TWI478131B - 源極驅動器與顯示裝置 - Google Patents

Description

源極驅動器與顯示裝置

本發明是有關於一種源極驅動器與顯示裝置，且特別是有關於一種可利用來自影像資流中的控制資訊來調整各個驅動通道之操作狀態的源極驅動器與顯示裝置。

由於顯示技術的進步，顯示面板的尺寸也越來越多樣化。為了要符合多種不同的顯示面板規格，在一般顯示驅動電路設計中，通常會將源極驅動器(source driver)的兩組腳位(pin)作為設定通道個數的設定腳位，並且預設數組不同通道數的規格以配合不同尺寸的顯示面板。

然而，利用此方式設計之源極驅動器其相容性仍受到了一定程度的限制。並且，由於必須額外設置連接到源極驅動器之設定腳位的走線來逐一設定各個源極驅動器，因此在設計源極驅動器時，即必須更進一步地考量走線的影響。此外，若是要進行微小化的驅動電路設計，額外所設置的走線勢必會增加電路設計上的困難度。

本發明提供一種源極驅動器，可自所接收之影像資料流中擷取出控制資訊，並依據控制資訊決定是否允許對應之驅動通道存取顯示資料。

本發明提供一種顯示裝置，可在無需利用設定腳位的 情況下，調整各個源極驅動器中可使用之驅動通道的數量。

本發明提出一種源極驅動器，包括控制器、多個正反器、多個移位暫存器以及多個驅動通道。控制器從影像資料流中擷取出控制資訊。所述多個正反器於電性上相互串接，並接收控制資訊。其中，每一正反器分別接收控制資訊中的一控制位元並輸出該控制位元。所述多個移位暫存器於電性上相互串接，並與所述多個正反器一對一對應，其中所述多個移位暫存器逐一傳遞致能脈衝，且在傳遞致能脈衝的過程中，每個移位暫存器依據所對應之正反器輸出的控制位元而決定是否輸出致能脈衝。所述多個驅動通道，與所述多個移位暫存器一對一對應，其中每個驅動通道依據所對應之移位暫存器輸出的致能脈衝，而將操作狀態切換至致能模式或是禁能模式。

在本發明一實施例中，源極驅動器更包括多個位準移位器。所述多個位準移位器與所述多個正反器一對一對應，其中每個位準移位器依據所對應之正反器輸出的控制位元而決定是否產生禁能電壓，以關閉所述多個驅動通道其中之一的輸出緩衝器。

在本發明一實施例中，當接收到所對應之移位暫存器輸出的致能脈衝時，操作狀態被切換至致能模式，以及當沒有接收到所對應之移位暫存器輸出的致能脈衝時，操作狀態被切換至禁能模式。

在本發明一實施例中，控制器更從影像資料流中擷取出多個顯示資料，且每個驅動通道在致能模式下存取所述 多個顯示資料，並在禁能模式禁止所述多個顯示資料的存取。

在本發明一實施例中，控制器利用極性反轉訊號取樣起始脈衝訊號，並據以產生取樣訊號，其中當取樣訊號為第一位準時，控制器依據畫面起始訊號與起始脈衝訊號，從影像資料流中擷取出多個顯示資料，以及當取樣訊號為第二位準時，控制器依據起始脈衝訊號，接續地從影像資料流中擷取出控制資訊。

在本發明一實施例中，當取樣訊號為第二位準時，該控制器依據起始脈衝訊號從影像資料流的一空白區間擷取出控制資訊。

本發明提出一種顯示裝置，包括顯示面板以及多個源極驅動器。所述多個源極驅動器係用以驅動顯示面板，且每個源極驅動器包括控制器、多個正反器、多個移位暫存器以及多個驅動通道。控制器從影像資料流中擷取出控制資訊。所述多個正反器於電性上相互串接，並接收控制資訊。其中，每一正反器分別接收控制資訊中的一控制位元並輸出該控制位元。所述多個移位暫存器於電性上相互串接，並與所述多個正反器一對一對應，其中所述多個移位暫存器逐一傳遞致能脈衝，且在傳遞致能脈衝的過程中，每個移位暫存器依據所對應之正反器輸出的控制位元而決定是否輸出致能脈衝。所述多個驅動通道，與所述多個移位暫存器一對一對應，其中每個驅動通道依據所對應之移位暫存器輸出的致能脈衝，而將操作狀態切換至致能模式 或是禁能模式。

