CN102810302B - 驱动电路及其运作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种应用于液晶显示装置的驱动电路及其运作方法。驱动电路包含至少一第一通道、至少一第二通道、时序控制器及显示面板驱动器。时序控制器包含数字信号切换单元。数字信号切换单元根据控制信号选择性地对第一数字数据信号与第二数字数据信号进行极性转换动作。显示面板驱动器包含模拟信号切换单元。模拟信号切换单元根据控制信号进行对应于极性转换动作的切换动作，致使驱动电路选择性地处于第一操作模式或第二操作模式下。

Description

驱动电路及其运作方法
技术领域
本发明与液晶显示装置有关，并且特别地，本发明是关于一种应用于液晶显示装置中的驱动电路。
背景技术
近年来，由于影像显示相关的科技不断地发展，市面上出现的各式各样新型态的显示装置逐渐取代传统的阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)显示器。其中，液晶显示器(Liquid Crystal Displayer，LCD)由于具有省电及不占空间等优点，广受一般消费者的喜爱，因此已成为显示器市场上的主流。
一般而言，液晶显示器中的驱动电路包含有时序控制器(TimingController，TCON)、源极驱动器(source driver)及闸极驱动器(gate driver)。其中，时序控制器为一控制IC，用以产生并输出控制时序，由此控制液晶显示面板的源极驱动器(source driver)及闸极驱动器(gate driver)的时序。
请参照图1及图2A～2B，图1是绘示传统的液晶显示装置的驱动电路中的时序控制器与源极驱动器的功能方块图；图2A～2B是绘示图1中的源极驱动器的详细功能方块图。如图1所示，传统的驱动电路1中的时序控制器10将会先传送欲显示的数字数据信号data至源极驱动器12后，再将极性控制信号POL及视信转换信号STB传送至源极驱动器12。需说明的是，由于传统的时序控制器10传送至源极驱动器12的数字数据信号data尚未进行任何极性转换的处理，因此，即需由源极驱动器12根据极性控制信号POL对数字数据信号data进行极性转换的动作。
如图2A～2B所示，源极驱动器12包含第一数据锁存单元121、第二数据锁存单元122、第一多工切换单元123、P型数字模拟转换单元124、N型数字模拟转换单元125、第二多工切换单元126、第一放大单元127及第二放大单元128。
于图2A中，源极驱动器12将第一数字数据信号DS1及第二数字数据信号DS2分别存于第一数据锁存单元121及第二数据锁存单元122。由于源极驱动器12处于第一操作模式下，因此，源极驱动器12将会根据其收到的极性控制信号POL决定第一多工切换单元123不进行数字信号的极性转换，以将第一数字数据信号DS1输出至P型数字模拟转换模块124并将第二数字数据信号DS2输出至N型数字模拟转换模块125。接着，P型数字模拟转换模块124及N型数字模拟转换模块125分别对第一数字数据信号DS1及第二数字数据信号DS2进行数字-模拟转换的处理，使其转换为第一模拟数据信号AS1及第二模拟数据信号AS2后，再分别由第一放大单元127及第二放大单元128放大后输出至液晶显示面板(未图示)。
于图2B中，源极驱动器12将第一数字数据信号DS1及第二数字数据信号DS2分别存于第一数据锁存单元121及第二数据锁存单元122。由于源极驱动器12处于第二操作模式下，因此，源极驱动器12将会根据其收到的极性控制信号POL决定第一多工切换单元123对第一数字数据信号DS1及第二数字数据信号DS2进行极性转换，使得第一数字数据信号DS1输出至N型数字模拟转换模块125且第二数字数据信号DS2输出至P型数字模拟转换模块124。接着，N型数字模拟转换模块125及P型数字模拟转换模块124分别对第一数字数据信号DS1及第二数字数据信号DS2进行数字-模拟转换的处理，使其转换为第一模拟数据信号AS1及第二模拟数据信号AS2后，再分别由第一放大单元127及第二放大单元128放大后输出至液晶显示面板(未图示)。
由图2A～2B可知：为了使得传统的液晶显示装置的驱动电路1中的源极驱动器12能够完成对于每个通道所传输的D1，D2，...等数字数据信号所进行的极性转换，源极驱动器12每对应两个通道即需额外设置一个第一多工切换单元123。因此，随着通道数目日益增加，源极驱动器12必须额外设置有大量的多工切换单元来进行信号的极性转换处理，不仅导致其生产成本的大幅增加，也需耗费较大的晶片面积而无法缩小。
