CN107205293A - 发光二极管驱动电路及方法 - Google Patents

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Abstract

一种发光二极管驱动电路，包括高比特组驱动电路、低比特组驱动电路与驱动输出端。高比特组驱动电路耦接灰阶信号的高比特组信号，依据高比特组信号的值决定在可发光时间内持续产生的第一电流，第一电流在可发光时间内为不变。低比特组驱动电路耦接灰阶信号的低比特组信号，依据低比特组信号的值决定在可发光时间内产生区分为至少两个时间分段的第二电流。驱动输出端耦接高比特组驱动电路与低比特组驱动电路，输出第一电流与第二电流加总而成的驱动电流。因此，可提升发光二极管显示器低灰阶刷新率以及/或提升低灰阶颜色均一性。

Description

发光二极管驱动电路及方法
技术领域
本发明有关于一种发光二极管，且特别是一种发光二极管驱动电路及方法。
背景技术
发光二极管(LED)已广泛地运用于显示器。换帧率(Frame rate)的倒数即为换帧周期Tf，例如换帧率为60Hz则换帧周期即为1/60sec，理想上整个换帧周期Tf都可以用来点亮发光二极管，但考虑同步或是在扫描应用下或是电路的限制，实际上整个换帧周期Tf内会有一些时间不可用来发光，定义这些不可发光时间为Toff，并将换帧周期Tf内的可发光时间定义为T，在可发光时间T中使用定电流I并调整发光时间对可发光时间的百分比，即可调整发光的强度(灰阶)，一般发光二极管显示器定义n-bit灰阶即表示将可发光时间T切割为2的n次方个灰阶等份或(2^n-1)个灰阶等份，每个灰阶等份时间长度为T1，T1＝T/(2^n)或T/(2^n-1)，并通过n-bit的灰阶信号(或称为亮度数据)D[n-1:0]的值决定要发光几个灰阶等份来决定发光的强度。理想上可发光时间T可以等于换帧周期Tf，但实际上换帧周期时间Tf也会包含不可发光时间Toff，则Tf＝T+Toff。
例如：理想4-bit灰阶，即n＝4，且T＝Tf，将可发光时间T分成2^4＝16个灰阶等份，每个灰阶等份时间T1＝1/16*T，亮度设定值则以D[4-1:0]＝D[3:0]表示，当D[3:0]＝0001时会发光一个T1时间，以得到最大亮度的1/16的亮度，如图1所示。同理，当D[3:0]＝0010时会发光两个T1时间，以得到最大亮度的2/16的亮度，依此类推至最大亮度的15/16。同理，若将可发光时间T分成2^4-1＝15个灰阶等份，每个灰阶等份时间T1＝1/15*T，亮度设定值则以D[3:0]表示，当D[3:0]＝0001时会发光一个T1时间，以得到最大亮度的1/15的亮度，依此类推至最大亮度的15/15。
显示器发展过程中对于刷新率的要求越来越高，刷新率的定义为一个亮暗周期的倒数，传统电流输出为连续没打散，所以刷新率为1/T，现有打散技术可以利用打散发光时间使其不连续，以提高刷新率。举例来说：亮度设定值为D[3:0]＝1000时，图2A的时序是传统电流输出。参照图2B的电流时序，若将八个发光时间分成四份，每份发光两个灰阶等份时间T1，并在可发光时间T内分成四段发光，则打散之后刷新率可提高为传统的4倍，变为4/T(传统波型刷新率为1/T)。
由于传统技术与打散技术仅使用一组可输出定电流I的驱动电路。所以对于低灰阶时，当灰阶值低于打散的份数时，则无法有效提高刷新率。例如，当D[3:0]＝0001，参照图1，由于只发光一个灰阶等份时间，无法再打散，所以在此情况下打散技术并无法达到提高刷新率的效果。
发明内容
本发明实施例提供一种发光二极管驱动电路及方法，可提升发光二极管显示器低灰阶刷新率以及/或提升低灰阶颜色均一性。
