發(fā)光二極管驅動裝置制造方法
【專利摘要】一種發(fā)光二極管驅動裝置，包括：一輸出晶體管，耦接至發(fā)光二極管；一節(jié)點，耦接至該輸出晶體管；一接地晶體管，耦接至該節(jié)點并接地；一運算放大器，包括一第一輸入端以及一第二輸入端；一補償電容，包括一第一端與一第二端；以及一切換單元，用以切換于第一連接模式與第二連接模式之間。本發(fā)明可使運算放大器所造成的偏壓誤差獲得補償。
【專利說明】發(fā)光二極管驅動裝置【技術領域】
[0001]本發(fā)明關于發(fā)光二極管驅動裝置，更包括用以抑制亮度誤差的發(fā)光二極管驅動裝置。
【背景技術】
[0002]在發(fā)光二極管(LED)顯示器中，不同模塊之間常會因為LED上的驅動電流變動(variation)而出現(xiàn)亮度誤差。除此之外,對全色彩顯示器而言，當驅動電流不精確時，顯示畫面極易出現(xiàn)色塊，對顯示品質影響可謂相當明顯。
[0003]亮度誤差可分為輸出溝道間的電流誤差以及IC間的電流誤差。其中，IC間的電流誤差主要是因為不同制造批次IC間的制程飄移所導致。雖然制程飄移是難以避免的，但現(xiàn)有技術多半仍針對IC間電流誤差進行改進。IC間電流誤差的成因較為復雜，而既有技術所能改善的效果也已趨近極限。
[0004]一般而言，人眼可以區(qū)分超過6%的亮度差異，而就低亮度的畫面而言，人眼甚至可分辨1%的亮度差異。因此，僅只改進IC間的電流誤差已不足以符合現(xiàn)今高畫質顯示器的要求。有鑒于此，本發(fā)明從溝道間電流差異著手，提供一種新式的LED驅動器，借以進一步抑制LED顯示器的 亮度誤差。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明提供一種發(fā)光二極管驅動裝置。該驅動裝置包括:一輸出晶體管，其以一漏極耦接至發(fā)光二極管；一節(jié)點，耦接至該輸出晶體管的一源極；一接地晶體管，其以一漏極耦接至該節(jié)點，并以一源極接地；一運算放大器，包括:一第一輸入端以及一第二輸入端，分別用以接收一驅動信號與一負反饋信號；以及一輸出端，用以輸出該驅動信號至該輸出晶體管的柵極；一補償電容，包括一第一端與一第二端；以及一切換單元，用以切換于第一連接模式與第二連接模式之間，其中，在該第一連接模式下，該補償電容儲存該運算放大器的該第一輸入端與該第二輸入端之間的一偏壓誤差；而在該第二連接模式下，該補償電容將所儲存的該偏壓誤差補償至該節(jié)點。
[0006]本發(fā)明所述的發(fā)光二極管驅動裝置，在該第一連接模式下，該補償電容以該第一端耦接該驅動信號以及該運算放大器的該第一輸入端，并以該第二端連接至該運算放大器的該第二輸入端以及該節(jié)點。
[0007]本發(fā)明所述的發(fā)光二極管驅動裝置，在該第二連接模式下，該補償電容以該第一端耦接該節(jié)點，并以該第二端連接至該運算放大器的該第二輸入端。
[0008]本發(fā)明所述的發(fā)光二極管驅動裝置，還包括一控制器，用以控制該切換單元的切換頻率與切換周期的比例。
[0009]本發(fā)明所述的發(fā)光二極管驅動裝置，該輸出晶體管為N溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管。
[0010]本發(fā)明所述的發(fā)光二極管驅動裝置，該接地晶體管為N溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管。
[0011]本發(fā)明所述的發(fā)光二極管驅動裝置，該接地晶體管的一柵極耦接至一電源。
[0012]本發(fā)明可使運算放大器所造成的偏壓誤差獲得補償。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為一發(fā)光二極管(LED)的驅動裝置的電路結構圖。
[0014]圖2A為本發(fā)明一實施例中的LED驅動裝置示意圖。
[0015]圖2B為圖2A中的LED驅動裝置200在第一連接模式下的電路示意圖。
[0016]圖2C為圖2A中的LED驅動裝置200在第二連接模式下的電路示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下文為介紹本發(fā)明的最佳實施例。各實施例用以說明本發(fā)明的原理，但非用以限制本發(fā)明。本發(fā)明的范圍當以前附的權利要求項為準。
