TWI537924B - 發光二極體驅動方法 - Google Patents

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TWI537924B
TWI537924B TW103130205A TW103130205A TWI537924B TW I537924 B TWI537924 B TW I537924B TW 103130205 A TW103130205 A TW 103130205A TW 103130205 A TW103130205 A TW 103130205A TW I537924 B TWI537924 B TW I537924B
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Description

發光二極體驅動方法
本發明有關於一種發光二極體驅動方法,特別是關於一種預補償門檻電壓的發光二極體驅動方法。
發光二極體具有體積小、發光效率高的優點,因此常被應用在顯示裝置中作為背光元件或是像素。當發光二極體作為顯示裝置的像素時,通常是應用所謂的「薄膜電晶體」製程(thin-film transistor,TFT)。相較於一般製程中的電晶體開關的門檻電壓,薄膜電晶體製程中的電晶體開關的門檻電壓(threshold voltage,Vth)的個別差異較大,門檻電壓亦會隨著電晶體開關被使用的時間而改變。
由於顯示裝置中具有多個電晶體開關驅動以驅動發光二極體,因此在顯示裝置運作時,發光二極體的電晶體開關更顯著地突顯門檻電壓差異的問題。舉例來說,當傳輸相同的資料電壓給一個訊框中的所有畫素時,畫素會因為門檻電壓差異而顯示出不同的亮度,降低顯示裝置所顯示的影像品質。
有鑒於薄膜電晶體製程中的電晶體開關門檻電壓差異較大的問題,實有必要發明一種能補償電晶體開關門檻電壓的驅動方法,讓驅動電路在載入資料電壓時,發光二極體能準確地 顯示資料電壓所要求的亮度。
本發明提供一種發光二極體驅動方法,運用於發光二極體驅動電路,利用預先補償門檻電壓的步驟,使得在載入資料電壓前,發光二極體的驅動電路就能先達到一定的電壓位準。在載入資料電壓時,驅動開關的電壓位準就能快速地到達資料電壓。
為達上述目的,本發明一種發光二極體驅動方法,運用於第一驅動開關,第一驅動開關設有第一端、第二端及控制端,第二端耦接於第一發光二極體,所述發光二極體驅動方法包含於預補償階段的第一時間區間中,對控制端傳輸重置電壓,於預補償階段的第二時間區間中,選擇性地電性連接第二端及控制端,並傳輸預補償電壓至第一端,使控制端的電壓與預補償電壓的差值等於第一驅動開關的第一門檻電壓。於執行階段的第三時間區間中,選擇性地電性連接第二端及控制端,並傳輸資料電壓至第一端,使控制端的電壓與資料電壓的差值等於第一驅動開關的第一門檻電壓。接著,於第三時間區間後,提供電源電壓至第一端,第二端電性連接至第一發光二極體,使第一驅動開關依據控制端的電壓與電源電壓,產生驅動電流驅動第一發光二極體。
本發明發光二極體驅動方法亦可運用於多個驅動開關中,在預補償階段中,將每一個驅動開關的控制端的電壓提升至與預補償電壓差值等於門檻電壓,減少控制端的電壓與資料電 壓的差距,使得在執行階段時,每一個驅動開關的控制端能更快的提升至與資料電壓相差門檻電壓,因此驅動開關所顯示的亮度能更為一致。
以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理,並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。
1、7‧‧‧發光二極體驅動電路
11、71‧‧‧驅動開關
111、311、511、711‧‧‧第一端
113、313、513、713‧‧‧第二端
115、315、515、715‧‧‧控制端
12、72‧‧‧發光二極體
121、321、521、721‧‧‧第一端
123、323、523、723‧‧‧第二端
13、73‧‧‧電容
14、34、74‧‧‧第一開關
15、35、75‧‧‧第二開關
16、36、76‧‧‧第一致能開關
17、37、77‧‧‧第二致能開關
18、78‧‧‧資料讀取開關
21、41、61‧‧‧電源電壓端
23、43、63‧‧‧第二電壓電源端
25、45、65‧‧‧重置電壓端
3‧‧‧第一發光二極體驅動電路
31‧‧‧第一驅動開關
32‧‧‧第一發光二極體
33‧‧‧第一電容
38‧‧‧第一資料讀取開關
5‧‧‧第二發光二極體驅動電路
51‧‧‧第二驅動開關
52‧‧‧第二發光二極體
53‧‧‧第二電容
54‧‧‧第三開關
55‧‧‧第四開關
56‧‧‧第三致能開關
