TWI802333B

TWI802333B - 畫素電路的驅動電路及驅動電流補償方法

Info

Publication number: TWI802333B
Application number: TW111110651A
Authority: TW
Inventors: 耿啟育; 杜明鴻; 陳雅芳; 楊智翔
Original assignee: 友達光電股份有限公司
Priority date: 2022-03-22
Filing date: 2022-03-22
Publication date: 2023-05-11
Also published as: TW202338768A

Abstract

本揭示內容提供一種畫素電路的驅動電路，其中該畫素電路包含以陣列排列的複數個發光元件。驅動電路包含一電流產生單元以及一補償單元。該電流產生單元與同一行的該些發光元件耦接於一第一節點，並用以根據一調變訊號選擇性地輸出一驅動電流至同一行的該些發光元件。該補償單元耦接於該第一節點，並用以根據該第一節點的一第一節點電壓以及該調變訊號的電壓位準選擇性地產生一第一補償電流或一第二補償電流至同一行的該些發光元件，其中該第一補償電流與該第二補償電流係根據同一行的該些發光元件的數量決定。

Description

畫素電路的驅動電路及驅動電流補償方法

本揭示內容係有關於一種電路，特別是指一種顯示裝置的驅動電路。

現有發光二極體顯示器中的發光二極體只要形成迴路就會產生對應的等效電容。這些等效電容容易在發光二極體的發光週期與非發光週期中導通電流，導致發光二極體顯示器不正常運作。

本揭示內容的一態樣為一種畫素電路的驅動電路，其中該畫素電路包含以陣列排列的複數個發光元件。驅動電路包含一電流產生單元以及一補償單元。該電流產生單元與同一行的該些發光元件耦接於一第一節點，並用以根據一調變訊號選擇性地輸出一驅動電流至同一行的該些發光元件。該補償單元耦接於該第一節點，並用以根據該第一節點的一第一節點電壓以及該調變訊號的電壓位準選擇性地產生一第一補償電流或一第二補償電流至同一行的該些發光元件，其中該第一補償電流與該第二補償電流係根據同一行的該些發光元件的數量決定。

本揭示內容的另一態樣為一種畫素電路的驅動電流補償方法，適用於一驅動電路，其中該畫素電路包含以陣列排列的複數個發光元件。該驅動電流補償方法包含：藉由該驅動電路的一電流產生單元，根據一調變訊號選擇性地輸出一驅動電流至同一行的該些發光元件，其中該電流產生單元與同一行的該些發光元件耦接於一第一節點；藉由該驅動電路，根據同一行的該些發光元件的數量，產生一補償訊號至該驅動電路的一補償單元，其中該補償單元耦接於該第一節點；以及藉由該補償單元，根據該第一節點的一第一節點電壓以及該調變訊號的電壓位準選擇性地產生一第一補償電流或一第二補償電流至同一行的該些發光元件，其中該第一補償電流與該第二補償電流係根據該補償訊號決定。

於發光週期，本揭示內容的驅動電路可在二極體電流不足時根據同一行的發光元件的數量提供合適的第一補償電流，使受驅動的發光元件在發光週期等速達到預期的發光亮度。於非發光週期，本揭示內容的驅動電路可適時產生第二補償電流，以將前述同一行的等效電容所儲存之剩餘電荷洩放至補償單元。此外，對應於每一通道線的第一補償電流與第二補償電流是根據每一行的發光元件的數量決定的，使得不同通道線的發光元件能具有相同的充放電速度。藉由驅動電路內補償單元之配置，本揭示內容的顯示裝置具有操作更為穩定的優勢。

下文係舉實施例配合所附圖式作詳細說明，但所描述的具體實施例僅用以解釋本案，並不用來限定本案，而結構操作之描述非用以限制其執行之順序，任何由元件重新組合之結構，所產生具有均等功效的裝置，皆為本揭示內容所涵蓋的範圍。

在全篇說明書與申請專利範圍所使用之用詞(terms)，除有特別註明外，通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭示之內容中與特殊內容中的平常意義。

關於本文中所使用之「耦接」或「連接」，均可指二或多個元件相互直接作實體或電性接觸，或是相互間接作實體或電性接觸，亦可指二或多個元件相互操作或動作。

為了方便說明起見，本案說明書和圖式中使用的元件編號中的大寫英文索引1~N及1~M，只是為了方便指稱個別的元件，並非有意將前述元件的數量侷限在特定數目。在本案說明書和圖式中，若使用某一元件編號時沒有指明該元件編號的索引，則代表該元件編號是指稱所屬元件群組中不特定的任一元件。例如，元件編號CH[1]指稱的對象是通道線CH[1]，而元件編號CH指稱的對象則是通道線CH[1]~CH[M]中不特定的任意通道線。

請參閱第1圖，第1圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的一種顯示裝置100的示意圖。於一些實施例中，顯示裝置100包含一驅動電路10、一掃描電路20以及一畫素電路30。應當理解，顯示裝置100可為發光二極體顯示器，但本揭示內容並不限於此。

