TWI704549B - 像素電路 - Google Patents

Abstract

本發明係為一種包含發光模組與亮度設定模組的像素電路。發光模組包含第一發光電路與第二發光電路。亮度設定模組包含第一開關與電流切換模組。第一開關於像素電路處於預設模式時斷開，以及於像素電路處於第一補償模式與第二補償模式時導通。電流切換模組包含：電流流出電路與電流流入電路。於預設模式下，驅動電流自供應電壓流經第一發光電路與第二發光電路。於第一補償模式下，第一補償電流自供應電壓流經電流流出電路、第一開關與第一發光電路。於第二補償模式下，第二補償電流自供應電壓流經第二發光電路、第二開關與電流流入電路。

Description

像素電路

本發明是有關於一種像素電路，且特別是有關於一種可在發光二極體損壞時，維持顯示面板之顯示效果的像素電路。

隨著面板尺寸與解析度的提升，面板上的像素數量也日益增加。然而，面板廠商在製造面板時，發光二極體的良率並非百分之百。因此，有一部分的像素的功能不正常而無法正常發光。假設面板共包含100萬個像素，且良率達到99.99%的情況。則，即便不良率僅占0.01%，顯示面板上仍有100個LED無法正常顯示而影響整體的顯示效果。因此，亟需能避免讓損壞的LED影響使用者的視覺效果的作法。

本發明係有關於一種包含發光模組與亮度設定模組的像素電路。發光模組內包含兩個發光電路，且各發光電路包含一個發光二極體。當任一個發光二極體功能異常時，亮度設定模組可提供另一功能正常之發光二極體較大的電流。藉由控制功能正常之發光二極體發出較大亮度的方式，維持面板的顯示效果。

根據本發明之一方面，提出一種像素電路。像素電路包含：發光模組以及亮度設定模組。發光模組包含：第一發光電路與第二發光電路。第一發光電路電連接於傳導端點與模式切換端點。第二發光電路電連接於供應電壓與模式切換端點。亮度設定模組包含：第一開關與電流切換模組。第一開關電連接於模式切換端點與分流端點。第一開關係於像素電路處於預設模式時斷開，以及於像素電路處於第一補償模式與第二補償模式時導通。電流切換模組包含：電流流出電路與電流流入電路。電流流出電路電連接於供應電壓與分流端點。電流流出電路包含第一電壓保護電路。電流流入電路電連接於接地電壓與分流端點。電流流入電路包含第二電壓保護電路。於預設模式下，驅動電流自供應電壓流經第一發光電路與第二發光電路。於第一補償模式下，第一補償電流自供應電壓流經第一電壓保護電路、第一開關與第一發光電路。於第二補償模式下，第二補償電流自供應電壓流經第二發光電路、第一開關與第二電壓保護電路。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：

11:發光模組

111、113:發光電路

13、23、63:亮度設定模組

131、231、631:電流切換模組

1311、2311、6311、4311:電流流出電路

1313、2313、6313、4313:電流流入電路

133、233、633、433:穩壓電路

135、235、635:接地電路

1351、2351、6351、4351:第一接地路徑

1353、2353、6353、4353:第二接地路徑

Nbr:分流端點

Ncd:傳導端點

Nms:模式切換端點

sw1、sw2:開關

LEDu、LEDd:發光二極體

Ovdd:第一供應電壓

Mled_u、Mled_d、Mvb1、Mvb2、Mvb3、Mvb4、Mm1_out、Mm2_out、Mpt1a_out、Mpt1c_out、Mpt1d_out、Mpt1b_out:PMOS電晶體

Sen_u、Sen_d:發光二極體致能信號

Vss:接地電壓

2311a:電流鏡電路

2311b、2311、2313a、6311c、6313a、4311c、4313a:電壓保護電路

2311d、2313b、233b、6311d、6313b、633b、6353b、6351b、4311d、433b、4313b、4353b、4351b:致能電路

2311e、2313c、6313c、6351c、4313c、4351c:亮度設定電路

233a、633a、6353a、6351a、433a、4353a、4351a:串接電路

C:電容

Vdd:第三供應電壓

Vcc:第二供應電壓

VB1:第一偏壓

VB2:第二偏壓

VB3:第三偏壓

isrc:電流源

Mpt2a_out、Mpt2b_out、Men_out、Mset_out、Mpt3_in、Mpt2_in、Mpt1_in、Men_in、Mset_in、Mc4_bs、Mc1_bs、Mc2_bs、Mc3_bs、Men_bs:NMOS電晶體

Sen_out:流出致能信號

Sen_in:流入致能信號

Sset_out、Sset_in:亮度設定信號

Sen_bs:穩壓致能信號

Sen_g1:第一接地致能信號

Sen_g2:第二接地致能信號

Idrv:驅動電流

Idft:預設電流值

Ibs:穩壓電流

Iref:參考電流

Icmp1:第一補償電流

Icmp2:第二補償電流

Tdft:預設操作期間

dftMD:預設模式

Tcmp1:第一補償期間

cmpMD1:第一補償模式

Tcmp2:第二補償期間

cmpMD2:第二補償模式

t1、t2、t3:時點

Igd:接地電流

第1A圖，其係本發明的像素電路的架構之示意圖。

第1B圖，其係產生像素電路所需之偏壓的示意圖。

第2圖，其係一種像素電路之實施例的簡化方塊圖。

第3圖，其係一種像素電路之實施例的電路連接之示意圖。

第4A圖，其係第3圖的像素電路處於預設模式之示意圖。

第4B圖，其係第3圖的像素電路處於第一補償模式之示意圖。

第4C圖，其係第3圖的像素電路處於第二補償模式之示意圖。

第5圖，其係與第3圖的像素電路相關的致能信號的波形圖。

第6圖，其係另一種像素電路之實施例的簡化方塊圖。

第7圖，其係另一種像素電路之實施例的電路連接之示意圖。

第8A圖，其係第7圖的像素電路處於預設模式之示意圖。

第8B圖，其係第7圖的像素電路處於第一補償模式之示意圖。

第8C圖，其係第7圖的像素電路處於第二補償模式之示意圖。

第9圖，其係與第7圖的像素電路相關的致能信號的波形圖。

第10圖，其係將第7圖的像素電路進一步簡化之示意圖。

為避免顯示面板上的像素電路因為發光二極體損壞而導致使用者在視覺上的不適感，本案提出一種像素電路的設計，可讓像素電路在發光二極體損壞的情況下，維持其發光亮度。首先，於每個像素電路中，設置兩個發光二極體。當這兩個發光二極體的其中一個因為製程等因素而損壞時，由於像素電路仍有另一個功能正常的發光二極體，因此，可針對該功能尚維持正常的發光二極體加以控制，讓像素電路保持其亮度，進而維持顯示面板的整體顯示效果。

請參見第1A圖，其係本發明的像素電路的架構之示意圖。為便於說明，本文僅以一個像素電路10作為舉例。此處的像素 電路10可泛指顯示面板上的所有像素，無須限定像素電路所對應的顏色。例如，像素電路可對應於紅色(R)、綠色(G)或藍色(B)。為便於說明，本文假設像素電路10對應於一預設亮度(灰階)dftL。實際應用時，像素電路10所顯示的亮度會根據所顯示之畫面的實際資料內容而異。資料內容的灰階會影響控制電壓及流經發光二極體之電流大小。然而，無論與像素電路對應之灰階的高低，對像素電路10內部元件的控制方法均相當類似。

像素電路10由發光模組11與亮度設定模組13組成。其中，發光模組11進一步包含兩個發光電路111、113。發光電路111包含發光二極體LEDd與PMOS電晶體Mled_d；發光電路113包含發光二極體LEDu與PMOS電晶體Mled_u。屬於同一個像素電路10的發光二極體LEDu、LEDd為同一種顏色的發光二極體。