本发明实施例提供一种发光二极管驱动电路，用以根据灰阶信号在可发光时间内产生驱动电流以驱动发光二极管。所述发光二极管驱动电路包括高比特组驱动电路、低比特组驱动电路与驱动输出端。高比特组驱动电路耦接灰阶信号的高比特组信号，依据高比特组信号的值决定在可发光时间内持续产生的第一电流，其中第一电流在可发光时间内为不变。低比特组驱动电路耦接灰阶信号的低比特组信号，依据低比特组信号的值决定在可发光时间内产生区分为至少两个时间分段的第二电流。驱动输出端耦接高比特组驱动电路与低比特组驱动电路，输出第一电流与第二电流加总而成的驱动电流。
其中该灰阶信号具有n个比特，n为大于1的正整数，该可发光时间被分为2^n或(2^n-1)个灰阶等分时间，该高比特组信号的比特数为k比特，k为小于n的正整数，其中该高比特组信号的值为m，该低比特组信号的值为p，该灰阶信号的值对应于该可发光时间内的一定电流对时间的积分，该定电流对时间的积分表示为(m×2^(n-k)+p)×T1×I，其中I为该定电流，T1为该灰阶等分时间。
其中该第一电流的值为一定电流的m/(2^k)倍，m为该高比特组信号的值，k为该高比特组信号的比特数。
其中该灰阶信号具有n个比特，n为大于1的正整数，该可发光时间被分为2^n或(2^n-1)个灰阶等分时间，在该可发光时间内，该第二电流对时间的积分为一定电流的p×T1倍，其中p为该低比特组信号的值，T1为该灰阶等分时间。
其中该第二电流的值为该定电流的1/(2^k)倍。
其中该第二电流的所述至少两个时间分段的总发光时间长度为该低比特组信号的值乘以2^k再乘以该灰阶等分时间。
其中该发光二极管驱动电路在所述至少两个时间分段之间输出一插黑信号。
其中所述至少两个时间分段的数目为2^k。
其中该第二电流的值为该定电流的1/(2^k)倍。
所述发光二极管驱动电路还包括：一控制电路，将该高比特组信号传送给该高比特组驱动电路，且将该低比特组信号传送给该低比特组驱动电路。
本发明实施例提供一种发光二极管驱动方法，用以根据灰阶信号在可发光时间内产生驱动电流以驱动发光二极管，此方法包括：将灰阶信号区分为高比特组信号与低比特组信号；高比特组信号的值决定在可发光时间内持续产生的第一电流，其中第一电流在可发光时间内为不变；低比特组信号的值决定在可发光时间内产生区分为至少两个时间分段的第二电流；驱动电流由第一电流与第二电流加总而成。
其中该灰阶信号具有n个比特，n为大于1的正整数，该可发光时间被分为2^n或(2^n-1)个灰阶等分时间，该高比特组信号的比特数为k比特，k为小于n的正整数，其中该高比特组信号的值为m，该低比特组信号的值为p，该灰阶信号的值对应于该可发光时间内的一定电流对时间的积分，该定电流对时间的积分表示为(m×2^(n-k)+p)×T1×I，其中I为该定电流，T1为该灰阶等分时间。
其中该第一电流的值为一定电流的m/(2^k)倍，m为该高比特组信号的值，k为该高比特组信号的比特数。
其中该灰阶信号具有n个比特，n为大于1的正整数，该可发光时间被分为2^n或(2^n-1)个灰阶等分时间，在该可发光时间内，该第二电流对时间的积分为一定电流的p×T1倍，其中p为该低比特组信号的值，T1为该灰阶等分时间。
其中该第二电流的值为该定电流的1/(2^k)倍。
其中该第二电流的所述至少两个时间分段的总发光时间长度为该低比特组信号的值乘以2^k再乘以该灰阶等分时间。
所述发光二极管驱动方法还包括在所述至少两个时间分段之间输出一插黑信号。
其中所述至少两个时间分段的数目为2^k。
其中该第二电流的值为该定电流的1/(2^k)倍。
本发明实施例提供一种发光二极管驱动电路，用以根据灰阶信号在可发光时间内产生驱动电流以驱动发光二极管，其特征在于发光二极管驱动电路根据灰阶信号在可发光时间内产生驱动电流，发光二极管驱动电路依据灰阶信号的高比特组信号调整驱动电流的基础电流值，并且依据灰阶信号的低比特组信号在至少两个不相邻的时间分段中提高驱动电流，使驱动电流在上述至少两个时间分段中大于基础电流值，所述基础电流值大于(或等于)零。