57‧‧‧第四致能開關
58‧‧‧第二資料讀取開關
DT‧‧‧資料電壓端
Vsync‧‧‧同步訊號
VEN‧‧‧控制訊號
VEN(1)‧‧‧第一控制訊號
VEN(2)‧‧‧第二控制訊號
VC、VC(1)‧‧‧第一訊號
VD、VD(1)‧‧‧第二訊號
VC(2)‧‧‧第三訊號
VD(2)‧‧‧第四訊號
VRST‧‧‧重置電壓
Vdata_L‧‧‧預補償電壓
Vdata‧‧‧資料電壓
Vdata(1)‧‧‧第一資料電壓
Vdata(2)‧‧‧第二資料電壓
Vth‧‧‧門檻電壓
Vth1‧‧‧第一門檻電壓
Vth2‧‧‧第二門檻電壓
OVDD、OVSS‧‧‧電源電壓
t1‧‧‧第一時間點
t2‧‧‧第二時間點
t3‧‧‧第三時間點
t4‧‧‧第四時間點
t5‧‧‧第五時間點
t6‧‧‧第六時間點
t7‧‧‧第七時間點
t8‧‧‧第八時間點
t9‧‧‧第九時間點
t10‧‧‧第十時間點
t11‧‧‧第十一時間點
t12‧‧‧第十二時間點
t13‧‧‧第十三時間點
t14‧‧‧第十四時間點
t15‧‧‧第十五時間點
t16‧‧‧第十六時間點
P1‧‧‧第一時間區間
P2‧‧‧第二時間區間
P3‧‧‧第三時間區間
P4‧‧‧第四時間區間
P5‧‧‧第五時間區間
P6‧‧‧第六時間區間
S1‧‧‧預補償階段
S2‧‧‧執行階段
第1圖係依據本發明一實施例的發光二極體驅動電路示意圖。
第2圖係依據第1圖的發光二極體驅動電路中多個電壓的時序圖。
第3圖係依據本發明一實施例的發光二極體驅動方法的流程圖。
第4圖係依據本發明另一實施例的發光二極體驅動電路示意圖。
第5A圖係第4圖的發光二極體驅動電路一實施例的多個電壓時序圖。
第5B圖係依據第4圖的發光二極體驅動電路另一實施例的多個電壓時序圖。
第6圖係依據本發明再一實施例的發光二極體驅動電路示意圖。
第7圖係依據第6圖的發光二極體驅動電路中多個電壓的時序圖。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點,其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施,且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式,任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點,但非以任何觀點限制本發明之範疇。
請參照第1圖、第2圖及第3圖,其中第1圖係依據本發明一實施例的發光二極體驅動電路示意圖,而第2圖係依據第1圖的發光二極體驅動電路中多個電壓的時序圖,第3圖係依據本發明一實施例的發光二極體驅動方法的流程圖。如第1圖所示,發光二極體驅動電路1包含驅動開關11、發光二極體12、電容13、第一開關14、第二開關15、第一致能開關16、第二致能開關17及資料讀取開關18,其中驅動開關11具有第一端111、第二端113及控制端115,發光二極體12具有第一端121及第二端123。發光二極體12的第二端123電性耦接於發光二極體驅動電路1中的電源電壓端21,電源電壓端21用以提供電源電壓OVSS給發光二極體驅動電路1。電容13電性耦接於驅動開關11的控制端115與電源電壓端23之間,電容13用以維持驅動開關11的控制端115電壓,電源電壓端23用以提供電源電壓OVDD 給發光二極體驅動電路1,其中電源電壓OVDD大於電源電壓OVSS。
第一開關14電性耦接於驅動開關11的控制端115與重置電壓端25之間,重置電壓端25用以傳輸重置電壓VRST給驅動開關11及電容13,使驅動開關11的控制端115位於較低的電壓位準。第二開關15電性耦接於驅動開關11的控制端115和第二端113之間。第一致能開關16電性耦接與驅動開關11的第一端111與電源電壓端23之間。第二致能開關17電性耦接於驅動開關11的第二端113與發光二極體12的第一端121之間。資料讀取開關18電性耦接於驅動開關11的第一端111和資料電壓端DT之間。資料電壓端DT用以在不同的時間區間傳送預補償電壓Vdata_L和資料電壓Vdata給第一驅動開關。
於此實施例中,預補償電壓Vdata_L和資料電壓Vdata係以同一個資料電壓端DT傳輸電壓,但亦可以兩個資料電壓端來傳輸預補償電壓Vdata_L和資料電壓Vdata,再分別以兩個資料讀取開關來控制,使預補償電壓Vdata_L和資料電壓Vdata選擇性地傳輸至驅動開關11的第一端111。以兩個資料讀取開關來控制預補償電壓Vdata_L和資料電壓Vdata傳輸的方式,應是熟悉相關領域者可以經由簡單變化而完成,於此不再加以贅述。
