CN111402794A - 驱动芯片与相关的显示器 - Google Patents
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Abstract
一种驱动芯片与相关的显示器,显示器包含驱动芯片与像素矩阵。驱动芯片用于依据数据输入提供多个发光控制信号。像素矩阵耦接于驱动芯片。像素矩阵的M个像素电路用于对应地于M个时段中发光,且M为正整数。于M个时段中一对应的时段中,驱动芯片决定多个发光控制信号的其中一者具有第一电压准位的第一时间长度,且M个像素电路的其中一者于对应的时段中的发光时间长度对应于第一时间长度。
Description
技术领域
本公开文件有关一种微发光二极管(Micro LED)显示器,特别涉及一种适用于微发光二极管显示器的驱动芯片。
背景技术
相较于液晶显示器,微发光二极管显示器具有低功率消耗、高色彩饱和度和高反应速度等优点。微发光二极管的亮度由流经的驱动电流大小决定,但微发光二极管产生的光线波长也会随着驱动电流的大小而改变,进而产生色偏现象。为克服色偏现象,业界通常使用的像素电路能于不同时间长度中提供固定大小的驱动电流至微发光二极管,但这种像素电路的结构复杂,不适用于高像素密度的显示器。
发明内容
本公开文件提供一种驱动芯片,包含多个数字模拟转换器和多个控制电路。多个数字模拟转换器用于依据数据输入提供多个输入电压。多个控制电路用于提供多个发光控制信号。每个控制电路用于依据多个输入电压中一对应的输入电压提供多个发光控制信号中一对应的发光控制信号。当多个控制电路耦接于像素矩阵时,像素矩阵的M个像素电路用于对应地于M个时段中发光,且M为正整数。于M个时段中一对应的时段中,多个控制电路的其中一者决定对应的发光控制信号具有第一电压准位的第一时间长度,且M个像素电路中一对应的像素电路于对应的时段中的发光时间长度对应于第一时间长度。
本公开文件另提供一种显示器,包含驱动芯片与像素矩阵。驱动芯片用于依据一数据输入提供多个发光控制信号。像素矩阵耦接于驱动芯片。像素矩阵的M个像素电路用于对应地于M个时段中发光,且M为正整数。于M个时段中一对应的时段中,驱动芯片决定多个发光控制信号的其中一者具有第一电压准位的第一时间长度,且M个像素电路的其中一者于对应的时段中的发光时间长度对应于第一时间长度。
上述的驱动芯片与显示器能避免微发光二极管的色偏现象,并提升每英寸像素密度。
附图说明
图1为根据本公开文件一实施例的显示器简化后的功能方框图。
图2为图1的控制电路和面板内多工器简化后的功能方框图。
图3为第一切换单元、驱动电路、以及第二切换单元在一实施例中的示意图。
图4为输入至图1的显示器的多个信号在一实施例中简化后的波形示意图。
图5为依据本公开文件一实施例的像素电路的示意图。
图6为输入至图5的像素电路的多个信号简化后的波形示意图。
图7为依据本公开文件另一实施例的像素电路的示意图。
图8为输入至图7的像素电路的多个信号简化后的波形示意图。
图9为依据本公开文件又一实施例的像素电路的示意图。
图10为输入至图9的像素电路的多个信号简化后的波形示意图。
图11为第一切换单元、驱动电路、以及第二切换单元在另一实施例中的示意图。
图12为第一切换单元、驱动电路、以及第二切换单元在又一实施例中的示意图。
附图标记说明:
100:显示器
110:驱动芯片
112-1~112-n:移位暂存器
114-1~114-n:数据暂存器
116-1~116-n:数字模拟转换器
118-1~118-n:控制电路
120-1~120-n:面板内多工器
130:像素矩阵
CLK:时脉信号
Hsyn:水平同步信号
Da:数据输入
Vi-1~Vi-n:输入电压
Spwm-1~Spwm-n:发光控制信号
210:第一多工器
212-1~212-6、212A-1:第一切换单元
220-1~220-6:驱动电路
230:第二多工器
232-1~232-6、232A-1:第二切换单元
PX-1~PX-6:像素电路
Sw-1~Sw-6:扫描信号
Mu-1~Mu-6:多工信号
VPO:截止电压
SL:参考电压线
GL:栅极线
310:第一开关
320:第二开关
330:第三开关
340:第四开关
350:第五开关
360:第六开关
370:第七开关
380:第八开关
Mout:输出晶体管
C1:第一电容
C2:第二电容
N1:第一节点
N2:第二节点
N3:第三节点
N4:第四节点
N5:第五节点
N6:第六节点
N7:第七节点
N8:第八节点
N9:第九节点
N10:第十节点
Rea:第一重置信号
Reb:第二重置信号
Scom:补偿信号
Dwa-1~Dwa-6:第一写入信号
Poc-1~Poc-6:第一输出控制信号
Dh:第二输出控制信号
Vhold:保持电压
Vres:重置电压
E1:第一运行阶段
E2:第二运行阶段
Pr-1~Pr-6:时段
X1~X6:时间长度
Z1~Z6:时间点
500、700、900:像素电路
510、520、530、540、710、720、730、910:像素开关
Mdr:驱动晶体管
