TWI835542B - 用在發光二極體顯示裝置的驅動方法 - Google Patents

Abstract

一種驅動方法，其適用於顯示裝置的控制器。顯示裝置更包含複數個發光二極體串列、複數個掃描電晶體、複數個電流調節器以及電源轉換器。驅動方法包含下列步驟。偵測位在發光二極體串列與電流調節器之間的多個節點上的複數個發光二極體陰極電壓。當對應第一掃描通道上的第一發光二極體陰極電壓等於電流調節器的最低可運作電壓且對應第二掃描通道上的第二發光二極體陰極電壓超過電流調節器的最低可運作電壓時，增加第二掃描通道上對應的掃描電晶體的跨壓。

Description

用在發光二極體顯示裝置的驅動方法

本揭示有關於一種驅動方法，且特別是有關於用以控制顯示裝置中發光二極體串列的驅動方法。

近期的顯示裝置中，發光二極體(light-emitting diode, LED)被廣泛應用作為光源或作為色光發射器。為了在基於發光二極體的顯示裝置上達到較高的解析度，在單個顯示裝置中需要容納愈來愈多的發光二極體串列。一般來說，為了能夠在顯示裝置中驅動更多的發光二極體串列，需要設置更多數量的發光二極體驅動電路。然而，在顯示裝置中包含更多數量的驅動電路可能為顯示裝置帶來較高的製造成本與較大的電力消耗。

具有XY掃描架構的顯示裝置可以驅動數量較多的發光二極體串列。舉例來說，具有6個掃描通道與32個資料通道的發光二極體驅動器可以驅動總共192個發光二極體串列。在一些例子中，發光二極體驅動器當中的掃描電晶體、電流調節器與發光二極體串列在運作時會產生熱。如何減少發光二極體驅動器產生的熱能、以及平衡發光二極體驅動器當中的掃描電晶體與電流調節器之間的熱能分佈具有其重要性。

本揭示的一態樣揭露一種驅動方法，其適用於顯示裝置的控制器，顯示裝置更包含排列於X個掃描通道與Y個資料通道上的複數個發光二極體串列、對應該X個掃描通道的複數個掃描電晶體、對應該Y個資料通道的複數個電流調節器以及一電源轉換器用以提供一共模驅動電壓至該X個掃描通道，X及Y為大於1的正整數，該驅動方法包含下列步驟。偵測位在發光二極體串列與對應Y個資料通道上的電流調節器之間的複數個節點上的複數個發光二極體陰極電壓，發光二極體陰極電壓包含對應第一資料通道的第一發光二極體陰極電壓以及對應第二資料通道的第二發光二極體陰極電壓。當第一發光二極體陰極電壓等於電流調節器的最低可運作電壓且第二發光二極體陰極電壓超過電流調節器的最低可運作電壓時，調整流經第二資料通道之驅動電流，上述調整是透過增加驅動電流之脈衝電流準位以及減少驅動電流之工作週期比值。

本揭示的另一態樣揭露一種驅動方法，其適用於顯示裝置的控制器，顯示裝置更包含排列於X個掃描通道與Y個資料通道上的複數個發光二極體串列、對應該X個掃描通道的複數個掃描電晶體、對應該Y個資料通道的複數個電流調節器以及一電源轉換器用以提供一共模驅動電壓至該X個掃描通道，X及Y為大於1的正整數，驅動方法包含下列步驟。偵測位在發光二極體串列與對應Y個資料通道上的電流調節器之間的複數個節點上的複數個發光二極體陰極電壓，多個發光二極體陰極電壓包含對應第一資料通道以及第一掃描通道的第一發光二極體陰極電壓，多個發光二極體陰極電壓更包含對應第二資料通道以及第二掃描通道的第二發光二極體陰極電壓。當第一發光二極體陰極電壓等於電流調節器的最低可運作電壓且第二發光二極體陰極電壓超過電流調節器的最低可運作電壓時，調整與第二掃描通道上相應一掃描電晶體的跨壓。

須說明的是，上述說明以及後續詳細描述是以實施例方式例示性說明本案，並用以輔助本案所請求之發明內容的解釋與理解。

以下揭示提供許多不同實施例或例證用以實施本揭示文件的不同特徵。特殊例證中的元件及配置在以下討論中被用來簡化本揭示。所討論的任何例證只用來作解說的用途，並不會以任何方式限制本揭示文件或其例證之範圍和意義。在適當的情況下，在圖式之間及相應文字說明中採用相同的標號以代表相同或是相似的元件。

請參閱第1圖，其繪示根據本揭示文件之一些實施例中顯示裝置100的示意圖。如第1圖所示，顯示裝置100包含多個發光二極體串列110、掃描模組120、電源轉換器130、電流調節模組140、控制器150以及週邊電路160。

在一些實施例中，如第1圖所示，多個發光二極體串列110共包含X*Y個發光二極體串列Ls11~LsXY，排列在X個掃描通道以及Y個資料通道上，X與Y分別是大於一的正整數。舉例來說，X可以是6而Y可以是32。然而，本揭示文件並不以特定的通道數量為限。

如第1圖所示，沿著水平方向排列的發光二極體串列Ls11、Ls12…Ls1Y是位在掃描通道Sch1上；沿著水平方向排列的發光二極體串列Ls21、Ls22…Ls2Y是位在另一個掃描通道Sch2上；沿著水平方向排列的發光二極體串列LsX1、LsX2…LsXY是位在再另一個掃描通道SchX上。

