TWI569253B - 驅動器及其操作方法 - Google Patents

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Description

驅動器及其操作方法
本發明是有關於一種驅動方法，且特別是有關於一種驅動器及其操作方法。
目前市面上大都將時序控制器和資料驅動器整合於同一個晶片中，稱作整合型晶片(iChip)。整合型晶片可以節省印刷電路板組件(Printed circuit board assembly，PCBA)的電路複雜度和面積，使整個面板的重量更輕、體積更小以及PCBA成本更低。
然而，隨著顯示面板解析度增加，大尺寸面板若僅採用單顆整合型晶片會因為整合型晶片輸出所看出去的阻抗不同，導致玻璃需要留較多面積進行阻抗控制，使得面板下邊框(border) 較大。 再者於高解析度下受到目前IC製程長度的限制，使得整合型晶片輸出訊號腳位間的距離過小，超出機台能夠貼合的能力範圍。另外在大尺寸面板下，單顆整合型晶片輸出較大的電流確保畫面正常，會導致整合型晶片溫度過熱產生顯示缺陷。
有鑒於此，如何發展多顆整合型晶片溝通架構應用於大尺寸面板上是重要的課題。
本發明提供一種驅動器及其操作方法，可縮短傳送操作參數的時間。
本發明提供一種驅動器，用以驅動顯示面板，包括多個驅動晶片。驅動晶片用以提供多個畫素電壓至顯示面板，各個驅動晶片包括第一傳輸介面、第二傳輸介面及第三傳輸介面。其中，驅動晶片透過這些第一傳輸介面及這些第二傳輸介面彼此串接，並且這些第三傳輸介面共同耦接至參數來源，以在一操作初始化期間接收多個操作參數。當這些驅動晶片接收這些操作參數後且未回傳異常信號時，這些驅動晶片結束操作初始化程序。當這些驅動晶片接收這些操作參數後回傳異常信號時，這些驅動晶片重新接收這些操作參數。
本發明的驅動器的操作方法包括下列步驟，其中驅動器包括多個驅動晶片，各個驅動晶片包括第一傳輸介面、第二傳輸介面及第三傳輸介面，這些驅動晶片透過這些第一傳輸介面及這些第二傳輸介面彼此串接，並且這些第三傳輸介面共同耦接至參數來源。在操作初始化期間，參數來源提供多個操作參數至這些驅動晶片。當這些驅動晶片接收這些操作參數後且未回傳異常信號時，這些驅動晶片結束操作初始化程序。當這些驅動晶片接收這些操作參數後回傳異常信號時，這些驅動晶片重新接收這些操作參數。
基於上述，本發明實施例的驅動器及其操作方法，驅動晶片的操作參數直接自參數來源接收，藉此縮短傳送操作參數的時間。並且，由於不需要傳送操作參數，因此驅動晶片可省略暫存操作參數的儲存空間，亦即可降低驅動晶片的硬體成本。
為讓本發明的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裝置的系統示意圖。請參照圖1，在本實施例中，顯示裝置10包括驅動器100及400、參數來源200及顯示面板300，其中參數來源200包括記憶體210及終端裝置220，驅動器400可為閘極驅動晶片(Gate Driver)或基板上的閘極驅動器(Gate On Array，GOA)，驅動器100則是整合型晶片(iChip)，並且整合型晶片是包含時序控制單元（Timing control unit）、資料驅動單元（data driving unit）、及電源驅動單元(power driving unit)的積體電路。驅動器100及驅動器400電連接顯示面板300，用以驅動顯示面板300，其中整合型晶片100用以提供多個畫素電壓VP至顯示面板300，驅動器400用以提供多個閘極信號Gx至顯示面板300。
驅動器100包括驅動晶片（在此以3個驅動晶片110、120及130為例），並且驅動晶片110、120及130耦接顯示面板300以提供畫素電壓VP至顯示面板300。各個驅動晶片110、120及130分別包括第一傳輸介面、第二傳輸介面、第三傳輸介面及第四傳輸介面。進一步來說，驅動晶片110包括第一傳輸介面111、第二傳輸介面113、第三傳輸介面115及第四傳輸介面117，驅動晶片120包括第一傳輸介面121、第二傳輸介面123、第三傳輸介面125及第四傳輸介面127，驅動晶片130包括第一傳輸介面131、第二傳輸介面133、第三傳輸介面135及第四傳輸介面137。