於一些實施例中，畫素電路30包含以陣列排列的複數個發光元件L（即，發光元件陣列）。如第1圖所示，顯示裝置100還包含彼此垂直交錯排列的複數條通道線CH與複數條掃描線SL。掃描電路20藉由對應的一條掃描線SL耦接於同一列的發光元件L，而驅動電路10藉由對應的一條通道線CH耦接於同一行的發光元件L。由此可知，每個發光元件L耦接於對應的掃描線SL與對應的通道線CH之間。舉例來說，第1行第1列的發光元件L[1,1]分別耦接於掃描線SL[1]以及通道線CH[1]之間。其餘發光元件L的設置可依此類推，故不在此贅述。

於一些實施例中，前述發光元件陣列中的每一個位置並非一定設置有發光元件L，且發光元件陣列中的發光元件L亦有可能因為損壞而導致開路。為清楚及方便說明，本案圖式中未設置有發光元件L或設置有損壞的發光元件L的位置（例如：第1圖的畫素電路30中第1行第2列的位置與第2行第1列的位置、第2圖中連接於通道線CH[1]與掃描線SL[2]之間的位置、第9圖中連接於通道線CH[1]與掃描線SL[2]之間的位置）以點虛線方塊表示。換句話說，若多個發光元件L以MxN陣列排列，則實際上可被操作的多個發光元件L的數量可能等於或小於(MxN)個，其中M、N均為大於1的正整數。

於一些實施例中，掃描電路20包含複數個掃描開關T。如第1圖所示，多個掃描開關T[1]~T[N]各自耦接於一系統低電壓VSS與對應的一條掃描線SL之間。舉例來說，掃描開關T[1]耦接於系統低電壓VSS與掃描線SL[1]之間。

操作時，驅動電路10與掃描電路20依序驅動畫素電路30中每一列的發光元件L，使得顯示裝置100進行顯示。舉例來說，於某一掃描時間點，如第1圖所示，掃描開關T[1]導通，而其餘的掃描開關T[2]~T[N]則關斷。與此同時，驅動電路10藉由對應的一條通道線CH對每一行的發光元件L輸出對應的一輸出電流Iout。舉例來說，驅動電路10藉由通道線CH[1]對第1行的發光元件L輸出輸出電流Iout[1]，藉由通道線CH[2]對第2行的發光元件L輸出輸出電流Iout[2]，並藉由通道線CH[M]對第M行的發光元件L輸出輸出電流Iout[M]。由於僅有第1列的發光元件L和掃描電路20形成迴路，僅有第1列的發光元件L被驅動而發光。其餘列的發光元件L的驅動可依此類推，故不在此贅述。

接著搭配第2圖詳細說明驅動電路10的結構。請參閱第2圖，第2圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的顯示裝置100的電路示意圖。為簡化及方便說明，第2圖的畫素電路30僅示出第1圖中發光元件陣列的第1行的等效電路作為代表。以發光元件L[1,1]為例，發光元件L[1,1]可藉由一發光二極體LED[1,1]來實現，但本揭示內容並不限於此。

於一些實施例中，如第2圖所示，驅動電路10包含一電流產生單元110、一補償單元120、一處理單元130、一比較單元140以及一儲存單元150。

於第2圖的實施例中，電流產生單元110與第1行的發光元件L（即，同一行的發光元件L）耦接於一第一節點N1，並用以根據一調變訊號Spwm選擇性地輸出一驅動電流Id至第1行的發光元件L。如第2圖所示，電流產生單元110包含一電流源111以及一驅動開關113，其中電流源111與驅動開關113串聯連接於一系統高電壓VCC與第一節點N1之間。電流源111用以產生驅動電流Id，而驅動開關113用以根據調變訊號Spwm選擇性地導通，以選擇性地讓驅動電流Id通過。換句話說，若驅動開關113導通，驅動電流Id可流過驅動開關113而輸出至第1行的發光元件L。若驅動開關113未導通，則驅動電流Id無法流至第1行的發光元件L。

比較單元140包含一正輸入端141、一負輸入端143以及一輸出端145，其中正輸入端141耦接於第一節點N1以接收一第一節點電壓Vn1，負輸入端143接收一參考電壓Vref，而輸出端145耦接於儲存單元150。比較單元140用以將第一節點電壓Vn1與參考電壓Vref進行比對，以輸出一邏輯值L3（例如：“1”或“0”）。

儲存單元150用以儲存比較單元140所輸出的邏輯值L3，以產生一偵測結果Rd（將於後續段落中詳細說明）。於一些實施例中，儲存單元150可藉由一多工器、一位移暫存器以及一暫存器實現，但本揭示內容並不限於此。

處理單元130耦接於儲存單元150以及補償單元120之間，並用以根據儲存單元150所儲存之偵測結果Rd產生一補償訊號Sc（將於後續段落中詳細說明）至補償單元120。於一些實施例中，處理單元130可藉由至少一計數器實現，但本揭示內容並不限於此。

