TWI559810B - 顯示裝置 - Google Patents

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TWI559810B TW103118176A TW103118176A TWI559810B TW I559810 B TWI559810 B TW I559810B TW 103118176 A TW103118176 A TW 103118176A TW 103118176 A TW103118176 A TW 103118176A TW I559810 B TWI559810 B TW I559810B
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徐聖淯
李宗勳
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Description

顯示裝置
本發明係關於一種顯示裝置，特別關於一種具有驅動電壓補償功能的顯示裝置。
顯示裝置中，驅動電壓線(OVDD line)作為驅動電壓的來源，非常重要。驅動電壓線本身在顯示裝置內部的多個位置上分別提供多個發光單元或是畫素電能。然而，由於驅動電壓線的電阻特性，在顯示裝置內部某些位置上，驅動電壓線所能提供的驅動電壓可能太低，從而使得顯示裝置中的發光單元或畫素的出光效率不均勻，這種習稱斑/彩紋(mura)的現象是一個待解決的課題。
鑒於前述問題，本發明提出一種顯示裝置，配置至少兩條電源線(驅動電壓線)，並且利用顯示裝置內部的多個電壓選擇器。每個電壓選擇器從前述兩條(或多條)電源線選擇其中之一電性耦接至相鄰於該電壓選擇器的一個或多個發光單元。藉此當第一條電源線在該電壓選擇器的位置上所能提供的電壓不夠高的時候，選擇以第二條電源線來提供電壓，從而避免顯示裝置內部某些位置上的驅動電壓過低的問題。
依據本發明一個或多個實施例所揭露的一種顯示裝置，包括多個發光電路，每個發光電路包括發光模組與電壓選擇器。每個發光電路中的電壓選擇器相鄰於發光模組。並且每一個電壓選擇器包括第一輸入端、第二輸入端與輸出端。第一輸入端接收第一電壓，第二輸入端接收第二電壓，電壓選擇器依據第一電壓的電壓值選擇性地將第一電壓與第二電壓其中之一透過輸出端提供至發光模組。
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‧‧‧顯示裝置
PWR1、PWR2‧‧‧電源線
LED01~LED06、LED11~LED28‧‧‧發光模組
LED111~LED11n‧‧‧發光單元
11~28‧‧‧電壓選擇器
P11、P13、P21、P23‧‧‧輸出點
R11~R19、R21~R29、R111、R112‧‧‧電阻
D111、D113、D115‧‧‧非線性元件
111‧‧‧比較器
I1、I2‧‧‧電流
SW111~SW113‧‧‧開關
V0、V0’、V1、V2‧‧‧電壓
VREF‧‧‧參考電壓線
Vth‧‧‧門檻電壓
第1圖係依據本發明一實施例的顯示裝置中驅動電源線與發光模組的配置示意圖。
第2圖係依據本發明一實施例的顯示裝置中部分電路的架構示意圖。
第3圖係用以說明電源線的非理想性的示意圖。
第4圖係依據本發明一實施例中的電壓選擇器作動方法流程圖。
第5圖係依據本發明一實施例的電壓選擇器示意圖。
第6圖係依據本發明一實施例的電壓選擇器示意圖。
第7圖係依據本發明一實施例的電壓選擇器示意圖。
第8圖係依據本發明一實施例的顯示裝置中驅動電源線與發光模組的配置示意圖。
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，其係依據本發明一實施例的顯示裝置中驅動電源線與發光模組的配置示意圖。如第1圖所示，顯示裝置1可以包括電源線PWR1、電源線PWR2、發光模組LED01至LED06、發光模組LED11至LED28與電壓選擇器11至28。電壓選擇器11與發光模組LED11可以視為一個發光電路，然而一個發光電路中尚可包括其他電路元件。其他的電壓選擇器與發光模組的關係亦同，例如電壓選擇器28與發光模組LED28可以視為一個發光電路。
