TWI410930B - 發光二極體的驅動裝置與其驅動系統 - Google Patents

Description

發光二極體的驅動裝置與其驅動系統

本發明係關於一種發光二極體的驅動裝置與系統，特別是一種具有旁路暫存器的發光二極體的驅動裝置與系統。

近幾年來，發光二極體(Light-Emitting Diode,LED)的製造成本大幅下降。因此，發光二極體顯示器已被廣泛的使用於各種場合，像是體育館、戶外看板等。

發光二極體顯示裝置通常會使用千上萬顆的發光二極體作為顯示用的畫素，這些發光二極體通常以陣列方式排列。分別呈現不同亮度的發光二極體可構成一畫面(picture)，多個畫面在時間上依序呈現則可構成動態影像(dynamic image)。

除此之外，LED也常被應用於液晶顯示螢幕的背光模組，特別是直下式(Direct-lit)的背光模組。在直下式的背光模組中，LED係以陣列方式排列，均勻分布於液晶面板的後方。

一般而言，LED會由一驅動裝置來驅動。驅動裝置會發送脈衝寬度調變(Pulse Width Modulation)訊號以驅動發光二極體。LED所發出的亮度即正比於脈衝寬度調變訊號的工作週期比(d_u ty cycle)。而脈衝寬度調變訊號的工作週期比則是由驅動裝置內的暫存器所儲存的數值所決定。

若是要使以陣列排列的LED能發出多種不同的亮度，則需要用多個位元的暫存器來儲存脈衝寬度調變訊號的工作週期的值。比如說，若要使LED能發出2^N 種不同的亮度，則需要使用N位元的暫存器，以儲存N位元的亮度資料。

為了避免使用過多的輸入埠，這些暫存器會設計為串列的位移暫存器(Shift Register)，且亮度資料會以序列(Serial)的方式輸入至此串列暫存器。此外，位移暫存器需要一時脈訊號來控制。經過一個時脈的時間，一個位元的訊號可被輸入至一個位移暫存器內。若是要將N位元的亮度資料全部輸入至此串列位移暫存器時，則需要N個時脈的時間。換句話說，串列位移暫存器的輸入埠接收對應一個發光二極體的亮度的訊號，需要經過N個時脈的時間，這個訊號才會完整被一個串列位移暫存器所接收。若一個LED驅動裝置可驅動16顆LED，每個LED被控制在12位元的亮度階層時，每次更新此驅動裝置所需時間即是192(12×16)個時脈的時間。

一般而言，以陣列排列的LED(LED顯示螢幕或是LED背光模組)需要以多個驅動裝置來驅動，且這些驅動裝置會以串聯的方式連接。以一個長寬各為100×100的LED陣列為例，每個驅動器可驅動16個LED，每個LED均對應12位元的亮度階層為例，此時至少需要625個驅動器。但由於若將625個驅動器串聯，則每次更新時間將會相當的長。因此，實務做法則是同一行(Row)的LED所對應的驅動器才需串聯，也就是每7個驅動器串聯成一行。此種做法有幾項缺點。其一為最後一個驅動器的部分暫存器(12個LED所對應的144個暫存器)將未被使用，而相當浪費。其二為此種做法，每一行(Row)均需一個輸出入埠(I/O Port)對應控制，所需的I/O埠過多。其三為若僅欲更新某一行的部分LED的亮度值時，仍需將所有的暫存器都更新，相當耗費時間。

鑒於以上的問題，本發明係提出一種發光二極體的驅動裝置，以降低更新資料時所花費的延遲時間。

發光二極體的驅動裝置，係用於產生一驅動訊號以驅動多個發光二極體。發光二極體係以一陣列方式排列，驅動裝置係接收一鎖存致能(Latch Enable，LE)訊號、一序列資料輸入(Serial Data Input，SDI)訊號與一時脈訊號，並輸出一序列資料輸出(Serial Data Output，SDO)訊號。驅動裝置包括辨識電路、切換電路、至少一暫存電路與緩存電路。

辨識電路係根據鎖存致能訊號LE與時脈訊號CLK，產生一模式切換訊號。

切換電路係接收序列資料輸入訊號，並根據模式切換訊號，將序列資料輸入訊號儲存為一選擇訊號或是一更新資料。

暫存電路包括第一暫存器串與第一選擇器。暫存電路具有一第一輸入埠與一第一輸出埠，第一輸入埠連接至第一暫存器串與第一選擇器。第一暫存器串連接至第一選擇器。根據選擇訊號，暫存電路係儲存更新資料於第一暫存器串或是繞過第一暫存器串直接輸出更新資料。

緩存電路與至少一暫存電路係以串聯連接。緩存電路包括一第二暫存器串、一旁路暫存器與一第二選擇器。緩存電路具有一第二輸入埠與一第二輸出埠。輸入埠連接至該旁路暫存器與該第二暫存器串，第二暫存器串與旁路暫存器連接至第二選擇器。根據選擇訊號，緩存電路係儲存更新資料於第二暫存器串或是經由旁路暫存器輸出更新資料。

