TWI441129B - 顯示器及其操作方法 - Google Patents

Description

顯示器及其操作方法

本發明是有關於一種顯示器，且特別是有關於一種時序控制器(Timing Controller)串列傳輸資訊的顯示器及其操作方法。

平面顯示裝置，例如薄膜電晶體液晶顯示器(thin film transistor-liquid crystal display,TFT-LCD)，被用來取代傳統陰極射線管(cathode ray tube,CRT)顯示裝置。與傳統CRT顯示器相比，TFT-LCD裝置具有諸多優點，例如低操作電壓、低功率消耗、體積小、厚度薄以及重量輕等。

一般而言，顯示器的時序控制器與源極驅動器以並列傳輸方式傳送控制代碼及色彩資料。雖然，並列資料傳輸可縮短傳輸時間，但輸出及接收信號的接腳的數量會增加。依據上述，配置時序控制器及源極驅動器的印刷電路板(printed circuit board,PCB)上的線路會較多，且印刷電路板上的電路會較複雜。由於時序控制器及源極驅動器的接腳數量無法減少，因此其晶片面積無法縮小，致使時序控制器及源極驅動器的硬體成本無法降低。

本發明提供一種顯示器及其操作方法，顯示器具有時序控制器與源極驅動器，時序控制器與源極驅動器為同步運作而不需時脈信號而。藉此，時序控制器與源極驅動器的硬體成本可降低。

本發明提出一種顯示器，包括顯示面板、時序控制器及多個源極驅動器。這些源極驅動器耦接時序控制器及顯示面板，且這些源極驅動器相互耦接。時序控制器輸出多個訓練封包至這些源極驅動器。當這些源極驅動器依據這些訓練封包而鎖定時序控制器的時脈時，輸出一鎖定信號至時序控制器。時序控制器依據鎖定信號輸出多個色彩資料封包及至少一閂鎖信號至這些源極驅動器。這些源極驅動器依據上述閂鎖信號分別輸出對應這些色彩資料封包的多個像素電壓至顯示面板。其中，這些訓練封包及這些色彩資料封包為串列傳輸至這些源極驅動器。

在本發明之一實施例中，時序控制器更依據鎖定信號輸出多個控制封包至這些源極驅動器。

在本發明之一實施例中，每一控制封包包括兩個起始位元、兩個結束位元及一控制代碼，其中控制代碼位於這些起始位元及這些結束位元之間。

在本發明之一實施例中，這些訓練封包、這些色彩資料封包及這些控制封包分別利用一差動信號來傳送。

在本發明之一實施例中，每一色彩資料封包包括兩個起始位元、兩個結束位元及色彩資料代碼，其中色彩資料代碼位於這些起始位元及這些結束位元之間。

在本發明之一實施例中，色彩資料代碼對應紅色色彩資料、綠色色彩資料及藍色色彩資料的其中二者。

在本發明之一實施例中，色彩資料代碼對應紅色色彩資料、綠色色彩資料及藍色色彩資料的其中之一。

在本發明之一實施例中，這些起始位元分別對應一邏輯高準位，這些結束位元分別對應一邏輯低準位。

在本發明之一實施例中，每一訓練封包包括兩個起始位元、兩個結束位元、第一時脈代碼及第二時脈代碼，其中第一時脈代碼位於這些起始位元及第二時脈代碼之間，第二時脈代碼位於第一時脈代碼及這些結束位元之間。

