TWI590224B - 顯示面板驅動裝置、顯示器及其操作方法 - Google Patents

Description

顯示面板驅動裝置、顯示器及其操作方法

本發明是有關於一種顯示器的驅動技術，且特別是有關於一種在時序控制器與源極驅動器之間傳輸配置信息的顯示面板的驅動裝置以及操作方法。

目前來說，平面顯示器（如，薄膜電晶體液晶顯示器（thin film transistor-liquid crystal display；TFT-LCD））上的時序控制器與源極驅動器具備可用來傳輸影像顯示資料的多種介面，廠商可從這些介面中選用其中一種來實現時序控制器與源極驅動器之間的數據傳輸。這些介面例如是微型串列式低電壓差動信號（Mini Low Voltage Differential Signaling；mini-LVDS）傳輸介面。

由於顯示器採用的畫面解析度以及液晶像素組態的種類愈來愈多，使得時序控制器逐漸需要另外傳輸配置信息來控制和/或調整源極驅動器中的功能。然而，mini-LVDS傳輸介面的全部或大多數的頻寬已被用來傳輸顯示資料，並沒有多餘的頻寬來傳輸配置信息。點對點差動信號PPDS（Point to Point Differential Signaling）傳輸介面是將時序控制器對於每一個源極驅動器皆建立專屬的傳輸路徑，才能夠在符合畫面解析度的情況下順利地傳送顯示資料以及配置信息。然而，目前較常使用之mini-LVDS傳輸介面的硬體結構與PPDS傳輸介面的硬體結構完全不同，使得配置信息的傳輸無法在mini-LVDS傳輸介面當中實現。

本發明提供一種顯示面板驅動裝置、顯示器及其操作方法，可達成時序控制器對於配置信息傳輸至源極驅動器的需求。

本發明的顯示面板驅動裝置包括時序控制器、多個閘極驅動器以及多個源級驅動器。時序控制器用以輸出顯示資料以及配置信息。每個源極驅動器透過第一介面以及第二介面以耦接至所述時序控制器。時序控制器透過所述第一介面以傳輸所述顯示資料至所述源極驅動器，且透過所述第二介面以傳輸所述配置信息至所述源極驅動器。所述第一介面不同於所述第二介面。

本發明的顯示器包括顯示面板、時序控制器、多個閘極驅動器以及多個源級驅動器。時序控制器用以輸出顯示資料以及配置信息。這些源極驅動器耦接所述顯示面板，且每個源極驅動器透過第一介面以及第二介面以耦接至所述時序控制器。時序控制器透過所述第一介面以傳輸所述顯示資料至所述源極驅動器，且透過所述第二介面以傳輸所述配置信息至所述源極驅動器。所述第一介面不同於所述第二介面。所述源極驅動器依據所述顯示資料以輸出多個像素電壓至顯示面板，且所述源極驅動器依據所述配置信息來調整其功能。

本發明之顯示面板的操作方法適用於時序控制器。所入操作方法包括下列步驟。透過第一介面以傳輸顯示資料至多個源極驅動器，其中這些源極驅動器依據所述顯示資料以輸出多個像素電壓至顯示面板。透過第二介面以傳輸配置信息至這些源極驅動器，其中這些源極驅動器依據所述配置信息來調整其功能。

基於上述，本發明實施例所述的顯示面板驅動裝置、顯示器及其操作方法可藉由額外增加的傳輸介面（如，I ²C介面）來傳輸配置信息，並配合用來傳輸顯示資料的原有傳輸介面（如，mini-LVDS介面），從而達成時序控制器對於配置信息傳輸至源極驅動器的需求。換句話說，時序控制器可在任何時間傳送配置信息給源極驅動器，而不會影響原有傳輸介面中顯示資料的傳輸。

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是依照本發明一實施例之一種顯示器100的方塊圖。如圖1所示，顯示器100包括時序控制器（Timing Controller；TCON）110、多個源極驅動器120、多個閘極驅動器125以及顯示面板130。換個角度來說，顯示器100可由顯示面板驅動裝置105以及顯示面板130組成，且顯示面板驅動裝置105可由時序控制器110、多個源極驅動器120、多個閘極驅動器125、第一介面匯流排140以及第二介面匯流排150組成。圖1中示範性地繪示3個源極驅動器120作為舉例，然應用本實施例者可依其需求而調整源極驅動器120的數量。在本實施例中，顯示器100為液晶顯示器，但本發明並不以此為限。本發明可適用於任何採用時脈控制器控制源極驅動器來進行驅動顯示的任何類型顯示器，且可依據本發明實施例之教示而將圖1所示實施範例類推應用至所採用類型的顯示器驅動裝置中。