此外，補償單元120耦接於第一節點N1以及處理單元130之間。以下將搭配第3圖進一步地說明補償單元120的結構。請參閱第3圖，第3圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的補償單元120的電路示意圖。於一些實施例中，如第3圖所示，補償單元120包含一可變電阻電路121、一上拉電路123以及一下拉電路125。

可變電阻電路121耦接於第一節點N1以及一第二節點N2之間，並用以根據補償訊號Sc產生一補償電阻值Rc。上拉電路123與下拉電路125均耦接於第二節點N2。

上拉電路123包含一第一開關元件SW1以及一第一邏輯閘AND1，其中第一邏輯閘AND1用以根據一邏輯值L1以及調變訊號Spwm的電壓位準（即，高電壓位準（相當於“1”的邏輯值）或低電壓位準（相當於“0”的邏輯值））產生一上拉訊號Spu，且第一開關元件SW1用以根據上拉訊號Spu的電壓位準選擇性地導通。

下拉電路125包含一第二開關元件SW2以及一第二邏輯閘AND2，其中第二邏輯閘AND2用以根據一邏輯值L2以及調變訊號Spwm的電壓位準產生一下拉訊號Spd，且第二開關元件SW2用以根據下拉訊號Spd的電壓位準選擇性地導通。

於一些實施例中，調變訊號Spwm可藉由顯示裝置100的一控制器（圖中未示）產生並提供至電流產生單元110和補償單元120。此外，顯示裝置100的控制器還可接收第一節點N1的第一節點電壓Vn1，且可根據第一節點電壓Vn1產生邏輯值L1與邏輯值L2，以提供邏輯值L1與邏輯值L2至補償單元120。如第3圖所示，若第一節點電壓Vn1小於一預設電壓Von，邏輯值L1為“1”。若第一節點電壓Vn1大於或等於預設電壓Von，邏輯值L1為“0”。又，若第一節點電壓Vn1大於一預設電壓Voff，邏輯值L2為“1”。若第一節點電壓Vn1小於或等於預設電壓Voff，邏輯值L2為“0”。

以下將搭配第4圖進一步地說明可變電阻電路121的結構。請參閱第4圖，第4圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的可變電阻電路121的電路示意圖。於一些實施例中，可變電阻電路121包含並聯連接於第一節點N1與第二節點N2之間的複數個電阻電路RC1~RC3。電阻電路RC1包含串聯連接的一開關元件SW3以及一電阻器R1，電阻電路RC2包含串聯連接的一開關元件SW4以及一電阻器R2，而電阻電路RC3包含串聯連接的一開關元件SW5以及一電阻器R3。多個開關元件SW3~SW5各自用以根據補償訊號Sc中的一對應子訊號選擇性地導通，使得可變電阻電路121產生補償電阻值Rc。舉例來說，開關元件SW3用以根據補償訊號Sc中的一子訊號S1選擇性地導通，開關元件SW4用以根據補償訊號Sc中的一子訊號S2選擇性地導通，而開關元件SW5用以根據補償訊號Sc中的一子訊號S3選擇性地導通。

由上述說明可知，補償單元120用以根據第一節點N1的第一節點電壓Vn1以及調變訊號Spwm的電壓位準選擇性地產生一第一補償電流Ic1或一第二補償電流Ic2至同一行的發光元件L。應當理解，第一補償電流Ic1的大小或第二補償電流Ic2的大小為第一節點N1與第二節點N2之間的一電壓差（例如：第二節點N2的一第二節點電壓Vn2減去第一節點電壓Vn1）除上補償電阻值Rc。

雖然第2~3圖中僅示出一行發光元件L、一個電流產生單元110、一個可變電阻電路121以及一個比較單元140，但應當理解，每一行的發光元件L都會與對應的一個電流產生單元110、對應的一個可變電阻電路121以及對應的一個比較單元140耦接於對應的一個第一節點N1。換句話說，電流產生單元110的數量、可變電阻電路121的數量、比較單元140的數量和第一節點N1的數量均為M個（即，發光元件L的行數）。

請再次參閱第2圖，應當理解，只要通道線CH與掃描線SL之間連接有發光元件L，發光元件L的一等效電容Ce就會形成於通道線CH與掃描線SL之間。舉例來說，發光元件L[1,1]的等效電容Ce[1,1]形成於通道線CH[1]與掃描線SL[1]之間，且發光元件L[1,N]的等效電容Ce[1,N]形成於通道線CH[1]與掃描線SL[N]之間。此外，由於通道線CH[1]與掃描線SL[2]之間未設置發光元件或者設置有損壞的發光元件，通道線CH[1]與掃描線SL[2]之間因為開路並沒有等效電容形成。