關於第1圖的電性耦接關係如下：電源線PWR1電性耦接至發光模組LED01至LED06，並且電源線PWR1還電性耦接至電壓選擇器11、電壓選擇器14、電壓選擇器17、電壓選擇器20、電壓選擇器23與電壓選擇器26。電源線PWR2則電性耦接至所有的電壓選擇器。此外，電壓選擇器11電性耦接至發光模 組LED11與電壓選擇器12，電壓選擇器12電性耦接至發光模組LED12與電壓選擇器13，而電壓選擇器13電性耦接至發光模組LED13。電壓選擇器14電性耦接至發光模組LED14與電壓選擇器15，電壓選擇器15電性耦接至發光模組LED15與電壓選擇器16，而電壓選擇器16電性耦接至發光模組LED16。電壓選擇器17電性耦接至發光模組LED17與電壓選擇器18，電壓選擇器18電性耦接至發光模組LED18與電壓選擇器19，而電壓選擇器19電性耦接至發光模組LED19。電壓選擇器20電性耦接至發光模組LED20與電壓選擇器21，電壓選擇器21電性耦接至發光模組LED21與電壓選擇器22，而電壓選擇器22電性耦接至發光模組LED22。電壓選擇器23電性耦接至發光模組LED23與電壓選擇器24，電壓選擇器24電性耦接至發光模組LED24與電壓選擇器25，而電壓選擇器25電性耦接至發光模組LED25。電壓選擇器26電性耦接至發光模組LED26與電壓選擇器27，電壓選擇器27電性耦接至發光模組LED27與電壓選擇器28，而電壓選擇器28電性耦接至發光模組LED28。以下以電壓選擇器11及發光模組01、發光模組11、電源線PWR1與電源線PWR2為例說明本發明。
請參照第2圖，其係依據本發明一實施例的顯示裝置中部分電路的架構示意圖。如第2圖所示，顯示裝置1的部份電路可以包括電源線PWR1、電源線PWR2、發光單元LED011至LED01n(也就是發光模組LED01)、發光單元LED111至LED11n(也就是發光模組LED11)與電壓選擇器11。其中，電壓選擇器11的 第一輸入端電性耦接至電源線PWR1，電壓選擇器11的第二輸入端電性耦接至電源線PWR2，而電壓選擇器11的輸出端電性耦接至發光單元LED111至LED11n。此外，於此部分電路中，電源線PWR1還與發光單元LED011至LED01n電性耦接。
電源線PWR1用來提供電壓V1而電源線PWR2用來提供電壓V2。以下請參照第3圖，其係用以說明電源線的非理想性的示意圖。電源線PWR1可以視為由多個電阻R11至R19串接而成，每個電阻具有一個阻值R，並且電阻R11可以直接由顯示裝置1的左側電性耦接至外部的一個電壓源來獲取電壓V0。然而，當電源線PWR1被耦接至一個或多個負載裝置時，電源線PWR1上會有電流I1，因此，在輸出點P11量到的電壓V1是V0-RI1，而在輸出點P13量到的電壓V1會V0-3RI1，依此類推。電源線PWR2可以視為由多個電阻R21至R29串接而成，每個電阻具有一個阻值R，並且電阻R21可以直接由顯示裝置1的右側電性耦接至前述的外部電壓源來獲取電壓V0’(可以等於電壓V0也可以稍高於電壓V0)。當電源線PWR2被耦接至一個或多個負載裝置時，電源線PWR2上會有電流I2，因此，在輸出點P21量到的電壓V2是V0’-RI2，而在輸出點P23量到的電壓V1會V0’-3RI2，依此類推。