LU:发光单元
Csa、Csb:存储电容
O1:输出端
Ta:第一控制信号
Tb:第二控制信号
Tsw:第三控制信号
VSS:***低电压
VDD:***高电压
Vpam:驱动电压
VL、Dc:参考电压
Dwb-1:第二写入信号
具体实施方式
以下将配合相关附图来说明本公开文件的实施例。在附图中,相同的标号表示相同或类似的元件或方法流程。
图1为根据本公开文件一实施例的显示器100简化后的功能方框图。图2为图1的控制电路118-1和面板内多工器120-1简化后的功能方框图。请同时参考图1与图2,显示器100包含驱动芯片110,其中驱动芯片110包含多个移位暂存器112-1~112-n、多个数据暂存器114-1~114-n、以及多个数字模拟转换器116-1~116-n。移位暂存器112-1~112-n用于依据时脉信号CLK和水平同步信号Hsyn依序致能数据暂存器114-1~114-n,以使数据暂存器114-1~114-n依序接收数据输入Da。
数据暂存器114-1~114-n会将接收到的数据输入Da平行输出至数字模拟转换器116-1~116-n。数字模拟转换器116-1~116-n用于将接收到的数据输入Da转换为对应的多个输入电压Vi-1~Vi-n。
驱动芯片110另包含多个控制电路118-1~118-n。控制电路118-1~118-n用于对应地接收输入电压Vi-1~Vi-n,且用于对应地输出多个发光控制信号Spwm-1~Spwm-n。于一图框时间(Frame Time)中,发光控制信号Spwm-1~Spwm-n各自可于逻辑高准位和逻辑低准位之间多次切换。控制电路118-1~118-n会依据输入电压Vi-1~Vi-n,决定发光控制信号Spwm-1~Spwm-n的每一者切换至逻辑高准位(或者逻辑低准位)的时间点。
显示器100另包含多个面板内多工器120-1~120-n和像素矩阵130。面板内多工器120-1~120-n用于对应地接收发光控制信号Spwm-1~Spwm-n,且面板内多工器120-1~120-n的每一者会将发光控制信号Spwm-1~Spwm-n中对应的一者提供至像素矩阵130中对应的M个像素电路,且M为正整数。例如,面板内多工器120-1会将发光控制信号Spwm-1提供至与面板内多工器120-1耦接的M个像素电路(例如,图2的6个像素电路PX-1~PX-6)。又例如,面板内多工器120-2会将发光控制信号Spwm-2提供至与面板内多工器120-2耦接的M个像素电路,依此类推。
于一图框时间中,前述M个像素电路用于对应地于M个(例如,6个)不同时段中发光。例如,像素电路PX-1先于第一个时段中发光,接着像素电路PX-2于第二个时段中发光,依此类推。
当前述M个像素电路的其中一者于发光过程中接收到具有第一电压准位(例如,逻辑高准位)的发光控制信号Spwm-1~Spwm-n中该对应的一者时,前述M个像素电路的该其中一者会停止发光。例如,当像素电路PX-1于第一个时段中接收到具有逻辑高准位的发光控制信号Spwm-1时,像素电路PX-1会停止发光。又例如,当像素电路PX-2于第二个时段中接收到具有逻辑高准位的发光控制信号Spwm-1时,像素电路PX-2会停止发光,依此类推。
亦即,于前述M个时段的其中一者中,前述M个像素电路的其中一者的发光时间长度,会对应于(例如,反比于)发光控制信号Spwm-1~Spwm-n中对应的一者于具有第一电压准位的时间长度。为方便说明,后续段落中将假设M等于6。
请参照图2,控制电路118-1包含第一多工器210、多个驱动电路220-1~220-6、以及第二多工器230,其中第一多工器210包含多个第一切换单元212-1~212-6,第二多工器230包含多个第二切换单元232-1~232-6。
第一切换单元212-1~212-6对应地耦接于驱动电路220-1~220-6,且用于接收输入电压Vi-1。第一切换单元212-1~212-6会将输入电压Vi-1依序提供至驱动电路220-1~220-6。由于输入电压Vi-1为非直流信号,所以驱动电路220-1~220-6各自接收到的输入电压Vi-1具有相同或不同的电压准位。
驱动电路220-1~220-6还用于对应地接收多个扫描信号Sw-1~Sw-6。于前述M个(例如,6个)不同时段中,驱动电路220-1~220-6会依据输入电压Vi-1和扫描信号Sw-1~Sw-6对应地提供具有前述第一电压准位(例如,逻辑高准位)的截止电压VPO,以产生具有第一电压准位的发光控制信号Spwm-1,相关的运行将于后续进行说明。
第二多工器230会利用第二切换单元232-1~232-6选择驱动电路220-1~220-6中对应的一者提供的截止电压VPO来作为发光控制信号Spwm-1。此时,面板内多工器120-1则会依据多工信号Mu-1~Mu-6将发光控制信号Spwm-1提供至M个像素电路中对应的一者(例如,6个像素电路PX-1~PX-6中对应的一者),使像素电路PX-1~PX-6中对应的一者停止发光,进而决定像素电路PX-1~PX-6的发光时间长度。在本实施例中,显示器100包含多个参考电压线SL与多个栅极线GL,像素电路对应地设置于参考电压线SL与栅极线GL的交叉处。参考电压线SL用于提供后述的驱动电压Vpam,而栅极线GL则用于控制像素电路中的对应的开关。