進一步地說，由於這些等效電容Ce可透過掃描開關T及/或其寄生電容Cp與系統低電壓VSS形成迴路，這些等效電容Ce實質上會與受驅動的發光元件L的發光二極體LED（例如：第2圖中的發光二極體LED[1,1]）共享預設要提供給受驅動的發光元件L的驅動電流Id，導致受驅動的發光元件L在發光週期的初期沒有達到預期的發光亮度。此外，在非發光週期的初期，發光元件L受到儲存於等效電容Ce之剩餘電荷所形成電流的影響仍會發出微弱的光。換句話說，若驅動電路10只提供固定的驅動電流Id至同一行的發光元件L，則容易影響到發光元件L的操作。

為避免上述問題發生，本揭示內容的驅動電路10除了會利用電流產生單元110選擇性地輸出驅動電流Id至同一行的發光元件L以外，還會利用補償單元120視情況產生第一補償電流Ic1或第二補償電流Ic2至同一行的發光元件L。以下將搭配第5及6圖說明驅動電路10的操作。

請參閱第5圖，第5圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的一種發光元件數量偵測方法500的流程圖。發光元件數量偵測方法500可由前述實施例中的驅動電路10來執行，但本揭示內容並不以此為限。如第5圖所示，發光元件數量偵測方法500包含步驟S501~S502。為方便說明，以下將搭配第1及2圖來說明發光元件數量偵測方法500。

於步驟S501中，於複數個掃描時間點，驅動電路10藉由比較單元140將第一節點電壓Vn1與參考電壓Vref進行比對，以輸出對應的複數個邏輯值L3。應當理解，多個掃描時間點各自為驅動一對應列的發光元件L進行發光的時間點。舉例來說，多個掃描時間點中之一第一掃描時間點為驅動第1列的發光元件L[1,1]~L[M,1]進行發光的時間點（即，第2圖中的掃描開關T[1]根據一掃描訊號Scan[1]由關斷變為導通的時間點）。又，多個掃描時間點中之一第二掃描時間點為驅動第2列的發光元件L[2,2]~L[M,2]進行發光的時間點（即，第2圖中的掃描開關T[2]根據一掃描訊號Scan[2]由關斷變為導通的時間點）。其餘掃描時間點可依此類推，故不在此贅述。

於一些實施例中，比較單元140於第一掃描時間點將第一節點電壓Vn1與參考電壓Vref進行比對。此時，如第2圖所示，由於發光元件L[1,1]耦接於通道線CH[1]與掃描線SL[1]之間，第一節點電壓Vn1將小於參考電壓Vref，使得比較單元140輸出“1”的邏輯值（即，與第一掃描時間點或者發光元件陣列中第1行第1列的位置對應的邏輯值L3為“1”）。

於一些實施例中，比較單元140於第二掃描時間點將第一節點電壓Vn1與參考電壓Vref進行比對。此時，如第2圖所示，由於通道線CH[1]與掃描線SL[2]之間為開路，第一節點電壓Vn1將大於參考電壓Vref，使得比較單元140輸出“0”的邏輯值（即，與第二掃描時間點或者發光元件陣列中第1行第2列的位置對應的邏輯值L3為“0”）。依此類推，比較單元140於其餘的多個掃描時間點亦會輸出對應的多個邏輯值L3。

於一些實施例中，儲存單元150可藉由多工器、位移暫存器與暫存器依序儲存與多個掃描時間點對應的多個邏輯值L3。應當理解，於每一掃描時間點，儲存單元150都會接收到前述發光元件陣列中一對應列的M個位置所對應的多個邏輯值L3，以產生偵測結果Rd。請參閱表一，表一為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的與第1圖中的發光元件陣列對應的偵測結果Rd。如表一所示，在畫素電路30被掃描完後，儲存於儲存單元150內之偵測結果Rd將包含與發光元件陣列中的每一個位置對應的多個邏輯值L3。表一

	第1行	第2行	…	第M行
第1列	1	0	…	1
第2列	0	1	…	1
…	…	…	…	…
第N列	1	1	…	1

在處理單元130取得偵測結果Rd後，執行步驟S502。於步驟S502中，驅動電路10藉由處理單元130將與多個掃描時間點所對應的多個邏輯值L3相加，以計算同一行的發光元件L的數量。請參閱表二，表二為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的同一行的發光元件L的數量的計算結果。於一些實施例中，如表二所示，將發光元件陣列中第1行的每個位置所對應的多個邏輯值L3相加，以計算出第1行的發光元件L的數量為20個。將發光元件陣列中第2行的每個位置所對應的多個邏輯值L3相加，以計算出第2行的發光元件L的數量為40個。又，將發光元件陣列中第M行的每個位置所對應的多個邏輯值L3相加，以計算出第M行的發光元件L的數量為63個。其餘行的發光元件L的數量可依此類推，故不在此贅述。表二