其中该基础电流值为该高比特组信号决定的一第一电流，且该低比特组信号决定一第二电流，以使在所述至少两个时间分段中的该驱动电流为该第一电流与该第二电流的加总。
其中该发光二极管驱动电路在所述至少两个时间分段之间输出一插黑信号。
综上所述，本发明实施例提供一种发光二极管驱动电路及方法，利用两组驱动电路并各别处理不同数据比特的发光时间，以达到低灰阶也有高刷新的效果。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与说明书附图仅是用来说明本发明，而非对本发明的权利范围作任何的限制。
附图说明
图1是传统的驱动发光二极管的驱动电流的时序图。
图2A是传统的未使用打散技术的驱动发光二极管的驱动电流的时序图。
图2B是传统的使用打散技术的驱动发光二极管的驱动电流的时序图。
图3是本发明实施例提供的发光二极管驱动电路的电路方块图。
图4是本发明实施例提供的发光二极管驱动方法的流程图。
图5A是传统的驱动发光二极管的驱动电流的时序图。
图5B是本发明实例提供的驱动发光二极管的驱动电流的时序图。
图6是本发明实例提供的利用灰阶信号D[4:0]＝00001驱动发光二极管的驱动电流相较于传统驱动电流的时序图。
图7是本发明实例提供的利用灰阶信号D[4:0]＝01010驱动发光二极管的驱动电流相较于传统驱动电流的时序图。
图8是本发明实例提供的利用灰阶信号D[4:0]＝10010驱动发光二极管的驱动电流相较于传统驱动电流的时序图。
图9是本发明实例提供的利用灰阶信号D[4:0]＝11010驱动发光二极管的驱动电流相较于传统驱动电流的时序图。
图10是本发明实例提供的利用灰阶信号D[4:0]＝11111驱动发光二极管的驱动电流相较于传统驱动电流的时序图。
图11A是传统的利用灰阶信号D[4:0]＝11111以及插黑信号驱动发光二极管的驱动电流的时序图。
图11B是本发明实例提供的利用灰阶信号D[4:0]＝11111以及插黑信号驱动发光二极管的驱动电流的时序图。
具体实施方式
〔发光二极管驱动电路及方法的实施例〕
本发明实施例提供的发光二极管驱动电路用以根据灰阶信号在可发光时间内产生驱动电流以驱动发光二极管。本发明实施例提供的发光二极管驱动电路根据灰阶信号在可发光时间内产生驱动电流，发光二极管驱动电路依据灰阶信号的高比特组信号调整驱动电流的基础电流值，并且依据灰阶信号的低比特组信号在至少两个不相邻的时间分段中提高驱动电流，使驱动电流在上述至少两个时间分段中大于基础电流值，所述基础电流值大于(或等于)零。所述基础电流值为高比特组信号决定的第一电流，且低比特组信号决定第二电流，以使在所述至少两个时间分段中的驱动电流为第一电流与第二电流的加总。以下将示范性地说明本发明实施例提供的发光二极管驱动电路。
请参照图3，图3是本发明实施例提供的发光二极管驱动电路的电路方块图。发光二极管驱动电路用以根据代表亮度数据的灰阶信号在可发光时间内产生驱动电流以驱动发光二极管。对于n-bit灰阶的应用下，灰阶信号是以n比特的二进制信号表示，n为大于1的正整数，灰阶信号(或称为亮度设定值)定义为D[n-1:0]用以代表发光二极管的灰阶(或亮度)。换帧周期Tf内的可发光时间T被分为2^n个灰阶等份或(2^n-1)个灰阶等份，每个灰阶等份时间T1＝T/(2^n)或T/(2^n-1)。以下实施例以可发光时间T被分为2^n个灰阶等份，且每个灰阶等份时间T1＝T/(2^n)的例子进行说明。对于可发光时间T被分为(2^n-1)个灰阶等份，且每个灰阶等份时间T1＝T/(2^n-1)的情况，其原理类似，其差异仅在于可发光时间T被分割的等份数少一份(即2^n与(2^n-1)的差别是只差一个分割等份)，而信号设定的原理与原则是大致相同。发光二极管驱动电路包括控制电路1、高比特组驱动电路2、低比特组驱动电路3与驱动输出端4。
