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显示器驱动模组及其控制方法与显示器驱动系统

文献发布时间:2023-06-19 09:44:49


显示器驱动模组及其控制方法与显示器驱动系统

技术领域

本发明涉及一种驱动模组、控制方法及驱动系统,尤指一种LED显示器驱动模组及其控制方法及一种LED显示器驱动系统。

背景技术

LED(Light-Emitting Diode;LED)显示器通过一显示器驱动系统进行驱动产生影像,一LED显示器包含至少一LED单元及显示器驱动模组,其驱动模组根据一亮度控制讯号产生一电流讯号,使该电流讯号通过LED单元,而LED单元根据该电流讯号的强度产生相对应强度的光。现有的显示器驱动模组一般来说是使用脉宽调变机制(Pulse WidthModulation;PWM)控制各该LED单元产生不同亮暗程度。更详细的说,PWM机制借由人眼的视觉暂留特性,也就是在一光源的闪烁频率大于一临界值时,人眼便无法感受到光源的闪烁,因此,在大于该临界频率的一输出周期中,根据一亮度控制讯号,调变每一输出周期中LED单元发光的时间百分比,改变LED单元在该输出周期中的光源的总输出量,以提供人眼感受不同的亮度。该发光时间百分比的控制方式是将该输出周期切割为多个最小单位时间,该LED在该输出周期中维持发光的最小单位时间的数量则决定了在该输出周期中的总发光量。该不同位阶的发光量被称为「灰阶(Grayscale)」。该输出周期被切割出的最小单位时间愈小,表示可控制的发光位阶愈多,也就是灰阶的阶层数量愈高,提供人眼感受的明暗变化愈细致平滑;相反的,当该最小单位时间愈长,表示可控制的发光位阶少,灰阶的阶层数量愈低,人眼感受到的明暗变化则较粗糙,可能感受到较明显的明暗阶段差异。而该输出周期代表了该LED显示器的最高「刷新率」。

其中,该「最小单位时间」主要由一灰阶时钟讯号(Grayscale Clock;GCLK)产生。该灰阶时钟讯号频率愈大,则该最小单位时间愈短。也就是说,该灰阶时钟讯号的频率与该显示器的灰阶值皆相关。另一方面来说,由于该输出周期由多个相连的最小单位时间组成,在同样最小单位时间数量的情况下,当该灰阶时钟频率愈大,该输出周期也愈短,该刷新率也能够愈高。换句话说,该灰阶时钟讯号频率愈大,该LED显示器不仅灰阶的改变幅度能够更细致平滑,且刷新率也能够提高。

请参阅图10所示,现有技术的LED驱动模组90一般来说包含一驱动输出模组91及一脉宽调变控制单元92,且具有一控制信息接收端data、驱动信息时钟输入端dclk及一灰阶时钟讯号输入端gclk。该脉宽调变控制单元92通过该控制信息接收端data接收一脉宽控制信息,通过该驱动信息脉输入端dclk接收一驱动信息时钟,并通过该灰阶时钟讯号输入端gclk接收一灰阶时钟讯号。该驱动信息时钟用于触发输入控制信息。该脉宽调变控制单元根据该脉宽控制信息,及该灰阶时钟讯号产生脉宽控制讯号并输出至该驱动输出模组91,使得该驱动输出模组91根据该脉宽控制讯号输出一驱动讯号。该控制信息接收端data及该灰阶时钟讯号输入端gclk分别通过一电路板线路接收该亮度控制信息及该时钟讯号。然而,基于PCB(Printed circuit board)电路板上流通的讯号频率过高时,会导致EMI过高,而进一步导致讯号互相干扰而失真,因此PCB电路板对于流通其上的讯号频率有一定的限制,而该外接灰阶时钟讯号的频率无法超过该限制。一般来说,该电路板上的讯号频率上限为30Mhz。

请参阅图11所示,在另一现有技术中,该LED驱动模组90仅包含一驱动信息时钟输入端dclk及该驱动信息时钟输入端dclk,不包含该灰阶时钟讯号输入端gclk。该LED驱动模组90进一步包含一锁相环单元93(Phase Lock Loop)。该脉宽调变控制单元92通过该锁相环单元93电连接到该驱动信息时钟输入端dclk,而该锁相环单元93接收该驱动信息时钟讯号,对该驱动信息时钟讯号进行一倍频,作为一灰阶时钟,并输出该灰阶时钟讯号至该脉宽调变单元92。也就是说,经由该锁相环单元93提高该驱动信息时钟讯号的频率,以提供多个LED驱动模组90的脉宽调变控制单元92一相位同步且频率相同的灰阶时钟讯号。

