TWI467533B

TWI467533B - 顯示器及其訊號傳輸方法與源極驅動器之驅動方法

Info

Publication number: TWI467533B
Application number: TW97129548A
Authority: TW
Inventors: Wen Teng Fan; Chien Ru Chen
Original assignee: Himax Tech Ltd
Priority date: 2008-05-29
Filing date: 2008-08-04
Publication date: 2015-01-01
Also published as: US8421779B2; TW200949790A; CN101593481A; US20090295762A1

Description

顯示器及其訊號傳輸方法與源極驅動器之驅動方法

本發明是有關於一種顯示器，尤其是有關於一種顯示器與其訊號傳輸方式。

各式電子裝置，例如電視、膝上型電腦、螢幕，以及行動通訊終端機，都有顯示裝置。這些顯示裝置被要求要輕、薄，以節省電子裝置的體積、重量以及成本。為了滿足這些要求，目前以發展出各式平板顯示器(Flat Panel Displays,FPDs)，作為傳統陰極射線管顯示器的替代產品。

液晶顯示器(Liquid Crystal Display,LCD)是一種平板顯示器。一般來說，液晶顯示器裝置包括時序控制器、源極驅動器、閘極驅動器，以及面板。舉例來說，圖像資料從一外接主機系統接收，並輸入至液晶顯示器裝置。閘極驅動器接收時序控制器的控制訊號，並且將閘極訊號給予面板中的閘極線(gate line)，以依序驅動閘極線。相對的，源極驅動器依照從時序控制器接收的控制訊號與資料，將類比的驅動電壓給予液晶顯示面板中的資料線(data line)。透過將電壓給予面板中的像素電極和共同電極，即可控制對應像素中的液晶之透明度的變化，以使面板顯示一畫面。

圖1繪示為傳統液晶顯示器之功能方塊圖。為了從時序控制器110傳送訊號至源極驅動器120，需要用到多個接腳。舉例來說，時序控制器110使用多個輸入/輸出接腳以傳送設定訊號，例如：傳送至源極驅動器120的同步訊號(synchronous signal)TP1、時脈訊號(clock signal)CLK、起始脈衝訊號(start pulse pattern)STH、極性訊號(polarity signal)POL、位移方向控制訊號(shift direction control signal)DIR、模式控制訊號(mode control signal)MODE1、模式控制訊號MODE2、圖框訊號輸入訊號(frame signal input signal)FME、電源模式訊號(power model signal)LP、驅動設定訊號(driving setting signal)RS、轉換率加強訊號(slew rate enhancement signal)VA、偏壓加強訊號(bias enhancement signal)VB以及顯示資料訊號(display data signal)DD。

顯示資料訊號DD包含用以顯示畫面的資訊，而源極驅動器120會將顯示資料訊號DD轉換成類比驅動電壓，以驅動液晶顯示面板130來顯示畫面。

如圖1所示，時序控制器110與源極驅動器120之間有太多接腳，導致連接輸入/輸出接腳的訊號接墊(signal pad)無法減少。其結果導致源極驅動器120會有較大的電路面積，並且使得液晶顯示器中用以容納時序控制110與源極驅動器120之間的導線之印刷電路板的繞線區域也隨之增加。

本發明提供一種訊號傳輸方法以及一種電子顯示裝置的驅動方法，可以減少其源極驅動器的接腳數目。

本發明提供一種訊號傳輸方法以及一種驅動方法，可以透過相同的接腳傳送設定訊號與顯示資料訊號，而減少源極驅動器中的訊號接墊與印刷電路板的繞線區域。

本發明之一目的是提供一種顯示器。此顯示器包括時序控制器、源極驅動器以及面板。所述時序控制器至少有一資料接腳與一時脈訊號接腳。所述源極驅動器連接至時序控制器的資料接腳與時脈訊號接腳，且面板連接源極驅動器。所述時序控制器透過時脈訊號接腳傳送一時脈訊號至源極驅動器，然後再透過所述至少一資料接腳傳送一起始脈衝訊號至源極驅動器，以通知源極驅動器開始接收設定訊號與顯示資料訊號。源極驅動器在接收一起始脈衝訊號後，於一設定期間內，透過所述至少一資料接腳從時序控制器接收設定訊號，以調整顯示器的設定。再者，源極驅動器在設定期間後，透過所述至少一資料接腳接收時序控制器的顯示資料訊號。