[0018]圖1為一發(fā)光二極管(LED)的驅動裝置的電路結構圖。在此圖中，LED驅動裝置 100 包括一輸出晶體管 NM0S(N channel Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，NMOS) 110、一接地晶體管NMOS 120以及一運算放大器130。其中，輸出晶體管NMOSl 10以一漏極連接至輸出端Out，并以一源極串聯(lián)至接地晶體管NM0S120的漏極，其中，該輸出端Out進一步連接至LED(圖未示)。接地晶體管NM0S120以一柵極接收一定電壓乂_G，并以一源極接地。運算放大器130可接收一驅動信號S，并輸出偏壓至晶體管NM0S110的柵極。而在此負反饋狀態(tài)下，運算放大器130輸出電壓給NMOSl 10的柵極，借以使NM0S120的源極維持與節(jié)點S —樣的定電壓。運算放大器130使得接地晶體管NM0S120操作于線性區(qū)的固定偏壓下，并通過輸出端Out使LED上的驅動電流導入接地端。
[0019]值得注意的是，產生溝道間的電流誤差的原因可析分為兩類:其一，來自于前述晶體管NM0S120本身；其二，來自于運算放大器130的偏壓誤差。欲減低晶體管NMOS120本身的誤差通常必須通過增加晶體管面積的方式才得以達成。為了避免前述做法造成芯片尺寸的增加，本發(fā)明所提供的LED驅動裝置旨在降低運算放大器的偏壓誤差所造成的影響。
[0020]圖2A為本發(fā)明一實施例中的LED驅動裝置示意圖。在此實施例中，LED驅動裝置200包括:一輸出晶體管210、一接地晶體管220、一運算放大器230、一補償電容240、一切換單元250以及一控制器260。下文將配合圖標說明本發(fā)明LED驅動裝置中的各個組件。
[0021]在此實施例中，輸出晶體管210與接地晶體管220皆為NMOS晶體管。其中，輸出晶體管210以一漏極耦接至輸出端Out并接至發(fā)光二極管(圖未示)，并以一源極耦接至一節(jié)點P ;而接地晶體管以一漏極耦接至該節(jié)點P、以一源級接地，并以一柵極耦接至一定電源乂_6，如圖2所示。
[0022]本發(fā)明的運算放大器230包括兩輸入端(標示為“ + ”及，分別用以接收一驅動信號S及節(jié)點P所反饋的一負反饋信號，此外，另包括一輸出端以提供一輸出電壓至該輸出晶體管210的柵極。值得注意的是，運算放大器230的兩輸入端之間的電壓會因為制程飄移的關系而無法保持相等，此即導致節(jié)點P上發(fā)生偏壓誤差、進而影響輸出電流精確度的一大原因。
[0023]為抑制前述偏壓誤差，本發(fā)明增設了補償電容240及切換單元250。在本發(fā)明中，切換單元250可切換于“第一連接模式”與“第二連接模式”之間，目的在于改變補償電容240與LED驅動裝置200中其它組件之間的連接關系。其中，在“第一連接模式”下，該補償電容240可儲存運算放大器230的正輸入端(“ + ”)與負輸入端(之間的一偏壓誤差；而在“該第二連接模式”下，該補償電容240則將第一連接模式下所儲存的該偏壓誤差補償至節(jié)點P。如此一來，導致電流不穩(wěn)定的偏壓誤差即可通過切換單元250的切換獲得補償。在本發(fā)明一實施例中，切換單元250由三個開關251、252及253所組成，而下文將以此實施例說明本發(fā)明的第一連接模式以及第二連接模式。然而，值得注意的是，本發(fā)明的切換單元250的組成不必以此為限，本領域技術人員當可依據本發(fā)明的精神采用各種數量、型式的開關組件，并以適當的配置方式達到本發(fā)明切換單元250的目的。
[0024] 圖2B為圖2A中的LED驅動裝置200在第一連接模式下的電路示意圖。請一并參照圖2A。在第一連接模式下，切換單元250的開關251及252閉合，而開關253斷開。此時，補償電容240以其第一端(在此實施例中為正端，如圖所示)耦接該驅動信號S以及運算放大器230的正輸入端(標示為“ + ”)，并以其第二端(在此實施例中為負端，如圖所示)連接至該運算放大器230的負輸入端(標示為以及節(jié)點P。第一連接模式的目的在于儲存運算放大器230的正輸入端(“ + ”)與負輸入端(之間的偏壓誤差。