在本發明之一實施例中，這些起始位元及第一時脈代碼的多個位元分別對應一邏輯高準位，這些結束位元及第二時脈代碼的多個位元分別對應一邏輯低準位。

在本發明之一實施例中，當上述閂鎖信號的數量為1時，這些源極驅動器受控於閂鎖信號而輸出這些像素電壓。

在本發明之一實施例中，當上述閂鎖信號的數量大於等於2時，這些源極驅動器分別受控於對應的閂鎖信號而輸出這些像素電壓。

本發明亦提出一種顯示器的操作方法，顯示器包括顯示面板、時序控制器及多個源極驅動器。顯示器的操作方法包括下列步驟。時序控制器輸出多個訓練封包至這些源極驅動器。當這些源極驅動器依據這些訓練封包而鎖定時序控制器的時脈時，輸出一鎖定信號至時序控制器。時序控制器依據鎖定信號輸出多個色彩資料封包及至少一閂鎖信號至這些源極驅動器。這些源極驅動器依據上述閂鎖信號分別輸出對應這些色彩資料封包的多個像素電壓。其中，這些訓練封包及這些色彩資料封包為串列傳輸至這些源極驅動器。

在本發明之一實施例中，這些源極驅動器為依序鎖定時序控制器的時脈。第i個源極驅動器鎖定時序控制器的時脈時，輸出時脈鎖定信號至第i+1個源極驅動器以觸發第i+1個源極驅動器鎖定時序控制器的時脈。當最後一個源極驅動器鎖定時序控制器的時脈時，最後一個源極驅動器輸出鎖定信號至時序控制器，並且第1個受一系統電壓的觸發而鎖定時序控制器的時脈。在此，i大於等於1且小於這些源極驅動的數量。

在本發明之一實施例中，這些源極驅動器利用相位比較來鎖定時序控制器的時脈。

基於上述，在本發明的諸實施例所述顯示器及其操作方法中，透過訓練封包使時序控制器與源極驅動器的運作同步。藉此，時序控制器與源極驅動器同步運作而不經由時脈信號，並且時序控制器與源極驅動器的硬體成本可降低。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1為依據本發明一實施例的顯示器的系統示意圖。請參照圖1，在本實施例中，顯示器100包括時序控制器110、多個源極驅動器及顯示面板130。在圖1中，為示範性繪示6個源極驅動器120_1~120_6。時序控制器110耦接源極驅動器120_1~120_6，以輸出多個訓練封包TRP、多個控制封包CLP或多個色彩資料封包DAP至源極驅動器120_1~120_6。源極驅動器120_1~120_6耦接顯示面板130，以分別輸出多個像素電壓VP至顯示面板130。

在本實施例中，訓練封包TRP、控制封包CLP及色彩資料封包DAP分別利用一差動信號來串列傳輸。基於時序控制器110及源極驅動器120_1~120_6的電路設計，時序控制器110可透過一組差動信號線或二組差動信號線傳送訓練封包TRP、控制封包CLP及色彩資料封包DAP至對應的源極驅動器(如120_1~120_6)，但本發明的實施例不以此為限。

當源極驅動器120_1~120_6接收到訓練封包TRP時，源極驅動器120_1~120_6分別依據所接收到的訓練封包TRP鎖定訓練封包TRP的時序以鎖定時序控制器110的時脈。在此，源極驅動器120_1~120_6透過相位比較來鎖定時序控制器110的時脈。當每一源極驅動器120_1~120_6分別鎖定時序控制器110的時脈時，會分別輸出一時脈鎖定信號CL。當源極驅動器120_1~120_6皆鎖定時序控制器110的時脈時，會輸出一鎖定信號LK至時序控制器110。

在本實施例中，源極驅動器120_1~120_6為依序鎖定時序控制器110的時脈。詳細來說，源極驅動器120_1受系統電壓VDD的觸發而鎖定時序控制器110的時脈，當源極驅動器120_1鎖定時序控制器110的時脈時，輸出時脈鎖定信號CL至源極驅動器120_2，以觸發源極驅動器120_2鎖定時序控制器110的時脈。當源極驅動器120_2鎖定時序控制器110的時脈時，輸出時脈鎖定信號CL至源極驅動器120_3，以觸發源極驅動器120_3鎖定時序控制器110的時脈。其餘則以此類推，在此則不再贅述。當源極驅動器120_6鎖定時序控制器110的時脈時，源極驅動器120_6輸出時脈鎖定信號CL(即鎖定信號LK)至時序控制器110，以告知時序控制器110源極驅動器120_1~120_6皆鎖定時序控制器110的時脈。