控制电路1接收灰阶信号D[n-1:0]并产生高比特组信号与低比特组信号。高比特组驱动电路2耦接灰阶信号D[n-1:0]的高比特组信号，低比特组驱动电路3耦接灰阶信号D[n-1:0]的低比特组信号。驱动输出端4耦接高比特组驱动电路2与低比特组驱动电路3。控制电路1将高比特组信号传送给高比特组驱动电路2，且将低比特组信号传送给低比特组驱动电路。高比特组信号与低比特组信号例如是致能信号或比特值，但本发明并不因此限定。
控制电路1将灰阶信号D[n-1:0]区分为高比特组信号与低比特组信号。例如，高比特组信号的比特数为k比特(k为小于n的正整数)，则低比特组的比特数为n-k比特，但本发明并不因此限定。高比特组信号为D[n-1:n-k]，低比特组信号为D[n-k-1:0]。就发光二极管的发光亮度而言，一般只要驱动电流值与发光时间的乘积相同，则可视为亮度相同，例如以10mA发光两个T1的亮度会等于以20mA发光一个T1的亮度，即10mA×2T1＝20mA×T1。一般而言，灰阶信号可用以控制发光二极管的亮度，灰阶信号的值对应于可发光时间内的该驱动电流对时间的积分。参照图1，以传统的驱动方式而言，对于n-bit灰阶的应用下，灰阶信号D[n-1:0]的值对应于定电流I(驱动电流)的驱动时间，即灰阶信号D[n-1:0]的值为实际的发光时间对应于灰阶等份时间T1的个数。
相对于传统的驱动方式，利用本实施例的发光二极管驱动电路，高比特组驱动电路2是依据高比特组信号D[n-1:n-k]的值决定在可发光时间T内持续产生的第一电流I_1，其中第一电流I_1在可发光时间T内为不变。低比特组驱动电路2依据低比特组信号D[n-k-1:0]的值决定在可发光时间T内产生区分为至少两个时间分段的第二电流I_2。驱动输出端4输出第一电流I_1与第二电流I_2加总而成的驱动电流Iout。因此，本发明实施例的发光二极管控制方法可以由图3的发光二极管控制电路实现。
本发明的控制电路1将高比特组信号传送给高比特组驱动电路2，且将低比特组信号传送给低比特组驱动电路。其中，控制电路1可以由移位暂存器或其他比特区分电路实现，高比特组信号与低比特组信号例如是致能信号或比特值，但本发明并不因此限定。
参照图4，此方法可以如下所述，首先，在步骤S110中，将灰阶信号区分为高比特组信号与低比特组信号。然后，各自进行步骤S120与步骤S130。在步骤S120中，高比特组信号的值决定在可发光时间内持续产生的第一电流I_1，其中第一电流I_1在可发光时间内为不变。在步骤S130中，低比特组信号的值决定在可发光时间内产生区分为至少两个时间分段的第二电流I_2。再来，在步骤S140中，驱动电流Iout由第一电流I_1与第二电流I_2加总而成。相较于于传统的控制方式依据灰阶信号D[n-1:0]所产生的发光二极管灰阶(或亮度)，本发明实施例设定驱动电流Iout的大小值以及其时序，以使同样的发光二极管产生同样的灰阶(或亮度)。值得注意的是，上述步骤S120与步骤S130可以同时进行，其第一电流I_1与第二电流I_2的产生并无先后顺序之分。
在本实施例中将叙述先决定第一电流I_1然后决定第二电流I_2的一种方式，但本发明并不因此限定。若灰阶信号D[n-1:0]的值是S，则利用传统控制方式(以定电流I驱动发光二极管)的定电流I的发光时间为S×T1。参照图5A，定电流I对时间的积分是S×T1×I，以面积A1表示。假设高比特组信号D[n-1:n-k]的值为m，低比特组信号D[n-k-1:0]的值为p，S可表示为m×2^(n-k)+p，则利用传统控制方式(以定电流I驱动发光二极管)的定电流I对时间的积分S×T1×I可表示为(m×2^(n-k)+p)×T1×I。为了使发光二极管达到同样的灰阶，本实施例将发光二极管的驱动电流Iout分成第一电流I_1和第二电流I_2两个成分。