於本實施例中，第一介面匯流排140可以是符合第一介面（如，微型串列式低電壓差動信號（mini-LVDS）傳輸介面）的匯流排。本發明實施例以符合mini-LVDS傳輸介面來作為第一介面匯流排140的舉例。一般來說，時序控制器110通常藉由mini-LVDS傳輸介面中全部或大部分的頻寬來將欲要顯示於顯示面板130上的顯示資料傳送給各個源極驅動器120。因此，mini-LVDS傳輸介面並沒有多餘的頻寬來傳送配置信息給源極驅動器120。此處所指的「配置信息」可以是時序控制器110可控制及調整源極驅動器120的組態設定，源極驅動器120可依據所接收的組態設定來調整其自身的顯示資料處理功能。例如，本發明實施例的配置信息可以包括液晶像素的極性反轉信息、資料反轉信息、電源組態設定、放大器的傳輸速度設定、充電設定、電荷共享（charge sharing）設定…等，但不僅限於上述舉例。

因此，本發明實施例在顯示器100中的時序控制器110與源極驅動器120之間額外增加另一種傳輸介面（第二介面）來傳輸配置信息，並與原有的mini-LVDS傳輸介面使用不同的匯流排。也就是說，本發明實施例在時序控制器110與源極驅動器120之間設立符合第二介面（如，I ²C傳輸介面）的第二介面匯流排150。藉此，時序控制器110便可在採用mini-LVDS傳輸介面來傳輸顯示資料的同時還能藉由I ²C介面來傳輸配置信息。並且，配置信息的傳輸不會影響到原有mini-LVDS傳輸介面的頻寬。也就是說，時序控制器110可在任何時間傳送配置信息給選定的源極驅動器120，而不會影響原有傳輸介面中顯示資料的傳輸。

圖1中的時序控制器110透過符合第一介面（如，mini-LVDS傳輸介面）的第一介面匯流排140來傳輸欲顯示在顯示面板130上的顯示資料至每個源極驅動器120。時序控制器110來可透過符合第二介面（如積體電路匯流排（I ²C）傳輸介面）的第二介面匯流排150來輸出用於調整源極驅動器120之功能的配置信息至每個源極驅動器120。第一介面不同於第二介面，且第一介面所使用的匯流排140不同於第二介面所使用的匯流排150。符合I ²C介面的第二介面匯流排150中具備串列資料（SDA）線路及串列時脈（SCL）線路。

於本實施例中，此第二介面匯流排150還可與顯示器100當中的其他設備相互連接，以做為各個元件之間的構通橋梁。這些元件可以例如是精簡指令集處理器（如，PowerPC）、電子抹除式可複寫唯讀記憶體（Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory；EEPROM）…等。為使時序控制器110可分辨每個源極驅動器120的不同，每個源極驅動器120可能需要增加實體接腳，藉以定義每個源極驅動器120對應的從屬裝置位址。換句話說，每個源極驅動器120可透過實體接腳來具備對應的從屬裝置位址。

在本實施例中，時序控制器110所傳送的配置信息還可以包括用以驗證顯示資料的校驗資料。接收到校驗資料的源極驅動器120可用此校驗資料來驗證顯示資料是否正確。當顯示資料正確時，源極驅動器120便依據已驗證的顯示資料來輸出多個像素電壓至顯示面板130，讓顯示面板130呈現畫面。當顯示資料有部分地方不正確時，源極驅動器120也有可能透過校驗資料來恢復不正確的顯示資料，從而避免畫面呈現破碎而無法觀賞。此處所指的「校驗資料」可以是顯示資料的循環冗餘校驗（Cyclic redundancy check；CRC）碼，且源極驅動器120可藉由循環冗餘校驗機制來驗證顯示資料。

