CN114141189B - 显示驱动电路及其显示驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示驱动电路及其显示驱动方法。显示驱动电路包括时序控制电路与显示控制电路。时序控制电路接收同步信号，依据同步信号以最高帧率所对应的充电时间依序对多个栅极线充电，且在多个栅极线充电结束时禁能显示致能信号。显示控制电路依据显示致能信号进行显示控制。时序控制电路依据显示致能信号判断是否禁能显示控制电路。

Description

显示驱动电路及其显示驱动方法
技术领域
本发明涉及一种显示驱动电路，尤其涉及触控面板感应芯片的一种显示驱动电路及其显示驱动方法。
背景技术
触控面板感应芯片(Touch with Display Driver，TDDI)广泛使用于驱动与触控面板的整合应用中。在TDDI中，显示驱动电路在高帧率与低帧率(HFR/LFR)之间的切换，传统作法通过直接改变每条栅极线的充电时间来切换显示频率。举例来说，在帧率(framerate)为在120Hz、60Hz之间切换时，设定每条栅极线的充电时间在帧率120Hz与60Hz相差两倍，从而改变显示频率。然而，由于栅极线充电时间改变，在传统作法中行动产业处理器接口传输速度(MIPI rate)需要被变更，容易有天线适配以及EMI干扰问题。并且，由于每条栅极线的充电时间不同，在设计上需要额外一组参考电压，将增加生产时间与成本。另一方面，随着3C产品以及电池厚度的轻薄化，触控面板感应芯片的省电性能将是关键挑战。
发明内容
本发明提供一种显示驱动电路及其显示驱动方法，通过在栅极线充电结束时禁能显示致能信号，并依据显示致能信号判断是否禁能显示控制电路，以降低功率消耗。
本发明的实施例提供一种显示驱动电路。显示驱动电路包括但不限于时序控制电路与显示控制电路。时序控制电路接收同步信号并依据同步信号以最高帧率所对应的充电时间依序对多个栅极线充电，且在多个栅极线充电结束时禁能显示致能信号。显示控制电路耦接至时序控制电路，显示控制电路依据显示致能信号进行显示控制。时序控制电路依据显示致能信号判断是否禁能显示控制电路。
本发明的实施例提供一种显示驱动方法，适用于显示驱动电路，显示驱动电路包括时序控制电路与显示控制电路，显示驱动方法包括：接收同步信号。依据同步信号以最高帧率所对应的充电时间依序对多个栅极线充电。在多个栅极线充电结束时禁能显示致能信号。依据显示致能信号判断是否禁能显示控制电路。
基于以上内容，在本发明的实施例中，通过在栅极线充电结束时禁能显示致能信号，并依据显示致能信号判断是否禁能显示控制电路，从而降低非显示时间中的模拟电路功耗，提高电池续航力。
为使本发明的以上特征及优点更容易理解，以下结合附图详细阐述各实施例。
附图说明
本文包括附图以提供对本发明的进一步理解，且所述附图被并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图例示出本发明的实施例且与说明一同用于阐释本发明的原理。
图1是示出根据本发明实施例的显示驱动电路的方块图；
图2是示出根据本发明实施例的显示驱动方法的流程图；
图3A是示出出根据本发明实施例的显示驱动电路在高帧率的时序图；
图3B是示出出根据本发明实施例的显示驱动电路在低帧率的时序图。
附图标记说明：
10：显示驱动电路
110：时序控制电路
120：显示控制电路
SYNC：同步信号
DE：显示致能信号
TD：显示时间
TN：非显示时间
S210、S220、S230、S240：步骤
具体实施方式
在本案说明书全文(包括权利要求)中所使用的耦接(或连接)一词可指任何直接或间接的连接手段。举例而言，若文中描述第一装置耦接(或连接)于第二装置，则应该被解释成该第一装置可以直接连接于该第二装置，或者该第一装置可以通过其他装置或某种连接手段而间接地连接至该第二装置。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的组件/构件/步骤代表相同或类似部分。不同实施例中使用相同标号或使用相同用语的组件/构件/步骤可以相互参照相关说明。