例如,于一图框时间的第一个时段中,驱动电路220-1会依据输入电压Vi-1和扫描信号Sw-1提供截止电压VPO。第二多工器230会选择驱动电路220-1提供的截止电压VPO作为具有第一电压准位的发光控制信号Spwm-1。面板内多工器120-1则会将发光控制信号Spwm-1提供至像素电路PX-1,以使像素电路PX-1由发光状态切换为不发光状态。
又例如,于该图框时间的第二个时段中,驱动电路220-2会依据输入电压Vi-1和扫描信号Sw-2提供截止电压VPO。第二多工器230会选择驱动电路220-2提供的截止电压VPO作为具有第一电压准位的发光控制信号Spwm-1。面板内多工器120-1则会将发光控制信号Spwm-1提供至像素电路PX-2,以使像素电路PX-2由发光状态切换为不发光状态,依此类推。
前述控制电路118-1与面板内多工器120-1的连接方式、元件、实施方式以及优点,亦对应地适用于显示器100中其他的控制电路和其他的面板内多工器,为简洁起见,在此不重复赘述。
请注意,图2的控制电路118-1内的元件数量与面板内多工器120-1的开关数量仅为示范性的实施例,并非用于限制本公开文件的实际实施方式。例如,第一切换单元212-1~212-6、驱动电路220-1~220-6、第二切换单元232-1~232-6、以及面板内多工器120-1的开关各自的数量,在互相对应的情况下,可以依据实际设计需求调整为多于或少于6个。
图3为第一切换单元212-1、驱动电路220-1、以及第二切换单元232-1在一实施例中的示意图。图4为输入至显示器100的多个信号在一实施例中简化后的波形示意图。在图3和图4的实施例中,扫描信号Sw-1~Sw-6各自用于提供一斜坡脉冲(ramp pulse)。
驱动电路220-1包含输出晶体管Mout、第一节点N1、第二节点N2、第一电容C1、以及第二电容C2。输出晶体管Mout的第一端用于接收具有第一电压准位(例如,逻辑高准位)的截止电压VPO,且输出晶体管Mout的第二端耦接于第二切换单元232-1。第一节点N1耦接于输出晶体管Mout的控制端,用于通过电容耦合(capacitive coupling)自第一切换单元212-1接收输入电压Vi1,并通过电容耦合接收扫描信号Sw-1。第二节点N2耦接于输出晶体管Mout的第二端,用于提供截止电压VPO至第二切换单元232-1。第一电容C1的第一端耦接于第一节点N1。第一电容C1的第二端耦接于第一切换单元212-1。第二电容C2的第一端耦接于第一电容C1的第二端。第二电容C2的第二端用于接收扫描信号Sw-1。
驱动电路220-1还包含第一开关310、第二开关320、以及第三开关330。第一开关310的第一端耦接于第一节点N1。第一开关310的第二端用于接收重置电压Vres。第一开关310的控制端用于接收第一重置信号Rea。第二开关320的第一端耦接于第一节点N1。第二开关320的第二端耦接于第一电容C1的第二端。第二开关320的控制端用于接收第二重置信号Reb。第三开关330的第一端耦接于第二节点N2。第三开关330的第二端耦接于第一节点N1。第三开关330的控制端用于接收补偿信号Scom。
图2的其他驱动电路具有与驱动电路220-1相似的元件与连接方式,差异在于,图2的驱动电路220-2~220-6是用于对应地接收扫描信号Sw-2~Sw-6。
第一切换单元212-1包含第四开关340。第四开关340的第一端耦接于驱动电路220-1。第四开关340的第二端用于接收输入电压Vi-1。第四开关340的控制端用于接收第一写入信号Dwa-1。
图2的其他第一切换单元具有与第一切换单元212-1相似的元件与连接方式,差异在于,图2的第一切换单元212-2~212-6是用于对应地接收第一写入信号Dwa-2~Dwa-6,以控制各自的第四开关340。
第二切换单元232-1包含第三节点N3、第五开关350、以及第六开关360。第三节点N3用于提供发光控制信号Spwm-1。第五开关350的第一端耦接于第二节点N2。第五开关350的第二端耦接于第三节点N3。第五开关350的控制端用于接收第一输出控制信号Poc-1。第六开关360的第一端耦接于第三节点N3。第六开关360的第二端用于接收保持电压Vhold。第六开关360的控制端用于接收第二输出控制信号Dh。
保持电压Vhold具有第二电压准位,且第二电压准位不同于截止电压VPO的第一电压准位。例如,若截止电压VPO具有逻辑高准位,则保持电压Vhold会具有逻辑低准位。又例如,若截止电压VPO具有逻辑低准位,则保持电压Vhold会具有逻辑高准位。
图2的其他第二切换单元具有与第二切换单元232-1相似的元件与连接方式,差异在于,图2的第二切换单元232-2~232-6是用于对应地接收第一输出控制信号Poc-2~Poc-6,以控制各自的第五开关350。