在本實施例中，由於時序控制器110目前只能透過符合第二介面（I ²C傳輸介面）的第二介面匯流排150來逐一傳輸對應的配置信息給每個源極驅動器120，無法將配置信息同時傳送給所有的源極驅動器120。因此，當部分的源極驅動器120經由收到的配置信息來設定自身的功能完成時，其他部分的源極驅動器120可能尚未收到與其對應的配置信息。因此，本發明實施例的時序控制器110在透過第二介面逐一傳輸對應的配置信息至每個源極驅動器120之後，還會透過此第二介面以類似廣播的形式在同一個傳輸框架中對這些源極驅動器120同時傳輸更新指令。

圖2為本實施例中時序控制器110透過第二介面傳輸的更新指令200的數據內容示意圖。圖2中所繪示的數據欄位為更新指令200所使用的數據內容舉例。標號『S』為I ²C傳輸介面中表示指令起始的起始位元（start bit），標號『A7』、『A6』、『A5』為I ²C傳輸介面的同步位元，標號『ID[3]~ID[0]』為此更新指令的目的地裝置識別碼。由於此更新指令用以廣播給各個源極驅動器120知曉，因此目的地裝置識別碼應為這些源極驅動器120的通用目的地位址。標號『R/W』為標記此指令為讀取指令或寫入指令的讀寫位元。標號『A』為應答位元（acknowledge bit）。標號『Wr』的欄位用以標明，當『Wr』設定為1時（『Wr=1』），表示此指令是用來通知各個源極驅動器120將要更新所有源極驅動器120暫存器中的資料。換句話說，標號『Wr』可被稱為數據更新位元。更新指令中的多個『0』與『1』則是用來填充指令的位元數以及與時序控制器110的其他設定有關。標號『P』為I ²C傳輸介面中表示指令已傳輸結束的停止位元（stop bit）。圖2中所述的更新指令共使用29個位元，每個位元使用10us的時間進行傳輸，因此共使用290us來傳遞此更新指令。

藉此，時序控制器110便可使利用此更新指令來通知這些已接收配置信息的源極驅動器120更新其功能。詳細來說，這些源極驅動器120在收到此更新指令並且在閘極驅動器125送出垂直掃描開始信號（vertical start signal，簡稱STV）之後，便依據接收到的顯示資料來輸出像素電壓至顯示面板130，藉以產生畫面。

圖3是依照本發明一實施例之一種顯示面板130的操作方法的流程圖。此操作方法適用於圖1中顯示器100的時序控制器110。請同時參照圖1及圖3，於步驟S310中，時序控制器110透過第一介面（如，mini-LVDS傳輸介面）以傳輸顯示資料至多個源極驅動器120。這些源極驅動器120依據此顯示資料以輸出多個像素電壓至顯示面板130。於步驟S320中，時序控制器110透過第二介面（如，I ²C傳輸介面）以傳輸配置信息至這些源極驅動器110。這些源極驅動器依據對應的配置信息來調整其功能。其餘實現方式請參照上述實施例。

綜上所述，本發明所述的顯示面板驅動裝置、顯示器及其操作方法可藉由額外增加的傳輸介面（如，I ²C介面）來傳輸配置信息，並配合用來傳輸顯示資料的原有傳輸介面(如，mini-LVDS介面)，從而達成時序控制器對於配置信息傳輸至源極驅動器的需求。換句話說，時序控制器可在任何時間傳送配置信息給源極驅動器，而不會影響原有傳輸介面中顯示資料的傳輸。

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。

100‧‧‧顯示器

105‧‧‧顯示面板驅動裝置

110‧‧‧時序控制器

120‧‧‧源極驅動器

125‧‧‧閘極驅動器

130‧‧‧顯示面板

140‧‧‧第一介面匯流排

150‧‧‧第二介面匯流排

200‧‧‧更新指令

S310~S320‧‧‧步驟

圖1是依照本發明一實施例之一種顯示器的方塊圖。 圖2為本實施例中時序控制器透過第二介面傳輸的更新指令的數據內容示意圖。 圖3是依照本發明一實施例之一種顯示面板的操作方法的流程圖。

100‧‧‧顯示器

105‧‧‧顯示面板驅動裝置

110‧‧‧時序控制器

120‧‧‧源極驅動器

125‧‧‧閘極驅動器

130‧‧‧顯示面板

140‧‧‧第一介面匯流排

150‧‧‧第二介面匯流排

Claims (14)

