本发明涉及一种发光二极管装置以及发光二极管装置的控制方法。
背景技术
随着显示技术的进步，发光二极管已经被广泛应用在显示科技中，而主动矩阵有机发光二极管(active-matrixorganiclight-emittingdiode；amoled)即是显示技术的主要发展重点之一。
技术实现要素：
主动矩阵有机发光二极管在高速操作时，会产生动态模糊(motionblur)的显示状况。
本发明提供一种发光二极管装置以及发光二极管装置的控制方法，可改善动态模糊的状况。
本发明的发光二极管装置的控制方法，包括：于预重置阶段施加预重置电压至发光二极管装置的驱动晶体管的控制端，以预重置驱动晶体管的控制端，其中预重置电压增大驱动晶体管的控制端与第一端间的压差；于第一重置阶段使用重置电压源重置发光二极管装置的驱动晶体管的控制端；于补偿阶段补偿驱动晶体管的控制端至补偿电位；以及于发光阶段驱动晶体管提供驱动电流以驱动发光二极管装置的发光二极管发光。
在本发明的一实施例中，上述的预重置电压为数据信号通过至少一电容耦合至驱动晶体管的控制端的电压。
在本发明的一实施例中，上述的控制方法还包括于第二重置阶段重置驱动晶体管的第一端至目标电位，从而增加驱动晶体管的第一端及第二端之间的电压差，其中驱动晶体管的第一端耦接发光二极管。
在本发明的一实施例中，上述的发光阶段的开始时间点介于第二重置阶段的开始时间点与结束时间点之间。
在本发明的一实施例中，上述的驱动晶体管的第二端耦接于高电压源，发光二极管装置还包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关以及电荷存储单元。第一开关的第一端与第二端分别耦接参考电压源与第二开关的第一端。第二开关的第二端用以接收数据信号。电荷存储单元耦接于第二开关的第一端与驱动晶体管的控制端之间。第三开关与第四开关串接于驱动晶体管的控制端与第二端之间。第五开关耦接于第三开关与第四开关的共同接点与重置电压源之间。第六开关的第一端与第二端分别耦接于驱动晶体管的第一端与发光二极管的阳极。发光二极管的阴极耦接低电压源。第一开关与第六开关的导通状态受控于发光控制信号。第五开关的导通状态受控于第一控制信号。第二开关至第四开关的导通状态受控于第二控制信号。发光二极管装置的控制方法包括：于预重置阶段使受控于第二控制信号的开关导通，并使受控于发光控制信号与第一控制信号的开关断开；于第一重置阶段使受控于第一控制信号与第二控制信号的开关导通，并使受控于发光控制信号的开关断开；于补偿阶段使受控于第二控制信号的开关导通，并使受控于发光控制信号与第一控制信号的开关断开；以及于发光阶段使受控于发光控制信号的开关导通，并使受控于第一控制信号与第二控制信号的开关断开。
在本发明的一实施例中，上述的控制方法于第二重置阶段重置第六开关的第二端至目标电位，从而增加驱动晶体管的第一端及第二端之间的电压差。
在本发明的一实施例中，上述的发光阶段的开始时间点介于第二重置阶段的开始时间点与结束时间点之间。
在本发明的一实施例中，上述的控制方法包括延迟第一控制信号以于第二重置阶段产生重置信号重置第六开关的第二端至目标电位。
在本发明的一实施例中，上述的第一开关至第六开关分别包括晶体管。
在本发明的一实施例中，上述的补偿电位是高电压源的电压电平及驱动晶体管的门限电压的差值。
在本发明的一实施例中，上述的发光二极管包括有机发光二极管。
