TWI679628B - 顯示裝置及其發光區塊的驅動方法 - Google Patents

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Abstract

一種顯示裝置及其發光區塊的驅動方法。顯示裝置包括多個發光區塊。各個發光區塊包括栓鎖電路、選擇電路、電壓輸出電路、資料電晶體、驅動電晶體、電容及發光二極體。栓鎖電路栓鎖與資料電壓對應的多個數位控制信號。選擇電路依據經栓鎖的數位控制信號提供多個選擇信號。電壓輸出電路依據選擇信號提供驅動電壓，其中反應資料電壓的下降，驅動電壓也隨著下降。資料電晶體接收資料電壓及位移信號。驅動電晶體耦接於資料電晶體、驅動電壓及發光二極體之間。電容耦接於驅動電晶體的控制端及第二端之間。

Description

顯示裝置及其發光區塊的驅動方法
本發明是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種顯示裝置及其發光區塊的驅動方法。
在顯示技術中，發光二極體不斷的微小化，以提供更多的應用。在顯示裝置中，發光二極體可應用為提供背光的背光模組，或者可直接應用為顯示影像的顯示介面。然而，為了使背光模組或顯示介面具有更高的通用性，降低背光模組或顯示介面的功率消耗則是一個重要的課題。
本發明提供一種顯示裝置及其發光區塊的驅動方法，可節省功率消耗，但仍保持發光二極體的期望發光亮度。
本發明的顯示裝置，包括多個發光區塊。各個發光區塊包括栓鎖電路、選擇電路、電壓輸出電路、資料電晶體、驅動電晶體、電容及發光二極體。栓鎖電路接收與資料電壓對應的多個 數位控制信號及位移信號，並依據位移信號栓鎖這些數位控制信號。選擇電路耦接栓鎖電路，以接收經栓鎖的這些數位控制信號，並且提供多個選擇信號，其中選擇電路依據經栓鎖的這些數位控制信號致能這些選擇信號的其中之一。電壓輸出電路耦接選擇電路，以接收這些選擇信號，並且提供驅動電壓，其中驅動電壓受控於這些選擇信號，並且反應資料電壓的下降，驅動電壓也隨著下降。資料電晶體具有接收資料電壓的第一端、接收位移信號的控制端及第二端。驅動電晶體具有接收驅動電壓的第一端、耦接資料電晶體的第二端的控制端及第二端。電容耦接於驅動電晶體的控制端及驅動電晶體的第二端之間。發光二極體耦接於驅動電晶體的第二端與系統低電壓之間。
本發明的驅動方法，用以驅動一顯示裝置的多個發光區塊，這些發光區塊個別具有一發光二極體，並且驅動方法包括下列步驟。接收資料電壓以決定由驅動電壓流經發光二極體的發光電流。接收與資料電壓對應的多個數位控制信號，以調整驅動電壓，其中反應資料電壓的下降，驅動電壓也隨著下降。
基於上述，本發明實施例的顯示裝置及其發光區塊的驅動方法，其接收與資料電壓對應的多個數位控制信號，以調整驅動電壓，並且反應資料電壓的下降，驅動電壓也隨著下降。藉此，當發光區塊的發光灰階值越低，可節省更多功率，但仍保持發光二極體的發光亮度。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉 實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
10、20‧‧‧顯示裝置
11‧‧‧位移控制電路
13‧‧‧資料提供電路
15‧‧‧發光區塊
21‧‧‧顯示面板
100、15‧‧‧發光區塊
110‧‧‧栓鎖電路
111、113、115‧‧‧栓鎖單元
120‧‧‧選擇電路
130‧‧‧電壓輸出電路
210‧‧‧位移暫存器
220‧‧‧輸入暫存器
230‧‧‧資料栓鎖器
240‧‧‧準位移位器
250‧‧‧數位類比轉換器
260‧‧‧緩衝器
AND1‧‧‧第一及閘
AND2‧‧‧第二及閘
C1‧‧‧電容
CLK‧‧‧時脈信號
DLX‧‧‧顯示資料
Id‧‧‧發光電流
INT‧‧‧第一反相器
LED1‧‧‧發光二極體
LEN‧‧‧栓鎖致能信號
LHS‧‧‧水平信號線
M0~M7‧‧‧開關電晶體
NOR1‧‧‧第一反或閘
NOR2‧‧‧第二反或閘
PX‧‧‧液晶畫素
S0~S2、
Figure TWI679628B_D0001
~
Figure TWI679628B_D0002
‧‧‧信號
S111~S116、S120、S130‧‧‧曲線
Sdit、Sdit0~Sdit2‧‧‧數位控制信號
