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TWI757705B - 用於驅動發光二極體陣列的發光二極體驅動設備 - Google Patents

用於驅動發光二極體陣列的發光二極體驅動設備 Download PDF

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TWI757705B
TWI757705B TW109109382A TW109109382A TWI757705B TW I757705 B TWI757705 B TW I757705B TW 109109382 A TW109109382 A TW 109109382A TW 109109382 A TW109109382 A TW 109109382A TW I757705 B TWI757705 B TW I757705B
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蕭聖文
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聯詠科技股份有限公司
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Abstract

一種用於驅動發光二極體陣列的發光二極體驅動設備。發光二極體驅動設備包含輸出端子群組以及轉換器群組。輸出端子群組包含多個輸出端子。轉換器群組包含多個數位類比轉換器。數位類比轉換器中的每一個根據像素資料來輸出驅動電流以驅動發光二極體中的對應一個。數位類比轉換器中的每一個包含多個子驅動電流產生電路。子驅動電流產生電路耦合到輸出端子群組的對應輸出端子。子驅動電流產生電路中的每一個產生具有對應於像素資料的位元的位元次序的電流值的子驅動電流。通過對子驅動電流加總來產生驅動電流。

Description

用於驅動發光二極體陣列的發光二極體驅動設備
本發明是有關於一種驅動設備，且特別是有關於一種用於驅動LED陣列的發光二極體(light emitting diode；LED)驅動設備。
發光二極體(微型LED)陣列通常由呈一對一配置的電流驅動器驅動。也就是說，陣列中的每一微型LED由對應電流驅動器的電流驅動。在現有技術中，用於驅動微型LED陣列的數位灰階調製方案通過計時調製在水平線週期中獲得對應於所要灰階的發射亮度，無論所述方案是基於PWM還是比較結果。此類方案必須考慮最少時間單元和亮度階躍(step)且在最少時間單元與亮度階躍之間取捨，且微型LED驅動電路和相關聯的控制電路需要通過最少時間單元進行設計。然而，對於類比驅動電路，用於達到穩定狀態的時間需要短於最少時間單元以避免影響顯示品質。
本發明提供一種LED驅動設備，所述LED驅動設備能夠降低用於達到穩定狀態的時間必須短於最少時間單元的要求，使得由LED驅動設備驅動的LED陣列的顯示品質良好。
本發明的實施例提供包含輸出端子群組和轉換器群組的用於驅動LED陣列的LED驅動設備。輸出端子群組包含多個輸出端子。輸出端子群組配置成耦合到LED陣列的成一列的多個LED。轉換器群組包含多個數位類比轉換器。數位類比轉換器中的每一個電耦合到輸出端子群組的對應輸出端子。數位類比轉換器中的每一個配置成根據n位元像素資料來輸出驅動電流以驅動LED中的對應一個，其中n是大於零的整數。數位類比轉換器中的每一個包含n個子驅動電流產生電路。n個子驅動電流產生電路耦合到輸出端子群組的對應輸出端子。n個子驅動電流產生電路中的每一個配置成產生具有對應於n位元像素資料的位元的位元次序的電流值的子驅動電流。通過對n個子驅動電流加總來產生驅動電流。
在本發明的一實施例中，數位類比轉換器中的每一個更包含電力軌和公共軌。公共軌耦合到輸出端子群組的對應輸出端子。n個子驅動電流產生電路耦合在電力軌與公共軌之間。多個數位類比轉換器的公共軌分離。