本发明的发光二极管装置包括驱动晶体管以及发光二极管。发光二极管的阳极与阴极分别耦接于驱动晶体管的第一端与低电压源，驱动晶体管的第二端耦接高电压源，驱动晶体管的控制端于预重置阶段接收预重置电压而被预重置，驱动晶体管的控制端于第一重置阶段接收重置电压而被重置，驱动晶体管的控制端于补偿阶段被补偿至补偿电位，驱动晶体管于发光阶段提供驱动电流驱动发光二极管发光，其中预重置电压增大驱动晶体管的控制端与第一端间的压差。
在本发明的一实施例中，上述的预重置电压为数据信号通过至少一电容耦合至驱动晶体管的控制端的电压。
在本发明的一实施例中，上述的驱动晶体管的第一端于第二重置阶段被重置至目标电位，从而增加驱动晶体管的第一端及第二端之间的电压差。
在本发明的一实施例中，上述的发光阶段的开始时间点介于第二重置阶段的开始时间点与结束时间点之间。
在本发明的一实施例中，上述的发光二极管装置包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关以及电荷存储单元。第一开关的第一端与第二端分别耦接参考电压源与第二开关的第一端。第二开关的第二端用以接收数据信号。第三开关与第四开关串接于驱动晶体管的控制端与第二端之间。第五开关耦接于第三开关与第四开关的共同接点与重置电压源之间。第六开关的第一端与第二端分别耦接于驱动晶体管的第一端与发光二极管的阳极。电荷存储单元耦接于第二开关的第一端与驱动晶体管的控制端之间。第一开关与第六开关的导通状态受控于发光控制信号。第五开关的导通状态受控于第一控制信号。第二开关至第四开关的导通状态受控于第二控制信号，其中于预重置阶段使受控于第二控制信号的开关导通，并使受控于发光控制信号与第一控制信号的开关断开。于第一重置阶段使受控于第一控制信号与第二控制信号的开关导通。并使受控于发光控制信号的开关断开。于补偿阶段使受控于第二控制信号的开关导通。并使受控于发光控制信号与第一控制信号的开关断开。于发光阶段使受控于发光控制信号的开关导通。并使受控于第一控制信号与第二控制信号的开关断开。
在本发明的一实施例中，上述的第六开关的第二端发光二极管装置于第二重置阶段被重置至目标电位，从而增加驱动晶体管的第一端及第二端之间的电压差。
在本发明的一实施例中，上述的发光阶段的开始时间点介于第二重置阶段的开始时间点与结束时间点之间。
在本发明的一实施例中，上述的发光二极管装置包括延迟电路。延迟电路耦接第六开关的第二端，延迟第控制信号以于第二重置阶段产生重置信号重置第六开关的第二端至目标电位。
在本发明的一实施例中，上述的第一开关至第六开关分别包括晶体管。
在本发明的一实施例中，上述的补偿电位是高电压源的电压电平及驱动晶体管的门限电压的差值。
在本发明的一实施例中，上述的发光二极管包括有机发光二极管。
基于上述，本发明的发光二极管装置通过在预重置阶段预重置驱动晶体管的控制端，在第一重置阶段使用重置电压源重置驱动晶体管的控制端，在补偿阶段补偿驱动晶体管的控制端至补偿电位，如此在预重置阶段以及第一重置阶段拉低驱动晶体管的控制端电压可有效地增加驱动晶体管源栅极间的电压差并抵消电路中的耦合效应，而可降低发光二极管装置的动态残影。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是依据本发明一实施例所示出的发光二极管以及驱动晶体管的耦接示意图。
图2是依据本发明一实施例所示出的发光二极管装置的控制方法的流程图。
图3a至图3g是依据本发明一实施例所示出的发光二极管装置的控制示意图。
图4是对应于图3a至图3g的所示出的控制波形示意图。
图5是依据本发明另一实施例所示出的发光二极管装置的示意图。
图6是依据图5所示出的控制波形示意图。
图7是依据本发明一实施例所示出的发光二极管装置的控制方法的流程图。
附图标记说明：
100、300、500：发光二极管装置
