高效率省电矩阵发光二极管驱动方法技术

本发明专利技术涉及一种高效率省电发光二极管驱动方法，其中多个发光二极管以矩阵方式做一排列，其包含有：列被点亮、列不被点亮、行被点亮及行不被点亮等四种状态，来进行不同驱动方式的调整，其各状态的工作程序包括有下列：（Ａ）列被点亮状态，其依序执行：放电阶段、预先充电阶段、电流开启阶段及放电阶段；（Ｂ）列不被点亮状态，其依序执行：放电阶段、浮动阶段、放电阶段及放电阶段；（Ｃ）行被点亮状态，其依序执行：电流下降阶段、电流下降阶段、电流下降阶段、电流下降阶段；（Ｄ）行不被点亮状态，其依序执行：浮动阶段、浮动阶段、反向偏压阶段、浮动阶段。本发明专利技术能够通过行、列中的各种相位的相互搭配，来达到最佳化效率的驱动方式。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，尤指一种发光二极管被动矩阵通过行(Row)、列(Column)中的各种相位(Dis-Charge、Pre-Charge、Reverse Bias、Floating、Current ON/Sink)的相互搭配来达到最佳化效率的驱动方式。
技术介绍
随着电子产业的进步，愈来愈多的警示、动画或广告方面的产品利用发光二极管(LED)来制作，例如新式具有动画的红绿灯、大型LED所组成的广告看板，皆为发光二极管的应用范围，其优点为具有高亮度、寿命长及可制作超大型的看板等优点，因此广为业界开发利用。如图1A至图1D所示，传统的被动矩阵发光二极管驱动方式为三段式驱动状态图，其是于列(Column)上区分为放电阶段(Dis-Charge Phase)、预先充电阶段(Pre-Charge Phase)、电流驱动阶段(Current Driving Phase)，而在行(Row)上可区分为电流下降阶段(Current Sink Phase)、反向偏压阶段(Reverse Bias Phase)。于图1A中，于列(Column)被点亮(Active Column)的状态依序为放电阶段(Dis-Charge Phase)11是为消除发光二极管所储存的电量；预先充电阶段(Pre-Charge Phase)12该预先充电的阶段可消除发光二极管的寄生电容，且使下述电流开启阶段可获得较佳的起始值；电流开启阶段(Current ON Phase)13。于图1B中，于不被点亮的列(Non-Active Column)的状态顺序为放电阶段(Dis-Charge Phase)14；放电阶段(Dis-Charge Phase)15；放电阶段(Dis-Charge Phase)16因为该点不被点亮，故使该发光二极管的阳极保持持续接地的状态。于图1C中，于行(Row)被点亮(Active Row)的状态依序为电流下降阶段(Current Sink Phase)17；电流下降阶段(Current Sink Phase)18；电流下降阶段(Current Sink Phase)19因该行将被点亮，故需将发光二极管的阴极接地，以形成导通的顺向电流。于图1D中，于不被点亮的行(Row)(Non-Active Row)的状态顺序为反向偏压阶段(Reverse Bias Phase)20；反向偏压阶段(Reverse Bias Phase)21；反向偏压阶段(Reverse Bias Phase)22因不被点亮的点不允许有电流流入，故提供一反向偏压以阻止电流流入发光二极管，另一方面有反向电场的存在可以使发光二极管获得较长的寿命。请继续参阅图2A所示，其中该被动矩阵的架构，其点对点之间将对彼此寄生电容效应产生影响，当该被动矩阵所形成的面板被点亮时，发光二极管的驱动器(Driver)将进入第一个阶段(Phase)，该第一个阶段为一放电状态，此时S1～S4为接地状态，而R1为行被点亮的状态，同时，R2、R3二行处于行不被点亮的状态，且与一反向Vrev电位做连接，请再参阅图2B所示，于R2、R3的二行并未被扫描，但却被反向Vrev电压对该二行上所有发光二极管进列充电，因此该Vrev电位浪费于不工作的发光二极管。请参阅图2C所示，当被动矩阵的架构进入第二个阶段时，假设S1被点亮且S2～S4不被点亮，S1进入一个不被预先充电阶段，而R1接地且R2、R3连接于Vrev电位，此时矩阵位置于1-1的发光二极管由将S1充电至预先充电电位，而导致S1的预先充电需要有较大的电压或较长的时间，当行数愈多时，寄生电容的效应愈大，而预先充电电路的负载愈重，同时浪费太多不需支出的电力。