緩存電路包含一暫存器串及一旁路暫存器。緩存電路係依據選擇訊號而選擇性地將更新資料儲存於暫存器串及旁路暫存器。

顯示資料儲存區儲存有多個顯示資料。顯示資料儲存區依據更新命令將儲存於暫存器串的更新資料更新這些顯示資料。

訊號產生電路係依據顯示資料而輸出驅動訊號。

此外，本發明另提出之發光二極體的驅動裝置。驅動裝置係依據一選擇訊號、一更新資料以及一更新命令而輸出一驅動訊號。驅動訊號係用以調整被選擇訊號所選取的這些發光二極體的發光亮度。

緩存電路包含一暫存器串及一旁路暫存器。緩存電路係依據選擇訊號而選擇性地將更新資料儲存於暫存器串及旁路暫存器。

顯示資料儲存區儲存有多個顯示資料。顯示資料儲存區依據更新命令將儲存於暫存器串的更新資料更新這些顯示資料。

訊號產生電路係依據顯示資料而輸出驅動訊號。

更詳細的說，緩存電路另包括輸入埠、輸出埠與選擇器。緩存電路之輸入埠連接至暫存器串之輸入端與旁路暫存器之輸入端。暫存器串之輸出端與旁路暫存器之輸出端各別連接至選擇器之二輸入端。選擇器之輸出端連接至緩存電路之輸出埠。選擇器根據選擇訊號選擇性將暫存器串之輸出端或是旁路暫存器之輸出端連接至緩存電路之輸出埠。

驅動電路另可包括一資料輸出端。資料輸出端與緩存電路之輸出埠相連。資料輸出端可輸出更新資料，藉以使多個驅動裝置能串聯在一起。

另一方面，驅動裝置另可包括多個暫存電路。這些暫存電路與緩存電路係以串聯方式連接。暫存電路與緩存電路係個別地根據選擇訊號選擇性儲存更新資料於顯示資料儲存區。

其中每一暫存電路包括輸入端、輸出端、暫存器串、旁路線路以及選擇器。暫存電路之輸入埠連接至暫存器串之輸入端與旁路線路之輸入端。暫存器串之輸出端與旁路線路之輸出端各別連接至選擇器之二輸入端。選擇器之一輸出端連接至暫存電路之輸出埠。選擇器根據選擇訊號選擇性將暫存器串之輸出端或是旁路線路之輸出端連接至暫存電路之輸出埠。

驅動裝置可根據選擇訊號來儲存更新資料於暫存器串或是經由旁路暫存器輸出。當更新資料儲存於旁路暫存器時，更新資料經過此驅動器的時脈將減少。

以上之關於本發明內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

請參照『第1圖』，『第1圖』係為本發明之第一實施例之系統方塊圖。發光二極體的驅動裝置10包括緩存電路11、顯示資料儲存區18以及訊號產生電路19。緩存電路11另包括暫存器串12、旁路暫存器14、及選擇器16。

緩存電路11具有一輸入埠111與一輸出埠112。輸入埠111連接至暫存器串12與旁路暫存器14。暫存器串12與旁路暫存器14連接至選擇器16。選擇器16連接至輸出埠112。

驅動裝置10係用以接收選擇訊號SLT、序列資料輸入訊號SDI與更新命令CMD，並且輸出驅動訊號DRI。選擇訊號SLT以及序列資料輸入訊號SDI可以串列(serial)的方式輸入至此驅動裝置10。

此驅動裝置10具有兩種不同運作模式，分別是通道選擇模式與資料傳送模式。使用者可輸入一模式選擇訊號，用以選擇此驅動裝置10為通道選擇模式或是資料傳送模式。舉例而言，當模式選擇訊號為低準位時，驅動裝置10為通道選擇模式。當模式選擇訊號為高準位時，驅動裝置10為資料傳送模式。

首先，在通道選擇模式下，使用者可傳送選擇訊號SLT至選擇器16。選擇器16會根據選擇訊號SLT選擇性地將暫存器串12連接至輸出埠或是將旁路暫存器14連接至輸出埠。更詳細地說，選擇訊號SLT可為致能(enable)訊號或是禁能(disable)訊號。當選擇訊號SLT為致能訊號時，選擇器16將暫存器串12連接至輸出埠，並且切斷旁路暫存器14與輸出埠之間的連接。當選擇訊號SLT為禁能訊號時，選擇器16將旁路暫存器14連接至輸出埠，並且切斷暫存器串12與輸出埠之間的連接。