考虑传统控制方式的定电流I对时间的积分为(m×2^(n-k)+p)×T1×I，若将m和p拆开，则定电流I对时间的积分可改写为m×2^(n-k)×T1×I+p×T1×I。因此，可设定第一电流I_1的值为定电流I的m/(2^k)倍，参照图5B，此固定的第一电流I_1为m/(2^k)×I，第一电流I_1对时间的积分为m/(2^k)×2^n×T1×I，以面积A2表示。第一电流I_1是由高比特组信号D[n-1:n-k]的值来决定其在整个可发光时间T要驱动或不驱动发光二极管，当高比特组信号D[n-1:n-k]的值为0时第一电流I_1是零，当高比特组信号D[n-1:n-k]的值大于0则第一电流I_1在整个可发光时间T内皆为m/(2^k)×I。由此可知，第一电流I_1是随着高比特组信号D[n-1:n-k]的值m而改变，高比特组信号D[n-1:n-k]的值m越大则第一电流I_1越大。再者，第二电流I_2是区分成至少两个时间分段驱动，在图5B中第二电流I_2区分成两个时间分段而成为第二电流I_2a与I_2b以作为例子，其中I_2a与I_2b可以相同或不相同。本发明并不限定这至少两个时间分段的数量与时间长度，也不限定这至少两个时间分段之间的时间间隔，也不限定每一个时间分段的第二电流I_2的大小。不论第二电流I_2区分成多少个时间分段，也不论每一个时间分段的第二电流I_2的大小，第二电流I_2在可发光时间T内对时间的总积分应为p×T1×I，以面积A3表示，也就是第二电流I_2对时间的积分为定电流I的p×T1倍。本实施例所产生的电流积分的面积A2+A3等于使用传统方法的电流积分的面积A1。然而，本发明并不限定第一电流I_1必须为m/(2^k)×I。依据上述的分析原理，当设定的第一电流I_1改变，则第二电流I_2也随之改变。
以下将以多个例子作进行说明，并假设第一电流I_1设定为定电流I的m/(2^k)倍，且第二电流I_2对时间的积分为定电流I的p×T1倍。下述的有些例子中，进一步设定第二电流I_2的值为定电流I的1/(2^k)倍，此时第二电流I_2的所有时间分段的总发光时间长度为低比特组信号的值p乘以2^k再乘以灰阶等分时间T1，即p×(2^k)×T1。
请参照图6，图6是本发明实例提供的利用灰阶信号D[4:0]＝00001驱动发光二极管的驱动电流相较于传统驱动电流的时序图。在5比特灰阶(n＝5)的应用下，将灰阶信号D[4:0]分为2个比特的高比特组信号D[4:3](k＝2)与3个比特的低比特组信号D[2:0]，可发光时间为T，灰阶等份时间T1为T/32。当灰阶信号D[4:0]＝00001，可以电流时序I2、I3、I4取代传统的电流时序I1，且设定第一电流I_1为定电流I的m/(2^k)倍。
如电流时序I2所示，第二电流I_2设定为定电流I的1/(2^k)倍。由于D[4:3]＝0所以高比特组驱动电路在可发光时间T中不产生驱动电流，而D[2:0]＝1使得低比特组驱动电路可以以1/4×I的电流在整个可发光时间T内平均驱动四个T1时间分段。但本发明并不因此限定，所述四个T1时间分段的时间位置可以更改，并不限定于图6中的电流时序I2。相较于传统的电流时序I1，电流时序I2的“驱动电流值与发光时间的乘积”为1/4×I×T1×4＝I×T1，电流时序I2所产生的亮度与传统的电流时序I1所产生的亮度一样。并且，电流时序I2的刷新率因为在可发光时间T内亮暗四次，所以刷新率提高为传统的电流时序I1的刷新率的四倍。
又如电流时序I3所示，第二电流I_2设定为定电流I的1/(2^k)倍。当D[4:0]＝00001，由于D[4:3]＝0所以高比特组驱动电路在可发光时间T中不产生驱动电流，而D[2:0]＝1使得低比特组驱动电路可以以1/4×I的电流在整个可发光时间T内平均分布为两个2T1时间分段。然而本发明并不因此限定，所述两个2T1时间分段的时间位置可以更改。相较于传统的电流时序I1，电流时序I3的“驱动电流值与发光时间的乘积”为1/4×I×2T1×2＝I×T1，电流时序I3与传统的电流时序I1的亮度一样，且刷新率因为在可发光时间T内亮暗两次所以刷新率提高为传统的两倍。以时间观点，电流时序I3在每段发光2T1时间相较电流时序I2在每段仅发光T1时间，电流时序I3可以使发光亮度更均匀。