驅動晶片110、120及130透過第一傳輸介面121、131及第二傳輸介面113、123彼此串接，驅動晶片110、120及130透過第三傳輸介面115、125、135共同耦接至參數來源200，並且驅動晶片110、120及130透過第四傳輸介面117、127、137共同耦接至終端裝置220。驅動晶片110、120及130可分別通過外部設定信號（如SEL1、SEL2、SEL3）決定主驅動晶片（master IC）及從屬驅動晶片（slave IC）的主從關係。舉例而言，當驅動晶片110透過SEL1設定為主驅動晶片時，會與參數來源200進行資料讀取的動作，而其他設定為從屬驅動晶片120及130則會監聽I2C匯流排線的訊號。在一初始化期間，記憶體210會依序提供操作參數POP至驅動晶片110、120及130，其中記憶體210可受控於主驅動晶110所傳送的寫入指令WT提供操作參數POP或主動提供操作參數POP。在接收這些操作參數POP後，驅動晶片110、120及130會確認接收到的操作參數POP是否正確，例如可透過查核碼（Cyclic Redundancy Check，CRC）進行確認。其中，所述的操作參數POP可以是用以設定驅動晶片110、120及130運作所需之系統參數，可例如影像演算法設定參數、驅動器400參數設定、伽瑪電壓的電壓準位、電源電壓的大小、…等，影像演算法如:自適應背光控制(content-adaptive backlight control, CABC)演算法、陽光下可視(Sunlight readable)…等演算法係數的設定。
當驅動晶片110、120及130接收操作參數POP且在一預設時間內未回傳異常信號SAB至主驅動晶片110時，代表驅動晶片110、120及130已完成初始化程序，因此驅動晶片110、120及130會結束操作初始化期間，並準備進行影像顯示；當驅動晶片110、120及130接收操作參數POP後且在預設時間內回傳異常信號SAB時，記憶體210會重新提供操作參數POP給驅動晶片110、120及130，以使驅動晶片110、120及130重新接收操作參數POP。其中所述之記憶體210可以是非揮發性可讀寫記憶體，例如可程式唯讀記憶體（Programmable Read Only Memory，PROM）、可抹除可編程唯讀記憶體（Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM）、電子抹除式可複寫唯讀記憶體（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory，EEPROM）、…等
舉例來說，在主驅動晶片110主動讀取記憶體210內的操作參數POP後，每一顆驅動晶片會判斷所讀取的資料是否是正確的。當其中一顆驅動晶片110、120或130發現所接收到的資料是錯誤時，則發現接收資料是錯誤的驅動晶片（如110、120或130）會拉低第三傳輸介面內的訊號SCL，此時主驅動晶片110就會得知有其他驅動晶片資料有錯誤，則會重新從記憶體210讀取操作參數POP。其中，時脈信號SCL拉低的時間可大於等於2位元的傳送時間，上述預設時間可以是2位元的傳送時間。
在操作初始化期間後，驅動晶片110、120及130進入正常操作期間，亦即終端裝置220會提供顯示資料XDD至驅動晶片110、120及130的第四傳輸介面117、127、137。此時，驅動晶片110、120及130的第一傳輸介面121、131及第二傳輸介面113、123會進行雙向資料傳輸以使驅動晶片110、120及130相互交流，且驅動晶片110、120、及130通過第一傳輸介面及第二傳輸介面彼此串接已形成串列式傳輸，其中驅動晶片120及130的第一傳輸介面可分別接收來自驅動晶片110及120的第二傳輸介面的資料，如圖1所示，中斷信號INTR、時脈信號CLK及資料指示信號DAT用以確認驅動晶片110、120及130所接收的顯示資料XDD以確保多顆整合式晶片進行有方向性的影像資料傳輸動作，舉例而言當驅動晶片120發送中斷訊號INTR至相鄰的驅動晶片130進行影像資料接收XDD或內建自我測試（built-in self-test，BIST）模式下每一顆驅動晶片110、120及130畫面同步訊號…等，以確保顯示畫面可正確顯示。栓鎖信號STB用以控制畫素電壓VP的輸出時間，極性信號POL用以決定畫素電壓VP的極性，並且中斷信號INTR、時脈信號CLK、資料指示信號DAT、栓鎖信號STB及極性信號POL的方向如圖式所示，在此則不再贅述。並且，驅動晶片130還可透過第二傳輸介面133觸發驅動器400，以控制驅動器400提供依序致能的多個閘極信號Gx至顯示面板400。所述的驅動晶片130可以是位於串接順序的最末位排序的驅動晶片。