因此，本发明提出一种应用于液晶显示装置中的驱动电路，以解决上述问题。
发明内容
本发明的一范畴在于提供一种应用于液晶显示装置中的驱动电路。于一具体实施例中，驱动电路包含至少一第一通道、至少一第二通道、时序控制器与显示面板驱动器。时序控制器包含数字信号切换单元。显示面板驱动器包含模拟信号切换单元。数字信号切换单元耦接至少一第一通道及至少一第二通道的输入端，用以根据控制信号选择性地对第一数字数据信号与第二数字数据信号进行极性转换动作。模拟信号切换单元耦接至少一第一通道及至少一第二通道的输出端，用以根据控制信号进行对应于极性转换动作的切换动作，致使驱动电路选择性地处于第一操作模式或第二操作模式下。
于实际应用中，显示面板驱动器可以是显示面板的源极驱动器。当驱动电路处于第一操作模式下，时序控制器的数字信号切换单元根据控制信号将第一数字数据信号输入至第一通道并将第二数字数据信号输入至第二通道。第一数字模拟转换单元将第一数字数据信号转换为第一模拟数据信号，并且第二数字模拟转换单元将第二数字数据信号转换为第二模拟数据信号。模拟信号切换单元根据控制信号将第一模拟数据信号输出至第一放大单元并将第二模拟数据信号输出至第二放大单元。当第一放大单元及第二放大单元分别将第一模拟数据信号及第二模拟数据信号放大后，第一放大单元及第二放大单元即会分别将放大后的第一模拟数据信号及第二模拟数据信号输出至显示面板。
当驱动电路处于第二操作模式下，数字信号切换单元根据控制信号将第一数字数据信号输入至第二通道并将第二数字数据信号输入至第一通道。第一数字模拟转换单元将第二数字数据信号转换为第二模拟数据信号，第二数字模拟转换单元将第一数字数据信号转换为第一模拟数据信号。模拟信号切换单元根据控制信号切换第一模拟数据信号与第二模拟数据信号，以使得第一模拟数据信号输出至第一放大单元且第二模拟数据信号输出至第二放大单元。当第一放大单元及第二放大单元分别将第一模拟数据信号及第二模拟数据信号放大后，第一放大单元及第二放大单元即会分别将放大后的第一模拟数据信号及第二模拟数据信号输出至显示面板。
本发明的另一范畴在于提供一种驱动电路运作方法。于一具体实施例中，该驱动电路运作方法是应用于液晶显示装置中的驱动电路。驱动电路包含至少一第一通道、至少一第二通道、时序控制器及显示面板驱动器。时序控制器包含数字信号切换单元。显示面板驱动器包含模拟信号切换单元。时序控制器的数字信号切换单元根据控制信号选择性地对第一数字数据信号与第二数字数据信号进行极性转换动作，显示面板驱动器的模拟信号切换单元根据控制信号进行对应于极性转换动作的切换动作，致使驱动电路选择性地处于第一操作模式或第二操作模式下。
相较于现有技术，根据本发明的驱动电路及其运作方法是通过时序控制器中的数字信号切换单元先根据极性控制信号(POL)选择性地进行数字数据信号之间的极性转换动作后，再将该些数字数据信号输入源极驱动器，由此，由于源极驱动器不必如同图2A一样要负担数字数据信号的极性转换，不需对应于每两个通道额外设置众多的第一多工切换器123，不仅可有效地节省生产成本，亦可大幅节省驱动电路所使用的晶片面积，故能提升本发明的驱动电路以及使用该驱动电路的液晶显示装置的市场竞争力。
关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。
附图说明
图1是绘示传统的液晶显示装置的驱动电路中的时序控制器与源极驱动器的功能方块图。
图2A～2B是绘示图1中的源极驱动器的详细功能方块图。
图3是绘示本发明的一具体实施例的驱动电路运作于第一操作模式下的功能方块图。
图4是绘示图3中的驱动电路运作于第二操作模式下的功能方块图。
图5是绘示本发明的另一具体实施例的驱动电路运作方法的流程图。
图6是绘示当驱动电路处于第一操作模式下，该驱动电路运作方法的流程图。
图7是绘示当驱动电路处于第二操作模式下，该驱动电路运作方法的流程图。
主要元件符号说明
S10～S36：流程步骤       data：数字数据信号
1、2：驱动电路           10、20：时序控制器
12、22：源极驱动器       200：数字信号切换单元
202：控制单元            204：信号处理单元
226：模拟信号切换单元    127、227：第一放大单元