亮度設定模組13包含：開關sw1、電流切換模組131、穩壓電路133以及接地電路135。其中，電流切換模組131進一步包含電流流出電路1311與電流流入電路1313；而接地電路135進一步包含兩個接地路徑(第一接地路徑1351、第二接地路徑1353)。接地電路135透過傳導端點Ncd而電連接於PMOS電晶體Mled_d。發光電路111、113與開關sw1的一端共同電連接於模式切換端點Nms。開關sw1的另一端、電流流出電路1311、電流流入電路1313與穩壓電路133共同電連接於分流端點Nbr。

在本文中，將像素電路10的操作狀態分為三種：預設模式dftMD、第一補償模式cmpMD1與第二補償模式cmpMD2。其中，預 設模式dftMD指發光二極體LEDu、LEDd都正常發光的情況；第一補償模式cmpMD1指發光二極體LEDu功能異常，但發光二極體LEDd的功能正常的情況；以及，第二補償模式cmpMD2指發光二極體LEDu功能正常，但發光二極體LEDd的功能異常的情況。

在預設模式dftMD下，開關sw1為斷開，且發光模組11與亮度設定模組13獨立運作。另一方面，在第一補償模式cmpMD1或第二補償模式cmpMD2下，開關sw1將導通，且發光模組11與亮度設定模組13將共同運作。為便於說明，假設像素電路10所接收的資料信號對應於一預設灰階。針對該預設灰階，令像素電路10應發出的亮度為預設亮度dftL(例如：100nits)。

因此，當發光二極體LEDu、LEDd均正常發光時，該預設亮度dftL(例如：100nits)係由發光二極體LEDu、LEDd共同產生。換言之，發光二極體LEDu、LEDd各自須能發出預設亮度dftL(例如：100nits)的一半的亮度(dftL/2)(例如：50nits)。

另一方面，若發光二極體LEDu、LEDd的其中一者損壞而無法發光時，代表在像素電路10中，實際用於發光的發光二極體LEDu、LEDd的個數減半。此時，功能仍保持正常的另一個發光二極體LEDu、LEDd須能獨立產生該預設亮度dftL(例如：100nits)。也就是說，若有任何一個發光二極體LEDu、LEDd損壞時，另一功能正常的發光二極體LEDu、LEDd須能獨立發出預設亮度(dftL)(例如：100nits)，方能維持像素電路10整體應有的亮度，進而達到補償的效果。即，功能正常的發光二極體LEDu、LEDd需能機動地在另一個發光二極體LEDu、LEDd功能異常時，發出原本同時發光時之個別亮度的兩倍。例如，由原本的50nits變為100nits。

請參見表1，其係發光二極體LEDu、LEDd的狀態與像素電路10的操作模式之比較列表。

由於發光二極體LEDu、LEDd的亮度隨著流經發光二極體LEDu、LEDd的電流大小的變化而成正比。例如，當流經發光二極體LEDu、LEDd的電流之電流值加倍時，發光二極體LEDu、LEDd的亮度提高為兩倍。反之，當流經發光二極體LEDu、LEDd的電流之電流值減半時，發光二極體LEDu、LEDd的亮度降低至1/2。因此，當發光二極體LEDu、LEDd的其中一者損壞，導致另一個發光二極體LEDu、LEDd的亮度需要提高兩倍時，可透過將流經發光二極體之電流值加倍的方式，使個別的發光二極體LEDu、LEDd的亮度提高兩倍。

本發明的實施例中，若發光二極體LEDu、LEDd的其中一者損壞時，可利用亮度設定模組13提供給另外一個功能仍正常的發光二極體LEDu、LEDd兩倍的電流值。據此，即便僅有一個發光二極體LEDu、LEDd功能正常，發光模組11仍可藉由該功能正常的發光二極體LEDu、LEDd而發出預設亮度dftL。

根據本發明的構想，像素電路10需搭配不同電壓操作。為便於說明，此處將像素電路10自外部接收的電壓定義為供應電壓， 其中包含：第一供應電壓OVdd(例如：8V)、第二供應電壓Vcc(例如：3V)、第三供應電壓Vdd(例如：1.8V)、接地電壓Vss(0V)。其中，第一供應電壓OVdd大於第二供應電壓Vcc；第二供應電壓Vcc大於第三供應電壓Vdd；第三供應電壓Vdd大於接地電壓Vss。

此外，像素電路10內的元件可能由不同的偏壓控制，包含：第一偏壓VB1(例如，6V)、第二偏壓VB2(例如：4V)、第三偏壓VB3(例如，2V)。其中，第一偏壓VB1大於第二偏壓VB2，且第二偏壓VB2大於第三偏壓VB3。實際應用時，各個供應電壓與偏壓的電壓值，並不以前述舉例為限。例如，第一供應電壓OVdd可能為10V或12V。

請參見第1B圖，其係產生像素電路10所需之偏壓的示意圖。在第1B圖中，假設第一偏壓VB1、第二偏壓VB2和第三偏壓VB3透過4個彼此串接的PMOS電晶體Mvb1、Mvb2、Mvb3、Mvb4產生。PMOS電晶體Mvb1、Mvb2、Mvb3、Mvb4各自的閘極和汲極彼此相連。PMOS電晶體Mvb1的源極電連接於第一供應電壓OVdd，而PMOS電晶體Mvb4的汲極電連接於接地電壓Vss。根據分壓的關係將可利用第一供應電壓OVdd與接地電壓Vss之間的壓差(OVdd-Vss)而等比例產生第一偏壓VB1、第二偏壓VB2和第三偏壓VB3。

接著，本文提供不同的亮度設定模組13的實施例，並說明與其相關的操作。在以下的實施例中，不再重複說明發光模組11的內部元件、接線方式與操作模式等細節。第一種類型的實施例請參見第2~5圖的說明；第二種類型的實施例請參見第6~10圖的說明。

請參見第2圖，其係一種像素電路之實施例的簡化方塊圖。在此實施例中，亮度設定模組23包含：開關sw1、電容C、電流切換模組231(包含電流流出電路2311與電流流入電路2313)、穩壓電路 233以及接地電路235。其中，開關sw1經模式切換端點Nms而電連接於發光二極體LEDu、LEDd，以及經由分流端點Nbr而電連接於電容C、穩壓電路233、電流流出電路2311與電流流入電路2313。此外，接地電路235經傳導端點Ncd而電連接於PMOS電晶體Mled_d。

開關sw1由開關致能信號Sen_sw1控制，開關致能信號Sen_sw1依據像素電路20所處的操作模式不同，控制開關sw1為導通(ON)或斷開(OFF)。本文著重在亮度設定模組23如何因應發光二極體LEDu、LEDd的不同損壞情況下，仍維持發光模組的亮度，關於發光二極體LEDu、LEDd是否損壞之偵測，以及開關致能信號Sen_sw1如何產生等細節，本文不予詳述。

當像素電路20處於預設模式dftMD時，開關sw1斷開，且發光模組與亮度設定模祖23獨立運作；當像素電路20處於第一補償模式cmpMd1或第二補償模式cmpMD2時，開關sw1導通，且發光模組與亮度設定模組23之間有電流流通。更進一步的，流經開關sw1的電流流向，會隨著補償模式的不同而異。在第一補償模式cmpMd1下，電流由亮度設定模組23流向發光二極體LEDd；在第二補償模式cmpMD2下，電流由發光二極體LEDu流向亮度設定模組23。