td：驱动晶体管
d：发光二极管
id：驱动电流
t1：第一端
t2：第二端
t3：控制端
s210～s240：步骤
t1～t7：开关
c：电荷存储单元
em：发光控制信号
s1、s2：控制信号
ovdd：高电压源
ovss：低电压源
vref：参考电压源
vdata：数据信号
vini：重置电压源
p1～p8：阶段
s710～s750：步骤
具体实施方式
图1是依据本发明一实施例所示出的发光二极管以及驱动晶体管的耦接示意图。图2是依据本发明一实施例所示出的发光二极管装置的控制方法的流程图。请同时参考图1以及图2，在图1以及图2的实施例中，驱动晶体管td具有第一端t1、第二端t2以及控制端t3。发光二极管d的阳极耦接到驱动晶体管td的第一端t1。
在本实施例中，控制方法可包括在步骤s210中，在预重置阶段施加预重置电压至发光二极管装置100的驱动晶体管td的控制端t3，以预重置驱动晶体管td的控制端t3。其中预重置电压可例如为通过一耦合至驱动晶体管td的控制端的方式来提供，而不限定必须直接连接电压源，然在部分实施例中亦可直接提供预重置电压。只要能够传送预重置电压到驱动晶体管td的控制端t3，不管是直接、间接、或通过耦合的方式传送皆可，本发明不加以限制。步骤s220中，在第一重置阶段使用重置电压源重置发光二极管装置的驱动晶体管td的控制端t3。步骤s230中，在补偿阶段补偿驱动晶体管td的控制端t3到补偿电位。以及在步骤s230中，于发光阶段驱动晶体管td提供驱动电流id以驱动发光二极管装置100的发光二极管发光d。
在一些实施例中，控制方法还包括了第二重置阶段。通过第二重置阶段，使得驱动晶体管td的第一端t1的电压电平在补偿阶段之后可被重置到目标电位，以增加驱动晶体管td的第一端t1及第二端t2之间的电压差。在一些实施例中，发光阶段的开始时间点也可以是紧接于第二重置阶段之后。
图3a至图3g是依据本发明一实施例所示出的发光二极管装置的控制示意图。进一步来说，发光二极管装置300可如图3a至图3g的实施例所示，包括驱动晶体管td、开关t1～t6以及电荷存储单元c。发光二极管装置300的驱动晶体管td的第二端耦接于高电压源ovdd。高电压源ovdd用以提供高电压电平(例如是5v)，低电压源ovss可用以提供小于或等于0v的任意低电压电平，然不以此为限。开关t1的第一端与第二端分别耦接参考电压源vref与电荷存储单元c。开关t2的第二端用以接收数据信号vdata。开关t3与开关t4串接于驱动晶体管td的控制端与第二端之间。开关t5耦接于开关t3与开关t4的共同接点与重置电压源vini之间。开关t6的第一端与第二端分别耦接于驱动晶体管td的第一端与发光二极管d的阳极。电荷存储单元c耦接于开关t2的第二端与驱动晶体管td的控制端之间，电荷存储单元c可例如以电容来实施。
其中，驱动晶体管td以及开关t1～t6可分别例如以晶体管来实施。在本实施例中，驱动晶体管td以及开关t1～t6分别为p型晶体管。并且在本实施例中，发光二极管d可例如为有机发光二极管或是其他种类的电激发光元件，发光二极管的数量可以是一个或是多个，没有固定的限制。
图4是对应于图3a至图3g的所示出的控制波形示意图。如图4所示，控制波形示意图区可分为发光阶段p1、停止发光阶段p2、预重置阶段p3、第一重置阶段p4、补偿阶段p5、停止发光阶段p6以及发光阶段p7等七个阶段。为了方便示意，在图3a至图3g断开的开关以打叉示意，而导通的开关以未打叉来示意。
