期間偵測該些掃描線的任何一者的電壓以判斷該些掃描線的任何一者有無連接任何短路發光二極體。
  6. 一種發光二極體面板的驅動裝置，包括： 一源驅動器，耦接至被設置在該發光二極體面板中的多個資料線，用於多個掃描線週期的任一個中向該些資料線輸出驅動電流，以驅動該發光二極體面板的一發光二極體陣列；以及 一掃描驅動器，耦接至被設置在該發光二極體面板中的多個掃描線，其中該掃描驅動器在該些掃描線週期掃描該些掃描線，以及 在該些掃描線週期的任一個的一工作期間中，該掃描驅動器施加一致能電壓至該些掃描線中的一目前掃描線，該掃描驅動器施加一預充電電壓至該些掃描線中未連接任何短路發光二極體的一第一其他掃描線，以及該掃描驅動器設定該些掃描線中連接一短路發光二極體的一第二其他掃描線為一電性浮接。
  7. 如請求項6所述的驅動裝置，其中該致能電壓包括一接地電壓。
  8. 如請求項6所述的驅動裝置，其中在該些掃描線週期的任兩個相鄰掃描線週期的該些工作期間之間被配置一非工作期間，以及在該非工作期間中該掃描驅動器施加該預充電電壓至該些掃描線以禁能該發光二極體陣列。
  9. 如請求項8所述的驅動裝置，其中該源驅動器在該非工作期間的一第一時段中對該些資料線預放電，以及該源驅動器在該非工作期間的一第二時段中對該些資料線預充電。
  10. 如請求項6所述的驅動裝置，其中該掃描驅動器在一顯示幀週期中所有該些掃描線週期之前或之後的一短路偵測期間施加該預充電電壓至該些掃描線，該源驅動器在該短路偵測期間對該些資料線預放電，以及該掃描驅動器在該短路偵測期間偵測該些掃描線的任何一者的電壓以判斷該些掃描線的任何一者有無連接任何短路發光二極體。
  11. 如請求項6所述的驅動裝置，其中 在該些掃描線週期的任一個的該工作期間中，在該目前掃描線未連接任何短路發光二極體的情況下該掃描驅動器施加該致能電壓至該目前掃描線。
  12. 如請求項6所述的驅動裝置，其中在該些掃描線週期的任兩個相鄰掃描線週期的該些工作期間之間被配置一非工作期間，以及在該非工作期間中該掃描驅動器施加該預充電電壓至該第二其他掃描線。
  13. 一種發光二極體面板，包括： 一發光二極體陣列； 多個資料線，用以耦接至一源驅動器，其中該源驅動器在多個掃描線週期的任一個中向該些資料線輸出驅動電流，以驅動該發光二極體陣列；以及 多個掃描線用以耦接至一掃描驅動器，其中該掃描驅動器在該些掃描線週期掃描該些掃描線，以及 在該些掃描線週期的任一個的一工作期間中，該掃描驅動器施加一致能電壓至該些掃描線中的一目前掃描線，以及該掃描驅動器施加一預充電電壓至該些掃描線中的一第一其他掃描線。
  14. 如請求項13所述的發光二極體面板，其中該致能電壓包括一接地電壓。
  15. 如請求項13所述的發光二極體面板，其中在該些掃描線週期的任兩個相鄰掃描線週期的該些工作期間之間被配置一非工作期間，以及在該非工作期間中該掃描驅動器施加該預充電電壓至該些掃描線以禁能該發光二極體陣列。
  16. 如請求項15所述的發光二極體面板，其中該源驅動器在該非工作期間的一第一時段中對該些資料線預放電，以及該源驅動器在該非工作期間的一第二時段中對該些資料線預充電。
  17. 如請求項13所述的發光二極體面板，其中該掃描驅動器在一顯示幀週期中所有該些掃描線週期之前或之後的一短路偵測期間施加該預充電電壓至該些掃描線，該源驅動器在該短路偵測期間對該些資料線預放電，以及該掃描驅動器在該短路偵測期間偵測該些掃描線的任何一者的電壓以判斷該些掃描線的任何一者有無連接任何短路發光二極體。
  18. 一種發光二極體面板，包括： 一發光二極體陣列； 多個資料線，用以耦接至一源驅動器，其中該源驅動器在多個掃描線週期的任一個中向該些資料線輸出驅動電流，以驅動該發光二極體陣列；以及 多個掃描線，用以耦接至一掃描驅動器，其中該掃描驅動器在該些掃描線週期掃描該些掃描線，以及 在該些掃描線週期的任一個的一工作期間中，該掃描驅動器施加一致能電壓至該些掃描線中的一目前掃描線，該掃描驅動器施加一預充電電壓至該些掃描線中未連接任何短路發光二極體的一第一其他掃描線，以及該掃描驅動器設定該些掃描線中連接一短路發光二極體的一第二其他掃描線為一電性浮接。
  19. 如請求項18所述的發光二極體面板，其中該致能電壓包括一接地電壓。
  20. 如請求項18所述的發光二極體面板，其中在該些掃描線週期的任兩個相鄰掃描線週期的該些工作期間之間被配置一非工作期間，以及在該非工作期間中該掃描驅動器施加該預充電電壓至該些掃描線以禁能該發光二極體陣列。
  21. 如請求項20所述的發光二極體面板，其中該源驅動器在該非工作期間的一第一時段中對該些資料線預放電，以及該源驅動器在該非工作期間的一第二時段中對該些資料線預充電。
  22. 如請求項18所述的發光二極體面板，其中該掃描驅動器在一顯示幀週期中所有該些掃描線週期之前或之後的一短路偵測期間施加該預充電電壓至該些掃描線，該源驅動器在該短路偵測期間對該些資料線預放電，以及該掃描驅動器在該短路偵測期間偵測該些掃描線的任何一者的電壓以判斷該些掃描線的任何一者有無連接任何短路發光二極體。
  23. 如請求項18所述的發光二極體面板，其中 在該些掃描線週期的任一個的該工作期間中，在該目前掃描線未連接任何短路發光二極體的情況下該掃描驅動器施加該致能電壓至該目前掃描線。
  24. 如請求項18所述的發光二極體面板，其中在該些掃描線週期的任兩個相鄰掃描線週期的該些工作期間之間被配置一非工作期間，以及在該非工作期間中該掃描驅動器施加該預充電電壓至該第二其他掃描線。
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