图1是依据本发明一实施例所示出的显示驱动电路的方块图。图2是依据本发明一实施例所示出的显示驱动方法的流程图。请参照图1与图2，显示驱动电路10可以是触控面板感应芯片(Touch with Display Driver，TDDI)，包括但不限于时序控制电路110与显示控制电路120，显示控制电路120耦接至时序控制电路110。在一实施例中，显示驱动电路10通过行动产业处理器接口(Mobile Industry Processor Interface，MIPI)(未示出)接收同步信号SYNC与显示数据，显示驱动电路10并依据同步信号SYNC与显示数据进行显示控制以提供显示驱动信号，显示驱动信号用以驱动触控面板(未示出)显示图像。
在一实施例中，时序控制电路110例如包括计数器、比较器、缓存器与逻辑门等数字电路，时序控制电路110用以接收同步信号SYNC与显示数据，时序控制电路依据同步信号SYNC来切换帧，例如从帧N切换至帧N+1，并依据同步信号SYNC产生显示致能信号DE以控制显示控制电路120的启闭。显示控制电路120包括显示相关的模拟控制电路，例如伽玛电压产生器(Gamma Voltage Generator)、源极驱动器(Source Driver)、电荷帮浦(ChargePump)与线性稳压器(Low Dropout Regulator,LDO)等。时序控制电路110可提供显示数据至显示控制电路120的源极驱动器。显示控制电路120进行显示控制以提供用以驱动触控面板的显示驱动信号。
请参照图2，于步骤S210，时序控制电路110从行动产业处理器接口MIPI接收同步信号VSYNC。接着，于步骤S220，时序控制电路110依据同步信号VSYNC以显示驱动电路10的最高帧率所对应的充电时间依序对多个栅极线充电。举例而言，在一实施例中，显示驱动电路10具有三种帧率：120Hz、90Hz或60Hz，不管目前帧率为何，时序控制电路110都是以最高帧率120hz所对应的充电时间例如是3μs依序对多个栅极线充电，因此每个栅极线的充电时间都是固定的。于步骤S230中，时序控制电路110在多个栅极线充电结束时禁能显示致能信号DE。于步骤S240，时序控制电路110依据显示致能信号DE判断是否禁能显示控制电路120，以节省显示控制电路120的功率消耗。必须说明的是，当时序控制电路110依据显示致能信号DE判断要禁能(disable)或致能(enable)显示控制电路120时，时序控制电路110提供控制信号(未示出)至显示控制电路120，以禁能或致能显示控制电路120。关于栅极线充电结束时间的取得方式、显示致能信号DE的产生方式，以及是否禁能显示控制电路120的判断方式，将于图3A与图3B详述。
图3A是依据本发明一实施例所示出的显示驱动电路在高帧率的时序图。图3B是依据本发明一实施例所示出的显示驱动电路在低帧率的时序图。请参照图3A与图3B，具体而言，图3A与图3B中的每个帧(例如帧N)包括显示时间TD与非显示时间TN，在显示时间TD中时序控制电路110使显示驱动电路10中的多个栅极线被充电，而在非显示时间TN中则使多个栅极线不被充电。更进一步说，显示时间TD为显示驱动电路10对触控面板进行充电的时间，而非显示时间TN为显示驱动电路10准备过渡到下一个帧的休息时间。在一些实施例中，显示时间TD可包括垂直同步脉冲帧时序(Vertical active line，VACTL)，而非显示时间TN可包括垂直同步脉冲结束时序(Vertical front porch，VFP)以及垂直同步脉冲开始时序(Vertical back porch，VBP)，不限于此。
