TWI425481B - 發光二極體的驅動裝置 - Google Patents

Description

發光二極體的驅動裝置

本發明是有關於一種發光二極體的驅動電路，且特別是有關於一種可利用資料信號與栓鎖信號或資料信號與致能信號的接腳來進行模式切換的驅動電路。

發光二極體(Light Emitting Diode,LED)的體積小、省電且耐用，而且隨著製程的成熟，價格下降，近來以發光二極體做為光源之產品越來越普遍。此外，發光二極體工作電壓低、能主動發光且有一定亮度，亮度可用電壓或電流調節，同時具備耐衝擊、抗振動、壽命長之特點，是以，發光二極體在各種終端設備中被廣泛使用，從汽車前照燈、交通信號燈、文字顯示器、看板及大螢幕視頻顯示器，到普通及建築照明和LCD背光等領域。

傳統技術中，發光二極體的驅動裝置，為了能夠彈性地改變操作設定，例如栓鎖信號控制、灰階數目設定、發光元件整體亮度控制(Global Brightness Control)、單點色階調整(Dot Correction)、致能信號控制(Enable)、影像更新頻率設定、省電模式或錯誤偵測模式等功能。驅動裝置會具有多組控制信號腳位，以便讓使用者依據不同的系統運用做出調整。

然而，過多的接腳會增加晶片封裝成本與印刷電路板的線路複雜度，增加產品的開發時間與故障率。

本發明提供一種發光二極體的驅動裝置，可直接利用資料信號與栓鎖信號的波形組成來切換驅動裝置的工作模式，藉此降低驅動裝置的接腳數，讓傳遞資料信號與栓鎖信號的接腳具有模式切換的功能。

本發明提供一種發光二極體的驅動裝置，可直接利用資料信號與致能信號的波形組成來切換驅動裝置的工作模式，藉此降低驅動裝置的接腳數，讓傳遞資料信號與致能信號的接腳具有模式切換的功能。

承上述，本發明提出一種發光二極體的驅動裝置，包括一移位暫存單元、一栓鎖單元、一驅動單元以及一模式切換單元。移位暫存單元經由一第一接腳接收一資料信號，栓鎖單元耦接於移位暫存單元並經由一第二接腳接收一栓鎖信號。驅動單元耦接於栓鎖單元用以驅動顯示元件，模式切換單元耦接於第一接腳與第二接腳，根據資料信號與栓鎖信號切換驅動裝置的工作模式。

在本發明一實施例中，其中當栓鎖信號處於一特定準位時，模式切換單元根據資料信號在栓鎖信號處於上述特定準位的期間中所產生的脈衝數切換驅動裝置的工作模式。

在本發明一實施例中，其中驅動裝置的工作模式包括一灰階數目設定、一顯示元件點亮時間控制、一顯示元件整體亮度控制、一單點色階調整、一驅動輸出信號大小控制、一致能信號控制、一影像更新參考頻率設定、一驅動輸出信號反相設定、一驅動裝置狀態偵測、一顯示元件狀態偵測、一省電模式或一錯誤偵測模式。

在本發明一實施例中，其中上述驅動裝置更包括一第三接腳，移位暫存單元經由第三接腳接收一時脈信號。其中當模式切換單元根據資料信號與栓鎖信號切換驅動裝置的工作模式時，時脈信號失能。

在本發明一實施例中，上述驅動裝置更包括一多工器，具有兩個輸入端，分別耦接於移位暫存單元的輸出與傳遞資料信號的第一接腳。多工器的一輸出端耦接於一第四接腳，該多工器的一選擇端耦接於該模式切換單元或栓鎖信號。

本發明另提出一種發光二極體的驅動裝置，包括一移位暫存單元、一栓鎖單元、一驅動單元以及一模式切換單元。移位暫存單元經由一第一接腳接收一資料信號，栓鎖單元耦接於移位暫存單元用以栓鎖資料。驅動單元耦接於栓鎖單元並經由一第五接腳接收一致能信號，模式切換單元耦接於第一接腳與第五接腳，根據資料信號與致能信號切換驅動裝置的工作模式。

基於上述，本發明藉由資料信號與特定信號(栓鎖信號或致能信號)的組合即可進行工作模式切換，讓驅動裝置進入不同的工作模式，例如省電模式或錯誤偵測模式。藉此，可減少驅動裝置的接腳數目以降低製程成本與設計複雜度。

