CN101004902A - 以嵌入方式传递数据讯号等讯号的显示系统及相关方法 - Google Patents

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Abstract

本发明披露一种显示器系统包含一显示面板、一时序控制器、多个栅极驱动器、多个源极驱动器，以及一EDDS接口。时序控制器所产生的时钟讯号、设定讯号、控制讯号以协议的形式嵌入数据讯号之中，嵌入式讯号再通过EDDS接口中相对应的差动数据线对由时序控制器传至每一源极驱动器。源极驱动器的译码器可译码嵌入式讯号并产生相对应的驱动讯号至显示面板。

Description

以嵌入方式传递数据讯号等讯号的显示系统及相关方法
技术领域
本发明涉及一种传递数据讯号、控制讯号、时钟讯号及设定讯号的显示系统及相关方法，特别是涉及一种可通过一EDDS(embedded-all in datalines differential signaling)接口以嵌入方式传递数据讯号、控制讯号、时钟讯号及设定讯号的显示系统及相关方法。
背景技术
随着显示技术的快速发展，平面显示器(flat panel displays，FPD)已逐渐取代传统的阴极射线管显示器(cathode ray tube，CRT)，且被广泛地应用于笔记型计算机、个人数字助理(personal digital assistants，PDA)、平面电视或移动电话等电子装置中。常见的平面显示器包含薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)液晶显示器，低温多晶硅(low temperaturepoly silicon，LTPS)液晶显示器和有机发光二极管(organic light emittingdiode，OLED)显示器等。显示器的驱动系统包含一时序控制器(timingcontroller)、一源极驱动器(source driver)、一栅极驱动器(gate driver)，以及用来传递不同讯号的讯号线(如时钟讯号线、数据讯号线和控制讯号线)。
请参考图1和图2，图1为现有技术中一L型(L-configuration)液晶显示器10的示意图，而图2为现有技术中一T型(T-configuration)液晶显示器20的示意图。液晶显示器10和20皆包含一LCD面板12、一时序控制器14、多个栅极驱动器16、多个源极驱动器CD1-CDn，以及多条讯号线。时序控制器14可产生相关于LCD面板12欲显示影像的数据讯号DATA1-DATAm、用来设定源极驱动器CD1-CDn的接脚电位的设定讯号，以及用来驱动LCD面板12的时钟讯号CLK和控制讯号。图1和图2中所示的设定讯号包含讯号DATAPOL、讯号SHL和讯号SHR，分别用来设定源极驱动器CD1-CDn的数据反转(data-inversion)接脚、左移(shift-left)接脚和右移(shift-right)接脚。此外，还可使用驱动系统中的拉高(pull-high)或拉低(pull-low)电阻来设定源极驱动器CD1-CDn的接脚。图1和图2中所示的控制讯号包含锁存控制(latch control)讯号LD、极性控制(polarity control)讯号POL，以及起始脉冲(start pulse)讯号SP。起始脉冲讯号SP通过一晶体管-晶体管逻辑(transistor-transistor logic，TTL)接口、一互补金属氧化物半导体晶体管(CMOS)接口或其它兼容接口的讯号线传递至源极驱动器CD1，接着再依序传递至源极驱动器CD2-CDn。时钟讯号CLK、设定讯号(如讯号DATAPOL、讯号SHL和讯号SHR)，其它控制讯号(如锁存控制讯号LD和极性控制讯号POL)，以及数据讯号DATA1-DATAm通过一低摆幅差动讯号(reduced swingdifferential signaling，RSDS)接口中相对应的讯号线传递至源极驱动器CD1-CDn。其中，设定讯号(如讯号DATAPOL、讯号SHL和讯号SHR)亦可使用硬连接(hard-wired)的方式设定源极驱动器CD1-CDn的接脚。控制讯号(如锁存控制讯号LD和极性控制讯号POL)亦可通过一TTL接口、一CMOS接口或其它兼容接口来传递。
