耦合补偿模块及其发光二极管驱动器的制作方法

办公文教;装订;广告设备的制造及其产品制作工艺1.本技术涉及一种耦合补偿模块及其发光二极管驱动器，特别是涉及一种可补偿每个通道因电容耦合所造成的电压变化，而驱动发光二极管面板的发光二极管像素显示期望亮度的耦合补偿模块及其发光二极管驱动器。背景技术：2.现有发光二极管(light emitting diode，led)驱动技术中，存在无源矩阵共阴极(passive matrix common cathode)驱动结构和无源矩阵共阳极(anode)驱动结构。请参考以图1和图2。图1是一无源矩阵共阴极驱动结构的示意图，图2是一无源矩阵共阳极驱动结构的示意图。如图1所示，无源矩阵共阴极驱动结构经由每个脉冲宽度调制(pulse width modulation，pwm)开关，连接矩阵中每一列(column)的发光二极管像素的阳极至发光二极管驱动器10的各恒定电流源的各通道，而经由每个扫描开关，连接矩阵中每一行(row)的(连接至各扫描线的)发光二极管像素的阴极至一地端。当经由一时序控制器100导通一特定列和一特定行，在交叉点的一发光二极管像素可发光。3.类似地，如图2所示，无源矩阵共阳极驱动结构经由每个通道开关，连接矩阵中每一列的发光二极管像素的阴极至发光二极管驱动器20的各恒定电流源的各通道，而经由每个扫描开关，连接矩阵中每一行的(连接至各扫描线的)发光二极管像素的阳极至一电源电压。当经由一时序控制器200导通一特定列和一特定行，在交叉点的一发光二极管像素可发光。4.在无源矩阵驱动的结构下，当发光二极管驱动器10或20的一特定通道被导通时，如果发光二极管驱动器10或20的另一通道同时从导通(turned on)切换到关断(turned off)或从关断切换到导通，所述特定通道的一通道电压将因电容性耦合下降或上升。5.例如，请参考图3和图4。图3是具有组装延伸结构的一发光二极管显示面板30的示意图，图4是图3所示发光二极管显示面板30所显示的一图像的示意图。如图3所示，发光二极管显示面板30包括发光二极管驱动器300、302分别用于驱动左侧和右侧的发光二极管像素。当扫描线s1，sx1经由对应的扫描开关被连接到一地端，通道ch1～chx、chx+1～ch2x以一脉冲宽度调制方式在各自的导通时间间隔中导通，以驱动第一行中相应的发光二极管像素具有相应的期望亮度。6.在这样情况下，当一特定通道(例如通道chx)被导通时，如果另一通道(例如通道ch1～ch3中一者)同时从导通切换到关断，所述特定通道的一通道电压将因电容耦合而下降。例如，当通道ch1在一时间t1从导通切换至关断，(连接到通道ch1中发光二极管电容器的阳极的)通道ch1的通道电压下降，因此(连接至通道ch1中所述发光二极管电容器的阴极的)扫描线s2～sy的电压因通道ch1中所述发光二极管电容器的电压耦合而下降。由于扫描线s2～sy连接到通道ch2～chx中发光二极管电容器的阴极，因此(连接到通道ch2～chx中所述发光二极管电容器的阳极的)通道ch2～chx的通道电压因通道ch2～chx中所述发光二极管电容器的电压耦合而下降，使得通道ch2～chx的恒定电流源需要提供电流以对扫描线s1及扫描线s2～sy中的发光二极管电容器充电(如在通道chx所示)。以此类推，可得到通道chx+1～ch2x和扫描线sx1～sxy的电压变化。7.因此，当通道ch1～chx根据各自的导通时间间隔同时导通和关断时，由于通道chx具有一最长导通时间间隔，因此通道ch1～chx-1分别从导通切换至关断时，通道chx的通道电压皆会下降。如此一来，即使通道chx，chx+1被配置成具有相同的导通时间间隔(即脉冲宽度)来显示相同的亮度，由于通道chx的通道电压在驱动时下降x-1次，而通道chx1的通道电压在驱动时没有下降，通道chx所显示的区域比通道chx+1所显示的区域暗，因此在其之间会如图4所示存在不连续。8.类似地，请参考图5，图5是图3所示发光二极管显示面板30的另一操作示意图。当一特定通道(例如通道chx)被导通时，如果另一通道(例如通道ch1～ch3中一者)同时从关断切换到导通，所述特定通道的一通道电压将因电容耦合而提高。因此，当通道ch1～chx同时关断然后根据各自的导通时间间隔导通时，由于通道chx具有一最长导通时间间隔，因此通道ch1～chx-1分别从关断切换至导通时，通道chx的通道电压皆会提高。如此一来，即使通道chx，chx+1被配置成具有相同的导通时间间隔(即脉冲宽度)来显示相同的亮度，由于通道chx的通道电压在驱动时提高x-1次，而通道chx1的通道电压在驱动时没有提高，通道chx所显示的区域比通道chx+1所显示的区域亮，因此在其之间会存在不连续(未示出)。9.因此，公知技术实有改进之必要。技术实现要素：10.