以下以電壓選擇器11來說明本發明一個實施例中的顯示裝置具體作動方式。請參照第4圖，其係依據本發明一實施例中的電壓選擇器作動方法流程圖。如步驟S301所示，電壓選擇器11先判斷電源線PWR1所提供的電壓V1是否小於電壓門檻 值Vth。如果電壓V1小於電壓門檻值，則如步驟S303所示，電壓選擇器11會將電源線PWR2電性耦接至發光模組LED11，致使LED11接收來自電源線PWR2提供之電壓V2，並將電源線PWR2之電壓V2提供至下一個電壓選擇器12。如果電壓V1不小於電壓門檻值，則如步驟S305所示，電壓選擇器11會將電源線PWR1電性耦接至發光模組LED11，致使LED11接收來自電源線PWR1提供之電壓V1，並將電源線PWR1之電壓V1提供至下一個電壓選擇器12。雖然於本實施例中，電壓選擇器11是選擇性地將兩條電源線其中之一電性耦接至發光模組LED11及電壓選擇器12，然而發光模組的數量並沒有限制。
要實作如第4圖的方法運作的電壓選擇器，於本發明一個實施例中，請參照第5圖，其係依據本發明一實施例的電壓選擇器示意圖。如第5圖所示，電壓選擇器11可以包括電性耦接至電源線PWR1的第一輸入端、電性耦接至電源線PWR2的第二輸入端、開關SW113、電阻R111、電阻R112與非線性元件D111。其中，開關SW113具有第一端、第二端與控制端，開關SW113的第一端電性耦接至發光單元LED111至LED11n，開關SW113的第二端電性耦接至第二輸入端。電阻R111電性耦接於開關SW113的控制端與第一輸入端之間。電阻R112電性耦接於開關SW113的控制端與第二輸入端之間。而非線性元件D111電性耦接於第一輸入端與發光單元LED111至LED11n。非線性元件D111用以限制電流只能從第一輸入端流到發光單元LED111至LED11n。具體來說，於本 實施例中，開關SW113可以是一個P型電晶體，而非線性元件D111可以是一個二極體，且非線性元件D111的正端電性耦接至電源線PWR1，而非線性元件D111的負端電性耦接至發光單元LED111至LED11n。因此當來自電源線PWR1的電壓V1低於來自電源線PWR2的電壓V2，且電壓V1與電壓V2的電壓差夠大時，經由電阻R111與電阻R112分壓的結果，開關SW113會被導通，從而發光單元LED111至LED11n被提供電壓V2，且由於電壓V2大於電壓V1，所以非線性元件D111不會把電壓V1導通給發光單元LED111至LED11n。
要實作如第4圖的方法運作的電壓選擇器，於本發明一個實施例中，請參照第6圖，其係依據本發明一實施例的電壓選擇器示意圖。如第6圖所示，電壓選擇器11可以包括電性耦接至電源線PWR1的第一輸入端、電性耦接至電源線PWR2的第二輸入端、非線性元件D113與非線性元件D115。非線性元件D113電性耦接於第一輸入端與發光單元LED111至LED11n之間，而非線性元件D115電性耦接於第二輸入端與發光單元LED111至LED11n之間。具體來說，非線性元件D113與非線性元件D115可以是二極體，非線性元件D113的正端電性耦接至電源線PWR1而負端電性耦接至發光單元LED111至LED11n，以限制電流只能從電源線PWR1流向發光單元LED111至LED11n。而非線性元件D115的正端電性耦接至電源線PWR2而負端電性耦接至發光單元LED111至LED11n，以限制電流只能從電源線PWR2流向發光單元LED111至 LED11n。因此，當電壓V1大於電壓V2的時候，非線性元件D113導通而非線性元件D115不導通，反之，當電壓V1小於電壓V2的時候，非線性元件D115導通而非線性元件D113不導通。
要實作如第4圖的方法運作的電壓選擇器，於本發明一個實施例中，請參照第7圖，其係依據本發明一實施例的電壓選擇器示意圖。以電壓選擇器11為例，如第7圖所示，電壓選擇器11可以包括電性耦接至電源線PWR1的第一輸入端、電性耦接至電源線PWR2的第二輸入端、比較器111、開關SW111與開關SW112。其中開關SW111電性耦接於第一輸入端與發光單元LED111至LED11n之間，而開關SW112電性耦接於第二輸入端與發光單元LED111至LED11n之間，並且開關SW111與開關SW112分別受控於比較器111。