SET‧‧‧設定信號
SR_1~SR_3、SR_n‧‧‧位移信號
STR‧‧‧觸發信號
TD1‧‧‧資料電晶體
TD2‧‧‧驅動電晶體
TG11~TG14、TG21~TG28、TG31~TG38、TG41~TG48‧‧‧傳輸閘
VD1‧‧‧驅動電壓
VDATA‧‧‧資料電壓
VDD‧‧‧系統高電壓
VDD_max‧‧‧最大驅動電壓準位
VDD0~VDD7‧‧‧驅動準位
VDX‧‧‧類比驅動電壓
VG1、VS1‧‧‧電壓
VLS‧‧‧垂直信號線
Vref‧‧‧參考電壓
VSS‧‧‧系統低電壓
VTm‧‧‧更動臨界電壓
XDB‧‧‧藍色顯示資料
XDG‧‧‧綠色顯示資料
XDR‧‧‧紅色顯示資料
Y0~Y7‧‧‧選擇信號
S710、S720‧‧‧步驟
圖1A為依據本發明一實施例的發光區塊的系統示意圖。
圖1B為依據本發明一實施例的發光區塊的驅動電晶體的特性示意圖。
圖2為依據本發明一實施例的發光區塊的電路示意圖。
圖3A為依據本發明一實施例的驅動電壓隨資料電壓變動的模擬示意圖。
圖3B為依據本發明一實施例的驅動電壓為固定電壓的模擬示意圖。
圖4為依據本發明一實施例的顯示裝置的系統示意圖。
圖5為依據本發明一實施例的資料提供電路的系統示意圖。
圖6為依據本發明另一實施例的顯示裝置的系統示意圖。
圖7為依據本發明一實施例的顯示裝置的發光區塊的驅動方法的流程圖。
除非另有定義，本文使用的所有術語(包括技術和科學術語)具有與本發明所屬領域的普通技術人員通常理解的相同的含義。將進一步理解的是，諸如在通常使用的字典中定義的那些術 語應當被解釋為具有與它們在相關技術和本發明的上下文中的含義一致的含義，並且將不被解釋為理想化的或過度正式的意義，除非本文中明確地這樣定義。
應當理解，儘管術語”第一”、”第二”、”第三”等在本文中可以用於描述各種元件、部件、區域、層及/或部分，但是這些元件、部件、區域、及/或部分不應受這些術語的限制。這些術語僅用於將一個元件、部件、區域、層或部分與另一個元件、部件、區域、層或部分區分開。因此，下面討論的”第一元件”、”部件”、”區域”、”層”或”部分”可以被稱為第二元件、部件、區域、層或部分而不脫離本文的教導。
這裡使用的術語僅僅是為了描述特定實施例的目的，而不是限制性的。如本文所使用的，除非內容清楚地指示，否則單數形式”一”、”一個”和”該”旨在包括複數形式，包括”至少一個”。”或”表示”及/或”。如本文所使用的，術語”及/或”包括一個或多個相關所列項目的任何和所有組合。還應當理解，當在本說明書中使用時，術語”包括”及/或”包括”指定所述特徵、區域、整體、步驟、操作、元件的存在及/或部件，但不排除一個或多個其它特徵、區域整體、步驟、操作、元件、部件及/或其組合的存在或添加。
圖1A為依據本發明一實施例的發光區塊的系統示意圖。請參照圖1A，在本實施例中，發光區塊100是配置於顯示裝置中，並且可以作為顯示面板的畫素或背光模組的發光電路。發光區塊100至少包括栓鎖電路110、選擇電路120、電壓輸出電路 130、資料電晶體TD1、驅動電晶體TD2、電容C1及發光二極體LED1。其中，發光二極體LED1例如為次毫米發光二極體，但本發明實施例不以此為限。
栓鎖電路110接收與資料電壓VDATA對應的多個數位控制信號Sdit及位移信號SR_n，並依據位移信號SR_n栓鎖這些數位控制信號Sdit，其中n為正整數。選擇電路120耦接栓鎖電路110，以接收經栓鎖的數位控制信號(如信號S0~S2)，並且提供多個選擇信號(如Y0~Y2)，其中選擇電路120依據經栓鎖的數位控制信號(如信號S0~S2)致能這些選擇信號(如信號Y0~Y2)的其中之一。
電壓輸出電路130耦接選擇電路120，以接收這些選擇信號(如Y0~Y2)，並且提供驅動電壓VD1。資料電晶體TD1具有接收資料電壓VDTAT的第一端、接收位移信號SR_n的控制端及第二端。驅動電晶體TD2具有接收驅動電壓VD1的第一端、耦接資料電晶體TD1的第二端的控制端及第二端。電容C1耦接於驅動電晶體TD2的控制端及驅動電晶體TD2的第二端之間。發光二極體LED1耦接於驅動電晶體TD2的第二端與系統低電壓VSS之間。