因此，本技术的主要目的在于提供一种可补偿每个通道因电容耦合所造成的电压变化，而驱动发光二极管面板的发光二极管像素显示期望亮度的耦合补偿模块及其发光二极管驱动器。11.本技术公开了一种耦合补偿模块，用于补偿一发光二极管驱动器的一恒定电流电路所输出的一通道的一通道电压，所述耦合补偿模块包括一侦测电路，用于侦测所述通道电压的一电压变化，以产生一侦测结果；以及一补偿电路，用于根据所述侦测结果，补偿所述通道电压的所述电压变化。12.本技术另公开了一种发光二极管驱动器，用于驱动一发光二极管面板，所述发光二极管驱动器包括一恒定电流电路，用于输出一通道的一通道电压；以及一耦合补偿模块，其包括一侦测电路，用于侦测所述通道电压的一电压变化，以产生一侦测结果；以及一补偿电路，用于根据所述侦测结果，补偿所述通道电压的所述电压变化。附图说明13.图1是一无源矩阵共阴极驱动结构的示意图。14.图2是一无源矩阵共阳极驱动结构的示意图。15.图3是具有组装延伸结构的一发光二极管显示面板的示意图。16.图4是图3所示发光二极管显示面板所显示的一图像的示意图。17.图5是图3所示发光二极管显示面板的另一操作示意图。18.图6是本技术实施例一发光二极管驱动器的部分示意图。19.图7是本技术实施例图6所示一耦合补偿模块的细节电路图。20.图8是本技术实施例图7所示耦合补偿模块的操作示意图。21.图9是本技术实施例图7所示耦合补偿模块的另一操作示意图。22.图10是本技术实施例具有组装延伸结构的一发光二极管显示面板的示意图。23.其中，附图标记说明如下：24.10、20、300、302、60ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ发光二极管驱动器25.100、200ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ时序控制器26.30、1000ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ发光二极管显示面板27.s1～sxyꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ扫描线28.ch1～chx、chx+1～ch2xꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ通道29.600ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ恒定电流电路30.602ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ耦合补偿模块31.604ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ侦测电路32.606ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ补偿电路33.608、610ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ采样电路34.612、614ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ比较器35.inv1～inv4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ反相器36.mps、mpwm、mp、mnꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ晶体管37.vch、vsu、vso、vch’、vrefꢀꢀꢀꢀꢀꢀ电压38.c1～c2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ电容器39.sw1～sw4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ开关40.duꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ下冲侦测41.doꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ过冲侦测42.desꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ解耦致能信号43.or1～or2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ或门44.δvthꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ阈值电压差具体实施方式45.