本發(fā)明涉及一種發(fā)光裝置及其驅動電路，尤其涉及一種可提供補償電壓以消除殘影的發(fā)光裝置及其驅動電路。

背景技術：

已知的由二極管所組成的發(fā)光裝置中，提供了多種形式的發(fā)光二極管燈板。其中，不同形式的發(fā)光二極管燈板分別具有不同方式的發(fā)光二極管的配置方式。雖然，在進行這些發(fā)光二極管燈板的發(fā)光二極管的配置方式的設計時，已有針對實際點亮時所可能產生的殘影現象進行了考慮，但在實際操作上，在發(fā)光二極管燈板被點亮時，還是有一定數量的殘影現象無法避免，致使發(fā)光效果被破壞。

以下請參照圖1a～圖1c，圖1a～圖1c分別為不同形式的發(fā)光二極管燈板。在圖1a中，發(fā)光二極管燈板110具有多條驅動線c1～c9，而多個發(fā)光二極管則分別被配置在驅動線c1～c9的其中至二的中間。在發(fā)光二極管燈板110中，發(fā)光二極管led11～led13分別為發(fā)送不同波長可見光的發(fā)光二極管。其中，當發(fā)光二極管led13被點亮而發(fā)光二極管led11及l(fā)ed12不需要被點亮時，驅動線c4被賦予高電壓電平的驅動信號，而驅動線c3被賦予低電壓電平的驅動信號。在此時，由于發(fā)光二極管led11及l(fā)ed12正向偏壓以串接在驅動線c4以及c3間并可能被導通而產生殘影現象。

在圖1b中，發(fā)光二極管燈板120具有多條驅動線c1～c9以及配置其間的多個發(fā)光二極管。在發(fā)光二極管燈板120中，發(fā)光二極管led21～led23分別為發(fā)送不同波長可見光的發(fā)光二極管，并且，在當發(fā)光二極管led21需被點亮而發(fā)光二極管led22及l(fā)ed23不需被點亮時，驅動線c1被賦予高電壓電平的驅動信號，而驅動線c2則需被賦予低電壓電平的驅動信號。如此一來，正向偏壓串接于驅動線c1以及c2間的發(fā)光二極管led22及l(fā)ed23將可能被導通而產生殘影現象。

在圖1c中，發(fā)光二極管燈板130具有多條驅動線c1～c17以及配置其間的多個發(fā)光二極管。在發(fā)光二極管燈板130中，發(fā)光二極管led31～led32分別為發(fā)送不同波長可見光的發(fā)光二極管，并且，在當發(fā)光二極管led31需被點亮而發(fā)光二極管led32不需被點亮時，驅動線c1將被賦予高電壓電平的驅動信號，而驅動線c10將被賦予低電壓電平的驅動信號。在此同時，由于發(fā)光二極管led32的陰極所連接的驅動線c12上的電壓電平未知，因此，發(fā)光二極管led32有可能依據驅動線c1上高電壓電平的驅動信號而被導通，產生殘影現象。

技術實現要素：

本發(fā)明提供一種發(fā)光裝置及其驅動電路，可有效降減低殘影現象的產生。

本發(fā)明的發(fā)光二極管驅動電路用于驅動發(fā)光二極管燈板。發(fā)光二極管驅動電路包括驅動信號產生器以及補償電壓提供器。驅動信號產生器在掃描時間區(qū)間提供第一驅動信號至第一驅動線，并提供第二驅動信號至第二驅動線，其中第一驅動線連接第一發(fā)光二極管的第一端，第一發(fā)光二極管的第二端與第二發(fā)光二極管的第二端共同連接至第二驅動線。補償電壓提供器在掃描時間區(qū)間中的第一時間區(qū)間中提供補償電壓至第三驅動線，并依據第二發(fā)光二極管的閾值電壓調整補償電壓且在掃描時間區(qū)間中的第二時間區(qū)間中使第三驅動線非固定連接，其中第二發(fā)光二極管的第一端連接至第三驅動線。其中第二驅動信號與第一驅動信號的電壓差大于第一發(fā)光二極管的閾值電壓，第二驅動信號與補償電壓的電壓差小于第二發(fā)光二極管的閾值電壓。第二時間區(qū)間在第一時間區(qū)間之后。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的第一時間區(qū)間的時間長短依據第三驅動線與參考接地端間的寄生電容的電容值大小而決定。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的發(fā)光二極管燈板還包括第三發(fā)光二極管。第三發(fā)光二極管連接在第三驅動線與第一驅動線間之間。補償電壓提供器并依據第二發(fā)光二極管的閾值電壓以及第三發(fā)光二極管的閾值電壓來調整補償電壓。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的補償電壓與第一驅動信號的電壓差小于第三發(fā)光二極管的閾值電壓。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的第一發(fā)光二極管、第二發(fā)光二極管以及第三發(fā)光二極管分別產生不同波長的三種可見光或產生相同波長的可見光。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的補償電壓提供器包括補償電壓提供單元，補償電壓提供單元包括選擇器。選擇器接收多個待選電壓以及選擇信號，并依據選擇信號以選擇待選電壓的其中之一以產生補償電壓，其中，選擇信號依據第二發(fā)光二極管的閾值電壓來產生。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的選擇器包括多個開關。開關的第一端分別接收待選電壓，開關的第二端共同連接至第三驅動線，開關受控于選擇信號以導通或斷開。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的補償電壓提供器還包括電壓調整器。電壓調整器依據輸入電壓以產生待選電壓。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的驅動信號產生器包括多個驅動器。各驅動電路包括電流源、第一開關以及第二開關。第一開關連接在電流源與各驅動電路對應的驅動線間。第二開關連接在各驅動電路對應的驅動線與參考接地電壓間。其中，各驅動電路對應的驅動線上的電壓值依據第一開關及第二開關的導通或斷開狀態(tài)來決定，第一開關及第二開關不同時導通。