基於上述，本發明實施例之源極驅動器利用自影像資料流中擷取的控制資訊，使源極驅動器中各個驅動通道依據所對應的控制位元而決定是否允許顯示資料的存取。其中，本發明實施例之顯示裝置不需利用源極驅動器的設定腳位來設定可使用之驅動通道的個數，因此降低了設定腳位之走線對源極驅動器所造成的影響，以及增加面板驅動電路與顯示面板之間的相容性。

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。

本發明實施例所提出之源極驅動器利用來自影像資流中的控制資訊來調整各個驅動通道的操作狀態，以使得應用所述源極驅動器的顯示裝置具有更高的相容性，並且利於顯示裝置模組化的整合設計。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟代表相同或類似部分。

圖1為依照本發明一實施例之顯示裝置的示意圖。請參照圖1，顯示裝置100包括時序控制器110、多個源極驅動器120_1~120_n、多個閘極驅動器130_1~130_m以及顯示面板10。時序控制器110產生多個控制訊號，以分別控制源極驅動器120_1~120_n以及閘極驅動器130_1~130_m的操作時序，並且輸出影像資料流DS至源極驅動器 120_1~120_n。

源極驅動器120_1~120_n電性連接時序控制器110與顯示面板10。此外，源極驅動器120_1~120_n將影像資料流DS中的顯示資料轉換為畫素電壓，並將畫素電壓輸出至顯示面板10中的資料線(data line)，以使顯示面板10顯示相應的影像畫面。閘極驅動器130_1~130_m電性連接時序控制器110與顯示面板10。此外，閘極驅動器130_1~130_m依據所對應之控制訊號依序輸出掃描訊號至顯示面板10中的掃描線(scan line)，以藉此驅動掃描線上的畫素(pixel)。

在實際應用中，時序控制器110所產生之控制訊號包括畫面起始訊號STV、起始脈衝訊號TP以及極性反轉訊號POL。其中，畫面起始訊號STV為每一影像畫面(frame)的起始訊號，起始脈衝訊號TP為顯示資料的鎖存訊號，以及極性反轉訊號POL為控制顯示面板進行極性反轉的控制訊號。

詳細而言，源極驅動器120_1~120_n將依據起始脈衝訊號TP鎖存影像資料流中的顯示資料。舉例來說，源極驅動器120_1~120_n會依據起始脈衝訊號TP的上升緣依序鎖存串列的顯示資料，並依據起始脈衝訊號TP的下降緣產生並列的顯示資料，並進而將每一顯示資料轉換為畫素電壓。此外，在將顯示資料轉換為畫素電壓的過程中，源極驅動器120_1~120_n更依據極性反轉訊號POL來調整畫素電壓的電壓極性。

為了更進一步說明本實施例，圖2為依照本發明另一實施例之顯示裝置的示意圖。請參照圖2，以源極驅動器220_1為例，源極驅動器220_1包括控制器222、多個正反器224_1~224_i、多個移位暫存器226_1~226_i、多個驅動通道228_1~228_i以及多個位準移位器LS_1~LS_i。在一較佳實施例中，源極驅動器220_1可例如是包括171個驅動通道，且每一驅動通道包括6個輸出腳位。亦即，在一較佳實施例中，源極驅動器220_1的輸出腳位可例如是1026個。

控制器222從影像資料流DS中擷取出控制資訊CI以及多個顯示資料D_1~D_j。正反器224_1~224_i於電性上相互串接，其中正反器224_1~224_i逐一傳遞控制資訊CI中的多個控制位元CB_1~CB_i，且並列輸出控制位元CB_1~CB_i。舉例來說，倘若源極驅動器220_1包括171個驅動通道，控制資訊CI將包括171個控制位元，且此時的源極驅動器220_1將對應地包括171個正反器以及171個移位暫存器，以針對171個驅動通道進行控制。