	第1行	第2行	…	第M行
發光元件的數量	20	40	…	63

請參閱第6圖，第6圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的一種畫素電路的驅動電流補償方法600的流程圖。驅動電流補償方法600可由前述實施例中的驅動電路10來執行，但本揭示內容並不以此為限。如第6圖所示，驅動電流補償方法600包含步驟S601~S603。

為方便說明，以下將搭配第1、2、4、7及8A~8B圖來說明驅動電流補償方法600。第7圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的調變訊號Spwm、驅動電流Id、實際流過發光二極體LED之二極體電流I_LED、第一節點電壓Vn1與補償單元120所輸出之電流的時序圖。第8A及8B圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的補償單元120分別於期間T2及T4的操作示意圖。

於步驟S601中，驅動電路10藉由電流產生單元110根據調變訊號Spwm選擇性地輸出驅動電流Id至同一行的發光元件L。舉例來說，如第7圖所示，於非發光週期OFF的期間T1及T4，電流產生單元110因為調變訊號Spwm具有低電壓位準而未輸出驅動電流Id。如第2及7圖所示，於發光週期ON的期間T2及T3，電流產生單元110因為調變訊號Spwm具有高電壓位準而輸出驅動電流Id至第1列的發光元件L[1,1]~L[1,N]。

於步驟S602中，驅動電路10藉由處理單元130根據同一行的發光元件L的數量，產生補償訊號Sc至補償單元120。請參閱表三，表三為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的根據每一行的發光元件L的數量產生的補償訊號Sc以及補償電阻值Rc。表三

	第1行	第2行	…	第M行
發光元件的數量	20	40	…	63
Sc	S1	0	1	…	1
S2	1	0	…	1
S3	0	1	…	1
Rc（歐姆）	200	50	…	40

如表三所示，處理單元130根據第1行的發光元件L的數量（即，20個）將具有“0”的邏輯值的子訊號S1、具有“1”的邏輯值的子訊號S2與具有“0”的邏輯值的子訊號S3作為補償訊號Sc。於第4圖的實施例中，電阻器R1的電阻為60歐姆，電阻器R2的電阻為200歐姆，且電阻器R3的電阻為300歐姆。當表三中對應於第1行的發光元件L的補償訊號Sc輸出至第4圖的可變電阻電路121時，開關元件SW3根據具有“0”的邏輯值的子訊號S1關斷，第二開關元件SW2根據具有“1”的邏輯值的子訊號S2導通，且開關元件SW5根據具有“0”的邏輯值的子訊號S3關斷。據此，可變電阻電路121等效於電阻器R2，使補償電阻值Rc為200歐姆。其餘行的可變電阻電路121所對應之補償訊號Sc及補償電阻值Rc可依此類推，故不在此贅述。

應當理解，前述電阻器R1~R3的電阻值僅用以示例說明，本揭示內容並不以此為限。前述電阻器R1~R3的電阻值可能全部相同或全部不相同，亦可部分相同且部分不相同。

由表一可知，同一行的發光元件L的數量愈少，則其對應的補償電阻值Rc愈大。因為當同一行的發光元件L的數量愈少，表示前述等效電容Ce的數量愈少。據此，驅動電路10只需要提供較小的補償電流（即，產生較大的補償電阻值Rc）。同一行的發光元件L的數量愈多，則其對應的補償電阻值Rc愈小。因為當同一行的發光元件L的數量愈多，表示前述等效電容Ce的數量愈多。據此，驅動電路10需要提供較大的補償電流（即，產生較小的補償電阻值Rc）。

應當理解，電阻電路（例如：電阻電路RC1~RC3）的數量與子訊號（例如：子訊號S1~S3）的數量並不一定為第4圖所示的3個，且電阻電路的數量與子訊號的數量應相同。

於一些實施例中，一個特定組合的子訊號（即，不同的補償訊號Sc）將對應於一個特定數量的發光元件L，但本揭內容示並不限於此。於其他實施例中，一個特定組合的子訊號將對應於一個特定數量範圍的發光元件L。舉例來說，若同一行的發光元件L的數量在一第一範圍（例如：0~16個）內，處理單元130將第一種組合的子訊號作為補償訊號Sc。若同一行的發光元件L的數量在一第二範圍（例如：17~32個）內，處理單元130將第二種組合的子訊號作為補償訊號Sc。若同一行的發光元件L的數量在一第三範圍（例如：33~48個）內，處理單元130將第三種組合的子訊號作為補償訊號Sc。

由上述說明可知，不同組合的子訊號可對應於不同數量或者不同數量範圍的發光元件L。進一步地說，若子訊號組合的數量較多（亦即，補償訊號Sc的變化較多），可變電阻電路121所產生之補償電阻值Rc也有較多變化。據此，補償單元120能夠針對每一行的發光元件L客製合適的第一補償電流Ic1與第二補償電流Ic2。

於步驟S603中，驅動電路10藉由補償單元120根據第一節點電壓Vn1以及調變訊號Spwm的電壓位準選擇性地產生第一補償電流Ic1或第二補償電流Ic2至同一行的發光元件L。