如图10及图11所示,当该显示器系统包含多个LED驱动模组90,且各该LED驱动模组90分别输出一驱动讯号,由于各该LED驱动模组90接收同一个时钟讯号输入,例如该灰阶时钟讯号或该驱动信息时钟,也就是该时钟讯号的来源为相同,因此各该LED驱动模组90的驱动讯号为同相,且每一输出周期中,其讯号上升沿会同步,当一输出周期中的驱动讯号的占空比相同,其讯号下降沿也会同步,因此各该驱动讯号在开关时产生的讯号毛刺的发生时间也会同步,导致电路板上的噪声(noise)发生叠加效应而过大。此外,同样基于各该LED驱动模组90接收同一个时钟讯号的沿故,各该LED驱动模组90的灰阶时钟讯号频率相同,使得各该驱动讯号产生的电磁干扰(EMI)频段过于集中,其EMI频谱会产生多个毛刺(spur),而该EMI的毛刺容易超出法规对于电子产品的EMI规范,导致产品整体不符规范。

综合以上,现有的LED显示驱动模组的由外部接收灰阶时钟讯号导致灰阶及刷新率受到限制,且进一步使得显示器电路板上的多个驱动讯号生的噪声过高。若将驱动模组内建锁相环单元以产生GCLK,仍会有EMI频谱集中问题,因此容易超出规范。故现有技术的LED显示器驱动模组势必须进一步进行改良。

发明内容

有鉴于现有的LED显示器驱动模组接收外部时钟讯号,导致灰阶或刷新率难以提高,且多个LED显示器驱动模组输出的驱动讯号升降沿及频率同步导致显示系统中电路板上噪声及EMI集中且过高,本发明提供一种显示器驱动模组,整合于一集成电路内,该显示器驱动模组具有一驱动信息输入端及一驱动讯号输出端,并且包含一校正单元、一振荡器、一脉宽调变单元及一驱动输出单元。该校正单元储存有一频率校正信息,且该校正单元输出该频率校正信息至该振荡器,该振荡器产生一灰阶时钟讯号,该频率校正信息使得该振荡器产生的灰阶时钟讯号在一目标频率范围内;该脉宽调变单元电连接该驱动信息输入端以接收一驱动信息,该驱动信息包含关于一个以上驱动输出之信息。该脉宽调变单元电连接该振荡器以接收该灰阶时钟讯号,该脉宽调变单元根据该驱动信息及该灰阶时钟讯号输出一脉宽控制讯号,而该驱动输出单元电连接该脉宽调变单元以接收该脉宽控制讯号,并且据以输出一驱动讯号。

本发明还提供一种显示器驱动控制方法,由该显示器驱动模组执行,包含以下步骤:

存取一频率校正信息;

根据该频率校正信息控制一振荡器产生一灰阶时钟讯号,使该灰阶时钟讯号的频率在一目标频率范围内;

接收一驱动信息,根据该驱动信息及该灰阶时钟讯号产生一脉宽控制讯号;

根据该脉宽控制讯号产生一驱动讯号。

该显示器驱动模组包含该振荡器,该振荡器用以提供该脉宽调变单元的灰阶时钟讯号,并且该校正单元借由其中储存的频率校正信息校正该振荡器输出的灰阶时钟讯号。由于该振荡器内建于该显示器驱动模组内,该振荡器的频率不受限于一PCB电路板或其他种类的连接电路模组可以接受的频率上限,因此该脉宽调变单元所接收的该灰阶时钟讯号频率也不受限于该可被接受的频率上限,而进一步提升该显示器驱动模组输出的驱动讯号的灰阶或刷新率。该振荡器可以设计为输出频率对温度与电压的变化不敏感,即在不同温度与电压之下输出频率变化不大,因此对于输出周期与刷新率的影响不大。

进一步来说,一振荡器输出一特定频率的时钟讯号(clock),该特定频率应为振荡器的规格频率,也就是生产制造时的产品规格。而由于半导体制程必然会在每颗芯片产生不同误差,每颗芯片的振荡器的实际频率会有较大误差。因此,该校正单元储存一频率校正信息,并通过输出该频率校正信息至该振荡器以调整该振荡器输出的灰阶时钟讯号频率,使该灰阶时钟讯号的频率在该目标频率范围内。

