CN100389448C - 串行协议式面板显示系统与显示方法 - Google Patents

Abstract

一种串行协议式面板显示系统，可适用于一面板显示装置。面板显示系统包括一像素数组显示单元。多个驱动器用于驱动该像素数组显示单元，以显示一图像。又，一视频图像转接器(VGA)单元，根据一串行协议以输出一串行显示图像信号与一时脉信号给对应的这些驱动器。其中这些驱动器将该串行显示图像信号译码，以得到所要的多个显示输入信号，以驱动该像素数组显示单元的多个像素。

Description

串行协议式面板显示系统与显示方法

技术领域

本发明是有关于一种面板显示系统，且特别是有关于一种串行协议式面板显示系统。

背景技术

近几年来，由于视频显示技术已有很大的进步与发展，传统的阴极射线显示器，已有一大部分被所谓的面板显示器所取代。面板显示器一般常见的是薄膜晶体管液晶显示器(thin-film transistor liquidcrystal display，TFT-LCD)。另外，利用发光二极管或是电浆的面板显示器已日渐普遍。

面板显示器的显示部分，是由像素数组所构成。其像素数组一般是行列式的矩阵，而像素则由驱动器控制，根据点阵化的图像数据，驱动对应的像素。像素由驱动器的控制，在所指定的时刻会显示所指定的颜色。

以下以传统的TFT-LCD面板显示器为例加以说明。参考图1，液晶面板显示器的基本架构，包括一TFT-LCD像素数组120以显示图像。于像素数组120行与列的数组分别由多个源极驱动器122与多个栅极驱动器124所驱动。电源单元130，例如直流/直流(DC/DC)转换器，提供电压给源极驱动器122与栅极驱动器124。另外，一ASIC芯片126(Application Specification IC，ASIC)，根据从连接器128来的输入资料，会产生适当时脉信号以及色彩资料等，对应源极驱动器122与栅极驱动器124输出所需的资料信号(如输出箭头所示)。其所需的资料信号，是本领域普通技术人员所能知，不详细描述。一般ASIC芯片126会包括接收器126a、RSDS/TTL传送器(RSDS/TTLtransmitter)126b及时序控制器126c。又，伽玛修正单元132提供色彩修正的资料给源极驱动器122。

另外，传统的源极驱动器122如图2所示。在图2中，传统源极驱动器122一股包括移位缓存器(shift register)，线栓锁器(line latch)，准位移位器(level shifter)，数字到模拟转换器(digital to analogconverter，DAC)，输出缓冲器(output buffer)，信号接收器(signalreceiver)，资料缓存器(data register)。其中，数字到模拟转换器DAC会接收平行输入的伽玛色彩修正曲线的电位值VGMA1～VGMA14。信号接收器接收输入信号，例如接收RSDS的相关信号。另外，输出缓冲器所输出的信号Y1，Y2，...，则用以驱动像素的显示。如图2所示的传统源极驱动器是一般现有技术，应为本领域普通技术人员所知，不详细描述。

对于传统的栅极驱动器124(300)，如图3所示，例如主要包括移位缓存器(shiff register)与准位移位器(level shift)，以接收多个控制信号。另外，由准位移位器输出的信号X0、X1、...与信号Y1，Y2...一起，以驱动对应像素。传统的栅极驱动器124也为本领域技术人员所熟知，不再详述。

对于传统的液晶显示系统，都会使用ASIC芯片126以控制驱动器，特别是，ASIC芯片126中的时序控制器126c，RSDS/TTL传送器126b，及接收器126a都会耗损更多的系统电源等的问题。另外，由于从连接器128来的系统资料一般是一串行形式传送，而时序控制器与驱动器间的控制信号是平行的总线(bus)，随着高分辨率显示系统的来临，高位数(例如6位红绿蓝的资料变成为10位红绿蓝的资料)的像素资料，会使总线变的更大，信号间的干扰，如电磁干扰EMI的问题，会更加困扰。此外，图1所示的驱动电路板会变得更占空间，成本无法降低。因此，输入接口的转换也会造成种种问题与多余的功耗。

发明内容

本发明提供一种串行协议式面板显示系统，其中传统的ASIC芯片可以省去。

本发明提出一种串行协议式面板显示系统，可适用于一面板显示装置。面板显示系统包括一像素数组显示单元。多个源极与栅极驱动器用于驱动该像素数组显示单元，以显示一图像。又，一视频图像转接器(VGA)单元，根据一串行协议以输出一串行显示图像信号与一时脉信号给对应的这些驱动器。其中这些驱动器将该串行显示图像信号译码，以得到所要的多个显示输入信号，以驱动该像素数组显示单元的多个像素。

