TWI411990B - 影像顯示器與所使用之信號同步裝置、方法 - Google Patents

Description

影像顯示器與所使用之信號同步裝置、方法

本發明係有關於一種信號同步技術，特別有關於影像顯示器之源極驅動器所使用的信號同步技術。

第1圖圖解一種影像顯示器，其中包括一顯示區域102、一時序控制器(timing controller)104、一掃描驅動器(scan driver)106、以及一源極驅動電路108。該源極驅動電路108包括複數個源極驅動器(source drivers)SD₁ ~SD₆ 。

時序控制器104控制掃描驅動器106循序輸出複數個掃描信號，一列一列掃描顯示區域102內的像素。此外，時序控制器104更提供時脈信號clk與資料流信號(包括複數條資料流data₁ 、複數條資料流data₂ 、…、以及複數條資料流data₆ )至該源極驅動電路108。

源極驅動器SD₁ 接收時脈信號clk與複數條資料流data₁ 、並根據時脈信號clk解讀該些資料流data₁ 以獲得複數筆資料；源極驅動器SD₂ 接收時脈信號clk與複數條資料流data₂ 、並根據時脈信號clk解讀該些資料流data₂ 以獲得複數筆資料；…；源極驅動器SD₆ 接收時脈信號clk與複數條資料流data₆ 、並根據時脈信號clk解讀該些資料流data₆ 以獲得複數筆資料。源極驅動器SD₁ ~SD₆ 將獲得的資料轉換為電壓形式，以便在顯示區域102內驅動掃描中的像素顯示影像。

然而，時序控制器104與該些源極驅動器SD₁ ~SD₆ 之間需要複雜且較長的拉線，將導致信號延遲，致使源極驅動器SD₁ 、…、或SD₆ 所接收到的時脈clk與資料流data₁ 、…、或data₆ 不同步，導致資料流解讀錯誤。因此，顯示區域102將顯示錯誤影像。

本發明揭露一種影像顯示器，其中包括一顯示區域、一時序控制器以及具有信號同步技術的一源極驅動器。

時序控制器輸出一時脈信號、一第一資料流、以及一驗證信號至該源極驅動器。根據其中信號同步技術，源極驅動器以一延遲量延遲所接收之第一資料流以產生一第二資料流，且根據所接收之時脈信號擷取該第二資料流。擷取到的資料將用來驅動顯示區域內掃描中的一像素顯示影像。

此外，上述信號同步技術更對上述延遲量進行驗證與調整之操作。驗證信號致能時，源極驅動器將驗證該延遲量是否適用，據以於該驗證信號除能時調整該延遲量。

關於上述信號同步技術，本發明更揭露一種信號同步裝置。詳述之，此信號同步裝置包括：一時脈接收器、一資料接收器、一可調式延遲單元、一閂鎖以及一延遲量控制器。時脈接收器負責接收上述時脈信號。資料接收器負責接收上述第一資料流。可調式延遲單元以上述延遲量延遲該資料接收器所接收到的第一資料流，以產生上述第二資料流。閂鎖負責根據該時脈接收器所接收到的時脈信號擷取該第二資料流，以求正確擷取到資料。至於上述延遲量的驗證與調整乃由該延遲量控制器執行。該延遲量控制器將根據上述驗證信號操作。驗證信號致能時，延遲量控制器將驗證該延遲量是否適用，據以於該驗證信號除能時調整該延遲量。

此外，本發明更揭露一種信號同步方法。該方法包括：以一延遲量延遲一資料接收器所接收到的一第一資料流，以產生一第二資料流；根據一時脈接收器所接收到的一時脈信號擷取上述第二資料流，以獲得該第一資料流所實際傳送的一資料；以及，於一驗證信號致能時根據擷取到的上述資料判斷該延遲量是否適用，據以設定該延遲量於該驗證信號除能時的值。

上述信號同步技術並不限定於影像顯示領域中。上述信號同步裝置不僅可應用影像顯示器之源極驅動器內，更可應用於任何電子設備中。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

第2圖圖解本案影像顯示器的一種實施方式。相較於第1圖，第2圖對時序控制器204、與源極驅動電路208內的複數個源極驅動器SD₁ ’~SD₆ ’作了特別的設計。時序控制器204除了輸出時脈信號clk、資料流(包括複數條資料流data₁ 、複數條資料流data₂ 、…、以及複數條資料流data₆ )，更輸出一驗證信號de_skew。時序控制器204可以一專用線路輸出驗證信號de_skew，亦可令該驗證信號de_skew載於傳統技術已存在之信號線中。