本發明之另一目的是提供一訊號傳輸方法，此方法可以從一訊號源傳送訊號至一電子顯示裝置的源極驅動器。源極驅動器包括同步訊號接腳、時脈訊號接腳以及至少一資料接腳。此訊號傳輸方法包括：(a)透過同步訊號接腳從訊號源傳送一同步訊號至源極驅動器(b)透過時脈訊號接腳從訊號源傳送多個時脈訊號至源極驅動器(c)維持所述之至少一資料接腳為“低”邏輯狀態(d)在透過所述至少一資料接腳傳送一起始脈衝訊號從訊號源至源極驅動器之後，在設定期間透過所述至少一資料接腳傳送設定訊號從訊號源至源極驅動器，其中起始脈衝訊號指示源極驅動器接收設定訊號與顯示資料訊號，且設定訊號是用來調整電子顯示裝置之設定；以及(e)在設定期間後，透過所述至少一資料接腳從訊號源傳送顯示資料至源極驅動器。

本發明一更進一步之目的為提供一種驅動電子顯示裝置的方法。此電子顯示裝置至少包括時序控制器和源極驅動器，且所述源極驅動器包括同步訊號接腳、時脈訊號接腳以及至少一資料接腳。所述驅動方法包括：(a)透過同步訊號接腳從訊號源傳送一同步訊號至源極驅動器；(b)透過時脈訊號接腳從訊號源傳送多個時脈訊號至源極驅動器；(c)維持所述之至少一資料接腳為“低”；(d)在透過所述至少一資料接腳從訊號源傳送一起始脈衝訊號至源極驅動器之後，在一設定期間內，透過所述至少一資料接腳從訊號源傳送一設定訊號至源極驅動器，其中起始脈衝訊號指示源極驅動器接收一設定訊號與顯示資料訊號，且所述設定訊號是用來調整電子顯示裝置的設定；(e)在設定期間之後，透過所述之至少一資料接腳從訊號源傳送顯示資料至源極驅動器；以及(f)透過源極驅動器把接收的設定訊號與顯示資料解碼，以驅動所述電子顯示裝置。

本發明因採用設定訊號與資料訊號由同一些接腳傳送，有別於習知多條設定訊號接腳與多條資料訊號接腳的資料傳輸方式，本發明只需一時脈訊號接腳與至少一資料接腳，即可達到設定與傳輸的功能，因此可以減少源極驅動器之接腳數目以及源極驅動器的電路面積。

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

圖2繪示為根據本發明之一實施例之一電子顯示裝置之功能方塊圖。在此實施例中，電子顯示裝置為薄膜電晶體液晶顯示器(TFT-LCD)，而時序控制器210為訊號源。如圖2所示，時序控制器210透過輸入/輸出接腳TP1、CLK與DD0~DD3，將訊號傳送至源極驅動器220。其中，TP1輸入/輸出接腳是一同步訊號接腳，CLK輸入/輸出接腳是一時脈訊號接腳，而輸入/輸出接腳DD0~DD3的每一個輸入/輸出接腳是一資料接腳。本實施例雖使用四個資料接腳DD0至DD3來實現，但是本發明並不受此限制。

圖3是繪示出根據本發明一實施例透過接腳TP1、CLK和DD0~DD3傳送的訊號之波形的時序圖。其中，用以調整電子顯示裝置的設定的多個設定訊號，即是透過資料接腳DD0~DD3傳送至源極驅動器220。

當時序控制器210輸出同步訊號TP1的傳輸脈衝之後，時序控制器210傳送訊號至源極驅動器220，以驅動面板230。如圖3所示，在期間T1之內，透過資料接腳DD0~DD3傳送的訊號維持在“零”(亦即“低”)，以節省能源。在期間T2之內，DD0~DD3中的每一資料接腳皆傳送一起始脈衝訊號STH至源極驅動器220。在本實施例中，上述之起始脈衝訊號STH為“1-1-0-1”的資料序列。起始脈衝訊號STH用以通知源極驅動器220開始接收設定訊號與顯示資料訊號，以驅動面板230的像素。在輸出一起始脈衝訊號STH之後，時序控制器210在一設定期間內，透過資料接腳DD0~DD3將設定訊號傳送至源極驅動器220，如此即可根據設定訊號來調整電子顯示裝置的設定。值得注意的是，傳送起始脈衝訊號STH不必使用全部的資料接腳DD0~DD3。例如在本發明的其他實施例中，可只使用資料接腳DD0~DD3中的一個資料接腳或部份的資料接腳來傳送起始脈衝訊號STH。

