CN101017651A - 液晶显示面板中源极驱动器的接收器 - Google Patents

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Abstract

用于液晶显示面板中源极驱动器的接收器包含转换器、比较电路和解码电路。转换器将两对差动电流信号转换为两对差动电压信号。比较电路耦接于转换器，用来依据两对差动电压信号之间的差异来产生多个参考信号。解码电路耦接于比较电路，用来依据多个参考信号来产生相对应的数据信号、时钟信号、设定信号和个控制信号。

Description

液晶显示面板中源极驱动器的接收器
技术领域
本发明相关于液晶显示面板中源极驱动器的接收器，尤指一种可降低信号不同步的液晶显示面板中源极驱动器的接收器。
背景技术
随着显示技术的快速发展，平面显示器(fla tpanel 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本型计算机、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(thinfilm transistor，TFT)液晶显示器，低温多晶硅(lowt emperature polysilicon，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时序控制器(timingcontroller)、源极驱动器(source driver)、栅极驱动器(gate driver)，以及用来传递不同信号的信号线(如时钟信号线、数据信号线和控制信号线)。
请参考图1和图2，图1为先前技术中L型(L-configuration)液晶显示器10的示意图，而图2为先前技术中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LCD面板12、时序控制器14、多个栅极驱动器16、多个源极驱动器CD1-CDn、以及多条信号线。时序控制器14可产生相关于LCD面板12欲显示图像的数据信号DATA1-DATAm、用来设定源极驱动器CD1-CDn的接脚电位的设定信号、以及用来驱动LCD面板12的时钟信号CLK和控制信号。图1和图2中所示的设定信号包含信号DATAPOL、信号SHL和信号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中所示的控制信号包含锁相控制(latchcontrol)信号LD、极性控制(polarity control)信号POL、以及起始脉冲(start pulse)信号SP。起始脉冲信号SP是通过晶体管-晶体管逻辑(transistor-t ransistor logic，TTL)接口、互补金属氧化物半导体晶体管(complementary-metal-oxide-semiconductor，CMOS)接口或其它兼容接口的信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。时钟信号CLK、设定信号(如信号DATAPOL、信号SHL和信号SHR)，其它控制信号(如锁相控制信号LD和极性控制信号POL)，以及数据信号DATA1-DATAm是通过低摆幅差动信号(reduced swing differential signaling，RSDS)接口中相对应的信号线传递至源极驱动器CD1-CDn。其中，设定信号(如信号DATAPOL、信号SHL和信号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。控制信号(如锁相控制信号LD和极性控制信号POL)亦可通过TTL接口、CMOS接口或其它兼容接口来传递。