為讓本發明之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。

第一實施例

請參照圖1，圖1繪示本發明第一實施例之發光二極體的驅動裝置，驅動裝置100包括移位暫存單元110、栓鎖單元120、驅動單元130、模式切換單元140與多工器150。移位暫存單元110經由一第一接腳P1接收一資料信號DAT並經由第三接腳P3接收時脈信號CLK。栓鎖單元120則耦接於移位暫存單元110並經由第二接腳P2接收一栓鎖信號LAT。驅動單元130耦接於栓鎖單元120並經由第五接腳P5接收一致能信號EN。模式切換單元140耦接於第一接腳P1與第二接腳P2以接收資料信號DAT與栓鎖信號LAT。多工器150的輸入端分別耦接於移位暫存單元110的輸出與第一接腳P1所接收的資料信號DAT，多工器150的輸出端耦接於第四接腳P4，多工器150的選擇端則耦接於模式切換單元140，可受控於模式切換單元140或直接受控於栓鎖信號LAT。

移位暫存單元110可根據資料時脈信號CLK來儲存資料信號DAT，栓鎖單元120則根據栓鎖信號LAT來栓鎖移位暫存單元110所輸出的資料。驅動單元130根據致能信號EN來決定是否輸出驅動信號以驅動所連接的發光二極體。上述資料信號DAT、栓鎖信號LAT與時脈信號CLK分別經由不同的接腳傳送至驅動裝置100。驅動裝置100例如為一驅動晶片，其第四接腳P4為驅動裝置100的輸出接腳，可用來傳遞資料信號DAT至下一級的驅動晶片。這樣可以串接多個驅動裝置來驅動整個發光二極體顯示器。

模式切換單元140耦接於第一接腳P1與第二接腳P2以接收資料信號DAT與栓鎖信號LAT，並藉由資料信號DAT與栓鎖信號LAT的波形組合來進行驅動裝置100的工作模式切換。驅動裝置100的工作模式例如為一灰階數目設定、一顯示元件點亮時間控制、一顯示元件整體亮度控制、一單點色階調整、一驅動輸出信號大小控制、一致能信號控制、一影像更新參考頻率設定、一驅動輸出信號反相設定、一驅動裝置狀態偵測、一顯示元件狀態偵測、一省電模式或一錯誤偵測模式等。

依照不同的設計需求，栓鎖單元120可被栓鎖信號LAT的上升緣、下降緣、高準位或低準位觸發以栓鎖資料。當栓鎖單元120是屬於上升緣或下降緣觸發時，模式切換單元140可利用栓鎖信號LAT的高準位或低準位來進行模式切換。以高準位為例，當栓鎖信號LAT處於此一特定準位(即高準位)時，模式切換單元140會根據資料信號DAT在栓鎖信號LAT處於此特定準位的期間中所產生的脈衝數或其波形組合來切換驅動裝置100的工作模式。反之，也可以將特定準位設定為低準位，當模式切換單元140偵測到栓鎖信號LAT處於低準位時，便會偵測資料信號DAT的脈衝數或其波形組合，然後據以調整驅動裝置100的工作模式。因此，驅動裝置100不需要額外設置模式切換的接腳來進行工作模式切換，使用者可直接經由第一接腳P1與第二接腳P2來進行工作模式切換。

同理，當栓鎖單元120是屬於高準位或低準位觸發時，模式切換單元140可利用栓鎖信號LAT中未用於栓鎖的準位來進行模式切換。例如，若栓鎖單元120是屬於高準位觸發時，模式切換單元140可利用栓鎖信號LAT的低準位與資料信號DAT的波形組合來決定驅動裝置100的工作模式。換言之，當模式切換單元140偵測到栓鎖信號LAT處於模式切換的特定準位時，便會偵測資料信號DAT的波形，然後根據其波形組合切換驅動裝置100的模式。

多工器150具有將資料信號DAT傳遞至下一級的功能。多工器150可受控於模式切換單元140或直接受控於栓鎖信號LAT，當模式切換單元140在進行模式切換的偵測時，會將多工器150的通道切換至資料信號DAT，讓下一級的驅動裝置也可以接收到資料信號DAT以同步進行切換。當驅動裝置100中的移位暫存單元110正在接收資料時，模式切換單元140會將多工器150的通道切換至移位暫存單元110的輸出，讓下一級的驅動裝置可以接收到移位暫存單元110的輸出資料。

此外，值得注意的是，由於模式切換單元140是利用資料信號DAT與栓鎖信號LAT來偵測使用者所需設定的工作模式。因此，系統可在欲進行模式切換時，停止輸入時脈信號CLK(也就是使時脈信號CLK失能)，這樣可避免移位暫存單元110所接收的資料錯誤。另外，在本實施例中，圖1中的第五接腳P5並非必要，驅動單元130也可以透過其他方式取得致能信號EN，例如根據栓鎖信號LAT來產生或是由驅動裝置100的內部電路所產生，本實施例並不受限。

