TWI686783B

TWI686783B - 源極驅動器及其操作方法

Info

Publication number: TWI686783B
Application number: TW107141763A
Authority: TW
Inventors: 何俊諺; 朱育杉; 陸坤池
Original assignee: 奇景光電股份有限公司
Priority date: 2018-11-23
Filing date: 2018-11-23
Publication date: 2020-03-01
Also published as: TW202020835A

Abstract

一種源極驅動器及其操作方法。在源極驅動器中，時脈資料回復電路用以從外部裝置接收原始資料信號，並依據原始資料信號產生時脈信號以及第一資料信號。數位電路接收時脈信號以及第一資料信號，並依據第一資料信號產生切斷電源信號。信號偵測電路用以從外部裝置接收控制信號，並依據控制信號以產生啟動電源信號。電源控制電路依據切斷電源信號使時脈資料回復電路斷電，以及電源控制電路依據啟動電源信號使時脈資料回復電路復電。

Description

源極驅動器及其操作方法

本發明是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種源極驅動器及其操作方法。

隨著電子技術的進步，消費性電子產品已成為人們生活中必備的工具。為提供良好的人機介面，在消費性電子產品上配置高品質的顯示裝置也成為一個趨勢。在非顯示時間區間降低顯示裝置的消耗功率，將是本領域相關技術人員的課題。

本發明提供一種源極驅動器及其操作方法，可有效地降低源極驅動器在非顯示時間區間的消耗功率。

本發明的源極驅動器包括時脈資料回復(clock data recovery,CDR)電路、數位電路、信號偵測電路以及電源控制電路。時脈資料回復電路用以從外部裝置接收原始資料信號，並依據原始資料信號產生時脈信號以及第一資料信號。數位電路耦接至時脈資料回復電路以接收時脈信號以及第一資料信號，並依據第一資料信號產生切斷電源信號。信號偵測電路用以從外部裝置接收控制信號，並依據控制信號產生啟動電源信號。電源控制電路耦接至數位電路以接收切斷電源信號，以及耦接至信號偵測電路以接收啟動電源信號，其中電源控制電路依據切斷電源信號使時脈資料回復電路斷電，以及電源控制電路依據啟動電源信號使時脈資料回復電路復電。

在本發明的操作方法，包括：由時脈資料回復電路依據原始資料信號產生時脈信號以及資料信號；由數位電路依據第一資料信號產生切斷電源信號；由信號偵測電路依據控制信號以產生啟動電源信號；由電源控制電路依據切斷電源信號使時脈資料回復電路斷電；由電源控制電路依據啟動電源信號使時脈資料回復電路復電。

基於上述，本發明諸實施例所述的源極驅動器可以利用電源控制電路依據切斷電源信號以使時脈資料回復電路、數位電路以及驅動電路的至少其中之一或全部而被斷電。並且，利用電源控制電路依據啟動電源信號以使時脈資料回復電路、數位電路以及驅動電路的至少其中之一或全部而被復電。如此一來，本發明的源極驅動器可以在操作於非顯示時間區間時，進一步地降低源極驅動器整體的消耗功率。

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。

100:源極驅動器

110:時脈資料回復電路

120:數位電路

130:信號偵測電路

140:電源控制電路

150:驅動電路

160:外部裝置

170:顯示面板

CLK:時脈信號

CPS:切斷電源信號

CS:控制信號

DS1、DS2:資料信號

PCS1~PCS3:電源控制信號

SPS:啟動電源信號

S1~Sn:源極驅動信號

S310~S350:步驟

TX:原始資料信號

TBK:垂直消隱時間區間

TND:非顯示時間區間

TEND:結束時間

TD:顯示時間區間

VBK:垂直消隱起始信號

圖1是依照本發明一實施例的源極驅動器的電路方塊(circuit block)示意圖。

圖2是依照本發明一實施例說明圖1所示源極驅動器的信號時序示意圖。

圖3是依照本發明一實施例的源極驅動器的操作方法的流程圖。

在本案說明書全文(包括申請專利範圍)中所使用的「耦接(或連接)」一詞可指任何直接或間接的連接手段。舉例而言，若文中描述第一裝置耦接(或連接)於第二裝置，則應該被解釋成該第一裝置可以直接連接於該第二裝置，或者該第一裝置可以透過其他裝置或某種連接手段而間接地連接至該第二裝置。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。不同實施例中使用相同標號或使用相同用語的元件/構件/步驟可以相互參照相關說明。