如图4所示,在第一运行阶段E1中,第一重置信号Rea和第二重置信号Reb会先具有逻辑高准位,以导通第一开关310和第二开关320,进而将第一节点N1与第一电容C1的第二端重置为重置电压Vres。接着,第一重置信号Rea会切换为逻辑低准位以关断第一开关310,且补偿信号Scom会具有逻辑高准位以导通第三开关330。当第三开关330导通时,截止电压VPO会对第一节点N1充电以检测输出晶体管Mout的临界电压,并将检测结果存储于第一节点N1。
第一输出控制信号Poc-1~Poc-6具有逻辑低准位,而第二输出控制信号Dh具有逻辑高准位。因此,第二切换单元232-1~232-6的第五开关350皆被关断且第六开关350皆被导通,使得第二多工器230以保持电压Vhold作为发光控制信号Spwm-1。要特别说明的是,像素电路PX-1~PX-6在第一运行阶段E1中都不发光。
接着,在第二运行阶段E2中,第一写入信号Dwa-1~Dwa-6会依序切换至逻辑高准位以依序导通第一多工器212-1~212-6的第四开关340,进而将输入电压Vi-1依序提供至驱动电路220-1~220-6。
第二运行阶段E2包含了6个不同的时段,依序为时段Pr-1~Pr-6,且图2的像素电路PX-1~PX-6用于对应地在时段Pr-1~Pr-6中发光。例如,像素电路PX-1用于在时段Pr-1中发光,像素电路PX-2用于在时段Pr-2中发光,依此类推。
在本实施例中,第一输出控制信号Poc-1~Poc-6和多工信号Mu-1~Mu-6会在具有相对应编号索引的时段中切换至逻辑高准位。例如,第一输出控制信号Poc-1和多工信号Mu-1会于时段Pr-1中切换至逻辑高准位。又例如,第一输出控制信号Poc-2和多工信号Mu-2会于时段Pr-2中切换至逻辑高准位,依此类推。
另外,扫描信号Sw-1~Sw-6会在具有相对应编号索引的时段中提供斜坡脉冲。例如,扫描信号Sw-1会于时段Pr-1中提供斜坡脉冲。又例如,扫描信号Sw-2会于时段Pr-2中提供斜坡脉冲,依此类推。
请参考图2至图4,于时段Pr-1中,扫描信号Sw-1的斜坡脉冲的电压变化量,会通过电容耦合传递至驱动电路220-1的第一节点N1,进而改变(例如,拉低)第一节点N1的电压。
此时,第二切换单元232-1的第五开关350会导通,以将第二节点N2的电压作为发光控制信号Spwm-1提供至面板内多工器120-1。面板内多工器120-1则会将发光控制信号Spwm-1进一步提供至像素电路PX-1,且不提供至其他的像素电路。
当驱动晶体管Mout的第一端与控制端的电压差小于或等于驱动晶体管Mout的临界电压的绝对值时(例如,时间点Z1之前),驱动晶体管Mout处于于关断状态,且发光控制信号Spwm-1具有电压Vhold的第二电压准位。因此,像素电路PX-1会持续发光。
另一方面,当驱动晶体管Mout的第一端与控制端的电压差大于驱动晶体管Mout的临界电压的绝对值时(例如,时间点Z1之后),驱动晶体管Mout会导通并将截止电压VPO提供至第二切换单元232-1。此时,像素电路PX-1便会因为接收到具有第一电压准位的发光控制信号Spwm-1而停止发光。
换言之,于时段Pr-1中,像素电路PX-1会于时间点Z1之前发光,并于时间点Z1之后不发光。因此,像素电路PX-1的发光时间长度,会对应于(例如,反比于)发光控制信号Spwm-1于时段Pr-1中具有第一电压准位的时间长度X1。
相似地,于时段Pr-2中,像素电路PX-2会于时间点Z2之前发光,并于时间点Z2之后不发光。因此,像素电路PX-2的发光时间长度,会对应于(例如,反比于)发光控制信号Spwm-1于时段Pr-2中具有第一电压准位的时间长度X2。于时段Pr-6中,像素电路PX-6会于时间点Z6之前发光,并于时间点Z6之后不发光。因此,像素电路PX-6的发光时间长度,会对应于(例如,反比于)发光控制信号Spwm-1于时段Pr-6中具有第一电压准位的时间长度X6,依此类推。
在某些实施例中,图3的第一开关310、第二开关320、以及第三开关330中的一或多者可以省略,以缩小电路面积。
实作上,上述多个实施例中的输出晶体管Mout、第一开关310、第二开关320、第三开关330、第四开关340、第五开关350、以及第六开关360可以用各种合适种类的P型晶体管来实现。面板内多工器120-1~120-6的开关元件可以用各种合适种类的N型晶体管来实现。例如,薄膜晶体管(Thin-Film Transistor)或场效晶体管(Field-Effect Transistor)等等。
在某些实施例中,输出晶体管Mout、第一开关310、第二开关320、第三开关330、第四开关340、第五开关350、以及第六开关360中的一或多者可以改用N型晶体管来实现,面板内多工器120-1~120-6的开关元件中一或多者可以改用P型晶体管来实现。在此情况下,图4中对应的一或多个控制信号需修改为相反的波形。