请参考图3，图3为先前技术的液晶显示器10和20中源极驱动器的功能方块图。液晶显示器10和20的源极驱动器包含处理单元32和RSDS接收器34。RSDS接收器34可接收时序控制器14所产生的数据信号DATA1-DATAm和时钟信号CLK，并将接收到的信号传至处理单元32。处理单元32包含输出缓冲器(outpu tbuffer)、模拟/数字转换器(digital-to-analog converter，DAC)及数据闩锁器(data latch)，可接收时序控制器14所产生的控制信号及设定信号，以及输出缓冲器、模拟/数字转换器和数据闩锁器运作时所需的供给电压和伽马参考电压(gamma reference voltage)。控制信号可包含极性控制(polarity control)信号POL、起始脉冲(start pulse)信号SP和闩锁控制(latch control)信号LD。设定信号可包含信号DATAPOL、信号SHL、/SHR、信号CSR、信号CS和信号LPC，分别用来设定源极驱动器的数据反转(data-inversion)接脚、左移/右移(shift-left/right)接脚，电荷分享/回收起始(charge sharing/recycling enable)接脚、频道选择(channel select)接脚和低电源控制(low power control)接脚。供给电压可包含输入电压VCC、GND、VDDA和GNDA。伽马参考电压可包含输入电压VGMA。
在先前技术的液晶显示器10和20中，数据信号、控制信号、设定信号和时钟信号是通过RSDS接口、TTL接口或CMOS接口中相对应的信号线来传递。RSDS/TTL/CMOS接口能提供总线式(bus type)的数据传输，容易造成信号不同步(signal skewing)的情形，因此不容易调整设置时间(setup time)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，先前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，设置信号线的印刷电路板(printed circuit board，PCB)也越来越大，由于先前技术的液晶显示器通过不同信号线来分别传递时钟信号和数据信号，信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信号延迟，因此信号之间的同步和时间参数的调整也更加困难。在先前技术的液晶显示器10和20中，不同信号是通过个别的信号线来传递，因此会占据印刷电路板极大的空间。在高速率的应用中，先前技术的液晶显示器10和20亦无法达成控制信号和时钟信号之间的同步。同时，为了使源极驱动器能正常运作，先前技术需要使用设定信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、低电源控制接脚和电荷分享/回收起始接脚等。因此，源极驱动器的接脚数目会增加而接脚间距(pinpitch)会减少，如此会降低接合制程(bonding process)的良率，增加液晶显示器的生产成本。
发明内容
本发明提供一种用于液晶显示面板中源极驱动器的接收器，其包含转换器，用来将两对差动信号从第一格式转换为第二格式；比较电路，耦接于该转换器，用来依据具该第二格式的两对差动信号之间的差异来产生多个参考信号；以及解码电路，耦接于该比较电路，用来依据该多个参考信号来产生多个数据信号和多个控制信号。
本发明还提供一种液晶显示面板的源极驱动器，其包含接收器，用来接收多个差动信号，其包含比较器，用来比较该多个差动信号并输出相对应的多个比较信号；以及解码器，用来依据该多个比较信号来产生多个图像数据信号和多个控制信号；以及处理器，用来依据该多个图像数据信号和该多个控制信号来产生该液晶显示面板的驱动信号，该处理器包含数据闩锁器，用来锁存该多个图像数据信号；数字/模拟转换器，用来将该多个图像数据信号转换为多个模拟信号；以及输出缓冲器，用来提升该多个模拟信号的驱动能力。
附图说明
图1为先前技术中L型液晶显示器的示意图。
图2为先前技术中T型液晶显示器的示意图。
图3为先前技术的液晶显示器中源极驱动器的功能方块图。
图4为本发明的液晶显示器中源极驱动器的功能方块图。
图5为本发明第一实施例中比较电路的电路图。
图6为本发明第二实施例中比较电路的电路图。
图7为对应于本发明第一及第二实施例中比较电路的真值表。
图8为依据图7的真值表所得到的数据对应的表格。
图9为本发明第三实施例中比较电路的电路图。
图10为本发明第四实施例中比较电路的电路图。
图11为对应于本发明第三及第四实施例中比较电路的真值表。
[主要元件标号说明]
10、20       液晶显示器    12       LCD面板