如圖所示，源極驅動器SD₁ ’接收驗證信號de_skew、時脈信號clk與部分資料流data₁ ；源極驅動器SD₂ ’接收驗證信號de_skew、時脈信號clk與部分資料流data₂ ；…且源極驅動器SD₆ ’接收驗證信號de_skew、時脈信號clk與部分資料流data₆ 。在實際驅動顯示區域102前，各源極驅動器會對所接收的信號進行一信號同步操作。第3圖以源極驅動器SD₁ ’對其一資料流data₁ [1]之同步技術為例說明之。第3圖所揭露之內容可應用於所有源極驅動器SD₁ ’~SD₆ ’中，可用以同步所有信號。

第3圖顯示源極驅動器SD₁ ’部分區塊；顯示一信號同步裝置，用以同步源極驅動器SD₁ ’所接收之複數條資料流data₁ 中一條資料流data₁ [1]。源極驅動器SD₁ ’包括一時脈接收器302、一資料接收器304、一可調式延遲單元306、一閂鎖308、以及一延遲量控制器310。時脈接收器302與資料接收器304分別自第2圖之時序控制器204接收時脈信號clk與一資料流data₁ [1]。可調式延遲單元306以一延遲量延遲資料接收器304所接收到的上述資料流data₁ [1]，使其形成資料流data₁ ’[1]。根據時脈接收器302所接收之時脈信號clk，閂鎖308擷取資料流data₁ ’[1]。閂鎖308之輸出將由源極驅動器SD₁ ’其他部分(未顯示於圖中)轉換為電壓，用以驅動第2圖之顯示區域202內掃描中的一像素顯示影像。

第4圖圖解第3圖所示之時脈信號clk、資料流data₁ [1]、與data₁ ’[1]。圖中資料402原始設計為根據時脈信號clk之下降緣(falling edge)讀取，其中，成功的讀取需要足夠的設定區間(setup time)與維持區間(hold time)。但電路板之拉線將導致源極驅動器SD₁ ’所接收到的時脈信號clk與資料流data₁ [1]之間存在相位差，致使設定區間404很長但維持區間406過短，無法成功以時脈信號clk下降緣正確擷取資料402。然而，經過可調式延遲單元306延遲一延遲量408所形成之資料流data₁ ’[1]則無此問題。如圖所示，關於資料流data₁ [1]，設定區間410與維持區間412長度恰當；時脈信號clk下降緣可正確地自資料流data₁ ’[1]擷取到資料402。

至於延遲量408之大小則可由此段所討論的一種實施方式設定之。假設可調式延遲單元306提供N種延遲量供使用者選擇，可延遲資料流data₁ [1]一個至N個時間單位。驗證信號de_skew致能時，可調式延遲單元306將以N個測試值(1~N個時間單位)輪流設定該延遲量，並判斷閂鎖308所解讀出的N個對照資料是否為資料流data₁ [1]所傳送的N個測試資料。待驗證信號de_skew除能，延遲量控制器310將以上述N次測試的結果來調整該可調式延遲單元306所使用的延遲量。

以下列表說明驗證信號de_skew致能時該時序控制器(第2圖之204)與延遲量控制器(第3圖之310)之動作。如 表格1所示，驗證信號de_skew之致能將啟動 N次測試，包括：測試1，時序控制器204提供測試資料1藉資料流data₁ [1]輸入源極控制器SD₁ ’，可調式延遲單元306之延遲量由延遲量控制器310設定為測試值1以產生延遲後的資料流data₁ ’[1]，閂鎖308擷取資料流data₁ ’[1]以取得對照資料1，延遲量控制器310比對對照資料1與測試資料1，判斷以測試值1作為延遲量是否可行；測試2，時序控制器204提供測試資料2藉資料流data₁ [1]輸入源極控制器SD₁ ’，可調式延遲單元306之延遲量由延遲量控制器310設定為測試值2以產生延遲後的資料流data₁ ’[1]，閂鎖308擷取資料流data₁ ’[1]以取得對照資料2，延遲量控 制器310比對對照資料2與測試資料2，判斷以測試值2作為延遲量是否可行；…；最後進入測試N，時序控制器204提供測試資料N藉資料流data₁ [1]輸入源極控制器SD₁ ’，可調式延遲單元306之延遲量由延遲量控制器310設定為測試值N以產生延遲後的資料流data₁ ’[1]，閂鎖308擷取資料流data₁ ’[1]以取得對照資料N，延遲量控制器310比對對照資料N與測試資料N，判斷以測試值N作為延遲量是否可行。上述測試資料1~測試資料N可為同一樣版資料(test pattern)。