在本實施例中，驅動電壓VD1受控於選擇信號(如Y0~Y2)而決定其電壓準位，亦即反應資料電壓VDATA的下降，驅動電壓VD1也隨著下降亦即。換言之，在流經發光二極體LED1的發光電流Id維持不變的情況下，資料電壓VDATA越低(可視 為對應的灰階值越低)，驅動電壓VD1越低；資料電壓VDATA越高(可視為對應的灰階值越高)，驅動電壓VD1越高。
由於發光電流Id不變，因此發光二極體LED1的發光亮度不受影響，但是隨著驅動電壓VD1的下降，發光區塊100的整體電力消耗會降低。
圖1B為依據本發明一實施例的發光區塊的驅動電晶體的特性示意圖。請參照圖1A及圖1B，其中曲線S120區隔驅動電晶體TD2的線性區及飽和區，並且驅動電晶體TD2主要是操作於飽和區。曲線S111~S116繪示各個資料電壓VDATA(亦即各個灰階值)隨著驅動電壓VD1變化的曲線，其中曲線S111例如對應灰階值128，曲線S116例如對應灰階值255。一般而言，驅動電壓VD1是為固定值，並且為了適用於所有的灰階值(如曲線S111~S116)所示，驅動電壓VD1會設定為最大驅動電壓準位VDD_max。
在本實施例中，反應資料電壓VDATA(亦即灰階值)的下降，驅動電壓VD1也隨著下降至大於等於使流經發光二極體LED1的發光電流Id維持不變的最小驅動電壓準位(亦即對應的灰階值曲線S112~S116與曲線S120的交錯點)。亦即，當資料電壓VDATA(亦即灰階值)不為最大值時，驅動電壓VD1可隨著對應的灰階值曲線(如S112~S116)而設定為曲線S120與最大驅動電壓準位VDD_max之間，並且灰階值越高則驅動電壓VD1可不變或越高。
進一步來說，如曲線S130所示，為了避免因驅動電晶體TD2的特性問題使得驅動電壓VD1跳到曲線S120左側，亦即流經發光二極體LED1的發光電流Id過度降低，而影響了發光二極體LED1的發光亮度，可以反應資料電壓VDATA的下降，驅動電壓VD1也隨著下降至最小驅動電壓準位(亦即對應的灰階值曲線S112~S116與曲線S120的交錯點)加上增量電壓ΔV(等同於將曲線S120向右偏移增量電壓ΔV)。
此時，由於驅動電壓VD1最多設定為最大驅動電壓準位VDD_max，因此除了最大灰階值外，部份灰階值的驅動電壓VD1是設定為最大驅動電壓準位VDD_max，而其他灰階值的驅動電壓VD1是設定小於最大驅動電壓準位VDD_max。舉例來說，當資料電壓VDATA位於更動臨界電壓VTm與最大灰階電壓(亦即對應曲線S111)之間時，驅動電壓VD1維持於最大驅動電壓準位VDD_max。並且，當增量電壓ΔV越大，更動臨界電壓VTm越低。
圖2為依據本發明一實施例的發光區塊的電路示意圖。請參照圖1A及圖2，在本實施例中，數位控制信號Sdit的數目以3為例(以數位控制信號Sdit0~Sdit2為例)，亦即數位控制信號Sdit為3位元的信號，其中數位控制信號Sdit的數目對應資料電壓VDATA的灰階值範圍的位元數，亦即數位控制信號Sdit的位元數可小於等於資料電壓VDATA的灰階值範圍的位元數。並且，數位控制信號Sdit可以是資料電壓VDATA中的多個最高位元。
栓鎖電路110包括多個栓鎖單元(如111、113、115)， 個別接收數位控制信號Sdit0~Sdit2，以個別提供栓鎖的數位控制信號Sdit0~Sdit2的其中之一作為信號S0~S2及對應的反相數位控制信號(如信號
Figure TWI679628B_D0003
、
Figure TWI679628B_D0004
、
Figure TWI679628B_D0005
)，其中信號S0~S2可視為經栓鎖後的數位控制信號Sdit0~Sdit2，並且信號
Figure TWI679628B_D0006
、
Figure TWI679628B_D0007
、
Figure TWI679628B_D0008
則是信號S0~S2的反相信號。
各個栓鎖單元(如111、113、115)包括第一反相器INT、第一及閘AND1、第二及閘AND2、第一反或閘NOR1及第二反或閘NOR2。第一反相器INT具有接收對應的一個數位控制信號(如Sdit0~Sdit2)的輸入端及輸出端。第一及閘AND1具有耦接第一反相器INT的輸出端的第一輸入端、接收位移信號SR_n的第二輸入端及輸出端。第二及閘AND2具有接收對應的一個數位控制信號(如Sdit0~Sdit2)的第一輸入端、接收位移信號SR_n的第二輸入端及輸出端。