在此實施例中，接地電路235進一步包含：第一接地路徑2351與第二接地路徑2352。穩壓電路233進一步包含：串接電路233a與致能電路233b。此外，電流流出電路231進一步包含：電流鏡電路2311a、電壓保護電路2311b、2311c、致能電路2311d，以及亮度設定 電路2311e。電流流入電路2313進一步包含：電壓保護電路2313、致能電路2313b與亮度設定電路2313c。

由第2圖可以看出，電流流出電路2311、電流流入電路2313與穩壓電路233各自包含一個致能電路2311d、2313b、233b。電流流出電路2311的運作與否，取決於致能電路2311d的控制；電流流入電路2313的運作與否，取決於致能電路2313b的控制，以及穩壓電路233的運作與否，取決於致能電路233b的控制。

請參見第3圖，其係一種像素電路20之實施例的電路連接之示意圖。在這個實施例中，第一接地路徑2351為電連接於開關sw2與接地電壓Vss的電流源isrc；第二接地路徑2353為電連接於開關sw2與接地電壓Vss的導線。

在第3圖中，穩壓電路233內的串接電路233a包含四個彼此串接的NMOS電晶體Mc4_bs、Mc1_bs、Mc2_bs、Mc3_bs。以下說明NMOS電晶體Mc4_bs、Mc1_bs、Mc2_bs、Mc3_bs的連接方式。NMOS電晶體Mc4_bs的閘極與汲極均電連接於分流端點Nbr。NMOS電晶體Mc1_bs的汲極電連接於NMOS電晶體Mc4_bs的源極；其閘極接收第二偏壓VB2，且其源極電連接於NMOS電晶體Mc2_bs的汲極。NMOS電晶體Mc2_bs、Mc3_bs的閘極均接收第二供應電壓Vcc。NMOS電晶體Mc2_bs的源極與NMOS電晶體Mc3_bs的汲極彼此電連接，且NMOS電晶體Mc3_bs的源極電連接於致能電路233b。

致能電路233b包含NMOS電晶體Men_bs。NMOS電晶體Men_bs的汲極電連接於串接電路233a、閘極接收穩壓致能信號 Sen_bs，源極電連接於第三供應電壓Vdd。NMOS電晶體Men_bs根據穩壓致能信號Sen_bs而導通或關閉。當NMOS電晶體Men_bs導通時，穩壓電路233被致能；當NMOS電晶體Men_bs關閉時，穩壓電路233被禁能。

在此實施例中，電流鏡電路2311a包含成對設置的PMOS電晶體Mm1_out、Mm2_out。PMOS電晶體Mm1_out、Mm2_out的源極均電連接於第一供應電壓OVdd，且PMOS電晶體Mm1_out、Mm2_out的閘極彼此電連接。PMOS電晶體Mm1_out的汲極電連接於電壓保護電路2311b；PMOS電晶體Mm2_out的汲極與閘極均電連接於電壓保護電路2311c。

電壓保護電路2311b由彼此串接的PMOS電晶體Mpt1a_out、Mpt1c_out、Mpt1d_out、Mpt1b_out所組成；電壓保護電路2311c由彼此串接的NMOS電晶體Mpt2a_out、Mpt2b_out所組成。其中，PMOS電晶體Mpt1a_out的源極電連接於電流鏡電路2311a，且其閘極接收VB1。PMOS電晶體Mpt1a_out的汲極電連接於PMOS電晶體Mpt1c_out的源極；PMOS電晶體Mpt1c_out的閘極與汲極均電連接於PMOS電晶體Mpt1d_out的源極。PMOS電晶體Mpt1d_out的閘極與汲極均電連接於PMOS電晶體Mpt1b_out的源極。PMOS電晶體Mpt1b_out的閘極接收第二偏壓VB2，且其汲極電連接於分流端點Nbr。

在電壓保護電路2311c中，NMOS電晶體Mpt2a_out的汲極電連接於電流鏡電路2311a，且其閘極電連接於VB1、其源極電連接 於NMOS電晶體Mpt2b_out的汲極。NMOS電晶體Mpt2b_out的閘極接收第二供應電壓Vcc，且其源極電連接於致能電路2311d。

致能電路2311d包含NMOS電晶體Men_out。NMOS電晶體Men_out的閘極接收流出致能信號Sen_out，且其源極電連接於NMOS電晶體Mset_out的汲極。NMOS電晶體Men_out的閘極根據流出致能信號Sen_out而操作。當流出致能信號Sen_out為邏輯高位準(H)時，NMOS電晶體Men_out導通，進而致能電流流出電路2311；當流出致能信號Sen_out為邏輯低位準(L)時，NMOS電晶體Men_out斷開，進而禁能電流流出電路2311。

亮度設定電路2311e包含NMOS電晶體Mset_out。NMOS電晶體Mset_out的汲極電連接於致能電路2311d，其閘極接收亮度設定信號Sset_out，且其源極電連接於接地電壓Vss。亮度設定信號Sset_out為一類比電壓信號，當亮度設定信號Sset_out的電壓越大時，NMOS電晶體Mset_out導通的程度也越大。在此同時，流經NMOS電晶體Mset_out的電流也越大。連帶的，流經電流鏡電路2311兩側的兩個電流也都會跟著增加。

在此實施例中，電流流入電路2313內的電壓保護電路2313a包含彼此串接的NMOS電晶體Mpt3_in、Mpt2_in、Mpt1_in。NMOS電晶體Mpt3_in的汲極與閘極均電連接於分流端點Nbr，且其源極電連接於NMOS電晶體Mpt2_in的汲極。NMOS電晶體Mpt2_in的閘極接收第二偏壓VB2，且NMOS電晶體Mpt2_in的源極電連接於NMOS 電晶體Mpt1_in的汲極。NMOS電晶體Mpt1_in的閘極持續接收第二供應電壓Vcc，且其源極電連接於致能電路2313b。

致能電路2313b包含NMOS電晶體Men_in。NMOS電晶體Men_in的汲極電連接於電壓保護電路2313a，且其閘極接收流入致能信號Sen_in。當流入致能信號Sen_in為邏輯高位準(H)時，NMOS電晶體Men_in導通，進而致能電流流入電路2313。反之，當流入致能信號Sen_in為邏輯低位準(L)時，NMOS電晶體Men_in斷開，進而禁能電流流入電路2313。

亮度設定電路2313c包含NMOS電晶體Mset_in。NMOS電晶體Mset_in的汲極電連接於致能電路2313b，且其閘極接收亮度設定信號Sset_in，而其源極電連接於接地電壓Vss。亮度設定信號Sset_in為一類比電壓信號，當亮度設定信號Sset_in的電壓越大時，NMOS電晶體Mset_in導通的程度也越大。因此，可以藉由對亮度設定信號Sset_in的電壓控制，改變流經電流流入電路2313之電流的大小。

實際應用時，還可在第一供應電壓OVdd的電壓較低的情況下，進一步簡化第3圖的像素電路20中，在串接電路233a與電壓保護電路2311b、2311c、2313a中，實際串接的電晶體的個數。例如，在穩壓電路233的串接電路233a中，僅採用兩個彼此串接的NMOS電晶體Mc1_bs、Mc2_bs1(省略NMOS電晶體Mc4_bs、Mc3_bs)；在電流流入電路2313的電壓保護電路2313a中，僅採用一個NMOS電晶體Mpt1_in(省略NMOS電晶體Mpt3_in、Mpt2_in)；以及，在電流流出電 路2311的電壓保護電路2311b中，僅採用三個彼此串接的PMOS電晶體Mpt1a_out、Mpt1b_out與Mpt1d_out(省略PMOS電晶體Mpt1c_out)。