如第1圖所示，沿著垂直方向排列的發光二極體串列Ls11、Ls21…LsX1是位在資料通道Dch1上；沿著垂直方向排列的發光二極體串列Ls12、Ls22…LsX2是位在另一個資料通道Dch2上；沿著垂直方向排列的發光二極體串列Ls1Y、Ls2Y…LsXY是位在再另一個資料通道DchY上。

須注意的是，如第1圖所繪示的例子中該些發光二極體串列Ls11~LsXY各自包含三個發光二極體作為舉例說明。然而，該些發光二極體串列Ls11~LsXY各自包含的發光二極體並不限於特定數量。

如第1圖所示，電源轉換器130用以提供共模驅動電壓VLED至X個掃描通道SCh1~SChX。在發光期間，共模驅動電壓VLED用以驅動各發光二極體串列Ls11~LsXY的陽極，如此一來，由共模驅動電壓VLED供電驅動的發光二極體串列Ls11~LsXY便可據以發光。

如第1圖所示，掃描模組120包含對應掃描通道SCh1的掃描電晶體Ts1、對應掃描通道SCh2的掃描電晶體Ts2…以及對應掃描通道SChX的掃描電晶體TsX。上述掃描電晶體Ts1~TsX各自對應到一個掃描通道SCh1~SChX。當掃描電晶體Ts1由掃描電壓訊號Scan1導通時，共模驅動電壓VLED會通過掃描電晶體Ts1至掃描通道SCh1。相似地，當掃描電晶體Ts2由掃描電壓訊號Scan2導通時，共模驅動電壓VLED會通過掃描電晶體Ts2至掃描通道SCh2。相似地，當掃描電晶體TsX由掃描電壓訊號ScanX導通時，共模驅動電壓VLED會通過掃描電晶體TsX至掃描通道SChX。

如第1圖所示，電流調節模組140包含對應資料通道DCh1的電流調節器CR1、對應資料通道DCh2的電流調節器CR2…以及對應資料通道DChY的電流調節器CRY。上述電流調節器CR1~CR2各自對應到一個資料通道DCh1~DChY。電流調節器CR1用以控制流經資料通道DCh1(以及資料通道DCh1上的發光二極體串列Ls11~LsX1)的驅動電流。相似地，電流調節器CR2用以控制流經資料通道DCh2(以及資料通道DCh2上的發光二極體串列Ls12~LsX2)的驅動電流。相似地，電流調節器CRY用以控制流經資料通道DChY(以及資料通道DChY上的發光二極體串列Ls1Y~LsXY)的驅動電流。

請一併參閱第2圖，其繪示根據一些實施例中第1圖中的電流調節器CR1~CRY的內部架構的示意圖。如第2圖所示，電流調節器CR1~CRY各自包含驅動電晶體、運算放大器以及電流負載。

舉例來說，電流調節器CR1包含驅動電晶體TD1、運算放大器OP1以及電流負載CL1。驅動電晶體TD1的其中一個源/汲極端耦接至資料通道DCh1(以及資料通道DCh1上的發光二極體串列的陰極，參見第1圖)，驅動電晶體TD1的另一個源/汲極端耦接至電流負載CL1。驅動電晶體TD1的閘極端耦接至運算放大器OP1的輸出端。運算放大器OP1用以根據控制器150(參見第1圖)提供的脈衝寬度控制訊號P1以及準位控制訊號Vi1而控制驅動電晶體TD1的閘極端。於一些實施例中，電流負載CL1可由被動電子負載(例如電阻器)實現。電流調節器CR1用以根據脈衝寬度控制訊號P1以及準位控制訊號Vi1而調節流經資料通道DCh1上的驅動電流Id1。舉例來說，當準位控制訊號Vi1具有較高電壓準位時，驅動電流Id1便具有較大的電流；當準位控制訊號Vi1具有較低電壓準位時，驅動電流Id1便具有較小的電流。當脈衝寬度控制訊號P1具有較高的工作週期比值(duty cycle ratio)時，驅動電流Id1便具有較長的脈衝寬度；當脈衝寬度控制訊號P1具有較低的工作週期比值(duty cycle ratio)時，驅動電流Id1便具有較短的脈衝寬度。

相似地，電流調節器CR2包含驅動電晶體TD2、運算放大器OP2以及電流負載CL2。電流調節器CR2用以根據脈衝寬度控制訊號P2以及準位控制訊號Vi2而調節流經資料通道DCh2上的驅動電流Id2。電流調節器CRY包含驅動電晶體TDY、運算放大器OPY以及電流負載CLY。電流調節器CRY用以根據脈衝寬度控制訊號PY以及準位控制訊號ViY而調節流經資料通道DChY上的驅動電流IdY。

如第1圖所示，控制器150用以提供脈衝寬度控制訊號P1~PY以及準位控制訊號Vi1~ViY至電流調節器CR1~CRY。在一些實施例中，顯示裝置100更包含數位至類比轉換器170(digital to analog converter, DAC)，其用以將準位控制訊號Vi1~ViY由數位訊號格式轉換類比訊號格式。

為了使電流調節器CR1~CRY能夠正常地運作(例如正常地調節驅動電流)，需要向每一個電流調節器CR1~CRY提供一定的最低可運作電壓。舉例來說，當資料通道DCh1上的發光二極體陰極電壓VC1低於最低可運作電壓時，電流調節器CR1將無法正常運作。相似地，當資料通道DCh2上的發光二極體陰極電壓VC2低於最低可運作電壓時，電流調節器CR2將無法正常運作。在一些實施例中，電流調節器CR1~CRY的最低可運作電壓是根據驅動電晶體TD1~TDY的門檻電壓及/或電流負載CL1~CLY而決定。在一個例示性範例中，電流調節器CR1~CRY可能具有0.5V的最低可運作電壓。