於本發明之另一實施例，透過本發明之技術方案可以讓影像在正常顯示的過程中，個別修改或讀取驅動晶片110、120及130內暫存器（圖未示）的操作參數POP，舉例而言，當顯示裝置10再進行顯示面板300的顯示訊號檢測時，可通過終端裝置220直接進行寫入（write）或讀取(read)驅動晶片110、120或130。，且所述的終端裝置220可以是電腦、工作站或類似的電子裝置。且由於本發明之一實施例的終端裝置220係透過第三傳輸介面 115、125、135對驅動晶片110、120及130進行暫存器的操作參數POP的寫入或讀寫，因此在寫入或讀寫的過程中，並不會和顯示畫面影像處理資料共用資料匯流排，因此可達到縮短資料傳送的時間的目的，並且通過終端裝置220進行暫存器的操作參數POP的寫入或讀寫可使驅動晶片110、120及130減少暫存操作參數POP的儲存空間，以降低驅動晶片110、120及130的硬體成本。
在本實施例中，參數來源200包括記憶體210及終端裝置220，但在其他實施例中，參數來源200可以是記憶體210及終端裝置220的其中之一，此可依據本領域通常知識者及應用環境而定，本發明實施例不以此為限。
在本發明實施例中，第一傳輸介面111、121、131及第二傳輸介面113、123、133可以是控制傳輸介面，例如iCB(interface control board)介面；第三傳輸介面115、125、135可以是數位資料傳輸介面，例如內部整合電路（Inter-Integrated Circuit，I2C）介面、串列週邊介面（Serial Peripheral Interface，SPI）；第四傳輸介面117、127、137可以是影像資料傳輸介面，例如行動產業處理器介面（mobile industry processor interface，MIPI）、低電壓差動信號(low-voltage differential signal，LVDS)，上述為舉例以說明，本發明實施例不以此為限。
在本發明實施例中，終端裝置220可更提供個別寫入指令PWT及個別讀取指令PRD，此時驅動晶片110、120及130會進入一除錯（Debug）模式。當驅動晶片110、120及130接收個別寫入指令PWT時，對應的驅動晶片（如110、120及130）會接收終端裝置220提供的操作參數POP。當驅動晶片110、120及130接收到個別讀取指令PRD時，對應的驅動晶片（如110、120及130）提供操作參數POP至參數來源220。
在本發明實施例中，當第三傳輸介面115、125、135為內部整合電路介面時，寫入指令WT可透過內部整合電路介面的位址封包來傳送。進一步來說，以控制4個驅動晶片為例，可利用8位址封包中的其中三個位址封包來表示全體控制或個別控制，利用8位址封包中的其中一個位址封包表示寫入或讀取，並且用利其餘位址封包表示是傳送指令或位址。上述為舉例以說明，本發明實施例不以此為限。
以下列表格所示位址封包為例，假設驅動晶片110為主驅動晶片，驅動晶片120及130為副驅動晶片，位址封包的4個高位元為“0111”表示位址封包傳送指令，位址封包的最低位元為“1”表示進行寫入，位址封包的最低位元為“0”表示進行讀取，位址封包的其餘位元表示要寫入或讀取的驅動晶片（如110、120、130）。舉例來說，當位址封包的位元為“0111_110_1”時，表示對所有驅動晶片（如110、120、130）進行寫入；當位址封包的位元為“0111_000_1”時，表示對驅動晶片110進行寫入；當位址封包的位元為“0111_000_0”時，表示對驅動晶片110進行讀取。其餘可由表一及表二理解，在此則不再贅述。 