比較器111用以比較電壓V1與門檻電壓Vth，以輸出比較訊號Vcomp。於某個實施例中，比較器111是正常的比較器，也就是雙端輸入單端輸出的比較器，比較器111的正輸入端電性耦接至電壓選擇器11的第一輸入端以接收電壓V1，而比較器111的負輸入端電性耦接至門檻電壓Vth。因此當電壓V1大於門檻電壓Vth時，比較訊號Vcomp的電壓位準為高電壓，電壓V1小於門檻電壓Vth時，比較訊號Vcomp的電壓位準為低電壓。
開關SW111用以依據比較訊號Vcomp選擇性地被導通。於一個實施例中，當比較訊號Vcomp的電壓位準為高電壓時，開關SW111被導通，因此電源線PWR1與發光模組LED111至LED11n 之間形成電性耦接。而當比較訊號Vcomp的電壓位準為低電壓時，開關SW111不被導通，因此電源線PWR1與發光單元LED111至LED11n之間不形成電性耦接。
開關SW112用以依據比較訊號Vcomp選擇性地被導通。於一個實施例中，當比較訊號Vcomp的電壓位準為低電壓時，開關SW112被導通，因此電源線PWR2與發光模組LED111至LED11n之間形成電性耦接。而當比較訊號Vcomp的電壓位準為高電壓時，開關SW112不被導通，因此電源線PWR2與發光單元LED111至LED11n之間不形成電性耦接。因此開關SW111與開關SW112不同時被導通。其中開關SW111與開關SW112可以只是一個閘極電性耦接至比較器111的電晶體(N型電晶體或P型電晶體)。
依據此實施例，本發明的顯示裝置請參照第8圖，其係依據本發明一實施例的顯示裝置中驅動電源線與發光模組的配置示意圖。如第8圖所示，相較於第1圖的顯示裝置，差異在於本實施例的顯示裝置中更包括一條參考電壓線VREF電性耦接至所有的電壓選擇器以提供門檻電壓Vth。
依據本發明的一個實施例，電壓選擇器13至電壓選擇器28的結構與電壓選擇器11的結構相同，因此關於電壓選擇器13至電壓選擇器28的結構於此不再贅述。
而依據本發明另一個實施例，電源線PWR1並非只電性耦接至發光模組LED01至LED06以及電壓選擇器11、電壓選擇器14、電壓選擇器17、電壓選擇器20、電壓選擇器23與電 壓選擇器26。於本實施例中，所有電壓選擇器的第一輸入端都電性耦接至電源線PWR1、第二輸入端都電性耦接至電源線PWR2，而輸出端電性耦接至對應的發光模組，且輸出端不電性耦接至另一個電壓選擇器。然而個別電壓選擇器的作動方式及電路仍然大致如前述第4至第8圖與對應實施例所述，於此不再贅述。
依據本發明一個或多個實施例所揭示的控制方法與對應的電路，可以在顯示裝置中設置兩條電源線與多個電壓選擇器，每一個電壓選擇器在其位置上依據第一條電源線所提供的電壓值，決定把第一條電源線所提供的電壓或第二條電源線所提供的電壓用來提供給此電壓選擇器相鄰的一個或多個發光模組，藉以解決電源線上電壓不足的問題，最終可以使顯示裝置中的多個發光模組發光均勻而不會產生斑/彩紋(mura)的問題。
雖然本發明以前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。
1‧‧‧顯示裝置
PWR1、PWR2‧‧‧電源線
LED01~LED06、LED11~LED28‧‧‧發光模組
11~28‧‧‧電壓選擇器

Claims (10)

  1. 一種顯示裝置，包括：N個發光電路，N為大於1的整數，每一該發光電路包括：一發光模組，包括多個發光單元；以及一電壓選擇器，相鄰於該發光模組，該電壓選擇器用以依據一第一電壓的電壓值選擇性地將該第一電壓與一第二電壓其中之一提供給該發光模組，該電壓選擇器包括：一第一輸入端，用以接收該第一電壓；一第二輸入端，用以接收該第二電壓；以及一輸出端，用以對該發光模組提供電壓；其中，當該第一電壓的電壓值小於一電壓門檻值時，該電壓選擇器用以將該第二電壓提供給該發光模組。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中當該第一電壓的電壓值不小於該電壓門檻值時，該電壓選擇器用以將該第一電壓提供給該發光模組。