本发明还提出一种源极驱动器，用于一面板显示装置以驱动对应的多个像素。源极驱动器包括一源极输入接口，接受一串行协议视频图像信号与一时脉信号，其中该串行显示图像信号与该时脉信号继续输出给下一个该源极驱动器，并且用以译码出多个源极输入信号。一接收所述源极输入信号源极驱动装置，所述源极驱动装置包括：移位缓存器、线栓锁器、准位移位器以及输出缓冲器。

本发明又提出一种串行协议式面板显示方法，包括接受一视频图像控制信号与一时脉信号。根据一串行协议，将该视频图像控制信号编码成一串行显示图像信号。将该串行显示图像信号与该时脉信号，依序输入给多个源极驱动器。将该串行显示图像信号的至少一部分与该时脉信号，依序输入给多个栅极驱动器。对于每一个这些源极驱动器，将该串行显示图像信号译码出像素显示用的第一组控制信号与多个色彩资料。对于每一个这些栅极驱动器，将该串行显示图像信号译码出第二组控制信号。又，根据该第一组控制信号、该第二组控制信号与这些色彩资料，用以驱动这些源极驱动器与这些栅极驱动器所对应的多个像素。

附图说明

图1绘示现有液晶显示装置方块图。

图2绘示现有源极驱动器方块图。

图3绘示现有栅极驱动器方块图。

图4绘示根据本发明实施例的液晶显示装置方块图。

图5绘示根据本发明实施例的源极驱动器方块图。

图6绘示根据本发明实施例的栅极驱动器方块图。

图7绘示根据本发明实施例的视频图像转接器(VGA)单元方块图。

图号说明：

120、420  像素数组          426  DC/DC转换器

122      源极驱动器                500  源极驱动器

124、300 栅极驱动器                502  输入接口

126      ASIC芯片                  504  输出缓冲器

128      连接器                    506  DAC

130      DC/DC转换器               508  准位移位器

132      伽玛修正                  510  线栓锁器

422      源极驱动器                512  移位缓存器

424      栅极驱动器                514  协议译码器

428      连接器                    516  开关

430      VGA芯片                   610  输入接口

600      协议译码器                700  视频图像转接器单元

602      开关                      702  协议编码器

具体实施方式

本发明利用串行协议方式传送系统资料，经驱动器译码后，用以驱动对应的像素，其中传统的ASIC芯片可以省去。进而，对于像素驱动器而言，例如仅需增加一译码器及开关单元，配合目前存在的(state-in-the-art)驱动器所需的输入资料或控制信号即可。本发明，仍与现有的液晶系统有相当程度的兼容。制造业者不需大幅修改设计就可并入本发明所提供的技术。

请参照图4，其绘示根据本发明实施例的一种串行协议式面板显示系统400，包括一像素数组420。像素数组420可以是液晶像素数组，也可以是其它像素数组例如是发光二极管或是电浆像素数组等。以下仅以液晶像素数组为例作为说明。

于像素数组420周围有多个第一种驱动器例如源极驱动器422与多个第二种驱动器例如栅极驱动器424，以二维方式对像素驱动，以显示图像。一般技术而言，源极驱动器422是针对像素数组x方向的控制，栅极驱动器424是针对像素数组y方向的控制。当然，驱动器必须接受对应的资料与控制信号的输入，以驱动像素的显示。另外，DC/DC转换器426，用以提供适当的电压给不同组件。伽玛修正132提供色彩管理信息给驱动器。其详细操作，是本领域普通技术人员所能知，不再详述。

本发明提出以串行协议方式传送资料，因此传统的ASIC芯片可以省去。由视频图像转接器(video graphic adapter，VGA)单元430(又或称为VGA芯片430)来的显示图像数据信号，是以一串行协议的方式编码后，才藉由连接器428依序输入给二种驱动器422、424。驱动器422、424接收显示图像数据后，经译码出所对应驱动器所需要的资料，并且将输入资料也传送给下一个驱动器。由于源极驱动器422与栅极驱动器424在设计上有不同功能，其所需译码出的资料也不同。然而，由于所需数据以编码并入显示图像数据信号中，个别驱动器可将所需数据译码出。