如第1圖所示，週邊電路160耦接在發光二極體串列110與電流調節模組140之間。週邊電路160用以偵測發光二極體串列110與電流調節模組140兩者之間的各節點上的發光二極體陰極電壓VC1~VCY，並將發光二極體陰極電壓VC1~VCY傳送至控制器150。

如上所述，當發光二極體陰極電壓VC1~VCY任一者低於最低可運作電壓時，相應的電流調節器將可能發生錯誤。另一方面，當全部的發光二極體陰極電壓VC1~VCY均遠高於最低可運作電壓時，電流調節器CR1~CRY會消耗非必要的功率並產生額外的熱。在一些實施例中，顯示裝置100執行驅動方法以監測發光二極體陰極電壓VC1~VCY並據此驅動發光二極體串列110以避免非必要的功率消耗、降低額外的發熱及/或避免電流調節器CR1~CRY發生錯誤的情況。

請一併參閱第3圖，其繪示根據本揭示文件的一些實施例中一種驅動方法200的方法流程圖。在一些實施例中，第3圖中的驅動方法200可由顯示裝置100的控制器150所執行。

如第1圖及第3圖所示，控制器150執行步驟S210，以偵測發光二極體串列110與電流調節模組140兩者之間對應各資料通道DCh1~DChY的各節點上的發光二極體陰極電壓VC1~VCY。在一些實施例中，控制器150透過週邊電路160收集這些發光二極體陰極電壓VC1~VCY。

如第1圖及第3圖所示，控制器150執行步驟S220，以判斷發光二極體陰極電壓VC1~VCY是否均超過最低可運作電壓。

請一併參閱第4A圖，其繪示根據本揭示文件之一些實施例中在資料通道DCh(A)上的一個發光二極體陰極電壓VC(A)以及資料通道DCh(B)上的另一個發光二極體陰極電壓VC(B)相關的電路架構示意圖。第4A圖當中發光二極體陰極電壓VC(A)與發光二極體陰極電壓VC(B)是用以代表發光二極體陰極電壓VC1~VCY當中選出任意兩者。第4A圖當中資料通道DCh(A)與資料通道DCh(B)是用以代表資料通道DCh1~DChY當中選出任意兩者。

第4A圖繪示的例示性範例是有關發光二極體陰極電壓VC(A)以及發光二極體陰極電壓VC(B)均超過最低可運作電壓Vmin的情況。如第4A圖所示，發光二極體陰極電壓VC(A)以及VC(B)高於最低可運作電壓Vmin，在此例子中，發光二極體陰極電壓VC(A)以及VC(B)均為4.8V，其高於最低可運作電壓Vmin(例如0.5V)。在4.8V下運作的電流調節器CR(A)以及CR(B)將會消耗不必要的功率並產生額外的熱能。

當所有的發光二極體陰極電壓VC1~VCY均超過最低可運作電壓Vmin，控制器150將執行步驟S221，由控制器150提供電壓回饋訊號VFB至電源轉換器130以降低共模驅動電壓VLED的電壓準位。請一併參閱第4B圖，其繪示第4A圖中資料通道DCh(A)以及資料通道DCh(B)相關的電路架構在降低共模驅動電壓之後的示意圖。如第4B圖所示，共模驅動電壓VLEDa已從50V降低至45.7V，如此一來，發光二極體陰極電壓VC(A)以及VC(B)相應地降低至0.5V，也就是等同於最低可運作電壓Vmin。在此情況下，便可使電流調節器CR(A)以及CR(B)的功率消耗降低以減輕發熱問題。

在一些實施例中，執行步驟S221以降低共模驅動電壓的電壓準位直到發光二極體陰極電壓VC1~VCY當中至少一者到達最低可運作電壓Vmin。若所有的發光二極體陰極電壓VC1~VCY仍超過最低可運作電壓Vmin，則可以重複進行步驟S220與步驟S221。

當發光二極體陰極電壓VC1~VCY當中至少一者未超過最低可運作電壓Vmin時，控制器150執行步驟S230以偵測是否發生一個發光二極體陰極電壓VC(A)到達最低可運作電壓Vmin而另一個發光二極體陰極電壓VC(B)仍超出最低可運作電壓Vmin的情況。

第5A圖繪示了發光二極體陰極電壓VC(A)到達最低可運作電壓Vmin而另一個發光二極體陰極電壓VC(B)仍超出最低可運作電壓Vmin的示意圖。理想情況下，各個發光二極體串列在製造過程中將會具有相同的電子參數(例如同樣的電阻值、同樣的阻抗、操作在同樣的跨壓等)。在一些實際應用中，由於製造過程的變動，不同的發光二極體串列可能會具有不同的電子參數。如第5A圖所示的例示性情況中，在相同準位的共模驅動電壓VLED下，由於發光二極體串列Ls(A)與Ls(B)的製造差異，發光二極體串列Ls(A)兩端的電壓差為49.3V，相異於發光二極體串列Ls(B)兩端的電壓差為45V。因此，發光二極體陰極電壓VC(A)與發光二極體陰極電壓VC(B)也會相應地有所差異。如第5A圖所示，發光二極體陰極電壓VC(A)等於最低可運作電壓Vmin，而發光二極體陰極電壓VC(B)仍超過最低可運作電壓Vmin。在此情況下，若控制器150進一步降低共模驅動電壓VLED的話，電流調節器CR(A)將無法正常運作。在此實施例中，驅動方法200在這個例示性情況中便不再調整共模驅動電壓VLED。