1. 一種顯示面板驅動裝置，包括：一時序控制器，用以輸出一顯示資料以及一配置信息；多個閘極驅動器；以及多個源極驅動器，每個源極驅動器透過一第一介面以及一第二介面以耦接至該時序控制器，其中該時序控制器透過該第一介面以傳輸該顯示資料至該些源極驅動器，且透過該第二介面以傳輸該配置信息至該些源極驅動器，其中該第一介面不同於該第二介面，其中該第二介面是一積體電路匯流排介面，且每個源極驅動器具備對應的一從屬裝置位址。
2. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板驅動裝置，其中該第一介面是一微型串列式低電壓差動信號傳輸介面。
3. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板驅動裝置，其中該配置信息包括：一校驗資料，用以驗證該顯示資料。
4. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板驅動裝置，在透過該第二介面逐一傳輸該配置信息至每個源極驅動器之後，該時序控制器還透過該第二介面傳輸一更新指令至該些源極驅動器，以使該些源極驅動器更新其功能，並且在該些閘極驅動器送出垂直掃描開始信號之後依據該顯示資料輸出多個像素電壓至該顯示面板。
5. 如申請專利範圍第4項所述的顯示面板驅動裝置，其中該更新指令包括一起始位元、一同步位元、一目的地裝置識別碼、一讀寫位元、多個應答位元、一數據更新位元以及一停止位元。
6. 一種顯示器，包括：一顯示面板；一時序控制器，用以輸出一顯示資料以及一配置信息；多個閘極驅動器；以及多個源極驅動器，耦接該顯示面板，並且每個源極驅動器透過一第一介面以及一第二介面以耦接該時序控制器，其中該時序控制器透過該第一介面以傳輸該顯示資料至該些源極驅動器，且透過該第二介面以傳輸該配置信息至該些源極驅動器，該第一介面不同於該第二介面，其中該些源極驅動器依據該顯示資料以輸出多個像素電壓至該顯示面板，且依據該配置信息來調整其功能，該第二介面是一積體電路匯流排介面，且每個源極驅動器具備對應的一從屬裝置位址。
7. 如申請專利範圍第6項所述的顯示器，其中該第一介面是一微型串列式低電壓差動信號傳輸介面。
8. 如申請專利範圍第6項所述的顯示器，其中該配置信息包括：一校驗資料，用以驗證該顯示資料。
9. 如申請專利範圍第6項所述的顯示器，在透過該第二介面逐一傳輸該配置信息至每個源極驅動器之後，該時序控制器還透過該第二介面傳輸一更新指令至該些源極驅動器，以使該些源極驅動器更新其功能，並且在該些閘極驅動器送出垂直掃描開始信號之後依據該顯示資料輸出多個像素電壓至該顯示面板。
10. 如申請專利範圍第9項所述的顯示器，其中該該更新指令包括一起始位元、一同步位元、一目的地裝置識別碼、一讀寫位元、多個應答位元、一數據更新位元以及一停止位元。
11. 一種顯示面板的操作方法，適用於一時序控制器，其中該操作方法包括：透過一第一介面以傳輸顯示資料至多個源極驅動器，其中該些源極驅動器依據該顯示資料以輸出多個像素電壓至該顯示面板；透過一第二介面以傳輸配置信息至該些源極驅動器，其中該些源極驅動器依據該配置信息來調整其功能，該第二介面是一積體電路匯流排介面，且每個源極驅動器具備對應的一從屬裝置位址。
12. 如申請專利範圍第11項所述的操作方法，其中該第一介面是一微型串列式低電壓差動信號傳輸介面。
13. 如申請專利範圍第11項所述的操作方法，更包括：在透過該第二介面逐一傳輸該配置信息至每個源極驅動器之後，透過該第二介面傳輸一更新指令至該些源極驅動器，以使該 些源極驅動器更新其功能並依據該顯示資料輸出多個像素電壓至該顯示面板。
14. 如申請專利範圍第13項所述的操作方法，其中該更新指令包括一起始位元、一同步位元、一目的地裝置識別碼、一讀寫位元、多個應答位元、一數據更新位元以及一停止位元。