第二實施例

圖2繪示本發明第二實施例之發光二極體的驅動裝置，驅動裝置200包括移位暫存單元110、栓鎖單元120、驅動單元130、模式切換單元140與多工器150。移位暫存單元110經由一第一接腳P1接收一資料信號DAT並經由第三接腳P3接收時脈信號CLK。栓鎖單元120則耦接於移位暫存單元110接收一栓鎖信號以栓鎖資料。驅動單元130耦接於栓鎖單元120並經由第五接腳P5接收致能信號EN。圖2與圖1主要差別在於模式切換單元140耦接於第一接腳P1與第五接腳P5以接收資料信號DAT與致能信號EN。

在本實施例中，以致能信號EN取代栓鎖信號LAT，模式切換單元140可根據致能信號EN的資料信號DATA的波形組合切換驅動裝置200的工作模式。由於致能信號EN一般是用於致能驅動單元130的輸出與否以調整發光二極體的灰階度。因此，若致能信號EN是以高準位來致能驅動單元130，則當致能信號EN處於低準位時便不會影響到驅動單元130的正常作動。模式切換單元140可將致能信號EN的低準位設定為特定準位，用來配合資料信號DAT以產生模式切換的信號來進行工作模式的切換。反之，模式切換單元140也可以將致能信號EN的高準位設定為特定準位，並配合資料信號DAT來達成工作模式切換的效果。

由上述可知，第五接腳P5與第一接腳P1具有多重功能，不僅可用來傳遞正常的致能信號EN與資料信號DAT，也可以透過其波形組合來進行工作模式切換。藉此，可降低驅動裝置200的接腳數目以降低設計複雜度與製程成本。此外，上述圖2中的其餘元件與作動與圖1相同，在此不在累述。另外，在本實施例中，圖2中的第二接腳P2並非必要，栓鎖單元120也可以透過其他方式取得栓鎖信號LAT，例如根據致能信號EN來產生或是由驅動裝置200的內部電路所產生，本實施例並不受限。

接下來，進一步說明栓鎖信號LAT或致能信號EN與資料信號DAT的波形組合。請參照圖3，圖3繪示栓鎖信號LAT或致能信號EN與資料信號DAT的波形組合示意圖。首先，以栓鎖信號LAT的高準位作為偵測模式切換用的特定準位為例作為說明。請參照圖3(a)與圖3(b)，其分別繪示兩種不同的波形組合，在圖3(a)中，資料信號DAT在栓鎖信號LAT處於高電位的期間T1中產生三個脈衝。在圖3(b)中，資料信號DAT在期間T1中產生四個脈衝。因此，圖3(a)與圖3(b)的波形組合可對應於兩種工作模式，例如省電模式與錯誤偵測模式。同理，致能信號EN與資料信號DAT也能產生相同的波形組合以進行工作模式切換。

圖3(c)與圖3(d)則是以栓鎖信號LAT的低準位作為偵測模式切換用的特定準位為例作為說明，在圖3(c)，資料信號DAT在期間T2中產生三個脈衝，在圖3(d)，資料信號DAT在期間T2中產生四個脈衝。因此，圖3(c)與圖3(d)的波形組合可對應於兩種工作模式，例如省電模式與錯誤偵測模式。同理，致能信號EN與資料信號DAT也能產生相同的波形組合以進行工作模式切換，其信號波形如同圖3(a)~圖3(b)所示。

在本發明另一實施例中，栓鎖信號LAT與資料信號DAT的波形組合或致能信號EN與資料信號DAT的波形組合並不限制於圖3。本技術領域具有通常知識者，在經由本發明之揭露後應可輕易推知其他波形組合，在此不加累述。此外，值得注意的是，由於本發明是使用傳遞資料信號DAT的第一接腳P1與另一接腳(P2或P5)來進行工作模式切換，因此不會有資料錯誤的情況發生。

綜上所述，本發明使用傳遞資料信號與栓鎖信號的接腳組合或傳遞資料信號與致能信號的接腳組合來進行工作模式的切換，藉此可減少發光二極體驅動裝置的接腳數目，讓驅動裝置的設計成本與複雜度下降。

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，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100、200．．．驅動裝置