移位暫存器226_1~226_i於電性上相互串接，並與正反器224_1~224_i一對一對應。此外，移位暫存器226_1~226_i逐一傳遞致能脈衝EP，且在傳遞致能脈衝EP的過程中，每個移位暫存器依據所對應之正反器輸出的控制位元而決定是否輸出致能脈衝EP。驅動通道228_1~228_i與移位暫存器226_1~226_i一對一對應。其中，每個驅動通道228_1~228_i會依據所對應之移位暫存 器輸出的致能脈衝EP而將操作狀態切換至致能模式或是禁能模式。詳言之，每個驅動通道228_1~228_i會偵測是否接收到所對應之移位暫存器輸出的致能脈衝EP，並依據偵測結果而將操作狀態切換至致能模式或是禁能模式，以決定是否允許存取顯示資料D_1~D_j。

舉例來說，以驅動通道228_1為例，當正反器224_1所輸出的控制位元CB_1為邏輯1時，移位暫存器226_1將接收來自控制器222的致能脈衝EP，之後將依據具有邏輯1的控制位元CB_1而輸出致能脈衝EP至驅動通道228_1，並將致能脈衝EP傳遞至下一級移位暫存器226_2。此時，驅動通道228_1將接收到致能脈衝EP，並據以將操作狀態切換至致能模式。因此，驅動通道228_1將允許存取顯示資料D_1~D_j，以將對應的顯示資料轉換為畫素電壓，並將畫素電壓輸出至顯示面板10。

另一方面，以驅動通道228_2為例來看，移位暫存器226_2將接收來自移位暫存器226_1的致能脈衝EP，並將致能脈衝EP傳送至下一級移位暫存器。此外，當正反器224_2所輸出的控制位元CB_2為邏輯0時，移位暫存器226_2將依據具有邏輯0的控制位元CB_2，而無法輸出致能脈衝EP至驅動通道228_2。換言之，當控制位元CB_2為邏輯0時，移位暫存器226_2僅是將致能脈衝EP旁路(bypass)至下一級移位暫存器。此時，驅動通道228_2將無法接收到所對應之移位暫存器226_2輸出的致能脈衝EP，並據以將操作狀態切換至禁能模式。因此，驅動通道 228_2將禁止顯示資料D_1~D_j的存取。

換言之，在實際應用上，倘若源極驅動器220_1包括171個驅動通道，則源極驅動器220_1將可依據171個控制位元逐一控制每一驅動通道的操作狀態，進而致使源極驅動器220_1可使用之輸出腳位的個數符合顯示面板20的尺寸。例如，倘若依據顯示面板20的尺寸，源極驅動器120_1中的驅動通道228_2無須使用，亦即驅動通道228_2無須電性連接至顯示面板20中的資料線，則此時源極驅動器120_1將可利用控制位元CB_2將驅動通道228_2設定至禁能模式。

此外，在本實施例中，同樣以源極驅動器220_1為例，源極驅動器220_1更包括位準移位器LS_1~LS_i。位準移位器LS_1~LS_i與正反器224_1~224_i一對一對應。此外，每一位準移位器依據所對應之正反器輸出的控制位元而決定是否產生禁能電壓V_d，以關閉所對應之驅動通道中的輸出緩衝器。

舉例來說，同樣以驅動通道228_1與驅動通道228_2為例，當正反器224_1所輸出的控制位元CB_1為邏輯1時，位準移位器LS_1不產生禁能電壓V_d，以使驅動通道228_1中的輸出緩衝器可正常的工作。相反地，當正反器224_2所輸出的控制位元CB_2為邏輯0時，位準移位器LS_1將產生禁能電壓V_d，以使驅動通道228_2中的輸出緩衝器進一步地被關閉。

詳細而言，當驅動通道228_2操作在禁能模式時，驅 動通道228_2中的閂鎖器(latch)將無法接收到來自移位暫存器226_2的致能脈衝EP而被禁能，進而致使驅動通道228_2無法存取顯示資料D_1~D_j。此外，為了確保驅動通道228_2能維持在禁能模式下，本實施例更進一步地利用位準移位器LS_2所輸出的禁能電壓V_d，來關閉驅動通道228_2中的輸出緩衝器。