128、228：第二放大单元   CH1：第一通道
CH2：第二通道            DS1：第一数字数据信号
DS2：第二数字数据信号    AS1：第一模拟数据信号
AS2：第二模拟数据信号    POL：极性控制信号
STB：数字视信转换信号    123：第一多工切换单元
126：第二多工切换单元
121、221：第一数据锁存单元
122、222：第二数据锁存单元
124、224：P型数字模拟转换单元
125、225：N型数字模拟转换单元
具体实施方式
根据本发明的一具体实施例为一种驱动电路。于此实施例中，该驱动电路是应用于液晶显示装置中，用以驱动液晶显示面板，但不以此为限。该驱动电路包含至少一第一通道、至少一第二通道、时序控制器与显示面板驱动器。时序控制器包含数字信号切换单元。显示面板驱动器包含模拟信号切换单元。需说明的是，本发明的驱动电路具有两种操作模式，详细地说，驱动电路是根据时序控制器的数字信号切换单元以及显示面板驱动器的模拟信号切换单元的相对应的极性转换动作而选择性地处于第一操作模式或第二操作模式下。实际上，显示面板驱动器可以是显示面板的源极驱动器(sourcedriver)，但不以此为限。
首先，请参照图3，图3是绘示此实施例的驱动电路运作于第一操作模式下的功能方块图。如图3所示，驱动电路2包含时序控制器20及源极驱动器22。时序控制器20包含数字信号切换单元200、控制单元202及信号处理单元204。源极驱动器22包含第一数据锁存单元221、第二数据锁存单元222、P型数字模拟转换单元224、N型数字模拟转换单元225、模拟信号切换单元226、第一放大单元227及第二放大单元228。其中，第一数据锁存单元221及P型数字模拟转换单元224属于第一通道CH1；第二数据锁存单元222及N型数字模拟转换单元225属于第二通道CH2。
需说明的是，此实施例是以两个通道CH1、CH2及两个数字数据信号DS1、DS2为例，但实际上驱动电路的通道及数字数据信号的数目并不以此例为限。实际上，数字信号切换单元200及模拟信号切换单元226可以是多工器(multiplexer)，第一放大单元227及第二放大单元228可以是一般的放大器(amplifier)，P型数字模拟转换单元可以是正数字模拟转换器(positiveDAC)，N型数字模拟转换单元225可以是负数字模拟转换器(negative DAC)，第一数据锁存单元221及第二数据锁存单元222可以是一般的数据锁存器(data latch)，但均不以上述为限。
由图3可知，当驱动电路2运作于第一操作模式下，时序控制器20的信号处理单元204会将第一数字数据信号DS1及第二数字数据信号DS2传送至数字信号切换单元200，并且控制单元202亦会将极性控制信号POL及数字视信转换信号STB传送至数字信号切换单元200。当数字信号切换单元200接收到极性控制信号POL时，数字信号切换单元200根据极性控制信号POL得知驱动电路2是运作于第一操作模式下，故数字信号切换单元200将会决定不进行数字信号之间的极性转换，亦即数字信号切换单元200仍会将第一数字数据信号DS1输出至第一通道CH1的第一数据锁存单元221并将第二数字数据信号DS2输出至第二通道CH2的第二数据锁存单元222，而不会将两者加以对调。
接着，第一通道CH1的第一数据锁存单元221将第一数字数据信号DS1传送至P型数字模拟转换单元224，并且第二通道CH2的第二数据锁存单元222将第二数字数据信号DS2传送至N型数字模拟转换单元225。
当P型数字模拟转换单元224接收到第一数字数据信号DS1后，P型数字模拟转换单元224即会将第一数字数据信号DS1转换为第一模拟数据信号AS1并将第一模拟数据信号AS1输出至模拟信号切换单元226。
同理，当N型数字模拟转换单元225接收到第二数字数据信号DS2后，N型数字模拟转换单元225即会将第二数字数据信号DS2转换为第二模拟数据信号AS2并将第二模拟数据信号AS2输出至模拟信号切换单元226。
当模拟信号切换单元226分别自P型数字模拟转换单元224及N型数字模拟转换单元225接收到第一模拟数据信号AS1及第二模拟数据信号AS2后，由于时序控制器20的数字信号切换单元200于第一操作模式下并未进行数字信号的极性转换，故模拟信号切换单元226将会根据极性控制信号POL决定不进行切换，仍将第一通道CH1所输出的第一模拟数据信号AS1传送至第一放大单元227并将第二通道CH2所输出的第二模拟数据信号AS2传送至第二放大单元228。之后，第一放大单元227及第二放大单元228再分别将第一模拟数据信号AS1及第二模拟数据信号AS2放大后输出至液晶显示面板(未图示)。