接著，利用第4A、4B、4C圖分別說明第3圖的像素電路20處於預設模式dftMD、第一補償模式cmpMD1、第二補償模式cmpMD2下的情形。在第4A、4B、4C圖中，直接延用在第3圖標示之，在接地電路235、穩壓電路233、電流流出電路2311、電流流入電路2313內的內部元件標號。為便於理解穩壓電路233、電流流出電路2311、電流流入電路2313的運作情形，在第4A、4B、4C圖中，以網底表示未運作的電路。

請參見第5圖，其係與第3圖的像素電路相關的致能信號的波形圖。在此圖式中，縱軸裡的信號分別為：與發光二極體LEDu之操作相關的發光二極體致能信號Sen_u、與發光二極體LEDd之操作相關的發光二極體致能信號Sen_d、與電流流出電路233之操作相關的流出致能信號Sen_out、與電流流入電路2313之操作相關的流入致能信號Sen_in，以及與穩壓電路233之操作相關的穩壓致能信號Sen_bs。

在第5圖中，以時點t0~t1代表與預設模式dftMD對應的預設操作期間(Tdft)；以時點t1~t2之間代表與第一補償模式cmpMD1對應的第一補償期間(Tcmp1)；以及，以時點t2~t3代表與第二補償模式cmpMD2對應的第二補償期間(Tcmp2)。須留意的是，為便於說明，此處將三種操作模式所對應的波形並列在一起比較，但此圖式所標示之期間順序並非這三種操作模式的先後順序，且這三種操作模式所對應的期間也不必然等長。實際應用時，像素電路20可能因發光二極體 LEDu、LEDd保持正常而始終維持在預設模式dftMD。或者，像素電路20可能在剛出廠時就因發光二極體LEDu損壞而處於第一補償模式cmpMD1。又或者，像素電路20在使用一段時間後，因發光二極體LEDd損壞而處於第二補償模式cmpMD2。

首先說明第3圖所示的像素電路20在預設模式dftMD下的操作。請一併參看第4A圖的像素電路20與在第5圖中與預設操作期間Tdft對應的波形。在預設模式dftMD下，開關sw1為斷開，且開關sw2選擇第一接地路徑2351而導通傳導端點Ncd與電流源isrc。因此，發光二極體致能信號Sen_u、Sen_d在第5圖的預設操作期間Tdft內，均維持在邏輯低位準(L)。此時，驅動電流Idrv將從第一供應電壓OVdd依序流經PMOS電晶體Mled_u、發光二極體LEDu、LEDd、PMOS電晶體Mled_d、電流源isrc至接地電壓Vss。其中，驅動電流Idrv的大小由電流源isrc控制。電流源isrc可根據像素電路20的預設亮度dftL而設定驅動電流Idrv的電流值。此時，發光二極體LEDu、LEDd的亮度將由驅動電流Idrv決定。由於發光二極體LEDu、LEDd均發亮的緣故，發光二極體LEDu、LEDd各自發出預設亮度dftL的一半。在本文中，將預設模式dftMD下，用於使發光模組發出預設亮度dftL之驅動電流Idrv的電流值定義為預設電流值Idft。即，Idrv=Idft。

在預設模式dftMD下，電流流出電路2311因NMOS電晶體Men_out的閘極接收邏輯低位準(L)的流出致能信號Sen_out而被禁能；電流流入電路2313因NMOS電晶體Men_in的閘極接收邏輯低位準(L)的流入致能信號Sen_in而被禁能。另一方面，穩壓電路2313因 NMOS電晶體Men_bs的閘極接收邏輯高位準(H)的穩壓致能信號Sen_bs而致能。在預設模式dftMD下，穩壓電路233在分流端點Nbr與接地電壓Vss之間產生一個穩壓電流Ibs。穩壓電流Ibs的產生將使分流端點Nbr產生一個維持電壓(例如，2.3V)。

其次說明第3圖所示的像素電路20在第一補償模式cmpMD1下的操作。請一併參看第4B圖的像素電路20與在第5圖中與第一補償期間Tcmp1對應的波形。在第一補償模式下，PMOS電晶體Mled_u接收邏輯高位準(H)的發光二極體致能信號Sen_u並保持斷開。另一方面，PMOS電晶體Mled_d接收邏輯低位準(L)的發光二極體致能信號Sen_d並保持導通。由於發光二極體LEDu的功能損壞的緣故，並無電流流經發光二極體LEDu至模式切換端點Nms。此時，需由亮度設定模組23提供發光二極體LEDd所需的第一補償電流Icmp1。在此同時，開關sw1將導通，且開關sw2選擇經第二接地路徑2353而直接導通傳導端點Ncd與接地電壓Vss。

在第一補償模式cmpMd1下，電流流出電路2311因NMOS電晶體Men_out的閘極接收邏輯高位準(H)的流出致能信號Sen_out而被致能。另一方面，電流流入電路2313因NMOS電晶體的閘極Men_in接收邏輯低位準(L)的流入致能信號Sen_in而被禁能、穩壓電路233因NMOS電晶體Men_bs的閘極接收邏輯低位準(L)的穩壓致能信號Sen_bs而被禁能。在此同時，電流流入電路2313內的NMOS電晶體Mset_in的閘極所接收的亮度設定信號Sset_in的電壓為0V。

在第一補償模式cmpMd1下，電流流出電路2311提供發光二極體LEDd發光所需之第一補償電流Icmp1。也就是說，電流流出電路2311可被視為一電流源。第一補償電流Icmp1自電流流出電路2311流出後，經過開關sw1、發光二極體LEDd、PMOS電晶體Mled_d而流到接地電壓Vss。由於僅有發光二極體LEDd發亮的緣故，第一補償電流Icmp1的電流值須能足以令發光二極體LEDd發出預設亮度dftL。因此，第一補償電流Icmp1的電流值須為預設電流值Idft的兩倍(Icmp1=Idft*2)。在電流流出電路2311中，第一補償電流Icmp1的大小取決於亮度設定電路2311e中的NMOS電晶體Mset_out的閘極所接收的亮度設定信號Sset_out的電壓高低。為便於說明，此處假設在第一補償模式cmpMd1下，用於控制第一補償電流Icmp1，使發光二極體LEDd可獨立發出預設亮度dftL之的亮度設定信號Sset_out的電壓為1.2V。

接著說明第3圖所示的像素電路20在第二補償模式cmpMD2下的操作。請一併參看第4C圖的像素電路20與在第5圖中與第二補償期間Tcmp2對應的波形。在第二補償模式cmpMD2下，PMOS電晶體Mled_u接收邏輯低位準(L)的發光二極體致能信號Sen_u並保持導通。另一方面，PMOS電晶體Mled_d接收邏輯低高準(H)的發光二極體致能信號Sen_d並保持斷開。由於發光二極體LEDd的功能損壞的緣故，電流無法自模式切換端點Nms流經發光二極體LEDd。此時，自發光二極體LEDu所流出的第二補償電流Icmp2將流至亮度設定模組23。在此同時，開關sw1將導通，且開關sw2選擇經第二接地路徑2353而直接導通傳導端點Ncd與接地電壓Vss。

在第二補償模式cmpMd2下，電流流入電路2313因NMOS電晶體Men_in的閘極接收邏輯高位準(H)的流入致能信號Sen_in而被致能。另一方面，電流流出電路2311因NMOS電晶體Men_out的閘極接收邏輯低位準(L)的流出致能信號Sen_out而被禁能，且穩壓電路233因NMOS電晶體Men_bs接收接收邏輯低位準(L)的穩壓致能信號Sen_bs而被禁能。在此同時，電流流出電路2311內的NMOS電晶體Mset_out的閘極所接收的亮度設定信號Sset_out的電壓為0V。