於一些實施例中，如第7圖所示，於非發光週期OFF的期間T1（相當於非發光週期OFF的初期之後的期間），調變訊號Spwm具有低電壓位準，且第一節點電壓Vn1小於預設電壓Voff，使得邏輯值L2為“0”。據此，上拉電路123與下拉電路125分別輸出具有低電壓位準的上拉訊號Spu與具有低電壓位準的下拉訊號Spd，導致第一開關元件SW1與第二開關元件SW2均關斷。此時，補償單元120不產生第一補償電流Ic1與第二補償電流Ic2。

於一些實施例中，如第7圖所示，於發光週期ON的期間T2（相當於發光週期ON的初期），第2圖的發光二極體LED[1,1]受到前述同一行的等效電容Ce的影響，導致第一節點電壓Vn1以及實際流過發光二極體LED[1,1]的二極體電流I_LED均未達預設的最大值。與此同時，如第8A圖所示，上拉電路123因為第一節點電壓Vn1小於預設電壓Von而接收到“1”的邏輯值L1。第一邏輯閘AND1根據具有高電壓位準的調變訊號Spwm與“1”的邏輯值L1輸出具有高電壓位準的上拉訊號Spu至第一開關元件SW1，使得第一開關元件SW1導通。又，下拉電路125因為接收到具有低電壓位準的訊號（亦即，具有高電壓位準的調變訊號Spwm的反相）而輸出具有低電壓位準的下拉訊號Spd至第二開關元件SW2，使得第二開關元件SW2關斷。據此，一上拉電壓V_H被提供至第二節點N2，亦即，第二節點N2的第二節點電壓Vn2實質上將等於上拉電壓V_H。

於第8A圖的實施例中，上拉電壓V_H大於預設電壓Von。由此可知，上拉電壓V_H亦大於第一節點電壓Vn1（因為於期間T2，第一節點電壓Vn1小於預設電壓Von），使得補償單元120產生第一補償電流Ic1。應當理解，第一補償電流Ic1即為上拉電壓V_H減去第一節點電壓Vn1後除上補償電阻值Rc。

於一些實施例中，如第7圖所示，於發光週期ON的期間T3（相當於發光週期ON的初期之後的期間），調變訊號Spwm具有高電壓位準，且第一節點電壓Vn1大於預設電壓Von，使得邏輯值L1為“0”。據此，上拉電路123與下拉電路125分別輸出具有低電壓位準的上拉訊號Spu與具有低電壓位準的下拉訊號Spd，導致第一開關元件SW1與第二開關元件SW2均關斷。此時，補償單元120不產生第一補償電流Ic1與第二補償電流Ic2。

於一些實施例中，如第7圖所示，於非發光週期OFF的期間T4（相當於非發光週期OFF的初期），前述同一行的等效電容Ce所儲存之剩餘電荷可能形成電流流過發光二極體LED，導致第一節點電壓Vn1以及發光二極體LED的二極體電流I_LED均不為0。與此同時，如第8B圖所示，下拉電路125因為第一節點電壓Vn1大於預設電壓Voff而接收到“1”的邏輯值L2。第二邏輯閘AND2根據具有高電壓位準的訊號（亦即，具有低電壓位準的調變訊號Spwm的反相）與“1”的邏輯值L2輸出具有高電壓位準的下拉訊號Spd至第二開關元件SW2，使得第二開關元件SW2導通。又，上拉電路123因為接收到具有低電壓位準的調變訊號Spwm而輸出具有低電壓位準的上拉訊號Spu至第一開關元件SW1，使得第一開關元件SW1關斷。據此，一下拉電壓V_L被提供至第二節點N2，亦即，第二節點N2的第二節點電壓Vn2實質上將等於下拉電壓V_L。

於第8B圖的實施例中，下拉電壓V_L小於預設電壓Voff。由此可知，下拉電壓V_L亦小於第一節點電壓Vn1（因為於期間T4，第一節點電壓Vn1大於預設電壓Voff），使得補償單元120產生第二補償電流Ic2。應當理解，第二補償電流Ic2即為第一節點電壓Vn1減去下拉電壓V_L後除上補償電阻值Rc。

由上述說明可知，於發光週期ON，本揭示內容的驅動電路10可在二極體電流I_LED不足時根據同一行的發光元件L的數量提供合適的第一補償電流Ic1，使受驅動的發光元件L在發光週期ON等速達到預期的發光亮度。此外，於非發光週期OFF，本揭示內容的驅動電路10可適時產生第二補償電流Ic2，以將前述同一行的等效電容Ce所儲存之剩餘電荷洩放至補償單元120。此外，對應於每一通道線CH的第一補償電流Ic1與第二補償電流Ic2相當於是根據每一行的發光元件L的數量決定的，因為對應於每一行的補償電阻值Rc與補償訊號Sc均是根據每一行的發光元件L的數量產生。如此一來，即使不同通道線CH的發光元件L的數量不相同（相當於不同通道線CH的等效電容Ce的數量不相同），不同通道線CH的發光元件L亦能具有相同的充放電速度。