请同时参考图3a以及图4，在发光阶段p1中，发光控制信号em的电压电平下降到低逻辑电平，并且控制信号s1、s2的电压电平维持在高逻辑电平，如此将使得开关t1、t6处于导通状态，参考电压源vref所提供的电压(其可例如为1.5v)通过开关t1以及电荷存储单元c耦合至晶体管td的控制端，而使驱动晶体管td导通，从而提供驱动电流至发光二极管d，以驱动发光二极管d进行发光。
请同时参考图3b以及图4，在停止发光阶段p2中，发光控制信号em以及控制信号s1、s2的电压电平为高逻辑电平，如此将使开关t1～t6呈现断开的状态，因此在停止发光阶段p2中，发光二极管并无法接收驱动电流而发光，此时驱动晶体管td的控制端电压与在发光阶段p1中相同。
请同时参考图3c以及图4，在预重置阶段p3中，控制信号s2的电压电平下降到低逻辑电平，并且发光控制信号em以及控制信号s1的电压电平维持在高逻辑电平，如此将使得开关t2～t4被导通，开关t1、t5～t6被断开。在预重置阶段p3中，数据信号vdata可提供电压电平小于参考电压源vref的电压电平(其电压电平例如为1.5v)的预重置电压(例如0.5v，然不以此为限)，以下拉驱动晶体管td的控制端的电压，进而扩大驱动晶体管td的控制端与第二端间的压差，如此可使驱动晶体管td的控制端的电压更接近开启驱动晶体管td的通道所需的电压，或预先略微开启驱动晶体管td的通道。在本实施例中，预重置电压为通过预重置电压通过开关t2以及电荷存储单元c耦合至晶体管td的控制端的方式来提供，在部分实施例中亦可另外设置电压源直接提供预重置电压。
请同时参考图3d以及图4，在第一重置阶段p4中，控制信号s1的电压电平下降到低逻辑电平，发光控制信号em的电压电平维持在高逻辑电平，以及控制信号s2的电压电平维持在低逻辑电平，如此将使得开关t2～t5被导通，开关t1、t6被断开。其中开关t5的导通可使来自于重置电压源vini的重置电压(其可例如设定为-1.5v，然不以此为限，其亦可例如设定为其他低于驱动晶体管td的控制端在预重置阶段p3的电压)对驱动晶体管td的控制端进行重置，以进一步拉低驱动晶体管td的控制端电压。此外，数据信号vdata可在第一重置阶段p4转为提供数据电压(其可例如为1v或2v，然不以此为限)。
请同时参考图3e以及图4，在补偿阶段p5中，控制信号s1的电压电平被抬升到高逻辑电平，发光控制信号em的电压电平维持在高逻辑电平，以及控制信号s2的电压电平维持在低逻辑电平，如此将使得开关t2～t4被导通，开关t1、t5～t6被断开。在补偿阶段p5中，驱动晶体管td的控制端的电压电平可被补偿到补偿电位，亦即被补偿到高电压源ovdd的电压电平与驱动晶体管td的门限电压的差值。如此一来，驱动晶体管td的控制端以及第一端的电压电平可通过预重置阶段p3、第一重置阶段p4与补偿阶段p5的电路动作而得以被校正，进而改善驱动晶体管td因工艺差异而产生的元件特性误差，以及不同画面数据间转换的影响。此外，通过在预重置阶段p3以及第一重置阶段p4拉低驱动晶体管td的控制端电压可有效地抵消电路中的耦合效应，而可降低发光二极管装置300的动态残影。
请同时参考图3f以及图4，在停止发光阶段p6中，控制信号s2的电压电平被抬升到高逻辑电平，并且发光控制信号em以及控制信号s1的电压电平维持在高逻辑电平，如此将使得驱动晶体管td以及开关t1～t6都是呈现断开的状态，其中电荷存储单元c上存储有补偿信息以及数据信号vdata的电压信息(此时驱动晶体管td的控制端的电压电平仍等于高电压源ovdd的电压电平与驱动晶体管td的门限电压的差值)。