图5为依据本公开文件一实施例的像素电路500的示意图。图6为输入至像素电路500的多个信号简化后的波形示意图。像素电路500可用于实现像素矩阵130中的像素电路(例如,像素电路PX-1~PX-6)。像素电路500包含像素开关510、像素开关520、像素开关530、像素开关540、驱动晶体管Mdr、发光单元LU、以及存储电容Csa。
驱动晶体管Mdr的第一端用于通过发光单元LU接收***高电压VDD,第二端耦接于第四节点N4,控制端则耦接于第五节点N5。像素开关510耦接于第四节点N4和输出端O1之间,且像素开关510的控制端用于接收第一控制信号Ta。像素开关520的第一端耦接于第五节点N5,第二端用于接收驱动电压Vpam,且控制端用于接收第二控制信号Tb。
在一实施例中,输出端O1用于耦接一外部补偿电路(未示出于图5中)。外部补偿电路用于检测驱动晶体管Mdr的元件特性变异,并用于依据检测到的元件特性变异调整驱动电压Vpam。
像素开关530的第一端耦接于第四节点N4,第二端用于接收***低电压VSS,且控制端用于接收第三控制信号Tsw。当前述的多工信号Mu-1~Mu-6中对应的一者切换至逻辑高准位时,第三控制信号Tsw也会切换至逻辑高准位以导通像素开关530,进而使发光单元LU发光。例如,在图3的像素电路PX-1是以像素电路500实现的一实施例中,当多工信号Mu-1于时段Pr-1中切换至逻辑高准位时,第三控制信号Tsw也会切换至逻辑高准位。
像素开关540的第一端用于接收***低电压VSS,第二端耦接于第五节点N5,控制端则用于接收发光控制信号Spwm-1~Spwm-6中对应的一者(例如,发光控制信号Spwm-1)。
当控制电路118-1执行图4的第一工作阶段E1时,像素电路500会执行图6的重置阶段与输入阶段。当控制电路118-1执行图4的第二工作阶段E2时,像素电路500会执行图6的发光阶段,且图6的发光阶段对应于图4的时段Pr-1~Pr-6的其中一者。
例如,若图2的像素电路PX-1是以像素电路500来实现,当控制电路118-1执行图4的时段Pr-1中的运行时,像素电路PX-1会执行图6的发光阶段。又例如,若图2的像素电路PX-2是以像素电路500来实现,当控制电路118-1执行图4的时段Pr-2中的运行时,像素电路PX-2会执行图6发光阶段,依此类推。
图7为依据本公开文件一实施例的像素电路700的示意图。图8为输入至像素电路700的多个信号简化后的波形示意图。像素电路700包含像素开关710、像素开关720、像素开关730、存储电容Csa、存储电容Csb、以及发光单元LU。像素开关710的第一端耦接于第六节点N6,第二端用于接收驱动电压Vpam,控制端则用于接收第一控制信号Ta。像素开关720的第一端用于接收***高电压VDD,第二端耦接于驱动晶体管Mdr的第一端,控制端则用于接收第三控制信号Tsw。驱动晶体管Mdr的控制端耦接于第六节点N6,第二端耦接于第七节点N7。像素开关730的第一端用于接收参考电压VL,第二端耦接于第六节点N6,控制端用于接收发光控制信号Spwm-1~Spwm-6中对应的一者(例如,发光控制信号Spwm-1)。
发光单元LU的第一端耦接于第七节点N7,第二端则用于接收***低电压VSS。存储电容Csa的第一端耦接于第六节点N6,第二端则耦接于第七节点N7。存储电容Csb的第一端用于接收参考电压VL,第二端则耦接于第七节点N7。
当控制电路118-1执行图4的第一工作阶段E1时,像素电路700会执行图8的重置阶段、补偿阶段、以及输入阶段。当控制电路118-1执行图4的第二工作阶段E2时,像素电路700会执行图8的发光阶段,且图8的发光阶段对应于图4的时段Pr-1~Pr-6的其中一者。
图9为依据本公开文件一实施例的像素电路900的示意图。图10为输入至像素电路900的多个信号简化后的波形示意图。
像素电路900包含像素开关910、存储电容Csa、驱动晶体管Mdr、以及发光单元LU。像素开关910的第一端耦接于第八节点N8,第二端用于接收驱动电压Vpam,控制端用于接收发光控制信号Spwm-1~Spwm-6中对应的一者(例如,发光控制信号Spwm-1)。驱动晶体管Mdr的第一端用于接收***高电压VDD,第二端耦接于第九节点N9,控制端耦接于第八节点N8。存储电容Csa耦接于第八节点N8和第九节点N9之间。发光单元LU的第一端耦接于第九节点N9,第二端用于接收***低电压VSS。
当控制电路118-1执行图4的第一工作阶段E1时,像素电路900会执行图10的重置阶段、补偿阶段、以及输入阶段。当控制电路118-1执行图4的第二工作阶段E2时,像素电路900会执行图10的发光阶段,且图10的发光阶段对应于图4的时段Pr-1~Pr-6的其中一者。
实作上,像素电路500、700、以及900中的多个像素开关与驱动晶体管,可以用各种合适种类的N型晶体管来实现,例如薄膜晶体管或场效晶体管等等。发光单元LU可以用微发光二极管(Micro LED)或有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode)实现。
在上述的多个实施例中,驱动电压Vpam用于使驱动晶体管Mdr工作于饱和区。