表   一 <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="_0002"><TBODY><tr><td>   </td><td> 0111_110_1 </td><td> 0111_000_1 </td><td> 0111_001_1 </td><td> 0111_010_1 </td></tr><tr><td> 110(主) </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ╳ </td><td> ╳ </td></tr><tr><td> 120(副) </td><td> ○ </td><td> ╳ </td><td> ○ </td><td> ╳ </td></tr><tr><td> 130(副) </td><td> ○ </td><td> ╳ </td><td> ╳ </td><td> ○ </td></tr></TBODY></TABLE>表   二 <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td>   </td><td> 0111_110_0 </td><td> 0111_000_0 </td><td> 0111_001_0 </td><td> 0111_010_0 </td></tr><tr><td> 110(主) </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ╳ </td><td> ╳ </td></tr><tr><td> 120(副) </td><td> ╳ </td><td> ╳ </td><td> ○ </td><td> ╳ </td></tr><tr><td> 130(副) </td><td> ╳ </td><td> ╳ </td><td> ╳ </td><td> ○ </td></tr></TBODY></TABLE>
圖2為依據本發明一實施例的驅動器的操作方法的流程圖。請參照圖2，在本實施例中，驅動器包括多個驅動晶片，並且各個驅動晶片包括一第一傳輸介面、一第二傳輸介面及一第三傳輸介面，而這些驅動晶片透過這些第一傳輸介面及這些第二傳輸介面彼此串接，並且這些第三傳輸介面共同耦接至一參數來源。並且，驅動器的操作方法包括下列步驟。在步驟S210中，在一操作初始化期間，參數來源提供多個操作參數至這些驅動晶片。在步驟S220中，當這些驅動晶片接收這些操作參數後且未回傳一異常信號時，這些驅動晶片結束操作初始化期間。在步驟S230中，當這些驅動晶片接收這些操作參數後回傳異常信號時，這些驅動晶片重新接收這些操作參數。其中，步驟S210、S220及S230的順序為用以說明，本發明實施例不以此為限。並且，步驟S210、S220及S230的細節可參照圖1實施例所示，在此則不再贅述。
圖3為依據本發明一實施例的主驅動晶片的操作方法的流程圖。請參照圖3，在本實施例中，主驅動晶片的操作方法包括下列步驟。在步驟S301中，主驅動晶片開啟。在步驟S303中，主驅動晶片進入等待狀態，以等待顯示裝置的電源就緒。在步驟S305中，主驅動晶片準備下載操作參數。在步驟S307中，主驅動晶片判斷指令是否下達，當指令已下達時，亦即判斷結果為“是”，則執行步驟S309，當指令未下達時，亦即判斷結果為“否”，則回到步驟S307。在步驟S309中，主驅動晶片進行操作參數下載。在步驟S311中，主驅動晶片確認操作參數是否正確，當操作參數正確時，亦即判斷結果為“是”，則執行步驟S313，當操作參數不正確時，亦即判斷結果為“否”，則回到步驟S315。在步驟S313中，主驅動晶片會進行顯示處理。在步驟S315中，主驅動晶片判斷錯誤的次數是否到達上限（例如5次），當錯誤的次數已到達上限時，亦即判斷結果為“是”，則執行步驟S317，當錯誤的次數未到達上限時，亦即判斷結果為“否”，則回到步驟S305，以進行再次下載。在步驟S317中，主驅動晶片會進行錯誤處理，以通知使用者/測試人員驅動器已發生錯誤。