在本發明的一實施例中，子驅動電流產生電路中的每一個包含切換裝置和電流源裝置。切換裝置電耦合到電力軌。電流 源裝置電耦合在切換裝置與公共軌之間。電流源裝置配置成產生子驅動電流。
在本發明的一實施例中，電流源裝置是電流源電晶體。數位類比轉換器的電流源裝置分別由n個偏壓電壓控制以便輸出對應於不同位元次序的n個子驅動電流。
在本發明的一實施例中，第i電流源裝置配置成提供具有2(i-1)I的值的電流，其中i是大於且等於1且小於n的整數，且I是單元電流。
在本發明的一實施例中，切換裝置配置成將子驅動電流輸出或不輸出到公共軌。
在本發明的一實施例中，轉換器群組的數位類比轉換器中的每一個配置成時分地輸出多個驅動電流以依序驅動LED陣列的成一行的多個LED。
在本發明的一實施例中，LED驅動設備更包含多個開關。多個開關中的每一個配置成將LED陣列的LED電連接到轉換器群組的對應數位類比轉換器。
在本發明的一實施例中，輸出端子群組的每一輸出端子配置成通過公共線耦合到多個第一開關，所述多個第一開關分別耦合到LED陣列的成一行的多個LED。多個第一開關與LED驅動設備分離。
在本發明的一實施例中，LED驅動設備更包含多個第二開關。第二開關中的每一個配置成將輸出端子群組的輸出端子電 連接到轉換器群組的對應數位類比轉換器。
在本發明的一實施例中，LED驅動設備更包含分別耦合到轉換器群組的多個數位類比轉換器的多個資料鎖存器電路。多個資料鎖存器電路中的每一個配置成儲存n位元像素資料以用於控制轉換器群組的對應數位類比轉換器。
在本發明的一實施例中，切換裝置具有低操作電壓，且電流源裝置具有中等操作電壓。
為了使本發明更容易理解，以下詳細地描述伴有圖式的若干實施例。
110:LED驅動設備
112:轉換器群組
114:輸出端子群組
114_OUT、116_OUT:輸出端子
120:LED陣列
120_1、120_2:LED列
122:LED
124:公共線
130:像素單元
400_0、400_1、400_7:子驅動電流產生電路
B:藍光微型LED
B0、B1、B7、B(i-1)、B(n-1):位元
C1、Cm:行
CR、CR1、CR2:公共軌
D:顯示面板
D1[N：1]、D2[N：1]、D3[N：1]、DM-2[N：1]、DM-1[N：1]、DM[N：1]、DN[N：1]:像素資料
DLAT:資料鎖存器電路
DP、DPa、DPb:數位像素
DPCBa、DPCBb:藍光數位像素單元
DPCGa、DPCGb:綠光數位像素單元
DPCRa、DPCRb:紅光數位像素單元
ELVDD、ELVSS:系統電壓
G:綠光微型LED
I0、I1、I7、I(i-1):子驅動電流
Id:驅動電流
IDAC、IDACj-1、IDACj:數位類比轉換器
IRD:輸入列資料
M0、M1、M7:電流源裝置
PR:電力軌
R:紅光微型LED
R1、Rn:列
R1D1[N：1]、R1D2[N：1]、R1D3[N：1]、R1DM-2[N：1]、R1DM-1[N：1]、R1DM[N：1]、R2D1[N：1]、R2D2[N：1]、R2D3[N：1]、R2DM-2[N：1]、R2DM-1[N：1]、R2DM[N：1]:n位元像素資料
Row[1]、Row[K]:列發射控制線
S0:切換裝置
SW1、SW2:開關
Vt:閾值電壓
VBIAS0、VBIAS1、VBIAS7:偏壓電壓
VBIAS[N：1]:偏壓電壓信號
圖1是繪示根據本發明的一個實施例用於驅動顯示面板的列掃描過程的示意圖。
圖2A和圖2B是繪示根據圖1中的實施例的數位像素的示意圖。
圖3是繪示根據本發明的實施例的用於驅動LED陣列的LED驅動設備的示意圖。
圖4是繪示根據本發明的實施例的像素單元的示意圖。
圖5說明根據本發明的實施例的兩個像素單元的示意圖。
圖6是繪示根據本發明的另一實施例的用於驅動LED陣列的LED驅動設備的示意圖。
圖7是繪示根據本發明的另一實施例的用於驅動LED陣列的LED驅動設備的示意圖。
圖8是繪示根據本發明的另一實施例的用於驅動LED陣列的LED驅動設備的示意圖。
圖9是繪示根據本發明的另一實施例的用於驅動LED陣列的LED驅動設備的示意圖。