第一開關14電性連接至第一訊號VC,第一訊號VC用以控制第一開關選擇性地導通。第一致能開關16與第二致能 開關17電性連接至控制訊號VEN,控制訊號VEN用以控制第一致能開關16和第二致能開關17選擇性地導通。第三開關15與資料讀取開關18電性連接至第二訊號VD,第二訊號VD用以控制第三開關15與資料讀取開關18選擇性地導通。
於本實施例中,發光二極體驅動電路1係以P型電晶體舉例說明,其作動的時序圖,如第2圖所示,於第一時間點t1時,一個同步訊號Vsync產生從高電壓下降至低電壓的訊號,使得所述發光二極體驅動電路1進入預補償階段S1。此時,控制訊號VEN在第二時間點t2從低電壓提升至高電壓,從而使第一致能開關16與第二致能開關17不導通,停止提供電源電壓OVDD至驅動開關11的第一端111,驅動開關11與發光二極體12亦不電性連接。依據控制訊號VEN在第二時間點t2從低電壓提升至高電壓,在隨後的第三時間點t3時,第一訊號VC從高電壓下降至低電壓,使得第一開關14導通,重置電壓端25傳輸重置電壓VRST至驅動開關11的控制端115及電容13,使得驅動開關11的控制端115電壓等於重置電壓VRST。接著,在第四時間點t4時,第一訊號VC從低電壓提升至高電壓,第一開關14不導通,停止傳輸重置電壓VRST至驅動開關11的控制端115。第一訊號VC從低電壓提升至高電壓後,在第五時間點t5,第二訊號VD從高電壓下降至低電壓,第二開關15導通,使得驅動開關11的控制端115與第二端113電性連接,驅動開關11的被接成二極體形式(diode-connected)。同時,資料讀取開關18導通,從資料電 壓端DT傳送預補償電壓Vdata_L至驅動開關11的第一端111,從而使得驅動開關11的控制端115與第二端113的電壓位準從重置電壓VRST的電壓位準提升至等於預補償電壓Vdata_L減掉驅動開關11的門檻電壓(Threshold Voltage,Vth)的絕對值。
在第六時間點t6時,第二訊號VD從低電壓提升至高電壓,第二開關15與資料讀取開關18不導通,資料電壓端DT停止傳送預補償電壓Vdata_L至驅動開關11的第一端111。之後,同步訊號Vsync從高電壓下降至低電壓的訊號,所述發光二極體驅動電路1進入執行階段S2。於執行階段S2中的第七時間點t7時,第二訊號VD從高電壓下降至低電壓,第二開關15與資料讀取開關18導通,資料電壓端DT傳送資料電壓Vdata至驅動開關11的第一端111。驅動開關11的控制端115與第二端113的電壓位準提升至等於資料電壓Vdata減掉驅動開關11的門檻電壓Vth的絕對值。
請注意,於實施例中,所述驅動開關11的控制端115等於重置電壓VRST、預補償電壓Vdata_L或資料電壓Vdata,其中所指的是控制端115電壓大約等於重置電壓VRST,或控制端115電壓接近於重置電壓VRST,同理預補償電壓Vdata_L和資料電壓Vdata。
最後,於第八時間點t8時,第二訊號VD從低電壓提升至高電壓,第二開關15和資料讀取開關18不導通,資料電壓端DT停止傳送資料電壓Vdata給驅動開關11。於第九時間點 t9,控制訊號VEN從高電壓下降至低電壓,第一致能開關16和第二致能開關17導通,提供電源電壓OVDD至驅動開關11的第一端111,驅動開關11的第二端113電性連接發光二極體12的第一端121,使得驅動開關11依據控制端115的電壓(Vdata-Vth)和電源電壓OVDD,產生驅動電流驅動發光二極體12。
請參照第3圖所示的流程圖,配合第2圖來說,從第三時間點t3開始到第四時間點t4結束的時間區間,視為第一時間區間P1。於步驟S101,在預補償階段S1的第一時間區間P1中,導通第一開關14,對驅動開關11的控制端115傳輸重置電壓VRST。從第五時間點t5開始到第六時間點t6結束的時間區間,視為第二時間區間P2。於步驟S103,在預補償階段S1的第二時間區間P2中,電性連接驅動開關11的第二端113和控制端115,並對第一端111傳輸預補償電壓Vdata_L,使控制端115的電壓與預補償電壓Vdata_L的差值等於驅動開關11的門檻電壓Vth。從第七時間點t7開始到第八時間點t8結束的時間區間,視為第三時間區間P3。於步驟S105,在執行階段S2的第三時間區間P3中,電性連接驅動開關11的第二端113和控制端115,並對第一端111傳輸資料電壓Vdata,使控制端115的電壓與資料電壓Vdata的差值等於驅動開關11的門檻電壓Vth。於步驟S107,於第三時間區間P3後,提供電源電壓OVDD至第一端111,第二端113電性連接至第一發光二極體12,使第一驅動開關11依據控制端115的電壓與電源電壓OVDD,產生驅動電流驅動第 一發光二極體12。