第一反或閘NOR1具有耦接第一及閘AND1的輸出端的第一輸入端、第二輸入端及提供對應的信號(如信號S0~S2)的輸出端。第二反或閘NOR2具有耦接第二及閘AND2的輸出端的第一輸入端、耦接第一反或閘NOR1的輸出端的第二輸入端及耦接第一反或閘NOR1的第二輸入端且提供對應的信號(如信號
Figure TWI679628B_D0009
、
Figure TWI679628B_D0010
、
Figure TWI679628B_D0011
)的輸出端。依據上述，栓鎖單元111接收位移信號SR_n及數位控制信號Sdit0，以提供信號S0及
Figure TWI679628B_D0012
；栓鎖單元113接收位移信號SR_n及數位控制信號Sdit1，以提供信號S1及
Figure TWI679628B_D0013
；栓鎖單元115接收位移信號SR_n及數位控制信號Sdit2，以提供 信號S2及
Figure TWI679628B_D0014
。
選擇電路120包括傳輸閘TG11~TG14、TG21~TG28、TG31~TG38及TG41~TG48，傳輸閘TG11~TG14、TG21~TG28、TG31~TG38及TG41~TG48個別自栓鎖電路110接收對應的信號S0~S2中的一個及信號
Figure TWI679628B_D0015
、
Figure TWI679628B_D0016
、
Figure TWI679628B_D0017
中的一個，以決定為導通或截止。並且，部份的傳輸閘(如TG11~TG14、TG21~TG28、TG31~TG38及TG41~TG48)串接於致能電壓準位(在此以系統低電壓VSS為例)與對應的選擇信號(如Y0~Y7)之間，部份的傳輸閘(如TG11~TG14、TG21~TG28、TG31~TG38及TG41~TG48)個別耦接於傳輸閘(如TG11~TG14、TG21~TG28、TG31~TG38及TG41~TG48)的其中之一的輸出端與禁能電壓準位(在此以系統高電壓VDD為例)之間。
傳輸閘TG11具有接收系統低電壓VSS的輸入端、接收信號S2的正控制端、接收信號
Figure TWI679628B_D0018
的負控制端及輸出端。傳輸閘TG12具有接收系統高電壓VDD的輸入端、接收信號
Figure TWI679628B_D0019
的正控制端、接收信號S2的負控制端及耦接傳輸閘TG11的輸出端的輸出端。傳輸閘TG13具有接收系統低電壓VSS的輸入端、接收信號
Figure TWI679628B_D0020
的正控制端、接收信號S2的負控制端及輸出端。傳輸閘TG14具有接收系統高電壓VDD的輸入端、接收信號S2的正控制端、接收信號
Figure TWI679628B_D0021
的負控制端及耦接傳輸閘TG13的輸出端的輸出端。
傳輸閘TG21具有耦接傳輸閘TG11的輸出端的輸入端、接收信號S1的正控制端、接收信號
Figure TWI679628B_D0022
的負控制端及輸出端。傳輸 閘TG22具有接收系統高電壓VDD的輸入端、接收信號
Figure TWI679628B_D0023
的正控制端、接收信號S1的負控制端及耦接傳輸閘TG21的輸出端的輸出端。傳輸閘TG23具有耦接傳輸閘TG11的輸出端的輸入端、接收信號
Figure TWI679628B_D0024
的正控制端、接收信號S1的負控制端及輸出端。傳輸閘TG24具有接收系統高電壓VDD的輸入端、接收信號S1的正控制端、接收信號
Figure TWI679628B_D0025
的負控制端及耦接傳輸閘TG23的輸出端的輸出端。
傳輸閘TG25具有耦接傳輸閘TG13的輸出端的輸入端、接收信號S1的正控制端、接收信號
Figure TWI679628B_D0026
的負控制端及輸出端。傳輸閘TG26具有接收系統高電壓VDD的輸入端、接收信號
Figure TWI679628B_D0027
的正控制端、接收信號S1的負控制端及耦接傳輸閘TG25的輸出端的輸出端。傳輸閘TG27具有耦接傳輸閘TG13的輸出端的輸入端、接收信號
Figure TWI679628B_D0028
的正控制端、接收信號S1的負控制端及輸出端。傳輸閘TG28具有接收系統高電壓VDD的輸入端、接收信號S1的正控制端、接收信號