當控制器150偵測到第5A圖中所繪示的例示性情況(即VC(A)=Vmin且VC(B)＞Vmin)時，控制器150執行步驟S240以調整在資料通道DCh(B)上的驅動電流Id(B)。請一併參閱第5B圖以及第6圖，第5B圖繪示第5A圖中關於資料通道DCh(A)與DCh(B)的電路架構在調整驅動電流之後的示意圖。第6圖繪示在調整之前的驅動電流Id(B)以及調整後的驅動電流Id(B)a的訊號波形圖。

在步驟S240中，如第5B圖所示，控制器150提供脈衝寬度控制訊號P(B)a以及準位控制訊號Vi(B)a至資料通道DCh(B)上所對應的電流調節器CR(B)用以調整驅動電流Id(B)a。在第6圖所示的例示性範例中，調整之前的驅動電流Id(B)所具有的工作週期比值(duty cycle ratio)DCR為100%，且調整之前的驅動電流Id(B)的脈衝電流準位為20mA。

在第5A圖及第6圖所示的例示性範例中，調整後的驅動電流Id(B)a具有較低的工作週期比值DCR為80%，且調整後的驅動電流Id(B)a具有較高的脈衝電流準位為25mA。換句話說，控制器150調整了流經資料通道DCh(B)的驅動電流，使驅動電流Id(B)a提高了脈衝電流準位(從原脈衝電流準位LV提升至新脈衝電流準位LVa)，並且降低了驅動電流Id(B)a的工作週期比值(由原工作週期比值DCR降低至新工作週期比值DCRa)。

如第5B圖所示，由於驅動電流Id(B)a的脈衝電流準位目前增加至25mA，掃描電晶體Ts(B)兩側的跨壓與發光二極體串列Ls(B)兩側的跨壓會相應地提高，相較於第5A圖中的跨壓。在此例子中，由於上述兩者跨壓提高，第5B圖中發光二極體陰極電壓VC(B)的電壓準位會因此而降低。

在調整驅動電流(步驟S240)之後，驅動方法200執行步驟S241以偵測在資料通道DCh(B)上更新後發光二極體陰極電壓VC(B)u的電壓準位。若更新後發光二極體陰極電壓VC(B)u仍然超過最低可運作電壓Vmin，則驅動方法200回到步驟S240繼續增加驅動電流Id(B)之脈衝電流準位LVa以及繼續減少驅動電流Id(B)之工作週期比值DCRa。在一些例子中，步驟S240會重複進行直到更新後發光二極體陰極電壓VC(B)u被降低至該最低可運作電壓Vmin。

此外，驅動方法200可以進一步包含步驟S242，其用以判斷更新後發光二極體陰極電壓VC(B)u是否過度降低，而導致其降低至低於最低可運作電壓Vmin。若發現到更新後發光二極體陰極電壓VC(B)u低於最低可運作電壓Vmin時，控制器150執行步驟S243以重置驅動電流Id(B)之脈衝電流準位LVa至先前的電流準位，並且重置驅動電流Id(B)之工作週期比值DCRa至先前的工作週期比值，藉此避免更新後發光二極體陰極電壓VC(B)u發生過度降低的情況。若更新後發光二極體陰極電壓VC(B)u等於最低可運作電壓Vmin時，則控制器150執行步驟S244以維持驅動電流Id(B)之脈衝電流準位LVa以及維持驅動電流Id(B)之工作週期比值DCRa。

如第5B圖所示，在調整驅動電流Id(B)a之後，資料通道DCh(B)上的更新後發光二極體陰極電壓VC(B)u可以降低至最低可運作電壓Vmin，其準位相似於資料通道DCh(A)上的發光二極體陰極電壓VC(A)。在這樣的情況下，可以利用相同的電壓差驅動電流調節器CR(A)與電流調節器CR(B)。於此情況中，第5B圖所示的實施例中在調整驅動電流Id(B)a之後，電流調節器CR(A)所產生的熱能較為接近電流調節器CR(B)所產生的熱能，相較於第5A圖所示的情況。換句話說，透過調整驅動電流Id(B)a，驅動方法200可以改善第1圖中相異的電流調節器CR1~CRY之間的熱能分布平衡。在此情況下，熱能比較不會集中在其中一個特定的電流調節器的位置。

如第6圖所示，驅動電流Id(B)為20mA且具有100%的工作週期比值，驅動電流Id(B)的平均電流準位為20mA(即100%*20mA)。驅動電流Id(B)a為25mA且具有80%的工作週期比值，驅動電流Id(B)的平均電流準位為20mA(即80%*25mA)。如此一來，在單個工作週期內驅動電流的平均電流準位是保持不變的固定數值，如調整前的驅動電流Id(B)與調整後的驅動電流Id(B)a兩者的平均電流準位保持不變。

請一併參閱第7圖以及第8圖，第7圖繪示發光二極體串列上流過的驅動電流的平均電流準位I _AVG相對於發光二極體串列產生的發光二極體亮度之間的關係示意圖。根據理想曲線Rideal，驅動電流的平均電流準位I _AVG和發光二極體串列產生的發光二極體亮度之間應該是呈現線性關係。然而，在實際應用中，驅動電流的平均電流準位I _AVG和發光二極體串列產生的發光二極體亮度之間的真實曲線Rreal並非呈現線性關係。第8圖繪示一種亮度校正曲線BC的關係示意圖，此亮度校正曲線BC是用來校正發光二極體串列產生的發光二極體亮度以及單個工作週期內驅動電流的平均電流準位I _AVG之間的非線性關係。輸入亮度代碼ADIM_IN可以根據第8圖當中所示的校正曲線BC而被校正為輸出亮度代碼ADIM_real。在一些實施例中，校正曲線BC可以用以映射表方式表示並以映射表方式儲存。