接着，请参照图4，图4是绘示此实施例的驱动电路运作于第二操作模式下的功能方块图。
如图4所示，当驱动电路2运作于第二操作模式下，时序控制器20的信号处理单元204同样将第一数字数据信号DS1及第二数字数据信号DS2传送至数字信号切换单元200，并且控制单元202亦同样将极性控制信号POL及数字视信转换信号STB传送至数字信号切换单元200。
需注意的是，当数字信号切换单元200接收到极性控制信号POL时，数字信号切换单元200根据极性控制信号POL得知驱动电路2是运作于第二操作模式下，故决定进行数字信号的极性转换，亦即数字信号切换单元200将会把第一数字数据信号DS1输出至第二通道CH2的第二数据锁存单元222并将第二数字数据信号DS2输出至第一通道CH1的第一数据锁存单元221，使得两者互相对调。
接着，第一通道CH1的第一数据锁存单元221将第二数字数据信号DS2传送至P型数字模拟转换单元224，并且第二通道CH2的第二数据锁存单元222将第一数字数据信号DS1传送至N型数字模拟转换单元225。
当P型数字模拟转换单元224接收到第二数字数据信号DS2后，P型数字模拟转换单元224即会将第二数字数据信号DS2转换为第二模拟数据信号AS2并将第二模拟数据信号AS2输出至模拟信号切换单元226。
同理，当N型数字模拟转换单元225接收到第一数字数据信号DS 1后，N型数字模拟转换单元225即会将第一数字数据信号DS1转换为第一模拟数据信号AS1并将第一模拟数据信号AS1输出至模拟信号切换单元226。
当模拟信号切换单元226分别自P型数字模拟转换单元224及N型数字模拟转换单元225接收到第二模拟数据信号AS2及第一模拟数据信号AS1后，由于时序控制器20的数字信号切换单元200于第二操作模式下已进行了数字信号的极性转换，故模拟信号切换单元226亦会根据极性控制信号POL决定进行切换，将第一通道CH1所输出的第二模拟数据信号AS2传送至第二放大单元228并将第二通道CH2所输出的第一模拟数据信号AS1传送至第一放大单元227。之后，第一放大单元227及第二放大单元228再分别将第一模拟数据信号AS1及第二模拟数据信号AS2放大后输出至液晶显示面板(未图示)。
由图3及图4可知，由于本发明的源极驱动器22不需如同现有技术的图2A中的源极驱动器12一样为了进行数字数据信号的极性转换而相对应于每两个通道额外设置众多的第一多工切换器123，故可有效地节省生产成本及驱动电路所使用的晶片面积。
根据本发明的另一具体实施例为一种驱动电路运作方法。于此实施例中，该驱动电路运作方法是应用于液晶显示装置中的驱动电路，但不以此为限。驱动电路具有两种操作模式。驱动电路包含至少一第一通道、至少一第二通道、时序控制器及显示面板驱动器。时序控制器包含数字信号切换单元。显示面板驱动器包含模拟信号切换单元。请参照图5，图5是绘示此实施例的驱动电路运作方法的流程图。
如图5所示，于步骤S10中，时序控制器的数字信号切换单元根据控制信号选择性地对第一数字数据信号与第二数字数据信号进行极性转换动作。于步骤S12中，显示面板驱动器的模拟信号切换单元根据控制信号进行对应于极性转换动作的切换动作。于步骤S14中，驱动电路选择性地处于第一操作模式或第二操作模式下。
接下来，将分别就上述驱动电路的第一操作模式及第二操作模式进行进一步的说明。
首先，请参照图6，图6是绘示当驱动电路处于第一操作模式下，驱动电路运作方法的详细流程图。如图6所示，于步骤S20中，驱动电路处于第一操作模式下。于步骤S22中，数字信号切换单元根据控制信号将第一数字数据信号DS1输入至第一通道CH1并将第二数字数据信号DS2输入至第二通道CH2。于步骤S24中，第一数字模拟转换单元将第一数字数据信号DS1转换为第一模拟数据信号AS1，第二数字模拟转换单元将第二数字数据信号DS2转换为第二模拟数据信号AS2。于步骤S26中，模拟信号切换单元根据控制信号将第一模拟数据信号AS1输出至第一放大单元并将第二模拟数据信号AS2输出至第二放大单元。
于实际应用中，当第一模拟数据信号AS1及第二模拟数据信号AS2分别由第一放大单元及第二放大单元放大后，第一放大单元及第二放大单元即会分别将放大后的第一模拟数据信号AS1及第二模拟数据信号AS2输出至显示面板。