Figure TWI679628B_D0029
的負控制端及耦接傳輸閘TG27的輸出端的輸出端。
傳輸閘TG31具有耦接傳輸閘TG21的輸出端的輸入端、接收信號S0的正控制端、接收信號
Figure TWI679628B_D0030
的負控制端及提供選擇信號Y7的輸出端。傳輸閘TG32具有接收系統高電壓VDD的輸入端、接收信號
Figure TWI679628B_D0031
的正控制端、接收信號S0的負控制端及耦接傳輸閘TG31的輸出端的輸出端。傳輸閘TG33具有耦接傳輸閘TG21的輸出端的輸入端、接收信號
Figure TWI679628B_D0032
的正控制端、接收信號S0的負控制 端及提供選擇信號Y6的輸出端。傳輸閘TG34具有接收系統高電壓VDD的輸入端、接收信號S0的正控制端、接收信號
Figure TWI679628B_D0033
的負控制端及耦接傳輸閘TG33的輸出端的輸出端。
傳輸閘TG35具有耦接傳輸閘TG23的輸出端的輸入端、接收信號S0的正控制端、接收信號
Figure TWI679628B_D0034
的負控制端及提供選擇信號Y5的輸出端。傳輸閘TG36具有接收系統高電壓VDD的輸入端、接收信號
Figure TWI679628B_D0035
的正控制端、接收信號S0的負控制端及耦接傳輸閘TG35的輸出端的輸出端。傳輸閘TG37具有耦接傳輸閘TG23的輸出端的輸入端、接收信號
Figure TWI679628B_D0036
的正控制端、接收信號S0的負控制端及提供選擇信號Y4的輸出端。傳輸閘TG38具有接收系統高電壓VDD的輸入端、接收信號S0的正控制端、接收信號
Figure TWI679628B_D0037
的負控制端及耦接傳輸閘TG37的輸出端的輸出端。
傳輸閘TG41具有耦接傳輸閘TG25的輸出端的輸入端、接收信號S0的正控制端、接收信號
Figure TWI679628B_D0038
的負控制端及提供選擇信號Y3的輸出端。傳輸閘TG42具有接收系統高電壓VDD的輸入端、接收信號
Figure TWI679628B_D0039
的正控制端、接收信號S0的負控制端及耦接傳輸閘TG41的輸出端的輸出端。傳輸閘TG43具有耦接傳輸閘TG25的輸出端的輸入端、接收信號
Figure TWI679628B_D0040
的正控制端、接收信號S0的負控制端及提供選擇信號Y2的輸出端。傳輸閘TG44具有接收系統高電壓VDD的輸入端、接收信號S0的正控制端、接收信號
Figure TWI679628B_D0041
的負控制端及耦接傳輸閘TG43的輸出端的輸出端。
傳輸閘TG45具有耦接傳輸閘TG27的輸出端的輸入端、 接收信號S0的正控制端、接收信號
Figure TWI679628B_D0042
的負控制端及提供選擇信號Y1的輸出端。傳輸閘TG46具有接收系統高電壓VDD的輸入端、接收信號
Figure TWI679628B_D0043
的正控制端、接收信號S0的負控制端及耦接傳輸閘TG45的輸出端的輸出端。傳輸閘TG47具有耦接傳輸閘TG27的輸出端的輸入端、接收信號
Figure TWI679628B_D0044
的正控制端、接收信號S0的負控制端及提供選擇信號Y0的輸出端。傳輸閘TG48具有接收系統高電壓VDD的輸入端、接收信號S0的正控制端、接收信號
Figure TWI679628B_D0045
的負控制端及耦接傳輸閘TG47的輸出端的輸出端。
電壓輸出電路130包括七個開關電晶體M0~M7，個別具有接收多個驅動準位(VDD0~VDD7)的其中之一的第一端、接收選擇信號(如Y0~Y7)的其中之一的控制端及耦接驅動電壓VD1的第二端。
依據上述，若數位控制信號Sdit2~Sdit0依序為“111”，則傳輸閘TG11、TG14、TG21、TG24、TG25、TG28、TG31、TG34、TG35、TG38、TG41、TG44、TG45及TG48會導通，其餘傳輸閘會呈現截止。因此，系統低電壓VSS會經由導通的傳輸閘TG11、TG21及TG31傳送至選擇信號Y7，而使選擇信號Y7為致能準位，其餘選擇信號Y0~Y6則為禁能準位。接著，開關電晶體M7導通，且其餘開關電晶體M0~M6為截止，因此驅動準位VDD7(例如為8伏特)會提供至驅動電晶體TD2以作為驅動電壓VD1。