請一併參閱第9圖，其繪示根據一些實施例中控制器150當中的映射表MAP的示意圖。如第9圖所示的映射表MAP儲存了第8圖所示的亮度校正曲線BC所代表的輸入/輸出關係。在一些實施例中，控制器150可以利用映射表MAP以校正準位控制訊號，藉此補償發光二極體串列產生的發光二極體亮度以及單個工作週期內驅動電流的平均電流準位I _AVG之間的非線性關係。

如第9圖所示，映射表MAP可以由程式化電路172寫入至控制器當中的非暫態記憶體152當中。在一些實施例中，非暫態記憶體152可以是電子式可編程熔絲(electric fuse, eFuse)或是該控制器中的一單次可編程記憶體(one-time-programmable, OTP)。

第10圖繪示調整之前的驅動電流Id(B)、調整後的驅動電流Id(B)a以及校正後的驅動電流Id(B)ac用以校正發光二極體串列產生的發光二極體亮度以及單個工作週期內驅動電流的平均電流準位I _AVG之間的非線性關係的訊號波形圖。如第10圖所示，在針對非線性關係進行校正之後，校正後的驅動電流Id(B)ac可能具有另一個脈衝電流準位LVac，其相異於驅動電流Id(B)a的脈衝電流準位LVa。如第10圖所示，校正後的驅動電流Id(B)ac與驅動電流Id(B)a具有相同的工作週期比值DCRa。

在前述第3圖的實施例中，當VC(A)=Vmin且VC(B)＞Vmin時，驅動方法200執行步驟S240以調整流經資料通道DCh(B)的驅動電流Id(B)，以降低對應於資料通道DCh(B)上的發光二極體陰極電壓VC(B)。然而，本揭示文件並不僅限於調整驅動電流Id(B)。

請參閱第11圖，其繪示根據本揭示文件的一些實施例中一種驅動方法300的流程圖。於一些實施例中，第11圖中的驅動方法300可以由第1圖中顯示裝置100的控制器150所執行。

需要注意的是，驅動方法300中的步驟S340、S343與S343與第3圖的驅動方法200中的步驟S240、S243與S244相異，第11圖中的其他步驟S310、S320、S321、S330、S341以及S342與第3圖之實施例中的驅動方法200的步驟S210、S220、S221、S230、S241以及S242相似。因此，相似步驟的細節做法在此不另贅述。

請一併參閱第12A圖以及第12B圖，第12A圖繪示了發光二極體陰極電壓VC(A)到達最低可運作電壓Vmin而另一個發光二極體陰極電壓VC(B)仍超出最低可運作電壓Vmin的示意圖。第12B圖繪示第12A圖中關於資料通道DCh(A)與DCh(B)的電路架構在調整掃描電壓訊號Scan(B)adj之後的示意圖。

在一些實際應用中，由於製造過程的變動，不同的發光二極體串列可能會具有不同的電子參數。如第12A圖所示的例示性情況中，在相同準位的共模驅動電壓VLED下，由於發光二極體串列Ls(A)與Ls(B)的製造差異，發光二極體串列Ls(A)兩端的電壓差為49.3V，相異於發光二極體串列Ls(B)兩端的電壓差為45V。因此，發光二極體陰極電壓VC(A)與發光二極體陰極電壓VC(B)也會相應地有所差異。如第12A圖所示，發光二極體陰極電壓VC(A)等於最低可運作電壓Vmin，而發光二極體陰極電壓VC(B)仍超過最低可運作電壓Vmin(也就是說VC(A)=Vmin且VC(B)＞Vmin)。

如第11圖、第12A圖以及第12B圖所示，控制器150執行步驟S340 ，透過將掃描電壓訊號Scan(B)調整為掃描電壓訊號Scan(B)adj，藉此增加在掃描通道SCh(B)上相應之一掃描電晶體Ts(B)其兩側的跨壓(由第12A圖中的0.2V增加至第12B圖中的4.5V)。

如第12A圖以及第12B圖，於一些實施例中，掃描電晶體Ts(B)包含p通道金氧半導體場效電晶體(p-channel MOSFET)。掃描電晶體Ts(B)其兩側的跨壓是指p通道金氧半導體場效電晶體的源極端至汲極端之間的電壓差。在第12A圖中，掃描電晶體Ts(B)的跨壓為0.2V。在第12B圖中，基於步驟S340，掃描電晶體Ts(B)的跨壓被增加至4.8V，藉以降低掃描通道SCh(B)上的更新後發光二極體陰極電壓VC(B)u。

如第12B圖所示，透過增加掃描電晶體Ts(B)的跨壓，掃描通道SCh(B)上更新後發光二極體陰極電壓VC(B)u將會相應降低，由4.8V降低至0.5V。

請一併參閱第13A圖以及第13B圖，第13A圖繪示在步驟S340之前用以驅動掃描電晶體Ts(A)的掃描電壓訊號Scan(A)以及用以驅動掃描電晶體Ts(B)的掃描電壓訊號Scan(B)的訊號示意圖。第13B圖繪示在步驟S340中用以驅動掃描電晶體Ts(A)的掃描電壓訊號Scan(A)以及用以驅動掃描電晶體Ts(B)的掃描電壓訊號Scan(B)的訊號示意圖。