在现有技术的液晶显示器10和20中，数据讯号、控制讯号、设定讯号和时钟讯号通过一RSDS接口、一TTL接口或一CMOS接口中相对应的讯号线来传递。RSDS/TTL/CMOS界面所提供总线式(bus type)的数据传输，容易造成讯号不同步(signal skewing)的情形，因此不容易调整设置时间(setuptime)或维持时间(hold time)等时间参数。因此，在高速率及高分辨率的应用中，现有技术的液晶显示器无法提升其数据速率或时钟速率。此外，随着大尺寸应用的需求逐渐增加，设置讯号线的印刷电路板(printed circuitboard，PCB)也越来越大，由于现有技术的液晶显示器通过不同讯号线来分别传递时钟讯号和数据讯号，讯号从时序控制器传至不同源极驱动器时会遇到不同程度的讯号延迟，因此讯号之间的同步和时间参数的调整也更加困难。在现有技术的液晶显示器10和20中，不同讯号是通过个别的讯号线来传递，因此会占据印刷电路板极大的空间。在高速率的应用中，现有技术的液晶显示器10和20亦无法实现控制讯号和时钟讯号之间的同步。同时，为了使源极驱动器能正常运作，现有技术需要使用设定讯号来设定源极驱动器中不同接脚，例如左移接脚，右移接脚，数据反转接脚，低电源模式(low-power-mode)接脚和电荷分享模式(charge-sharing-mode)接脚等。因此，源极驱动器的接脚数目会增加而接脚间距(pin pitch)会减少，如此会降低接合工艺(bonding process)的成品率，增加液晶显示器的生产成本。
发明内容
本发明提供一种可通过一EDDS接口以嵌入方式传递数据讯号、控制讯号、时钟讯号及设定讯号的显示系统，其包含一输出装置，用来输出包含数据讯号、控制讯号、时钟讯号及设定讯号的嵌入式讯号；一第一接收装置，其依据一第一设定讯号、该数据讯号、该控制讯号，该时钟讯号来运作，且包含一第一译码装置，该第一译码装置用来译码一第一嵌入式讯号以产生一相对应的驱动讯号；一第二接收装置，其依据一第二设定讯号、该数据讯号、该控制讯号、该时钟讯号来运作，且包含一第二译码装置，该第二译码装置用来译码一第二嵌入式讯号以产生该相对应的驱动讯号；以及一EDDS接口，其包含一第一组差动数据线对，用来将该输出装置所输出的该第一嵌入式讯号传递至该第一接收装置；以及一第二组差动数据线对，用来将该输出装置所输出的该第二嵌入式讯号传递至该第二接收装置。
本发明另提供一种显示系统，其还包含一显示面板，其包含以矩阵方式设置的多条扫描线和多条数据线；多个栅极驱动器，耦接于该显示面板，用来驱动该多条扫描线；多个源极驱动器，耦接于该显示面板，用来驱动该多条数据线；以及一时序控制器，用来提供该源极驱动器至少一数据讯号、一控制讯号、一时钟讯号，以及一设定讯号；其中该数据讯号、该控制讯号、该时钟讯号，以及该设定讯号被转换为至少一合成讯号，且该合成讯号通过至少一组差动数据线对从该时序控制器传至该源极驱动器。
本发明还提供一种以嵌入方式传递数据讯号、控制讯号、时钟讯号及设定讯号的方法，其包含将一第一控制讯号、一第一设定讯号和一时钟讯号嵌入一第一数据讯号以产生一第一合成讯号；将一第二控制讯号、一第二设定讯号和该时钟讯号嵌入一第二数据讯号以产生一第二合成讯号；将该第一合成讯号传至一第一接收装置；将该第二合成讯号传至一第二接收装置；译码该第一合成讯号；以及译码该第二合成讯号。
本发明还提供一种于显示系统中传递驱动讯号的方法，其包含转换至少一第一控制讯号、至少一第一设定讯号、至少一时钟讯号，和至少一设定讯号以产生至少一合成讯号；将该合成讯号从一时序控制器通过至少一组差动数据线对传至一源极驱动器；以及接收并译码该合成讯号。
附图说明
图1为现有技术中一L型液晶显示器的示意图。
图2为现有技术中一T型液晶显示器的示意图。
图3为本发明中一液晶显示器的示意图。
图4为本发明中时序控制器和源极驱动器之间数据传输的流程图。
附图符号说明
12、32LCD面板            14、34时序控制器
16、36栅极驱动器         35接收/译码器
38EDDS接口               CD1-CDn源极驱动器
400-470步骤              10、20、30液晶显示器
DDP+/-1、DDP+/-2差动数据线对
具体实施方式
