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CN110910806B - 显示设备 - Google Patents

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Abstract

一种显示设备，包括像素阵列、电力线、接地线、至少一电力侦测线、至少一接地侦测线及供电电路。供电电路通过电力线提供供电电压及通过接地线提供接地电压给像素阵列，从像素阵列通过至少一电力侦测线接收至少一侦测供电电压及通过至少一接地侦测线接收至少一侦测接地电压，及依据至少一侦测供电电压及至少一侦测接地电压调整供电电压及/或接地电压。

Description

显示设备
技术领域
本发明是有关于一种显示设备，特别是一种可监测像素阵列电压的显示设备。
背景技术
显示设备例如智能型手机、平板计算机、笔记本电脑、显示器和电视，已成为现代社会不可或缺的必需品。随着显示设备的蓬勃发展，消费者对这些产品的质量，功能或价格抱有很高的期望。
然而，发展出稳定的显示设备仍为目前业界致力研究的课题之一。
发明内容
一种显示设备，包括像素阵列、电力线、接地线、至少一电力侦测线、至少一接地侦测线及供电电路。供电电路通过电力线提供供电电压及通过接地线提供接地电压给像素阵列，从像素阵列通过至少一电力侦测线接收至少一侦测供电电压及通过至少一接地侦测线接收至少一侦测接地电压，及依据至少一侦测供电电压及至少一侦测接地电压调整供电电压及/或接地电压。
附图说明
图1是本发明实施例的显示设备的系统图。
图2是图1显示设备内供电电路的区块图。
图3是图1显示设备内供电电路的电路图。
图4是图1显示设备内像素阵列的部分焊接区的示意图。
附图标记说明：1-显示设备；10-像素阵列；12-电力线；14-接地线；16-电力侦测线；17-接地侦测线；18-供电电路；180-控制电路；182-电压补偿电路；1820-电压平均电路；1822-电压差值电路；184-过电压保护电路；1840-微控制器；Cst-电容；D-发光二极管；M1、M2-晶体管；OP-操作放大器；P(M,N)-像素；R1至R18-电阻；SW-开关；VDD-供电电压；VDD’-驱动供电电压；VDDdet-侦测供电电压；VDDdet(0:5)-侦测供电电压；VDD(M,N)-像素供电电压；VSS-接地电压；VSS’-驱动接地电压；VSSdet-侦测接地电压；VSSdet(0:5)-侦测接地电压；VSS(M,N)-像素接地电压。
具体实施方式
图1是本发明实施例的显示设备1的系统图。显示设备1可包含软性显示设备(flexible display device)、触控显示设备(touch display device)、曲面显示设备(curved display device)、拼接显示设备(tiled display device)、其他适当的显示设备、或其组合，但本发明并不以此为限。显示设备1可包括像素阵列10、电力线12、接地线14、至少一电力侦测线16、至少一接地侦测线17及供电电路18。供电电路18可通过电力线12提供供电电压VDD及通过接地线14提供接地电压VSS给像素阵列10。在一实施例中，本发明所述的接地电压VSS可指接地、低位准电压、或参考电压，但不限于此。在另一实施例中，供电电压VDD及接地电压VSS可由供电电路18中的集成电路(integrated circuit)控制，可藉由测量集成电路的引脚(pin)得知供电电压VDD及接地电压VSS，但不限于此。供电电压VDD及/或接地电压VSS在传输时可能会产生压降。供电电路18可从像素阵列10通过至少一电力侦测线16接收至少一侦测供电电压VDDdet及/或通过至少一接地侦测线17接收至少一侦测接地电压VSSdet。在一实施例中，供电电路18可依据至少一侦测供电电压VDDdet及至少一侦测接地电压VSSdet调整供电电压VDD及/或接地电压VSS以补偿压降。