请参考图6，图6是本技术实施例一发光二极管(light emitting diode，led)驱动器60的部分示意图。如图6所示，发光二极管驱动器60是用于驱动一发光二极管面板，并且包括一恒定电流电路600和一耦合补偿(coupling compensation，cc)模块602。恒定电流电路600可以是图1、图3和图5所示各对(pair)的恒定电流源与脉冲宽度调制(pulse width modulation，pwm)开关，可在一相应通道ch导通时输出一通道电压vch(即对应发光二极管的导通电压)。耦合补偿模块602包括一侦测电路604和一补偿电路606。侦测电路604侦测通道电压vch的一电压变化，以产生一侦测结果，补偿电路606根据侦测结果补偿通道电压vch的电压变化(即亮度补偿)。46.详细地，当通道ch导通，且发光二极管驱动器60的另一通道同时分别从导通切换至关断或从关断切换到导通时，通道ch的通道电压vch因电容性耦合分别下降或上升。在这样情况下，侦测结果分别指示通道电压vch下降或上升，并且补偿电路606分别提高或减少通道电压vch。如此一来，本技术可补偿通道电压vch的电压变化，因此可驱动发光二极管面板的发光二极管像素显示期望亮度。47.具体而言，在恒定电流电路600中，一恒定电流晶体管mps在其栅极接收一固定电压以提供一恒定通道电流(即一恒定电流源)。一开关sw1耦接在一电源电压和一脉冲宽度调制晶体管mpwm的一栅极之间，并且是由一脉冲宽度调制信号spwm的一反相信号所控制，以在脉冲宽度调制信号spwm在一低电平时，控制脉冲宽度调制晶体管mpwm的栅极在一高电平(例如，在电源电压)或关断。另一开关sw2耦接在一放大器的一输出端和脉冲宽度调制晶体管mpwm的栅极之间，并且是由脉冲宽度调制信号spwm所控制，以在脉冲宽度调制信号spwm在一高电平时，形成一负反馈回路以锁定脉冲宽度调制晶体管mpwm的一源电压在一参考电压vref，使得脉冲宽度调制晶体管mpwm导通来输出恒定通道电流以驱动相应的一发光二极管并产生通道电压vch(即所述发光二极管的导通电压)。48.此外，侦测电路604包括采样电路608、610、比较器612、614和一反相器inv1，补偿电路606包括晶体管mp、mn。详细地，当通道ch导通时，采样电路608采样并保持通道电压vch，以产生一采样电压vsu。比较器612比较通道电压vch与采样电压vsu，以产生一第一比较结果来指示通道电压vch是否小于采样电压vsu超过一第一阈值电压差δvth(即通道电压vch是否比采样电压vsu小了第一阈值电压差δvth)。反相器inv1接收所述第一比较结果，以产生一第一反相信号作为所述侦测结果的一下冲侦测(undershoot detection)du。当下冲侦测du指示通道电压vch小于采样电压vsu超过阈值电压差δvth时，晶体管mp提供电流到通道ch，以提高通道电压vch。如此一来，本技术可在通道ch导通且通道电压vch下降超过阈值电压差δvth时，提高通道电压vch(以避免在没有来自其他通道的耦合时错误操作)。49.另一方面，当通道ch导通时，采样电路610采样并保持通道电压vch，以产生一采样电压vso。比较器612比较通道电压vch与采样电压vso，以产生一第二比较结果来作为所述侦测结果的一过冲侦测(overshoot detection)do来指示通道电压vch是否大于第二采样电压vso超过一第二阈值电压差(例如在本实施例中所述第二阈值电压差与第一阈值电压差δvth大小相同，但在其他的实施方式中所述第二阈值电压差也可以不同于第一阈值电压差δvth)。当过冲侦测do指示通道电压vch大于第二采样电压vso超过阈值电压差δvth，晶体管mn从通道ch汲取电流，以减少通道电压vch。如此一来，本技术可在通道ch导通且通道电压vch增加超过阈值电压差δvth时，减少通道电压vch。50.详细地，请参考图7，图7是本技术实施例图6所示耦合补偿模块602的细节电路图。如图7所示，采样电路608包括一反相器inv2、一或门(or gate)or1、一开关sw3和一电容器c1。反相器inv2接收一解耦致能(decouple enable)信号des以产生一第二反相信号。或门or1接收所述第二反相信号和过冲侦测do，以产生一第一运算结果。开关sw3耦接在通道ch和比较器612的一正输入端之间，且包括一控制端用于接收第一运算结果。电容器c1耦接在一地端和比较器612的所述正输入端之间，以提供采样电压vsu。51.另一方面，采样电路610包括反相器inv3、inv4、一或门or2、一开关sw4和一电容器c2。反相器inv3接收解耦致能信号des以产生一第三反相信号。反相器inv4接收一下冲侦测du以产生一第四反相信号。