在設定期間T3之內，時序控制器210透過一或多個資料接腳傳送數個設定訊號至源極驅動器220。在本實施例中，設定訊號是透過資料接腳DD0~DD1在設定期間T3內被傳送至源極驅動器220。此外，在設定期間T3內，時脈訊號CLK的每一時脈週期，資料接腳DD0和DD1會各自傳送兩個設定訊號至源極驅動器220。在設定期間T3內，透過資料接腳DD0~DD1所傳送的設定訊號例如包括DIR、POL、LP、RS、FME、MODE1/MODE2、VA0、VA1、VB0、VB1等訊號，而這部分後面將會予以說明。在不同的實施例中，設定訊號的傳送次序可能會不同，且設定訊號的數量也可依照各別的源極驅動器與時序控制器而作更改。由於在時脈訊號CLK的每一時脈週期內，資料接腳DD0和DD1會各自輸出兩個設定訊號至源極驅動器220，因此相較於先前技術，本發明用以傳送設定訊號所需的輸入/輸出接腳數目得以減少。

在設定期間T3內，資料接腳DD0所傳送的設定訊號包括位移方向控制訊號DIR。位移方向控制訊號DIR用以指示位於源極驅動器220中的位移暫存器的位移方向。舉例來說，位移方向控制訊號DIR設定在邏輯“高”時，表示位移方向為由左通道至右通道。相反的，邏輯“低”的位移方向控制訊號DIR表示位移方向是由右通道至左通道。

在設定期間T3中，資料接腳DD0所傳送的設定訊號包括極性反轉控制訊號POL。極性反轉控制訊號POL指示電子顯示裝置中的面板230之極性。當極性反轉控制訊號POL設定為“高”時，伽碼參考電壓Vγ11至Vγ20與輸出緩衝OUT_2n-1 (n為正整數)相關，而伽碼參考電壓Vγ1至Vγ10與輸出緩衝OUT_2n 相關。當極性反轉控制訊號POL設定為“低”時，伽碼參考電壓Vγ1至Vγ10與輸出緩衝OUT_2n-1 (n為正整數)相關，而且伽碼參考電壓Vγ11至Vγ20與輸出緩衝OUT_2n 相關。

在設定期間T3內，資料接腳DD0所傳送的設定訊號包括低電源模式訊號LP。低電源模式訊號LP指示源極驅動器220的電源消耗模式。當低電源模式訊號LP為“低”時，源極驅動器220工作在低電源模式。當低電源模式訊號LP訊號為“高”時，源極驅動器220工作在正常電源模式。

在設定期間T3內，資料接腳DD1所傳送的設定訊號包括驅動設定訊號RS。驅動設定訊號RS指示源極驅動器的驅動能力。當驅動設定訊號RS設定為“高”時，源極驅動器220工作在高負載狀態。當驅動設定訊號RS為“低”時，源極驅動器220工作在低負載狀態。

在設定期間T3內，資料接腳DD1所傳送的設定訊號包括圖框訊號設定訊號FME。圖框訊號設定訊號FME指示電子顯示裝置的一閘極驅動器起始脈衝。

在設定期間T3內，資料接腳DD0所傳送的設定訊號包括像素配置模式控制訊號MODE1，而資料接腳DD1傳送的設定訊號包括像素配置模式控制訊號MODE2。像素配置模式控制訊號MODE1和MODE2分別指示面板230的一種像素配置模式。

在設定期間T3內，資料接腳DD0或DD1所傳送的設定訊號包括轉換率加強訊號VA0或VA1。轉換率加強訊號VA0和VA1指示源極驅動器220中對應的運算放大器的轉換率。轉換率加強訊號VA1的內定值為“低”，而轉換率加強訊號VA0的內定值為“高”。然而，當轉換率加強訊號VA1和VA0皆為“低”時，運算放大器的偏流會是最大偏流值的100%，而使得面板230工作在最耗能的功率下。當轉換率加強訊號VA1為“低”且轉換率加強訊號VA0為“高”時，運算放大器的偏流會是最大偏流值的80%。當轉換率加強訊號VA1為“高”且轉換率加強訊號VA0為“低”時，運算放大器的偏流會是最大偏流值的67%。進一步，當轉換率加強訊號VA1和VA0皆為“高”時，運算放大器的偏流是最大偏流值的57%，而使得面板230工作最低耗能的功率下。