14           时序控制器    16       栅极驱动器
CD1-CDn、40  源极驱动器    50       比较电路
32、42       处理单元      34、4 4  接收器
52           转换器        56       解码电路
C1-C6        比较器        RA-RD    电阻
具体实施方式
请参考图4，图4为本发明中液晶显示器中源极驱动器40的功能方块图。源极驱动器40包含处理单元42和接收器44。接收器44包含转换器(converter)52、比较电路50和解码电路56，可接收两对差动信号IDD1和IDD2。差动信号IDD1和IDD2对应于从时序控制器传来且包含数据信号、控制信号和设定信号的嵌入式信号。接收器44的转换器52可包含电流-电压转换器(current-to-voltage converter)，用来将两对差动电流信号IDD1和IDD2转换为两对差动电压信号VDD1和VDD2。接收器4 4的比较电路50再依据差动电压信号VDD1和VDD2来产生相对应的参考信号VREF。接收器44的解码电路56则依据参考信号VREF来产生相对应的数据信号、控制信号、时钟信号和设定信号至处理单元42。
处理单元42包含输出缓冲器、模拟/数字转换器及数据闩锁器，可接收由接收器44所产生的数据信号、控制信号、时钟信号及设定信号、以及输出缓冲器、模拟/数字转换器和数据闩锁器运作时所需的供给电压和伽马参考电压。控制信号可包含闩锁控制信号LD、极性控制信号POL和起始脉冲信号SP。设定信号可包含信号DATAPOL、信号SHL/SHR、信号CSR、信号CS和信号LPC，分别用来设定源极驱动器40的数据反转接脚、左移/右移接脚、电荷分享/回收起始接脚、频道选择接脚和低电源控制接脚。供给电压可包含输入电压VCC、GND、VDDA和GNDA。伽马参考电压可包含输入电压VGMA。各种数据信号、控制信号、时钟信号及设定信号的定义和功能为本领域技术人员所已知，在此不另加赘述。
请参考图5和图6，图5为本发明第一实施例中比较电路50的电路图，而图6为本发明第二实施例中比较电路50的电路图。图5和图6的比较电路50皆包含比较器C1-C4及电阻RA-RD。比较电路50的端点A-D耦接于转换器52，使得差动电压信号VDD1是施加于端点A和端点D之上，而差动电压信号VDD2是施加于端点B和端点C之上。端点A和端点C代表比较器C1的输入端，端点B和端点C代表比较器C2的输入端，端点C和端点D代表比较器C3的输入端，而端点A和端点D代表比较器C4的输入端。电阻RA和电阻RD串接于端点A和端点D之间，而电阻RB和电阻RC串接于端点B和端点C之间。两电流循环IAD和IBC(由图5和图6中的箭头来表示)可通过电阻RA-RD来产生差动电压信号VDD1和差动电压信号VDD2，因此比较器C1-C4输入端的电压是相关于差动电压信号VDD1和VDD2的值。比较器C1-C4可依据其输入端的电压分别产生相对应的输出参考电压VAC、VBC、VCD、和VAD，使得本发明的解码电路56可依据输出参考电压VAC、VBC、VCD、和VAD来产生相对应的数据信号、控制信号、时钟信号及设定信号。在本发明第一实施例中，电阻RA和电阻RD之间的一端点耦接于电阻RB和电阻RC之间的一端点，如图5所示。在本发明第二实施例中，电阻RA和电阻RD之间的一端点并未耦接于电阻RB和电阻RC之间的一端点，如图6所示。
请参考图7，图7为对应于本发明第一及第二实施例中比较电路50的真值表。在图7中，电流循环IAD和IBC的单位由I来表示，“+”代表电流的流向和箭头方向相同，而“-”代表电流的流向和箭头方向相反。比较器C1-C4的输出参考电压VAC、VBC、VCD、和VAD由逻辑电平来表示，其中“1”代表高逻辑电平的输出，“0”代表低逻辑电平的输出，而当比较器C1-C4无法依据输入信号来产生逻辑输出时，由“？”来代表此时的未知状态(unknown state)。解码电路56所解码的数据亦由逻辑电平来表示，其中“1”代表高逻辑电平的输出，而“0”代表低逻辑电平的输出。
请参考图8，图8为依据图7的真值表所得到的数据对应(data mapping)的表格。依据解码数据Data[1，0]和时钟信号CLK的逻辑电平，可在一时钟周期内(CLK＝1连同CLK＝0)得到16种不同的数据对应。因此，本发明的解码电路56可依据不同的数据对应来产生相对应的数据信号、控制信号和设定信号。
