TWI741738B - 行驅動晶片、行驅動電路及led顯示裝置 - Google Patents

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黃志正
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Abstract

本發明主要揭示一種具有動態節能功能之行驅動晶片，其特徵在於該行驅動晶片包含一資料檢測單元、一計數單元以及一動態節能狀態產生單元，以在不用到SRAM的情況下實現動態節能之效果，其中，該資料檢測單元用以對由資料鎖存器傳送至輸出驅動單元的一通道資料信號進行一通道資料檢測，且該計數單元用以對由顯示控制器所傳送的一OE信號或一LE信號執行一計數處理，從而使該動態節能狀態產生單元依據傳送自該資料檢測單元的一資料檢測信號以及傳送自該計數單元的一計數器輸出信號產生一動態節能控制信號，並利用該動態節能控制信號驅使該輸出驅動單元進入一動態節能狀態。

Description

行驅動晶片、行驅動電路及LED顯示裝置
本發明係關於LED顯示驅動電路，尤指一種具有動態節能功能之行驅動晶片。
已知，平面顯示器包含非自發光型平面顯示器以及自發光型平面顯示器，其中液晶顯示器為使用已久的一種非自發光型平面顯示器，而有機發光二極體(Organic light-emitting diode, OLED)顯示器以及發光二極體(Light-emitting diode, LED)顯示器則為目前受到廣泛應用的自發光型平面顯示器。與液晶顯示器相比，LED顯示器具有諸多優點，包含：高刷新速率、高對比度、廣視角、低功耗等。
圖1顯示習知的一種LED顯示器的架構圖。如圖1所示，習知的LED顯示器1a包括一LED顯示面板11a、一列驅動模組12a、一行驅動模組13a、以及一顯示控制器14a。熟悉LED顯示器1a之設計與製作的電子工程師都知道，行驅動模組13a通常包含複數個行驅動晶片131a，且複數個所述行驅動晶片131a之使用數量係決定於該LED顯示面板11a的分辨率(解析度)和所述行驅動晶片131a的輸出通道數。更詳細地說明，該LED顯示面板11a包括X×Y個LED元件111a、X條列驅動線112a以及Y條行驅動線113a。
圖2顯示習知的行驅動晶片的方塊圖。如圖2所示，常規的行驅動晶片131a通常包含一移位寄存器1311a、一資料鎖存器1312a以及一輸出驅動單元1313a。其中，該移位寄存器1311a接收傳送自該顯示控制器14a的一顯示資料信號SDI和一時鐘信號CLK，該資料鎖存器1312a接收傳送自該顯示控制器14a的一鎖存使能信號LE，且該輸出驅動單元1313a接收傳送自該顯示控制器14a的一輸出使能信號OE_B。
值得說明的是，高階的行驅動晶片內部會特別設有SRAM，用以存儲兩幀顯示資料，一為當前幀顯示資料，另一則為下一幀顯示資料，使高階的行驅動晶片可以依據一幀同步信號的控制而實現換幀。故而，現有技術可以透過檢測儲存在SRAM之中的下一幀顯示資料是否全為0的方式，決定是否讓行驅動晶片進入動態節能狀態。簡單地說，當檢測結果顯示下一幀顯示資料全為0的時候，該行驅動晶片即切換至動態節能狀態。
然而，由圖2可知，常規及/或低階的行驅動晶片131a因成本考量而無法包含SRAM，故而顯示控制器14a無法利用所述幀同步信號控制其執行換幀或進入動態節能，導致常規及/或低階的行驅動晶片131a不具有動態節能之功能。有鑑於此，如何使常規及/或低階的行驅動晶片131a在不使用SRAM的情況下實現動態節能於是成為一個需要解決的問題。
由上述說明可知，本領域亟需一種新穎的行驅動晶片。
本發明之主要目的在於提供一種行驅動晶片，其可藉由在內部設置一資料檢測單元、一計數單元及一動態節能狀態產生單元，達成不須用到SRAM即可實現動態節能之效果。
為達成上述目的，本發明提出所述行驅動晶片的一實施例，其包括一移位寄存器、耦接該移位寄存器的一資料鎖存器以及耦接該資料鎖存器的一輸出驅動單元；其特徵在於，所述行驅動晶片進一步包括：