承上所述，在本實施例中，源極驅動器220_1利用控制器222從影像資料流DS中擷取出控制資訊CI與顯示資料D_1~D_j。詳言之，控制器222利用極性反轉訊號POL取樣起始脈衝訊號TP，並據以產生取樣訊號。藉此，控制器222將依據取樣訊號判別出，此時所接收之影像資料流DS是包括顯示資料D_1~D_j或是對應空白區間。因此，控制器222得以將顯示資料D_1~D_j傳遞至驅動通道228_1~228_i中，並且擷取出來自空白區間的控制資訊CI。

更進一步地說，圖3為依據本發明一實施例之用以說明顯示裝置的訊號時序圖。請同時參照圖2與圖3，控制器222會依據極性反轉訊號POL中之脈衝PU31的上升緣取樣起始脈衝訊號TP。此時，脈衝PU31的上升緣所對應到的起始脈衝訊號TP為低位準，亦即所取得的取樣訊號為第一位準，因此控制器222將判別出目前所傳送的影像資料流DS31是由顯示資料D_1~D_j所構成。換言之，當取樣訊號為第一位準(例如為低位準)時，控制器222將可依據畫面起始訊號STV與起始脈衝訊號TP，從影像資料流DS31中擷取出多個顯示資料D_1~D_j。

舉例來說，圖4A為依據本發明一實施例之用以說明顯示資料的時序圖。參照圖4A，在本實施例中，每一驅動通道包括6個輸出腳位。因此，時序控制器210將依據時脈訊號CLK，相應地產生由6個資料串LV0~LV5組合而成的影像資料流DS。再者，在本實施例中，每個顯示資料包括8個位元，例如：顯示資料D_1可例如是由資料位元R1[0]~R1[7]所組成，顯示資料D_2可例如是由資料位元G1[0]~G1[7]所組成，以此類推。換言之，如圖4A所示，在一資料期間T41中，控制器222將可從影像資料流DS31中擷取出6個顯示資料。再者，倘若顯示裝置200包括6個源極驅動器，且每一源極驅動器中被設定在致能模式之驅動通道的個數為161個，則在起始脈衝TP31與起始脈衝TP32之間，時序控制器210將透過6^＊ 161個資料期間依序傳送出6^＊ 6^＊ 161個顯示資料。

另一方面，控制器222也會依據極性反轉訊號POL中之脈衝PU32的上升緣取樣起始脈衝訊號TP。此時，脈衝PU32的上升緣所對應到的起始脈衝訊號TP為高位準，亦即所取得的取樣訊號為第二位準，因此控制器222將得知目前的影像資料流DS32是對應空白區間。再者，當取樣訊號為第二位準時，控制器222將擷取來自空白區間的控制資訊CI。換言之，當取樣訊號為第二位準時，控制器222將於極性反轉訊號POL的下一個脈衝產生之前，依據起始脈衝訊號TP從空白區間中擷取出控制資訊CI。

舉例來說，圖4B為依據本發明一實施例之用以說明 空白區間的時序圖。與圖4A所示之顯示資料相似地，在一資料期間T42中，影像資料流的空白區間對應6個資料，且每一資料由8個資料位元所構成。此外，在每一資料期間內中，控制器222會從空白區間中取出一資料位元，以作為控制資訊CI中的一控制位元。例如，在資料期間T42中，控制器222將從空白區間中擷取出一資料位元CI[0]，以作為控制資訊CI中的一控制位元。換言之，如圖3所示，倘若顯示裝置200包括6個源極驅動器，且每一源極驅動器包括171個驅動通道，則在起始脈衝TP33與起始脈衝TP34之間，時序控制器210將透過6^＊ 171個資料期間依序傳送出6個控制資訊CI，且每一控制資訊CI包括171個控制位元。其中，如圖4B所示，在每一資料期間中，僅有一資料位元帶有控制資訊CI的訊息。