一般来说,一LED显示器包含多个显示器驱动模组,各该驱动模组输出的驱动讯号用于驱动至少一显示单元。由于各该显示器驱动模组输出的驱动讯号基于各该显示器驱动模组中内建的该振荡器,而各该振荡器产生的灰阶时钟讯号的上升沿及下降沿会分散在时间轴上的一段区间,因此即使各该显示器驱动模组接收相同的驱动信息,各该脉宽调变单元输出的脉宽控制讯号具有相同的占空比,各该脉宽控制讯号的上升沿及下降沿会根据各该灰阶时钟讯号而有些微差异,各该驱动输出单元输出的驱动讯号的上升沿及下降沿因此也不会同步,进而使得各该驱动讯号的在切换时产生的高频毛刺噪声不会同时出现在电路板上,因此降低了显示器电路板上的噪声。

更进一步来说,通过各该显示器驱动模组的频率校正信息储存各该各该振荡器的频率校正信息,控制各该振荡器的输出的灰阶时钟讯号频率在该目标频率范围内而不相同,该目标频率范围例如是一目标频率+/-2%的公差范围内,使得各该显示器驱动模组根据其灰阶时钟讯号所产生的各该驱动讯号间的差异令人眼无法察觉,不影响使用者该显示器的观看;而另一方面来说,通过控制各该显示器驱动模组的灰阶时钟讯号不相同,各该灰阶时钟讯号的频率值分散在该目标频率范围内,各该驱动讯号在显示驱动系统中的电路板上形成的EMI的频谱会被分散,而不会完全单一的集中在该些特定频率上,因此避免该显示器电路板上的EMI频谱在该些特定频率的毛刺超出规范。

因此,本发明还提供一种内建灰阶时钟讯号的显示器驱动电路,包含一电路模组、一第一驱动模组及一第二驱动模组,其中该第一驱动模组及该第二驱动模组分别设置于该电路模组上。该第一驱动模组具有一第一驱动信息输入端及一第一驱动讯号输出端,分别电连接该电路模组的线路层。该第一驱动模组包含一第一校正单元、一第一振荡器、一第一脉宽调变单元及一第一驱动输出单元。该第一振荡器产生一第一灰阶时钟讯号,且该第一校正单元储存有一第一频率校正信息并输出该第一频率校正信息至该第一振荡器,使得该第一振荡器根据该第一频率校正信息产生的第一灰阶时钟讯号在一目标频率范围内;该第一脉宽调变单元电连接该第一驱动信息输入端以接收一第一驱动信息,并且电连接该第一振荡器以接收该第一灰阶时钟讯号,该第一脉宽调变单元根据该第一驱动信息及该第一灰阶时钟讯号输出一第一脉宽控制讯号,而该第一驱动输出单元电连接该第一脉宽调变单元以接收该第一脉宽控制讯号,并且据以产生一第一驱动讯号,由该第一驱动讯号输出端输出。

类似的,该第二驱动模组具有一第二驱动信息输入端及一第二驱动讯号输出端,分别电连接该电路模组的线路层。该第二驱动模组包含一第二校正单元、一第二振荡器、一第二脉宽调变单元及一第二驱动输出单元。该第二振荡器产生一第二灰阶时钟讯号,且该第二校正单元储存一第二频率校正信息并输出该第二频率校正信息至该第二振荡器,使得该第二振荡器根据该第二频率校正信息产生的第二灰阶时钟讯号在该目标频率范围内;该第二脉宽调变单元电连接该第二驱动信息输入端以接收一第二驱动信息,并且电连接该第二振荡器以接收该第二灰阶时钟讯号,该第二脉宽调变单元根据该第二驱动信息及该第二灰阶时钟讯号输出一第二脉宽控制讯号,而该第二驱动输出单元电连接该第二脉宽调变单元以接收该第二脉宽控制讯号,并且据以产生一第二驱动讯号,由该第二驱动讯号输出端输出。其中,该第一灰阶时钟讯号及该第二灰阶时钟讯号的频率不相同。

该第一驱动模组包含该第一校正单元,其储存的第一频率校正信息针对该第一振荡器,并校正该第一振荡器的频率在该目标频率范围内;该第二驱动模组包还该第二校正单元,其储存的第二频率校正信息针对该第二振荡器,并校正该第振荡器的频率在该目标频率范围内。如此一来,该第一振荡器及该第二振荡器的频分别会落在该目标频率范围内,例如是上述的一目标频率+/-2%的公差范围内。如此一来,由于该第一驱动模组输出的该第一驱动讯号根据该第一灰阶时钟讯号产生上升沿及下降沿,该第二驱动模组输出的第二驱动讯号根据该第二灰阶时钟讯号产生上升沿及下降沿,而该第一灰阶时钟讯号及该第二灰阶时钟讯号分别来自两颗分开的振荡器,即使该第一振荡器及该第二振荡器的频率都落在该目标频率范围内,该第一灰阶时钟讯号及该第二灰阶时钟讯号的每一个方波的上升沿及下降沿也不一定会在同一时间点发生,因此该第一驱动讯号的上升沿及下降沿亦不一定会与该第二驱动讯号的上升沿及下降沿同时发生,使得该第一驱动讯号或该第二驱动讯号的讯号上升沿处或下降沿处产生的高频毛刺噪声不会同时发生,该电路模组上不会同时出现高频毛刺噪声,降低该第一驱动讯号及该第二驱动讯号输出至该电路模组上后该电路模组上的噪声干扰。

