TWI630841B

TWI630841B - 驅動電路及發光裝置

Info

Publication number: TWI630841B
Application number: TW106112207A
Authority: TW
Inventors: 金際遠; 陳奎君
Original assignee: 點晶科技股份有限公司
Priority date: 2017-04-12
Filing date: 2017-04-12
Publication date: 2018-07-21
Also published as: CN108696961B; JP2018180517A; TW201838480A; US20180302968A1; DE102018105496A1; CN108696961A; US10448475B2

Abstract

本發明提供一種驅動電路，用於驅動一發光二極體模組。驅動電路包括一控制模組、一驅動模組以及一偵測模組。驅動模組電性連接控制模組以及發光二極體模組，提供複數個驅動信號以驅動發光二極體模組。偵測模組電性連接發光二極體模組以及控制模組。偵測模組偵測發光二極體模組的一電壓或一電流，且傳送一對應於電壓或電流的偵測信號給控制模組。控制模組根據偵測信號，調整至少其中一個的該些驅動信號的波形，以使發光二極體模組在至少其中一個的該些驅動信號的一驅動時間中均勻發光。

Description

驅動電路及發光裝置

本發明是有關於一種發光裝置，且特別是一種具有補償驅動波形功能的發光裝置。

近年來，由於微型發光二極體的技術持續進展，使發光二極體顯示裝置在解析度上已經漸可媲美液晶顯示裝置，然而發光二極體的電氣特性與液晶分子有所不同，因此，在發光二極體顯示裝置的亮度控制上，仍有許多未臻完美之處。

如何提供一種能使發光二極體顯示裝置能夠在每一個控制信號都能夠均勻發光，顯然已經是業界的一個重要課題。

有鑑於此，本發明提供一種驅動電路，用於驅動一發光二極體模組。驅動電路包括一控制模組、一驅動模組以及一偵測模組。驅動模組電性連接控制模組以及發光二極體模組，提供複數個驅動信號以驅動發光二極體模組。偵測模組電性連接發光二極體模組以及控制模組。偵測模組偵測發光二極體模組的一電壓或一電流，且傳送一對應於電壓或電流的偵測信號給控制模組。控制模組根據偵測信號，調整至少其中一個的該些驅動信號的波形，以使發光二極體模組在至少其中一個的該些驅動信號的一驅動時間中均勻發光。

其中，偵測電路係偵測發光二極體模組在一預定時間內的一電壓變化量或是發光二極體模組在一預定時間內的一電流變化量。

其中，預定時間為一皮秒至數十微秒。

其中，該控制模組還包括一補償單元，補償單元係根據偵測信號以調整至少其中一個的複數個驅動信號的波形。

其中，控制模組還包括一儲存單元，用於儲存控制模組調整該些驅動信號的複數個補償參數。

本發明提供了一種發光裝置，包括一發光二極體模組、一控制模組、一驅動模組以及一偵測模組。驅動模組電性連接控制模組以及發光二極體模組，提供複數個驅動信號以驅動發光二極體模組。偵測模組電性連接發光二極體模組以及控制模組，偵測模組偵測發光二極體模組的一電壓或一電流，且傳輸一對應於電壓或電流的偵測信號給控制模組。其中，控制模組根據偵測信號調整該些驅動信號的其中一個驅動信號的波形，以使發光二極體模組在調整波形後的驅動信號的一驅動時間中均勻發光。

其中，該發光二極體模組包括一第一發光二極體串列以及一第二發光二極體串列。驅動模組提供複數個第一驅動信號以及複數個第二驅動信號以分別驅動第一發光二極體串列以及第二發光二極體串列。控制模組分別根據第一發光二極體串列的一第一偵測信號以及第二發光二極體串列的一第二偵測信號，調整至少其中之一的該些第一驅動信號以及至少其中之一的該些第二驅動信號，以使第一發光二極體串列以及第二發光二極體串列分別在調整波形後的第一驅動信號以及調整波形後的第二驅動信號各自的一驅動時間中均勻發光。

綜上所述，本發明實施例之驅動電路，可偵測發光二極體模組的電壓或電流，並根據發光二極體模組的電壓或電流提供一偵測信號，驅動電路的控制模組則根據偵測信號以調整驅動信號，使發光二極體模組或其中的發光二極體串列、發光二極體單元能夠均勻發光，實有益於發光二極體顯示裝置的控制精度，使得發光二極體顯示裝置在不同亮度均能有最佳表現。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