请参考图3，图3为本发明中一液晶显示器30的示意图。液晶显示器30包含一LCD面板32，一时序控制器34，多个栅极驱动器36，多个源极驱动器CD1-CDn，以及一包含多组差动数据线对的EDDS(embedded-all in datalines differential signaling)接口38。时序控制器34可产生相关于LCD面板32欲显示影像的数据讯号、用来设定源极驱动器CD1-CDn的接脚电位的设定讯号，以及用来驱动LCD面板32的时钟讯号CLK和控制讯号。EDDS接口38以点对点方式传送讯号。在此实施例中，时钟讯号、设定讯号、控制讯号和数据讯号以嵌入方式通过EDDS接口38中相对应的两组差动数据线对(differential data line pair)DDP+/-1及DDP+/-2由时序控制器34传至每一源极驱动器。每一源极驱动器CD1-CDn皆包含一接收/译码器35，耦接于EDDS接口38中相对应的两组差动数据线对DDP+/-1及DDP+/-2。每一接收/译码器35可解码由时序控制器34传来的嵌入式讯号，并产生相对应的时钟讯号、设定讯号、控制讯号和数据讯号至相对应的源极驱动器。在实际应用中，即使每一接收/译码器35耦接于相对应的两组差动数据线对DDP+/-1及DDP+/-2，接收/译码器35亦可使用独立或集合(collective)硬件来处理两组差动数据线对传来的嵌入式讯号。换而言之，每一接收/译码器35可通过两独立电路或一集合电路来接收并译码两组差动数据线对传来的嵌入式讯号。每一源极驱动器可依据译码数据输出相对应的驱动讯号至LCD面板32。因此，本发明不需要使用额外的讯号线来传递时钟讯号、设定讯号和控制讯号。
请参考图4，图4的流程图说明了本发明中时序控制器和源极驱动器之间数据传输的方法，其包含下列步骤：
步骤400：将一第一控制讯号、一第一设定讯号和一时钟讯号嵌入一第一数据讯号以产生一第一合成讯号。
步骤410：将一第二控制讯号、一第二设定讯号和时钟讯号嵌入一第二数据讯号以产生一第二合成讯号。
步骤420：将第一合成讯号通过一EDDS接口的一第一组差动数据线对传至一源极驱动器。
步骤430：将第二合成讯号通过EDDS接口的一第二组差动数据线对传至源极驱动器。
步骤440：译码第一合成讯号。
步骤450：译码第二合成讯号。
步骤460：依据步骤440和450中所译码的讯号产生一驱动讯号。
步骤470：输出驱动讯号至一显示面板。
如先前所述，接收/译码器35可通过两独立电路或一集合电路来接收并译码从两组差动数据线对传来的嵌入式讯号。因此，本发明将控制讯号和时钟讯号嵌入数据讯号之中，并以点对点的方式通过EDDS接口的两组差动数据线对来传递嵌入式讯号。因此，本发明可降低高速率应用中的讯号反射及讯号不同步的情形，使得设置时间或维持时间等时间参数的调整更加容易。同时，由于设定讯号亦嵌入数据讯号之中，本发明中源极驱动器的接脚间隙可加大，如此接合工艺亦会具较高成品率。本发明提供一种不复杂且低成本的EDDS接口，同时亦可增加显示器中数据传输的效率。
本发明可通过不同方式将时钟讯号、设定讯号和控制讯号嵌入数据讯号的中。举例来说，时钟讯号、设定讯号和控制讯号可以协议(protocol)的形式嵌入数据讯号之中。依据此协议，源极驱动器的译码器可译码嵌入式讯号并产生相对应的时钟讯号、设定讯号和控制讯号。设定讯号可包含讯号DATAPOL，讯号SHL和讯号SHR，分别用来设定源极驱动器的数据反转接脚、左移接脚和右移接脚，或是用来设定其它接脚的讯号。控制讯号可包含锁存控制讯号LD、极性控制讯号PO。起始脉冲讯号SP，或其它用来驱动源极驱动器的讯号。
本发明可增加讯号之间的同步，且能轻易地调整各项时间参数。将时钟讯号嵌入数据讯号的中可实现时钟讯号和数据讯号之间的同步(尤其在高速率的应用中)。将控制讯号嵌入数据讯号的中可实现控制讯号和数据讯号之间的同步，使得印刷电路板能提供较多空间或包含较少材料层，因此能降低生产成本。将设定讯号嵌入数据讯号之中可实现设定讯号和数据讯号之间的同步，如此可增加接脚间隙和制程成品率，进而降低整体生产成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明的权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (18)

1.一种可通过一EDDS接口以嵌入方式传递数据讯号、控制讯号、时钟讯号及设定讯号的显示系统，其包含：