至少一侦测供电电压VDDdet及/或至少一侦测接地电压VSSdet可由在像素阵列10的选取位置取得，例如可选取至少一像素来侦测。举例来说，电力侦测线16及/或接地侦测线17可从选取的像素额外接线至供电电路18。电力侦测线16及/或接地侦测线17也可从像素阵列10的外围区接线至供电电路18。侦测供电电压VDDdet及/或侦测接地电压VSSdet可从上述位置(例如外围区或选取的像素)测量，但不限于此。在某些实施例中，供电电路18可只接收侦测供电电压VDDdet及侦测接地电压VSSdet中的一者。举例来说，考虑到线路数量可能过多，显示设备1可只包括电力侦测线16而不设置接地侦测线17，侦测接地电压VSSdet可改以默认值来取代，但本发明不限于此。像素阵列10可将供电电压VDD及接地电压VSS传送至像素阵列10的像素P分别作为像素的供电电压及像素的接地电压。至少一电力侦测线16及至少一接地侦测线17可以包含多条电力侦测线16及多条接地侦测线17，或是只有包含单条电力侦测线16及单条接地侦测线17。至少一侦测供电电压VDDdet及至少一侦测接地电压VSSdet可以包含多个侦测供电电压VDDdet及多个侦测接地电压VSSdet，或是只包含单个侦测供电电压VDDdet及单个侦测接地电压VSSdet。
在一实施方式中，像素阵列10可包括多个像素P，像素阵列10中的特定像素P可用P(M,N)来表示，其中M是行指数，N是列指数且M和N是正整数。每个像素P(M,N)可包括晶体管M1、M2、电容Cst及发光元件D，并可耦接于供电电压VDD(M,N)及接地电压VSS(M,N)。由于线路阻抗的关系，不同像素P(M,N)的像素供电电压VDD(M,N)及像素接地电压VSS(M,N)可能会不同。电路设计者可依据像素阵列10的大小从像素阵列10的多个像素P(M,N)位置取得相应的像素供电电压VDD(M,N)及接地电压VSS(M,N)作为多个侦测供电电压VDDdet(M,N)及多个侦测接地电压VSSdet(M,N)，例如分别由像素P(1,1)、P(1,N)、P(3,1)、P(3,N)、P(M,1)、P(M,N)的位置取得相应的供电电压VDD(1,1)、VDD(1,N)、VDD(3,1)、VDD(3,N)、VDD(M,1)、VDD(M,N)作为多个侦测供电电压VDDdet(1,1)、VDDdet(1,N)、VDDdet(3,1)、VDDdet(3,N)、VDDdet(M,1)、VDDdet(M,N)；及取得相应的接地电压VSS(1,1)、VSS(1,N)、VSS(3,1)、VSS(3,N)、VSS(M,1)、VSS(M,N)作为多个侦测接地电压VSSdet(1,1)、VSSdet(1,N)、VSSdet(3,1)、VSSdet(3,N)、VSSdet(M,1)、VSSdet(M,N)，但本发明不限于此，可视需求选择任意数量的像素。多个侦测供电电压VDDdet及多个侦测接地电压VSSdet可由像素阵列10的任意相异位置取得。举例来说，当显示设备1应用于拼接式显示(tiled display device)时，多个侦测供电电压VDDdet及多个侦测接地电压VSSdet可由位于像素阵列10的边缘或角落位置的像素P取得，使多个像素阵列10边缘像素P的亮度大致相同。
在一实施例中，供电电路18可藉由至少一侦测供电电压VDDdet及至少一侦测接地电压VSSdet来调整供电电压VDD及/或接地电压VSS将供电电压VDD(M,N)及接地电压VSS(M,N)差值控制于目标值的容许值之内，例如将差值控制于90％的目标值与100％的目标值之间。