如第13A圖所示，用以驅動掃描電晶體Ts(A)的掃描電壓訊號Scan(A) 以及用以驅動掃描電晶體Ts(B)的掃描電壓訊號Scan(B)共享相同的電壓準位SLV。由於掃描電壓訊號Scan(A)與掃描電壓訊號Scan(B)向下變化相同的電壓準位SLV藉此導通掃描電晶體Ts(A)與Ts(B)，因此掃描電晶體Ts(A)的跨壓與掃描電晶體Ts(B)的跨壓相似，於第13A圖的例子中，兩者跨壓都等於0.2V。

如第13B圖所示，在步驟S340中，掃描電壓訊號Scan(A)向下變化電壓準位SLV，而掃描電壓訊號Scan(B)則是向下變化經調整後電壓準位SLVa。如第13B圖所示，經調整後電壓準位SLVa的絕對值較小，也就是|SLVa|＜|SLV|。於此例子中，第12B圖中的掃描電晶體Ts(B)是由調整後掃描電壓訊號Scan(B)adj所驅動，因此掃描電晶體Ts(B)的導通率低於掃描電晶體Ts(A)的導通率。掃描電晶體Ts(B)的跨壓將因此提高，高於掃描電晶體Ts(A)的跨壓。

在步驟S340之後，執行步驟S341以偵測更新後發光二極體陰極電壓VC(B)u是否仍超過最低可運作電壓Vmin。若仍超過，驅動方法300回到步驟S340以進一步調整掃描電壓訊號Scan(B)adj。

此外，如第11圖所示，執行步驟S342，其用以判斷更新後發光二極體陰極電壓VC(B)u是否降低至低於最低可運作電壓Vmin。一旦發現到更新後發光二極體陰極電壓VC(B)u低於最低可運作電壓Vmin時，執行步驟S343以重置掃描電壓訊號Scan(B)adj至先前的電壓準位。

當更新後發光二極體陰極電壓VC(B)u等於最低可運作電壓Vmin時，執行步驟S344以維持掃描電壓訊號Scan(B)adj的電壓準位。

於此情況中，電流調節器CR(A)與電流調節器CR(B)可以在相同的電壓差之下驅動。於此例子中，第12B圖所示的實施例中在調整掃描電壓訊號Scan(B)adj之後，電流調節器CR(A)所產生的熱能較為接近電流調節器CR(B)所產生的熱能，相較於第12A圖中的情況。換句話說，透過調整掃描電壓訊號Scan(B)adj，驅動方法300可以改善第1圖中相異的電流調節器CR1~CRY之間的熱能分布平衡。在此情況下，熱能比較不會集中在其中一個特定的電流調節器的位置。

請參閱第14圖，其繪示根據本揭示文件之一些實施例中驅動方法400的方法流程圖。於一些實施例中，第14圖中的驅動方法400可以由第1圖中顯示裝置100的控制器150所執行。

需注意的是，第14圖中驅動方法400的步驟S440、S443以及S444與第3圖的驅動方法200中的步驟S240、S243與S244相異，同樣與第11圖的驅動方法300中的步驟S340、S343與S344相異。第14圖中的其他步驟S410、S420、S421、S430、S441以及S442與第3圖之實施例中的驅動方法200的步驟S210、S220、S221、S230、S241以及S242相似。因此，相似步驟的細節做法在此不另贅述。

請一併參閱第15A圖以及第15B圖，第15A圖繪示了發光二極體陰極電壓VC(A)到達最低可運作電壓Vmin而另一個發光二極體陰極電壓VC(B)仍超出最低可運作電壓Vmin的示意圖。第15B圖繪示第15A圖中關於資料通道DCh(A)與DCh(B)的電路架構在調整掃描電晶體Ts(B)adj的尺寸參數之後的示意圖。

在一些實際應用中，由於製造過程的變動，不同的發光二極體串列可能會具有不同的電子參數。如第15A圖所示的例示性情況中，在相同準位的共模驅動電壓VLED下，由於發光二極體串列Ls(A)與Ls(B)的製造差異，發光二極體串列Ls(A)兩端的電壓差為49.3V，相異於發光二極體串列Ls(B)兩端的電壓差為45V。

如第14圖、第15A圖以及第15B圖所示，控制器150執行步驟S440，透過調整掃描電晶體Ts(B)的尺寸參數，進而增加在掃描通道SCh(B)上相應之一掃描電晶體Ts(B)其兩側的跨壓(由第15A圖中的0.2V增加至第15B圖中的4.5V)。

在一些實施例中，掃描電晶體Ts(B)被調整為具有較小的電晶體尺寸、較長的通道長度或較窄的通道寬度，藉此以增加掃描電晶體Ts(B)兩端的跨壓。

在一些實施例中，掃描電晶體Ts(B)包含p通道金氧半導體場效電晶體。掃描電晶體Ts(B)其兩側的跨壓是指p通道金氧半導體場效電晶體的源極端至汲極端之間的電壓差。在第15A圖中，掃描電晶體Ts(B)的跨壓為0.2V。在第15B圖中，基於步驟S440，透過調整掃描電晶體Ts(B)的尺寸參數，掃描電晶體Ts(B)的跨壓被增加至4.5V。如第15B所示，由於掃描電晶體Ts(B)的跨壓增加，則掃描通道SCh(B)上的更新後發光二極體陰極電壓VC(B)u相應地降低。

在步驟S440之後，執行步驟S441以偵測更新後發光二極體陰極電壓VC(B)u是否仍超過最低可運作電壓Vmin。若仍超過，驅動方法400回到步驟S440以進一步調整掃描電晶體Ts(B)的尺寸參數。