在第二補償模式cmpMd2下，第二補償電流cmp2從發光二極體LEDu流出後，將進一步流到電流流入電路2313。也就是說，電流流入電路2313可被視為一電流槽(current sink)。第二補償電流Icmp2自第一供應電壓OVdd流經、PMOS電晶體Mled_u、發光二極體LEDu，經過開關sw1、而流到電流流入電路2313。

由於僅有發光二極體LEDu發亮的緣故，第二補償電流Icmp2的電流值須能足以令發光二極體LEDu發出預設亮度dftL。因此，第二補償電流Icmp2的電流值須為Idft的電流值的兩倍(Icmp2=Idft*2)。在電流輸入電路2313中，第二補償電流Icmp2的大小取決於亮度設定電路2313c中的NMOS電晶體Mset_in的閘極所接收的亮度設定信號Sset_in的電壓高低。為便於說明，此處假設在第二補償模式cmpMd2下，用於控制第二補償電流Icmp2，使發光二極體LEDu可發出預設亮度dftL的亮度設定信號Sset_in的電壓為1.2V。

根據前述對第4A、4B、4C、5圖的說明，隨著不同的操作模式，第3圖所示的像素電路20的亮度設定模組內的電路的運作方式整理如表2。

由第5圖可以看出，與第3圖的像素電路20之控制相關的致能信號之間，存在以下關係。無論像素電路20所處的操作模式為何，發光二極體致能信號Sen_d與流入致能信號Sen_in的邏輯位準均保持一致；以及，發光二極體致能信號Sen_u與流出致能信號Sen_out的邏輯位準均保持一致。

請參見第6圖，其係另一種像素電路60之實施例的簡化方塊圖。在這個實施例中，亮度設定模組63包含：開關sw1、電流切換電路631、穩壓電路633與接地電路635。其中，電流切換模組631進一步包含電流流出電路6311與電流流入電路6313。開關sw1經模式 切換端點Nms而電連接於發光二極體LEDu、LEDd，以及經分流端點Nbr而電連接於電流流出電路6311、電流流入電路6313，以及穩壓電路633。穩壓電路633包含：串接電路633a與致能電路633b。第6圖的開關sw1的運作方式與第2圖的開關sw1相似，故不再重述。

接地電路635經傳導端點Ncd而電連接於PMOS電晶體M1ed_d。其中，第一接地路徑6531進一步包含串接電路6351a、致能電路6351b和亮度設定電路6351c；第二接地路徑6353進一步包含串接電路6353a與致能電路6353b。此外，電流流入電路6313進一步包含電壓保護電路6313a、致能電路6313b與亮度設定電路6313c。電流流出電路6311進一步包含致能電路6311d與電壓保護電路6311c。

由第6圖可以看出，電流流出電路6311、電流流入電路6313、穩壓電路633、第一接地路徑6351與第二接地路徑6353各自包含一個致能電路6311d、6313b、633b、6351b、6353b。在此實施例中，電流流出電路6311的運作與否取決於致能電路6311d的控制；電流流入電路6313的運作與否取決於致能電路6313b與亮度設定電路6313c的控制；穩壓電路633的運作與否取決於致能電路633b的控制；第一接地路徑6351的運作與否取決於致能電路6351b與亮度設定電路6351c的控制；以及，第二接地路徑6353的運作與否取決於致能電路6353b的控制。

與第2圖的實施例相較，在此實施例中，電流流出電路6311並未包含亮度設定電路。在此實施例中，另於第一接地路徑6351 設置亮度設定電路6351c。另一方面，在第2圖與第6圖中，電流流入電路2313、6313均包含亮度設定電路。

請參見第7圖，其係另一種像素電路40之實施例的電路連接之示意圖。在第一接地路徑4351中，串接電路4351a為一NMOS電晶體Mc_g1，其汲極電連接於傳導端點Ncd、閘極接收第二供應電壓Vcc，而其源極電連接於致能電路4351b。致能電路4351b為一NMOS電晶體Men_g1，其汲極電連接於串接電路、閘極由第一接地致能信號Sen_g1且其源極電連接於亮度設定電路4351c。亮度設定電路4351c為一NMOS電晶體Mset_g1，其汲極電連接於致能電路4351b、閘極由亮度設定信號Sset_g1控制，且其源極電連接於接地電壓Vss。亮度設定信號Sset_g1為一類比電壓信號，當亮度設定信號Sset_g1的電壓越大時，NMOS電晶體Mset_g1導通的程度也越大。此時，流經第一接地路徑4351的電流也跟著變大。

在這個實施例中，第二接地路徑4353的串接電路4353a包含兩個彼此串接的NMOS電晶體Mc1_g2、Mc2_g2；致能電路4353b為一個NMOS電晶體Men_g2。在串接電路4353a中，NMOS電晶體Mc1_g2的汲極電連接於傳導端點Ncd、閘極接收Vcc，而其源極電連接於NMOS電晶體Mc2_g2的汲極。NMOS電晶體Mc2_g2的閘極接收Vcc，而其源極電連接於致能電路4353b。在致能電路4353b中，NMOS電晶體Men_g2的汲極電連接於串接電路4353a、閘極由第二接地致能信號Sen_g2控制，且其源極電連接於接地電壓Vss。

穩壓電路433包含串接電路433a與致能電路433b。在第7圖中，串接電路433a包含兩個彼此串接的NMOS電晶體Mc1_bs、Mc2_bs。其中，NMOS電晶體Mc1_bs的汲極電連接於分流端點Nbr；其閘極接收第二供應電壓Vcc，且其源極電連接於NMOS電晶體Mc2_bs的汲極。NMOS電晶體Mc2_bs的閘極接收第二供應電壓Vcc，且其源極電連接於致能電路433b。

致能電路433b包含NMOS電晶體Men_bs。NMOS電晶體Men_bs根據穩壓致能信號Sen_bs的邏輯位準而導通或關閉。當穩壓致能信號Sen_bs為邏輯低高位準(L)(H)時，NMOS電晶體Men_bs導通並致能穩壓電路433；當穩壓致能信號Sen_bs為邏輯低位準(L)時，NMOS電晶體Men_bs斷開並禁能穩壓電路433。

在此實施例中，電流流出電路4311包含：電壓保護電路4311c與致能電路4311d。其中，致能電路4311d包含PMOS電晶體Men_out。PMOS電晶體Men_out的源極電連接於第一供應電壓OVdd、閘極接收流出致能信號Sen_out，且其汲極電連接於電壓保護電路4311c。電壓保護電路4311c由彼此串接的PMOS電晶體Mpt1_out、Mpt3_out、Mpt4_out、Mpt2_out所組成。其中，PMOS電晶體Mpt1_out的源極電連接於致能電路4311d，且其閘極接收VB1。PMOS電晶體Mpt3_out的源極電連接於PMOS電晶體Mpt1_out的汲極，且PMOS電晶體Mpt3_out的閘極與汲極共同電連接於PMOS電晶體Mpt4_out的源極。PMOS電晶體Mpt4_out的閘極與汲極均電連 接於PMOS電晶體Mpt2_out的源極。PMOS電晶體Mpt2_out的閘極接收第二偏壓VB2，且其汲極電連接於分流端點Nbr。