又如电流时序I4所示，相较于电流时序I2、I3，电流时序I4的第二电流I_2设定为I/2。当D[4:0]＝00001，由于D[4:3]＝0所以高比特组驱动电路在可发光时间T中不产生驱动电流，而D[2:0]＝1使得低比特组驱动电路可以以I/2的电流在整个可发光时间T内平均分布为两个T1时间分段。所述两个T1时间分段的时间位置可以更改，本发明并不因此限定。相较于传统的电流时序I1，电流时序I4的“驱动电流值与发光时间的乘积”为1/2×I×T1×2＝I×T1，电流时序I4与传统的电流时序I1的亮度一样，且刷新率因为在可发光时间T内亮暗两次所以刷新率提高为传统的两倍。
再参照图7，当灰阶信号为D[4:0]＝01010，传统的电流时序为I5，本实施例的电流时序为I6。基于第一电流I_1为定电流I的m/(2^k)倍的设定，由于高比特组信号的值D[4:3]＝1，所以高比特组驱动电路以1/(2^2)×I的电流在整个可发光时间T时间中输出。第二电流I_2设定为定电流I的1/(2^k)倍，故低比特组信号的值D[2:0]＝2使得低比特组驱动电路可以以I/4的电流在整个可发光时间T内平均分布为八个T1时间分段，但本发明并不因此限定。相较于传统的电流时序I5，电流时序I6的“驱动电流值与发光时间的乘积”为1/4×I×32T1+1/4×I×T1×8＝I×T1×10，传统的电流时序I5与电流时序I6亮度一样。
再参照图8，当灰阶信号为D[4:0]＝10010，传统的电流时序为I7，本实施例的电流时序为I8。由于D[4:3]＝2，所以设定高比特组驱动电路以2/(2^2)×I的电流在整个可发光时间T时间中输出，而低比特组驱动电路将整个可发光时间T平均分为2^k个时间分段，则D[2:0]＝2使得低比特组驱动电路可以以I/4的电流在整个可发光时间T内平均分布为四个2T1时间分段，但本发明并不因此限定。相较于传统的电流时序I7，电流时序I8的“驱动电流值与发光时间的乘积”为2/4×I×32T1+1/4×I×2T1×4＝I×T1×18，传统的电流时序I7与电流时序I8亮度一样。
再参照图9，当灰阶信号为D[4:0]＝11010，传统的电流时序为I9，本实施例的电流时序为I10。由于D[4:3]＝3，所以设定高比特组驱动电路以3/(2^2)×I的电流在整个可发光时间T中输出，而D[2:0]＝2使得低比特组驱动电路可以以1/2×I的电流在整个可发光时间T内平均分布为四个T1时间分段。相较于传统的电流时序I9，电流时序I10的“驱动电流值与发光时间的乘积”为3/4×I×32T1+1/2×I×T1×4＝I×T1×26，电流时序I10与传统的电流时序I9的亮度一样。
再参照图10，当灰阶信号为D[4:0]＝11111，传统的电流时序为I11，本实施例的电流时序为I12、I13。对于电流时序I12而言，由于D[4:3]＝3，所以设定高比特组驱动电路以3/(2^2)×I的电流在整个可发光时间T中输出，而D[2:0]＝7使得低比特组驱动电路可以以1/4×I的电流在整个可发光时间T内平均分布为四个7T1时间分段。相较于传统的电流时序I11，电流时序I12的“驱动电流值与发光时间的乘积”为3/4×I×32T1+1/4×I×7T1×4＝I×T1×31，电流时序I12与传统的电流时序I11的亮度一样。接下来考虑电流时序I13，相较于电流时序I12，电流时序I13是将低比特组驱动电路产生电流的时间改为三个7T1时间分段，分别为第一个时间分段101、第二个时间段102与第三个时间分段103，其中在第一个时间分段，101低比特组驱动电路产生的电流为2/4×I，在第二个时间分段102与第三个时间分段103低比特组驱动电路产生的电流为1/4×I。可明显知道，电流时序I13与电流时序I12的亮度一样。