在某些实施例中,图5、图7和图9中的驱动电压Vpam用于使驱动晶体管Mdr提供将发光单元LU操作于最高发光效率点的驱动电流。因此,提供给不同发光颜色的像素电路的驱动电压Vpam可以不同。
图11为第一切换单元212A-1、驱动电路220-1、以及第二切换单元232-1在一实施例中的示意图。第一切换单元212A-1相似于图2的第一切换单元212-1,差异在于,第一切换单元212A-1还包含第七开关370。第七开关370的第一端用于接收参考电压Dc。第七开关370的第二端耦接于第四开关340的第一端。第七开关370的控制端用于接收第二写入信号Dwb-1。
在本实施例中,第七开关370可以在第四开关340关断之后开启,以通过电容耦合进一步扩大第一节点N1的电压的范围。
图2的第一切换单元212-1~212-6中的一或多者可替换为图11的第一切换单元212A-1。值得一提的是,不同的第七开关370的控制端是用于接收不同的信号。
图12为第一切换单元212-1、驱动电路220-1、以及第二切换单元232A-1在一实施例中的示意图。第二切换单元232A-1相似于图2的第二切换单元232-1,差异在于,第二切换单元232A-1还包含第八开关380。第八开关380的第一端耦接于第二电容C2的第二端。第八开关380的第二端通过第十节点N10耦接于第四开关340的第二端,且用于接收扫描信号Sw-1。第八开关380的控制端用于接收第一输出控制信号Poc-1。
在本实施例中,当第九节点N9提供输入电压Vi-1时,第四开关340导通且第八开关380关断。当第九节点N9提供扫描信号Sw-1时,第四开关340关断且第八开关380导通。
图2的第二切换单元232-1~232-6中的一或多者可替换为图12的第二切换单元232A-1。值得一提的是,不同的第八开关380的控制端是用于接收不同的信号。例如,若第二切换单元232A-1是用于替换第二切换单元232-1,其第八开关380的控制端是用于接收第一输出控制信号Poc-1。又例如,若第二切换单元232A-1是用于替换第二切换单元232-2,其第八开关380的控制端是用于接收第一输出控制信号Poc-2,依此类推。
由上述可知,显示器100能提供具有固定大小且持续时间不同的驱动电流至发光单元LU,因而可以避免微发光二极管的色偏现象。
另外,驱动电流的时间长度是由驱动芯片110控制,而不是由像素电路控制,使得显示器100能使用结构简单的像素电路(例如,像素电路500、像素电路700、像素电路900)以提升每英英寸像素密度(Pixels Per Inch,简称PPI)。
在说明书及权利要求中使用了某些词汇来指称特定的元件。然而,所属技术领域中技术人员应可理解,同样的元件可能会用不同的名词来称呼。说明书及权利要求并不以名称的差异做为区分元件的方式,而是以元件在功能上的差异来做为区分的基准。在说明书及权利要求所提及的“包含”为开放式的用语,故应解释成“包含但不限定于”。另外,“耦接”在此包含任何直接及间接的连接手段。因此,若文中描述第一元件耦接于第二元件,则代表第一元件可通过电性连接或无线传输、光学传输等信号连接方式而直接地连接于第二元件,或者通过其他元件或连接手段间接地电性或信号连接至该第二元件。
另外,除非说明书中特别指明,否则任何单数格的用语都同时包含复数格的涵义。
以上仅为本公开文件的优选实施例,凡依本公开文件的保护范围所做的均等变化与修饰,皆应属本公开文件的涵盖范围。
Claims (21)
1.一种驱动芯片,包含:
多个数字模拟转换器,用于依据一数据输入提供多个输入电压;
多个控制电路,用于提供多个发光控制信号,其中每个控制电路用于依据所述多个输入电压中一对应的输入电压提供所述多个发光控制信号中一对应的发光控制信号;
其中当所述多个控制电路耦接于一像素矩阵时,该像素矩阵的M个像素电路用于对应地于M个时段中发光,且M为正整数,
其中于该M个时段中一对应的时段中,所述多个控制电路的其中一者决定该对应的发光控制信号具有一第一电压准位的一第一时间长度,且该M个像素电路中一对应的像素电路于该对应的时段中的发光时间长度对应于该第一时间长度。
2.如权利要求1所述的驱动芯片,其中每个控制电路包含:
多个驱动电路,用于接收多个扫描信号,且用于依序提供具有该第一电压准位的一截止电压;
一第一多工器,耦接于所述多个数字模拟转换器中一对应的数字模拟转换器,以接收该对应的输入电压,并用于将该对应的输入电压依序提供至所述多个驱动电路;以及
一第二多工器,耦接于所述多个驱动电路,用于将所述多个驱动电路依序提供的该截止电压作为该对应的发光控制信号;
其中每个驱动电路依据所述多个扫描信号中一对应的扫描信号的电压变化量与该对应的输入电压,决定提供该截止电压的时间长度,以决定该第一时间长度。
3.如权利要求2所述的驱动芯片,其中于一第一工作阶段中,该第二多工器提供一保持电压作为该对应的发光控制信号,以使该对应的发光控制信号具有一第二电压准位,
其中于一第二工作阶段中,该第二多工器将所述多个驱动电路依序提供的该截止电压作为该对应的发光控制信号,且该第一工作阶段不同于该第二工作阶段,该第一电压准位不同于该第二电压准位。