若數位控制信號Sdit2~Sdit0依序為“110”，則傳輸閘TG11、TG14、TG21、TG24、TG25、TG28、TG32、TG33、TG36、 TG37、TG42、TG43、TG46及TG47會導通，其餘傳輸閘會呈現截止。因此，系統低電壓VSS會經由導通的傳輸閘TG11、TG21及TG33傳送至選擇信號Y6，而使選擇信號Y6為致能準位，其餘選擇信號Y0~Y5、Y7則為禁能準位。接著，開關電晶體M6導通，且其餘開關電晶體M0~M5、M7為截止，因此驅動準位VDD6(例如為7伏特)會提供至驅動電晶體TD2以作為驅動電壓VD1。其餘狀態則以此類推，在此則不再贅述。
在本實施例中，栓鎖單元111、113、115是以RS正反器為例，但本發明實施例不以此為限。此外，致能電壓準位(例如系統低電壓VSS)與對應的選擇信號(如Y0~Y7)之間串接的傳輸閘(如TG11~TG14、TG21~TG28、TG31~TG38及TG41~TG48)的數量對應數位控制信號(如Sdit0~Sdit2)的數目，並且串接於致能電壓準位(例如系統低電壓VSS)與對應的選擇信號(如Y1~Y7)之間的傳輸閘(如TG11~TG14、TG21~TG28、TG31~TG38及TG41~TG48)個別接收對應不同數位控制信號(如Sdit0~Sdit2)的栓鎖信號(如信號S0~S2、
Figure TWI679628B_D0046
、
Figure TWI679628B_D0047
、
Figure TWI679628B_D0048
)。
圖3A為依據本發明一實施例的驅動電壓隨資料電壓變動的模擬示意圖。圖3B為依據本發明一實施例的驅動電壓為固定電壓的模擬示意圖。請參照圖1A、圖3A及圖3B，在本實施例中，電壓VG1為驅動電晶體TD2的閘極電壓(對應於資料電壓VDATA)，電壓VS1為驅動電晶體TD2的源極電壓。由圖3A及圖3B可見到，當電壓VG1為1.45或3.46伏(V)時，驅動電壓 VD1可大幅降低，但發光電流Id僅會小幅度的變動。藉此，在低灰階的情況下，可降低驅動電壓VD1來降低功耗，但發光二極體LED1的發光亮度仍可具有一定程度的維持。
圖4為依據本發明一實施例的顯示裝置的系統示意圖。請參照圖4，在本實施例中，顯示裝置10至少包括位移控制電路11、資料提供電路13、發光區塊15、多個垂直信號線LVS及多個水平信號線LHS，其中發光區塊15可參照圖1A所示發光區塊100。其中，位移控制電路11用以提供多個位移信號(如SR_1~SR_3)，並且資料提供電路13用以提供資料電壓VDATA及多個數位控制信號Sdit。
發光區塊15耦接對應的多個水平信號線LHS，並且透過對應的水平信號線LHS耦接至位移控制電路11，以接收到對應的位移信號(如SR_1~SR_3)。另一方面，發光區塊15耦接對應的多個垂直信號線LVS，並且透過對應的多個垂直信號線LVS耦接至資料提供電路13，以接收到對應的資料電壓VDATA及對應的多個數位控制信號Sdit。
發光區塊15依據對應的位移信號(如SR_1~SR_3)儲存所接收的對應的資料電壓VDATA，同時栓鎖所接收的多個數位控制信號Sdit。發光區塊15依據所儲存的資料電壓VDATA決定發光的亮度，並且透過所栓鎖的多個數位控制信號Sdit，發光區塊15可降低功耗。在本實施例中，這些發光區塊15是直接提供用以形成彩色影像的光線。
圖5為依據本發明一實施例的資料提供電路的系統示意圖。請參照圖4及圖5，在本實施例中，資料提供電路13包括位移暫存器210、輸入暫存器220、資料栓鎖器230、準位移位器240、數位類比轉換器250及緩衝器260。位移暫存器210接收設定信號SET及時脈信號CLK，以依據設定信號SET及時脈信號CLK提供依序致能的多個觸發信號STR。輸入暫存器220耦接位移暫存器210，以接收依序致能的多個觸發信號STR，並且接收多個顯示資料(如紅色顯示資料XDR、綠色顯示資料XDG及藍色顯示資料XDB)。接著，輸入暫存器220依據依序致能的多個觸發信號STR依序栓鎖及輸出顯示資料(如紅色顯示資料XDR、綠色顯示資料XDG及藍色顯示資料XDB)。