接著，在資料傳送模式下，驅動裝置10接收的序列資料輸入訊號SDI會儲存至暫存器串12以及旁路暫存器14中。由於選擇器16的輸出已被選定，故只有暫存器串12或旁路暫存器14其中之一的資料會被輸出成序列資料輸出訊號SDO。

於此實施例中，驅動裝置10另可接收一時脈訊號CLK。時脈訊號CLK係由多個高準位與多個低準位所交錯而組成。時脈訊號CLK從高準位轉變至低準位的位置稱為下降邊緣(falling edge)，且低準位轉變至高準位的位置稱為上升邊緣(raising edge)。時脈訊號CLK的一個週期定義為二個相鄰的下降邊緣之間的時間或是二個相鄰的上升邊緣之間的時間。

在資料傳送模式下，驅動裝置10持續保持接收時脈訊號CLK，並且將時脈訊號CLK傳送至暫存器串12以及旁路暫存器14。在每經過時脈訊號CLK的一個週期後，暫存器串12以及旁路暫存器14可儲存一個位元的資料，並且輸出一個位元的資料。

暫存器串12可為一個先進先出(first in first out,FIFO)的位移暫存器。暫存器串12可由N個單位暫存器所串接而成，且每一個單位暫存器可儲存一個位元的資料。此單位暫存器可為D型正反器(D flip-flop)。在經過一個週期後，儲存在單位暫存器中的資料，會被平移至下一個單位暫存器。換句話說，在經過一個週期後，儲存在第一個單位暫存器中的資料會平移並儲存於第二個單位暫存器，且儲存在第二個單位暫存器中的資料會平移並儲存於第三個單位暫存器，以此類推。而每個資料在輸入至此暫存器串12後，會經過N個週期的延遲之後，此資料才會從此暫存器串12輸出。

另一方面，旁路暫存器14可視為只由一個單位暫存器所構成的暫存器。每個資料在輸入至此旁路暫存器14後，只經過一個週期的延遲，此資料就會從此暫存器串12輸出。旁路暫存器14可作為同步的用途。若無旁路暫存器14，資料可能會因為線路上的寄生電容而產生電阻電容延遲的效應。而電阻電容延遲的效應將迫使時脈訊號CLK的週期變長，進而影響驅動裝置10的延遲時間。

驅動裝置10另可包括一資料輸出端。資料輸出端與緩存電路11之輸出埠相連。資料輸出端可輸出序列資料輸出訊號SDO，藉以使多個驅動裝置10能串聯在一起。

綜上所述，暫存器串12、旁路暫存器14以及選擇器16的組合可視為一個可變長度的暫存器。當選擇訊號SLT為致能訊號時，此可變長度的暫存器的長度為N個位元。而當選擇訊號SLT為禁能訊號時，此可變長度的暫存器的長度為一個位元。也就是說，此驅動裝置10的延遲時間可經由選擇訊號SLT來控制。

除此之外，驅動裝置10包括一顯示資料儲存區18。此顯示資料儲存區18與暫存器串12之間以匯流排(bus)連接。輸入此驅動裝置10的訊號另包括一更新命令CMD。此更新命令CMD可傳送至顯示資料儲存區18。在接收到更新命令CMD後，顯示資料儲存區18可擷取暫存器串12中的顯示資料並且更新顯示資料儲存區18中的資料。

為了使顯示資料儲存區18擷取的資料為正確的序列資料輸入訊號SDI，此顯示資料儲存區18可由選擇訊號SLT選擇性的被致能(enable)或是被禁能(disable)。也就是說，只有當選擇訊號SLT為致能訊號，且顯示資料儲存區18接收到一更新命令CMD時，顯示資料儲存區18才會擷取暫存器串12中的顯示資料並且儲存於顯示資料儲存區18中。

訊號產生電路19係依據顯示資料而輸出驅動訊號DRI。此驅動訊號DRI可為脈衝寬度調變訊號或是灰階亮度的數值。若是輸出驅動訊號DRI為脈衝寬度調變訊號，則此驅動訊號DRI可驅動一個或多個發光二極體。

藉由上述，驅動裝置10可根據選擇訊號SLT來儲存序列資料輸入訊號SDI於暫存器串12中或是經由旁路暫存器14輸出。在序列資料輸入訊號SDI經由旁路暫存器14輸出時，此驅動裝置10的延遲時間可大幅的被降低。

舉例來說，假設有二十個驅動裝置10串聯在一起，且每個驅動裝置10可儲存有192個位元。假如要更新第十個驅動裝置10內的資料時，若是使用習知的方法，則每一個驅動裝置10均需要192個時脈訊號CLK的時間。因此，習知的方法總共需要1920個時脈訊號CLK的週期才能將第十個驅動裝置10內的資料更新完畢。然而，根據本發明之驅動裝置10，可先輸入選擇訊號SLT使前面的九個驅動裝置10被禁能。之後，當序列資料輸入訊號SDI輸入這些被禁能的驅動裝置時，只會經過一個旁路暫存器14就會被輸出。也就是只需要一個時脈訊號CLK的週期。因此，使用本發明之驅動裝置10，只需要192個週期加上9個旁路訊號的週期，也就是總共201個時脈訊號CLK的週期即可將第十個驅動裝置10內的資料更新完畢。