在此實施例中，電流流入電路4313包含：電壓保護電路4313a、致能電路4313b與亮度設定電路4313c。其中，電壓保護電路4313a包含NMOS電晶體Mpt_in。NMOS電晶體Mpt_in的汲極電連接於分流端點Nbr、其閘極接收Vcc，且其源極電連接於致能電路4313b。致能電路4313b包含NMOS電晶體Men_in。NMOS電晶體Men_in的汲極電連接於電壓保護電路4313a，且其閘極接收流入致能信號Sen_in。當流入致能信號Sen_in為邏輯高位準(H)時，NMOS電晶體Men_in導通，且電流流入電路4313被致能。反之，當流入致能信號Sen_in為邏輯低位準(L)時，NMOS電晶體Men_in斷開，且電流流入電路4313被禁能。在電流流入電路4313中，亮度設定電路4313c包含NMOS電晶體Mset_in。NMOS電晶體Mset_in的汲極電連接於致能電路4313b，且其閘極接收流入亮度設定信號Sset_in，而其源極電連接於接地電壓Vss。亮度設定信號Sset_in為一類比電壓信號，當亮度設定信號Sset_in的電壓越大時，NMOS電晶體Mset_in導通的程度也越大。因此，可以藉由對亮度設定信號Sset_in的電壓控制，改變流經電流流入電路4313之電流的大小。

接著，利用第8A、8B、8C圖分別說明第7圖所示的實施例在預設模式dftMD、第一補償模式cmpMD1、第二補償模式cmpMD2下的情形。在第8A、8B、8C圖中，直接延用在第7圖標示之，在第一接地路徑4351、第二接地路徑4353、穩壓電路433、電流流出電路 4311、電流流入電路4313內的內部元件標號。為便於理解第一接地路徑4351、第二接地路徑4353、穩壓電路433、電流流出電路4311、電流流入電路4313的運作情形，在第8A、8B、8C圖中，以網底表示未運作的電路。

請參見第9圖，其係與第7圖的像素電路40相關的致能信號的波形圖。在此圖式中，縱軸裡的信號分別為：與發光二極體LEDu之操作相關的發光二極體致能信號Sen_u、與發光二極體LEDd之操作相關的發光二極體致能信號Sen_d、與電流流出電路4311之操作相關的流出致能信號Sen_out、與電流流入電路4313之操作相關的流入致能信號Sen_in、與穩壓電路233之操作相關的穩壓致能信號Sen_bs、與第一接地路徑4351之操作相關的第一接地致能信號Sen_g1，以及與第二接地路徑4353之操作相關的第二接地致能信號Sen_g2。

在第9圖中，以時點t0~t1代表與預設模式dftMD對應的預設操作期間(Tdft)；以時點t1~t2代表與第一補償模式cmpMD1對應的第一補償期間(Tcmp1)；以及，以時點t2~t3代表與第二補償模式cmpMD2對應的第二補償期間(Tcmp2)。同樣地，為便於說明，此處將三種操作模式所對應的波形並列在一起比較。

首先說明第7圖所示的像素電路40在預設模式下的操作。請一併參看第8A圖的像素電路40與在第9圖中與預設操作期間Tdft對應的波形。在預設模式dftMD下，發光二極體致能信號Sen_u、Sen_d在第9圖的預設操作期間Tdft內，均維持在邏輯低位準(L)。此時，驅動電流Idrv將自第一供應電壓OVdd依序流經PMOS電晶體 Mled_u、發光二極體LEDu、LEDd、PMOS電晶體Mled_d、第一接地路徑4351。其中，驅動電流Idrv由第一接地路徑4351提供。

此時，發光二極體LEDu、LEDd、PMOS電晶體Mled_d的亮度由驅動電流Idrv決定，且發光二極體LEDu、LEDd各自發出預設亮度dftL的一半。在本文中，將預設模式dftMD下，用於使發光模組發出預設亮度dftL之驅動電流Idrv的電流值定義為預設電流值Idft。即，Idrv=Idft。在此實施例中，亮度設定電路4351c中的NMOS電晶體Mset_g1接收亮度設定信號Sset_g1，且亮度設定信號Sset_g1的大小將左右流經第一接地路徑4351的電流值。此處將用於產生驅動電流Idrv=Idft之情況下，亮度設定信號Sset_g1的電壓值定義為預設亮度驅動電壓Vdft_db。換言之，當亮度設定信號Sset_g1的電壓等於預設亮度驅動電壓Vdft_db時，驅動電流Idrv=Idft。

在預設模式dftMD下，第一接地路徑4351因NMOS電晶體Men_g1的閘極接收邏輯高位準(H)的第一接地致能信號Sen_g1而被致能；第二接地路徑4353因NMOS電晶體Men_g2的閘極接收邏輯低位準(L)的第二接地致能信號Sen_g2而被禁能；電流流出電路4311因PMOS電晶體Men_out的閘極接收邏輯低位準(L)的流出致能信號Sen_out而被致能；穩壓電路433因NMOS電晶體Men_bs的閘極接收邏輯高位準(H)的穩壓致能信號Sen_bs而被致能；以及，電流流入電路4313因NMOS電晶體Men_in的閘極接收邏輯低位準(L)的流入致能信號Sen_in而被禁能。此時，在第一供應電壓OVdd與接地電壓Vss之間，產生使分流端點Nbr保持在維持電壓(例如，2.3V)的穩壓電流Ibs。

其次說明第7圖所示的像素電路40在第一補償模式cmpMD1下的操作。請一併參看第8B圖的像素電路40與在第9圖中，與第一補償期間Tcmp1對應的波形。在第一補償模式cmpMD1下，PMOS電晶體Mled_u接收邏輯高位準(H)的發光二極體致能信號Sen_u並保持斷開。另一方面，PMOS電晶體Mled_d接收邏輯低位準(L)的發光二極體致能信號Sen_d並保持導通。由於發光二極體LEDu的功能損壞的緣故，電流無法流經發光二極體LEDu至模式切換端點Nms。此時，需由亮度設定模組63提供發光二極體LEDd所需的第一補償電流Icmp1。在此同時，開關sw1將導通。

在第一補償模式cmpMd1下，第一接地路徑4351因NMOS電晶體Men_g1的閘極接收邏輯高位準(H)的第一接地致能信號Sen_g1而被致能；第二接地路徑4353因NMOS電晶體Men_g2的閘極接收邏輯低位準(L)的第二接地致能信號Sen_g2而被禁能；電流流出電路4311因PMOS電晶體Men_out的閘極接收邏輯低位準(L)的流出致能信號Sen_out而被致能；穩壓電路433因NMOS電晶體Men_bs的閘極接收邏輯低位準(L)的穩壓致能信號Sen_bs而被禁能；以及，電流流入電路4313因NMOS電晶體Men_in的閘極接收邏輯低位準(L)的流入致能信號Sen_in而被禁能。在此同時，電流流入電路4313內的NMOS電晶體Mset_in的閘極所接收的亮度設定信號Sset_in的電壓為0V。

在第一補償模式cmpMd1下，電流流出電路4311提供發光二極體LEDd發光所需之第一補償電流cmp1。也就是說，電流流出電路4311可被視為一電流源。第一補償電流Icmp1自電流流出電路 4311流出後，經過開關sw1、LEDd、PMOS電晶體Mled_d而流到第一接地路徑4351。此時，第一補償電流Icmp1的電流值須能足以令發光二極體LEDd發出預設亮度dftL。因此，第一補償電流Icmp1的電流值須為預設電流值Idft的兩倍(Icmp1=Idft*2)。在第一接地路徑4351中，第一補償電流Icmp1的大小，取決於亮度設定電路4351c中的NMOS電晶體Mset_g1的閘極所接收的亮度設定信號Sset_g1的電壓高低。為便於說明，此處假設在第一補償模式cmpMd1下，用於控制第一補償電流Icmp1，使發光二極體LEDd可發出預設亮度dftL之的亮度設定信號Sset_g1的電壓為1.2V。