應理解，在不脫離本發明的範圍的情況下，可以利用其它實施例，且可以作出結構性改變。同樣，應理解，本文中所使用的措詞和術語是出於描述的目的且不應視為是限制性的。本文中使用“包含”、“包括”或“具有”以及其變化形式意在涵蓋其後列出的項目和其等效物以及額外項目。除非另有限制，否則術語“連接(connected)”、“耦合(coupled)”及其在本文中的變化形式是廣義上使用的並且涵蓋直接和間接連接及耦合。
現將詳細參考本發明的當前示範性實施例，隨圖中說明所述示範性實施例的實例。只要可能，相同的附圖標號在圖式及描述中用以指代相同或類似部分。
圖1是繪示根據本發明的一個實施例用於驅動顯示面板的列掃描過程的示意圖。如圖1中所繪示，顯示面板D具有由數位像素DP的陣列形成的顯示區域。更具體地說，顯示面板D的顯示區域具有數位像素DP的m個行C1到行Cm以及n個列R1 到列Rn，且m和n是大於或等於1的整數。數位像素DP中的每一個由一個藍光微型LED、一個綠光微型LED以及一個紅光微型LED以及對應電流驅動器構成。另外，藍光微型LED、綠光微型LED以及紅光微型LED中的每一個在從控制器(未繪示)接收資料時充當光源。在顯示面板D中，在一時間處將輸入列資料IRD提供給數位像素DP的單個列或提供給數位像素DP的多個列。當接收輸入列資料IRD時，單個列或多個列中的藍光微型LED、綠光微型LED以及紅光微型LED發出藍光、綠光以及紅光以便在那時充當光源。接下來，將輸入列資料IRD從列R1到列Rn或在如圖1中所繪示的從顯示面板D的顯示區域的上部到下部的箭頭的方向上依序提供給下一列或下幾列。換句話說，光源(其為數位像素DP的單個列或多個列)在列R1與列Rn之間依序地掃描，且輸入列資料IRD持續輸入以控制數字像素DP的列以顯示圖像。
圖2A和圖2B是繪示根據圖1中的實施例的數位像素的示意圖。如圖2A中所繪示，數位像素DPa包含直接接合在矽晶片上的紅光微型LED R、綠光微型LED G以及藍光微型LED B。更具體地說，紅光微型LED R、綠光微型LED G以及藍光微型LED B中的每一個由安置在下方的一個單元驅動器電路(電流驅動器)驅動。紅光微型LED R和安置在紅光微型LED R之下的對應單元驅動器電路形成紅光數位像素單元DPCRa。類似地，綠光微型LED G和安置在綠光微型LED G之下的對應單元驅動器電路形成綠光數位像素單元DPCGa，且藍光微型LED B和安置在藍光微型LED B之下的對應單元驅動器電路形成藍光數位像素單元DPCBa。在本實施例中，紅光數位像素單元DPCRa、綠光數位像素單元DPCGa以及藍光數位像素單元DPCBa水平地佈置，但本發明不限於此。
圖2B中所繪示的數位像素DPb類似於圖2A中所繪示的數位像素DPa。區別是紅光數位像素單元DPCRb、綠光數位像素單元DPCGb以及藍光數位像素單元DPCBb垂直地佈置。
圖3是繪示根據本發明的實施例的用於驅動LED陣列的LED驅動設備的示意圖。參考圖3，LED驅動設備110配置成驅動M個列的LED陣列120，其中M是大於零的整數。LED陣列120包含多個LED 122，其形成顯示面板D的部分或全部的顯示區域。LED 122發射相同顏色光或不同顏色光。在圖3中，例如僅說明LED陣列120的一個LED列，但本發明不限於此。在一實施例中，LED陣列120可包含多個LED列，且一或多個LED驅動設備110配置成驅動多個LED列。
具體來說，LED驅動設備110包含轉換器群組112和輸出端子群組114。輸出端子群組114耦合到LED陣列120。輸出端子群組114包含多個輸出端子114_OUT。輸出端子114_OUT中的每一個耦合在如圖3中所說明的對應數位類比轉換器IDAC與對應LED 122之間。耦合到輸出端子群組114的LED 122可以是LED陣列120的成一列的所有LED或LED陣列120的成一列的LED的一部分。