请参阅图2D所示，当被动矩阵的架构进入电流开启的阶段，此时被点亮的S1提供电流到发光二极管，S2～S4、R1接地，R2、R3则连接Vrev。若Vcon＜＝Vrev时，其C2-1、C3-1可被视为-(Vrev-Vcon)的电位，因充电的泵浦效应将使R2、R3端升高其电位，并使得Vr2、Vr3＞Vrev，这些升高的电位一般经由电路中的静电防护二极管(ESD Protection Diode)放电而回复为Vrev电位，而此升高再释放的电位为一种电能的虚耗。最后进入扫描电荷阶段(Scan Duty)，其扫描由R1转换成R2，R1、R3连接Vrev电位，而R2、S 1、S2、S3接地，发光二极管中的电容转变如图3A、图3B、图3C所示，其中该充电泵浦效能电容电荷将由图3A至图3B至图3C，此时Vrev电位将重新对电容充电而造成电能的虚耗。因此该传统发光二极管的被动矩阵具有极大的改进空间。
技术实现思路
为解决以上所述公知技术的缺陷，本专利技术提供一种。本专利技术的主要目的在于针对被动矩阵(Passive Matrix，PM)所形成发光二极管(LED)的点矩阵电容量分配效应分析，以调整出最有效率且省电的驱动方式，其方法是为通过行(Row)、列(Column)中的各种相位(Dis-Charge、Pre-Charge、Reverse Bias、Floating、Current ON/Sink)的相互搭配，来达到最佳化效率的驱动方式。为达上述目的，本专利技术提供一种，其中多个发光二极管以矩阵方式做一排列，其包含有列被点亮、列不被点亮、行被点亮及行不被点亮等四种状态，来进行不同驱动方式的调整，其各状态的工作程序包括有下列列被点亮状态，其依序执行放电阶段、预先充电阶段、电流开启阶段及放电阶段；列不被点亮状态，其依序执行放电阶段、浮动阶段、放电阶段及放电阶段；行被点亮状态，其依序执行电流下降阶段、电流下降阶段、电流下降阶段、电流下降阶段；以及行不被点亮状态，其依序执行浮动阶段、浮动阶段、反向偏压阶段、浮动阶段。根据上述的，其中该发光二极管为一有机发光二极管或为一冷光板。较佳地，该四种状态还包含有四个阶段，其中于(A)、(B)、(D)的阶段为一较短时间，而(C)阶段为一较长时间。为进一步深入阐明本专利技术，请参阅以下附图、图号说明及本专利技术实施例的详细说明。附图说明图1A为传统的被动矩阵发光二极管驱动方式的第一状态方块图；图1B为传统的被动矩阵发光二极管驱动方式的第二状态方块图；图1C为传统的被动矩阵发光二极管驱动方式的第三状态方块图；图1D为传统的被动矩阵发光二极管驱动方式的第四状态方块图；图2A为传统的被动矩阵发光二极管的第一架构图；图2B为传统的被动矩阵发光二极管的第二架构图；图2C为传统的被动矩阵发光二极管的第三架构图；图2D为传统的被动矩阵发光二极管的第四架构图；图3A为传统的发光二极管电容的第一转变状态图；图3B为传统的发光二极管电容的第二转变状态图；图3C为传统的发光二极管电容的第三转变状态图；图4为本专利技术的被动矩阵发光二极管驱动方式的四个状态方块图；图5A为本专利技术的被动矩阵发光二极管的第一架构图；图5B为本专利技术的被动矩阵发光二极管的第二架构图；图5C为本专利技术的被动矩阵发光二极管的第三架构图；图5D为本专利技术的发光二极管电容的第一转变状态图；图5E为本专利技术的发光二极管电容的第二转变状态图；图5F为本专利技术的被动矩阵发光二极管的第四架构图。其中，附图标记说明如下11放电阶段12预先充电阶段13电流开启阶段14放电阶段1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效率省电发光二极管驱动方法，其中多个发光二极管以矩阵方式做一排列，其包含有：列被点亮、列不被点亮、行被点亮及行不被点亮四种状态，来进行不同驱动方式的调整，各状态的工作步骤包括有下列：（Ａ）列被点亮状态，其依序执行：放电阶段、预 先充电阶段、电流开启阶段及放电阶段；（Ｂ）列不被点亮状态，其依序执行：放电阶段、浮动阶段、放电阶段及放电阶段；（Ｃ）行被点亮状态，其依序执行：电流下降阶段、电流下降阶段、电流下降阶段、电流下降阶段；以及（Ｄ）行不被点 亮状态，其依序执行：浮动阶段、浮动阶段、反向偏压阶段、浮动阶段。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张士庭，
申请(专利权)人：盛群半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]