此外,由于该第一灰阶讯号及该第二灰阶讯号分别虽然落在该目标频率范围内而相近,该第一灰阶讯号及该第二灰阶讯号的频率并不相同,该第一驱动讯号及该第二驱动讯号的输出周期也会因此不同,使得该电路模组上的EMI频谱被打散,避免EMI在特定频率超出规范。

附图说明

图1为本发明显示器驱动模组的方块示意图。

图2为本发明显示器驱动模组控制方法的流程图。

图3为本发明显示器驱动系统的方块示意图。

图4为本发明显示器驱动模组的讯号波形示意图。

图5为本发明显示器驱动模组控制方法第一较佳实施例的流程图。

图6A及6B为本发明显示器驱动模组控制方法第一较佳实施例的讯号波形示意图。

图7为本发明显示器驱动模组控制方法第二较佳实施例的流程图。

图8为本发明显示器驱动模组控制方法第二较佳实施例的讯号波形示意图。

图9为本发明显示器驱动模组第三较佳实施例的方块示意图。

图10为现有技术的显示器驱动模组方块示意图。

图11为另一现有技术的显示器驱动模组方块示意图。

主要组件符号说明:

10 显示器驱动模组 11 校正单元

12 振荡器 13 脉宽调变单元

14 驱动输出单元 15 倍频单元

I/P 驱动信息输入端 O/P 驱动讯号输出端

20 第一显示器驱动模组 21 第一校正单元

22 第一振荡器 23 第一脉宽调变单元

24 第一驱动输出单元 I/P1 第一驱动信息输入端

O/P1 第一驱动讯号输出端

30 第二显示器驱动模组 31 第二校正单元

32 第二振荡器 33 第二脉宽调变单元

34 第二驱动输出单元 I/P2 第二驱动信息输入端

O/P2 第二驱动讯号输出端

40 电路模组 41 控制单元

90 驱动模组 91 驱动输出单元

92 脉宽调变单元

data 驱动信息输入端 gclk 灰阶时钟讯号输入端

Iout 驱动讯号输出端

具体实施方式

以下配合图式及本发明的较佳实施例,进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段。

请参阅图1所示,本发明提供一种显示器驱动模组10,具有一驱动信息输入端I/P及一驱动讯号输出端O/P,并且包含一校正单元11、一振荡器12、一脉宽调变单元13及一驱动输出单元14,该校正单元11储存一频率校正信息,该振荡器12电连接该校正单元11以接收该频率校正信息并据以产生一灰阶时钟讯号,该灰阶时钟讯号的频率在一目标频率范围内;该脉宽调变单元13电连接该驱动信息输入端以接收一驱动信息,并且电连接该振荡器12以接收该灰阶时钟讯号,该脉宽调变单元13根据该驱动信息及该灰阶时钟讯号输出一脉宽控制讯号,而该驱动输出单元14电连接该脉宽调变单元13以接收该脉宽控制讯号,并且据以输出一驱动讯号。该驱动讯号通过一电路模组输出至一显示单元(图未示),例如是一LED发光单元。较佳的,该校正单元包含一非挥发性内存(Non-Volatile Memory)。较佳的,该振荡器可以设计为输出频率对温度与电压的变化不敏感,即在不同温度与电压之下输出频率变化不大,因此对于输出周期与刷新率的影响不大。较佳的,该驱动信息包含至少一驱动输出的信息。

请参阅图2所示,本发明还提供一种显示器驱动控制方法,由该显示器驱动模组10执行,包含以下步骤:

存取一频率校正信息(S201);

根据该频率校正信息控制一振荡器产生一灰阶时钟讯号,使该灰阶时钟讯号的频率在一目标频率范围内(S202);

接收一驱动信息,根据该驱动信息及该灰阶时钟讯号产生一脉宽控制讯号(S203);