一資料檢測單元，用以對該資料鎖存器傳送至該輸出驅動單元的一通道資料信號進行一通道資料檢測，從而依據該通道資料檢測之結果輸出一資料檢測信號；
一計數單元，耦接一輸入信號，且同時耦接該資料檢測單元以受控於該資料檢測信號，從而在對該輸入信號執行一計數處理後輸出一計數器輸出信號；以及
一動態節能狀態產生單元，耦接該資料檢測單元和該計數單元以分別接收該資料檢測信號和該計數器輸出信號，從而產生一動態節能控制信號並將其輸出至該輸出驅動單元以使該輸出驅動單元進入一動態節能狀態。
在一實施例中，在該通道資料檢測之結果顯示該通道資料信號所具有的Y/K個通道資料皆為0的情況下，該資料檢測信號為一高準位信號；其中，Y、K和Y/K皆為正整數。
在一實施例中，該輸出驅動單元具有Y/K個輸出通道，且該資料檢測單元為具有Y/K個輸入端及一個輸出端的一反或閘單元；其中，Y、K和Y/K皆為正整數。
在一實施例中，該計數單元包括Y/K個相互級聯的雙緣觸發D正反器，各所述雙緣觸發D正反器皆具有一信號輸入端、一信號輸出端、一反相信號輸出端、一時鐘信號輸入端、與一控制端，第一個所述雙緣觸發D正反器以其所述時鐘信號輸入端耦接該輸入信號，第Y/K個所述雙緣觸發D正反器以其所述信號輸出端傳送所述計數器輸出信號至該動態節能狀態產生單元，第Y/K個所述雙緣觸發D正反器以其所述反相信號輸出端耦接其所述信號輸入端，任一個級聯在前的所述雙緣觸發D正反器以其所述信號輸入端耦接一個級聯在後的所述雙緣觸發D正反器的該反相信號輸出端，任一個級聯在前的所述雙緣觸發D正反器以其所述反相信號輸出端耦接一個級聯在後的所述雙緣觸發D正反器的該時鐘信號輸入端，且各所述雙緣觸發D正反器的該控制端耦接傳送自該資料檢測單元的該資料檢測信號。
在一實施例中，該動態節能狀態產生單元為具有一信號輸入端、一信號輸出端、一反相信號輸出端、一時鐘信號輸入端、與一控制端的一雙緣觸發D正反器，且該雙緣觸發D正反器以其所述時鐘信號輸入端耦接傳送自該計數單元的該計數器輸出信號，以其所述控制端和所述信號輸入端同時耦接傳送自該資料檢測單元的該資料檢測信號，且以其所述信號輸出端傳送所述動態節能控制信號至該輸出驅動單元。
在一實施例中，所述之行驅動晶片更包括一輸出電流設定單元，該輸出電流設定單耦接該動態節能狀態產生單元、該輸出驅動單元和一設定信號以依據該設定信號與該動態節能控制信號產生一輸出驅動控制信號並將其輸出至該輸出驅動單元。
在一實施例中，該設定信號和該輸入信號傳送自一顯示控制器，且該輸入信號為一輸出使能信號或一鎖存使能信號。
本發明同時提供一種行驅動電路，用以耦接一LED顯示面板的一行驅動側，且包括至少一個如前所述本發明之行驅動晶片。
本發明同時提供包括一LED顯示面板、一列驅動電路、一行驅動電路、以及一顯示控制器，其中該行驅動電路包括至少一個如前所述本發明之行驅動晶片。
在一實施例中，該LED顯示面板包括複數個LED元件，且所述LED元件係選自於由量子點發光二極體、次毫米發光二極體和微發光二極體和所組成群組之中的任一者。
為使  貴審查委員能進一步瞭解本發明之結構、特徵、目的、與其優點，茲附以圖式及較佳具體實施例之詳細說明如後。
圖3顯示使用本發明之一種行驅動晶片的一LED顯示器裝置的架構圖。如圖3所示，該LED顯示裝置1包括一LED顯示面板11、一列驅動電路12、一行驅動電路13、以及一顯示控制器14，其中該LED顯示面板11包括X×Y個LED元件111、X條列驅動線112以及Y條行驅動線113，並且，該行驅動電路13使用K個本發明之行驅動晶片131，因此各所述行驅動晶片131的輸出通道數為Y/K，其中，X、Y、K及Y/K皆為正整數。