在設定期間T3內，資料接腳DD0或DD1所傳送的設定訊號包括偏壓加強訊號VB0或VB1。偏壓加強訊號VB0和VB1都是低振幅差動傳輸(reduced swing differential signaling,RSDS)偏壓加強訊號，用以指示源極驅動器220的RSDS的偏壓控制。偏壓加強訊號VB1的內定值是“低”，而偏壓加強訊號VB0的內定值是“高”。當偏壓加強訊號VB1和VB0皆為“低”時，RSDS的偏流等於最大RSDS偏流值。當偏壓加強訊號VB1為“低”且偏壓加強訊號VB0為“高”時，RSDS的偏流是最大RSDS偏流值的80%。當偏壓加強訊號VB1為“高”且偏壓加強訊號VB0為“低”時，RSDS的偏流是最大RSDS偏流值的67%。進一步，當偏壓加強訊號VB1和VB0皆為“高”時，RSDS的偏流是最大RSDS偏流值的57%。

在設定期間T3內，資料接腳DD0和DD1標示為“Res”的子區間內可以保留以作為傳送其他設定訊號之用(如有需要的話)。相同的，若有需要的話，資料接腳DD2~DD3在設定期間T3內標示為“0”的子區間，也可以作為傳送其他設定訊號之用。在期間T4之內，顯示資料訊號D26~D29透過資料接腳DD0~DD3傳送，以決定面板230中像素的顯示數值。接著，當接收到另一同步訊號TP1的傳輸脈衝時，源極驅動器220根據在期間T4內所接收的顯示資料訊號來驅動面板230。

相對地，本發明之另一實施例提供一種驅動電子顯示裝置的方法。此驅動方法包括：(a)在期間T1之內，透過同步訊號接腳從時序控制器210傳送一同步訊號TP1至源極驅動器220；(b)透過時脈訊號接腳從時序控制器210傳送時脈訊號CLK至源極驅動器220；(c)在期間T1之內，維持資料接腳為邏輯“低”(在省電模式中則為選擇性步驟)；(d)在期間T2之內，透過資料接腳DD0~DD3從時序控制器210傳送起始脈衝訊號STH，之後再傳送設定訊號至源極驅動器220；(e)在設定期間T3之內，透過資料接腳DD0~DD3從時序控制器210傳送顯示資料訊號至源極驅動器220；以及(f)將接收的設定訊號與顯示資料訊號解碼，以驅動面板230。

綜上所述，本發明提供一種訊號傳輸方法和電子顯示裝置的驅動方法，因為將設定訊號和顯示資料訊號透過相同的資料接腳來傳輸，因此可以減少源極驅動器的接腳數目，進而減少源極驅動器之電路面積與液晶顯示器印刷電路板的繞線面積。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，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，因此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。