轉換器群組112包含多個數位類比轉換器IDAC。數位 類比轉換器IDAC中的每一個電耦合到對應輸出端子114_OUT。數位類比轉換器IDAC中的每一個根據相應N位元像素資料來輸出驅動電流Id以驅動對應LED 122，其中N是大於零的整數。也就是說，數位類比轉換器IDAC是電流輸出數位類比轉換器。N位元像素資料可以是像素資料D1[N：1]、像素資料D2[N：1]、像素資料D3[N：1]、...像素資料DM-2[N：1]、像素資料DM-1[N：1]以及像素資料DM[N：1]中的一個。像素資料D1[N：1]指示用於驅動LED陣列120的第一行的LED的N位元像素資料，且像素資料DM[N：1]指示用於驅動LED陣列120的LED的第M行的N位元像素資料。其它像素資料D2[N：1]、像素資料D3[N：1]、...像素資料DM-2[N：1]以及像素資料DM-1[N：1]可依此類推。另外，偏壓電壓信號VBIAS[N：1]輸入至各數位類比轉換器IDAC，從而輸出驅動電流Id。
圖4是繪示根據本發明的實施例的像素單元的示意圖。參考圖4，在圖4中說明8位元的數位類比轉換器IDAC的實例。包含位元B0到位元B7的像素資料Dj[N：1](N=8)輸入到數位類比轉換器IDAC，其中像素資料Dj[N：1]指示用於驅動LED陣列120的第j行的N位元像素資料，且1≦j≦M。在一實施例中，如圖4中所說明的多個像素單元130形成顯示面板中的LED陣列。
像素單元130可以是位於LED陣列120的第j行的像素。像素單元130包含一個數位類比轉換器IDAC和一個LED 122。系統電壓ELVDD和系統電壓ELVSS施加到像素單元130作 為操作電壓。數位類比轉換器IDAC輸出驅動電流Id以驅動LED 122。數位類比轉換器IDAC包含電力軌PR、公共軌CR以及耦合在電力軌PR與公共軌CR之間的N個子驅動電流產生電路400_0、子驅動電流產生電路400_1到子驅動電流產生電路400_7，其中N是大於零的整數。在本實施例中，N等於8，但子驅動電流產生電路的數目並不意圖限制本發明。子驅動電流產生電路400_0、子驅動電流產生電路400_1到子驅動電流產生電路400_7耦合在電力軌PR與公共軌CR之間。
子驅動電流產生電路400_0、子驅動電流產生電路400_1到子驅動電流產生電路400_7中的每一個配置成產生具有對應於N位元像素資料Dj[N：1]的位元的位元次序的電流值的子驅動電流I0、子驅動電流I1到子驅動電流I7。舉例來說，子驅動電流產生電路400_0接收N位元像素資料Dj[N：1]的位元B0且產生子驅動電流I0。子驅動電流I0具有對應於位元B0的位元次序1的電流值20I(=1I)。子驅動電流I1具有對應於位元B1的位元次序2的電流值21I(=2I)。類似地，子驅動電流I7具有對應於位元B7的位元次序8的電流值27I(=128I)。其它子驅動電流的電流值可依此類推。也就是說，子驅動電流I(i-1)具有對應於位元B(i-1)的位元次序i的電流值2(i-1)I，其中i是大於且等於1且小於N的整數，且I是單元電流(unit current)。在本實施例中，N等於8，但子驅動電流的數目並不意圖限制本發明。另外，輸入偏壓電壓VBIAS0到偏壓電壓VBIAS7以驅動子驅動電流產生電路400_0、 子驅動電流產生電路400_1到子驅動電流產生電路400_7，從而輸出子驅動電流I0、子驅動電流I1到子驅動電流I7。
在本實施例中，子驅動電流產生電路400_0、子驅動電流產生電路400_1到子驅動電流產生電路400_7中的每一個包含切換裝置和電流源裝置。舉例來說，子驅動電流產生電路400_0包含切換裝置S0和電流源裝置M0。切換裝置S0的第一末端電耦合到電力軌PR。電流源裝置M0電耦合在切換裝置S0與公共軌CR之間。具體來說，切換裝置S0包含第一末端、第二末端以及控制末端。切換裝置S0的第一末端耦合到電力軌PR。切換裝置S0的控制末端由N位元像素資料Dj[N：1]的位元B0控制。電流源裝置M0包含第一末端、第二末端以及控制末端。電流源裝置M0的第一末端耦合到切換裝置S0的第二末端。電流源裝置M0的第二末端耦合到公共軌CR。電流源裝置M0的控制末端由偏壓電壓VBIAS0控制。