接下来请参照图11A与图11B。一般在扫描显示的应用下，换帧周期Tf内在每次变换扫描时会有一段插黑时间Toff，本实施例的发光二极管驱动电路在至少两个时间分段之间输出插黑信号。如图11A的四个插黑信号180(在图11A中即为零电流)。当灰阶信号为D[4:0]＝11111，传统的电流时序为I14，本实施例的电流时序为I15。由于D[4:3]＝3，所以高比特组驱动电路以3/(2^2)×I的电流在整个可发光时间T中输出。而D[2:0]＝7使得低比特组驱动电路可以以1/4×I的电流在整个可发光时间T内平均分布为四个7T1时间分段。并且，驱动输出端在第二电流I_2的各个时间分段之间输出一个时间长度为Toff的插黑信号190(在图11B中即为零电流)。相较于传统的电流时序I14，本实施例的电流时序I15的“驱动电流值与发光时间的乘积”为3/4×I×32T1+1/4×I×7T1×4＝I×T1×31，电流时序I15与传统的电流时序I14的亮度一样。
值得注意的是，在本发明实施例中，可发光时间T可指连续的时间长度，或是由多段时间加总而成的时间长度，例如图11A与图11B中所示，其可发光时间T因插黑信号180、190而被区分为多个区间，但其加总时间不变。
〔实施例的可能技术效果〕
综上所述，本发明实施例所提供的发光二极管驱动电路及方法，利用两组驱动电路并个别处理不同数据比特的发光时间，以达到低灰阶也有高刷新的效果。另外，第二电流在每个时间分段里发光时间若大于1个灰阶等份时间则可提升发光二极管显示器低灰阶颜色均一性。且不影响换帧周期内的插黑时间设定。换言之，在低灰阶时，本发明实施例利用较低的电流配合较长的驱动时间来驱动发光二极管，通过延长在低灰阶时的驱动时间以增加发光均匀性。
以上所述仅为本发明的实施例，其并非用以局限本发明的专利范围。

Claims (22)

1.一种发光二极管驱动电路，其特征在于，用以根据一灰阶信号在一可发光时间内产生一驱动电流以驱动一发光二极管，该发光二极管驱动电路包括：
一高比特组驱动电路，耦接该灰阶信号的一高比特组信号，依据该高比特组信号的值决定在该可发光时间内持续产生的一第一电流，其中该第一电流在该可发光时间内为不变；
一低比特组驱动电路，耦接该灰阶信号的一低比特组信号，依据该低比特组信号的值决定在该可发光时间内产生区分为至少两个时间分段的一第二电流；以及
一驱动输出端，耦接该高比特组驱动电路与该低比特组驱动电路，输出该第一电流与该第二电流加总而成的该驱动电流。
2.如权利要求1所述的发光二极管驱动电路，其特征在于，其中该灰阶信号具有n个比特，n为大于1的正整数，该可发光时间被分为2^n或(2^n-1)个灰阶等分时间，该高比特组信号的比特数为k比特，k为小于n的正整数，其中该高比特组信号的值为m，该低比特组信号的值为p，该灰阶信号的值对应于该可发光时间内的一定电流对时间的积分，该定电流对时间的积分表示为(m×2^(n-k)+p)×T1×I，其中I为该定电流，T1为该灰阶等分时间。
3.如权利要求1所述的发光二极管驱动电路，其特征在于，其中该第一电流的值为一定电流的m/(2^k)倍，m为该高比特组信号的值，k为该高比特组信号的比特数。
4.如权利要求1所述的发光二极管驱动电路，其特征在于，其中该灰阶信号具有n个比特，n为大于1的正整数，该可发光时间被分为2^n或(2^n-1)个灰阶等分时间，在该可发光时间内，该第二电流对时间的积分为一定电流的p×T1倍，其中p为该低比特组信号的值，T1为该灰阶等分时间。
5.如权利要求3所述的发光二极管驱动电路，其特征在于，其中该第二电流的值为该定电流的1/(2^k)倍。