请参考图9和图10，图9为本发明第三实施例中比较电路50的电路图，而图10为本发明第四实施例中比较电路50的电路图。图9和图10的比较电路50皆包含比较器C1-C6及电阻RA-RD。比较电路50的端点A-D耦接于转换器52，使得差动电压信号VDD1是施加于端点A和端点D之上，而差动电压信号VDD2是施加于端点B和端点C之上。端点A和端点C代表比较器C1的输入端，端点B和端点C代表比较器C2的输入端，端点C和端点D代表比较器C3的输入端，端点A和端点D代表比较器C4的输入端，端点A和端点B代表比较器C5的输入端，而端点B和端点D代表比较器C6的输入端。电阻RA和电阻RD串接于端点A和端点D之间，电阻RB和电阻RC串接于端点B和端点C之间。两电流循环IAD和IBC(由图9和图10中的箭头来表示)可通过电阻RA-RD来产生差动电压信号VDD1和差动电压信号VDD2，因此比较器C1-C6输入端的电压是相关于差动电压信号VDD1和VDD2的值。比较器C1-C6可依据其输入端的电压分别产生相对应的输出参考电压VAC、VBC、VCD、VAD、VAB和VBD，使得本发明的解码电路56可依据输出参考电压VAC、VBC、VCD、VAD、VAB和VBD来产生相对应的数据信号、控制信号、时钟信号及设定信号。在本发明第三实施例中，电阻RA和电阻RD之间的一端点耦接于电阻RB和电阻RC之间的一端点，如图9所示。在本发明第四实施例中，电阻RA和电阻RD之间的一端点并未耦接于电阻RB和电阻RC之间的一端点，如图10所示。
请参考图11，图11为对应于本发明第三及第四实施例中比较电路50的真值表。在图11中，电流循环IAD和IBC的单位由I来表示，“+”代表电流的流向和箭头方向相同，而“-”代表电流的流向和箭头方向相反。比较器C1-C6的输出参考电压VAV、VCD、VAC、VBD、VBC和VAD由逻辑电平来表示，其中“1”代表高逻辑电平的输出，“0”代表低逻辑电平的输出，而当比较器C1-C6无法依据输入信号来产生逻辑输出时，由“？”来代表此时的未知状态。解码电路56所解码的数据亦由逻辑电平来表示，其中“1”代表高逻辑电平的输出，而“0”代表低逻辑电平的输出。
请参考图8，图8亦为依据图11的真值表所得到的数据对应的表格。依据解码数据Data[1，0]和时钟信号CLK的逻辑电平，可在一时钟周期内(CLK＝1连同CLK＝0)得到16种不同的数据对应。因此，本发明的解码电路56可依据不同的数据对应来产生相对应的数据信号、控制信号和设定信号。
本发明将时钟信号、控制信号和设定信号嵌入数据信号，再将嵌入式数据以两对差动电流信号IDD1和IDD2的形式来传递。接着，本发明的转换器将两对差动电流信号IDD1和IDD2转换为两对差动电压信号VDD1和VDD2。本发明的比较电路再依据差动电压信号VDD1和VDD2来产生相对应的参考信号VREF(如输出参考电压VAC、VBC、VCD、VAD、VBD和VAB)。最后，本发明的解码电路依据参考信号VREF来产生相对应的数据信号、控制信号、时钟信号和设定信号。
因此，本发明可降低高速率应用中的信号反射及信号不同步的情形，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，由于设定信号亦嵌入数据信号之中，本发明中源极驱动器的接脚间隙可加大，如此接合制程亦会具较高良率。本发明提供一种不复杂且低成本的数据传输方法，同时亦可增加显示器中数据传输的效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (19)

1.一种用于液晶显示面板中源极驱动器的接收器，其包含：
转换器，用来将两对差动信号从第一格式转换为第二格式；
比较电路，耦接于该转换器，用来依据具该第二格式的两对差动信号之间的差异来产生多个参考信号；以及
解码电路，耦接于该比较电路，用来依据该多个参考信号来产生多个数据信号和多个控制信号。
2.根据权利要求1所述的接收器，其中该控制信号包含一时钟信号及多个设定信号。
3.根据权利要求1所述的接收器，其中该转换器包含电流一电压转换器，用来将两对差动电流信号转换为两对差动电压信号。
