TWI581234B - Low power source drive circuit and display device - Google Patents

Description

低功率源極驅動電路及顯示裝置

本發明是有關於一種驅動及影像顯示技術，特別是指一種低功率消耗的源極驅動電路，及利用該源極驅動電路驅動以降低功率消耗的顯示裝置。

現有的液晶顯示器，利用一源極驅動電路來驅動一面板以顯示影像，該源極驅動電路包括一暫存器、一偏壓產生器，及多個運算放大器，該暫存器用於輸出一指示直流偏壓的邏輯值，該偏壓產生器接收該邏輯值並將對應的直流偏壓分別輸入至該等運算放大器，以使該等運算放大器驅動該面板。

實務上，工程人員會使用各種不同的影像來測試該面板，在測試過程中，藉由調整該暫存器所輸出的該邏輯值，來調整該等運算放大器的直流偏壓，當工程人員測試得知某個直流偏壓，讓所有的影像皆能滿足顯示品質的時候，就會讓該等運算放大器操作於這個直流偏壓，然而，也因為該等運算放大器均操作於相同的直流偏壓，所以不論該影像對於該面板為輕載(例如黑、白畫面) 或是重載(例如棋盤格畫面)，都是以最大的耗電在使用，所以，現有的液晶顯示器在功耗方面，仍然存在改善的空間。

因此，本發明之目的，即在提供一種低功率源極驅動電路。

於是，本發明低功率源極驅動電路，適用於驅動一面板，且包含一偏壓電流產生單元、一輸出級，及一影像分析器。

該偏壓電流產生單元接收一控制信號，且根據該控制信號的指示來選擇一對應的負載設定，以產生一大小相關於該負載設定的偏壓電流。

該輸出級電連接該面板及該偏壓電流產生單元，以接收來自該偏壓電流產生單元的該偏壓電流，並將該偏壓電流轉換成多個驅動電壓以驅動該面板。

該影像分析器偵測該面板所顯示的一畫面，並判斷該畫面是否屬於一輕載圖騰，若是，則發出該指示該負載設定是輕載的控制訊號。

此外，本發明之另一目的，即在提供一種低功率消耗的顯示裝置。

於是，本發明顯示裝置，包含該面板，及用以驅動該面板的該低功率源極驅動電路。

本發明之功效在於：藉由該低功率源極驅動電路的影像分析器偵測該面板所顯示的該畫面是否屬於該輕載圖騰，據以使該偏壓電流產生單元自動地調整該偏壓電流的大小，而藉此降低功率消耗。

1‧‧‧顯示裝置

11‧‧‧面板

12‧‧‧低功率源極驅動電路

121‧‧‧影像分析器

122‧‧‧偏壓電流產生單元

123‧‧‧輸出級

124‧‧‧第一暫存器

125‧‧‧第二暫存器

126‧‧‧多工器

127‧‧‧偏壓電流產生器

128‧‧‧運算放大器

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一方塊圖，說明本發明顯示裝置的一實施例；及圖2是一波形圖，輔助圖1說明該實施例。

參閱圖1，本發明顯示裝置1的一實施例，包含一面板11，及一低功率源極驅動電路12。

該面板11用於顯示一畫面。

該低功率源極驅動電路12包括一影像分析器121、一偏壓電流產生單元122，及一輸出級123。

該影像分析器121偵測該面板11所顯示的該畫面，並判斷該畫面是否屬於一輕載圖騰，例如白畫面、黑畫面等，若判斷該畫面屬於該輕載圖騰，則發出指示一負載設定是輕載的該控制訊號；若判斷該畫面屬於一重載圖騰，例如棋盤格畫面，則發出指示 一負載設定是重載的該控制訊號。該影像分析器121解析該畫面的方式，例如為計算整個畫面之像素資料的平均(mean)值，如以該畫面為8位元的影像來說，白畫面的平均值為255，黑畫面的平均值為0，棋盤格畫面的平均值為128，並藉此分辨該畫面屬於輕載或是重載圖騰。