较具体实施而言，在图5中，本发明的源极驱动器422可包括一目前存在的源极驱动器500，其例如可以是如图2所示的传统源极驱器，以及另外还包括一输入接口502。输入接口502例如包括一协议译码器514以及一开关单元516。输入接口502接收由视频图像转接器单元430来的显示图像信号与时脉信号clock。显示图像信号例如是色彩资料包括红/绿/蓝信号(Red pair，Green pair，Blue pair，clockpair)。显示图像信号与时脉信号会藉由开关单元516继续传送给下一个驱动器。另外，显示图像信号与时脉信号也会输入到协议译码器514。协议译码器514就译码出多种控制信号，例如POL、CLK1、...，以及若是必要可加入识别资料ID或文件头(data head)。译码器514也解出色彩资料(R data、G data、B data)，藉由开关单元输入给驱动器500。另外，时脉信号Clock也会输入给驱动器500，使色彩资料在适当的时间显示。为了能简单实施本发明特征，驱动器500可以是传统的源极驱动器，而输入接口502经译码产生所需要的输入控制信号与资料。

类似地，栅极驱动器424，如图6所示，也可以包括目前存在的栅极驱动器300(见图3)，以及一栅极输入接口610。此栅极输入接口610与前述源极输入接口502有类似目的，以译码出所需要的控制信号。对于栅极驱动器424，其作用与源极驱动器500在设计上不同。因此，栅极驱动器300所需要的信号，可编码入红/绿/蓝信号(R/G/Bpair)的其一或多个。栅极输入接口610可以接收由视频图像转接器单元430来的显示图像数据信号的部分或全部，且藉由开关器602继续传送给下一个栅极驱动器。又，接受的显示图像数据信号也输入到栅极驱动器用的协议译码器600，以译码出所要的信号给传统栅极驱动器300使用。

接着，为了达成本发明以串行协议传送系统的输入信号，同时又能与现有的传统设计兼容，视频图像转接器单元430可以配合做一些修改，如图7所示。

参阅图7，本发明的视频图像转接器单元430包括一目前存在的视频图像转接器，例如是传统的视频图像转接器700，其接收输入后产生控制信号，像素资料，时脉Clock等信号。这些信号输入到一协议编码器702。协议编码器702将信号编码成一串行协议形式的信号。此串行信号与时脉信号输，如图4所示，藉由连接器428输入给驱动器。

本发明特别提出以串行协议形式传送信号，接着驱动器分别译码出所要的信号。传统的ASIC芯片可以省去。

另外，就方法而言也可归纳成一种串行协议式面板显示方法。在接受一视频图像控制信号与一时脉信号后，根据一串行协议，将该视频图像控制信号编码成一串行显示图像信号。接着，将该串行显示图像信号与该时脉信号，依序输入给多个第一驱动器(例如源极驱动器)，以及将该串行显示图像信号的至少一部分与该时脉信号，依序输入给多个第二驱动器(例如栅极驱动器)。又，对于每一个这些第一驱动器，将该串行显示图像信号译码出像素显示用的第一组控制信号与多个色彩资料。对于每一个该些第二驱动器，将该串行显示图像信号译码出第二组控制信号。又，根据该第一组控制信号、该第二组控制信号与这些色彩资料，用以驱动这些源极驱动器与这些栅极驱动器所对应的多个像素。

虽然本发明已以一优选实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (17)

1.一种串行协议式面板显示系统，适用于一面板显示装置，包括：

一像素数组显示单元；

一视频图像转接器(VGA)单元，根据一串行协议编码，以输出一串行显示图像信号与一时脉信号；以及

多个驱动器，其包括多个源极驱动器与多个栅极驱动器，每一所述源极驱动器与每一所述栅极驱动器接受所述串行显示图像信号与所述时脉信号，用于驱动所述像素数组显示单元，以显示一图像，

其中所述驱动器将所述串行显示图像信号译码，以得到所要的多个显示输入信号，以驱动所述像素数组显示单元的多个像素。

2.如权利要求1所述的串行协议式面板显示系统，还包括一连接器，耦接于所述视频图像转接器单元与所述驱动器之间。

3.如权利要求1所述的串行协议式面板显示系统，还包括一伽玛修正单元，以提供一彩色管理数据给所述的源极驱动器。

4.如权利要求1所述的串行协议式面板显示系统，还包括一电源单元，以提供所述面板显示装置所需的多个电压准位。

5.如权利要求1所述的串行协议式面板显示系统，其中每一所述源极驱动器包括：

一源极输入接口，接受所述视频图像转接器单元输出的所述串行显示图像信号与所述时脉信号，其中所述串行显示图像信号与所述时脉信号继续输出给所述源极驱动器的下一个，并且用以译码出所述显示输入信号的多个源极输入信号；以及