此外，如第14圖所示，執行步驟S442，其用以判斷更新後發光二極體陰極電壓VC(B)u是否降低至低於最低可運作電壓Vmin。一旦發現到更新後發光二極體陰極電壓VC(B)u低於最低可運作電壓Vmin時，執行步驟S443以重置掃描電晶體Ts(B)的尺寸參數至先前的尺寸參數。

當更新後發光二極體陰極電壓VC(B)u等於最低可運作電壓Vmin時，執行步驟S444以維持掃描電晶體Ts(B)的尺寸參數。

在此情況下，電流調節器CR(A)以及電流調節器CR(B)可以在相同的電壓差之下驅動。於此例子中，第15B圖所示的實施例中在調整掃描電晶體Ts(B)的尺寸參數之後，電流調節器CR(A)所產生的熱能較為接近電流調節器CR(B)所產生的熱能，相較於第15A圖中的情況。

儘管本揭示文件已經參照多數個實施例進行了相當詳細的描述，但也有可能採用其他實施方式。 因此，後續權利要求的精神和範圍不應僅限於上述實施方式中所包含的實施例的描述。

雖然本揭示的特定實施例已經揭露有關上述實施例，這些實施例並非用以限制本揭示文件。相關領域中的一般技術人員可在本揭示文件中進行各種替代及改良，而沒有背離本揭示文件的原理及精神。因此，本揭示的保護範圍由所附申請專利範圍確定。

100:顯示裝置 110:發光二極體串列 120:掃描模組 130:電源轉換器 140:電流調節模組 150:控制器 160:週邊電路 170:數位至類比轉換器 172:程式化電路 Ts1、Ts2、TsX、Ts(A)、Ts(B):掃描電晶體 SCh1、SCh2、SChX、SCh(A)、SCh(B):掃描通道 DCh1、DCh2、DChY、DCh(A)、DCh(B):資料通道 Ls11、Ls12、Ls1Y:發光二極體串列 Ls21、Ls22、Ls2Y:發光二極體串列 LsX1、LsX2、LsXY:發光二極體串列 Ls(A)、Ls(B):發光二極體串列 CR1、CR2、CRY、CR(A)、CR(B):電流調節器 VFB:電壓回饋訊號 OP1、OP2、OPY:運算放大器 TD1、TD2、TDY:驅動電晶體 CL1、CL2、CLY:電流負載 Id1、Id2、IdY、Id(A)、Id(B)、Id(B)a:驅動電流 DCR、DCRa:工作週期比值 Scan1、Scan2、ScanX:掃描電壓訊號 Scan(A)、Scan(B)、Scan(B)adj:掃描電壓訊號 SLV、SLVa:電壓準位 VC1、VC2、VCY:發光二極體陰極電壓 VC(A)、VC(B):發光二極體陰極電壓 VC(B)u:更新後發光二極體陰極電壓 P1、P2、PY:脈衝寬度控制訊號 P(A)、P(B)、P(B)a:脈衝寬度控制訊號 Vi1、Vi2、ViY:準位控制訊號 Vi(A)、Vi(B)、Vi(B)a:準位控制訊號 LV、LVa、LVac:脈衝電流準位 Vmin:最低可運作電壓 VLED、VLEDa:共模驅動電壓 Rreal:真實曲線 Rideal:理想曲線 BC:亮度校正曲線 ADIM_IN:輸入亮度代碼 ADIM_real:輸出亮度代碼 I _AVG:平均電流準位 MAP:映射表 200、300、400:驅動方法 S210、S220、S230、S240:步驟 S221、S241、S242、S243、S244:步驟 S310、S320、S330、S340:步驟 S321、S341、S342、S343、S344:步驟 S410、S420、S430、S440:步驟 S421、S441、S442、S443、S444:步驟

為讓本揭示內容之上述和其他目的、特徵與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下： 第1圖繪示根據本揭示文件之一些實施例中顯示裝置的示意圖； 第2圖繪示根據一些實施例中第1圖中的電流調節器的內部架構的示意圖； 第3圖繪示根據本揭示文件的一些實施例中一種驅動方法的方法流程圖； 第4A圖繪示根據本揭示文件之一些實施例中在資料通道上的一個發光二極體陰極電壓以及另一資料通道上的另一個發光二極體陰極電壓相關的電路架構示意圖； 第4B圖繪示第4A圖中一個資料通道以及另一個資料通道相關的電路架構在降低共模驅動電壓之後的示意圖； 第5A圖繪示了一個發光二極體陰極電壓到達最低可運作電壓而另一個發光二極體陰極電仍超出最低可運作電壓的示意圖； 第5B圖繪示第5A圖中關於資料通道的電路架構在調整驅動電流之後的示意圖； 第6圖繪示在調整之前的驅動電流以及調整後的驅動電流的訊號波形圖； 第7圖繪示發光二極體串列上流過的驅動電流的平均電流準位相對於發光二極體串列產生的發光二極體亮度之間的關係示意圖； 第8圖繪示一種亮度校正曲線的關係示意圖； 第9圖繪示根據一些實施例中控制器當中的映射表的示意圖； 第10圖繪示調整之前的驅動電流、調整後的驅動電流以及校正後的驅動電流的訊號波形圖； 第11圖繪示根據本揭示文件的一些實施例中一種驅動方法的流程圖； 第12A圖繪示一個發光二極體陰極電壓到達最低可運作電壓而另一個發光二極體陰極電壓仍超出最低可運作電壓的示意圖； 第12B圖繪示第12A圖中關於資料通道的電路架構在調整掃描電壓訊號之後的示意圖； 第13A圖繪示在調整之前用以驅動掃描電晶體的掃描電壓訊號的示意圖； 第13B圖繪示在調整後用以驅動掃描電晶體的掃描電壓訊號的示意圖； 第14圖繪示根據本揭示文件之一些實施例中驅動方法的方法流程圖； 第15A圖繪示了一個發光二極體陰極電壓到達最低可運作電壓而另一個發光二極體陰極電壓仍超出最低可運作電壓的示意圖；以及 第15B圖繪示第15A圖中關於資料通道的電路架構在調整掃描電晶體的尺寸參數之後的示意圖。