從此可看出，根據本發明所提出之驅動裝置10可大幅降低資料更新的延遲時間。

為了增加驅動裝置10使用上的彈性，驅動裝置10可設計為下述的架構。請參照『第2圖』，『第2圖』係為本發明之第二實施例之系統方塊圖。驅動裝置10可包括一緩存電路11、多個暫存電路20、20’、20”、辨識電路15與切換電路13，緩存電路11與暫存電路20係以串聯方式連接。

發光二極體的驅動裝置10係用於產生一驅動訊號DRI以驅動多個發光二極體。發光二極體係以一陣列方式排列。驅動裝置10係接收一鎖存致能(Latch Enable，LE)訊號、序列資料輸入(Serial Input，SDI)訊號與時脈訊號CLK，並輸出一序列資料輸出(Serial Data Output，SDO)訊號。

辨識電路15係根據鎖存致能訊號LE與時脈訊號CLK，產生一模式切換訊號。更詳細地說，辨識電路15係根據鎖存致能訊號LE在時間上的一長度與時脈訊號CLK的一週期進行比較，以產生模式切換訊號。

模式切換訊號可用以選擇通道選擇模式與資料傳送模式。

切換電路13係接收序列資料輸入訊號SDI，並根據模式切換訊號，將序列資料輸入訊號SDI儲存為一選擇訊號或是一更新資料。更詳細地說，若是鎖存致能訊號LE在時間上的長度包括時脈訊號CLK的一個週期時，序列資料輸入訊號SDI會被儲存至選擇訊號暫存器17以作為選擇訊號(比如說SLT1、SLT2、SLT3與SLT4)。若是鎖存致能訊號LE在時間上的長度包括時脈訊號CLK的二個週期時，序列資料輸入訊號SDI會被儲存至選擇第一暫存器串12a以作為更新資料。鎖存致能訊號LE在時間上的長度定義為上升邊緣(rising edge)至下降邊緣(falling edge)的時間。時脈訊號CLK的週期則定義為兩個相鄰的上升邊緣(rising edge)之間的時間，亦或是兩個相鄰的下降邊緣(falling edge)之間的時間。

緩存電路11包括第二暫存器串12b、旁路暫存器14與選擇器16。緩存電路11包括一輸入埠與一輸出埠。緩存電路11的輸入埠連接至第一暫存器串12a與旁路暫存器14。第一暫存器串12a與旁路暫存器14連接至選擇器16。選擇器16連接至緩存電路11的輸出埠。

暫存電路20包括第一暫存器串12a與選擇器16。暫存電路20包括一輸入埠與一輸出埠。暫存電路20的輸入埠連接至第一暫存器串12a與選擇器16。第一暫存器串12a連接至選擇器16。選擇器16連接至暫存電路20的輸出埠。

在此實施例中，假設有三個暫存電路(暫存電路20、暫存電路20’與暫存電路20”)。暫存電路20、20’、20”係串聯在一起，之後再與緩存電路11串聯。除了此實施例所揭露的方式之外，緩存電路11亦可串聯於暫存電路20、暫存電路20’與暫存電路20”。

此驅動裝置10具有兩種不同運作模式，分別是通道選擇模式與資料傳送模式。此二種不同模式係由辨識電路15產生的模式切換訊號所選擇。

首先，在通道選擇模式下，輸入埠接收的選擇訊號SLT1、SLT2、SLT3與SLT4分別傳送至暫存電路20、20’、20”與緩存電路11的選擇器16。

緩存電路11的選擇器16會根據選擇訊號SLT4選擇性將第二暫存器串12b連接至輸出埠或是將旁路暫存器14連接至輸出埠。更詳細地說，當選擇訊號SLT4為致能訊號時，選擇器16將第二暫存器串12b連接至輸出埠，並且切斷旁路暫存器14與輸出埠之間的連接。當選擇訊號SLT4為禁能訊號時，選擇器16將旁路暫存器14連接至輸出埠，並且切斷第二暫存器串12b與輸出埠之間的連接。

暫存電路20的選擇器16會根據選擇訊號SLT1選擇性將第一暫存器串12a連接至輸出埠或是將旁路線路連接至輸出埠。當選擇訊號SLT1為致能訊號時，選擇器16將第一暫存器串12a連接至輸出埠，並且切斷旁路線路與輸出埠之間的連接。當選擇訊號SLT1為禁能訊號時，選擇器16將旁路線路連接至輸出埠，並且切斷第一暫存器串12a與輸出埠之間的連接。