根据该脉宽控制讯号产生一驱动讯号(S204)。

请参阅图3所示,本发明还提供一种显示器驱动系统,包含一电路模组40、一第一驱动模组20及一第二驱动模组30,其中该第一驱动模组20及该第二驱动模组30分别设置于该电路模组40上。该第一驱动模组20具有一第一驱动信息输入端I/P1及一第一驱动讯号输出端O/P1,分别电连接该电路模组40的一线路层。该第一驱动模组20包含一第一校正单元21、一第一振荡器22、一第一脉宽调变单元23及一第一驱动输出单元24。该第一振荡器22产生一第一灰阶时钟讯号,且该第一校正单元21储存有一第一频率校正信息并输出该第一频率校正信息至该第一振荡器22,使得该第一振荡器22根据该第一频率校正信息产生的第一灰阶时钟讯号在一目标频率范围内;该第一脉宽调变单元23电连接该第一驱动信息输入端I/P1以接收一第一驱动信息,并且电连接该第一振荡器22以接收该第一灰阶时钟讯号,该第一脉宽调变单元23根据该第一驱动信息及该第一灰阶时钟讯号输出一第一脉宽控制讯号,而该第一驱动输出单元24电连接该第一脉宽调变单元23以接收该第一脉宽控制讯号,并且据以产生一第一驱动讯号由该第一驱动讯号输出端输出。类似的,该第二驱动模组30具有一第二驱动信息输入端I/P2及一第二驱动讯号输出端O/P2,分别电连接该电路模组40的线路层。该第二驱动模组30包含一第二校正单元31、一第二振荡器32、一第二脉宽调变单元33及一第二驱动输出单元34。该第二振荡器32产生一第二灰阶时钟讯号,且该第二校正单元31储存有一第二频率校正信息并输出该第二频率校正信息至该第二振荡器32,使得该第二振荡器32根据该第二频率校正信息产生的第二灰阶时钟讯号在该目标频率范围内;该第二脉宽调变单元33电连接该第二驱动信息输入端以接收一第二驱动信息,并且电连接该第二振荡器32以接收该第二灰阶时钟讯号,该第二脉宽调变单元33根据该第二驱动信息及该第二灰阶时钟讯号输出一第二脉宽控制讯号,而该第二驱动输出单元34电连接该第二脉宽调变单元33以接收该第二脉宽控制讯号,并且据以产生一第二驱动讯号由该第二驱动讯号输出端输出。其中,该第一灰阶时钟讯号的频率大于该第二灰阶时钟讯号的频率。

请参阅图4所示,图4为二个显示器驱动模组10的灰阶时钟讯号及输出的驱动讯号的一波形示意图,分别是该第一振荡器22产生的第一灰阶时钟讯号clk1、该第一驱动输出模组20输出的第一驱动讯号Iout1、该第二振荡器32产生的第二灰阶时钟讯号clk2,以及该第二驱动输出模组30输出的第二驱动讯号Iout2。在本较佳实施中,假设该第一驱动模组20及该第二驱动模组30的第一驱动讯号及该第二驱动讯号的一个输出周期中包含6个灰阶时钟讯号,也就是说,该第一脉宽控制讯号或该第二脉宽控制讯号的占空比可能为0、16.66%、33%....83.33%或100%。且进一步假设该第一驱动模组20及该第二驱动模组30所接收到的驱动信息相同,使得该第一脉宽控制讯号及第二脉宽控制讯号的占空比均为50%,也就是该第一驱动讯号在一个输出周期中应输出周期长度为3个第一灰阶时钟讯号周期的电流讯号,且该第二驱动讯号应输出周期长度为3个第二灰阶时钟讯号周期的电流讯号。此外,该第一脉宽控制讯号及该第二脉宽控制讯号分别用以控制该第一驱动输出单元24的一输出开关及该第二输出驱动单元的一输出开关,因此该第一驱动输出单元24及该第二驱动输出单元34输出的驱动讯号理想波形分别与该第一脉宽控制讯号及该第二脉宽控制讯号相同,本图省略该第一脉宽控制讯号及该第二脉宽控制讯号。

在此必须说明的是,本说明书中为了方便说明而简化脉宽控制讯号或驱动讯号的组成,实际上,根据该驱动信息中关于个别一路驱动输出的位数N,该脉宽控制讯号会包含2^N个灰阶。