随后，请同时参考图3g以及图4，在发光阶段p7中，发光控制信号em的电压电平下降到低逻辑电平，并且控制信号s1、s2的电压电平维持在高逻辑电平，如此将使得开关t1、t6为导通状态，而可使驱动晶体管td的控制端的电压电平因为电荷存储单元c的电压耦合，从而提供对应的驱动电流，而驱动发光二极管d进行发光。
在一些实施例中，发光二极管装置300可在停止发光阶段p6与发光阶段p7中加入第二重置阶段，以重置开关t6的第二端的电压电平，以拉大重置开关t6的第一端和第二端之间的电压差。
图5是依据本发明另一实施例所示出的发光二极管装置的示意图。图6是依据图5所示出的控制波形示意图。请参考图5，与图3a～3g不同的是，图5的发光二极管装置500增加了开关t7。开关t7的第二端耦接于发光二极管的阳极。开关t7的第一端以及控制端共同接收重置信号s3。请参考图6，与图4不同的是，图6另增加了第二重置阶段p8。
发光阶段p7的开始时间点可例如为介于第二重置阶段p8的开始时间点与结束时间点之间。在一些实施例中，发光阶段p7的开始时间点也可以是紧接于第二重置阶段p8的结束时间点。
请同时参考图5及图6，在图5及图6的实施例中，重置信号s3的电压电平在第二重置阶段p8中被下拉到低逻辑电平(其可例如设为1v，然不以此为限)，而导通开关t7。开关t6的第二端的电压电平也依据重置信号s3的电压电平，而被重置到目标电位(例如1v)。因此，第二重置阶段p8可有效增加驱动晶体管td的第二端以及第一端之间的电压差，以提高在发光阶段p7中驱动晶体管td提供给发光二极管d的驱动电流id，而进一步缩短发光二极管装置300的动态残影。
在一些实施例中，重置信号s3可例为通过对控制信号s1进行延迟而产生。也就是说，可通过信号延迟方式，使所产生的重置信号s3与控制信号s1间具有第二重置阶段p8与第一重置阶段p4之间的时间延迟。在一些实施例中，可通过将延迟电路耦接至开关t6的第二端或将延迟电路耦接开关t7的第一端来实现信号延迟。
请参考图7，图7是依据本发明一实施例所示出的发光二极管装置的控制方法的流程图。由图5以及图6的实施例可知，发光二极管装置的控制方法可包括下列步骤。首先，在步骤s710中，于预重置阶段施加预重置电压至发光二极管装置的驱动晶体管的控制端，以预重置驱动晶体管的控制端。相同地，本实施例的预重置电压也可例如为通过数据信号通过至少一电容耦合至驱动晶体管的控制端的方式来提供，而不需另外设置电压源，在部分实施例中亦可另外设置电压源直接提供预重置电压。在步骤s720中，于第一重置阶段使用重置电压源重置发光二极管装置的驱动晶体管的控制端。在步骤s730中，于补偿阶段补偿该驱动晶体管的控制端至补偿电位。在步骤s740中，于第二重置阶段重置驱动晶体管的第一端至目标电位。在步骤s750中，于发光阶段驱动晶体管提供驱动电流以驱动发光二极管装置的发光二极管发光。关于上述步骤s710～s750的进一步实施方式在前述实施例中已有详尽的说明，因此在此不再赘述各步骤的实施细节。
综上所述，本发明的发光二极管装置通过在预重置阶段预重置驱动晶体管的控制端，在第一重置阶段使用重置电压源重置驱动晶体管的控制端，在补偿阶段补偿驱动晶体管的控制端至补偿电位，如此在预重置阶段以及第一重置阶段拉低驱动晶体管的控制端电压可有效地增加驱动晶体管源栅极间的电压差并抵消电路中的耦合效应，而可降低发光二极管装置的动态残影。在部分实施例中，还可在第二重置阶段下拉驱动晶体管的第一端的电压电平，以增加驱动晶体管的第二端以及第一端之间的电压差。
虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内，当可作些许的变动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。