暫存電路20’與暫存電路20”的運作方式與暫存電路20相同，在此不做贅述。

接著，在資料傳送模式下，序列資料輸入訊號SDI依序傳送至暫存電路20、暫存電路20’、暫存電路20”與緩存電路11。最後再由緩存電路11輸出序列資料輸出訊號SDO。暫存電路20、暫存電路20’、暫存電路20”與緩存電路11會依照每一個選擇器16所對應的選擇訊號SLT1、SLT2、SLT3與SLT4，分別輸出不同的訊號。

舉例而言，假如選擇訊號SLT1、SLT3為禁能訊號，且選擇訊號SLT2、SLT4為致能訊號，則暫存電路20’與緩存電路11的第一、第二暫存器串12a、12b會被更新，而暫存電路20與暫存電路20”內的資料會經由旁路線路直接輸出。也就是說，序列資料輸入訊號SDI只會被儲存在被致能的暫存電路20或是緩存電路11中。

除此之外，驅動裝置10包括一顯示資料儲存區18。此顯示資料儲存區18與第一、第二暫存器串12a、12b之間以匯流排(bus)連接。在序列資料輸入訊號SDI全部輸入完後，顯示資料儲存區18可藉由匯流排平行地擷取每個被致能的暫存電路20或緩存電路11的第一、第二暫存器串12a、12b的顯示資料並且更新顯示資料儲存區18中的資料。

為了使顯示資料儲存區18能擷取正確的序列資料輸入訊號SDI，第一、第二暫存器串12a、12b與顯示資料儲存區18之間可經由一電子開關模組30相連。在此實施例中，電子開關模組30可為及(AND)閘或是電晶體。此電子開關模組30受選擇訊號控制，只有當選擇訊號SLT1、SLT2、SLT3與SLT4為致能訊號時，且接收到一更新命令CMD時，電子開關模組30才會被導通。也就是說，當電子開關模組30才會被導通，顯示資料儲存區18才會擷取第一、第二暫存器串12a、12b中的顯示資料並且儲存於顯示資料儲存區18中。

訊號產生電路19係依據顯示資料而輸出驅動訊號DRI。此驅動訊號DRI可為脈衝寬度調變訊號或是灰階亮度的數值。

為了使被禁能的暫存電路或緩存電路內的暫存器的資料不會被更新，可藉由控制時脈訊號CLK的輸入來達成。

請參照『第3圖』，『第3圖』係為本發明之第三實施例之系統方塊圖。

緩存電路11以及暫存電路20可包括電子開關模組30。電子開關模組30係根據選擇訊號SLT1、SLT2、SLT3與SLT4來控制。當選擇訊號SLT1、SLT2、SLT3與SLT4為禁能訊號時，電子開關模組30會切斷時脈訊號CLK的輸入。如此，序列資料輸入訊號SDI將無法輸入此緩存電路11以及暫存電路20的第一、第二暫存器串12a、12b。

請參照『第4圖』，『第4圖』係為應用本發明之驅動裝置之系統架構圖。驅動裝置10、10’、10”與10’’’係以串聯方式連接。且驅動裝置10所輸出的序列資料輸出訊號SDO係為驅動裝置10’的序列資料輸入訊號SDI，驅動裝置10’所輸出的序列資料輸出訊號SDO係為驅動裝置10”的序列資料輸入訊號SDI，且驅動裝置10”所輸出的序列資料輸出訊號SDO係為驅動裝置10’’’的序列資料輸入訊號SDI。此外，驅動裝置10、10’、10”與10’’’係共用同一個鎖存致能訊號LE與時脈訊號CLK。

請參照『第5圖』，『第5圖』係為本發明之第四實施例之系統方塊圖。驅動裝置10可包括一緩存電路11與多個暫存電路20，緩存電路11與暫存電路20係以串聯方式連接。

緩存電路11包括第二暫存器串12b、旁路暫存器14與選擇器16。緩存電路11包括一輸入埠與一輸出埠。緩存電路11的輸入埠連接至第二暫存器串12b與旁路暫存器14。第二暫存器串12b與旁路暫存器14連接至選擇器16。選擇器16連接至緩存電路11的輸出埠。

暫存電路20包括第一暫存器串12a與選擇器16。暫存電路20包括一輸入埠與一輸出埠。暫存電路20的輸入埠連接至第一暫存器串12a與選擇器16。第一暫存器串12a連接至選擇器16。選擇器16連接至暫存電路20的輸出埠。

驅動裝置10係用以接收選擇訊號、序列資料輸入訊號SDI及更新命令CMD，並且輸出驅動訊號DRI以及序列資料輸出訊號SDO。選擇訊號係可為四個不同的選擇訊號SLT1、SLT2、SLT3與SLT4。選擇訊號SLT1、SLT2、SLT3與SLT4以及序列資料輸入訊號SDI能以串列(serial)的方式輸入至此驅動裝置10。此驅動裝置10具有兩種不同運作模式，分別是通道選擇模式與資料傳送模式。此二種不同模式分別對應接收上述的選擇訊號SLT1、SLT2、SLT3與SLT4與序列資料輸入訊號SDI。