圖1是依照本發明一實施例的源極驅動器100的電路方塊示意圖。源極驅動器100從外部裝置160接收原始資料信號TX以及控制信號CS，以及依據接收原始資料信號TX以及控制信號 CS去驅動顯示面板170以顯示圖像。具體來說，本實施例的外部裝置160可以包括時序控制器(Timing Controller,TCON)。在本實施例中，外部裝置160可以產生原始資料信號TX以及控制信號CS給源極驅動器100，其中所述原始資料信號TX中包括顯示面板170所需要顯示的顯示資料，而所述控制信號CS則用以指示在原始資料信號TX中的有效資料期間與無效資料(例如訓練樣式，training pattern)期間。一般而言，在一個垂直消隱(vertical blanking)期間後(有效幀資料的傳輸期間前)會安排一個無效資料期間。因此，控制信號CS帶有「垂直消隱期間已結束」的相位(時間點)訊息。

請參照圖1，源極驅動器100包括時脈資料回復電路110、數位電路120、信號偵測電路130、電源控制電路140以及驅動電路150。其中，電源控制電路140中配置了上電/斷電重置(power on/off reset,POFR)電路。時脈資料回復電路110可用以解析出掛載在原始資料信號TX中的時脈信號CLK以及資料信號DS1。其中，所述資料信號DS1中可以包括畫素資料、垂直消隱起始信號VBK、線閂鎖信號與其他控制信號，但本實施例並不以此為限。一般而言，所述垂直消隱起始信號VBK可以指示/定義一個垂直消隱期間的起始相位(起始時間點)。

本實施例的數位電路120可以例如是控制器或資料處理器，但本發明並不限於此。數位電路120耦接至時脈資料回復電路110，以接收時脈信號CLK以及資料信號DS1。數位電路120 可以處理資料信號DS1以產生經處理後的資料信號DS2，例如畫素資料。此外，數位電路120還可以依據資料信號DS1產生切斷電源信號CPS。舉例來說，在本實施例中，數位電路120可以偵測資料信號DS1中的垂直消隱起始信號VBK，並依據所述垂直消隱起始信號VBK來產生切斷電源信號CPS給電源控制電路140。在其他實施例中，數位電路120可以偵測資料信號DS1中的其他訊息，並依據所述其他訊息來產生切斷電源信號CPS。

驅動電路150耦接至數位電路120，以接收時脈信號CLK與資料信號DS2。驅動電路150可以依據時脈信號CLK以及資料信號DS2來產生源極驅動信號S1~Sn，並且驅動電路150可以利用源極驅動信號S1~Sn以驅動顯示面板170。本實施例並不限制驅動電路150的實施方式。舉例來說，在一些實施例中，驅動電路150可以包括由本領域具有通常知識者所熟知的移位暫存器(Shift Register)、資料暫存器(Data Register)、電位偏移器(Level Shifter)、數位/類比轉換器(Digital-to-Analog Converter，DAC)以及輸出緩衝器(Output Buffer)，各元件中的相關操作動作在此則不多贅述。

另一方面，信號偵測電路130耦接至外部裝置160以接收控制信號CS。控制信號CS帶有「垂直消隱期間已結束」的相位(時間點)訊息，因此信號偵測電路130可依據控制信號CS來產生啟動電源信號SPS。舉例來說，在一些應用情境中，具有第一邏輯準位(例如高準位)的控制信號CS可以指示在原始資料信號TX中的有效資料期間，而具有第二邏輯準位(例如低準位)的控制信號CS可以指示在原始資料信號TX中的無效資料(例如訓練樣式)期間。基此，信號偵測電路130可以偵測控制信號CS的下降緣，以及依據控制信號CS的下降緣來產生啟動電源信號SPS給電源控制電路140的上電/斷電重置電路。在另一些應用情境中，具有低準位的控制信號CS可以指示在原始資料信號TX中的有效資料期間，而具有高準位的控制信號CS可以指示在原始資料信號TX中的無效資料(例如訓練樣式)期間。基此，信號偵測電路130可以偵測控制信號CS的上升緣，以及依據控制信號CS的上升緣來產生啟動電源信號SPS給電源控制電路140的上電/斷電重置電路。