4.如权利要求2所述的驱动芯片,其中该对应的扫描信号用于提供一斜坡脉冲。
5.如权利要求2所述的驱动芯片,其中每个驱动电路包含:
一输出晶体管,包含一第一端、一第二端、以及一控制端,其中该输出晶体管的该第一端用于接收该截止电压,该输出晶体管的该第二端耦接于该第二多工器;
一第一节点,耦接于该输出晶体管的该控制端,用于通过电容耦合自该第一多工器接收该对应的输入电压,并用于通过电容耦合接收该对应的扫描信号;
一第二节点,耦接于该输出晶体管的该第二端,用于提供该截止电压至该第二多工器;
一第一电容,包含一第一端和一第二端,其中该第一电容的该第一端耦接于该第一节点,该第一电容的该第二端耦接于该第一多工器;以及
一第二电容,包含一第一端和一第二端,其中该第二电容的该第一端耦接于该第一电容的该第二端,该第二电容的该第二端用于接收该对应的扫描信号或是耦接于该第二多工器。
6.如权利要求5所述的驱动芯片,其中每个驱动电路另包含:
一第一开关,包含一第一端、一第二端、以及一控制端,其中该第一开关的该第一端耦接于该第一节点,该第一开关的该第二端用于接收一重置电压,该第一开关的该控制端用于接收一第一重置信号;
一第二开关,包含一第一端、一第二端、以及一控制端,其中该第二开关的该第一端耦接于该第一节点,该第二开关的该第二端耦接于该第一电容的该第二端,该第二开关的该控制端用于接收一第二重置信号;以及
一第三开关,包含一第一端、一第二端、以及一控制端,其中该第三开关的该第一端耦接于该第二节点,该第三开关的该第二端耦接于该第一节点,该第三开关的该控制端用于接收一补偿信号。
7.如权利要求6所述的驱动芯片,其中,该第一多工器包含多个第一切换单元,所述多个第一切换单元对应地耦接于所述多个驱动电路,
其中在该第二电容的该第二端用于接收该对应的扫描信号的情况下,每个第一切换单元包含:
一第四开关,包含一第一端、一第二端、以及一控制端,其中该第四开关的该第一端耦接于该第一电容的该第二端,该第四开关的该第二端用于接收该对应的输入电压,该第四开关的该控制端用于接收一第一写入信号。
8.如权利要求6所述的驱动芯片,其中,该第二多工器包含多个第二切换单元,所述多个第二切换单元对应地耦接于所述多个驱动电路,
其中在该第二电容的该第二端用于接收该对应的扫描信号的情况下,每个第二切换单元包含:
一第三节点,用于提供该对应的发光控制信号;
一第五开关,包含一第一端、一第二端、以及一控制端,其中该第五开关的该第一端耦接于该第二节点,该第五开关的该第二端耦接于该第三节点,该第五开关的该控制端用于接收一第一输出控制信号;以及
一第六开关,包含一第一端、一第二端、以及一控制端,该第六开关的该第一端耦接于该第三节点,该第六开关的该第二端用于接收一保持电压,该第六开关的该控制端用于接收一第二输出控制信号。
9.如权利要求6所述的驱动芯片,其中该第一多工器包含多个第一切换单元,所述多个第一切换单元对应地耦接于所述多个驱动电路,且每个第一切换单元包含:
一第四开关,包含一第一端、一第二端、以及一控制端,其中该第四开关的该第一端耦接于该第一电容的该第二端,该第四开关的该第二端用于接收该对应的输入电压,该第四开关的该控制端用于接收一第一写入信号;以及
一第七开关,包含一第一端、一第二端、以及一控制端,其中该第七开关的该第一端用于接收一参考电压,该第七开关的该第二端耦接于该第四开关的该第一端,该第七开关的该控制端用于接收一第二写入信号。
10.如权利要求9所述的驱动芯片,其中,该第二多工器包含多个第二切换单元,所述多个第二切换单元对应地耦接于所述多个驱动电路,
其中在该第二电容的该第二端耦接于该第二多工器的情况下,每个第二切换单元包含:
一第三节点,用于提供该对应的发光控制信号;
一第五开关,包含一第一端、一第二端、以及一控制端,其中该第五开关的该第一端耦接于该第二节点,该第五开关的该第二端耦接于该第三节点,该第五开关的该控制端用于接收一第一输出控制信号;
一第六开关,包含一第一端、一第二端、以及一控制端,该第六开关的该第一端耦接于该第三节点,该第六开关的该第二端用于接收一保持电压,该第六开关的该控制端用于接收一第二输出控制信号;以及
一第八开关,包含一第一端、一第二端、以及一控制端,其中该第八开关的该第一端耦接于该第二电容的该第二端,该第八开关的该第二端用于接收该对应的扫描信号,该第八开关的该控制端用于接收该第一输出控制信号。
11.一种显示器,包含:
一驱动芯片,用于依据一数据输入提供多个发光控制信号;以及
一像素矩阵,耦接于该驱动芯片,其中该像素矩阵的M个像素电路用于对应地于M个时段中发光,且M为正整数;
其中于该M个时段中一对应的时段中,该驱动芯片决定所述多个发光控制信号的其中一者具有一第一电压准位的一第一时间长度,且该M个像素电路的其中一者于该对应的时段中的发光时间长度对应于该第一时间长度。
12.如权利要求11所述的显示器,其中该驱动芯片包含:
多个数字模拟转换器,用于将该数据输入转换为对应的多个输入电压;