1、1’‧‧‧發光裝置

11、11’‧‧‧控制模組

12、12’‧‧‧驅動模組

13、13’‧‧‧發光二極體模組

15、15’‧‧‧偵測模組

111’‧‧‧補償單元

112’‧‧‧儲存單元

131’‧‧‧第一發光二極體串列

132’‧‧‧第二發光二極體串列

133’‧‧‧第三發光二極體串列

T‧‧‧驅動時間

△T‧‧‧預定時間

△V‧‧‧電壓變化量

圖1繪示為本發明實施例之發光裝置的示意圖。

圖2A繪示為本發明實施例的驅動信號的示意圖。

圖2B繪示為本發明實施例的偵測信號的示意圖。

圖3繪示為本發明實施例的補償後的偵測信號的示意圖。

圖4繪示為本發明另一實施例之發光裝置的示意圖。

圖5A繪示為本發明另一實施例的第一發光二極體串列的驅動信號的示意圖。

圖5B繪示為本發明另一實施例的第一發光二極體串列的偵測信號的示意圖。

圖6繪示為本發明另一實施例的第一發光二極體串列的補償後的偵測信號的示意圖。

在下文將參看隨附圖式更充分地描述各種例示性實施例，在隨附圖式中展示一些例示性實施例。然而，本發明概念可能以許多不同形式來體現，且不應解釋為限於本文中所闡述之例示性實施例。確切而言，提供此等例示性實施例使得本發明將為詳盡且完整，且將向熟習此項技術者充分傳達本發明概念的範疇。在諸圖式中，可為了清楚而誇示層及區之大小及相對大小。類似數字始終指示類似元件。

應理解，雖然本文中可能使用術語第一、第二、第三等來描述各種元件，但此等元件不應受此等術語限制。此等術語乃用以區分一元件與另一元件。因此，下文論述之第一元件可稱為第二元件而不偏離本發明概念之教示。如本文中所使用，術語「及/或」包括相關聯之列出項目中之任一者及一或多者之所有組合。

以下將以至少一種實施例配合圖式來說明所述發光裝置，然而，下述實施例並非用以限制本揭露內容。

〔本發明發光裝置的實施例〕

請參照圖1，圖1繪示為本發明實施例之發光裝置的示意圖。

發光裝置1包括一控制模組11、一驅動模組12、一發光二極體模組13以及一偵測模組15。

控制模組11電性連接驅動模組12。驅動模組則電性連接發光二極體模組13，並提供複數個驅動信號至發光二極體模組13以驅動發光二極體模組13。在本實施例中，複數個驅動信號係包括複數個方波電壓信號或是複數個方波電流信號，用以驅動發光二極體模組13，在本發明中不作限制。也就是，在本實施例中，一個方波稱為一個驅動信號。複數個驅動信號也就代表著複數個方波。在其他實施例中，驅動信號可以為三角波或是一特定形狀的波形，例如正弦波或是具有固定旋轉率(slew rate)的梯形形狀的波形，在本發明不作限制。

偵測模組15電性連接發光二極體模組13以及控制模組11。偵測模組15用於偵測發光二極體模組13的一電壓或是一電流。並轉換為對應發光二極體13的電壓或電流的一偵測信號。偵測模組15會將偵測信號傳送至控制模組11。

由於發光二極體模組13具有一定的電容或是電感的阻抗特性，因此具有方波波形的電壓驅動信號或是電流驅動信號，在經過發光二極體模組13之後，就會因為發光二極體模組13的阻抗特性而發生波形變形的情況。控制模組11則可根據偵測模組15的偵測信號，調整一個驅動信號的波形，以使發光二極體模組13在所述的一個驅動信號的驅動時間T之中能夠均勻發光。在本實施例中，複數個驅動信號係為一脈寬調變信號(Pulse width modulation，PWM)，因此，各個驅動信號的驅動時間T均有所不同。

請參照圖2A、圖2B以及圖3，圖2A繪示為本發明實施例的驅動信號的示意圖。圖2B繪示為本發明實施例的偵測信號的示意圖。圖3繪示為本發明實施例的補償後的偵測信號的示意圖。

圖2A是未經補償調整的驅動信號的波形。圖2B是未經補償調整的偵測信號的波形。如圖2A所示，複數個驅動信號均為方波，然而圖2B中相對應的偵測信號，都因為負載(發光二極體模組13)的阻抗特性的緣故，而產生了波形的變化。在本實施例中，圖2B中波形的變化，也代表發光二極體模組13的亮度在驅動信號的時間中並沒有均勻發光。

在本實施例中，偵測模組15係偵測在一預定時間△T內的電壓變化量△V或是一電流變化量。圖2A以及圖2B係以電壓變化量△V作為範例。在本實施例中，預定時間△T係可為一皮秒(picosecond,ps)或是數十微秒(microsecond,us)。此一預定時間△T可根據偵測模組15本身具有的一計時單元(圖未示)進行設定，在本發明中不作限制。