110．．．移位暫存單元

120．．．栓鎖單元

130．．．驅動單元

140．．．模式切換單元

150．．．多工器

P1~P5．．．第一至第五接腳

DAT．．．資料信號

CLK．．．時脈信號

LAT．．．栓鎖信號

EN．．．致能信號

T1、T2．．．特定準位的期間

圖1繪示本發明第一實施例之發光二極體的驅動裝置。

圖2繪示本發明第二實施例之發光二極體的驅動裝置。

圖3繪示栓鎖信號LAT或致能信號EN與資料信號DAT的波形組合示意圖。

100．．．驅動裝置

110．．．移位暫存單元

120．．．栓鎖單元

130．．．驅動單元

140．．．模式切換單元

150．．．多工器

P1~P5．．．接腳

DAT．．．資料信號

CLK．．．時脈信號

LAT．．．栓鎖信號

EN．．．致能信號

Claims (11)

1. 一種發光二極體的驅動裝置，包括：一移位暫存單元，經由一第一接腳接收一資料信號；一栓鎖單元，耦接於該移位暫存單元並經由一第二接腳接收一栓鎖信號；一多工器，包括：第一輸入端，耦接於該移位暫存單元的輸出；第二輸入端，耦接於該第一接腳以接收該資料信號；以及一輸出端；以及一模式切換單元，耦接於該第一接腳與該第二接腳，根據該資料信號與該栓鎖信號切換該驅動裝置的工作模式，其中當該模式切換單元在進行工作模式切換的偵測時，將該多工器的該輸出端設定為輸出該第二輸入端之該資料信號。
2. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體的驅動裝置，其中當該栓鎖信號處於一特定準位時，該模式切換單元根據該資料信號在該栓鎖信號處於該特定準位的期間中所產生的脈衝數切換該驅動裝置的工作模式。
3. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體的驅動裝置，其中該驅動裝置的工作模式包括一灰階數目設定、一顯示元件點亮時間控制、一顯示元件整體亮度控制、一單點色階調整、一驅動輸出信號大小控制、一致能信號控制、一影像更新參考頻率設定、一驅動輸出信號反向設定、一驅動裝置狀態偵測、一顯示元件狀態偵測、一省電模式或一錯誤偵測模式。
4. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體的驅動裝置，其中該驅動裝置更包括一第三接腳，該移位暫存單元經由該第三接腳接收一時脈信號。
5. 如申請專利範圍第4項所述之發光二極體的驅動裝置，其中當該模式切換單元根據該資料信號與該栓鎖信號切換該驅動裝置的工作模式時，該時脈信號失能。
6. 一種發光二極體的驅動裝置，包括：一移位暫存單元，經由一第一接腳接收一資料信號；一驅動單元，耦接一第二接腳以接收一致能信號；一多工器，包括：第一輸入端，耦接於該移位暫存單元的輸出；第二輸入端，耦接於該第一接腳以接收該資料信號；以及一輸出端；以及一模式切換單元，耦接於該第一接腳與該第二接腳，根據該資料信號與該致能信號切換該驅動裝置的工作模式，其中當該模式切換單元在進行工作模式切換的偵測時，將該多工器的該輸出端設定為輸出該第二輸入端之該資料信號。
7. 如申請專利範圍第6項所述之發光二極體的驅動裝置，其中當該致能信號處於一特定準位時，該模式切換單元根據該資料信號在該致能信號處於該特定準位的期間中所產生的脈衝數切換該驅動裝置的工作模式。
8. 如申請專利範圍第6項所述之發光二極體的驅動裝置，其中該驅動裝置的工作模式包括一灰階數目設定、一顯示元件點亮時間控制、一顯示元件整體亮度控制、一單點色階調整、一驅動輸出信號大小控制、一致能信號控制、一影像更新參考頻率設定、一驅動輸出信號反向設定、一驅動裝置狀態偵測、一顯示元件狀態偵測、一省電模式或一錯誤偵測模式。
9. 如申請專利範圍第6項所述之發光二極體的驅動裝置，其中該驅動裝置更包括一第三接腳，該移位暫存單元經由該第三接腳接收一時脈信號。
10. 如申請專利範圍第9項所述之發光二極體的驅動裝置，其中當該模式切換單元根據該資料信號與該致能信號切換該驅動裝置的工作模式時，該時脈信號失能。
11. 如申請專利範圍第6項所述之發光二極體的驅動裝置，其中該驅動裝置更包括：一多工器，具有兩個輸入端，分別耦接於該移位暫存單元的輸出與該第一接腳，該多工器的一輸出端耦接於一第四接腳，該多工器的一選擇 端耦接於該模式切換單元。