圖4為依據本發明一實施例的副驅動晶片的操作方法的流程圖。請參照圖4，在本實施例中，副驅動晶片的操作方法包括下列步驟。在步驟S401中，副驅動晶片開啟。在步驟S403中，副驅動晶片進入等待狀態，以等待顯示裝置的電源就緒。在步驟S405中，副驅動晶片準備下載操作參數。在步驟S407中，副驅動晶片等待指令下達。在步驟S409中，當指令已下達時，副驅動晶片進行操作參數下載。在步驟S411中，副驅動晶片確認操作參數是否正確，當操作參數正確時，亦即判斷結果為“是”，則執行步驟S413，當操作參數不正確時，亦即判斷結果為“否”，則回到步驟S415。在步驟S413中，副驅動晶片會進行顯示處理。在步驟S415中，副驅動晶片判斷錯誤的次數是否到達上限（例如5次），當錯誤的次數已到達上限時，亦即判斷結果為“是”，則執行步驟S417，當錯誤的次數未到達上限時，亦即判斷結果為“否”，則回到步驟S405，以進行再次下載。在步驟S417中，副驅動晶片會進行錯誤處理，以通知使用者/測試人員驅動器已發生錯誤。
在上述圖3及圖4的實施例中，是以一段式下載所有操作參數，但在其他實施例中，操作參數可分段下載，亦即在步驟S311與S313之間，重覆執行步驟S305、S307、S309、S311、S315、S317的循環，在步驟S411與S413之間，重覆執行步驟S405、S407、S409、S411、S415、S417的循環，且重覆的次數可依據電路設計而定，本發明實施例不以此為限。
綜上所述，本發明實施例的驅動器及其操作方法，驅動晶片的操作參數直接自參數來源接收，藉此縮短傳送操作參數的時間。並且，由於不需要傳送操作參數，因此驅動晶片可省略暫存操作參數的儲存空間，亦即可降低驅動晶片的硬體成本。
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，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧顯示裝置
100、400‧‧‧驅動器
110、120、130‧‧‧驅動晶片
111、121、131‧‧‧第一傳輸介面
113、123、133‧‧‧第二傳輸介面
115、125、135‧‧‧第三傳輸介面
117、127、137‧‧‧第四傳輸介面
200‧‧‧參數來源
210‧‧‧記憶體
220‧‧‧終端裝置
300‧‧‧顯示面板
CLK、SCL‧‧‧時脈信號
DAT‧‧‧資料指示信號
Gx‧‧‧閘極信號
INTR‧‧‧中斷信號
POL‧‧‧極性信號
POP‧‧‧操作參數
PRD‧‧‧個別讀取指令
PWT‧‧‧個別寫入指令
SAB‧‧‧異常信號
SDA‧‧‧資料信號
SEL1、SEL2、SEL3‧‧‧主從設定信號
STB‧‧‧栓鎖信號
VP‧‧‧畫素電壓
WT‧‧‧寫入指令
XDD‧‧‧顯示資料
S210、S220、S230、S301、S303、S305、S307、S309、S311、S313、S315、S317、S401、S403、S405、S407、S409、S411、S413、S415、S417‧‧‧步驟
圖1為依據本發明一實施例的顯示裝置的系統示意圖。 圖2為依據本發明一實施例的驅動器的操作方法的流程圖。 圖3為依據本發明一實施例的主驅動晶片的操作方法的流程圖。 圖4為依據本發明一實施例的副驅動晶片的操作方法的流程圖。
10‧‧‧顯示裝置
100、400‧‧‧驅動器
110、120、130‧‧‧驅動晶片
111、121、131‧‧‧第一傳輸介面
113、123、133‧‧‧第二傳輸介面
115、125、135‧‧‧第三傳輸介面
117、127、137‧‧‧第四傳輸介面
200‧‧‧參數來源
210‧‧‧記憶體
220‧‧‧終端裝置
300‧‧‧顯示面板
CLK、SCL‧‧‧時脈信號
DAT‧‧‧資料指示信號
Gx‧‧‧閘極信號
INTR‧‧‧中斷信號
POL‧‧‧極性信號
POP‧‧‧操作參數
PRD‧‧‧個別讀取指令
PWT‧‧‧個別寫入指令
SAB‧‧‧異常信號
SDA‧‧‧資料信號
SEL1、SEL2、SEL3‧‧‧主從設定信號
STB‧‧‧栓鎖信號
VP‧‧‧畫素電壓
WT‧‧‧寫入指令
XDD‧‧‧顯示資料

Claims (15)