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

300:驅動方法

S310、S320、S330、S340:步驟

S321、S341、S342、S343、S344:步驟

VC1、VCY:發光二極體陰極電壓

VC(A)、VC(B):發光二極體陰極電壓

VC(B)u:更新後發光二極體陰極電壓

Vmin:最低可運作電壓

VLED:共模驅動電壓

Claims (11)

1. 一種驅動方法，適用於一顯示裝置的一控制器，該顯示裝置更包含排列於X個掃描通道與Y個資料通道上的複數個發光二極體串列、對應該X個掃描通道的複數個掃描電晶體、對應該Y個資料通道的複數個電流調節器以及一電源轉換器用以提供一共模驅動電壓至該X個掃描通道，X及Y為大於1的正整數，該驅動方法包含： 偵測位在該些發光二極體串列與對應該Y個資料通道上的該些電流調節器之間的複數個節點上的複數個發光二極體陰極電壓，該些發光二極體陰極電壓包含對應一第一資料通道以及一第一掃描通道的一第一發光二極體陰極電壓，該些發光二極體陰極電壓更包含對應一第二資料通道以及一第二掃描通道的一第二發光二極體陰極電壓；以及 當該第一發光二極體陰極電壓等於該些電流調節器的一最低可運作電壓且該第二發光二極體陰極電壓超過該些電流調節器的該最低可運作電壓時，增加該第二掃描通道上跨過一相應掃描電晶體的一跨壓。
2. 如請求項1所述之驅動方法，更包含： 當該些發光二極體陰極電壓均超過該些電流調節器的該最低可運作電壓時，由該控制器提供一電壓回授訊號至該電源轉換器，以降低該共模驅動電壓。
3. 如請求項1所述之驅動方法，其中該相應掃描電晶體包含一p通道金氧半導體場效電晶體，該跨壓是該p通道金氧半導體場效電晶體之一源極端與一汲極端之間的一電壓差。
4. 如請求項1所述之驅動方法，其中該相應掃描電晶體的一閘極端由一掃描電壓訊號驅動，該驅動方法包含： 當該第一發光二極體陰極電壓等於該些電流調節器的該最低可運作電壓且該第二發光二極體陰極電壓超過該些電流調節器的該最低可運作電壓時，調整該掃描電壓訊號之一電壓準位，藉以增加跨過該相應掃描電晶體的該跨壓。
5. 如請求項4所述之驅動方法，其中在增加該第二掃描通道上跨過該相應掃描電晶體的該跨壓之後，該驅動方法包含： 偵測對應於該第二資料通道的一更新後第二發光二極體陰極電壓；以及 當該更新後第二發光二極體陰極電壓超過該最低可運作電壓時，繼續調整該掃描電壓訊號之該電壓準位，藉以進一步增加跨過該相應掃描電晶體的該跨壓。
6. 如請求項5所述之驅動方法，其中在增加該第二掃描通道上跨過該相應掃描電晶體的該跨壓之後，該驅動方法包含： 當該更新後第二發光二極體陰極電壓等於該最低可運作電壓時，維持該掃描電壓訊號之該電壓準位。
7. 如請求項6所述之驅動方法，其中在增加該第二掃描通道上跨過該相應掃描電晶體的該跨壓之後，該驅動方法包含： 當該更新後第二發光二極體陰極電壓低於該最低可運作電壓時，重置該掃描電壓訊號之該電壓準位至一先前的電壓準位。
8. 如請求項1所述之驅動方法，其中該驅動方法包含： 當該第一發光二極體陰極電壓等於該些電流調節器的該最低可運作電壓且該第二發光二極體陰極電壓超過該些電流調節器的該最低可運作電壓時，調整該相應掃描電晶體的一尺寸參數，藉以增加跨過該相應掃描電晶體的該跨壓。
9. 如請求項8所述之驅動方法，其中在增加該第二掃描通道上跨過該相應掃描電晶體的該跨壓之後，該驅動方法包含： 偵測對應於該第二資料通道的一更新後第二發光二極體陰極電壓；以及 當該更新後第二發光二極體陰極電壓超過該最低可運作電壓時，繼續調整該相應掃描電晶體的該尺寸參數，藉以進一步增加跨過該相應掃描電晶體的該跨壓。
10. 如請求項9所述之驅動方法，其中在增加該第二掃描通道上跨過該相應掃描電晶體的該跨壓之後，該驅動方法包含： 當該更新後第二發光二極體陰極電壓等於該最低可運作電壓時，維持該相應掃描電晶體的該尺寸參數。
11. 如請求項10所述之驅動方法，其中在增加該第二掃描通道上跨過該相應掃描電晶體的該跨壓之後，該驅動方法包含： 當該更新後第二發光二極體陰極電壓低於該最低可運作電壓時，重置該相應掃描電晶體的該尺寸參數至一先前的尺寸參數。

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