多个控制电路,用于提供所述多个发光控制信号,其中每个控制电路用于依据所述多个输入电压中一对应的输入电压提供所述多个发光控制信号中一对应的发光控制信号,且决定该对应的发光控制信号的该第一时间长度。
13.如权利要求12所述的显示器,其中每个控制电路包含:
多个驱动电路,用于接收多个扫描信号,且用于依序提供具有该第一电压准位的一截止电压;
一第一多工器,耦接于所述多个数字模拟转换器中一对应的数字模拟转换器,以接收该对应的输入电压,并用于将该对应的输入电压依序提供至所述多个驱动电路;以及
一第二多工器,耦接于所述多个驱动电路,用于将所述多个驱动电路依序提供的该截止电压作为该对应的发光控制信号;
其中每个驱动电路依据所述多个扫描信号中一对应的扫描信号的电压变化量与该对应的输入电压,决定提供该截止电压的时间长度,以决定该第一时间长度。
14.如权利要求13所述的显示器,其中于一第一工作阶段中,该第二多工器提供一保持电压作为该对应的发光控制信号,以使该对应的发光控制信号具有一第二电压准位,
其中于一第二工作阶段中,该第二多工器将所述多个驱动电路依序提供的该截止电压作为该对应的发光控制信号,且该第一工作阶段不同于该第二工作阶段,该第一电压准位不同于该第二电压准位。
15.如权利要求13所述的显示器,其中该对应的扫描信号用于提供一斜坡脉冲。
16.如权利要求13所述的显示器,其中每个驱动电路包含:
一输出晶体管,包含一第一端、一第二端、以及一控制端,其中该输出晶体管的该第一端用于接收该截止电压,该输出晶体管的该第二端耦接于该第二多工器;
一第一节点,耦接于该输出晶体管的该控制端,用于通过电容耦合自该第一多工器接收该对应的输入电压,并用于通过电容耦合接收该对应的扫描信号;
一第二节点,耦接于该输出晶体管的该第二端,用于提供该截止电压至该第二多工器;
一第一电容,包含一第一端和一第二端,其中该第一电容的该第一端耦接于该第一节点,该第一电容的该第二端耦接于该第一多工器;以及
一第二电容,包含一第一端和一第二端,其中该第二电容的该第一端耦接于该第一电容的该第二端,该第二电容的该第二端用于接收该对应的扫描信号或是耦接于该第二多工器。
17.如权利要求16所述的显示器,其中每个驱动电路另包含:
一第一开关,包含一第一端、一第二端、以及一控制端,其中该第一开关的该第一端耦接于该第一节点,该第一开关的该第二端用于接收一重置电压,该第一开关的该控制端用于接收一第一重置信号;
一第二开关,包含一第一端、一第二端、以及一控制端,其中该第二开关的该第一端耦接于该第一节点,该第二开关的该第二端耦接于该第一电容的该第二端,该第二开关的该控制端用于接收一第二重置信号;以及
一第三开关,包含一第一端、一第二端、以及一控制端,其中该第三开关的该第一端耦接于该第二节点,该第三开关的该第二端耦接于该第一节点,该第三开关的该控制端用于接收一补偿信号。
18.如权利要求17所述的显示器,其中,该第一多工器包含多个第一切换单元,所述多个第一切换单元对应地耦接于所述多个驱动电路,
其中在该第二电容的该第二端用于接收该对应的扫描信号的情况下,每个第一切换单元包含:
一第四开关,包含一第一端、一第二端、以及一控制端,其中该第四开关的该第一端耦接于该第一电容的该第二端,该第四开关的该第二端用于接收该对应的输入电压,该第四开关的该控制端用于接收一第一写入信号。
19.如权利要求17所述的显示器,其中,该第二多工器包含多个第二切换单元,所述多个第二切换单元对应地耦接于所述多个驱动电路,
其中在该第二电容的该第二端用于接收该对应的扫描信号的情况下,每个第二切换单元包含:
一第三节点,用于提供该对应的发光控制信号;
一第五开关,包含一第一端、一第二端、以及一控制端,其中该第五开关的该第一端耦接于该第二节点,该第五开关的该第二端耦接于该第三节点,该第五开关的该控制端用于接收一第一输出控制信号;以及
一第六开关,包含一第一端、一第二端、以及一控制端,该第六开关的该第一端耦接于该第三节点,该第六开关的该第二端用于接收一保持电压,该第六开关的该控制端用于接收一第二输出控制信号。
20.如权利要求17所述的显示器,其中该第一多工器包含多个第一切换单元,所述多个第一切换单元对应地耦接于所述多个驱动电路,且每个第一切换单元包含:
一第四开关,包含一第一端、一第二端、以及一控制端,其中该第四开关的该第一端耦接于该第一电容的该第二端,该第四开关的该第二端用于接收该对应的输入电压,该第四开关的该控制端用于接收一第一写入信号;以及
一第七开关,包含一第一端、一第二端、以及一控制端,其中该第七开关的该第一端用于接收一参考电压,该第七开关的该第二端耦接于该第四开关的该第一端,该第七开关的该控制端用于接收一第二写入信号。
21.如权利要求20所述的显示器,其中,该第二多工器包含多个第二切换单元,所述多个第二切换单元对应地耦接于所述多个驱动电路,
其中在该第二电容的该第二端耦接于该第二多工器的情况下,每个第二切换单元包含:
一第三节点,用于提供该对应的发光控制信号;
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