如图4所示,由于该第一灰阶时钟讯号clk1及该第二灰阶时钟讯号clk分别由不同的振荡器,例如第一振荡器22及第二振荡器32,产生的,且该第一振荡器22及该第二振荡器32间并未进行同步。因此,即使在校正到相同的频率的情况下,该第一灰阶时钟讯号clk1及该第二灰阶时钟讯号clk2的上升及下降的切换时间点并不会同步,会有一时间差。进一步而言,即使该第一驱动讯号Iout1及该第二驱动讯号Iout2的占空比相同,均是输出3个灰阶时钟控制讯号周期,由于该第一驱动讯号Iout1及该第二驱动讯号Iout2分别根据该第一灰阶时钟讯号clk1及该第二灰阶时钟讯号的clk2的上升沿切换输出电流讯号或关闭输出电流讯号,该第一驱动讯号Iout1及该第二驱动讯号Iout2的讯号上升沿及下降沿在时间轴上也会错开,使得在该第一驱动讯号Iout1及该第二驱动讯号Iout2的讯号上升沿处或下降沿处产生的高频毛刺噪声不会同时发生,进而使得在该电路模组40上不会同时出现高频毛刺噪声,因此降低该电路模组40及整体显示器驱动系统上的噪声干扰。

在本发明的一第一较佳实施例中,该脉宽调变单元13接收一第一起始指令或一第二起始指令。该脉宽调变单元13在接收到该驱动信息后,当进一步接收该第一起始指令,才根据该驱动信息及该灰阶时钟讯号产生一第一数量个输出周期的脉宽控制讯号,并且暂停输出,等待该第二起始指令;当接收到该第二起始指令后,该脉宽调变单元13才根据该驱动信息及该灰阶时钟讯号继续产生一第一数量个输出周期的脉宽控制讯号。

请参阅图5所示,也就是说,该驱动电路控制方法中,在根据该驱动信息及该灰阶时钟讯号产生一脉宽控制讯号的步骤中(S203),进一步包括下步骤:

接收一第一起始指令(S501);

根据该驱动信息及该灰阶时钟讯号产生并输出一第一数量个输出周期的脉宽控制讯号(S502);

等待一第二起始指令(S503);

当接收到该第二起始指令,根据该驱动信息及该灰阶时钟讯号产生该第一数量个输出周期的脉宽控制讯号(S504)。

在本发明中,由于各该驱动模组的振荡器12输出的灰阶时钟讯号的频率有差异,因此,各该显示器驱动模组的脉宽调变单元13根据起始指令输出该脉宽控制讯号,而且是一次输出固定数量个输出周期的脉宽控制讯号后暂停输出,并在接收到下一个起始指令时,再开始输出下一组固定数量个输出周期的脉宽控制讯号。也就是说,灰阶时钟讯号较快的显示器驱动模组的脉宽调变单元在输出第一数量个输出周期的脉宽控制讯号及驱动讯号后,会等待灰阶时钟讯号频率较慢的显示器驱动模组的脉宽调变单元输出完第一数量个输出周期的脉宽控制讯号及驱动讯号,再共同根据该起始指令开始输出下一个输出周期的脉宽控制讯号及驱动讯号。

由于各该显示器驱动模组的振荡器产生的灰阶时钟讯号频率不同,因此各该脉宽调变单元的一个输出周期的脉宽控制讯号的时间长度也会不同,此控制方法即能够避免灰阶时钟讯号频率较快的显示器驱动模组在驱动信息未更新前经重复输出后,因总输出周期不是整数,其总输出占空比会较灰阶时钟讯号频率较慢的显示器驱动模组的总输出量有明显差异,导致部份显示单元亮度不一的问题。

较佳的,该第一起始指令及该第二起始指令为一输出更新指令,该输出更新指令由一驱动信息时钟讯号(data clock)及一驱动信息锁存讯号(latch)组合产生。举例来说,该显示器驱动模组10电连接一控制单元,以接收该控制单元产生的驱动信息时钟讯号及驱动信息锁存讯号。该控制单元通过输出该驱动信息时钟讯号及该驱动信息锁存讯号控制该显示器驱动模组10更新至下一笔驱动信息进行输出,即产生该输出更新指令。当该输出更新指令产生时,该脉宽调变单元13才产生该第一数量个脉宽控制讯号并使得该驱动输出单元14据以输出驱动讯号。由于该驱动信息时钟讯号及该驱动信息锁存讯号由一控制单元统一产生并以并联的方式同步输入至各该显示器驱动模组10,因此各该显示器驱动模组10会同步接收该输出更新指令,也就是该第一起始指令及该第二起始指令,而达到本较佳实施例避免灰阶时钟讯号频率较快的显示器驱动模组重复输出导致亮度不一的问题的效果。