當時序控制器110接收到鎖定信號LK時，時序控制器110依據鎖定信號LK輸出控制封包CLP、色彩資料封包DAP及閂鎖信號TP至源極驅動器120_1~120_6。源極驅動器120_1~120_6依據閂鎖信號TP及接收到的色彩資料封包DAP分別輸出像素電壓VP至顯示面板130。

圖2為圖1依據本發明一實施例的顯示器的時序示意圖。請參照圖1及圖2，在源極驅動器120_1~120_6鎖定時序控制器110的時脈之後，源極驅動器120_1~120_6可正確接收時序控制器110傳送的資料封包(即控制封包CLP及色彩資料封包DAP)。因此，在源極驅動器120_1~120_6未鎖定時序控制器110的時脈時(即在期間T1中)，時序控制器110會傳送訓練封包TRP至源極驅動器120_1~120_6，以使源極驅動器120_1~120_6依據訓練封包TRP鎖定時序控制器110的時脈。

並且，期間T1決定於源極驅動器120_6何時輸出鎖定信號LK。亦即，期間T1決定於源極驅動器120_1~120_6皆鎖定時序控制器110的時脈所需的時間。在期間T1中，閂鎖信號TP會致能以觸發源極驅動器120_1~120_6重新定位其輸出的電壓。閂鎖信號TP致能的時間t_a 大於等於傳送3個訓練封包TRP所需的時間。在此，源極驅動器120_1~120_6輸出的電壓可透過電荷分享來重新定位，但本發明實施例不以此為限。

在源極驅動器120_1~120_6鎖定時序控制器110的時脈後，時序控制器110會傳送第一開始封包SP1至源極驅動器120_1~120_6，以告知源極驅動器120_1~120_6開始傳送控制封包CLP。在源極驅動器120_1~120_6接收到控制封包CLP後，時序控制器110會傳送第二開始封包SP2至源極驅動器120_1~120_6，以告知源極驅動器120_1~120_6開始傳送色彩資料封包DAP。於是，時序控制器110會輸出控制封包CLP至源極驅動器120_1~120_6，以設定源極驅動器120_1~120_6的運作模式或源極驅動器120_1~120_6的參數。或者，源極驅動器120_1~120_6會輸出色彩資料封包DAP至源極驅動器120_1~120_6，而源極驅動器120_1~120_6會依據所接收的色彩資料封包DAP輸出像素電壓VP。

在源極驅動器120_1~120_6接收到足夠的色彩資料封包DAP後，時序控制器110會致能閂鎖信號TP，以控制源極驅動器120_1~120_6輸出像素電壓VP的時序。藉此，源極驅動器120_1~120_6與時序控制器110可同步運作而不透過時脈信號，並且可減少源極驅動器120_1~120_6與時序控制器110的接腳數，以及源極驅動器120_1~120_6與時序控制器110的硬體成本可降低。

圖3為圖2依據本發明一實施例的訓練封包的示意圖。請參照圖3，在本實施例中，每一訓練封包TRP包括兩個起始位元、兩個結束位元、第一時脈代碼及第二時脈代碼，其中第一時脈代碼的位元數相同於第一時脈代碼的位元數。第一時脈代碼位於起始位元及第二時脈代碼之間，第二時脈代碼位於第一時脈代碼及結束位元之間。其中，起始位元及第一時脈代碼的位元分別對應一邏輯高準位H，而結束位元及第二時脈代碼的位元分別對應一邏輯低準位L，以致於訓練封包TRP在邏輯上等同於時脈信號的一個脈波。