上述之各實施例是利用影像資料流中的控制資訊，來分別控制源極驅動器220_1~220_n中各個驅動通道的操作狀態，進而致使源極驅動器220_1~220_n中可使用之驅動通道的個數符合顯示面板20的尺寸。藉此，相較於習知的顯示裝置，本實施例不僅減少了設定腳位之走線的影響，亦提高了源極驅動器220_1~220_n與顯示面板20之間的相容性。

綜上所述，本發明實施例之源極驅動器利用自影像資料流中擷取出的控制資訊，使源極驅動器中各個驅動通道依據所對應的控制位元而決定是否允許顯示資料的存取。此外，本發明實施例之顯示裝置亦可在不需更動源極驅動 器的情況下，利用調整時序控制器的設定，使時序控制器輸出閒置資料至對應的驅動通道。其中，本發明實施例之顯示裝置無需利用源極驅動器的設定腳位來設定可使用之驅動通道的個數，因此降低了設定腳位之走線對源極驅動器所造成的影響，並且進一步地增加了源極驅動器與顯示面板之間的相容性。

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。

10、20‧‧‧顯示面板

100、200‧‧‧顯示裝置

110、210‧‧‧時序控制器

120_1~120_n、220_1~220_n‧‧‧源極驅動器

130_1~130_m‧‧‧閘極驅動器

STV‧‧‧畫面起始訊號

TP‧‧‧起始脈衝訊號

POL‧‧‧極性反轉訊號

222‧‧‧控制器

224_1~224_i‧‧‧正反器

226_1~226_i‧‧‧移位暫存器

228_1~228_i‧‧‧驅動通道

LS_1~LS_i‧‧‧位準移位器

CB_1~CB_i‧‧‧控制位元

CI‧‧‧控制資訊

DS、DS31、DS32‧‧‧影像資料流

D_1~D_j‧‧‧顯示資料

EP‧‧‧致能脈衝

V_d‧‧‧禁能電壓

PU31、PU32‧‧‧脈衝

TP31~TP34‧‧‧起始脈衝

CLK‧‧‧時脈訊號

LV0~LV5‧‧‧資料串

T41、T42‧‧‧資料期間

圖1為依照本發明一實施例之顯示裝置的示意圖。

圖2為依照本發明另一實施例之顯示裝置的示意圖。

圖3為依據本發明一實施例之用以說明顯示裝置的訊號時序圖。

圖4A為依據本發明一實施例之用以說明顯示資料的時序圖。

圖4B為依據本發明一實施例之用以說明空白區間的時序圖。

20‧‧‧顯示面板

200‧‧‧顯示裝置

210‧‧‧時序控制器

220_1~220_n‧‧‧源極驅動器

222‧‧‧控制器

224_1~224_i‧‧‧正反器

226_1~226_i‧‧‧移位暫存器

228_1~228_i‧‧‧驅動通道

LS_1~LS_i‧‧‧位準移位器

CB_1~CB_i‧‧‧控制位元

CI‧‧‧控制資訊

D_1~D_j‧‧‧顯示資料

DS‧‧‧影像資料流

EP‧‧‧致能脈衝

V_d‧‧‧禁能電壓

STV‧‧‧畫面起始訊號

TP‧‧‧起始脈衝訊號

POL‧‧‧極性反轉訊號

Claims (14)

