[发明专利]发光二极管的驱动装置与其驱动系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管的驱动装置与系统，特别是一种具有旁路缓存器的发光二极管的驱动装置与其驱动系统。

背景技术

近几年来，发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)的制造成本大幅下降。因此，发光二极管显示器已被广泛的使用于各种场合，像是体育馆、户外广告牌等。

发光二极管显示装置通常会使用成千上万个的发光二极管作为显示用的像素，这些发光二极管通常以数组方式排列。分别呈现不同亮度的发光二极管可构成一画面(picture)，多个画面在时间上依序呈现则可构成动态影像(dynamic image)。

除此之外，LED也常被应用于液晶显示屏幕的背光模块，特别是直下式(Direct-lit)的背光模块。在直下式的背光模块中，LED以数组方式排列，均匀分布于液晶面板的后方。

一般而言，LED会由一驱动装置来驱动。驱动装置会发送脉冲宽度调变(Pulse Width Modulation)信号以驱动发光二极管。LED所发出的亮度即正比于脉冲宽度调变信号的工作周期比(duty cycle)。而脉冲宽度调变信号的工作周期比则是由驱动装置内的缓存器所储存的数值所决定。

若是要使以数组排列的LED能发出多种不同的亮度，则需要用多个位的缓存器来储存脉冲宽度调变信号的工作周期的值。比如说，若要使LED能发出2N种不同的亮度，则需要使用N位的缓存器，以储存N位的亮度数据。

为了避免使用过多的输入端口，这些缓存器会设计为串行的位移缓存器(Shift Register)，且亮度数据会以序列(Serial)的方式输入至此串行缓存器。此外，位移缓存器需要一频率信号来控制。经过一个频率的时间，一个位的信号可被输入至一个位移缓存器内。若是要将N位的亮度数据全部输入至此串行位移缓存器时，则需要N个频率的时间。换句话说，串行位移缓存器的输入端口接收对应一个发光二极管的亮度的信号，需要经过N个频率的时间，这个信号才会完整被一个串行位移缓存器所接收。若一个LED驱动装置可驱动16个LED，每个LED被控制在12位的亮度阶层时，每次更新此驱动装置所需时间即是192(12×16)个频率的时间。

一般而言，以数组排列的LED(LED显示屏幕或是LED背光模块)需要以多个驱动装置来驱动，且这些驱动装置会以串联的方式连接。以一个长宽各为100×100的LED数组为例，每个驱动器可驱动16个LED，每个LED均对应12位的亮度阶层为例，此时至少需要625个驱动器。但由于若将625个驱动器串联，则每次更新时间将会相当的长。因此，实务做法则是同一行(Row)的LED所对应的驱动器才需串联，也就是每7个驱动器串联成一行。此种做法有几项缺点。其一为最后一个驱动器的部分缓存器(12个LED所对应的144个缓存器)将未被使用，而相当浪费。其二为此种做法，每一行(Row)均需一个输出入接口(I/O Port)对应控制，所需的I/O接口过多。其三为若仅欲更新某一行的部分LED的亮度值时，仍需将所有的缓存器都更新，相当耗费时间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提出一种发光二极管的驱动装置与其驱动系统，以降低更新数据时所花费的延迟时间。

为了实现上述目的，本发明提供了一种发光二极管的驱动装置，用于产生一驱动信号以驱动多个发光二极管，其中，该些发光二极管以一数组方式排列，该驱动装置接收一锁存致能信号、一序列数据输入信号与一频率信号，并输出一序列数据输出信号，该驱动装置包括：

一辨识电路，根据该锁存致能信号与该频率信号，产生一模式切换信号；

一切换电路，接收该序列数据输入信号，并根据该模式切换信号，将该序列数据输入信号储存为一选择信号或是一更新数据；

至少一暂存电路，包括一第一缓存器串与一第一选择器，该暂存电路具有一第一输入接口与一第一输出接口，该第一输入接口连接至该第一缓存器串与该第一选择器，该第一缓存器串连接至该第一选择器，根据该选择信号，该暂存电路储存该更新数据于该第一缓存器串或是绕过该第一缓存器串直接输出该更新数据；

一缓存电路，该至少一暂存电路与该缓存电路系以串联连接，该缓存电路包括一第二缓存器串、一旁路缓存器与一第二选择器，该缓存电路具有一第二输入接口与一第二输出接口，该第二接口连接至该旁路缓存器与该第二缓存器串，该第二缓存器串与该旁路缓存器连接至该第二选择器，根据该选择信号，该缓存电路系储存该更新数据于该第二缓存器串或是经由该旁路缓存器输出该更新数据；