其它子驅動電流產生電路400_1到子驅動電流產生電路400_7的電路結構可依此類推。電流源裝置M0、電流源裝置M1到電流源裝置M7可以是電流源電晶體。電流源裝置M0、電流源裝置M1到電流源裝置M7配置成根據偏壓電壓VBIAS0到偏壓電壓VBIAS7來產生子驅動電流I0、子驅動電流I1到子驅動電流I7。電流源裝置M0、電流源裝置M1到電流源裝置M7分別由N個偏壓電壓VBIAS0到偏壓電壓VBIAS7控制以便輸出對應於位元B0到位元B7的不同位元次序的N個子驅動電流I0、子驅動電流I1到子驅動電流I7，其中N在本實施例中等於8。舉例來說， 電流源裝置M0由偏壓電壓VBIAS0控制且產生子驅動電流I0，且子驅動電流I0具有對應於位元B0的位元次序1的電流值20I(=1I)。電流源裝置M1由偏壓電壓VBIAS1控制且產生子驅動電流I1，且子驅動電流I1具有對應於位元B1的位元次序2的電流值21I(=2I)。類似地，電流源裝置M7由偏壓電壓VBIAS7控制且產生子驅動電流I7，且子驅動電流I7具有對應於位元B7的位元次序8的電流值27I(=128I)。其它子驅動電流的電流值可依此類推。也就是說，第i電流源裝置配置成提供具有2(i-1)I的值的電流，其中i是大於且等於1且小於N的整數，I是單元電流。在本實施例中，N等於8，但子驅動電流的數目並不意圖限制本發明。依據電流源裝置M0到電流源裝置M7的設計，偏壓電壓VBIAS0到偏壓電壓VBIAS7的值可相同或不同。在一實施例中，電流源裝置M0到電流源裝置M7分別包括不同尺寸的電晶體或不同數量的電晶體，且偏壓電壓VBIAS0到偏壓電壓VBIAS7可被配置為相同電壓(其意指LED驅動設備僅需要一個共同的偏壓電壓來控制數位類比轉換器IDAC)，以產生不同的子驅動電流I0到子驅動電流I7。在另一實施例中，電流源裝置M0到電流源裝置M7可分別包括相同尺寸的電晶體或相同數量的電晶體，且偏壓電壓VBIAS0到偏壓電壓VBIAS7可被配置為不同電壓(其意指LED驅動設備需要八個偏壓電壓來控制數位類比轉換器IDAC)，以產生不同的子驅動電流I0到子驅動電流I7。
切換裝置S0、切換裝置S1到切換裝置S7配置成將子 驅動電流I0、子驅動電流I1到子驅動電流I7分別輸出或不輸出到公共軌CR。舉例來說，切換裝置S0、切換裝置S1到切換裝置S7接通且根據N位元像素資料Dj[N：1]的位元B0、位元B1到位元B7來將子驅動電流I0、子驅動電流I1到子驅動電流I7輸出到公共軌CR。切換裝置S0、切換裝置S1到切換裝置S7斷開且根據N位元像素資料Dj[N：1]的位元B0、位元B1到位元B7來不將子驅動電流I0、子驅動電流I1到子驅動電流I7輸出到公共軌CR。
通過對N個子驅動電流I0到子驅動電流I7加總來產生驅動電流Id，其中在本實施例中，N=8。通過下式計算驅動電流Id：Id=2(N-1)I×B(N-1)+...+2(i-1)I×B(i-1)+...+21I×B1+20I×B0
其中位元B0、位元B1、位元B(i-1)、位元B(N-1)是N位元像素資料Dj[N：1]，i是大於且等於1且小於N的整數，I是單元電流，且在本實施例中，N=8。因此，數位類比轉換器IDAC根據N位元像素資料來輸出驅動電流Id以驅動LED，且通過對子驅動電流加總來產生驅動電流Id。
在本實施例中，切換裝置S0例如具有低操作電壓，且電流源裝置M0例如具有中等操作電壓。當LED 122斷開或在停用狀態中時，LED 122的陽極的電壓大致等於電壓ELVSS。由於電流源裝置直接並以電氣方式連接到LED 122的陽極，當就電流源裝置的應力而言時，電流源裝置是中間電壓(middle voltage； MV)裝置。換句話說，電流源裝置是中間電壓裝置以承受來自陽極的電壓應力。
由於切換裝置S0電耦合在電力軌PR與電流源裝置M0之間，所以切換裝置S0靠近電力軌PR的電壓ELVDD。因此，當切換裝置S0接通(在啟用狀態中)或斷開(在停用狀態中)時，切換裝置S0的漏極、源極、柵極以及基極(bulk)因過壓而不受應力。因此，切換裝置S0可以是低電壓(low voltage；LV)裝置。