於實務上,第一開關14所傳輸的重置電壓VRST遠低於預補償電壓Vdata_L,則於第二時間區間P2中,驅動開關11會因為第二開關15的導通而被接成二極體形式,於此狀態下,若第二時間區間P2夠長,則驅動開關11的第二端113與控制端115的電壓位準會被提升至預補償電壓Vdata_L減去驅動開關11的門檻電壓的絕對值。
預補償電壓Vdata_L實際上等於或小於資料電壓的電壓範圍下限,本發明不加以限制。例如資料電壓的電壓範圍是2V至4V時,預補償電壓Vdata_L則可以等於2V。藉由預補償電壓Vdata_L在預補償階段時先提升驅動開關的控制端電壓,使得在執行階段時,每一個驅動開關能以在同一個電壓位準水平開始,驅動每一個發光二極體。為了更清楚說明,以下將以兩個發光二極體驅動電路為例來進行說明,但並不以此限制本發明可運用的發光二極體驅動電路數量。
與圖式顯示的實施例中,資料電壓端DT係與同步訊號Vsync同步切換以傳送預補償電壓Vdata_L或資料電壓Vdata,但僅為方便說明之用,並非加以限制資料電壓端DT切換的時間。
請參照第4圖、第5A圖及第5B圖,其中第4圖係依據本發明另一實施例的發光二極體驅動電路示意圖,而第第5A圖係第4圖的發光二極體驅動電路一實施例的多個電壓時序圖, 第5B圖係依據第4圖的發光二極體驅動電路另一實施例的多個電壓時序圖。如圖所示,以P型電晶體舉例說明,第一發光二極體驅動電路3包含第一驅動開關31、第一發光二極體32、第一電容33、第一開關34、第二開關35、第一致能開關36、第二致能開關37及第一資料讀取開關38,其中第一驅動開關31具有第一端311、第二端313及控制端315,第一發光二極體32具有第一端321及第二端323。第一發光二極體32的第二端323電性耦接於電源電壓端41。第一電容33電性耦接於第一驅動開關31的控制端315與電源電壓端43之間。
第一開關34電性耦接於第一驅動開關31的控制端315與重置電壓端之間。第二開關35電性耦接於第一驅動開關31的控制端315和第二端313之間。第一致能開關36電性耦接與第一驅動開關31的第一端311與電源電壓端43之間。第二致能開關37電性耦接於第一驅動開關31的第二端313與第一發光二極體32的第一端321之間。第一資料讀取開關38電性耦接於第一驅動開關31的第一端311和資料電壓端DT之間。
第二發光二極體驅動電路5包含第二驅動開關51、第二發光二極體52、第二電容53、第三開關54、第四開關55、第三致能開關56、第四致能開關57及第二資料讀取開關58,其中第二驅動開關51具有第一端511、第二端513及控制端515,第二發光二極體52具有第一端521及第二端523。第二發光二極體52的第二端523電性耦接於電源電壓端41。第二電容53電性 耦接於第二驅動開關51的控制端515與電源電壓端43之間。
第三開關54電性耦接於第二驅動開關51的控制端515與重置電壓端之間。第四開關55電性耦接於第二驅動開關51的控制端515和第二端513之間。第三致能開關56電性耦接與第二驅動開關51的第一端511與電源電壓端43之間。第四致能開關57電性耦接於第一驅動開關51的第二端513與第二發光二極體52的第一端521之間。第二資料讀取開關58電性耦接於第二驅動開關51的第一端511和資料電壓端DT之間。
如第5A圖所示,於第一時間點t1時,同步訊號Vsync從高電壓降至低電壓,使得第一發光二極體驅動電路3和第二發光二極體驅動電路5進入預補償階段S1。此時,在同步訊號Vsync係低電壓期間的一個第二時間點t2,第一控制訊號VEN(1)從低電壓提升至高電壓,從而使第一致能開關36與第二致能開關37不導通,停止提供電源電壓OVDD至第一驅動開關31的第一端311,第一驅動開關31與發光二極體32亦不電性連接。在第一控制訊號VEN(1)從低電壓提升至高電壓隨後的第三時間點t3時,第一訊號VC(1)從高電壓下降至低電壓,使得第一開關34導通,重置電壓端45傳輸重置電壓VRST至第一驅動開關31的控制端315及第一電容33,使得第一驅動開關31的控制端315電壓等於重置電壓VRST。接著,在第四時間點t4時,第一訊號VC(1)從低電壓提升至高電壓,第一開關34不導通,停止傳輸重置電壓VRST至第一驅動開關31的控制端315。第一訊號VC(1) 從低電壓提升至高電壓後,在第五時間點t5,第二控制訊號VEN(2)從低電壓提升至高電壓,第三致能開關56與第四致能開關57不導通,第二驅動開關51與發光二極體52不電性連接。