本發(fā)明的發(fā)光裝置包括發(fā)光二極管燈板以及發(fā)光二極管驅動電路。發(fā)光二極管燈板具有多條驅動線，并包括第一發(fā)光二極管以及第二發(fā)光二極管，其中第一發(fā)光二極管的第一端連接至驅動線中的第一驅動線，第一發(fā)光二極管的第二端與第二發(fā)光二極管的第二端共同連接至驅動線中的第二驅動線。發(fā)光二極管驅動電路包括驅動信號產生器以及補償電壓提供器。驅動信號產生器在掃描時間區(qū)間提供第一驅動信號至第一驅動線，并提供第二驅動信號至第二驅動線，其中第一驅動線連接第一發(fā)光二極管的第一端，第一發(fā)光二極管的第二端與第二發(fā)光二極管的第二端共同連接至第二驅動線。補償電壓提供器在掃描時間區(qū)間中的第一時間區(qū)間中提供補償電壓至第三驅動線，并依據第二發(fā)光二極管的閾值電壓調整補償電壓，且在掃描時間區(qū)間中的第二時間區(qū)間中使第三驅動線非固定連接。其中第二發(fā)光二極管的第一端連接至第三驅動線。其中第二驅動信號與第一驅動信號的電壓差大于第一發(fā)光二極管的閾值電壓，第二驅動信號與補償電壓的電壓差小于第二發(fā)光二極管的閾值電壓，且第二時間區(qū)間在第一時間區(qū)間之后。

基于上述，本發(fā)明的發(fā)光二極管驅動電路通過提供補償電壓至未被點亮的發(fā)光二極管的一端，從而使未被點亮的發(fā)光二極管的兩個端點間的順向偏壓的電壓差小于其閾值電壓。如此一來，未被點亮的發(fā)光二極管可以保持不被導通的狀態(tài)，降低產生殘影的可能。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖式作詳細說明如下。