一输出装置，用来输出包含数据讯号、控制讯号、时钟讯号及设定讯号的嵌入式讯号；
一第一接收装置，其依据一第一设定讯号、该数据讯号、该控制讯号，该时钟讯号来运作，且包含一第一译码装置，该第一译码装置用来译码一第一嵌入式讯号以产生一相对应的驱动讯号；
一第二接收装置，其依据一第二设定讯号、该数据讯号、该控制讯号、该时钟讯号来运作，且包含一第二译码装置，该第二译码装置用来译码一第二嵌入式讯号以产生该相对应的驱动讯号；以及
一EDDS接口，其包含：
一第一组差动数据线对，用来将该输出装置所输出的该第一嵌入式讯号传递至该第一接收装置；以及
一第二组差动数据线对，用来将该输出装置所输出的该第二嵌入式讯号传递至该第二接收装置。
2.如权利要求1所述的显示系统，其还包含一时序控制器，用来产生该数据讯号、该控制讯号、该时钟讯号，以及该设定讯号。
3.如权利要求1所述的显示系统，其还包含多个源极驱动器，每一源极驱动器包含该第一与第二接收装置。
4.如权利要求3所述的显示系统，其还包含一显示面板，耦接于该多个源极驱动器，用来依据该驱动讯号来显示影像。
5.如权利要求1所述的显示系统，其中该第一和第二译码装置通过一集合电路来运作。
6.一种显示系统，其还包含：
一显示面板，其包含以矩阵方式设置的多条扫描线和多条数据线；
多个栅极驱动器，耦接于该显示面板，用来驱动该多条扫描线；
多个源极驱动器，耦接于该显示面板，用来驱动该多条数据线；以及
一时序控制器，用来提供该源极驱动器至少一数据讯号、一控制讯号、一时钟讯号，以及一设定讯号；
其中该数据讯号、该控制讯号、该时钟讯号，以及该设定讯号被转换为至少一合成讯号，且该合成讯号通过至少一组差动数据线对从该时序控制器传至该源极驱动器。
7.如权利要求6所述的显示系统，其中该控制讯号、该时钟讯号和该设定讯号嵌入该数据讯号以形成该合成讯号。
8.如权利要求6所述的显示系统，其中该源极驱动器包含：
至少一接收器，用来通过两组差动数据线对来接收该合成讯号；以及
至少一译码器，用来译码该合成讯号。
9.一种以嵌入方式传递数据讯号、控制讯号、时钟讯号及设定讯号的方法，其包含下列步骤：
(a)将一第一控制讯号、一第一设定讯号和一时钟讯号嵌入一第一数据讯号以产生一第一合成讯号；
(b)将一第二控制讯号、一第二设定讯号和该时钟讯号嵌入一第二数据讯号以产生一第二合成讯号；
(c)将该第一合成讯号传至一第一接收装置；
(d)将该第二合成讯号传至一第二接收装置；
(e)译码该第一合成讯号；以及
(f)译码该第二合成讯号。
10.如权利要求9所述的方法，其中步骤(c)包含将该第一合成讯号通过一第一组差动数据线对传至该第一接收装置，而步骤(d)包含将该第二合成讯号通过一第二组差动数据线对传至该第二接收装置。
11.如权利要求9所述的方法，其中步骤(c)包含将该第一合成讯号传至一源极驱动器的一第一接收装置，而步骤(d)包含将该第二合成讯号传至该源极驱动器的一第二接收装置。
12.如权利要求9所述的方法，其还包含产生该第一及第二控制讯号、该第一及第二设定讯号与该时钟讯号。
13.如权利要求9所述的方法，其中步骤(e)包含译码该第一合成讯号以产生一相对应的驱动讯号，而步骤(f)包含译码该第二合成讯号以产生该相对应的驱动讯号。
14.如权利要求13所述的方法，其还包含输出该相对应的驱动讯号至一显示面板。
15.如权利要求9所述的方法，其中步骤(a)包含将该第一控制讯号、该第一设定讯号和该时钟讯号以协议的形式嵌入该第一数据讯号以产生该第一合成讯号，而步骤(b)包含将该第二控制讯号、该第二设定讯号和该时钟讯号以协议的形式嵌入该第二数据讯号以产生该第二合成讯号。
16.一种于显示系统中传递驱动讯号的方法，其包含下列步骤：
(a)转换至少一第一控制讯号、至少一第一设定讯号、至少一时钟讯号，和至少一设定讯号以产生至少一合成讯号；
(b)将该合成讯号从一时序控制器通过至少一组差动数据线对传至一源极驱动器；以及
(c)接收并译码该合成讯号。
17.如权利要求16所述的方法，其中步骤(a)包含将该控制讯号、该设定讯号和该时钟讯号嵌入该数据讯号以产生该合成讯号。
18.如权利要求16所述的方法，其中该源极驱动器包含：
至少一接收器，用来接收两对组差动数据线对传来的该合成讯号；以及
至少一译码器，用来译码该合成讯号。
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