因此，在本實施例中，切換裝置S0可以是LV裝置且電流源裝置M0可以是MV裝置。另外，通過高電平和低電平的位元B0來控制切換裝置S0接通或斷開，且電流源裝置M0由偏壓電壓VBIAS0控制。由於切換裝置S0是LV裝置，位元B0可以是LV控制信號。此處應注意，位元B0和偏壓電壓VBIAS0可同時或在不同時間施加，本發明不限於此。
通常，LV裝置相較於MV裝置而具有更低的閾值電壓Vt、更低的接通電阻以及更小的大小。因此，在本實施例中，接通和斷開切換裝置S0(其為LV裝置)所需要的動態功率可減小。另外，在切換(接通和斷開)時，從切換裝置S0到偏壓電壓VBIAS0的反向耦合的雜訊也可大大減小。
在本實施例中，切換裝置S0是切換電晶體，且電流源裝置M0是電流源電晶體。LED 122可以是紅光微型LED、綠光微型LED或藍光微型LED。然而，本發明不限於此。
圖5說明根據本發明的實施例的兩個像素單元的示意 圖。參看圖5，兩個像素單元130位於顯示面板的LED陣列例如第(j-1)行到第j行的相鄰行中。數位類比轉換器IDACj-1的公共軌CR1和數位類比轉換器IDACj的公共軌CR2分離。在本發明的實施例中，多個數位類比轉換器的公共軌分離。
圖6是繪示根據本發明的另一實施例的用於驅動LED陣列的LED驅動設備的示意圖。參考圖6，LED驅動設備110配置成驅動M個行的LED陣列120，其中M是大於零的整數。LED陣列120包含至少LED列120_1和LED列120_2。LED驅動設備110的數位類比轉換器IDAC佈置成兩個列以分別用於驅動LED列120_1和LED列120_2。偏壓電壓信號VBIAS[N：1]輸入到兩個列的數位類比轉換器IDAC。第一列的數位類比轉換器IDAC中的每一個根據相應N位元像素資料R1D1[N：1]、N位元像素資料R1D2[N：1]、N位元像素資料R1D3[N：1]、...N位元像素資料R1DM-2[N：1]、N位元像素資料R1DM-1[N：1]以及N位元像素資料R1DM[N：1]來輸出驅動電流Id以驅動對應LED 122。第二列的數位類比轉換器IDAC中的每一個根據相應N位元像素資料R2D1[N：1]、N位元像素資料R2D2[N：1]、N位元像素資料R2D3[N：1]、...N位元像素資料R2DM-2[N：1]、N位元像素資料R2DM-1[N：1]以及N位元像素資料R2DM[N：1]來輸出驅動電流Id以驅動對應LED 122。
圖7是繪示根據本發明的另一實施例的用於驅動LED陣列的LED驅動設備的示意圖。參看圖7，M個行和K個列的LED 陣列120可用，這意謂M×K像素解析度顯示器得以實現，其中M和K是大於零的整數。相同行中的LED 122共用相同數位類比轉換器IDAC和相同公共線124。
具體來說，LED驅動設備110包含多個開關SW1以及多個輸出端子116_OUT。開關SW1中的每一個配置成通過對應輸出端子116_OUT將LED陣列120的LED 122電連接到轉換器群組112的對應數位類比轉換器IDAC。圖7的LED驅動設備110實質上(physically)通過多個輸出端子116_OUT連接到LED陣列120。相同行中的LED 122的陽極通過開關SW1與公共電流驅動線124分離。
在本實施例中，每次僅可啟動一個列發射控制線Row[1]到列發射控制線Row[K]且更新對應列資料。因此，轉換器群組112的數位類比轉換器IDAC中的每一個時分地輸出驅動電流Id以依序驅動LED陣列120的成一行的多個LED 122。也就是說，對於相同行的LED 122，數位類比轉換器IDAC將驅動電流Id時分地輸出到LED行，且相同行的LED 122被依序驅動。對於相同列的LED 122，數位類比轉換器IDAC將驅動電流Id同時輸出到LED列，且相同列的LED 122同時被驅動。