像素阵列10可包含有源矩阵像素阵列(active matrix pixel array)、无源矩阵像素阵列(passive matrix pixel array)、或其组合。在一实施例中，像素阵列10可包含液晶像素阵列。在某些实施例中，发光元件D可以包含发光二极管(light emitting diode,LED)、有机发光二极管(OLED)、量子点(Quantum Dot)、次毫米发光二极管(Mini LED)、微发光二极管(Micro LED)、量子点发光二极管(QD-LED、QLED)、磷光材料(phosphors)、或荧光材料(fluorescence)，但本发明不限于此。显示设备1并不限定只能使用单一类型的像素P，亦可使用不同类型的像素P(例如包含不同的发光元件)，上述举例并非用以限定。在某些实施例中，至少一侦测供电电压VDDdet及至少一侦测接地电压VSSdet可由像素阵列10的相同或不同的像素P的位置取得。
图2是根据本发明内容的某些实施方式的显示设备1内供电电路18的区块图。在某些实施方式中，供电电路18可包括控制电路180、电压补偿电路182、及过电压保护电路184。电压补偿电路182可包括电压平均电路1820及电压差值电路1822。供电电路18可通过至少一条电力侦测线16及/或至少一条接地侦测线17从像素阵列10分别接收至少一个侦测供电电压VDDdet及/或至少一个侦测接地电压VSSdet。电压平均电路1820可通过至少一条电力侦测线16及/或至少一条接地侦测线17耦接于像素阵列10。电压差值电路1822可耦接于电压平均电路1820。控制电路180可耦接于电压差值电路1822及过电压保护电路184。控制电路180也可通过电力线12、及接地线14耦接于像素阵列10。过电压保护电路184可耦接于控制电路180、电压补偿电路182、电力线12及接地线14。
在一实施方式中，电压补偿电路182及控制电路180可依据至少一个侦测供电电压VDDdet及/或至少一个侦测接地电压VSSdet补偿供电电压VDD及/或接地电压VSS的压降。特别是，电压平均电路1820可依据多个侦测供电电压VDDdet产生供电电压平均值，及/或依据多个侦测接地电压VSSdet产生接地电压平均值。电压差值电路1822可依据供电电压平均值及接地电压平均值产生差值，及控制电路180可依据差值更新供电电压VDD及/或接地电压VSS。在某些实施例中，当差值小于预定值时，控制电路180可提升供电电压VDD及/或降低接地电压VSS。在其他实施例中，当差值大于预定值时，控制电路180可降低供电电压VDD及/或提升接地电压VSS。
当电力侦测线16及/或接地侦测线17因为断线而使控制电路180持续提升供电电压VDD及/或降低接地电压VSS时，过电压保护电路184可保护像素阵列10内的电路，减少因过高的供电电压VDD及/或过低的接地电压VSS而损坏的情况。在某些实施例中，当供电电压VDD高于预定高电压时，过电压保护电路184可输出过电压信号至控制电路180以将供电电压VDD更新为预定高电压，同时控制电路180使供电电压VDD及接地电压VSS之间的压差维持于目标值的容忍值之内，例如90％的目标电压与100％的目标电压之间。在其他实施例中，当接地电压VSS低于预定低电压时，过电压保护电路184可输出过电压信号至控制电路180以将接地电压VSS更新为预定低电压，同时控制电路180会使供电电压VDD及接地电压VSS之间的压差维持于目标值的容忍值之内。在其他实施例中，当供电电压VDD高于预定高电压时，过电压保护电路184可输出过电压信号至控制电路180以将供电电压VDD更新为预定高电压，同时控制电路180会使供电电压VDD及接地电压VSS之间的压差维持于目标电压Vtarget的容忍值之内，且当接地电压VSS低于预定低电压时，过电压保护电路184可输出过电压信号至控制电路180以将接地电压VSS更新为预定低电压，同时控制电路180会使供电电压VDD及接地电压VSS之间的压差维持于目标电压Vtarget的容忍值之内。在其他实施例中，当供电电压VDD高于预定高电压或接地电压VSS低于预定低电压时，过电压保护电路184可切断电压补偿电路182和控制电路180之间的连接，使控制电路180不再依据侦测供电电压VDDdet及/或侦测接地电压VSSdet更新供电电压VDD及/或接地电压VSS。