接著說明第7圖所示的像素電路40在第二補償模式cmpMD2下的操作。請一併參看第8C圖與第9圖在第二補償期間Tcmp2的波形。在第二補償模式cmpMD2下，PMOS電晶體Mled_u接收邏輯低位準(L)的發光二極體致能信號Sen_u並保持導通。另一方面，PMOS電晶體Mled_d接收邏輯高位準(H)的發光二極體致能信號Sen_d並保持斷開。由於發光二極體LEDd的功能損壞的緣故，電流無法自模式切換端點Nms流經發光二極體LEDd。此時，自發光二極體LEDu所流出的第二補償電流Icmp2將流至亮度設定模組63。在此同時，開關sw1將導通。

在第二補償模式cmpMd2下，第一接地路徑4351因NMOS電晶體Men_g1的閘極接收邏輯低位準(L)的第一接地致能信號Sen_g1而被禁能；第二接地路徑4353因NMOS電晶體Men_g2的閘極接收邏輯高位準(H)的第二接地致能信號Sen_g2而被致能；電流流出電路 4311因PMOS電晶體Men_out的閘極接收邏輯高位準(H)的流出致能信號Sen_out而被禁能；穩壓電路433因NMOS電晶體Men_bs的閘極接收邏輯低位準(L)的穩壓致能信號Sen_bs而被禁能；以及，電流流入電路4313因NMOS電晶體Men_in的閘極接收邏輯高位準(H)的流入致能信號Sen_in而被致能。在此同時，第一接地路徑4351內的NMOS電晶體Mset_g1的閘極所接收的亮度設定信號Sset_g1的電壓為0V。

在第二補償模式cmpMd2下，流經發光二極體LEDu的第二補償電流Icmp2將進一步流到電流流入電路4313。也就是說，電流流入電路4313可被視為一電流槽(current sink)。第二補償電流Icmp2自第一供應電壓OVdd流經PMOS電晶體Mled_u、發光二極體LEDu以及開關sw1後，再流到電流流入電路4313。

由於僅有發光二極體LEDu發亮的緣故，第二補償電流Icmp2的電流值須能足以令發光二極體LEDu發出預設亮度dftL。因此，第二補償電流Icmp2的電流值須為預設電流值Idft的兩倍(Icmp2=Idft*2)。在電流輸入電路4313中，第二補償電流Icmp2的大小取決於亮度設定電路4313c中的NMOS電晶體Mset_in的閘極所接收的亮度設定信號Sset_in的電壓高低。為便於說明，此處假設在第二補償模式cmpMd2下，用於控制第二補償電流Icmp2，使發光二極體LEDu可發出預設亮度dftL的亮度設定信號Sset_in的電壓為1.2V。

由於亮度設定信號Sset_in的電壓為1.2V時，可用於產生電流值為預設電流值的兩倍(Idft*2)的第二補償電流Icmp2，另一方面，第8A圖的預設亮度驅動電壓Vdft_db僅用於產生電流值為預設電 流值Idft的驅動電流Idrv=Idft。又，基於驅動電流Idrv和第二補償電流Icmp2都與亮度設定信號Sset_g2的電壓為正相關的關係可以得知，預設亮度驅動電壓Vdft_db必然小於1.2V。

在此同時，第二接地路徑4353因為第二接地致能信號Sen_g2為高位準的緣故而被致能。進一步的，在傳導端點Ncd與接地電壓Vss之間，將產生接地電流Igd，使傳導端點Ncd等於接地電壓Vss。

根據前述對第8A、8B、8C、9圖的說明，隨著不同的操作模式，第7圖所示的像素電路40的亮度設定模組內的電路的運作方式整理如表3。

由第9圖可以看出，與第7圖的像素電路40之控制相關的致能信號之間，存在以下關係。無論像素電路40所處的操作模式為何， 發光二極體致能信號Sen_d、流出致能信號Sen_out、流入致能信號Sen_in與第二接地致能信號Sen_g2的邏輯位準均保持一致。此外，第一接地致能信號Sen_g1與第二接地致能信號Sen_g2的邏輯位準保持反向。

在某些應用中，第7圖的架構可再進一步簡化。例如，將在第6圖中，以虛線方框表示的第一接地路徑6351的致能電路6351b，以及電流流入電路的致能電路6313b省略。此外，在第二接地路徑與穩壓電路中的串接電路，其所包含之NMOS電晶體的個數也可以視需要而減少。一種將第7圖之電路加以簡化後做法可參見第10圖。

請參見第10圖，其係將第7圖的像素電路40進一步簡化之示意圖。即便電流流入電路未設置致能電路，電流流入電路仍可利用NMOS電晶體Mset_in控制是否產生電流，進而同時達到致能/禁能的效果。同樣的，當第一接地路徑未設置致能電路時，第一接地路徑仍可利用亮度設定信號Sset_g1控制NMOS電晶體Mset_g1的閘極，進而決定是否產生電流，進而同時達到致能/禁能的效果。

若第一供應電壓OVdd的電壓較低的情況下，除省略電流流入電路內的致能電路，以及省略第一接地路徑內的致能電路外，還可進一步簡化穩壓電路內的串接電路，以及簡化第二接地路徑內的串接電路所使用的電晶體的個數。例如，在第10圖中，假設位於穩壓電路內的串接電路533a，以及第二接地路徑內的串接電路5353a各自都僅包含一個NMOS電晶體。

前述的兩種類型的像素電路的實施例，在第一補償模式 cmpMd1、第二補償模式cmpMD2時，可藉由亮度設定模組控制流經發光模組的電流，進而使像素電路的亮度維持與在預設模式dftMD時的像素電路的亮度相同。在第一補償模式cmpMd1下，以電流流出電路作為提供發光二極體LEDd發亮所需之第一補償電流Icmp1的電流源。在第二補償模式cmpMD2下，以電流流入電路作為提供發光二極體LEDu發亮所需之第二補償電流Icmp2的電流槽。在電流流出電路與電流流入電路中，均設有多個電晶體串接的電壓保護電路。此外，在第二類實施例中，另於穩壓電路、第一接地路徑與第二接地路徑中，設置多個電晶體串接而成的串接電路。電壓保護電路與串接電路的採用，讓亮度設定模組僅需使用低壓元件。

以0.18微米的製程為例，在0.18微米的製程中，電晶體的耐壓為3V。由於像素電路僅需使用低壓元件的緣故，當顯示面板與同樣僅使用低壓元件的時序控制器(數位端)進行整合時，將較為容易。實際應用時，在電壓保護電路與串接電路內的電晶體的個數，可能根據不同的需求而調整。例如，若第一供應電壓OVdd的電壓值越大時，則在電壓保護電路與串接電路使用數量較多的電晶體。

另請留意，如前所述，本文的說明假設像素電路對應於一預設亮度(灰階)dftL。在實際應用時，像素電路所顯示的亮度可能會根據所顯示之畫面的實際資料內容而異。即，當資料內容代表像素電路應發出的亮度較亮時，預設電流值Idft的實際電流值較大，連帶也使流出致能信號Sen_out的電壓較高、流入致能信號Sen_in的電壓較高；當資料內容代表像素電路應發出的亮度較暗時，預設電流值Idft 的實際電流值較大小，連帶也使流出致能信號Sen_out的電壓較低、流入致能信號Sen_in的電壓較低。無論資料內容代表的像素電路應發出的亮度為何，像素電路針對預設模式dftMD、第一補償模式cmpMd1、第二補償模式cmpMD2的控制方式仍然相似。

綜上所述，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。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