圖4為圖2依據本發明一實施例的控制封包的示意圖。請參照圖4，在本實施例中，每一控制封包CLP包括兩個起始位元、兩個結束位元及一控制代碼。其中，控制代碼位於起始位元及結束位元之間。並且，控制代碼由多個控制資料位元CB所構成。此外，起始位元分別對應一邏輯高準位H，結束位元分別對應一邏輯低準位L。

圖5為圖2依據本發明一實施例的色彩資料封包的示意圖。請參照圖5，在本實施例中，每一色彩資料封包DAP包括兩個起始位元、兩個結束位元及一色彩資料代碼，其中色彩資料代碼位於起始位元及結束位元之間。並且，色彩資料代碼由多個色彩資料位元DB所構成，起始位元分別對應一邏輯高準位H，結束位元分別對應一邏輯低準位L。

在本實施例中，色彩資料代碼可對應紅色色彩資料、綠色色彩資料及藍色色彩資料的其中二者。或者，色彩資料代碼可對應一紅色色彩資料、一綠色色彩資料及一藍色色彩資料的其中之一，上述可依據本領域通常知識者而調整。

此外，在本實施例中，訓練封包TRP、控制封包CLP及色彩資料封包DAP的封包大小會相同(亦即位元數相同)。假設每一色彩資料的大小為10位元，並且色彩資料代碼對應紅色色彩資料、綠色色彩資料及藍色色彩資料的其中二者，則訓練封包TRP、控制封包CLP及色彩資料封包DAP的封包大小會為24個位元(亦即2+10+10+2)。假設每一色彩資料的大小為10位元，並且色彩資料代碼對應紅色色彩資料、綠色色彩資料及藍色色彩資料的其中之一，則訓練封包TRP、控制封包CLP及色彩資料封包DAP的封包大小會為14個位元(亦即2+10+2)。

假設每一色彩資料的大小為8位元，並且色彩資料代碼對應紅色色彩資料、綠色色彩資料及藍色色彩資料的其中二者，則訓練封包TRP、控制封包CLP及色彩資料封包DAP的封包大小會為20個位元(亦即2+8+8+2)。假設每一色彩資料的大小為8位元，並且色彩資料代碼對應紅色色彩資料、綠色色彩資料及藍色色彩資料的其中之一，則訓練封包TRP、控制封包CLP及色彩資料封包DAP的封包大小會為12個位元(亦即2+8+2)。

假設每一色彩資料的大小為6位元，並且色彩資料代碼對應紅色色彩資料、綠色色彩資料及藍色色彩資料的其中二者，則訓練封包TRP、控制封包CLP及色彩資料封包DAP的封包大小會為16個位元(亦即2+6+6+2)。假設每一色彩資料的大小為6位元，並且色彩資料代碼對應紅色色彩資料、綠色色彩資料及藍色色彩資料的其中之一，則訓練封包TRP、控制封包CLP及色彩資料封包DAP的封包大小會為10個位元(亦即2+6+2)。

圖6為依據本發明另一實施例的顯示器的系統示意圖。請參照圖1及圖6，在本實施例中，顯示器200大致相同於顯示器100，其不同之處在於時序控制器210輸出兩個閂鎖信號TP₁ 及TP₂ 。並且，源極驅動器120_1~120_3受控於閂鎖信號TP₁ 輸出像素電壓VP，源極驅動器120_4~120_6受控於閂鎖信號TP₂ 輸出像素電壓VP，亦即源極驅動器120_1~120_6分別受控於閂鎖信號TP₁ 及TP₂ 而輸出像素電壓VP。以此類推，當時序控制器210輸出多個閂鎖信號時，源極驅動器(如120_1~120_6)分別受控於對應的閂鎖信號而輸出像素電壓VP。