[0025]圖2C為圖2A中的LED驅動裝置200在第二連接模式下的電路示意圖。請一并參照圖2A。與第一連接模式相反，在第二連接模式下，切換單元250的開關251及252斷開，而開關253閉合。此時，補償電容240以其第一端(正端)耦接節(jié)點P，并以其第二端(負端)連接至該運算放大器230的負輸入端(標示為第二連接模式的目的是將第一連接模式下所儲存的該偏壓誤差補償至節(jié)點P。通過不斷的切換于上述兩種模式，即可使運算放大器230所造成的偏壓誤差獲得補償。
[0026]為了使切換單元250中各個開關正確地運作，本發(fā)明的LED驅動裝置還包括控制器260。本發(fā)明的控制器260不僅可協(xié)調切換單元250中各開關的閉合與斷開，亦可用以控制切換單元250的切換頻率與切換周期的比例。本領域技術人員當可依據LED驅動裝置200中各個組件的規(guī)格(例如補償電容240的電容值)而設定最佳切換頻率，本文將不再贅述。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明較佳實施例，然其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何熟悉本項技術的人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，可在此基礎上做進一步的改進和變化，因此本發(fā)明的保護范圍當以本申請的權利要求書所界定的范圍為準。
[0028]附圖中符號的簡單說明如下:
[0029]100:LED驅動裝置；110:輸出晶體管；120:接地晶體管；130:運算放大器；200:LED驅動裝置；210:輸出晶體管；220:接地晶體管；230:運算放大器；240:補償電路；250:切換單元；251-253:開關；260:控制器；0ut:輸出端；P:節(jié)點；V_G:定電源；S:驅動信號。
【權利要求】
1.一種發(fā)光二極管驅動裝置，其特征在于，包括: 一輸出晶體管，其以一漏極I禹接至發(fā)光二極管； 一節(jié)點，耦接至該輸出晶體管的一源極； 一接地晶體管，其以一漏極耦接至該節(jié)點，并以一源極接地； 一運算放大器，包括: 一第一輸入端以及一第二輸入端，分別用以接收一驅動信號與一負反饋信號；以及 一輸出端，用以輸出該驅動信號至該輸出晶體管的柵極； 一補償電容，包括一第一端與一第二端；以及 一切換單元，用以切換于第一連接模式與第二連接模式之間，其中，在該第一連接模式下，該補償電容儲存該運算放大器的該第一輸入端與該第二輸入端之間的一偏壓誤差；而在該第二連接模式下，該補償電容將所儲存的該偏壓誤差補償至該節(jié)點。
2.如權利要求1所述的發(fā)光二極管驅動裝置，其特征在于，在該第一連接模式下，該補償電容以該第一端耦接該驅動信號以及該運算放大器的該第一輸入端，并以該第二端連接至該運算放大器的該第二輸入端以及該節(jié)點。
3.如權利要求2所述的發(fā)光二極管驅動裝置，其特征在于，在該第二連接模式下，該補償電容以該第一端耦接該節(jié)點，并以該第二端連接至該運算放大器的該第二輸入端。
4.如權利要求1所述的發(fā)光二極管驅動裝置，其特征在于，還包括一控制器，用以控制該切換單元的切換頻率與切換周期的比例。
5.如權利要求1所述的發(fā)光二極管驅動裝置，其特征在于，該輸出晶體管為N溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管。
6.如權利要求1所述的發(fā)光二極管驅動裝置，其特征在于，該接地晶體管為N溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管。
7.如權利要求1所述的發(fā)光二極管驅動裝置，其特征在于，該接地晶體管的一柵極耦接至一電源。
【文檔編號】H05B37/02GK103974487SQ201310027638
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年1月24日 優(yōu)先權日:2013年1月24日
【發(fā)明者】曹銘原 申請人:普誠科技股份有限公司