11:發光模組

111、113:發光電路

13:亮度設定模組

131:電流切換模組

1311:電流流出電路

1313:電流流入電路

133:穩壓電路

135:接地電路

1351:第一接地路徑

1353:第二接地路經

Nbr:分流端點

Sen_u、Sen_d:發光二極體致能信號

Ncd:傳導端點

Nms:模式切換端點

Sw1:開關

LEDu、LEDd:發光二極體

Ovdd:第一供應電壓

Mled_u、Mled_d:PMOS電晶體

Claims (28)

1. 一種像素電路，包含：一發光模組，包含：一第一發光電路，電連接於一傳導端點與一模式切換端點；以及一第二發光電路，電連接於一第一供應電壓與該模式切換端點；以及一亮度設定模組，包含：一第一開關，電連接於該模式切換端點與一分流端點，其係於該像素電路處於一預設模式時斷開，以及於該像素電路處於一第一補償模式與一第二補償模式時導通；一電流切換模組，包含：一電流流出電路，電連接於該第一供應電壓，包含：一第一電壓保護電路，電連接於該分流端點；以及一電流流入電路，電連接於一接地電壓，包含：一第二電壓保護電路，電連接於該分流端點，其中，於該預設模式下，一驅動電流係自該第一供應電壓流經該第一發光電路與該第二發光電路至該接地電壓；於該第一補償模式下，一第一補償電流係自該第一供應電壓流經該第一電壓保護電路、該第一開關與該第一發光電路至該接地電壓，以及 於該第二補償模式下，一第二補償電流係自該第一供應電壓流經該第二發光電路、該第一開關與該第二電壓保護電路至該接地電壓。
2. 如申請專利範圍第1項所述之像素電路，其中該第一電壓保護電路係包含至少一個PMOS電晶體，且該第二電壓保護電路係包含至少一個NMOS電晶體。
3. 如申請專利範圍第1項所述之像素電路，其中，當該第一發光電路與該第二發光電路的功能均正常時，該像素電路係處於該預設模式；當該第一發光電路的功能正常且該第二發光電路的功能異常時，該像素電路係處於該第一補償模式；以及，當該第一發光電路的功能異常且該第二發光電路的功能正常時，該像素電路係處於該第二補償模式。
4. 如申請專利範圍第1項所述之像素電路，其中當該發光模組的亮度在該預設模式、該第一補償模式與該第二補償模式下均維持在一預設亮度時，該第一補償電流係為該驅動電流的兩倍，且該第一補償電流等於該第二補償電流。
5. 如申請專利範圍第1項所述之像素電路，其中更包含：一接地電路，電連接於該傳導端點與該接地電壓，包含：一第一接地路徑，電連接於該接地電壓，其中該驅動電流係流經該第一接地路徑至該接地電壓；以及， 一第二接地路徑，電連接於該接地電壓，其係於該第二補償模式時，提供該接地電壓予該傳導端點。
6. 如申請專利範圍第5項所述之像素電路，其中該第一補償電流係流經該第二接地路徑。
7. 如申請專利範圍第6項所述之像素電路，其中該接地電路更包含：一第二開關，電連接於該傳導端點、該第一接地路徑與該第二接地路徑，其係於該預設模式時，導通該傳導端點與該第一接地路徑，以及於該第一補償模式與該第二補償模式時，導通該傳導端點與該第二接地路徑。
8. 如申請專利範圍第7項所述之像素電路，其中該第一接地路徑係包含：一電流源，電連接於該第二開關與該接地電壓，其係提供該驅動電流。
9. 如申請專利範圍第5項所述之像素電路，其中該第一補償電流係流經該第一接地路徑。
10. 如申請專利範圍第9項所述之像素電路，其中該第一接地路徑係包含：一串接電路，電連接於該傳導端點，其係持續接收據一第二供應電壓；以及一亮度設定電路，電連接於該接地電壓，其係根據一亮度設定信號的電壓而改變該驅動電流與該第一補償電流的電流值。
11. 如申請專利範圍第10項所述之像素電路，其中當該發光模組的亮度在該預設模式與該第一補償模式下均維持在一預設亮度時，該亮度設定信號在該預設模式下的電壓小於該亮度設定信號在該第一補償模式下的電壓。
12. 如申請專利範圍第10項所述之像素電路，其中該第一接地路徑更包含：一致能電路，電連接於該串接電路與該亮度設定電路，其係根據一第一接地致能信號而選擇性致能該第一接地路徑。
13. 如申請專利範圍第5項所述之像素電路，其中該第二接地路徑係為一導線，其係電連接於該傳導端點與該接地電壓。
14. 如申請專利範圍第5項所述之像素電路，其中該第二接地路徑係包含：一串接電路，電連接於該傳導端點；以及一致能電路，電連接於該串接電路與該接地電壓，其係根據一第二接地致能信號而選擇性致能該第二接地路徑。
15. 如申請專利範圍第14項所述之像素電路，其中該致能電路係於該預設模式與該第一補償模式時禁能該第二接地路徑，以及於該第二補償模式時致能該第二接地路徑。
16. 如申請專利範圍第14項所述之像素電路，其中該串接電路係包含至少一個NMOS電晶體。
17. 如申請專利範圍第1項所述之像素電路，其中更包含： 一穩壓電路，包含：一串接電路，電連接於該分流端點；以及一致能電路，電連接於該串接電路，其係根據一穩壓致能信號而選擇性致能該穩壓電路。
18. 如申請專利範圍第17項所述之像素電路，其中該致能電路係於該預設模式時致能該穩壓電路，以及在該第一補償模式和該第二補償模式時禁能該穩壓電路。
19. 如申請專利範圍第17項所述之像素電路，其中該串接電路係包含至少一個NMOS電晶體。
20. 如申請專利範圍第1項所述之像素電路，其中該電流流出電路更包含：一第三電壓保護電路；以及一電流鏡電路，電連接於該第一供應電壓、該第一電壓保護電路與該第三電壓保護電路，其係產生彼此鏡像之一參考電流與該第一補償電流，其中該參考電流係流經該第三電壓保護電路。
21. 如申請專利範圍第20項所述之像素電路，其中該電流流出電路更包含：一致能電路，電連接於該第三電壓保護電路，其係選擇性致能該電流流出電路；以及一亮度設定電路，其係電連接於該致能電路，其係根據一亮度設定信號的電壓而改變該參考電流的電流值。
22. 如申請專利範圍第21項所述之像素電路，其中，該致能電路係於該第一補償模式時致能該電流流出電路，以及於該預設模式與該第二補償模式時禁能該電流流出電路。
23. 如申請專利範圍第20項所述之像素電路，其中該電流流入電路係包含複數個NMOS電晶體。
24. 如申請專利範圍第1項所述之像素電路，其中該電流流出電路更包含：一致能電路，電連接於該第一供應電壓與該第一電壓保護電路，其係根據一流出致能信號而選擇性致能該電流流出電路。
25. 如申請專利範圍第24項所述之像素電路，其中，該致能電路係於該預設模式與該第一補償模式致能該電流流出電路，以及於該第二補償模式禁能該電流流出電路。
26. 如申請專利範圍第1項所述之亮度設定模組，其中該電流流入電路更包含：一亮度設定電路，電連接於該接地電壓，其係根據一亮度設定信號的電壓而改變該第二補償電流的電流值。
27. 如申請專利範圍第26項所述之像素電路，其中該電流流入電路更包含：一致能電路，電連接於該第二電壓保護電路與該亮度設定電路，其係根據一流入致能信號而選擇性致能該電流流入電路。
28. 如申請專利範圍第27項所述之像素電路，其中該致能電路係於該預設模式與該第一補償模式時，禁能該電流流入電路；以及，於該第二補償模式時，致能該電流流入電路。

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