偵測模組15可根據所偵測到的預定時間△T內的電壓變化量或是電流變化量，提供一偵測信號給控制模組11。在本實施例中，偵測模組15是提供預定時間△T內的電壓變化量△V或是電流變化量給控制模組11，也就是提供發光二極體模組13一端的電壓或是流經發光二極體模組13的電流在各個時間區段的變化量給控制模組11，控制模組11可以根據該些變化量，對相對應的驅動信號的波形進行調整、補償，以使偵測模組15偵測到的發光二極體模組13的電壓波形或是電流波形，可以呈現為如圖3中虛線所示的方波波形。

〔本發明發光裝置的另一實施例〕

請參照圖4，圖4繪示為本發明實施例之發光裝置的另一示意圖。

發光裝置1’包括一控制模組11’、一驅動模組12’、一發光二極體模組13’以及一偵測模組15’。

控制模組11’電性連接驅動模組12’。驅動模組12’則電性連接發光二極體模組13’，並提供複數個驅動信號至發光二極體模組13’以驅動發光二極體模組13’。在本實施例中，複數個驅動信號係包括複數個方波電壓信號或是複數個方波電流信號，用以驅動發光二極體模組13，在本發明中不作限制。

偵測模組15’電性連接發光二極體模組13’以及控制模組11’。偵測模組15’用於偵測發光二極體模組13’的一電壓或是一電流。並轉換為對應發光二極體13’的電壓或電流的一偵測信號。偵測模組15’會將偵測信號傳送至控制模組11’。

在本實施例中，發光二極體模組13’還包括一第一發光二極體串列131’、一第二發光二極體串列132’以及一第三發光二極體串列133’。其中，第一發光二極體串列131’、第二發光二極體串列132’以及第三發光二極體串列133’各自包括複數個發光二極體單元(圖未示)。第一發光二極體串列131’、第二發光二極體串列132’以及第三發光二極體串列133’各自包括的發光二極體單元(圖未示)的數量，在本發明不作限制。此外，在其他實施例中，發光二極體模組13’係可包括一個發光二極體串列或是多個發光二極體串列，也就是發光二極體模組13’包括的發光二極體串列的數量，在本發明中也不作限制。

由於發光二極體模組13’的第一發光二極體串列131’、第二發光二極體串列132’以及第三發光二極體串列133’分別會具有不同的電容或是電感的阻抗特性，因此具有方波波形的電壓驅動信號或是電流驅動信號，在經過發光二極體模組13’的第一發光二極體串列131’、第二發光二極體串列132’以及第三發光二極體串列 133’之後，偵測模組15’所偵測到的電壓波形或是電流波形就會因為發光二極體模組13’的第一發光二極體串列131’、第二發光二極體串列132’以及第三發光二極體串列133’各自的阻抗特性而變形。

如先前所述的實施例，控制模組11’則可根據偵測模組15’的偵測信號，調整至少一個驅動信號的波形，以使發光二極體模組13’在所述的一個驅動信號的驅動時間T之中能夠均勻發光。也就是，在本實施例中，驅動模組12’係可分別提供三組驅動信號給第一發光二極體串列131’、第二發光二極體串列132’以及第三發光二極體串列133’。偵測模組15’係分別偵測第一發光二極體串列131’、第二發光二極體串列132’以及第三發光二極體串列133’的電壓或是電流，以分別轉換為對應第一發光二極體串列131’、第二發光二極體串列132’以及第三發光二極體串列133’的第一偵測信號、第二偵測信號以及第三偵測信號給控制模組11’。控制模組11’的補償單元111’則根據對應第一發光二極體串列131’、第二發光二極體串列132’以及第三發光二極體串列133’的第一偵測信號、第二偵測信號以及第三偵測信號，分別提供一第一補償參數、一第二補償參數以及一第三補償參數給該控制模組11’。該控制模組11’根據該等補償參數，分別調整提供給第一發光二極體串列131’、第二發光二極體串列132’以及第三發光二極體串列133’的驅動信號。

在本實施例中，第一補償參數是包括至少對應於第一發光二極體串列的一個驅動信號的補償參數。也就是，第一補償參數是根據每一不同的驅動信號波形以及對應的偵測信號而產生的。在本實施例中，第一補償參數、第二補償參數以及第三補償參數係可透過線性方式或是非線性演算法而產生，在本發明中不作限制。

此外，控制模組11’還包括一儲存模組112’，用於儲存第一補償參數、第二補償參數以及第三補償參數。

請參照圖5A、圖5B以及圖6，圖5A繪示為本發明另一實施例的第一發光二極體串列的驅動信號的示意圖。圖5B繪示為本發明另一實施例的第一發光二極體串列的偵測信號的示意圖。圖6繪示為本發明另一實施例的第一發光二極體串列的補償後的偵測信號的示意圖。