接著,在第六時間點t6時,第二訊號VD(1)從高電壓下降至低電壓,第二開關35和資料讀取開關38導通,使得第一驅動開關31的控制端315與第二端313電性連接,第一驅動開關31的被接成二極體形式,從資料電壓端DT傳送預補償電壓Vdata_L至第一驅動開關31的第一端311,從而使得第一驅動開關31的控制端315與第二端313的電壓位準從重置電壓VRST的電壓位準提升至等於預補償電壓Vdata_L減掉第一驅動開關31的第一門檻電壓Vth1的絕對值。在第七時間點t7時,第三訊號VC(2)亦從高電壓下降至低電壓,第三開關54不導通,停止傳輸重置電壓VRST至第二驅動開關51的控制端515。
在第八時間點t8時,第二訊號VD(1)從低電壓提升至高電壓,第一驅動開關31的控制端315與第二端313不電性連接,第一資料讀取開關38不導通,資料電壓端DT停止傳送預補償電壓Vdata_L至第一驅動開關31的第一端311。在第二發光二極體驅動電路5方面,在第九時間點t9時,第三訊號VC(2)從低電壓提升至高電壓,第三開關54不導通,停止傳輸重置電壓VRST至第二驅動開關51的控制端515。在第十時間點t10時,第四訊號VC(2)下降,第四開關55和第二資料讀取開關58導通,使得第二驅動開關51的控制端515與第二端513電性連接,第 二驅動開關51的被接成二極體形式,從資料電壓端DT傳送預補償電壓Vdata_L至第二驅動開關51的第一端511,從而使得第二驅動開關51的控制端515與第二端513的電壓位準從重置電壓VRST的電壓位準提升至等於預補償電壓Vdata_L減掉第二驅動開關51的第二門檻電壓Vth2的絕對值。於第十一時間點t11,第二訊號VD從低電壓提升至高電壓,第四開關55與第二資料讀取開關58不導通,資料電壓端DT停止傳送預補償電壓Vdata_L至第二驅動開關51的第一端511。
在第十二時間點t12時,同步訊號Vsync從高電壓下降至低電壓的訊號,所述第一發光二極體驅動電路3和第二發光二極體驅動電路5進入執行階段S2,第一驅動開關31和第二驅動開關51開始讀取資料電壓端DT的資料電壓。於執行階段S2中的第十三時間點t13時,第二訊號VD(1)從高電壓下降至低電壓,第二開關35與第一資料讀取開關38導通,資料電壓端DT傳輸第一資料電壓Vdata(1)至第一驅動開關31的第一端311。第一驅動開關31的控制端315與第二端313的電壓位準提升至等於第一資料電壓Vdata(1)減掉第一驅動開關31的第一門檻電壓Vth1的絕對值。於第十四時間點t14時,第二訊號VD(1)從低電壓提升至高電壓,第一驅動開關31的控制端315與第二端313不電性連接,第一資料讀取開關38不導通,資料電壓端DT停止傳送第一資料電壓Vdata(1)至第一驅動開關31的第一端311。於第十五時間點t15,第一控制訊號VEN(1)從高電壓下降 至低電壓,第一致能開關36和第二致能開關37導通,提供電源電壓OVDD至第一驅動開關31的第一端311,第一驅動開關31的第二端313電性連接第一發光二極體32的第一端321,使得第一驅動開關31依據控制端315的電壓(Vdata-Vth1)和電源電壓OVDD,產生驅動電流驅動第一發光二極體32。
於第十六時間點t16時,第四訊號VC(2)從高電壓下降至低電壓,第四開關55與第二資料讀取開關58導通,資料電壓端DT傳送第二資料電壓Vdata(2)至第二驅動開關51的第一端511。第二驅動開關51的控制端515與第二端513的電壓位準提升至等於第二資料電壓Vdata(2)減掉第二驅動開關51的第二門檻電壓Vth2的絕對值。於第十七時間點t17時,第四訊號VC(2)從低電壓提升至高電壓,第二驅動開關51的控制端515與第二端513不電性連接,第二資料讀取開關58不導通,資料電壓端DT停止傳送第二資料電壓Vdata(2)至第二驅動開關51的第一端511。於第十八時間點t18,第二控制訊號VEN(2)從高電壓下降至低電壓,第三致能開關56和第四致能開關57導通,提供電源電壓OVDD至第二驅動開關51的第一端511,第二驅動開關51的第二端513電性連接第二發光二極體52的第一端521,使得第二驅動開關51依據控制端515的電壓(Vdata-Vth2)和電源電壓OVDD,產生驅動電流驅動第二發光二極體52。
從第三時間點t3開始到第四時間點t4結束的時間區間,視為第一時間區間P1。在第一時間區間P1中,導通第一開 關34,對第一驅動開關31的控制端315傳輸重置電壓VRST。 從第六時間點t6開始到第八時間點t8結束的時間區間,視為第二時間區間P2。在第二時間區間P2中,電性連接第一驅動開關31的第二端313和控制端315,並對第一端311傳輸預補償電壓Vdata_L,使控制端315的電壓與預補償電壓Vdata_L的差值等於第一驅動開關31的第一門檻電壓Vth1。從第七時間點t7開始到第九時間點t9結束的時間區間,視為第四時間區間P4,在第四時間區間P4中,第三開關54導通,對第二驅動開關51的控制端515傳輸重置電壓VRST。