圖4顯示本發明之行驅動晶片的方塊圖。如圖4所示，常規的行驅動晶片131主要包含一移位寄存器1311、一資料鎖存器1312以及一輸出驅動單元1313。其中，該移位寄存器1311透過一第一緩衝器BF1接收傳送自該顯示控制器14的一時鐘信號CLK，且透過一第二緩衝器BF2接收傳送自該顯示控制器14的一(輸入)顯示資料信號SDI。另一方面，該資料鎖存器1312透過一第三緩衝器BF3接收傳送自該顯示控制器14的一鎖存使能信號LE，且該輸出驅動單元1313透過一第四緩衝器BF4接收傳送自該顯示控制器14的一輸出使能信號OE_B。補充說明的是，圖4係繪示該第一緩衝器BF1和該第二緩衝器BF2皆為一緩衝閘(Buffer gate)，而該第三緩衝器BF3和該第四緩衝器BF4皆為一反相緩衝閘(Inverting buffer gate)。補充說明的是，該移位寄存器1311透過一第五緩衝器BF5傳送一(輸出)顯示資料信號SDO至下一個行驅動晶片131。
特別地，本發明在該行驅動晶片131之中增設一資料檢測單元1314、一計數單元1315、以及一動態節能狀態產生單元1316。其中，該資料檢測單元1314用以對該資料鎖存器1312傳送至該輸出驅動單元1313的一通道資料信號進行一通道資料檢測，從而依據該通道資料檢測之結果而輸出一資料檢測信號。圖5顯示該資料檢測單元1314、該計數單元1315、以及該動態節能狀態產生單元1316的電路結構圖。如圖5所示，該通道資料信號包含Y/K個通道資料，如Data0~Data15。並且，該資料檢測單元1314為具有Y/K個輸入端及一個輸出端的一反或閘單元；其中，Y和K皆為正整數。因此，可以理解，在該通道資料檢測之結果顯示該通道資料信號所具有的Y/K個通道資料皆為0的情況下，該資料檢測信號為一高準位信號。
更詳細地說明，該計數單元1315而耦接一輸入信號，且同時耦接該資料檢測單元1314以受控於該資料檢測信號，從而在對該輸入信號執行一計數處理之後輸出一計數器輸出信號。如圖4與圖5所示，該顯示控制器14傳送一鎖存使能信號LE，且該鎖存使能信號LE經由一反相緩衝閘(即第三緩衝器BF3)轉換成一緩衝使能信號LE_BUF。如圖5所示，該計數單元1315包括Y/K個相互級聯的雙緣觸發D正反器135D，各所述雙緣觸發D正反器135D皆具有一信號輸入端(D端)、一信號輸出端(Q端)、一反相信號輸出端(QB端)、一時鐘信號輸入端(CLK端)、與一控制端。更詳細地說明，第一個所述雙緣觸發D正反器135D以其所述時鐘信號輸入端(CLK端)耦接該輸入信號(即，緩衝使能信號LE_BUF)，最後一個(即，第Y/K個)所述雙緣觸發D正反器135D以其所述信號輸出端(Q端)傳送所述計數器輸出信號至該動態節能狀態產生單元1316，最後一個所述雙緣觸發D正反器135D以其所述反相信號輸出端(QB端)耦接其所述信號輸入端(D端)，任一個級聯在前的所述雙緣觸發D正反器135D以其所述信號輸入端(D端)耦接任一個級聯在後的所述雙緣觸發D正反器135D的該反相信號輸出端(QB端)，任一個級聯在前的所述雙緣觸發D正反器135D以其所述反相信號輸出端(QB端)耦接任一個級聯在後的所述雙緣觸發D正反器135D的該時鐘信號輸入端(CLK端)，且各所述雙緣觸發D正反器135D的該控制端耦接傳送自該資料檢測單元1314的該資料檢測信號。
承上述說明，該動態節能狀態產生單元1316耦接該資料檢測單元1314和該計數單元1315以分別接收該資料檢測信號和該計數器輸出信號，從而產生一動態節能控制信號輸出至該輸出驅動單元1313，使該輸出驅動單元1313進入一動態節能狀態。並且，如圖5所示，該動態節能狀態產生單元1316同樣為具有一信號輸入端(D端)、一信號輸出端(Q端)、一反相信號輸出端(QB端)、一時鐘信號輸入端(CLK端)、與一控制端的一雙緣觸發D正反器136D，且該雙緣觸發D正反器136D以其所述時鐘信號輸入端(CLK端)耦接傳送自該計數單元1315的該計數器輸出信號，以其所述控制端和所述信號輸入端(D端)同時耦接傳送自該資料檢測單元1314的該資料檢測信號，且以其所述信號輸出端(Q端)透過一第六緩衝器BF6而傳送所述動態節能控制信號至該輸出驅動單元1313。