在某些实施例中，供电电路18可不受限于图2，也可依据单个侦测供电电压VDDdet及/或单个侦测接地电压VSSdet更新供电电压VDD及/或接地电压VSS。供电电路18可包括电压差值电路1822、控制电路180及过电压保护电路184。电压差值电路1822可耦接于像素阵列10。控制电路180可耦接于电压差值电路1822，且过电压保护电路184可耦接于控制电路180、电力线12、及接地线14。在一实施例中，电压差值电路1822可依据单个侦测供电电压VDDdet及/或单个侦测接地电压VSSdet产生差值，控制电路180可依据差值更新供电电压VDD及/或接地电压VSS。当所述供电电压高于预定高电压时，过电压保护电路184可输出过电压信号至控制电路180以将供电电压VDD更新为预定高电压，但不以此为限。
图3是根据本发明某些实施方式的图1显示设备内供电电路18的电路图。在一实施例中，图3所绘示的供电电路18可不同于图2的实施方式。供电电路18可包括控制电路180、电压补偿电路182及过电压保护电路184。电压补偿电路182可接收例如6个侦测供电电压VDDdet(0:5)及/或例如6个侦测接地电压VSSdet(0:5)，但本发明不限于此。电压补偿电路182可电性连接到控制电路180，但通过电压保护电路184侦测过电压时，会切断电压补偿电路182跟控制电路180的电性连接。过电压保护电路184可耦接于电力线12，以及耦接于控制电路180及电压补偿电路182之间。电压补偿电路182可例如包含加权加法(weightedSummer)及/或差动(differential)放大器。在一实施例中，补偿电路182可包括电阻(例如电阻R1到R16)及操作放大器OP。操作放大器OP的反向输入端可耦接于侦测接地电压(例如侦测接地电压VSSdet(0:5))。操作放大器OP的非反向输入端可耦接于侦测供电电压(例如侦测供电电压VDDdet(0:5))。举例来说，操作放大器OP及电阻R1到R6及R13、R14可产生侦测接地电压VSSdet(0:5)的接地电压平均值。操作放大器OP及电阻R7到R12及R15、R16可产生侦测供电电压VDDdet(0:5)的供电电压平均值。操作放大器OP可产生供电电压平均值及接地电压平均值之间的差值。差值经由过电压保护电路184送到控制电路180以依据差值更新供电电压VDD。过电压保护电路184可包括开关SW、微控制器(microcontroller,MCU)1840及分压器。分压器可包含电阻R17及R18。分压器可侦测供电电压VDD并将侦测结果传送至微控制器1840。当侦测结果高于预定高电压时，微控制器1840可输出过电压信号至控制电路180以将供电电压VDD更新为预定高电压，及打开开关SW以切断电压补偿电路182和控制电路180之间的连接。在某些实施例中，控制电路180可包括不同的功能或节点，例如开关SW、接地GND、电源稳定(power good)PGOOD、电压回馈FB、致能EN、电路供电电压VCC、电源输入电压VIN、及/或自举升压元件(bootstrap element)BOOT，但不限于此。举例来说，电源稳定PGOOD的功能可包含当输出电压稳定正常可满足电路的供电需要时，提供电源稳定信号使得电源供应器内部的电路开始运作以能够对装置供电。电压回馈FB可提供补偿电压让输出电压更稳定。自举升压元件BOOT可使电压升高。
图4是根据本发明某些实施方式的图1显示设备1内像素阵列10的部分焊接区的示意图。像素阵列10的外围区(例如焊接区)可包括导电垫Rm1、导电垫Gm1、导电垫Bm1、导电垫Rm2、导电垫Gm2、及导电垫Bm2。在一实施例中，像素阵列10内每个像素P(M,N)可包含多个子像素，例如3个、或4个，但本发明不限于此。子像素可包括红光、绿光、及蓝光子像素，但不限于此。每个子像素可都具有独立的供电电压VDD(M,N)，且红光、绿光、蓝光子像素可共享同样的接地电压VSS(M,N)。可例如选择像素阵列10中选取位置的2个像素的子像素供电电压VDD(M,N)分别经由导线耦接于导电垫Rm1、导电垫Gm1、导电垫Bm1及导电垫Rm2、导电垫Gm2、导电垫Bm2，再经由多条电力侦测线16及多条接地侦测线17(例如为软性印刷电路板(flexible printed circuit，FPC)上至少部分的导线)传送至供电电路18以调整供电电压VDD及/或接地电压VSS。