如圖5A所示，複數個驅動信號均為方波，然而圖5B中相對應的偵測信號，則因為負載(發光二極體模組13’的第一發光二極體串列131’)的緣故，而產生波形的變化。在本實施例中，圖5B中波形的失真，也代表發光二極體模組13’的第一發光二極體串列131’的亮度在驅動信號的驅動時間T’中並沒有均勻發光。

在本實施例中，偵測模組15’係偵測在一預定時間△T內的電壓變化量或是一電流變化量。圖5A以及圖5B係以電壓作為範例。在本實施例中，預定時間△T’係可為一皮秒(picosecond,ps)或是數十微秒(microsecond,us)。此一預定時間△T’可根據偵測模組15’包括的一計時單元(圖未示)進行設定，在本發明中不作限制。

偵測模組15’可根據所偵測到的預定時間△T’內的電壓變化量△V或是電流變化量，提供對應於發光二極體模組13’的第一發光二極體串列131’、第二發光二極體串列132’以及第三發光二極體串列133’的第一偵測信號、第二偵測信號以及第三偵測信號給控制模組11’。在本實施例中，偵測模組15’是提供對應於第一發光二極體串列131’在預定時間△T’內的電壓變化量△V或是電流變化量給控制模組11’，也就是提供第一發光二極體串列131’一端的電壓或是流經第一發光二極體串列131’的電流在各個時間區段的變化量給控制模組11’，控制模組11’可以根據該些變化量，對相對應的驅動信號的波形進行調整、補償，以使偵測模組15’偵測到的發光二極體模組13’的電壓波形或是電流波形，可以呈現為如圖6所示的方波。

〔實施例的可能功效〕

以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。

Claims

一種驅動電路，用於驅動一發光二極體模組，該驅動電路包括：一控制模組；一驅動模組，電性連接該控制模組以及該發光二極體模組，提供複數個驅動信號以驅動該發光二極體模組；以及一偵測模組，電性連接該發光二極體模組以及該控制模組，該偵測模組偵測該發光二極體模組的一電壓或一電流，且傳送一對應於該電壓或該電流的偵測信號給該控制模組；其中，該控制模組根據該偵測信號，調整至少其中一個的該些驅動信號的一波形的一上升時間區段或一下降時間區段，以令該波形成為方波的形狀，以使該發光二極體模組在該些驅動信號的至少其中之一對應的一驅動時間中均勻發光。
如申請專利範圍第1項之驅動電路，其中，該偵測電路係偵測該發光二極體模組在一預定時間內的一電壓變化量或是該發光二極體模組在一預定時間內的一電流變化量。
如申請專利範圍第2項之驅動電路，其中，該預定時間為一皮秒至數十微秒。
如申請專利範圍第1項之驅動電路，其中，該控制模組還包括：一補償單元，係根據該偵測信號以調整該至少其中一個的該複數個驅動信號的波形。
如申請專利範圍第1項之驅動電路，其中該控制模組還包括：一儲存單元，用於儲存該控制模組調整該些驅動信號的該些波形之複數個補償參數。
一種發光裝置，包括：一發光二極體模組；一控制模組；一驅動模組，電性連接該控制模組以及該發光二極體模組，提供複數個驅動信號以驅動該發光二極體模組；以及一偵測模組，電性連接該發光二極體模組以及該控制模組，該偵測模組偵測該發光二極體模組的一電壓或一電流，且傳輸一對應於該電壓或該電流的偵測信號給該控制模組；其中，該控制模組根據該偵測信號調整該些驅動信號的其中一個驅動信號的一波形的一上升時間區段或一下降時間區段，以令該波形成為方波的形狀，以使該發光二極體模組在調整波形後的該驅動信號的一驅動時間中均勻發光。
如申請專利範圍第6項之發光裝置，其中，該發光二極體模組包括：一第一發光二極體串列；以及一第二發光二極體串列；其中，該驅動模組提供複數個第一驅動信號以及複數個第二驅動信號以分別驅動該第一發光二極體串列以及該第二發光二極體串列；其中，該控制模組分別根據該第一發光二極體串列的一第一偵測信號以及該第二發光二極體串列的一第二偵測信號，調整至少其中之一的該些第一驅動信號以及至少其中之一的該些第二驅動信號，以使該第一發光二極體串列以及該第二發光二極體串列分別在調整波形後的該第一驅動信號以及調整波形後的該第二驅動信號各自的一驅動時間中均勻發光。