6.如权利要求5所述的发光二极管驱动电路，其特征在于，其中该第二电流的所述至少两个时间分段的总发光时间长度为该低比特组信号的值乘以2^k再乘以该灰阶等分时间。
7.如权利要求1所述的发光二极管驱动电路，其特征在于，其中该发光二极管驱动电路在所述至少两个时间分段之间输出一插黑信号。
8.如权利要求3所述的发光二极管驱动电路，其特征在于，其中所述至少两个时间分段的数目为2^k。
9.如权利要求8所述的发光二极管驱动电路，其特征在于，其中该第二电流的值为该定电流的1/(2^k)倍。
10.如权利要求1所述的发光二极管驱动电路，其特征在于，还包括：
一控制电路，将该高比特组信号传送给该高比特组驱动电路，且将该低比特组信号传送给该低比特组驱动电路。
11.一种发光二极管驱动方法，其特征在于，用以根据一灰阶信号在一可发光时间内产生一驱动电流以驱动一发光二极管，该方法包括：
将该灰阶信号区分为一高比特组信号与一低比特组信号；该高比特组信号的值决定在该可发光时间内持续产生的一第一电流，其中该第一电流在该可发光时间内为不变；
该低比特组信号的值决定在该可发光时间内产生区分为至少两个时间分段的一第二电流；以及
该驱动电流由该第一电流与该第二电流加总而成。
12.如权利要求11所述的发光二极管驱动方法，其特征在于，其中该灰阶信号具有n个比特，n为大于1的正整数，该可发光时间被分为2^n或(2^n-1)个灰阶等分时间，该高比特组信号的比特数为k比特，k为小于n的正整数，其中该高比特组信号的值为m，该低比特组信号的值为p，该灰阶信号的值对应于该可发光时间内的一定电流对时间的积分，该定电流对时间的积分表示为(m×2^(n-k)+p)×T1×I，其中I为该定电流，T1为该灰阶等分时间。
13.如权利要求11所述的发光二极管驱动方法，其特征在于，其中该第一电流的值为一定电流的m/(2^k)倍，m为该高比特组信号的值，k为该高比特组信号的比特数。
14.如权利要求11所述的发光二极管驱动方法，其特征在于，其中该灰阶信号具有n个比特，n为大于1的正整数，该可发光时间被分为2^n或(2^n-1)个灰阶等分时间，在该可发光时间内，该第二电流对时间的积分为一定电流的p×T1倍，其中p为该低比特组信号的值，T1为该灰阶等分时间。
15.如权利要求13所述的发光二极管驱动方法，其特征在于，其中该第二电流的值为该定电流的1/(2^k)倍。
16.如权利要求15所述的发光二极管驱动方法，其特征在于，其中该第二电流的所述至少两个时间分段的总发光时间长度为该低比特组信号的值乘以2^k再乘以该灰阶等分时间。
17.如权利要求11所述的发光二极管驱动方法，其特征在于，还包括在所述至少两个时间分段之间输出一插黑信号。
18.如权利要求13所述的发光二极管驱动方法，其特征在于，其中所述至少两个时间分段的数目为2^k。
19.如权利要求18所述的发光二极管驱动方法，其特征在于，其中该第二电流的值为该定电流的1/(2^k)倍。
20.一种发光二极管驱动电路，其特征在于，用以根据一灰阶信号在一可发光时间内产生一驱动电流以驱动一发光二极管，其特征在于该发光二极管驱动电路依据该灰阶信号的一高比特组信号调整该驱动电流的一基础电流值，并且依据该灰阶信号的一低比特组信号在至少两个不相邻的时间分段中提高该驱动电流，使该驱动电流在所述至少两个时间分段中大于该基础电流值，该基础电流值大于或等于零。
21.如权利要求20所述的发光二极管驱动电路，其特征在于，其中该基础电流值为该高比特组信号决定的一第一电流，且该低比特组信号决定一第二电流，以使在所述至少两个时间分段中的该驱动电流为该第一电流与该第二电流的加总。
22.如权利要求20所述的发光二极管驱动电路，其特征在于，其中该发光二极管驱动电路在所述至少两个时间分段之间输出一插黑信号。
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