資料栓鎖器230耦接輸入暫存器220且接收栓鎖致能信號LEN，以依據栓鎖致能信號LEN栓鎖及輸出自輸入暫存器220接收的顯示資料(如紅色顯示資料XDR、綠色顯示資料XDG及藍色顯示資料XDB)。準位移位器240耦接資料栓鎖器230，以接收來自資料栓鎖器230的顯示資料(如紅色顯示資料XDR、綠色顯示資料XDG及藍色顯示資料XDB)，並且提供準位移位後的顯示資料DLX及多個數位控制信號Sdit，其中所述多個數位控制信號Sdit可以是直接將顯示資料(如紅色顯示資料XDR、綠色顯示資料XDG及藍色顯示資料XDB)輸出來形成。
數位類比轉換器250耦接準位移位器240，以接收準位移位後的顯示資料DLX，並且接收多個參考電壓Vref，以將顯示資 料DLX轉換為類比準位(即電壓準位)後提供類比驅動電壓VDX。緩衝器260耦接數位類比轉換器250，以接收類比驅動電壓VDX，並且據此提供資料電壓VDATA。
圖6為依據本發明另一實施例的顯示裝置的系統示意圖。請參照圖4及圖6，顯示裝置20大致上相同於顯示裝置10，其不同之處在於顯示裝置20更包括顯示面板21。顯示面板21配置有以陣列排列的多個液晶畫素PX，並且各個發光區塊15與這些液晶畫素PX的部份重疊，以提供顯示光至重疊的液晶畫素PX。在本實施例中，顯示面板21與發光區塊15可以共用位移控制電路11。
圖7為依據本發明一實施例的顯示裝置的發光區塊的驅動方法的流程圖。請參照圖7，在本實施例中，驅動方法用以驅動顯示裝置的多個發光區塊，這些發光區塊個別具有一發光二極體，驅動方法包括下列步驟。在步驟S710中，接收資料電壓以決定由驅動電壓流經發光二極體的發光電流。在步驟S720中，接收與資料電壓對應的多個數位控制信號，以調整驅動電壓，其中反應資料電壓的下降，驅動電壓也隨著下降。其中，步驟S710、S720的順序為用以說明，本發明實施例不以此為限。並且步驟S710、S720的細節可參照圖1A、1B、2、3A、3B、4-6的實施例所述，在此則不再贅述。
綜上所述，本發明實施例的顯示裝置及其發光區塊的驅動方法，其接收與資料電壓對應的多個數位控制信號，以調整驅 動電壓，並且反應資料電壓的下降，驅動電壓也隨著下降。藉此，當發光區塊的發光灰階值越低，可節省更多功率，但仍保持發光二極體的發光亮度。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

Claims (20)

  1. 一種顯示裝置，包括：多個發光區塊，各該些發光區塊包括：一栓鎖電路，接收與一資料電壓對應的多個數位控制信號及一位移信號，並依據該位移信號栓鎖該些數位控制信號；一選擇電路，耦接該栓鎖電路，以接收經栓鎖的該些數位控制信號，並且提供多個選擇信號，其中該選擇電路依據經栓鎖的該些數位控制信號致能該些選擇信號的其中之一；一電壓輸出電路，耦接該選擇電路，以接收該些選擇信號，並且提供一驅動電壓，其中該驅動電壓受控於該些選擇信號，並且反應該資料電壓的下降，該驅動電壓也隨著下降；一資料電晶體，具有接收該資料電壓的一第一端、接收該位移信號的一控制端及一第二端；一驅動電晶體，具有接收該驅動電壓的一第一端、耦接該資料電晶體的該第二端的一控制端及一第二端；一電容，耦接於該驅動電晶體的該控制端及該驅動電晶體的該第二端之間；以及一發光二極體，耦接於該驅動電晶體的該第二端與一系統低電壓之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中反應該資料電壓的下降，該驅動電壓也隨著下降至大於等於使流經該發光二極體的一發光電流維持不變的一最小電壓準位。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的顯示裝置，其中反應該資料電壓的下降，該驅動電壓也隨著下降至該最小電壓準位加上一增量電壓。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的顯示裝置，其中當該資料電壓位於一更動臨界電壓與一最大灰階電壓之間時，該驅動電壓維持於一最大驅動電壓。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的顯示裝置，其中當該增量電壓越大，該更動臨界電壓越低。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該栓鎖電路包括多個栓鎖單元，個別接收該些數位控制信號，以提供該些數位控制信號的其中之一及對應的反相數位控制信號。