該偏壓電流產生單元122接收一控制信號，且根據該控制信號的指示來選擇對應為輕載或重載的該負載設定，以產生一大小相關於該負載設定的偏壓電流。

在本實施例中，該偏壓電流產生單元122包括一第一暫存器124、一第二暫存器125、一多工器126，及一偏壓電流產生器127。

該第一暫存器124儲存一指示使該偏壓電流處於一重載電流準位的第一邏輯值。

該第二暫存器125儲存一指示使該偏壓電流處於一輕載電流準位的第二邏輯值，且該輕載電流準位小於該重載電流準位。

該多工器126電連接該影像分析器121以接收該控制訊號，且電連接該偏壓電流產生器127、該第一暫存器124及該第二暫存器125，以根據該控制訊號切換該偏壓電流產生器127電連接至該第一暫存器124及該第二暫存器125的其中之一。其中，當 該影像分析器121判斷該畫面屬於該輕載圖騰，該多工器126即根據所接收的該控制訊號，使該第二暫存器125電連接至該偏壓電流產生器127。當該影像分析器121判斷該畫面屬於該重載圖騰，該多工器126即根據所接收的該控制訊號，使該第一暫存器124電連接至該偏壓電流產生器127。

該偏壓電流產生器127根據所接收為該第一邏輯值或該第二邏輯值，對應輸出處於該重載電流準位或該輕載電流準位的該偏壓電流。

該輸出級123電連接該面板11及該偏壓電流產生單元122的偏壓電流產生器127，以接收來自該偏壓電流產生器127的該偏壓電流，並將該偏壓電流轉換成多個驅動電壓以驅動該面板11。在本實施例中，該輸出級123包括多個運算放大器128，每一運算放大器128接收一分電流，並根據該分電流產生該驅動電壓至該面板11，該多個分電流的總大小等同於該偏壓電流的大小。

配合參閱圖2，當該影像分析器121判斷該面板11所顯示的該畫面屬於該重載圖騰，即例如棋盤格畫面時，該輸出級123的每一運算放大器128的輸出電容(圖未示出)所輸出的該驅動電壓如圖2的波形所示，由於此時輸出電容不斷重複充、放電，因而每一運算放大器128的消耗功率較高，該影像分析器121發出指示該負載設定是重載的控制訊號，使該偏壓電流產生器127所輸出的 偏壓電流處於該重載電流準位，以增加每一運算放大器128所接收的分電流。

當該影像分析器121判斷該面板11所顯示的該畫面屬於該輕載圖騰，即例如白畫面或是黑畫面時，該輸出級123的每一運算放大器128的輸出電容迅速充電達到穩態，因而每一運算放大器128的消耗功率較低，該影像分析器121發出指示該負載設定是輕載的控制訊號，使該偏壓電流產生器127所輸出的偏壓電流處於該輕載電流準位，以減少每一運算放大器128所接收的分電流。

配合參閱上表1和表2，工程人員根據第一邏輯值及第二邏輯值分別對應該分電流的電流對照表，在滿足顯示品質的前提下，設定該第一暫存器124儲存該指示重載電流準位的第一邏輯值，例如指示為6微安培(μA)的101，該第二暫存器125儲存該指示輕載電流準位的第二邏輯值，例如為指示為3微安培的010，當該影像分析器121判斷該面板11所顯示的該畫面屬於該輕載圖騰，該多工器126即根據該控制訊號使該第二暫存器125電連接至 該偏壓電流產生器127，以致該偏壓電流產生器127接收該第二邏輯值(即010)而輸出該輕載電流準位，而減少每一運算放大器128所接收的分電流(即3微安培)；相反地，當該影像分析器121判斷該畫面屬於該重載圖騰，該多工器126即根據該控制訊號使該第一暫存器124電連接至該偏壓電流產生器127，以致該偏壓產生器127接收該第一邏輯值(即101)而輸出該重載電流準位，來增加每一運算放大器128所接收的分電流(即6微安培)。如此一來，顯示裝置1就可以根據該面板所顯示的畫面的特性，自動地調整該偏壓電流的大小，而藉此降低功率消耗。

綜上所述，本發明顯示裝置1藉由該低功率源極驅動電路12的影像分析器121來偵測該畫面屬於該輕載圖騰或是該重載圖騰，而使該偏壓電流產生單元122自動地調整該偏壓電流的大小，不僅能同時降低功率消耗又可以兼顧顯示品質，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧顯示裝置

11‧‧‧面板

12‧‧‧低功率源極驅動電路

121‧‧‧影像分析器

122‧‧‧偏壓電流產生單元

123‧‧‧輸出級

124‧‧‧第一暫存器

125‧‧‧第二暫存器

126‧‧‧多工器

127‧‧‧偏壓電流產生器

128‧‧‧運算放大器

Claims (10)