也就是说,再请参阅图3所示,在本较佳实施例的该显示器驱动系统中,进一步包含一控制单元41,该控制单元41产生该驱动信息时钟讯号及该驱动信息锁存讯号。该第一驱动模组20及该第二驱动模组30分别通过该电路模组40电连接该控制单元41,以接收该驱动信息时钟讯号及驱动信息锁存讯号。该控制单元41通过产生该驱动信息时钟讯号及该驱动信息锁存讯号控制该第一驱动模组20及该第二驱动模组30切换至下一笔驱动信息进行输出,即产生该输出更新指令。由于该第一驱动模组20及该第二驱动模组30并联地接收该驱动信息时钟讯号及该驱动信息锁存讯号,该第一驱动模组20及该第二驱动模组30会同步地接收该输出更新指令,也就是该第一起始指令讯号或该第二起始指令讯号。

请参阅图6A所示,图6A是本较佳实施例所述的控制方法的灰阶时钟讯号clk1、clk2、驱动讯号Iout1、Iout2及起始指令ctrl波形图。在本实施例中,设定该第一数量为1,也就是一次输出一个输出周期的脉宽控制讯号,以说明本控制方法达成的功效。当该第一数量为多个时,该控制模组、系统及控制方法也能达到相同的功效。由图中可知,由于该第一灰阶时钟讯号clk1的频率大于该第二灰阶时钟讯号clk2的频率,该第一灰阶时钟讯号clk1的周期小于该第二灰阶时钟讯号clk2的的周期,在脉宽调变单元的一个输出周期包含6个灰阶时钟的实施例中,该第一驱动讯号Iout1的一个输出周期T1会小于该第二驱动讯号Iout2的一个输出周期T2。因此,根据本较佳实施例的控制方法,当该第一驱动讯号Iout1完成一个输出周期的输出后,暂停输出,并且等待该第二起始指令。

较佳的,该控制单元41根据选用的振荡器的灰阶时钟讯号的频率规格下限,计算得到可能的最长输出周期,并加上少许宽容时间,而产生该第一起始指令及该第二起始指令,确保每个显示器驱动模组10都能完整的输出完该第一数量个输出周期,才切换至下一驱动信息进行输出。

另外需要说明的是,由于多个振荡器间的制程受于现实状况限制,因此会有制程上公差,导致各个振荡器的频率并不会完全一致,即使校正之后,仍会有少许可控的误差。故本发明通过设置多个不同的振荡器,并利用多个振荡器的制程上公差导致的频率差异,使得不同振荡器产生的灰阶时钟讯号之间具有相位差及频率差异,进而降低EMI及开关时的毛刺噪声。

此外,本较佳实施例的方法虽会使得各该显示器驱动模组在前后二个起始指令之间的输出周期数量一致,也就是该第一脉宽调变单元23会在接收到该第一起始指令并输出第一数量个输出周期的第一脉宽控制讯号后,仍然必须等待接收到该第二起始指令时,才输出下一第一数量个输出周期的第一脉宽控制讯号。同理,该第二脉宽调变单元33会在接收到该第一起始指令并输出第一数量个输出周期的第二脉宽控制讯号后,仍然必须等待接收到该第二起始指令时,才输出下一第一数量个输出周期的第二脉宽控制讯号。但由于不同振荡器产生的灰阶时钟讯号之间具有相位差及频率差异,因此,如图6B所示,该第一驱动模组20输出的第一驱动讯号Iout1与该第二动模组30的第二驱动讯号Iout2上并不会同步切换,即起始时间与结束时间都不会同步,因此能够达到本发明中各该驱动模组输出的驱动讯号不同步切换而降低电路模组40上的噪声的主要功效。

在本发明的另一较佳实施例中,该脉宽调变单元以平均分散或随机分散方式输出每一输出周期中的脉宽控制讯号。也就是说,每一输出周期中的脉宽控制讯号并非以单一方波形式输出,而是在每一输出周期中输出多个子方波,该些子方波的时间长度总和符合该驱动信息。该脉宽调变单元可以均等时间间隔方式输出子方波,或以随机分散方式输出该些子方波,使得该脉宽控制讯号平均输出于各该输出周期中。如此一来,该脉宽调变单元将每一输出周期打散,则在任何一输出周期期间内的时间点中止输出,也不会显著影响实际的输出占空比,使得显示单元的实际亮度更加平均且准确。本实施例的脉宽控制讯号输出方式适合随时打断输出周期,无须计算固定输出周期后停止输出,再根据起始指令更新数据。

在本发明的另一较佳实施例中,该显示器驱动模组10的校正单元11进一步储存一电流调整信息,该电流调整信息根据该灰阶时钟讯号的频率与一目标频率的比值产生。该校正单元11将该电流调整信息输出至该驱动输出单元14,使得该驱动输出单元14根据该电流调整信息控制该驱动讯号的电流值。