首先，在通道選擇模式下，輸入埠接收的選擇訊號SLT1、SLT2、SLT3與SLT4分別傳送至暫存電路20、20’、20”與緩存電路11的選擇器16。

緩存電路11的選擇器16會根據選擇訊號SLT4選擇性將第二暫存器串12b連接至輸出埠或是將旁路暫存器14連接至輸出埠。更詳細地說，當選擇訊號SLT4為致能訊號時，選擇器16將第二暫存器串12b連接至輸出埠，並且切斷旁路暫存器14與輸出埠之間的連接。當選擇訊號SLT4為禁能訊號時，選擇器16將旁路暫存器14連接至輸出埠，並且切斷第二暫存器串12b與輸出埠之間的連接。

暫存電路20的選擇器16會根據選擇訊號SLT1選擇性將第一暫存器串12a連接至輸出埠或是將旁路線路連接至輸出埠。當選擇訊號SLT1為致能訊號時，選擇器16將第一暫存器串12a連接至輸出埠，並且切斷旁路線路與輸出埠之間的連接。當選擇訊號SLT1為禁能訊號時，選擇器16將旁路線路連接至輸出埠，並且切斷第一暫存器串12a與輸出埠之間的連接。

暫存電路20’與暫存電路20”的運作方式與暫存電路20相同，在此不做贅述。

接著，在資料傳送模式下，序列資料輸入訊號SDI依序傳送至暫存電路20、暫存電路20’、暫存電路20”與緩存電路11。最後再由緩存電路11輸出序列資料輸出訊號SDO。暫存電路20、暫存電路20’、暫存電路20”與緩存電路11會依照每一個選擇器16所對應的選擇訊號SLT1、SLT2、SLT3與SLT4，分別輸出不同的訊號。

除此之外，驅動裝置10包括一顯示資料儲存區18。此顯示資料儲存區18與第一、第二暫存器串12a、12b之間以匯流排(bus)連接。輸入此驅動裝置10的序列資料輸入訊號SDI另包括一更新命令CMD。此更新命令CMD可傳送至顯示資料儲存區18。在接收到更新命令CMD後，顯示資料儲存區18可藉由匯流排平行地擷取每個被致能的暫存電路20或緩存電路11的第一、第二暫存器串12a、12b的顯示資料並且更新顯示資料儲存區18中的資料。

為了使顯示資料儲存區18能擷取正確的序列資料輸入訊號SDI，第一、第二暫存器串12a、12b與顯示資料儲存區18之間可經由一電子開關模組30相連。在此實施例中，電子開關模組30可為及(AND)閘或是電晶體。此電子開關模組30受選擇訊號控制，只有當選擇訊號SLT1、SLT2、SLT3與SLT4為致能訊號時，且接收到一更新命令CMD時，電子開關模組30才會被導通。也就是說，當電子開關模組30才會被導通，顯示資料儲存區18才會擷取第一、第二暫存器串12a、12b中的顯示資料並且儲存於顯示資料儲存區18中。

訊號產生電路19係依據顯示資料而輸出驅動訊號DRI。此驅動訊號DRI可為脈衝寬度調變訊號或是灰階亮度的數值。

為了使被禁能的暫存電路或緩存電路內的暫存器的資料不會被更新，可藉由控制時脈訊號CLK的輸入來達成。

請參照『第6圖』，『第6圖』係為本發明之第五實施例之系統方塊圖。驅動裝置10可包括一緩存電路11、多個暫存電路20、20’、20”，顯示資料儲存區18與訊號產生電路19。緩存電路11與暫存電路20係以串聯方式連接。

緩存電路11以及暫存電路20可包括電子開關模組30。電子開關模組30係根據選擇訊號SLT1、SLT2、SLT3與SLT4來控制。當選擇訊號SLT1、SLT2、SLT3與SLT4為禁能訊號時，電子開關模組30會切斷時脈訊號CLK的輸入。如此，序列資料輸入訊號SDI將無法輸入此緩存電路11以及暫存電路20的第一、第二暫存器串12a、12b。

藉由多個選擇訊號以控制此驅動裝置，多個暫存器串可全部或是部分儲存有更新資料，亦全部的暫存器串都被禁能。因此，驅動裝置所儲存的資料可以有彈性地根據多個選擇訊號予以調整。此外，當更新訊號經由旁路暫存器或是旁路線路連接至選擇器時，此更新訊號流經此驅動裝置的時脈可大幅被降低。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