一接收所述源极输入信号的源极驱动装置，所述源极驱动装置包括：移位缓存器、线栓锁器、准位移位器以及输出缓冲器。

6.如权利要求5所述的串行协议式面板显示系统，其中所述源极输入接口包括：

一译码单元，根据所述串行显示图像信号与所述时脉信号，译码成所述源极输入信号，且输出给所述的源极驱动装置；以及

一开关单元，将所述串行显示图像信号与所述时脉信号输出给所述源极驱动器的下一个，以及与所述译码单元耦接，以输出被译码色彩数据而给所述的源极驱动装置。

7.如权利要求5所述的串行协议式面板显示系统，其中所述串行显示图像信号包括红、绿、蓝的彩色信号。

8.如权利要求1所述的串行协议式面板显示系统，其中每一所述栅极驱动器包括：

一栅极输入接口，接受所述视频图像转接器单元输出的所述串行显示图像信号的至少一部分与所述时脉信号，其中所述串行显示图像信号与所述时脉信号继续输出给所述栅极驱动器的下一个，并且用以译码出所述显示输入信号的多个栅极输入信号；以及

一接收所述栅极输入信号的栅极驱动装置，所述栅极驱动装置包括：移位缓存器与准位移位器。

9.如权利要求8所述的串行协议式面板显示系统，其中所述串行显示图像信号包括红、绿、蓝的色彩信号。

10.如权利要求8所述的串行协议式面板显示系统，其中所述栅极输入接口包括：

一译码单元，根据所述串行显示图像信号与所述时脉信号，译码成所述栅极输入信号，且输出给所述的栅极驱动装置；以及

一开关单元，将所述串行显示图像信号与所述时脉信号输出给所述栅极驱动器的下一个，以及与所述译码单元耦接以输出所述时脉信号给所述的栅极驱动装置。

11.如权利要求1所述的串行协议式面板显示系统，其中所述视频图像转接器单元包括：

一视频图像转接芯片；以及

一协议编码器，与所述视频图像转接芯片耦接且编码，以输出所述串行显示图像信号与所述时脉信号。

12.一种源极驱动器，用于一面板显示装置以驱动对应的多个像素，包括：

一源极输入接口，接受一串行协议视频图像信号与一时脉信号，其中所述串行显示图像信号与所述时脉信号继续输出给下一个所述源极驱动器，并且用以译码出多个源极输入信号；以及

一接受所述源极输入信号的源极驱动装置，所述的源极驱动装置包括移位缓存器、线栓锁器、准位移位器以及输出缓冲器。

13.如权利要求12所述的源极驱动器，其中所述源极输入接口包括：

一译码单元，根据所述串行显示图像信号与所述时脉信号，译码成所述源极输入信号，且输出给所述的源极驱动装置；以及

一开关单元，将所述串行显示图像信号与所述时脉信号输出给所述下一个源极驱动器，以及与所述译码单元耦接，以输出被译码色彩数据给所述的源极驱动装置。

14.一种栅极驱动器，用于一面板显示装置以驱动对应的多个像素，包括：

一栅极输入接口，接受一串行协议视频图像信号与一时脉信号，其中所述串行显示图像信号与所述时脉信号继续输出给下一个所述栅极驱动器，并且用以译码出多个栅极输入信号；以及

一接收所述栅极输入信号的栅极驱动装置，所述栅极驱动装置包括：移位缓存器与准位移位器。

15.如权利要求14所述的栅极驱动器，其中栅极输入接口包括：

一译码单元，根据所述串行显示图像信号与所述时脉信号，译码成所述栅极输入信号，且输出给所述的栅极驱动装置；以及

一开关单元，将所述串行显示图像信号与所述时脉信号输出给所述下一个所述栅极驱动器，以及与所述译码单元耦接，以输出被译码的多个控制信号给所述的栅极驱动装置。

16.一种视频图像转接器，用于一面板显示装置以接受一视频图像控制信号，包括：

一视频图像转接芯片，接受一视频图像控制信号；以及

一串行协议编码器，与所述视频图像转接芯片耦接且编码，以输出一串行显示图像信号与一时脉信号。

17.一种串行协议式面板显示方法，包括：

接受一视频图像控制信号与一时脉信号；

根据一串行协议，将所述视频图像控制信号编码成一串行显示图像信号；

将所述串行显示图像信号与所述时脉信号，依序输入给多个源极驱动器；

将所述串行显示图像信号的至少一部分与所述时脉信号，依序输入给多个栅极驱动器；

对于每一个所述源极驱动器，将所述串行显示图像信号译码出像素显示用的第一组控制信号与多个色彩资料；

对于每一个所述栅极驱动器，将所述串行显示图像信号译码出第二组控制信号；以及

根据所述第一组控制信号、所述第二组控制信号与所述色彩资料，用以驱动该些源极驱动器与该些栅极驱动器所对应的多个像素。

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