於一些實施例中，預設電壓Von與上拉電壓V_H的關係可以公式(1)表示，且預設電壓Voff與下拉電壓V_L的關係可以公式(2)表示。公式(1)與公式(2)如下所示：

…(1)；

…(2)，其中，Vf為發光二極體LED的順偏電壓（例如：0.7伏特）。

於前述實施例中，步驟S602位於步驟S601之後，但應當理解，這並不表示步驟S602一定在步驟S601之後執行。於其他實施例中，步驟S602可先被執行，而後才執行步驟S601與步驟S603。

於前述實施例中，驅動電路10能夠用以偵測每一行的發光元件L的數量，以針對每一行的發光元件L產生對應的補償訊號Sc，但本揭示內容並不限於此。以下將搭配第9圖進一步地說明具有另一種配置的驅動電路10。

請參閱第9圖，第9圖描述根據本揭示內容的其他實施例所繪示的一種顯示裝置900的電路示意圖。於第9圖的實施例，驅動電路10不執行前述偵測每一行的發光元件L的數量的操作，而是藉由儲存單元150直接接收並儲存每一行的發光元件L的數量的偵測結果Rd。應當理解，前述偵測每一行的發光元件L的數量的操作可由顯示裝置900內合適的部件執行，以提供偵測結果Rd至驅動電路10。在此配置下，省略了第2圖中的比較單元140。第9圖實施例的其餘設置與操作與前述實施例類似，故不在此贅述。

由上述本揭示內容的實施方式可知，藉由驅動電路10內補償單元120之配置，本揭示內容的顯示裝置具有操作更為穩定的優勢。

雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭示內容，所屬技術領域具有通常知識者在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種更動與潤飾，因此本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10:驅動電路 20:掃描電路 30:畫素電路 100,900:顯示裝置 110:電流產生單元 111:電流源 113:驅動開關 120:補償單元 121:可變電阻電路 123:上拉電路 125:下拉電路 130:處理單元 140:比較單元 141:正輸入端 143:負輸入端 145:輸出端 150:儲存單元 500:發光元件數量偵測方法 600:驅動電流補償方法 L:發光元件 LED:發光二極體 CH:通道線 SL:掃描線 T:掃描開關 VSS:系統低電壓 Iout:輸出電流 N1:第一節點 Spwm:調變訊號 Scan:掃描訊號 Id:驅動電流 VCC:系統高電壓 Vn1:第一節點電壓 Vref:參考電壓 L1,L2,L3:邏輯值 Rd:偵測結果 Sc:補償訊號 N2:第二節點 Rc:補償電阻值 SW1:第一開關元件 SW2:第二開關元件 SW3~SW5:開關元件 AND1:第一邏輯閘 Spu:上拉訊號 AND2:第二邏輯閘 Spd:下拉訊號 Von,Voff:預設電壓 RC1~RC3:電阻電路 R1~R3:電阻器 S1~S3:子訊號 Ic1:第一補償電流 Ic2:第二補償電流 Vn2:第二節點電壓 Ce:等效電容 Cp:寄生電容 I_LED:二極體電流 T1~T4:期間 V_H:上拉電壓 V_L:下拉電壓 S501~S502,S601~S603:步驟

第1圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的一種顯示裝置的示意圖。第2圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的一種顯示裝置的電路示意圖。第3圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的一種補償單元的電路示意圖。第4圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的一種可變電阻電路的電路示意圖。第5圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的一種畫素電路的發光元件數量偵測方法的流程圖。第6圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的一種畫素電路的驅動電流補償方法的流程圖。第7圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的調變訊號、驅動電流、二極體電流、第一節點電壓、第一補償電流與第二補償電流的時序圖。第8A圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的補償單元於發光週期初期的操作示意圖。第8B圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的補償單元於非發光週期初期的操作示意圖。第9圖為根據本揭示內容的其他實施例所繪示的一種顯示裝置的電路示意圖。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