附圖說明

圖1a～圖1c分別為不同形式的發(fā)光二極管燈板。

圖2a為本發(fā)明一實施例的發(fā)光二極管驅動電路的示意圖。

圖2b為本發(fā)明實施例的發(fā)光二極管驅動電路的動作波形圖。

圖3為本發(fā)明另一實施例的發(fā)光二極管驅動電路的示意圖。

圖4為本發(fā)明實施例的補償電壓提供單元以及驅動器的實施方式的示意圖。

圖5為本發(fā)明實施例的電壓調整器的示意圖。

圖6為本發(fā)明一實施例的發(fā)光裝置的示意圖。

附圖標記說明

led11～led13、led21～led23、led31、led32：發(fā)光二極管

200、300：發(fā)光二極管驅動電路

201、301：發(fā)光二極管燈板

210、310：驅動信號產生器

220、320：補償電壓提供器

410：補償電壓提供單元

420：驅動器

411：選擇器

500：電壓調整器

510：分壓電路

520：緩沖器

600：發(fā)光裝置

620：發(fā)光二極管燈板

610：發(fā)光二極管驅動電路

ld21、ld22、ld31～ld33：發(fā)光二極管

c1～c12、cx：驅動線

vc：補償電壓

gnd：參考接地端

cpar：寄生電容

sw1～swn、swd1、swd2：開關

scode：選擇信號

vr_1～vr_n、vrx：待選電壓

vdd：電源電壓

is1：電流源

op1：運算放大器

vin：輸入電壓

vfb：反饋電壓

vo：輸出電壓

tsacn：掃描時間區(qū)間

t1：第一時間區(qū)間

t2：第一時間區(qū)間

tt1：時間區(qū)間

sc1、sc2：驅動信號

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

以下請參照圖2a，圖2a為本發(fā)明一實施例的發(fā)光二極管驅動電路的示意圖。發(fā)光二極管驅動電路200連接至發(fā)光二極管燈板201，并用于驅動發(fā)光二極管燈板201中所包括的多個發(fā)光二極管。發(fā)光二極管驅動電路200包括驅動信號產生器210以及補償電壓提供器220。在本實施例中，發(fā)光二極管燈板201包括一個或多個的發(fā)光二極管ld21以及一個或多個的發(fā)光二極管ld22。其中發(fā)光二極管ld21的第一端(例如是陰極)連接至驅動線c1，發(fā)光二極管ld21的第二端(例如是陽極)連接至驅動線c2，而發(fā)光二極管ld22的第一端(例如是陰極)連接至驅動線c3，發(fā)光二極管ld22的第二端(例如是陽極)連接至驅動線c2。發(fā)光二極管ld21以及l(fā)d22用于分別產生不同波長的可見光或是產生相同波長的可見光。

在當要使發(fā)光二極管ld21在對應的掃描時間區(qū)間被點亮時，驅動信號產生器210可在掃描時間區(qū)間中提供高電壓電平的驅動信號于驅動線c2，并提供低電壓電平的驅動信號至驅動線c1。驅動線c2上的驅動信號與驅動線c1上的驅動信號的電壓差大于發(fā)光二極管ld21的閾值電壓，并使發(fā)光二極管ld21被導通而被點亮。在此同時，補償電壓提供器220可在掃描時間區(qū)間中的第一時間區(qū)間提供補償電壓vc至驅動線c3，并使發(fā)光二極管ld22正向偏壓于驅動線c2的驅動信號以及補償電壓vc間。值得注意的，補償電壓提供器220提供補償電壓vc可以依據發(fā)光二極管ld22的閾值電壓來進行調整，重點在于，驅動線c2的驅動信號以及補償電壓vc的電壓差小于發(fā)光二極管ld22的閾值電壓。

補償電壓提供器220所提供補償電壓vc可以針對發(fā)光二極管ld22的陰極與參考接地端gnd間的寄生電容cpar進行充電或放電動作，并在當寄生電容cpar的充電或放電動作完成后，補償電壓提供器220可在掃描時間區(qū)間中的第二時間區(qū)間停止提供補償電壓vc至驅動線c3，并使驅動線c3成為非固定連接(float)的狀態(tài)。如此一來，在上述的掃描時間區(qū)間中，無論驅動線c1上的驅動信號的電壓如何變化，發(fā)光二極管ld22兩端間的跨壓可維持不大于其閾值電壓，并維持在不導通的狀態(tài)。也因此，發(fā)光二極管ld22發(fā)生產生殘影的可能性將大幅下降。

特別值得一提的，本發(fā)明實施例中，補償電壓提供器220所提供補償電壓vc的電壓值是可以被調整的。其中，依據不同生產批號、不同廠牌、不同顆的發(fā)光二極管的閾值電壓，補償電壓提供器220可進行適應性的調整來提供補償電壓vc，并確保不需點亮的發(fā)光二極管不被導通。甚至，補償電壓提供器220也可以根據發(fā)光二極管因環(huán)境因素所導致的閾值電壓飄移來進行補償電壓vc的調整動作，并藉此提升發(fā)光質量。

關于上述實施例中發(fā)光二極管驅動電路的動作波形圖，請參照圖2b。其中，在掃描時間區(qū)間tscan中的時間區(qū)間tt1，施加于驅動線c2的驅動信號sc2呈現高電壓電平，而在整個掃描時間區(qū)間tscan中，施加于驅動線c1的驅動信號sc1則呈現低電壓電平。在時間區(qū)間tt1中，發(fā)光二極管ld21陽極與陰極間所接收的驅動信號sc1及sc2間的電壓差大于發(fā)光二極管ld21的閾值電壓，并對應被導通而發(fā)射出可見光。在另一方面，補償電壓vc在掃描時間區(qū)間tscan中的第一時間區(qū)間t1被提供至驅動線c3，并對驅動線c3與參考接地電壓gnd間的寄生電容cpar進行充電或放電，并在對寄生電容cpar的充電或放電動作完成后，在第二時間區(qū)間t2停止提供補償電壓vc至驅動線c3并使驅動線c3非固定連接，以維持發(fā)光二極管ld22保持在不被導通的狀態(tài)。