電源控制電路140的上電/斷電重置電路耦接至數位電路120，以接收切斷電源信號CPS。電源控制電路140的上電/斷電重置電路耦接至信號偵測電路130，以接收啟動電源信號SPS。電源控制電路140的上電/斷電重置電路可以控制時脈資料回復電路110、數位電路120以及/或是驅動電路150的電源供給。電源控制電路140可以依據切斷電源信號CPS以及啟動電源信號SPS來分別提供電源控制信號PCS1、PCS2以及PCS3至時脈資料回復電路110、數位電路120以及驅動電路150，以控制時脈資料回復電路110、數位電路120以及驅動電路150操作於斷電狀態或復電狀態。舉例來說，電源控制電路140可以在非顯示時間區間使時脈資料回復電路110斷電，以及在顯示時間區間使時脈資料回復電路110復電。

關於源極驅動器100的操作細節，請同時參照圖1以及圖2。圖2是依照本發明一實施例說明圖1所示源極驅動器100的信號時序示意圖。依照設計需求，非顯示時間區間TND包括垂直消隱期間及/或其他時間。圖2所示實施例將以垂直消隱期間作為非顯示時間區間TND的範例。詳細來說，在本實施例中，數位電路120可以在垂直消隱時間區間TBK偵測到資料信號DS1的垂直消隱起始信號VBK。垂直消隱起始信號VBK意味著垂直消隱期間(非顯示時間區間TND)的開始。因此，數位電路120可依據垂直消隱起始信號VBK來在垂直消隱時間區間TBK設定切斷電源信號CPS為致能(例如是高電壓準位)狀態。在此同時，信號偵測電路130可以接收控制信號CS。因為在垂直消隱期間中控制信號CS依然保持在高準位，所以信號偵測電路130可以使啟動電源信號SPS保持為禁能(例如是低電壓準位)狀態。

在切斷電源信號CPS為致能狀態的情況下，電源控制電路140的上電/斷電重置電路可以知道發生了斷電重置事件。因此，電源控制電路140的上電/斷電重置電路可以依據切斷電源信號CPS來提供具有禁能(例如是低電壓準位)狀態的電源控制信號PCS1~PCS3至對應的時脈資料回復電路110、數位電路120以及驅動電路150，以使時脈資料回復電路110、數位電路120以及驅動電路150被斷電。

另一方面，在圖2所示實施例中，具有高準位的控制信號CS可以指示在原始資料信號TX中的有效資料期間，而具有低準位的控制信號CS可以指示在原始資料信號TX中的無效資料(例如訓練樣式)期間。控制信號CS的下降緣意味著垂直消隱期間(非顯示時間區間TND)的結束。因此，信號偵測電路130可以偵測控制信號CS的下降緣，以及依據控制信號CS的下降緣來在非顯示時間區間TND的結束時間TEND產生具有致能(例如是高電壓準位)狀態的啟動電源信號SPS給電源控制電路140的上電/斷電重置電路。

在啟動電源信號SPS為致能狀態的情況下，電源控制電路140的上電/斷電重置電路可以知道發生了上電重置事件。因此，電源控制電路140的上電/斷電重置電路可以依據啟動電源信號SPS來提供具有致能(例如是高電壓準位)狀態的電源控制信號PCS1~PCS3至對應的時脈資料回復電路110、數位電路120以及驅動電路150，以使時脈資料回復電路110、數位電路120以及驅動電路150被復電。