基於上述N次測試的結果，延遲量的調整方式可遵循以下原則：●以目前之延遲量設定為基準；●計算大於該基準的延遲量測試值之成功總數；●計算小於該基準的延遲量測試值之成功總數；●若大於該基準的測試值提供較多成功總數，則以該基準加1重新設定延遲量；●若小於該基準的測試值提供較多成功總數，則以該基準減1重新設定延遲量；●若大於該基準的測試值與小於該基準的測試值提供同樣的成功次數，則維持原延遲量設定。

舉例說明之，其中假設可調式延遲單元306提供16種延遲量選擇(N=16，可調式延遲單元306可使資料流data₁ [1]延遲1至16個時間單位)，且延遲量原先設計為8(8個時間單位)。若驗證結果顯示，延遲量9~16之資料正確解讀次數多於延遲量1~7，則驗證信號de_skew除能時延遲量 控制器310可令該可調式延遲單元306改使用9(即8+1)個時間單位作為延遲量。反之，若延遲量9~16所提供的資料正確解讀次數少於延遲量1~7，則驗證信號de_skew除能時延遲量控制器310可令該可調式延遲單元306改使用7(即8-1)個時間單位作為延遲量。此外，若延遲量9~16所提供之資料正確解讀次數等同於延遲量1~7所提供的資料正確解讀次數，則驗證信號de_skew除能時延遲量控制器310可令該可調式延遲單元306繼續以8個時間單位作為延遲量。

本發明不限定於上述延遲量調整邏輯，亦可採取其他邏輯調整延遲量。

在影像顯示器之應用中，時序控制器(第2圖之204)可令驗證信號de_skew於畫面驅動的畫面準備區間(V-blanking)或列準備區間(H-blanking)中致能。第5圖圖解一畫面驅動與時間的關係。如圖所示，時間之行進如標號t所示，顯示區間602對應顯示區域(第2圖之202)的驅動。首先，時間t需先經歷一段畫面準備區間V_blanking；接著，時間t反覆在列準備區間H_blanking與顯示區間602間穿梭，以在驅動每一列前先經歷一段準備時間。由於源極驅動器(如第2圖之SD₁ ’~SD₆ ’)在畫面準備區間V_blanking或列準備區間H_blanking中並不操作顯示區域(第2圖之202)，故畫面準備區間V_blanking或列準備區間H_blanking很適合用來進行上述延遲量驗證。

除了利用畫面準備區間V_blanking或列準備區間H_blanking於各畫面間的空檔一再執行上述延遲量驗證程 序，亦可在影像顯示器開機之際執行上述延遲量驗證程序。或者，甚至可在影像顯示器出廠之前就完成上述延遲量驗證。

此外，第3圖所示之信號同步裝置可不限定安裝於影像顯示器之源極驅動器中，亦可應用於任何電子裝置中作為信號同步使用，其中，閂鎖308之輸出即為正確的資料。

102‧‧‧顯示區域

104‧‧‧時序控制器

106‧‧‧掃描驅動器

108‧‧‧源極驅動電路

204‧‧‧時序控制器

208‧‧‧源極驅動電路

302‧‧‧時脈接收器

304‧‧‧資料接收器

306‧‧‧可調式延遲單元

308‧‧‧閂鎖

310‧‧‧延遲量控制器

402‧‧‧資料

404、406‧‧‧未延遲前的設定區間與延遲區間

408‧‧‧延遲量

410、412‧‧‧延遲後的設定區間與延遲區間

602‧‧‧顯示區間

clk‧‧‧時脈信號

data₁ 、…、data₆ ‧‧‧各為複數條資料流

data₁ [1]‧‧‧接收到的資料流

data₁ ’[1]‧‧‧延遲後的資料流

de_skew‧‧‧驗證信號

H_blanking‧‧‧列準備區間

SD₁ 、…、SD₆ ‧‧‧源極驅動器

SD₁ ’、…、SD₆ ’‧‧‧源極驅動器

t‧‧‧時間軸

V_blanking‧‧‧畫面準備區間

第1圖圖解一種影像顯示器；第2圖圖解本案影像顯示器的一種實施方式；第3圖顯示源極驅動器SD₁ ’部分區塊，用以同步源極驅動器SD₁ ’所接收之複數條資料流data₁ 的其中一條資料流data₁ [1]與時脈信號clk；第4圖圖解第3圖所示之時脈信號clk、資料流data₁ [1]、與data₁ ’[1]的一種狀況；第5圖圖解一畫面驅動與時間之間的關係。