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的顯示裝置，其中該些栓鎖單元包括：一第一反相器，具有接收該些數位控制信號的其中之一的一輸入端及一輸出端；一第一及閘，具有耦接該第一反相器的該輸出端的一第一輸入端、接收該位移信號的一第二輸入端及一輸出端；一第二及閘，具有接收該些數位控制信號的其中之一的一第一輸入端、接收該位移信號的一第二輸入端及一輸出端；；一第一反或閘，具有耦接該第一及閘的該輸出端的一第一輸入端、一第二輸入端及提供該些數位控制信號的其中之一的一輸出端；一第二反或閘，具有耦接該第二及閘的該輸出端的一第一輸入端、耦接該第一反或閘的該輸出端的一第二輸入端及耦接該第一反或閘的該第二輸入端且提供對應的反相數位控制信號的一輸出端。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該選擇電路包括多個傳輸閘，個別接收該些數位控制信號的其中之一及對應的反相數位控制信號，以決定為導通或截止，其中部份的傳輸閘串接於一致能電壓準位與對應的選擇信號之間，部份的傳輸閘個別耦接於該些傳輸閘的其中之一的一輸出端與一禁能電壓準位之間。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的顯示裝置，其中該致能電壓準位與對應的選擇信號之間串接的傳輸閘的數量對應該些數位控制信號的數目。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的顯示裝置，其中串接於一致能電壓準位與對應的選擇信號之間的該些傳輸閘個別接收不同的數位控制信號。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該電壓輸出電路包括多個開關電晶體，個別具有接收多個驅動準位的其中之一的第一端、接收該些選擇信號的其中之一的一控制端及耦接該驅動電壓的一第二端。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該些數位控制信號的數目對應該資料電壓的一灰階值範圍的一位元數。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該些數位控制信號及該資料電壓由一資料提供電路所提供。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，更包括具有多個液晶畫素的一液晶顯示面板，各該些發光區塊與該些液晶畫素的部份重疊，以提供顯示光至重疊的該些液晶畫素。
  15. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該些發光區塊直接提供用以形成一彩色影像的光線。
  16. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該發光二極體為一次毫米發光二極體。
  17. 一種驅動方法，用以驅動一顯示裝置的多個發光區塊，該些發光區塊個別具有一發光二極體，該驅動方法包括：接收一資料電壓以決定由一驅動電壓流經一發光二極體的一發光電流；接收與一資料電壓對應的多個數位控制信號，以調整該驅動電壓，其中反應該資料電壓的下降，該驅動電壓也隨著下降。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的驅動方法，其中反應該資料電壓的下降，該驅動電壓也隨著下降至使流經該發光二極體的一發光電流維持不變的一最小電壓準位。
  19. 如申請專利範圍第17項所述的驅動方法，其中反應該資料電壓的下降，該驅動電壓也隨著下降至使流經該發光二極體的一發光電流維持不變的一最小電壓準位加上一增量電壓。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的驅動方法，其中當該資料電壓位於一更動臨界電壓與一最大灰階電壓之間時，該驅動電壓維持於一最大驅動電壓，其中當該增量電壓越大，該更動臨界電壓越低。
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