換言之，在本實施例中，源極驅動器100可以透過數位電路120以及信號偵測電路130來判斷垂直消隱期間(非顯示時間區間TND)的開始與結束。當數位電路120依據垂直消隱時間區間TBK而偵測到垂直消隱期間(非顯示時間區間TND)的開始時，數位電路120可以透過切斷電源信號CPS去觸發電源控制電路140的上電/斷電重置電路的斷電重置事件。因此，電源控制電路140的上電/斷電重置電路可以對時脈資料回復電路110、數位電路120以及驅動電路150進行斷電操作，以降低源極驅動器100的功耗。當信號偵測電路130依據控制信號CS的下降緣而偵測到垂直消隱期間(非顯示時間區間TND)的結束時，信號偵測電路130可以透過啟動電源信號SPS去觸發電源控制電路140的上電/斷電重置電路的上電重置事件。因此，電源控制電路140的上電/斷電重置電路可以對時脈資料回復電路110、數位電路120以及驅動電路150進行復電動作，進而使時脈資料回復電路110、數位電路120以及驅動電路150在結束時間TEND時重新啟動相關的電路運作。

接著，當源極驅動器100操作於顯示時間區間TD時，由於此時時脈資料回復電路110、數位電路120以及驅動電路150皆依據對應的電源控制信號PCS1~PCS3而操作在正常工作狀態下，因此驅動電路150可以正常地依據時脈信號CLK以及資料信號DS2來產生源極驅動信號S1~Sn。利用源極驅動信號S1~Sn，驅動電路150可以驅動顯示面板170，以使顯示面板170在顯示時間區間TD中顯示畫面。

值得一提的是，在本實施例中，本領域具有通常知識者可依照源極驅動器100的設計需求，來決定對源極驅動器100的哪些內部構件進行斷電或復電動作。舉例來說，當源極驅動器100操作於非顯示時間區間TND(例如垂直消隱期間)時，本實施例的電源控制電路140可以依據切斷電源信號CPS來使時脈資料回復電路110、數位電路120以及驅動電路150的至少其中之一或全部而被斷電。相對的，當非顯示時間區間TND結束時，電源控制電路140可以依據啟動電源信號SPS來使時脈資料回復電路110、數位電路120以及驅動電路150的至少其中之一或全部而重新被復電。

依據上述可得知，本實施例所述源極驅動器100的電源控制電路140可以依據切斷電源信號CPS在非顯示時間區間TND切斷時脈資料回復電路110、數位電路120以及驅動電路150的電源，以降低源極驅動器100的功耗。另一方面，當非顯示時間區間TND結束時，源極驅動器100的電源控制電路140可依據啟動電源信號SPS而恢復時脈資料回復電路110、數位電路120以及驅動電路150的電源，致使時脈資料回復電路110、數位電路120以及驅動電路150在非顯示時間區間TND的結束時間點TEND以後可以再次啟動相關的電路操作。

圖3是依照本發明一實施例的源極驅動器100的操作方法的流程圖。請同時參照圖1以及圖3，在步驟S310中，源極驅動器100可以藉由時脈資料回復電路110依據原始資料信號TX以產生時脈信號CLK以及資料信號DS1。在步驟S320中，源極驅動器100可以藉由數位電路120依據資料信號DS1以產生切斷電源信號CPS。在步驟S330中，源極驅動器100可以藉由電源控制電路140依據切斷電源信號CPS使時脈資料回復電路110斷電。

接著，在步驟S340中，源極驅動器100可以藉由信號偵測電路130依據控制信號CS以產生啟動電源信號SPS。在步驟 S350中，源極驅動器100可以藉由電源控制電路140依據啟動電源信號SPS使時脈資料回復電路110復電。

關於各步驟的實施細節在前述的實施例及實施方式都有詳盡的說明，以下恕不多贅述。

綜上所述，本發明諸實施例所述的源極驅動器可以利用電源控制電路依據切斷電源信號以使時脈資料回復電路、數位電路以及驅動電路的至少其中之一或全部而被斷電。並且，利用電源控制電路依據啟動電源信號以使時脈資料回復電路、數位電路以及驅動電路的至少其中之一或全部而被復電。如此一來，本發明諸實施例所述的源極驅動器可以在操作於非顯示時間區間降低源極驅動器整體的消耗功率，進而達到省電的效果。

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。