10．．．驅動裝置

10’．．．驅動裝置

10”．．．驅動裝置

10’’’．．．驅動裝置

11．．．緩存電路

111．．．輸入埠

112．．．輸出埠

12．．．暫存器串

12a．．．第一暫存器串

12b．．．第二暫存器串

13．．．切換電路

14．．．旁路暫存器

15．．．辨識電路

16．．．選擇器

17．．．選擇訊號暫存器

18．．．顯示資料儲存區

19．．．訊號產生電路

20．．．暫存電路

20’．．．暫存電路

20”．．．暫存電路

30．．．電子開關模組

90．．．發光二極體陣列

SDI．．．序列資料輸入訊號

SDO．．．序列資料輸出訊號

CMD．．．更新命令

DRI．．．驅動訊號

CLK．．．時脈訊號

SLT．．．選擇訊號

SLT1．．．選擇訊號

SLT2．．．選擇訊號

SLT3．．．選擇訊號

SLT4．．．選擇訊號

LE．．．鎖存致能訊號

第1圖係為本發明之第一實施例之系統方塊圖；

第2圖係為本發明之第二實施例之系統方塊圖；

第3圖係為本發明之第三實施例之系統方塊圖；

第4圖係為應用本發明之驅動裝置之系統架構圖；

第5圖係為本發明之第四實施例之系統方塊圖；以及

第6圖係為本發明之第五實施例之系統方塊圖。

10．．．驅動裝置

11．．．緩存電路

12a．．．第一暫存器串

12b．．．第二暫存器串

13．．．切換電路

14．．．旁路暫存器

15．．．辨識電路

16．．．選擇器

17．．．選擇訊號暫存器

18．．．顯示資料儲存區

19．．．訊號產生電路

20．．．暫存電路

20’．．．暫存電路

20”．．．暫存電路

30．．．電子開關模組

SDI．．．序列資料輸入訊號

SDO．．．序列資料輸出訊號

DRI．．．驅動訊號

CLK．．．時脈訊號

SLT1．．．選擇訊號

SLT2．．．選擇訊號

SLT3．．．選擇訊號

SLT4．．．選擇訊號

LE．．．鎖存致能訊號

Claims (17)