1. 一種源極驅動器，包括：一控制器，從一影像資料流中擷取出一控制資訊；多個正反器，於電性上相互串接，並接收該控制資訊，其中每一該些正反器分別接收該控制資訊中的一控制位元並輸出該控制位元；多個移位暫存器，於電性上相互串接，並與該些正反器一對一對應，其中該些移位暫存器逐一傳遞一致能脈衝，且在傳遞該致能脈衝的過程中，每一該些移位暫存器依據所對應之該正反器輸出的該控制位元而決定是否輸出該致能脈衝；以及多個驅動通道，與該些移位暫存器一對一對應，其中每一該些驅動通道依據所對應之該移位暫存器輸出的該致能脈衝，而將一操作狀態切換至一致能模式或是一禁能模式。
2. 如申請專利範圍第1項所述之源極驅動器，更包括：多個位準移位器，與該些正反器一對一對應，其中每一該些位準移位器依據所對應之該正反器輸出的該控制位元而決定是否產生一禁能電壓，以關閉該些驅動通道之其一的輸出緩衝器。
3. 如申請專利範圍第1項所述之源極驅動器，其中當接收到所對應之該移位暫存器輸出的該致能脈衝時，該操作狀態被切換至該致能模式，當沒有接收到所對應之該移 位暫存器輸出的該致能脈衝時，該操作狀態被切換至該禁能模式。
4. 如申請專利範圍第1項所述之源極驅動器，其中該控制器更從該影像資料流中擷取出多個顯示資料，且每一該些驅動通道在該致能模式下存取該些顯示資料，並在該禁能模式禁止該些顯示資料的存取。
5. 如申請專利範圍第1項所述之源極驅動器，其中該控制器利用一極性反轉訊號取樣一起始脈衝訊號，並據以產生一取樣訊號，其中當該取樣訊號為一第一位準時，該控制器依據一畫面起始訊號與該起始脈衝訊號，從該影像資料流中擷取出多個顯示資料，當該取樣訊號為一第二位準時，該控制器依據該起始脈衝訊號，接續地從該影像資料流中擷取出該控制資訊。
6. 如申請專利範圍第5項所述之源極驅動器，其中當該取樣訊號為該第二位準時，該控制器依據該起始脈衝訊號從該影像資料流的一空白區間擷取出該控制資訊。
7. 如申請專利範圍第5項所述之源極驅動器，其中該畫面起始訊號、該起始脈衝訊號與該極性反轉訊號是由一時序控制器所產生。
8. 一種顯示裝置，包括：一顯示面板；以及多個源極驅動器，用以驅動該顯示面板，且每一該些源極驅動器包括：一控制器，從一影像資料流中擷取出一控制資 訊；多個正反器，於電性上相互串接，並接收該控制資訊，其中每一該些正反器分別接收該控制資訊中的一控制位元並輸出該控制位元；多個移位暫存器，於電性上相互串接，並與該些正反器一對一對應，其中該些移位暫存器逐一傳遞一致能脈衝，且在傳遞該致能脈衝的過程中，每一該些移位暫存器依據所對應之該正反器輸出的該控制位元而決定是否輸出該致能脈衝；以及多個驅動通道，與該些移位暫存器一對一對應，其中每一該些驅動通道依據所對應之該移位暫存器輸出的該致能脈衝，而將一操作狀態切換至一致能模式或是一禁能模式。
9. 如申請專利範圍第8項所述之顯示裝置，其中每一該些源極驅動器更包括：多個位準移位器，與該些正反器一對一對應，其中每一該些位準移位器依據所對應之該正反器輸出的該控制位元而決定是否產生一禁能電壓，以關閉該些驅動通道之其一的輸出緩衝器。
10. 如申請專利範圍第8項所述之顯示裝置，其中當接收到所對應之該移位暫存器輸出的該致能脈衝時，該操作狀態被切換至該致能模式，當沒有接收到所對應之該移位暫存器輸出的該致能脈衝時，該操作狀態被切換至該禁能模式。
11. 如申請專利範圍第8項所述之顯示裝置，其中該控制器更從該影像資料流中擷取出多個顯示資料，且每一該些驅動通道在該致能模式下存取該些顯示資料，並在該禁能模式禁止該些顯示資料的存取。
12. 如申請專利範圍第8項所述之顯示裝置，其中該控制器利用一極性反轉訊號取樣一起始脈衝訊號，並據以產生一取樣訊號，其中當該取樣訊號為一第一位準時，該控制器依據一畫面起始訊號與該起始脈衝訊號，從該影像資料流中擷取出多個顯示資料，當該取樣訊號為一第二位準時，該控制器依據該起始脈衝訊號，接續地從該影像資料流中擷取出該控制資訊。
13. 如申請專利範圍第12項所述之顯示裝置，其中當該取樣訊號為該第二位準時，該控制器依據該起始脈衝訊號從該影像資料流的一空白區間擷取出該控制資訊。
14. 如申請專利範圍第12項所述之顯示裝置，更包括：一時序控制器，產生該畫面起始訊號、該起始脈衝訊號與該極性反轉訊號。