圖7為依據本發明一實施例的顯示器的操作方法的流程圖。請參照圖7，本實施例的顯示器包括時序控制器及多個源極驅動器。首先，時序控制器輸出多個訓練封包至這些源極驅動器(步驟S710)。當這些源極驅動器依據這些訓練封包而鎖定時序控制器的時脈時，輸出鎖定信號至時序控制器(步驟S720)。接著，時序控制器依據鎖定信號輸出多個控制封包、多個色彩資料封包及至少一閂鎖信號至這些源極驅動器(步驟S730)，其中這些訓練封包及這些色彩資料封包為串列傳輸至這些源極驅動器。然後，這些源極驅動器依據上述閂鎖信號分別輸出對應這些色彩資料封包的多個像素電壓(步驟S740)。其中，上述步驟的順序為用以說明，本發明的實施例不以此為限，並且上述步驟的細節可參照顯示器100及200的說明，在此則不再贅述。

綜上所述，在本發明的諸實施例所述顯示器及其操作方法中，時序控制器與源極驅動器的運作同步為透過訓練封包。藉此，時序控制器與源極驅動器同步運作而不經時脈信號，並且時序控制器與源極驅動器的硬體成本可降低。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100、200．．．顯示器

110、210．．．時序控制器

120_1~120_6．．．源極驅動器

130．．．顯示面板

CB．．．控制資料位元

CL．．．時脈鎖定信號

CLP．．．控制封包

DAP．．．色彩資料封包

DB．．．色彩資料位元

H．．．邏輯高準位

L．．．邏輯低準位

LK．．．鎖定信號

SP1．．．第一開始封包

SP2．．．第二開始封包

T1．．．期間

t_a ．．．時間

TP、TP₁ 、TP₂ ．．．閂鎖信號

TRP．．．訓練封包

VDD．．．系統電壓

VP．．．像素電壓

S710、S720、S730、S740．．．步驟

圖1為依據本發明一實施例的顯示器的系統示意圖。

圖2為圖1依據本發明一實施例的顯示器的時序示意圖。

圖3為圖2依據本發明一實施例的訓練封包的示意圖。

圖4為圖2依據本發明一實施例的控制封包的示意圖。

圖5為圖2依據本發明一實施例的色彩資料封包的示意圖。

圖6為依據本發明另一實施例的顯示器的系統示意圖。

圖7為依據本發明一實施例的顯示器的操作方法的流程圖。

100．．．顯示器

110．．．時序控制器

120_1~120_6．．．源極驅動器

130．．．顯示面板

CL．．．時脈鎖定信號

CLP．．．控制封包

DAP．．．色彩資料封包

LK．．．鎖定信號

TP．．．閂鎖信號

TRP．．．訓練封包

VDD．．．系統電壓

VP．．．像素電壓

Claims (19)