举例来说，在帧N-1中，当同步信号VSYNC从禁能(低逻辑电平)转换为致能(高逻辑电平)时，从帧N-1切换为帧N。在切换为帧N后的一段非显示时间TN之后，同步信号VSYNC从致能变为禁能，而显示致能信号DE从禁能转变为致能，非显示时间TN切换为显示时间TD，且时序控制电路110在显示时间TD中以显示驱动电路10的最高帧率所对应的充电时间对显示驱动电路10中多个栅极线中的第一栅极线充电，接着对第二栅极线充电，以此类推，直至对最终栅极线充电。
同时，时序控制电路110可依据同步信号SYNC以及存储于时序控制电路110的初始数据计数多个栅极线的总充电时间以取得多个栅极线的充电结束时间，初始数据包括每个栅极线在最高帧率所对应的充电时间与显示数据的分辨率。必须说明的是，在此实施例中，由于多个栅极线是以最高帧率所对应的充电时间而被充电，因此多个栅极线的总充电时间是固定数值。具体而言，初始数据可预先被存储于时序控制电路110中。在一实施例中，每个栅极线在最高帧率如120Hz下的充电时间例如是3μs，而显示数据的分辨率包括显示驱动电路10中栅极线的数目，例如是2400条栅极线。因此多个栅极线的总充电时间即每个栅极线在最高帧率所对应的充电时间与栅极线的数目的乘积，即7.2ms。当2400个栅极线充电结束时，亦即该固定的总充电时间7.2ms被计数完毕时，时序控制电路110取得2400个栅极线的充电结束时间，并在此时禁能显示致能信号DE，从而使显示致能信号DE从高逻辑电平转变为低逻辑电平，同时帧N从显示时间TD切换为非显示时间TN。
在一实施例中，时序控制电路110可提供控制信号至显示控制电路120，以在显示时间TD致能显示控制电路120，而在非显示时间TN禁能显示控制电路120。换句话说，从图3A与图3B的时序来看，当显示致能信号DE为低逻辑电平时，时序控制电路110可判断此时显示驱动电路10处于为非显示时间TN，因此可禁能显示控制电路120。接着，当同步信号VSYNC被致能时，从帧N切换为帧N+1。其他帧的时序可如上述类推，不再赘述。
图3A与图3B的差别在于，图3A是高帧率时序图，例如是120Hz，而图3B是低帧率时序图，例如是60Hz。因此图3A的同步信号VSYNC的周期是图3B的同步信号VSYNC的两倍长。也因此图3B相较于图3A具有较长的非显示时间TN，显示控制电路120被禁能的时间也相应较长。
在另一实施例中，时序控制电路110依据显示致能信号DE的低逻辑电平维持时间，即显示致能信号DE保持在低逻辑电平的非显示时间TN，来判断是否禁能显示控制电路120。具体而言，时序控制电路110可比较显示致能信号DE的低逻辑电平维持时间与第一阈值，第一阈值依设计需求而定，不限于此。当显示致能信号DE的低逻辑电平维持时间大于等于第一阈值时，时序控制电路110禁能显示控制电路120。当低逻辑电平维持时间小于第一阈值时，时序控制电路110不禁能显示控制电路120。举例来说，可设计为于高帧率下于非显示时间TN不禁能显示控制电路120，于低帧率下于非显示时间TN将禁能显示控制电路120。由于再启动显示控制电路120中的模拟电路需要一稳定时间，适当的阈值设计可避免显示时间的禁能时间少于稳定时间。
在又一实施例中，时序控制电路110可运用逻辑门对同步信号VSYNC与显示致能信号DE进行逻辑判断，当同步信号VSYNC与显示致能信号DE皆为低逻辑电平时，时序控制电路110才禁能显示控制电路120。换句话说，在图3A中不存在同步信号VSYNC与显示致能信号DE皆为低逻辑电平的情况，时序控制电路110将不禁能显示控制电路120。另一方面，在图3B中，在帧N的非显示时间TN中，由于同步信号VSYNC与显示致能信号DE皆为低逻辑电平，时序控制电路110将禁能显示控制电路120。
基于以上内容，在本发明的实施例中，本发明通过在栅极线充电结束时禁能显示致能信号，并依据显示致能信号判断是否禁能显示控制电路，从而降低非显示时间中的模拟电路功耗，提高电池续航力。此外，由于本发明在高帧率与低帧率中皆使用固定充电时间，因此MIPI Rate固定，可克服天线适配与EMI干扰问题，并且无需新增参考电压，可节省生产时间与成本。