302．．．時脈接收器

304．．．資料接收器

306．．．可調式延遲單元

308．．．閂鎖

310．．．延遲量控制器

clk．．．時脈信號

data₁ [1]．．．接收到的資料流

data₁ ’[1]．．．延遲後的資料流

de_skew．．．驗證信號

以及

SD₁ ’．．．源極驅動器

Claims (14)

1. 一種影像顯示器，包括：一顯示區域；一時序控制器，用以輸出一時脈信號、一第一資料流、以及一驗證信號；以及一源極驅動器，延遲所接收到的該第一資料流一延遲量以產生一第二資料流，且根據所接收到的該時脈信號擷取該第二資料流以供該顯示區域顯示影像；其中，該源極驅動器更於該驗證信號致能時驗證該延遲量是否適用，據以於該驗證信號除能時調整該延遲量。
2. 如申請專利範圍第1項所述之影像顯示器，其中該源極驅動器更包括：一時脈接收器，用以接收該時脈信號；一資料接收器，用以接收該第一資料流；一可調式延遲單元，以上述延遲量延遲該資料接收器所接收到的上述第一資料流，以產生上述第二資料流；一閂鎖，根據該時脈接收器所接收到的上述時脈信號擷取上述第二資料流以供該顯示區域顯示；以及一延遲量控制器，耦接上述時序控制器、閂鎖以及可調式延遲單元，用以於該驗證信號致能時根據該閂鎖之輸出判斷該延遲量是否適用，據以設定該驗證信號除能時該可調式延遲單元所使用之上述延遲量。
3. 如申請專利範圍第2項所述之影像顯示器，其中該時序控制器令該驗證信號於一畫面準備區間、或一列準備區 間內致能。
4. 如申請專利範圍第2項所述之影像顯示器，其中該時序控制器在致能該驗證信號的同時更以該第一資料流傳送複數筆測試資料，由該閂鎖呈複數筆對照資料輸出。
5. 如申請專利範圍第4項所述之影像顯示器，其中該延遲量控制器更於該驗證信號致能時以複數個測試值對應上述複數筆測試資料設定該延遲量，並且比較該等對照資料與該等測試資料以判斷出最適合作為該延遲量的測試值，用以於該驗證信號除能時設定該可調式延遲單元所使用之上述延遲量。
6. 如申請專利範圍第5項所述之影像顯示器，其中上述複數筆測試資料為同一樣版資料。
7. 一種信號同步裝置，包括：一時脈接收器，用以接收一時脈信號；一資料接收器，用以接收一第一資料流；一可調式延遲單元，以一延遲量延遲該資料接收器所接收到的上述第一資料流，以產生一第二資料流；一閂鎖，根據該時脈接收器所接收到的該時脈信號擷取上述第二資料流；以及一延遲量控制器，根據一驗證信號動作，於該驗證信號致能時根據該閂鎖之輸出判斷該延遲量是否適用，據以設定該驗證信號除能時該可調式延遲單元所使用之上述延遲量。
8. 如申請專利範圍第7項所述之信號同步裝置，其中該第一資料流於該驗證信號致能時傳送複數筆測試資料至 該信號同步裝置，由該閂鎖呈複數筆對照資料輸出。
9. 如申請專利範圍第8項所述之信號同步裝置，其中該延遲量控制器於該驗證信號致能時更以複數個測試值對應上述複數筆測試資料設定該延遲量，並且比較該等對照資料與該等測試資料以判斷出最適合作為該延遲量的測試值，用以於該驗證信號除能時設定該可調式延遲單元所使用之上述延遲量。
10. 如申請專利範圍第9項所述之信號同步裝置，其中上述複數筆測試資料為同一樣版資料。
11. 一種信號同步方法，包括：以一延遲量延遲一資料接收器所接收到的一第一資料流，以產生一第二資料流；根據一時脈接收器所接收到的一時脈信號擷取上述第二資料流，以獲得該第一資料流所實際傳送的一資料；以及於一驗證信號致能時根據擷取到的上述資料判斷該延遲量是否適用，據以設定該延遲量於該驗證信號除能時的值。
12. 如申請專利範圍第11項所述之方法，更包括：於該驗證信號致能時令該第一資料流傳送複數筆測試資料，以令上述擷取第二資料流之步驟擷取到複數筆對照資料。
13. 如申請專利範圍第12項所述之方法，更包括：於該驗證信號致能時，以複數個測試值對應上述複數筆測試資料設定該延遲量，並且比較該等對照資料與該等 測試資料以判斷出最適合作為該延遲量的測試值，據以於該驗證信號除能時設定該延遲量。
14. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中上述複數筆測試資料為同一樣版資料。