请参阅图7所示,在本较佳实施例中,该显示器驱动模组进一步执行以下子步骤:

存取一电流调整信息(S701);

根据该电流调整信息控制该驱动讯号的电流值(S702);其中,

该电流调整信息根据该灰阶时钟讯号的频率与一目标频率的比值产生。

该电流调整信息用以调整该驱动讯号的电流值,以使得该驱动讯号在每一输出周期中的总输出量达到该笔驱动信息指定的输出量。举例来说,假设该第二灰阶时钟讯号clk2的频率为该目标频率,而该第一灰阶时钟讯号clk1的频率根据该第一频率校正信息的校正该目标频率的102%。如此一来,在占空比皆为50%的第一驱动信息及第二驱动信息下,该第一驱动输出单元24在一个输出周期中输出3个第一灰阶时钟讯号clk2周期的电流讯号,而该第二驱动输出单元34在一个输出周期中输出3个第二灰阶时钟讯号clk2周期的电流讯号。那么在同样输出一个输出周期后,根据其灰阶时钟讯号的脉宽乘以电流值可得总输出量,该第一驱动输出单24的实际输出量只有该第二驱动输出单元34的实际输出量的98%,而导致些微的总输出量差异。

因此,请参阅图8所示,在本较佳实施中,根据该电流调整信息,该第一驱动输出单元24调整该第一驱动讯号Iout1的电流值,使得该第一驱动讯号Iout1的电流讯号的电流值为该第二驱动讯号Iout2的电流讯号的电流值的102%,如此一来,使得该第一驱动讯号Iout1及该第二驱动讯号Iout2在该输出周期中的总输出量相等。也就是说,通过该电流调整信息,使得该第一驱动讯号的脉宽(tw1)与该第一驱动讯号的脉高(H1)的乘积相等于该第二驱动讯号的脉宽(tw2)与该第二驱动讯号的脉高(H2)的乘积,进一步使得该第一驱动讯号Iout1及该第二驱动讯号Iout2在根据第一起始指令及第二起始指令输出的相同数量的输出周期中,总输出量一致,确保显示器的每一显示单元对于人眼观看的亮度精准的一致。

综上所述,通过本发明第一较佳实施例的驱动模组控制方法,使得各该驱动模组10输出完一笔驱动信息,或第一数量个输出周期的驱动讯号后暂停输出,再统一开始输出下一笔驱动信息,避免灰阶时钟频率较快的驱动模组重复输出导致亮度不一;进一步的,根据储存于各该驱动模组10的校正数据储存单元11中的电流调整信息,调整各该驱动输出单元14的驱动讯号的电流值,使得各该驱动模组10在已调整相同的第一数量个输出周期中,达到与目标输出量完全一致的总输出量。

由以上叙述可知,本发明不仅借由在驱动模组10中内建的振荡器15提高驱动模组10接收的的灰阶时钟讯号,产生个别切换的灰阶时钟讯号,降低显示驱动系统中电路板上的噪声,也借由该校正数据储存单元11校正各该振荡器产生的灰阶时钟讯号使其频率在目标频率范围内,分散电路板上的EMI频谱避免超出产品规范;还进一步通过控制各该驱动模组10的脉宽调变单元15达到相同第一数量个输出周期,并且通过调整各该驱动输出单元14的驱动讯号的电流值,达到精准一致的总输出量。

请参阅图9所示,在本发明的一第三较佳实施例中,该显示器驱动模组10进一步包含一倍频单元15,该脉宽调变单元13通过该倍频单元15电连接该振荡器12,而该倍频单元15接收该灰阶时钟讯号,产生一倍频灰阶讯号,并输出该倍频灰阶脉讯号至该脉宽调变单元13。较佳的,该倍频单元一锁相环(Phase Lock Loop;PLL)电路单元。

通过该倍频单元15对该振荡器12产生的灰阶时钟讯号进行倍频,产生一数倍于该灰阶时钟讯号的倍频灰阶时钟讯号,进一步提高该脉宽调变单元13接收的时钟讯号频率,因此能进一步提高该驱动模组的灰阶或刷新率。

以上所述仅是本发明的优选实施例而已,并非对本发明做任何形式上的限制,虽然本发明已以优选实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案的范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本实用发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

相关技术
  • 显示器驱动模组及其控制方法与显示器驱动系统
  • 液晶显示器的驱动系统及液晶显示器的驱动方法
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06120112285254