圖8是繪示根據本發明的另一實施例的用於驅動LED陣列的LED驅動設備的示意圖。參考圖8，圖7中所描繪的LED驅動設備110與圖8中所描繪的LED驅動設備110其間的主要區別在於開關SW1實施於顯示面板且耦接至LED陣列，而非在LED 驅動設備110。LED驅動設備110包含多個開關SW2。第二開關SW2中的每一個配置成將輸出端子群組114的輸出端子114_OUT電連接到轉換器群組112的對應數位類比轉換器IDAC。圖8的LED驅動設備110不包括圖7中所描繪的輸出端子116_OUT，而是實質上通過輸出端子114_OUT與LED陣列120耦接。在圖8的實施例中，每次僅列發射控制線Row[1]到列發射控制線Row[K]中的一個被啟動且對應的列資料被更新。如此一來，轉換器群組112的數位類比轉換器IDAC的每一個分時地輸出驅動電流Id以依序驅動LED陣列120的行中的多個LED 122。依序驅動各LED列的方法類似於圖7的實施例。圖9是繪示根據本發明的另一實施例的用於驅動LED陣列的LED驅動設備的示意圖。參考圖9，本實施例的LED驅動設備110類似於圖7中所描繪的LED驅動設備110，且其間的主要區別在於本實施例的LED驅動設備110更包含多個資料鎖存器電路DLAT。資料鎖存器電路DLAT分別耦合到數位類比轉換器IDAC。資料鎖存器電路DLAT中的每一個配置成儲存N位元像素資料D1[N：1]、N位元像素資料D2[N：1]、N位元像素資料D3[N：1]、...N位元像素資料DM-2[N：1]、N位元像素資料DM-1[N：1]以及N位元像素資料DM[N：1]且控制對應數位類比轉換器IDAC的資料寫入。在本實施例中，不需要依序掃描或其他不同的列掃描時序機制而可同時啟動列發射控制線Row[1]到列發射控制線Row[K]。換句話說，可同時點亮全顯示區域的M個行和K個列光源。
綜上所述，在本發明的實施例中，電流輸出數位類比轉換器配置成直接驅動LED而不將電壓轉換成電流。由於電流驅動方案，LED驅動設備能夠降低用於達到穩定狀態的時間必須短於最少時間單元的要求，以使得由LED驅動設備驅動的LED陣列的顯示品質良好。另外，由於用於每一LED列的LED驅動設備的設計相同，對於較多LED列可容易地增大LED驅動設備的數目，且LED驅動設備的控制也簡單。
將對本領域的技術人員可以理解的是，在不脫離本發明的範圍或精神的情況下，可對所揭露實施例的結構作出各種修改和變化。鑒於前述內容，希望本發明涵蓋本發明的修改和變化，只要所述修改和變化落入所附申請專利範圍和其等效物的範圍內。
110:LED驅動設備
112:轉換器群組
114:輸出端子群組
114_OUT:輸出端子
120:LED陣列
122:LED
D1[N：1]、D2[N：1]、D3[N：1]、DM-2[N：1]、DM-1[N：1]、DM[N：1]:像素資料
Id:驅動電流
IDAC:數位類比轉換器
VBIAS[N：1]:偏壓電壓信號

Claims (13)

  1. 一種用於驅動發光二極體陣列的發光二極體驅動設備，包括：輸出端子群組，包括多個輸出端子且配置成耦合到發光二極體陣列的成一列的多個發光二極體；轉換器群組，包括多個數位類比轉換器，其中所述數位類比轉換器中的每一個電耦合到所述輸出端子群組的對應輸出端子且配置成根據n位元像素資料來輸出驅動電流以驅動所述發光二極體中的對應一個，其中n是大於零的整數，其中數位類比轉換器中的每一個包括：n個子驅動電流產生電路，耦合到所述輸出端子群組的所述對應輸出端子，其中所述n個子驅動電流產生電路中的每一個配置成產生具有對應於所述n位元像素資料的位元的位元次序的電流值的子驅動電流，且通過對n個子驅動電流加總來產生所述驅動電流，其中所述輸出端子群組的每一輸出端子配置成通過公共線耦合到與所述發光二極體驅動設備分離的多個第一開關，所述多個第一開關分別耦合到所述發光二極體陣列的成一行的多個發光二極體；以及多個第二開關，其中所述多個第二開關中的每一個配置成將所述輸出端子群組的輸出端子電連接到所述轉換器群組的對應數 位類比轉換器。
  2. 根據請求項1所述的用於驅動發光二極體陣列的發光二極體驅動設備，其中所述數位類比轉換器中的每一個更包括：電力軌；以及公共軌，耦合到所述輸出端子群組的對應輸出端子，其中所述n個子驅動電流產生電路耦合在所述電力軌與所述公共軌之間，且所述多個數位類比轉換器的所述公共軌分離。