值得注意的，第一時間區(qū)間t1的時間長短可以依據驅動線c3與參考接地電壓gnd間的寄生電容cpar的電容值大小來進行設定。第一時間區(qū)間t1的時間長短可設定為高出寄生電容cpar進行完整充電或放電所需的時間一個偏移值。

附帶一提的，在本發(fā)明實施例中，施加于驅動線c2的驅動信號sc2不需在完整的掃描時間區(qū)間tscan都保持在固定的高電壓電平。在圖2b中，驅動信號sc2在時間區(qū)間tt1后可降低其電壓電平(約等于發(fā)光二極管ld21的閾值電壓)并維持一段時間后，使驅動線c2為非固定連接狀態(tài)。

上述所謂的非固定連接狀態(tài)，以使驅動線c3非固定連接為范例，所指的就是使驅動線c3不接受電壓驅使的狀態(tài)。此時，驅動線c3上不會有電流通過。

以下請參照圖3，圖3為本發(fā)明另一實施例的發(fā)光二極管驅動電路的示意圖。發(fā)光二極管驅動電路300連接至發(fā)光二極管燈板301，并用于驅動發(fā)光二極管燈板301中所包括的多個發(fā)光二極管。發(fā)光二極管驅動電路300包括驅動信號產生器310以及補償電壓提供器320。在本實施例中，發(fā)光二極管燈板301包括一個或多個的發(fā)光二極管ld31、一個或多個的發(fā)光二極管ld32以及一個或多個的發(fā)光二極管ld33。其中發(fā)光二極管ld31的第一端(例如為陰極)連接至驅動線c1，發(fā)光二極管ld31的第二端以及l(fā)d32的第二端(例如為陽極)共同連接至驅動線c2，發(fā)光二極管ld32的第一端(例如為陰極)與發(fā)光二極管ld33的第二端(例如為陽極)共同連接至驅動線c3，而發(fā)光二極管ld33的第一端(例如為陰極)則連接至驅動線c1。其中發(fā)光二極管ld31、ld32以及l(fā)d33可以用來發(fā)送不同波長的可見光。當然，在本發(fā)明其他實施例中，發(fā)光二極管ld31、ld32以及l(fā)d33也可以用來發(fā)送相同波長的可見光。

當發(fā)光二極管ld31要被點亮而發(fā)光二極管ld32及l(fā)d33不需被點亮時，驅動信號產生器310可傳送高電壓電平的驅動信號至驅動線c2并傳送低電壓電平的驅動信號至驅動線c1，其中，驅動線c2上的驅動信號與驅動線c1上的驅動信號的電壓差大于發(fā)光二極管ld31的閾值電壓。因此，發(fā)光二極管ld31將被導通并對應被點亮。在此同時，補償電壓提供器320并提供補償電壓vc至驅動線c3，并使驅動線c3與參考接地端gnd間的寄生電容cpar依據驅動線c3上的補償電壓vc而被快速的充電或放電。

依據上述的說明可以得知，在當寄生電容cpar的充電或放電動作完成后，發(fā)光二極管ld32正向偏壓于驅動線c2上的驅動信號及補償電壓vc間，而發(fā)光二極管ld33則正向偏壓于補償電壓vc及掃驅動線c1的驅動信號間。也就是說，補償電壓提供器320可依據發(fā)光二極管ld32以及發(fā)光二極管ld33的閾值電壓來進行補償電壓vc的調整，使驅動線c2上的驅動信號及補償電壓vc間的電壓差小于發(fā)光二極管ld32的閾值電壓，并使補償電壓vc及掃驅動線c1的驅動信號間的電壓差小于發(fā)光二極管ld33的閾值電壓。如此一來，發(fā)光二極管ld32以及l(fā)d33在此時間中都不會被導通而產生殘影現象，可有效提升發(fā)光質量。

在本實施例中，若驅動線c2以及驅動線c1間的驅動信號的電壓差小于或等于發(fā)光二極管ld33以及l(fā)d32的閾值電壓的總和，表示發(fā)光二極管ld33及l(fā)d32可能會因為驅動線c2以及驅動線c1上的驅動信號而產生殘影，此時，殘影消除機制需被啟動，補償電壓提供器320可以提供補償電壓vc至驅動線c3，并使發(fā)光二極管ld33以及l(fā)d32其兩端間的跨壓分別小于其閾值電壓，因此降低殘影產生的可能。而在當驅動線c2上的驅動信號的電壓值小于驅動線c1上的驅動信號的電壓值時，補償電壓提供器320也可以啟動殘影消除機制以提供補償電壓vc至驅動線c3，并使發(fā)光二極管ld33以及l(fā)d32其兩端間的跨壓分別小于其閾值電壓。