1. 一種低功率源極驅動電路，適用於驅動一面板，且包含：一偏壓電流產生單元，接收一控制信號，且根據該控制信號的指示來選擇一對應的負載設定，以產生一大小相關於該負載設定的偏壓電流；一輸出級，電連接該面板及該偏壓電流產生單元，以接收來自該偏壓電流產生單元的該偏壓電流，並將該偏壓電流轉換成多個驅動電壓以驅動該面板；及一影像分析器，偵測該面板所顯示的一畫面，並判斷該畫面是否屬於一輕載圖騰，若是，則發出該指示該負載設定是輕載的控制訊號。
2. 如請求項1所述的低功率源極驅動電路，其中，若該影像分析器判斷該畫面屬於一重載圖騰，則發出指示該負載設定是重載的該控制訊號。
3. 如請求項1所述的低功率源極驅動電路，其中，該輸出級包括多個運算放大器，每一運算放大器接收一分電流，並根據該分電流產生該驅動電壓至該面板，該多個分電流的總大小等同於該偏壓電流的大小。
4. 如請求項1所述的低功率源極驅動電路，其中，該偏壓電流產生單元包括一第一暫存器，儲存一指示使該偏壓電流處於一重載電流準位的第一邏輯值， 一第二暫存器，儲存一指示使該偏壓電流處於一輕載電流準位的第二邏輯值，且該輕載電流準位小於該重載電流準位，一偏壓電流產生器，電連接該輸出級，且根據所接收為該第一邏輯值或該第二邏輯值，對應輸出處於該重載電流準位或該輕載電流準位的該偏壓電流，及一多工器，電連接該影像分析器以接收該控制訊號，且電連接該偏壓電流產生器、該第一及該第二暫存器，以根據該控制訊號切換該偏壓電流產生器電連接至該第一及該第二暫存器的其中之一，其中，當該影像分析器判斷該畫面屬於該輕載圖騰，該多工器即根據所接收的該控制訊號，使該第二暫存器電連接至該偏壓電流產生器。
5. 如請求項4所述的低功率源極驅動電路，其中，當該影像分析器判斷該畫面屬於該重載圖騰，該多工器即根據所接收的該控制訊號，使該第一暫存器電連接至該偏壓電流產生器。
6. 一種顯示裝置，包含：一面板，用於顯示一畫面；及一低功率源極驅動電路，包括一偏壓電流產生單元，接收一控制信號，且根據該控制信號的指示來選擇一對應的負載設定，以產生一大小相關於該負載設定的偏壓電流， 一輸出級，電連接該面板及該偏壓電流產生單元，以接收來自該偏壓電流產生單元的該偏壓電流，並將該偏壓電流轉換成多個驅動電壓以驅動該面板，及一影像分析器，偵測該面板所顯示的一畫面，並判斷該畫面是否屬於一輕載圖騰，若是，則發出該指示該負載設定是輕載的控制訊號。
7. 如請求項6所述的顯示裝置，其中，若該影像分析器判斷該畫面屬於一重載圖騰，則發出指示該負載設定是重載的該控制訊號。
8. 如請求項6所述的顯示裝置，其中，該輸出級包括多個運算放大器，每一運算放大器接收一分電流，並根據該分電流產生該驅動電壓至該面板，該多個分電流的總大小等同於該偏壓電流的大小。
9. 如請求項6所述的顯示裝置，其中，該偏壓電流產生單元包括一第一暫存器，儲存一指示使該偏壓電流處於一重載電流準位的第一邏輯值，一第二暫存器，儲存一指示使該偏壓電流處於一輕載電流準位的第二邏輯值，且該輕載電流準位小於該重載電流準位，一偏壓電流產生器，電連接該輸出級，且根據所接收為該第一邏輯值或該第二邏輯值，對應輸出處於該重載電流準位或該輕載電流準位的該偏壓電流，及 一多工器，電連接該影像分析器以接收該控制訊號，且電連接該偏壓電流產生器、該第一及該第二暫存器，以根據該控制訊號切換該偏壓電流產生器電連接至該第一及該第二暫存器的其中之一，其中，當該影像分析器判斷該畫面屬於該輕載圖騰，該多工器即根據所接收的該控制訊號，使該第二暫存器電連接至該偏壓電流產生器。
10. 如請求項9所述的顯示裝置，其中，當該影像分析器判斷該畫面屬於該重載圖騰，該多工器即根據所接收的該控制訊號，使該第一暫存器電連接至該偏壓電流產生器。