1. 一種顯示器，包括：一顯示面板；一時序控制器；以及多個源極驅動器，耦接該時序控制器及該顯示面板，且該些源極驅動器相互耦接；其中，該時序控制器輸出多個訓練封包至該些源極驅動器，而該些源極驅動器分別依據該些訓練封包，依序地鎖定該時序控制器的時脈，且已鎖定該時序控制器的時脈的源極驅動器更輸出一時脈鎖定信號以觸發另一該源極驅動器鎖定該時序控制器的時脈，當最後一個該源極驅動器鎖定該時序控制器的時脈時，輸出一鎖定信號至該時序控制器，該時序控制器依據該鎖定信號輸出多個色彩資料封包及至少一閂鎖信號至該些源極驅動器，該些源極驅動器依據上述閂鎖信號分別輸出對應該些色彩資料封包的多個像素電壓至該顯示面板，其中該些訓練封包及該些色彩資料封包為串列傳輸至該些源極驅動器。
2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中第i個源極驅動器鎖定該時序控制器的時脈時，輸出該時脈鎖定信號至第i+1個源極驅動器以觸發第i+1個源極驅動器鎖定該時序控制器的時脈，第1個源極驅動器受一系統電壓的觸發鎖定該時序控制器的時脈，i大於等於1且小於該些源極驅動的數量。
3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中該時序 控制器依據該鎖定信號輸出多個控制封包至該些源極驅動器。
4. 如申請專利範圍第3項所述之顯示器，其中每一該些控制封包包括兩個起始位元、兩個結束位元及一控制代碼，其中該控制代碼位於該些起始位元及該些結束位元之間。
5. 如申請專利範圍第4項所述之顯示器，其中該些起始位元分別對應一邏輯高準位，該些結束位元分別對應一邏輯低準位。
6. 如申請專利範圍第3項所述之顯示器，其中該些訓練封包、該些色彩資料封包及該些控制封包分別利用一差動信號來傳送。
7. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中每一該些色彩資料封包包括兩個起始位元、兩個結束位元及一色彩資料代碼，其中該色彩資料代碼位於該些起始位元及該些結束位元之間
8. 如申請專利範圍第7項所述之顯示器，其中該色彩資料代碼對應一紅色色彩資料、一綠色色彩資料及一藍色色彩資料的其中二者。
9. 如申請專利範圍第7項所述之顯示器，其中該色彩資料代碼對應一紅色色彩資料、一綠色色彩資料及一藍色色彩資料的其中之一。
10. 如申請專利範圍第7項所述之顯示器，其中該些起始位元分別對應一邏輯高準位，該些結束位元分別對應 一邏輯低準位。
11. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中每一該些訓練封包包括兩個起始位元、兩個結束位元、一第一時脈代碼及一第二時脈代碼，其中該第一時脈代碼位於該些起始位元及該第二時脈代碼之間，該第二時脈代碼位於該第一時脈代碼及該些結束位元之間。
12. 如申請專利範圍第11項所述之顯示器，其中該些起始位元及該第一時脈代碼的多個位元分別對應一邏輯高準位，該些結束位元及該第二時脈代碼的多個位元分別對應一邏輯低準位。
13. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中該些源極驅動器利用相位比較來鎖定該時序控制器的時脈。
14. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中當上述閂鎖信號的數量為1時，該些源極驅動器受控於該閂鎖信號而輸出該些像素電壓。
15. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中當上述閂鎖信號的數量大於等於2時，該些源極驅動器分別受控於對應的閂鎖信號而輸出該些像素電壓。
16. 一種顯示器的操作方法，該顯示器包括一時序控制器及多個源極驅動器，該顯示器的操作方法包括：透過該時序控制器輸出多個訓練封包至該些源極驅動器；當該些源極驅動器分別依據該些訓練封包，依序地鎖定該時序控制器的時脈，並且當最後一個該源極驅動器鎖 定該時序控制器的時脈時，輸出一鎖定信號至該時序控制器，其中已鎖定該時序控制器的時脈的該源極驅動器更輸出一時脈鎖定信號以觸發另一該源極驅動器鎖定該時序控制器的時脈；透過該時序控制器依據該鎖定信號輸出多個色彩資料封包及至少一閂鎖信號至該些源極驅動器；以及透過該些源極驅動器依據上述閂鎖信號分別輸出對應該些色彩資料封包的多個像素電壓；其中，該些訓練封包及該些色彩資料封包為串列傳輸至該些源極驅動器。
17. 如申請專利範圍第16項所述之顯示器的操作方法，更包括：透過該時序控制器更依據該鎖定信號輸出多個控制封包至該些源極驅動器。
18. 如申請專利範圍第16項所述之顯示器的操作方法，其中第i個源極驅動器鎖定該時序控制器的時脈時，輸出該時脈鎖定信號至第i+1個源極驅動器以觸發第i+1個源極驅動器鎖定該時序控制器的時脈，第1個受一系統電壓的觸發鎖定該時序控制器的時脈，i大於等於1且小於該些源極驅動的數量。
19. 如申請專利範圍第16項所述之顯示器的操作方法，其中該些源極驅動器利用相位比較來鎖定該時序控制器的時脈。