以下請參照圖4，圖4為本發(fā)明實施例的補償電壓提供單元以及驅動器的實施方式的示意圖。其中補償電壓提供單元410配置在前述實施例的補償電壓提供器中，而驅動器420可配置在前述實施例的驅動信號產生器中。在圖4中，補償電壓提供器410以及驅動信號產生器420共同連接至相同的驅動線cx，并提供驅動線cx驅動信號或補償電壓。

補償電壓提供單元410包括選擇器411，選擇器411接收多個待選電壓vr_1～vr_n，并依據選擇信號scode來選擇待選電壓vr_1～vr_n的其中之一以作為補償電壓。選擇器411可由多個開關sw1～swn所構成，其中開關sw1～swn的第一端分別接收待選電壓vr_1～vr_n，開關sw1～swn的第二端共同連接至驅動線cx。開關sw1～swn依據選擇信號scode以導通或被斷開，選擇信號scode則可依據產生殘影現象的發(fā)光二極管的閾值電壓來產生。其中開關sw1～swn中至多一個會被導通以產生補償電壓，且在不需要啟動殘影消除機制的狀態(tài)下，開關sw1～swn可以全部被斷開。

驅動器420包括電流源is1以及開關swd1以及swd2。電流源is1接收電源電壓vdd，開關swd1連接在電流源is1以及驅動線cx間，而開關swd2則連接在參考接地端gnd以及驅動線cx間。當驅動器420要提供驅動信號至驅動線cx時，開關swd1以及swd2的其中之一會被導通(其中之另一被斷開)。舉例來說，當驅動器420要提供驅動線cx高電壓電平的驅動信號時，開端swd1被導通而開關swd2被斷開。電流源is1提供電流至驅動線cx并提高驅動線cx上的驅動電壓。相對的，當驅動器420要提供驅動線cx低電壓電平的驅動信號時，開關swd1被斷開而開關swd2被導通，驅動線cx上的驅動信號的電壓可依據參考接地電壓gnd被拉低。當然，當開關swd1以及swd2都被斷開時，驅動線cx上的驅動信號可呈現非固定連接(floating)的狀態(tài)。

以下請參照圖5，圖5為本發(fā)明實施例的電壓調整器的示意圖。其中，本發(fā)明實施例的補償電壓提供器中可包括電壓調整器500以產生待選電壓vrx。在圖5中，電壓調整器500可以由低壓降電壓調整器(ldovoltageregulator)來建構。電壓調整器500包括運算放大器op1、晶體管m1、分壓電路510以及緩沖器520。運算放大器op1接收輸入電壓vin以及反饋電壓vfb，并產生偏壓以控制晶體管m1以產生輸出電壓vo。分壓電路510針對輸出電壓vo進行分壓并產生多個分壓電壓以及反饋電壓vfb。緩沖器520接收分壓電壓，并依據分壓電壓產生多個待選電壓vrx。

在本實施方式中，緩沖器520可以由多個電壓隨耦器(voltagefollower)來建構。

值得注意的，圖5描述的電壓調整器500的實施方式僅只是一個范例，待選電壓vrx還可以利用本領域技術人員所熟知的任何電壓產生裝置來建構，沒有固定的限制。

以下請參照圖6，圖6為本發(fā)明一實施例的發(fā)光裝置的示意圖。發(fā)光裝置600包括發(fā)光二極管燈板620以及發(fā)光二極管驅動電路610。發(fā)光二極管驅動電路610連接至發(fā)光二極管燈板620上的驅動線cx，并通過驅動線cx提供驅動信號或是補償電壓。

發(fā)光二極管燈板620可以是如圖1a～圖1c的發(fā)光二極管燈板110～130，或也可以是其他種類的發(fā)光二極管燈板。發(fā)光二極管驅動電路610則可以利用前述實施例的發(fā)光二極管驅動電路200、300來實施。

綜上所述，本發(fā)明通過提供補償電壓來使未設定被點亮而可能產生殘影的發(fā)光二極管所接收的跨壓低于其閾值電壓，如此一來，未設定被點亮的發(fā)光二極管不會被點亮而產生殘影，可有效提升發(fā)光裝置的發(fā)光質量。

雖然本發(fā)明已以實施例揭露如上，然其并非用于限定本發(fā)明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發(fā)明的保護范圍當視隨附的權利要求范圍所界定的為準。