[发明专利]用于驱动发光元件的驱动器与驱动方法及显示器

说明书

技术领域

 本发明是关于显示器的驱动技术，尤指一种可减少对于外部高频率频率信号的需求的驱动器与方法，以及相关显示器。

背景技术

随着科技的日益进步，显示器所采用的显示技术也不断被改良以及创新，从早期的阴极射线管(cathode ray tube)、演进到后来的液晶(liquid crystal)、电浆(plasma)甚至是发光二极管(light emitting diode, LED)等显示技术，这些显示技术的发展所追求的无非是更低的耗能、更佳的亮度、对比、甚至是色彩还原度。而在这当中，由于发光二极管拥有自发光的特性，所以不需通过额外的背光源辅助才能发亮，而且也不像液晶显示技术有开口率的问题，因此，基于此项显示技术所设计的LED显示器在亮度以及尺寸上有较佳的优势。

公知LED显示器的简易架构图绘示于图1中。如图所示，LED显示器1包含有多个LED11~MN，分别由LED驱动器10~M0所驱动，进而发亮。LED驱动器10~M0分别提供电流给每个LED，并控制提供电流给每个LED的时间长度，随着时间长度的不同，LED得以呈现不同的亮度。由于每个LED对应至一种特定原色(如：R、G或B)，因此借由控制提供电流的时间长度，可调和不同原色的强度，进而使LED显示器1得以显示全彩画面。

以LED驱动器10为例，其根据输入端DI上包含有LED11~LED1N的驱动数据的信号DIN，来产生提供电流给LED11~LED1N的脉冲时间。因为信号DIN采用序列式传输，从控制器50输出时包含了驱动所有LED11~LEDMN的驱动数据，所以LED驱动器10仅由信号DIN中撷取部分位，来驱动LED11~LED1N，并通过输出端DO将信号DIN中其余的位传输给下一个LED驱动器20。之后，LED驱动器20再从信号DIN中撷取对应于LED21~ LED2N的驱动数据的部分位，进行驱动，如此类推。

请参考图2，其为图1中的LED驱动器10的简易功能方块图。如图所示，LED驱动器10包含有：驱动单元12、移位缓存器13以及锁存器14。移位缓存器13逐个位接收并储存由控制器50所提供的信号DIN，并根据控制器50所产生的信号DCLK来进行移位操作，最后，仅仅保留对应于LED11~LED1N的驱动数据的位，并将信号DIN中对应于其它LED21~LEDMN的驱动数据通过移位的方式逐个位由输出端DO传送出去。一般来说，信号DCLK为连续的脉冲序列(频率信号)，数据缓存器13在每个脉冲的上升缘或者是下降缘，将位于缓存器中右移，从而将信号DIN中的其它位传送给LED驱动器20~M0中的移位缓存器。

当移位缓存器13中所储存的位正好对应于LED11~LED1N的驱动数据，控制器50会发出一个信号LAT，要求锁存器(latch)14将移位缓存器13中所储存的位进行锁存。接着，锁存器14将这些位传送给驱动单元12，令驱动单元12根据这些位来驱动LED11~ LED1N。

假设驱动器12为一个N个16位的脉冲宽度调变 (pulse width Modulation，PWM)驱动单元，其功能在于根据16位的PWM数值产生平均或者是总和等于1~65535(216-1)个单位时间的脉冲宽度。驱动单元12会根据锁存器14锁存的位中的N个16位数值(m = N x 16)，分别对每个LED进行65536阶的亮度控制。驱动单元12会根据每个LED对应的16位数值，决定提供电流的时间长度，从1个单位时间到最长的65535个单位时间。其中，单位时间的长度则由控制器50所产生的信号GCLK来决定。类似于信号DCLK，信号GCLK亦为连续的脉冲序列(频率信号)，驱动单元12根据信号GCLK中连续脉冲的上升缘与上升缘之间或是下降缘与下降缘之间的时间间隔来作为一个参考时间，以此决定一个单位时间的实际长度，并将每个LED对应的16位的数值与单位时间进行调变，决定提供电流给每个LED的时间长度。

然而，在这样的架构之中，每个LED驱动器除了从前一个LED驱动器接收移位缓存器所输出的信号DIN外，还必须从控制器50接收信号GCLK、信号DCLK、信号LATCH，才能正确地驱动每个LED。若要显示器的刷新率提高，则信号GCLK的频率需要更高，所以LED驱动器对外部高频率信号(GCLK)的需求可说是必须的。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种以锁相回路为基础使用外部频率以产生内部频率，以此降低对高频频率信号需求的用于驱动发光元件的驱动器与驱动方法及相关显示器。