10:驅動電路

20:掃描電路

30:畫素電路

900:顯示裝置

110:電流產生單元

111:電流源

113:驅動開關

120:補償單元

130:處理單元

150:儲存單元

L:發光元件

LED:發光二極體

CH:通道線

SL:掃描線

T:掃描開關

VSS:系統低電壓

Iout:輸出電流

N1:第一節點

Spwm:調變訊號

Scan:掃描訊號

Id:驅動電流

VCC:系統高電壓

Vn1:第一節點電壓

L1,L2:邏輯值

Rd:偵測結果

Sc:補償訊號

Ic1:第一補償電流

Ic2:第二補償電流

Ce:等效電容

Cp:寄生電容

I_LED:二極體電流

Claims

一種畫素電路的驅動電路，其中該畫素電路包含以陣列排列的複數個發光元件，且該驅動電路包含：一電流產生單元，與同一行的該些發光元件耦接於一第一節點，並用以根據一調變訊號選擇性地輸出一驅動電流至同一行的該些發光元件；以及一補償單元，耦接於該第一節點，並用以根據該第一節點的一第一節點電壓以及該調變訊號的電壓位準選擇性地產生一第一補償電流或一第二補償電流至同一行的該些發光元件，其中在該第一節點電壓小於一第一預設電壓且該調變訊號具有一第一電壓位準的情況下，該補償單元產生該第一補償電流至同一行的該些發光元件，其中在該第一節點電壓大於不同於該第一預設電壓的一第二預設電壓且該調變訊號具有不同於該第一電壓位準的一第二電壓位準的情況下，該補償單元產生該第二補償電流至同一行的該些發光元件，其中該第一補償電流與該第二補償電流係根據同一行的該些發光元件的數量決定。
如請求項1所述之驅動電路，其中該補償單元包含：一可變電阻電路，耦接於該第一節點與一第二節點之間，並用以根據同一行的該些發光元件的數量產生一補償電阻值，其中該第一補償電流或該第二補償電流為該第一節點與該第二節點之間的一電壓差除上該補償電阻值。
如請求項2所述之驅動電路，其中該補償單元還包含：一上拉電路，包含一第一開關元件以及一第一邏輯閘，其中該第一邏輯閘用以根據該第一節點電壓以及該調變訊號的電壓位準產生一上拉訊號，且該第一開關元件用以根據該上拉訊號的電壓位準選擇性地導通；以及一下拉電路，包含一第二開關元件以及一第二邏輯閘，其中該第二邏輯閘用以根據該第一節點電壓以及該調變訊號的電壓位準產生一下拉訊號，且該第二開關元件用以根據該下拉訊號的電壓位準選擇性地導通。
如請求項2所述之驅動電路，其中該可變電阻電路包含並聯連接的複數個電阻電路，每個電阻電路包含串聯連接的一開關元件以及一電阻器，且該開關元件用以根據一補償訊號選擇性地導通，使該可變電阻電路產生該補償電阻值。
如請求項4所述之驅動電路，其中該補償訊號係根據同一行的該些發光元件的數量產生。
一種畫素電路的驅動電流補償方法，適用於一驅動電路，其中該畫素電路包含以陣列排列的複數個發光元件，且該驅動電流補償方法包含：藉由該驅動電路的一電流產生單元，根據一調變訊號選擇性地輸出一驅動電流至同一行的該些發光元件，其中該電流產生單元與同一行的該些發光元件耦接於一第一節點；藉由該驅動電路，根據同一行的該些發光元件的數量，產生一補償訊號至該驅動電路的一補償單元，其中該補償單元耦接於該第一節點；以及藉由該補償單元，根據該第一節點的一第一節點電壓以及該調變訊號的電壓位準選擇性地產生一第一補償電流或一第二補償電流至同一行的該些發光元件，其中該第一補償電流與該第二補償電流係根據該補償訊號決定，其中在該第一節點電壓小於一第一預設電壓且該調變訊號具有一第一電壓位準的情況下，該補償單元產生該第一補償電流至同一行的該些發光元件，其中在該第一節點電壓大於不同於該第一預設電壓的一第二預設電壓且該調變訊號具有不同於該第一電壓位準的一第二電壓位準的情況下，該補償單元產生該第二補償電流至同一行的該些發光元件。
如請求項6所述之驅動電流補償方法，其中該驅動電流補償方法還包含：藉由該補償單元的一可變電阻電路，根據該補償訊號產生一補償電阻值，其中該可變電阻電路耦接於該第一節點與一第二節點之間，且該第一補償電流或該第二補償電流為該第一節點與該第二節點之間的一電壓差除上該補償電阻值。
如請求項7所述之驅動電流補償方法，其中該驅動電流補償方法還包含：藉由該補償單元的一上拉電路，根據該第一節點電壓以及該調變訊號的電壓位準選擇性地提供一上拉電壓至該第二節點，以產生該第一補償電流；以及藉由該補償單元的一下拉電路，根據該第一節點電壓以及該調變訊號的電壓位準選擇性地提供一下拉電壓至該第二節點，以產生該第二補償電流。
如請求項6所述之驅動電流補償方法，其中該驅動電流補償方法還包含：藉由該驅動電路的一比較單元，於複數個掃描時間點，將該第一節點電壓與一參考電壓進行比對，以計算同一行的該些發光元件的數量。
如請求項9所述之驅動電流補償方法，其中該驅動電流補償方法還包含：若該第一節點電壓不大於該參考電壓，藉由該比較單元，輸出一第一邏輯值；若該第一節點電壓大於該參考電壓，藉由該比較單元，輸出不同於該第一邏輯值的一第二邏輯值；以及藉由該驅動電路，將與該些掃描時間點所對應的複數個邏輯值相加，以計算同一行的該些發光元件的數量。