補充說明的是，圖4顯示該行驅動晶片131更包括一輸出電流設定單元1317，其耦接該動態節能狀態產生單元1316、該輸出驅動單元1313和一設定信號REXT，用以依據該設定信號REXT與該動態節能控制信號而產生一輸出驅動控制信號輸出至該輸出驅動單元1313。應可理解，該設定信號REXT、該鎖存使能信號LE、該輸出使能信號OE_B、該顯示資料信號SDI和該時鐘信號CLK皆傳送自該顯示控制器14。在一可行實施例中，該鎖存使能信號LE可作為所述輸入信號而透過該第三緩衝器BF3傳送至該計數單元1315，從而傳送至該計數單元1315的第一個雙緣觸發D正反器135D的時鐘信號輸入端(CLK端)。在此特別說明的是，在另一可行實施例中，該輸出使能信號OE_B也可以作為所述輸入信號而透過該第四緩衝器BF4傳送至該計數單元1315，從而傳送至該計數單元1315的第一個雙緣觸發D正反器135D的時鐘信號輸入端(CLK端)。
如此，上述已完整且清楚地說明本發明之一種行驅動經面；並且，經由上述可得知本發明具有下列優點：
(1)本發明揭示一種具有動態節能功能之行驅動晶片，其特徵在於該行驅動晶片特別包含一資料檢測單元、一計數單元以及一動態節能狀態產生單元，從而能夠在不包含SRAM的情況下能夠實現動態節能之效果。其中，該資料檢測單元用以對由資料鎖存器傳送至輸出驅動單元的一通道資料信號進行一通道資料檢測，且該計數單元用以對由顯示控制器所傳送的一OE信號或一LE信號執行一計數處理，從而使該動態節能狀態產生單元依據傳送自該資料檢測單元的一資料檢測信號以及傳送自該計數單元的一計數器輸出信號而產生一動態節能控制信號，進而利用該動態節能控制信號控制該輸出驅動單元進入一動態節能狀態。
(2)本發明同時揭示一種行驅動電路，用以耦接一LED顯示面板的一行驅動側，且包括至少一個如前所述本發明之行驅動晶片。
(3)本發明同時揭示一種LED顯示面板、一列驅動電路、一行驅動電路、以及一顯示控制器，其中該行驅動電路包括至少一個如前所述本發明之行驅動晶片。並且，在可行的實施例中，該LED顯示面板包括複數個LED元件，且所述LED元件係選自於由量子點發光二極體(Quantum dot light- emitting diode, QLED)、次毫米發光二極體(Mini-LED)和微發光二極體(Mirco-LED)和所組成群組之中的任一者。
必須加以強調的是，前述本案所揭示者乃為較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。
綜上所陳，本案無論目的、手段與功效，皆顯示其迥異於習知技術，且其首先發明合於實用，確實符合發明之專利要件，懇請  貴審查委員明察，並早日賜予專利俾嘉惠社會，是為至禱。
1a:LED顯示器 11a:LED顯示面板 111a:LED元件 112a:列驅動線 113a:行驅動線 12a:列驅動模組 13a:行驅動模組 131a:行驅動晶片 14a:顯示控制器 1:LED顯示裝置 11:LED顯示面板 111:LED元件 112:列驅動線 113:行驅動線 12:列驅動電路 13:行驅動電路 131:行驅動晶片 1311:移位寄存器 1312:資料鎖存器 1313:輸出驅動單元 1314:資料檢測單元 1315:計數單元 1316:動態節能狀態產生單元 1317:輸出電流設定單元 135D:雙緣觸發D正反器 136D:雙緣觸發D正反器 14:顯示控制器 BF1:第一緩衝器 BF2:第二緩衝器 BF3:第三緩衝器 BF4:第四緩衝器 BF5:第五緩衝器 BF6:第六緩衝器
圖1為習知的一種LED顯示器的架構圖； 圖2為習知的一行驅動晶片的方塊圖； 圖3為使用本發明之一種行驅動晶片的一LED顯示器裝置的架構圖； 圖4為本發明之行驅動晶片的方塊圖；以及 圖5為本發明之行驅動晶片所包含之一資料檢測單元、一計數單元及一動態節能狀態產生單元的電路結構圖。
131:行驅動晶片
1311:移位寄存器