於此實施例中,雖然第二時間區間P2的起始時間點(t6)和第四時間區間P4的起始時間點(t7)亦可以同時。第二時間區間P2的起始時間點(t6)係關聯於在第四時間點t4時,第一訊號VC(1)電壓提升的訊號,第二時間區間P2的起始時間可以係在第四時間點t4或略晚於在第四時間點t4,本發明不加以限制。第四時間區間P4的起始時間點(t7)端看第五時間點t5時,第二控制訊號VEN(2)提升的訊號,第四時間區間P4的起始時間與第五時間點t5同時,或略晚於第五時間點t5,本發明不加以限制。第二時間區間P2的結束時間點,可以設在一段預設時間後,亦可以在同步訊號Vsync產生下降訊號之前(如第十時間點t10)結束,如第5B圖所示,本發明不對此限制。
如第5A圖所示,從第十時間點t10開始到第十一時間點t11結束的時間區間,視為第五時間區間P5。在第五時間區 間P5中,電性連接第二驅動開關51的第二端513和控制端515,並對第一端511傳輸預補償電壓Vdata_L,使控制端515的電壓與預補償電壓Vdata_L的差值等於第二驅動開關51的第二門檻電壓Vth2。於第5A圖所示實施例中,第五時間區間P5的結束時間係設於在第五時間區間P5開始後一段預設時間結束,第五時間區間P5的結束時間亦可以設為與第二時間區P2的結束時間相同,例如在同步訊號Vsync產生下降訊號之前(如第5B圖的第十時間點t10)結束,本發明不對此限制。
值得一提的是,第5B圖顯示第二時間區間P2及第五時間區間P5的結束時間早於同步訊號Vsync開始下降的時間相同,但實際上第二時間區間P2及第五時間區間P5的結束時間也可晚於同步訊號Vsync開始下降的時間點。
於第5A圖中,從第十三時間點t13開始到第十四時間點t14結束的時間區間,視為第三時間區間P3。在第三時間區間P3中,電性連接第一驅動開關31的第二端313和控制端315,並對第一端311傳輸第一資料電壓Vdata(1),使第一驅動開關31的控制端315的電壓與第一資料電壓Vdata(1)的差值等於第一驅動開關31的第一門檻電壓Vth1。
從第十六時間點t16開始到第十七時間點t17結束的時間區間,視為第六時間區間P6。在第三時間區間P6中,電性連接第二驅動開關51的第二端513和控制端515,並對第一端511傳輸第二資料電壓Vdata(2),使第二驅動開關51的控制端515 的電壓與第二資料電壓Vdata(2)的差值等於第二驅動開關51的第二門檻電壓Vth2。
值得注意的是,第一開關所傳輸的重置電壓VRST係依據預補償電壓Vdata_L、第一門檻電壓Vth1、第二門檻電壓Vth2所決定。舉例來說,當預補償電壓Vdata_L係2伏特(volt,V)、第一門檻電壓Vth1是-1V及第二門檻電壓Vth2是-4V時,重置電壓則取預補償電壓Vdata_L加上第一門檻電壓Vth1和第二門檻電壓Vth2之間較小的值,如第二門檻電壓Vth2為-4V,則重置電壓VRST為-2V。
於實務上,第一開關34的控制端耦接於第一位移暫存器(圖未示),用以接收第一訊號VC(1)。第二開關35的控制端耦接於第二位移暫存器(圖未示),用以接收第二訊號VD(1)。第三開關54的控制端耦接於第三位移暫存器(圖未示),用以接收第三訊號VC(2)。第四開關55的控制端耦接於第四位移暫存器(圖未示),用以接收第四訊號VD(2)。第三位移暫存器耦接於第一位移暫存器,用以依據第一訊號VC(1)產生第三訊號VC(2)。第四位移暫存器耦接於第二位移暫存器,用以依據第二訊號VD(1)產生第四訊號VD(2)。
請參照第6圖與第7圖,其中第6圖係依據本發明再一實施例的發光二極體驅動電路示意圖,而第7圖係依據第6圖的發光二極體驅動電路中多個電壓的時序圖。如圖所示,以N型電晶體舉例說明,發光二極體驅動電路7包含驅動開關71、發 光二極體72、電容73、第一開關74、第二開關75、第一致能開關76、第二致能開關77及資料讀取開關78,其中驅動開關71具有第一端711、第二端713及控制端715,發光二極體72具有第一端721及第二端723。發光二極體72的第一端721電性耦接於發光二極體驅動電路7中的電源電壓端61,電源電壓端61用以提供電源電壓OVDD給發光二極體驅動電路7。電容73電性耦接於驅動開關71的控制端715與電源電壓端63之間,電容73用以維持驅動開關71的控制端715電壓,電源電壓端63用以提供電源電壓OVSS給發光二極體驅動電路7,其中電源電壓OVSS大於電源電壓OVDD。