接着，请参照图7，图7是绘示当驱动电路处于第二操作模式下，该驱动电路运作方法的详细流程图。如图7所示，于步骤S30中，驱动电路处于第二操作模式下。于步骤S32中，数字信号切换单元根据控制信号将第一数字数据信号DS1输入至第二通道CH2并将第二数字数据信号DS2输入至第一通道CH1。于步骤S34中，第一数字模拟转换单元将第二数字数据信号DS2转换为第二模拟数据信号AS2，第二数字模拟转换单元将第一数字数据信号DS1转换为第一模拟数据信号AS1。于步骤S36中，模拟信号切换单元根据控制信号切换第一模拟数据信号AS1与第二模拟数据信号AS2，以使得第一模拟数据信号AS1输出至第一放大单元且第二模拟数据信号AS2输出至第二放大单元。
于实际应用中，当第一模拟数据信号AS1及第二模拟数据信号AS2分别由第一放大单元及第二放大单元放大后，第一放大单元及第二放大单元即会分别将放大后的第一模拟数据信号AS1及第二模拟数据信号AS2输出至显示面板。
至于驱动电路实际运作情形的详细说明已呈现于上述具体实施例，故于此不另行赘述。
相较于现有技术，根据本发明的驱动电路及其运作方法是通过时序控制器中的数字信号切换单元先根据极性控制信号(POL)选择性地进行数字数据信号之间的极性转换动作后，再将经极性转换后的数字数据信号输入源极驱动器，由此，源极驱动器即不需如同图2A一样为了进行数字数据信号的极性转换而相对应于每两个通道额外设置众多的第一多工切换器123，不仅可有效地节省生产成本，亦可大幅节省驱动电路所使用的晶片面积，故能提升本发明的驱动电路以及使用该驱动电路的液晶显示装置的市场竞争力。
通过以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。

Claims (9)

1.一种驱动电路，应用于一液晶显示装置，该驱动电路包含：
至少一第一通道；
至少一第二通道；
一时序控制器，包含一数字信号切换单元，该数字信号切换单元耦接该至少一第一通道及该至少一第二通道的输入端，用以根据一控制信号选择性地对一第一数字数据信号与一第二数字数据信号进行一极性转换动作；以及
一显示面板驱动器，包含一模拟信号切换单元，该模拟信号切换单元耦接该至少一第一通道及该至少一第二通道的输出端，用以根据该控制信号进行对应于该极性转换动作的一切换动作，致使该驱动电路选择性地处于一第一操作模式或一第二操作模式下；
其中当该驱动电路处于该第一操作模式下，该数字信号切换单元根据该控制信号将该第一数字数据信号输入至该第一通道并将该第二数字数据信号输入至该第二通道；当该驱动电路处于该第二操作模式下，该数字信号切换单元根据该控制信号将该第一数字数据信号输入至该第二通道并将该第二数字数据信号输入至该第一通道。
2.如权利要求1所述的驱动电路，其中该显示面板驱动器进一步包含：
一第一数字模拟转换单元，耦接该模拟信号切换单元；以及
一第二数字模拟转换单元，耦接该模拟信号切换单元。
3.如权利要求2所述的驱动电路，其中当该驱动电路处于该第一操作模式下，该第一数字模拟转换单元将该第一数字数据信号转换为一第一模拟数据信号，该第二数字模拟转换单元将该第二数字数据信号转换为一第二模拟数据信号。
4.如权利要求3所述的驱动电路，其中该模拟信号切换单元自该第一数字模拟转换单元接收该第一模拟数据信号及自该第二数字模拟转换单元接收该第二模拟数据信号，并根据该控制信号不进行切换，将该第一模拟数据信号及该第二模拟数据信号分别直接输出。
5.如权利要求2所述的驱动电路，其中当该驱动电路处于该第二操作模式下，该第一数字模拟转换单元将该第二数字数据信号转换为一第二模拟数据信号，该第二数字模拟转换单元将该第一数字数据信号转换为一第一模拟数据信号。
6.如权利要求5所述的驱动电路，其中该模拟信号切换单元自该第一数字模拟转换单元接收该第二模拟数据信号及自该第二数字模拟转换单元接收该第一模拟数据信号，并根据该控制信号进行切换，将该第一模拟数据信号及该第二模拟数据信号加以对调输出。
7.如权利要求1所述的驱动电路，其中该数字信号切换单元及该模拟信号切换单元为多工器。
8.如权利要求1所述的驱动电路，其中该显示面板驱动器为显示面板的源极驱动器。
9.如权利要求1所述的驱动电路，其中该控制信号为极性控制信号。
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