或门or2接收所述第三反相信号和所述第四反相信号，以产生一第二运算结果。开关sw4耦接在通道ch和比较器614的一负输入端之间，且包括一控制端用于接收所述第二运算结果。电容器c2耦接在一地端和比较器614的所述负输入端之间，并提供采样电压vso。52.此外，比较器614或612可以虚线框所示电路实现，且包括一未匹配输入对(mismatched input pair)，其中，所述正输入端的一晶体管的一通道宽度小于所述负输入端的一晶体管的一通道宽度(如0.9倍对1倍)。因此，当所述正输入端的电压大于所述负输入端的电压超过阈值电压差δvth时，比较器614或612才会输出具有高电平的一比较结果。除此之外，晶体管mp、mn具有可调驱动能力，并为具有不同特性的不同发光二极管提供适当的驱动能力。53.在这样结构下，请参阅图8，图8是本技术实施例图7所示耦合补偿模块602的操作示意图。如图7和图8所示，当通道ch导通且具有一通道电压vch’的另一通道将被关断，(由一时序控制器提供的)解耦致能信号dec被触发一特定时间间隔。当解耦致能信号dec是高电平且过冲侦测do是低电平(细节之后描述)，所述第一运算结果是低电平，使得开关sw3关断，以在电容器c1采样通道电压vch作为采样电压vsu。然后，当具有通道电压vch’的通道关断时，通道电压vch下降。当通道电压vch下降超过阈值电压差δvth时，比较器612输出所述第一比较结果为高电平(比较器612会延迟并延展高电平的所述第一比较结果以符合实际补偿需求)。之后，由于下冲侦测du响应高电平的所述第一比较结果而为低电平，因此晶体管mp提供电流到通道ch，以提高通道电压vch。在此同时，下冲侦测du是低电平，因此所述第二运算结果是高电平，使得采样电压vso等于通道电压vch，从而防止通道电压vch上升超过采样电压vso加上阈电压差δvth而错误地触发了晶体管mn。54.另一方面，请参阅图9，图9是本技术实施例图7所示耦合补偿模块602的另一操作示意图。如图7和图9所示，当通道ch导通且具有通道电压vch’的另一通道将被导通，(由一时序控制器提供的)解耦致能信号dec被触发一特定时间间隔。当解耦致能信号dec是高电平且下冲侦测du是高电平(细节之后描述)，所述第二运算结果是低电平，使得开关sw4关断，以在电容器c2采样通道电压vch作为采样电压vso。然后，当具有通道电压vch’的通道导通时，通道电压vch上升。当通道电压vch上升超过阈值电压差δvth时，比较器614输出过冲侦测do为高电平(比较器614会延迟并延展高电平的所述过冲侦测do以符合实际补偿需求)。之后，由于过冲侦测do为高电平，因此晶体管mn汲取通道ch的电流，以减少通道电压vch。在此同时，过冲侦测do是高电平因此所述第一运算结果是高电平，使得采样电压vsu等于通道电压vch，从而防止通道电压vch下降超过采样电压vsu减去阈电压差δvth而错误地触发了晶体管mp。55.请参考图10，图10是本技术实施例具有组装延伸结构的一发光二极管显示面板1000的示意图。发光二极管显示面板1000相似于发光二极管显示面板30，因此具类似功能的元件以相同符号表示。发光二极管显示面板1000与发光二极管显示面板30的主要差异是其每个通道另以一耦合补偿模块602实施，以通过适当地提高每个通道电压来补偿各通道的电压变化，而由此驱动发光二极管显示面板1000的发光二极管像素显示期望亮度。如此一来，由通道chx显示的区域和由通道chx+1显示的区域具有大致相同亮度而在其之间为连续(未示出)。56.值得注意的是，在上述实施例中补偿每个通道因电容性耦合的电压变化，因而驱动发光二极管面板的发光二极管像素显示期望亮度。本领域技术人员可以据以作出相应修改或改变。例如，图5所示发光二极管显示面板30的每个通道也可用一耦合补偿模块602实现，以通过适当地降低每个通道电压来补偿各通道的电压变化，而由此驱动变化后的发光二极管显示面板的发光二极管像素显示期望亮度。此外，发光二极管像素在不同的通道可具有相同的颜色(例如，皆为绿色通道)或不同的颜色(例如依序地和重复地配置红色通道、绿色通道和蓝色通道)。57.再者，在上述的实施例中，耦合补偿模块602在无源矩阵共阴极驱动结构侦测通道电压vch的电压变化，其中通道电压vch是一发光二极管的一阳极的一阳极电压。在其他实施例中，耦合补偿模块602也可以在图2所示无源矩阵共阳极驱动结构侦测一通道电压的一电压变化，其中所述通道电压是一发光二极管的一阴极的一阴极电压。58.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。









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