第一開關74電性耦接於驅動開關71的控制端715與重置電壓端65之間,重置電壓端65用以傳輸重置電壓VRST給驅動開關71及電容73,使驅動開關71的控制端715位於較低的電壓位準。第二開關75電性耦接於驅動開關11的控制端115和第一端711之間。第一致能開關76電性耦接與驅動開關71的第二端713與電源電壓端63之間。第二致能開關77電性耦接於驅動開關71的第一端711與發光二極體72的第二端723之間。資料讀取開關78電性耦接於驅動開關71的第二端713和資料電壓端DT之間。資料電壓端DT用以在不同的時間區間傳送預補償電壓Vdata_L和資料電壓Vdata給第一驅動開關。
第一開關74電性連接至第一訊號VC,第一訊號VC用以控制第一開關選擇性地導通。第一致能開關76與第二致能 開關77電性連接至控制訊號VEN,控制訊號VEN用以控制第一致能開關76和第二致能開關77選擇性地導通。第三開關75與資料讀取開關78電性連接至第二訊號VD,第二訊號VD用以控制第三開關75與資料讀取開關78選擇性地導通。
如第7圖所示,於第一時間點t1時,一個同步訊號Vsync產生從低電壓提升至高電壓的訊號,使得所述發光二極體驅動電路7進入預補償階段S1。此時,控制訊號VEN在第二時間點t2從高電壓降低至低電壓,從而使第一致能開關76與第二致能開關77不導通,停止提供電源電壓OVSS至驅動開關71的第二端713,驅動開關71與發光二極體72亦不電性連接。在第三時間點t3時,依據同步訊號Vsync從高電壓降低至低電壓,因此第一訊號VC立即(或隨後)從低電壓提升至高電壓,使得第一開關74導通,重置電壓端65傳輸重置電壓VRST至驅動開關71的控制端715及電容73,使得驅動開關71的控制端715電壓等於重置電壓VRST。接著,在第四時間點t4時,第一訊號VC從高電壓降低至低電壓,第一開關74不導通,停止傳輸重置電壓VRST至驅動開關71的控制端715。第一訊號VC從高電壓降低至低電壓後,在第五時間點t5,第二訊號VD從低電壓提升至高電壓,第二開關75導通,使得驅動開關71的控制端715與第一端711電性連接,驅動開關11的被接成二極體形式。同時,資料讀取開關78導通,從資料電壓端DT傳送預補償電壓Vdata_L至驅動開關71的第二端713,從而使得驅動開關71的控制端715 與第一端711的電壓位準從重置電壓VRST的電壓位準降低至等於預補償電壓Vdata_L加上驅動開關71的門檻電壓Vth的絕對值。
在第六時間點t6時,第二訊號VD從高電壓降低至低電壓,第二開關75與資料讀取開關78不導通,資料電壓端DT停止傳送預補償電壓Vdata_L至驅動開關71的第二端713。 之後,同步訊號Vsync從低電壓提升至高電壓的訊號,所述發光二極體驅動電路7進入執行階段S2。於執行階段S2中的第七時間點t7時,第二訊號VD從低電壓提升至高電壓,第二開關75與資料讀取開關78導通,資料電壓端DT傳送資料電壓Vdata至驅動開關71的第二端713。驅動開關71的控制端715與第一端711的電壓位準提升至等於資料電壓Vdata加上驅動開關11的門檻電壓Vth的絕對值。
最後,於第八時間點t8時,第二訊號VD從高電壓降低至低電壓,第二開關75和資料讀取開關78不導通,資料電壓端DT停止傳送資料電壓Vdata給驅動開關71。於第九時間點t9,控制訊號VEN從低電壓提升至高電壓,第一致能開關76和第二致能開關77導通,提供電源電壓OVSS至驅動開關71的第二端713,驅動開關71的第一端711電性連接發光二極體72的第二端723,使得驅動開關71依據控制端715的電壓(Vdata-Vth)和電源電壓OVSS,產生驅動電流驅動發光二極體72。
值得一提的是,當驅動開關11係為P型電晶體時, 電源電壓OVDD大於資料電壓Vdata,資料電壓Vdata大於預補償電壓Vdata_L,預補償電壓大於重置電壓VRST,重置電壓VRST大於電源電壓OVSS。當驅動開關11係為N型電晶體時,電源電壓OVDD大於重置電壓VRST,重置電壓VRST大於資料電壓Vdata,資料電壓Vdata大於預補償電壓Vdata_L,預補償電壓Vdata_L大於電源電壓OVSS。
綜合以上所述,所述發光二極體驅動方法,運用於發光二極體驅動電路,利用預補償電壓Vdata_L在預補償階段時先提升驅動開關的控制端電壓,以供所述發光二極體驅動方法在進入執行階段載入資料電壓時,每一個驅動開關都從同一個電壓位準水平開始提升,使得發光二極體以更為準確的驅動電流顯示資料要求亮度,進而提升顯示裝置顯示影像的品質。
雖然本發明以上述之實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內,所為之更動與潤飾,均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