110、220‧‧‧時序控制器

120、220‧‧‧源極驅動器

130、230‧‧‧面板

TP1‧‧‧同步訊號、同步訊號接腳

CLK‧‧‧時脈訊號、時脈訊號接腳

STH‧‧‧起始脈衝訊號

POL‧‧‧極性訊號

DIR‧‧‧位移方向控制訊號

MODE1、MODE2‧‧‧模式控制訊號

FME‧‧‧圖框訊號輸入訊號

LP‧‧‧電源模式訊號

RS‧‧‧驅動設定訊號

VA、VA0、VA1‧‧‧轉換率加強訊號

VB、VB0、VB1‧‧‧偏壓加強訊號

DD、D26~D29‧‧‧顯示資料訊號

DD〔0：3〕或DD0~DD3‧‧‧資料接腳

T1、T2、T4‧‧‧期間

T3‧‧‧設定期間

Res‧‧‧子區間

圖1是習知薄膜電晶體液晶顯示器裝置之功能方塊圖。

圖2是依照本發明之一實施例之薄膜電晶體液晶顯示裝置之功能方塊圖。

圖3是本發明之一實施例中藉由接腳TP1、CLK和DD0~DD3所傳送之訊號的時序圖。

210‧‧‧時序控制器

220‧‧‧源極驅動器

230‧‧‧面板

TP1‧‧‧同步訊號接腳

CLK‧‧‧時脈訊號接腳

DD〔0：3〕‧‧‧資料接腳

Claims

一顯示器，包括：一時序控制器，至少包括一資料接腳與一時脈訊號接腳，其中該時脈訊號接腳傳送指示一第一狀態與一第二狀態的一傳輸脈衝；一源極驅動器，連接至該時序控制器的該資料接腳與該時脈訊號接腳；以及一面板，連接至該源極驅動器；其中該時序控制器透過該資料接腳傳送訊號至該源極驅動器，在該傳輸脈衝由該第一狀態轉為該第二狀態後，該時序控制器透過該至少一資料接腳傳送包括一特定資料序列訊號的一起始脈衝訊號至該源極驅動器，以通知該源極驅動器接收對應該特定資料序列訊號的設定訊號與顯示資料訊號；以及其中該源極驅動器在接收起始脈衝訊號後，透過該至少一資料接腳接收該時序控制器所傳送的該設定訊號，以在一設定期間內調整該顯示器的設定，並在該設定期間之後，透過該至少一資料接腳接收該時序控制器所傳送的顯示資料訊號。
如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中該時序控制器在傳送一傳輸脈衝之後傳送該起始脈衝訊號。
如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中當該源極驅動器從該時序控制器接收一傳輸脈衝之後，該源極驅動器驅動該面板。
如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中當該時序控制器開始傳送該起始脈衝訊號時，所有該資料接腳處於低電位。
一訊號傳輸方法，以將訊號由資料源傳送至一顯示器中的驅動器，該驅動器至少包括一資料接腳，該訊號傳輸方法包括：從一資料源傳送一同步訊號至該驅動器；透過一時脈訊號接腳從該資料源傳送一時脈訊號至該驅動器；在該同步訊號由該第一狀態轉為該第二狀態後，透過該至少一資料接腳從該資料源傳送包括一特定資料序列訊號的一起始脈衝訊號至該驅動器，其中該起始脈衝訊號藉由該特定資料序列訊號通知該驅動器接收一設定訊號與一顯示資料訊號；當該同步訊號處於該第二狀態時，在一設定期間內，透過該至少一資料接腳從該資料源傳送該設定訊號至該驅動器，其中該設定訊號是用來調整該顯示器之設定；以及當該同步訊號處於該第二狀態時，在該設定期間後，透過該至少一資料接腳從該資料源傳送該顯示資料訊號至該驅動器。
如申請專利範圍第5項所述之訊號傳輸方法，其中該設定訊號包括一位移方向控制訊號，用以指示源極驅動器的一位移暫存器之位移方向。
如申請專利範圍第5項所述之訊號傳輸方法，其中該設定訊號包括一極性反轉訊號，用以指示該顯示器之面板的極性。
如申請專利範圍第5項所述之訊號傳輸方法，其中該設定訊號包括一電源模式訊號，用以指示該源極驅動器之電源消耗模式。
如申請專利範圍第5項所述之訊號傳輸方法，其中該設定訊號包括一驅動設定訊號，用以指示該源極驅動器之驅動能力。
如申請專利範圍第5項所述之資料傳輸方法，其中該設定訊號包括一圖框訊號輸入訊號，用以指示該顯示器之閘極驅動器起始脈衝。
如申請專利範圍第5項所述之資料傳輸方法，其中該設定訊號包括一像素配置模式控制訊號，用以指示該電子顯示裝置的顯示面板的像素配置模式。
如申請專利範圍第5項所述之資料傳輸方法，其中該設定訊號包括一轉換率加強訊號，用以指示該源極驅動器中的運算放大器的轉換率。
如申請專利範圍第5項所述之資料傳輸方法，其中該設定訊號包括一低擺幅差動訊號加強訊號，用以指示該源極驅動器的低擺幅差動訊號偏壓控制。
一顯示器內的源極驅動器之驅動方法，其中該顯示器更包括一面板與一時序控制器，且該時序控制器有一時脈訊號接腳與至少一資料接腳，該驅動方法包括：透過該時脈訊號接腳從該時序控制器接收一時脈訊號；自該時序控制器接收指示一第一狀態與一第二狀態的一傳輸脈衝；在該傳輸脈衝被該源極驅動器接收且由該第一狀態轉為該第二狀態後，透過該時序控制器的該至少一資料接腳接收包括一特定資料序列訊號的一起始脈衝訊號；當該傳輸脈衝處於該第二狀態時，透過該至少一資料接腳從該時序控制器接收一設定訊號，以調整該顯示器的設定；當該傳輸脈衝處於該第二狀態時，透過該至少一資料接腳從該時序控制器接收一顯示資料訊號；以及依照該資料顯示訊號驅動該面板。
如申請專利範圍第14項所述之驅動方法，其中當該源極驅動器從該時序控制器接收到一傳輸脈衝之後，該面板即被驅動。