图1到图4的显示设备1可用于侦测像素阵列10的内部电压以对像素阵列10提供足够的供电电压VDD。
以上所述仅为本发明的实施例而已，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。

Claims (8)

1.一种显示设备，其特征在于，包括：
像素阵列；
电力线；
接地线；
多条电力侦测线；
多条接地侦测线；及
供电电路，用以通过所述电力线提供供电电压及通过所述接地线提供接地电压给所述像素阵列，从所述像素阵列通过所述多条电力侦测线接收多个侦测供电电压及通过所述多条接地侦测线接收多个侦测接地电压，及依据所述多个侦测供电电压及所述多个侦测接地电压调整所述供电电压及/或所述接地电压，其中所述多个侦测供电电压是由所述像素阵列的多个相异像素取得，所述多个侦测接地电压是由所述像素阵列的所述多个相异像素取得，所述供电电路包括：
电压平均电路，耦接于所述像素阵列，用以依据所述多个侦测供电电压产生供电电压平均值，及依据所述多个侦测接地电压产生接地电压平均值；
电压差值电路，耦接于所述电压平均电路，用以依据所述供电电压平均值及所述接地电压平均值产生差值；及
控制电路，耦接于所述电压差值电路，用以依据所述差值更新所述供电电压及/或所述接地电压。
2.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述供电电路还包括:
过电压保护电路，耦接于所述控制电路及所述电力线，用以当所述供电电压高于预定高电压时，输出过电压信号至所述控制电路以将所述供电电压更新为所述预定高电压。
3.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述供电电路还包括:
过电压保护电路，耦接于所述控制电路及所述接地线，用以当所述接地电压低于预定低电压时，输出过电压信号至所述控制电路以将所述接地电压更新为所述预定低电压。
4.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，当所述差值小于预定值时，所述控制电路提升所述供电电压及/或降低所述接地电压。
5.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，当所述差值大于预定值时，所述控制电路降低所述供电电压及/或提升所述接地电压。
6.一种显示设备，其特征在于，包括：
像素阵列；
电力线；
接地线；
电力侦测线；
接地侦测线；及
供电电路，用以通过所述电力线提供供电电压及通过所述接地线提供接地电压给所述像素阵列，从所述像素阵列通过所述电力侦测线接收侦测供电电压及通过所述接地侦测线接收侦测接地电压，及依据所述侦测供电电压及所述侦测接地电压调整所述供电电压及/或所述接地电压，其中:
所述侦测供电电压及所述侦测接地电压分别是由所述像素阵列的同个像素取得；及
所述供电电路包括:
电压差值电路，耦接于所述像素阵列，用以依据所述侦测供电电压及所述侦测接地电压产生差值；及
控制电路，耦接于所述电压差值电路，用以依据所述差值更新所述供电电压及/或所述接地电压。
7.如权利要求6所述的显示设备，其特征在于，所述供电电路还包括:
过电压保护电路，耦接于所述控制电路及所述电力线，用以当所述供电电压高于预定高电压时，输出过电压信号至所述控制电路以将所述供电电压更新为所述预定高电压。
8.如权利要求6所述的显示设备，其特征在于，所述供电电路还包括:
过电压保护电路，耦接于所述控制电路及所述接地线，用以当所述接地电压低于预定低电压时，输出过电压信号至所述控制电路以将所述接地电压更新为所述预定低电压。
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