Claims (12)

  1. 一種發光二極體驅動方法,運用於一第一驅動開關,該第一驅動開關設有一第一端、一第二端及一控制端,該第二端耦接至一第一發光二極體,所述發光二極體驅動方法包含:於一預補償階段的一第一時間區間中,對該控制端提供一重置電壓;於該預補償階段的一第二時間區間中,選擇性地電性連接該第二端及該控制端,並傳輸一預補償電壓至該第一端,使該控制端的電壓與該預補償電壓的差值等於該第一驅動開關的一第一門檻電壓;於一執行階段的一第三時間區間中,選擇性地電性連接該第二端及該控制端,並傳輸一資料電壓至該第一端,使該控制端的電壓與該資料電壓的差值等於該第一驅動開關的該第一門檻電壓;以及於該第三時間區間後,提供一電源電壓至該第一端,該第二端電性連接至該第一發光二極體,使該第一驅動開關依據該控制端的電壓與該電源電壓,產生一驅動電流驅動該第一發光二極體。
  2. 如請求項1所述的發光二極體驅動方法,其中該第一驅動開關係一P型電晶體或一N型電晶體。
  3. 如請求項1所述的發光二極體驅動方法,其中該資料電壓具有一電壓範圍,該預補償電壓小於或等於該資料電壓的電壓 範圍下限。
  4. 如請求項1所述的發光二極體驅動方法,其中當該第一驅動開關係一P型電晶體時,該電源電壓大於該資料電壓,該資料電壓大於該預補償電壓,該預補償電壓大於該重置電壓。
  5. 如請求項1所述的發光二極體驅動方法,其中當該第一驅動開關N型電晶體時,該重置電壓大於該預補償電壓,該預補償電壓大於該資料電壓,該資料電壓大於該電源電壓。
  6. 如請求項1所述的發光二極體驅動方法,更運用於一第二驅動開關,該第二驅動開關設有一第一端、一第二端及一控制端,該第二端耦接至一第二發光二極體,所述發光二極體驅動方法包含:於該預補償階段的一第四時間區間中,對該第二驅動開關的該控制端提供該重置電壓;於該預補償階段的一第五時間區間中,選擇性地電性連接該第二驅動開關的該第二端及該控制端,並傳輸該預補償電壓至該第二驅動開關的該第一端,使該第二驅動開關的該控制端的電壓與該預補償電壓的差值等於該第二驅動開關的一第二門檻電壓;於該執行階段的一第六時間區間中,選擇性地電性連接該第二驅動開關的該第二端及該控制端,並傳輸一第二資料電壓至該第二驅動開關的該第一端,使該第二驅動開關的該控制端電壓與該第二資料電壓的差值等於該第二驅動開關的 該第二門檻電壓;以及於該第六時間區間後,提供該電源電壓至該第二驅動開關的該第一端,該第二驅動開關的該第二端電性連接至該發光二極體,使該第二驅動開關依據該第二驅動開關的該控制端電壓與該電源電壓,產生一驅動電流驅動該第二發光二極體。
  7. 如請求項6所述的發光二極體驅動方法,其中該重置電壓係由該預補償電壓、該第一門檻電壓及該第二門檻電壓決定。
  8. 如請求項6所述的發光二極體驅動方法,其中該第一驅動開關的控制端耦接於一第一開關的一第一端,該第一開關的一第二端接收該重置電壓,且該第一開關的一控制端接收一第一訊號以選擇性地控制該第一開關導通;該第一驅動開關的控制端及第二端又分別耦接一第二開關的一第一端及一第二端,且該第二開關的一控制端接收一第二訊號以選擇性地控制該第二開關導通;該第二驅動開關的控制端耦接於一第三開關的一第一端,該第三開關的一第二端接收該重置電壓,且該第三開關的一控制端接收一第三訊號以選擇性地控制該第三開關導通;該第二驅動開關的控制端及第二端又分別耦接一第四開關的一第一端及一第二端,且該第四開關的一控制端接收一第四訊號以選擇性地控制該第四開關導通。
  9. 如請求項8所述的發光二極體驅動方法,其中該第一開關的該控制端耦接一第一移位暫存器以接收該第一訊號,該第二 開關的該控制端耦接一第二移位暫存器以接收該第二訊號,該第三開關的該控制端耦接一第三移位暫存器以接收該第三訊號,該第四開關的該控制端耦接一第四移位暫存器以接收該第四訊號,其中該第三移位暫存器耦接至該第一移位暫存器以依據該第一訊號產生該第三訊號,該第四移位暫存器耦接至該第二移位暫存器以依據該第二訊號產生該第四訊號。
  10. 如請求項6所述的發光二極體驅動方法,其中該第二時間區間的結束時間與該第五時間區間的結束時間相同。
  11. 如請求項1所述的發光二極體驅動方法,其中在該第一時間區間之前,該第一發光二極體與該第二端不電性連接。
  12. 如請求項1所述的發光二極體驅動方法,其中更包含一電容維持該該第一驅動開關的該控制端電壓,該電容電性連接至該第一驅動開關的該控制端與該電源電壓之間。
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