  3. 根據請求項2所述的用於驅動發光二極體陣列的發光二極體驅動設備，其中所述子驅動電流產生電路中的每一個包括：切換裝置，電耦合到所述電力軌；以及電流源裝置，電耦合在所述切換裝置與所述公共軌之間且配置成產生所述子驅動電流。
  4. 根據請求項3所述的用於驅動發光二極體陣列的發光二極體驅動設備，其中所述電流源裝置是電流源電晶體，且所述數位類比轉換器的所述電流源裝置分別由n個偏壓電壓控制以便輸出對應於不同位元次序的所述n個子驅動電流。
  5. 根據請求項3所述的用於驅動發光二極體陣列的發光二極體驅動設備，其中第i電流源裝置配置成提供具有2(i-1)I的值的電流，且其中i是大於且等於1且小於n的整數，I是單元電流。
  6. 根據請求項3所述的用於驅動發光二極體陣列的發光二極體驅動設備，其中所述切換裝置配置成將所述子驅動電流輸出或不輸出到所述公共軌。
  7. 根據請求項3所述的用於驅動發光二極體陣列的發光二極體驅動設備，其中所述轉換器群組的所述數位類比轉換器中的每一個配置成時分地輸出多個驅動電流以依序驅動所述發光二極體陣列的成一行的多個發光二極體。
  8. 根據請求項7所述的用於驅動發光二極體陣列的發光二極體驅動設備，其中所述多個第二開關中的每一個配置成將所述發光二極體陣列的發光二極體電連接到所述轉換器群組的對應數位類比轉換器。
  9. 根據請求項1所述的用於驅動發光二極體陣列的發光二極體驅動設備，更包括：多個資料鎖存器電路，分別耦合到所述轉換器群組的所述多個數位類比轉換器，其中所述多個資料鎖存器電路中的每一個配置成儲存所述n位元像素資料以用於控制所述轉換器群組的對應數位類比轉換器。
  10. 根據請求項3所述的用於驅動發光二極體陣列的發光二極體驅動設備，其中所述切換裝置具有低操作電壓，且所述電流源裝置具有中等操作電壓。
  11. 一種用於驅動發光二極體陣列的發光二極體驅動設備，包括：多個數位類比轉換器，其中所述多個數位類比轉換器中的每一個電耦合到發光二極體陣列中相對應的發光二極體且配置成根據n位元像素資料來輸出驅動電流以驅動所述相對應的發光二極 體，其中n是大於零的整數；以及多個資料鎖存器電路，其中所述多個資料鎖存器中的每一個配置成儲存由所述發光二極體陣列中相對應的發光二極體顯示的n位元像素資料，並且耦接至所述多個數位類比轉換器中相對應的數位類比轉換器，以控制所述n位元像素資料寫入所述相對應的數位類比轉換器；其中，所述多個數位類比轉換器中的每一個包括：n個子驅動電流產生電路，所述n個子驅動電流產生電路中的每一個配置成產生具有對應於所述n位元像素資料的位元的位元次序的電流值的子驅動電流，且通過對n個子驅動電流加總來產生所述驅動電流；電力軌；以及公共軌，耦合到所述發光二極體陣列中相對應的發光二極體，其中所述n個子驅動電流產生電路耦合在所述電力軌與所述公共軌之間，其中所述多個數位類比轉換器中的各數位類比轉換器的所述公共軌彼此分離，其中所述子驅動電流產生電路中的每一個包括：切換裝置，電耦合到所述電力軌；以及電流源裝置，電耦合在所述切換裝置與所述公共軌之間且配置成產生所述子驅動電流，其中所述電流源裝置是電流源電晶體，且由n個偏壓電壓控 制以便輸出對應於不同位元次序的所述n個子驅動電流。
  12. 根據請求項11所述的用於驅動發光二極體陣列的發光二極體驅動設備，其中所述多個數位類比轉換器配置成因應所述發光二極體陣列之逐列顯示而時分地輸出多個驅動電流以依序驅動所述發光二極體陣列中的各列發光二極體。
  13. 根據請求項11所述的用於驅動發光二極體陣列的發光二極體驅動設備，更包括：多個列發射控制線，所述多個列發射控制線的每個列發射控制線耦接至所述發光二極體陣列中相對應的一列發光二極體，並且當所述多個列發射控制線被控制為同時啟動時，所述多個數位類比轉換器同時輸出多個驅動電流以同時驅動所述發光二極體陣列。
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