1312:資料鎖存器
1313:輸出驅動單元
1314:資料檢測單元
1315:計數單元
1316:動態節能狀態產生單元
1317:輸出電流設定單元
14:顯示控制器
BF1:第一緩衝器
BF2:第二緩衝器
BF3:第三緩衝器
BF4:第四緩衝器
BF5:第五緩衝器

Claims (10)

  1. 一種行驅動晶片，包括一移位寄存器、耦接該移位寄存器的一資料鎖存器以及耦接該資料鎖存器的一輸出驅動單元；其特徵在於，所述行驅動晶片進一步包括： 一資料檢測單元，用以對該資料鎖存器傳送至該輸出驅動單元的一通道資料信號進行一通道資料檢測，從而依據該通道資料檢測之結果輸出一資料檢測信號； 一計數單元，耦接一輸入信號，且同時耦接該資料檢測單元以受控於該資料檢測信號，從而在對該輸入信號執行一計數處理後輸出一計數器輸出信號；以及 一動態節能狀態產生單元，耦接該資料檢測單元和該計數單元以分別接收該資料檢測信號和該計數器輸出信號，從而產生一動態節能控制信號並將其輸出至該輸出驅動單元以使該輸出驅動單元進入一動態節能狀態。
  2. 如請求項1所述之行驅動晶片，其中，在該通道資料檢測之結果顯示該通道資料信號所具有的Y/K個通道資料皆為0的情況下，該資料檢測信號為一高準位信號；其中，Y、K和Y/K皆為正整數。
  3. 如請求項1所述之行驅動晶片，其中，該輸出驅動單元具有Y/K個輸出通道，且該資料檢測單元為具有Y/K個輸入端及一個輸出端的一反或閘單元；其中，Y、K和Y/K皆為正整數。
  4. 如請求項3所述之行驅動晶片，其中，該計數單元包括Y/K個相互級聯的雙緣觸發D正反器，各所述雙緣觸發D正反器皆具有一信號輸入端、一信號輸出端、一反相信號輸出端、一時鐘信號輸入端、與一控制端，第一個所述雙緣觸發D正反器以其所述時鐘信號輸入端耦接該輸入信號，第Y/K個所述雙緣觸發D正反器以其所述信號輸出端傳送所述計數器輸出信號至該動態節能狀態產生單元，第Y/K個所述雙緣觸發D正反器以其所述反相信號輸出端耦接其所述信號輸入端，任一個級聯在前的所述雙緣觸發D正反器以其所述信號輸入端耦接一個級聯在後的所述雙緣觸發D正反器的該反相信號輸出端，任一個級聯在前的所述雙緣觸發D正反器以其所述反相信號輸出端耦接一個級聯在後的所述雙緣觸發D正反器的該時鐘信號輸入端，且各所述雙緣觸發D正反器的該控制端耦接傳送自該資料檢測單元的該資料檢測信號。
  5. 如請求項3所述之行驅動晶片，其中，該動態節能狀態產生單元為具有一信號輸入端、一信號輸出端、一反相信號輸出端、一時鐘信號輸入端、與一控制端的一雙緣觸發D正反器，且該雙緣觸發D正反器以其所述時鐘信號輸入端耦接傳送自該計數單元的該計數器輸出信號，以其所述控制端和所述信號輸入端同時耦接傳送自該資料檢測單元的該資料檢測信號，且以其所述信號輸出端傳送所述動態節能控制信號至該輸出驅動單元。
  6. 如請求項1所述之行驅動晶片，其更包括一輸出電流設定單元，該輸出電流設定單耦接該動態節能狀態產生單元、該輸出驅動單元和一設定信號以依據該設定信號與該動態節能控制信號產生一輸出驅動控制信號並將其輸出至該輸出驅動單元。
  7. 如請求項6所述之行驅動晶片，其中，該設定信號和該輸入信號傳送自一顯示控制器，且該輸入信號為一輸出使能信號或一鎖存使能信號。
  8. 一種行驅動電路，用以耦接一LED顯示面板的一行驅動側，且包括至少一個如請求項1至請求項7中任一項所述之行驅動晶片。
  9. 一種LED顯示裝置，包括一LED顯示面板、一列驅動電路、一行驅動電路、以及一顯示控制器，其中該行驅動電路包括至少一個如請求項1至請求項8中任一項所述之行驅動晶片。
  10. 如請求項9所述之LED顯示裝置，其中，該LED顯示面板包括複數個LED元件，且所述LED元件係選自於由量子點發光二極體、次毫米發光二極體和微發光二極體和所組成群組之中的任一者。
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