  1. 一種驅動器，用以驅動一顯示面板，包括：多個驅動晶片，用以提供多個畫素電壓至該顯示面板，並且各該些驅動晶片包括一第一傳輸介面、一第二傳輸介面及一第三傳輸介面，其中該些驅動晶片透過該些第一傳輸介面及該些第二傳輸介面彼此串接，並且該些第三傳輸介面共同耦接至一參數來源，以在一操作初始化期間接收多個操作參數，當該些驅動晶片接收該些操作參數後且未回傳一異常信號時，該些驅動晶片結束該操作初始化期間，當該些驅動晶片接收該些操作參數後回傳該異常信號時，該些驅動晶片重新接收該些操作參數，其中，當該些驅動晶片的一主驅動晶片傳送一寫入指令時，該參數來源依序提供該些操作參數至該些驅動晶片。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的驅動器，其中該主驅動晶片由該些驅動晶片分別接收的一主從設定信號決定。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的驅動器，其中當該些驅動晶片接收一個別寫入指令時，對應的驅動晶片接收該參數來源提供的該些操作參數。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的驅動器，其中當該些驅動晶片接收一個別讀取指令時，對應的驅動晶片提供該些操作參數至該參數來源。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的驅動器，其中該第三傳輸介面為一內部整合電路(Inter-Integrated Circuit，I2C)介面，並且該寫入指令透過一位址封包來傳送。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的驅動器，其中當該些操作參數傳送結束且各該些驅動晶片未正確接收該些操作參數，該些驅動晶片拉低該第三傳輸介面的一時脈信號以回傳該異常信號。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的驅動器，其中該些驅動晶片更分別包括一第四傳輸介面，共同耦接至一主機以接收多個顯示資料，並根據該些顯示資料提供對應之畫素電壓。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的驅動器，其中該參數來源為一記憶體及一終端裝置的至少其一。
  9. 一種驅動器的操作方法，其中該驅動器包括多個驅動晶片，各該些驅動晶片包括一第一傳輸介面、一第二傳輸介面及一第三傳輸介面，該些驅動晶片透過該些第一傳輸介面及該些第二傳輸介面彼此串接，並且該些第三傳輸介面共同耦接至一參數來源，包括：在一操作初始化期間，該參數來源提供多個操作參數至該些驅動晶片；當該些驅動晶片接收該些操作參數後且未回傳一異常信號時，該些驅動晶片結束該操作初始化期間；當該些驅動晶片接收該些操作參數後回傳該異常信號時，該些驅動晶片重新接收該些操作參數；以及 當該些驅動晶片的一主驅動晶片傳送一寫入指令時，該參數來源依序提供該些操作參數至該些驅動晶片。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的驅動器的操作方法，其中該主驅動晶片由該些驅動晶片分別接收的一主從設定信號決定。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的驅動器的操作方法，更包括：當該些驅動晶片接收一個別寫入指令時，對應的驅動晶片接收該參數來源提供的該些操作參數。
  12. 如申請專利範圍第9項所述的驅動器的操作方法，更包括：當該些驅動晶片接收一個別讀取指令時，對應的驅動晶片提供該些操作參數至該參數來源。
  13. 如申請專利範圍第9項所述的驅動器的操作方法，其中該第一傳輸介面為一內部整合電路(Inter-Integrated Circuit，I2C)介面，並且該寫入指令透過一位址封包來傳送。
  14. 如申請專利範圍第9項所述的驅動器的操作方法，更包括：當該些操作參數傳送結束且各該些驅動晶片未正確接收該些操作參數，各該些驅動晶片拉低該第一傳輸介面的一時脈信號以回傳該異常信號。
  15. 如申請專利範圍第9項所述的驅動器的操作方法，其中該參數來源為一記憶體及一終端裝置的至少其一。
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