  3. 一種顯示裝置，包括：N個發光電路，N為大於1的整數，每一該發光電路包括：一發光模組，包括多個發光單元；以及一電壓選擇器，相鄰於該發光模組，該電壓選擇器 用以依據一第一電壓的電壓值選擇性地將該第一電壓與一第二電壓其中之一提供給該發光模組，該電壓選擇器包括：一第一輸入端，用以接收該第一電壓；一第二輸入端，用以接收該第二電壓；一輸出端，用以對該發光模組提供電壓；一比較器，電性耦接至該第一輸入端，用以比較該第一電壓與一門檻電壓，以輸出一比較訊號；一第一開關，分別電性耦接至該第一輸入端與該發光模組，用以依據該比較訊號選擇性地被導通；以及一第二開關，分別電性耦接至該第二輸入端與該發光模組，用以依據該比較訊號選擇性地被導通；其中該第一開關與該第二開關不同時被導通。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的顯示裝置，更包括一參考電壓線，電性耦接至每一該發光電路的該電壓選擇器，用以提供該門檻電壓。
  5. 一種顯示裝置，包括：N個發光電路，N為大於1的整數，每一該發光電路包括：一發光模組，包括多個發光單元；以及 一電壓選擇器，相鄰於該發光模組，該電壓選擇器用以依據一第一電壓的電壓值選擇性地將該第一電壓與一第二電壓其中之一提供給該發光模組，該電壓選擇器包括：一第一輸入端，用以接收該第一電壓；一第二輸入端，用以接收該第二電壓；一輸出端，用以對該發光模組提供電壓；一第三開關，具有一第一端、一第二端與一控制端，該第一端電性耦接至該發光模組，該第二端電性耦接至該第二輸入端；一第一電阻，電性耦接於該控制端與該第一輸入端之間；一第二電阻，電性耦接於該控制端與該第二輸入端之間；以及一第一非線性元件，電性耦接於該第一輸入端與該發光模組之間，用以限制該第一輸入端與該發光模組之間的電流方向。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的顯示裝置，其中該第一非線性元件係一二極體，該二極體的正端連接至該第一輸入端且該二極體的負端連接至該發光模組。
  7. 一種顯示裝置，包括：N個發光電路，N為大於1的整數，每一該發光電路包 括：一發光模組，包括多個發光單元；以及一電壓選擇器，相鄰於該發光模組，該電壓選擇器用以依據一第一電壓的電壓值選擇性地將該第一電壓與一第二電壓其中之一提供給該發光模組，該電壓選擇器包括：一第一輸入端，用以接收該第一電壓；一第二輸入端，用以接收該第二電壓；一輸出端，用以對該發光模組提供電壓；一第二非線性元件，電性耦接於該第一輸入端與該發光模組之間，用以限制該第一輸入端與該發光模組之間的電流方向；以及一第三非線性元件，電性耦接於該第二輸入端與該發光模組之間，用以限制該第二輸入端與該發光模組之間的電流方向。
  8. 如申請專利範圍第1項、第3項、第5項或第7項所述的顯示裝置，其中該第二電壓的電壓值大於等於該第一電壓的電壓值。
  9. 如申請專利範圍第1項至第7項任一項所述的顯示裝置，更包括：一第一電源線，電性耦接至每一該發光電路的該電壓選擇器的該第一輸入端，用以提供該第一電壓；以及 一第二電源線，電性耦接至每一該發光電路的該電壓選擇器的該第二輸入端，用以提供該第二電壓。
  10. 如申請專利範圍第1項至第7項任一項所述的顯示裝置，更包括：一第一電源線，電性耦接至該N個發光電路中的第1個發光電路的該電壓選擇器的該第一輸入端，用以提供該第1個發光電路的該第一電壓；以及一第二電源線，電性耦接至每一該發光電路中的該電壓選擇器的該第二輸入端，用以對每一該發光電路提供該第二電壓；其中該N個發光電路中的第i個發光電路的該電壓選擇器的該輸出端電性耦接至該N個發光電路中的第(i+1)個發光電路的該電壓選擇器的該第一輸入端，用以提供該第(i+1)個發光電路的該第一電壓，i為小於N的正整數。
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