对于所述领域中的技术人员来说将显而易见的是，在不背离本发明的范围或精神的条件下，可对本发明的结构进行各种修改及变化。鉴于前述内容，本发明旨在涵盖落入以上权利要求及其等效内容的范围内的本发明的修改及变化。

Claims (15)

1.一种显示驱动电路，包括：
时序控制电路，配置为接收同步信号并依据所述同步信号以最高帧率所对应的充电时间依序对多个栅极线充电，且在多个栅极线充电结束时禁能显示致能信号；以及
显示控制电路，耦接至所述时序控制电路，配置为进行显示控制以提供显示驱动信号，
其中所述时序控制电路依据所述显示致能信号判断是否禁能所述显示控制电路，
其中所述时序控制电路还依据所述同步信号来切换帧。
2.根据权利要求1所述的显示驱动电路，其中所述显示驱动电路还通过行动产业处理器接口接收所述同步信号与显示数据。
3.根据权利要求1所述的显示驱动电路，其中所述时序控制电路依据所述同步信号与存储于所述时序控制电路的初始数据计数所述多个栅极线的总充电时间以取得所述多个栅极线的充电结束时间，所述初始数据包括每个栅极线在所述最高帧率所对应的充电时间与显示数据的分辨率。
4.根据权利要求1所述的显示驱动电路，其中所述显示控制电路包括伽玛电压产生器、源极驱动器、电荷帮浦与线性稳压器。
5.根据权利要求1所述的显示驱动电路，其中所述时序控制电路还依据所述显示致能信号的低逻辑电平维持时间判断是否禁能所述显示控制电路。
6.根据权利要求5所述的显示驱动电路，其中所述时序控制电路比较所述低逻辑电平维持时间与第一阈值，
当所述低逻辑电平维持时间大于等于所述第一阈值时，所述时序控制电路禁能所述显示控制电路，
当所述低逻辑电平维持时间小于所述第一阈值时，所述时序控制电路不禁能所述显示控制电路。
7.根据权利要求1所述的显示驱动电路，其中当所述同步信号与所述显示致能信号皆为低逻辑电平时，所述时序控制电路禁能所述显示控制电路。
8.根据权利要求1所述的显示驱动电路，其中当所述时序控制电路判断要禁能所述显示控制电路时，所述时序控制电路输出控制信号至所述显示控制电路以禁能所述显示控制电路。
9.一种显示驱动方法，适用于显示驱动电路，所述显示驱动电路包括时序控制电路与显示控制电路，所述显示驱动方法包括：
接收同步信号；
依据所述同步信号以最高帧率所对应的充电时间依序对多个栅极线充电；
在多个栅极线充电结束时禁能显示致能信号；
依据所述显示致能信号判断是否禁能所述显示控制电路；以及
依据所述同步信号来切换帧。
10.根据权利要求9所述的显示驱动方法，还包括：
通过行动产业处理器接口接收所述同步信号与显示数据。
11.根据权利要求9所述的显示驱动方法，还包括：
依据所述同步信号与存储于所述时序控制电路的初始数据计数所述多个栅极线的总充电时间以取得所述多个栅极线的充电结束时间，其中所述初始数据包括每个栅极线在最高帧率所对应的充电时间与显示数据的分辨率。
12.根据权利要求9所述的显示驱动方法，还包括：
依据所述显示致能信号的低逻辑电平维持时间判断是否禁能所述显示控制电路。
13.根据权利要求12所述的显示驱动方法，还包括：
比较所述低逻辑电平维持时间与第一阈值；以及
依据比较结果判断是否禁能所述显示控制电路，其中
当所述低逻辑电平维持时间大于等于所述第一阈值时，所述时序控制电路禁能所述显示控制电路，
当所述低逻辑电平维持时间小于所述第一阈值时，所述时序控制电路不禁能所述显示控制电路。
14.根据权利要求9所述的显示驱动方法，还包括：
当所述同步信号与所述显示致能信号皆为低逻辑电平时，禁能所述显示控制电路。
15.根据权利要求9所述的显示驱动方法，还包括：
当判断要禁能所述显示控制电路时，输出控制信号至所述显示控制电路以禁能所述显示控制电路。
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