1. 一種發光二極體的驅動裝置，係用於產生一驅動訊號以驅動多個發光二極體，該些發光二極體係以一陣列方式排列，該驅動裝置係接收一鎖存致能(Latch Enable)訊號、一序列資料輸入(Serial Data Input)訊號與一時脈訊號，並輸出一序列資料輸出(Serial Data Output)訊號，該驅動裝置包括：一辨識電路，係根據該鎖存致能訊號與該時脈訊號，產生一模式切換訊號；一切換電路，係接收該序列資料輸入訊號，並根據該模式切換訊號，將該序列資料輸入訊號儲存為一選擇訊號或是一更新資料；至少一暫存電路，包括一第一暫存器串與一第一選擇器，該暫存電路具有一第一輸入埠與一第一輸出埠，該第一輸入埠連接至該第一暫存器串與該第一選擇器，該第一暫存器串連接至該第一選擇器，根據該選擇訊號，該暫存電路係儲存該更新資料於該第一暫存器串或是繞過該第一暫存器串直接輸出該更新資料；一緩存電路，該至少一暫存電路與該緩存電路係以串聯連接，該緩存電路包括一第二暫存器串、一旁路暫存器與一第二選擇器，該緩存電路具有一第二輸入埠與一第二輸出埠，該第二埠連接至該旁路暫存器與該第二暫存器串，該第二暫存器串與該旁路暫存器連接至該第二選擇器，根據該選擇訊號，該緩存電路係儲存該更新資料於該第二暫存器串或是經由該旁路暫存器輸出該更新資料；一顯示資料儲存區，儲存多個顯示資料，電性連接至該第一暫存器串與該第二暫存器串，該顯示資料儲存區係用以儲存於該第一暫存器串與該第二暫存器串之該更新資料以更新該些顯示資料；以及一訊號產生電路，係依據該些顯示資料而輸出該驅動訊號。
2. 如請求項1所述之發光二極體的驅動裝置，其中該第一暫存器串與該第二暫存器串係包括多個單位暫存器，該單位暫存器係以串聯方式排列。
3. 如請求項2所述之發光二極體的驅動裝置，其中該單位暫存器與該旁路暫存器係為一D型正反器。
4. 如請求項1所述之發光二極體的驅動裝置，其中該辨識電路係根據該鎖存致能訊號在時間上的一長度與該時脈訊號的一週期進行比較，以產生該模式切換訊號。
5. 如請求項4所述之發光二極體的驅動裝置，其中當該鎖存致能訊號在時間上的該長度包含該時脈訊號的一個該週期時，該切換電路將該序列資料輸入訊號儲存為該選擇訊號，且當該鎖存致能訊號在時間上的該長度包含該時脈訊號的二個該週期時，該切換電路將該序列資料輸入訊號儲存為該更新資料。
6. 如請求項1所述之發光二極體的驅動裝置，其中該緩存電路與該暫存電路係包括一電子開關，該時脈訊號係根據該選擇訊號選擇性經由該電子開關輸入該緩存電路與該暫存電路。
7. 一種發光二極體的驅動系統，包括多個如請求項1所述之發光二極體的驅動裝置，該多個發光二極體的驅動裝置係以串聯連接，且該多個發光二極體的驅動裝置的其中之一所輸出的該序列資料輸出訊號，係由另一發光二極體的驅動裝置所接收的該序列資料訊號。
8. 一種發光二極體的驅動裝置，係用於驅動多個發光二極體，該些發光二極體係以一陣列方式排列，該驅動裝置係依據一選擇訊號、一更新資料以及一更新命令而輸出一驅動訊號，該驅動訊號係用以調整被該選擇訊號所選取的該些發光二極體的發光亮度，該驅動裝置包含：至少一暫存電路，包括一第一暫存器串與一第一選擇器，該暫存電路具有一第一輸入埠與一第一輸出埠，該第一輸入埠連接至該第一暫存器串與該第一選擇器，該第一暫存器串連接至該第一選擇器，該第一選擇器選擇性連接該第一暫存器串或該第一輸入埠至該第一輸出埠；一緩存電路，該至少一暫存電路與該緩存電路係以串聯連接，該緩存電路包括一第二暫存器串、一旁路暫存器與一第二選擇器，該緩存電路具有一第二輸入埠與一第二輸出埠，該第二輸入埠連接至該旁路暫存器與該第二暫存器串，該第二暫存器串與該旁路暫存器連接至該第二選擇器，該第二選擇器選擇性連接該第二暫存器串或該旁路暫存器至該第二輸出埠；一顯示資料儲存區，儲存多個顯示資料，電性連接至該第一暫存器串與該第二暫存器串，該顯示資料儲存區依據該更新命令將儲存於該第一暫存器串與該第二暫存器串之該更新資料更新該些顯示資料；以及一訊號產生電路，係依據該些顯示資料而輸出該驅動訊號。
9. 如請求項8所述之發光二極體的驅動裝置，其中該第一暫存器串、該第二暫存器串與該旁路暫存器係包括一時脈輸入埠，該時脈輸入埠係用以輸入一時脈訊號，當經過該時脈訊號的一週期時，該第一暫存器串、該第二暫存器串與該旁路暫存器輸出一位元的該更新資料。
10. 如請求項9所述之發光二極體的驅動裝置，其中該緩存電路與該暫存電路係包括一電子開關，該時脈訊號係根據該選擇訊號選擇性經由該電子開關輸入該時脈輸入埠。
11. 如請求項8所述之發光二極體的驅動裝置，其中該第一暫存器串與該第二暫存器串係包括多個單位暫存器，該單位暫存器係以串聯方式排列。
12. 如請求項11所述之發光二極體的驅動裝置，其中該單位暫存器係為一D型正反器。
13. 一種發光二極體的驅動裝置，係用於驅動多個發光二極體，該些發光二極體係以一陣列方式排列，該驅動裝置係依據一選擇 訊號、一更新資料以及一更新命令而輸出一驅動訊號，該驅動訊號係用以調整被該選擇訊號所選取的該些發光二極體的發光亮度，該驅動裝置包含：一緩存電路，包括一第一暫存器串、一旁路暫存器與一選擇器，該緩存電路具有一輸入埠與一輸出埠，該輸入埠連接至該旁路暫存器與該第一暫存器串，該第一暫存器串與該旁路暫存器連接至該選擇器，該選擇器選擇性連接該第一暫存器串或該旁路暫存器至該輸出埠；一顯示資料儲存區，儲存多個顯示資料，電性連接至該第一暫存器串，該顯示資料儲存區依據該更新命令將儲存於該第一暫存器串之該更新資料更新該些顯示資料；以及一訊號產生電路，係依據該些顯示資料而輸出該驅動訊號。
14. 如請求項13所述之發光二極體的驅動裝置，其中該第一暫存器串與該旁路暫存器係包括一時脈輸入埠，該時脈輸入埠係用以輸入一時脈訊號，當經過該時脈訊號的一週期時，該第一暫存器串、該第二暫存器串與該旁路暫存器輸出一位元的該更新資料。
15. 如請求項14所述之發光二極體的驅動裝置，其中該緩存電路與該暫存電路係包括一電子開關，該時脈訊號係根據該選擇訊號選擇性經由該電子開關輸入該時脈輸入埠。
16. 如請求項13所述之發光二極體的驅動裝置，其中該暫存器串係包括多個單位暫存器，該些單位暫存器係以串聯方式排列。
17. 如請求項16所述之發光二極體的驅動裝置，其中該單位暫存器係為一D型正反器。