4.根据权利要求3所述的接收器，其中该比较电路包含：
多个电阻，用来依据该两对差动电压信号来产生多个输入信号；以及
多个比较器，耦接于该多个电阻中相对应的电阻，用来接收相对应的输入信号以产生该多个参考信号。
5.根据权利要求4所述的接收器，其中该比较电路依据相对应输入信号的值来产生具高逻辑电位或具低逻辑电位的该多个参考信号。
6.根据权利要求4所述的接收器，其中该比较电路依据相对应输入信号的值来产生包含具高逻辑电位或具低逻辑电位的该多个参考信号的查找表。
7.根据权利要求6所述的接收器，其中该解码电路依据该查找表来产生该多个数据信号、多个控制信号和一时钟信号。
8.根据权利要求6所述的接收器，其中该解码电路还依据该查找表来产生多个设定信号至该源极驱动器。
9.根据权利要求4所述的接收器，其中该比较电路的第一及第四端是用来接收该两对差动电压信号中的第一对差动电压信号，该比较电路的第二及第三端是用来接收该两对差动电压信号中的第二对差动电压信号，该比较电路包含：
第一比较器，其包含：
第一输入端，耦接于该比较电路的第一端；
第二输入端，耦接于该比较电路的第三端；以及
输出端，耦接于该解码电路；以及
第二比较器，其包含：
第一输入端，耦接于该比较电路的第二端；
第二输入端，耦接于该比较电路的第三端；以及
输出端，耦接于该解码电路；以及
第三比较器，其包含：
第一输入端，耦接于该比较电路的第三端；
第二输入端，耦接于该比较电路的第四端；以及
输出端，耦接于该解码电路；以及
第四比较器，其包含：
第一输入端，耦接于该比较电路的第一端；
第二输入端，耦接于该比较电路的第四端；以及
输出端，耦接于该解码电路；以及
多个第一电阻，串接于该比较电路的第一端和第四端之间；以及
多个第二电阻，串接于该比较电路的第二端和第三端之间。
10.根据权利要求9所述的接收器，其中两第一电阻之间的一端点是耦接于两第二电阻之间的一端点。
11.根据权利要求4所述的接收器，其中该比较电路的第一及第四端是用来接收该两对差动电压信号中的第一对差动电压信号，该比较电路的第二及第三端是用来接收该两对差动电压信号中的第二对差动电压信号，该比较电路包含：
第一比较器，其包含：
第一输入端，耦接于该比较电路的第一端；
第二输入端，耦接于该比较电路的第三端；以及
输出端，耦接于该解码电路；以及
第二比较器，其包含：
第一输入端，耦接于该比较电路的第二端；
第二输入端，耦接于该比较电路的第三端；以及
输出端，耦接于该解码电路；以及
第三比较器，其包含：
第一输入端，耦接于该比较电路的第三端；
第二输入端，耦接于该比较电路的第四端；以及
输出端，耦接于该解码电路；以及
第四比较器，其包含：
第一输入端，耦接于该比较电路的第一端；
第二输入端，耦接于该比较电路的第四端；以及
输出端，耦接于该解码电路；以及
第五比较器，其包含：
第一输入端，耦接于该比较电路的第一端；
第二输入端，耦接于该比较电路的第二端；以及
输出端，耦接于该解码电路；以及
第六比较器，其包含：
第一输入端，耦接于该比较电路的第二端；
第二输入端，耦接于该比较电路的第四端；以及
输出端，耦接于该解码电路；以及
多个第一电阻，串接于该比较电路的第一端和第四端之间；以及
多个第二电阻，串接于该比较电路的第二端和第三端之间。
12.根据权利要求11所述的接收器，其中两第一电阻之间的一端点是耦接于两第二电阻之间的一端点。
13.一种液晶显示面板的源极驱动器，其包含：
接收器，用来接收多个差动信号，其包含：
比较器，用来比较该多个差动信号并输出相对应的多个比较信号；以及
解码器，用来依据该多个比较信号来产生多个图像数据信号和多个控制信号；以及
处理器，用来依据该多个图像数据信号和该多个控制信号来产生该液晶显示面板的驱动信号，该处理器包含：
数据闩锁器，用来锁存该多个图像数据信号；
数字/模拟转换器，用来将该多个图像数据信号转换为多个模拟信号；以及
输出缓冲器，用来提升该多个模拟信号的驱动能力。
14.根据权利要求13所述的源极驱动器，其中该解码器产生包含一时钟信号及多个设定信号的该多个控制信号。
15.根据权利要求13所述的源极驱动器，其中该接收器还包含转换器，用来转换该多个差动信号的格式。
16.根据权利要求13所述的源极驱动器，其中该接收器还包含电阻，耦接于该比较器，用来比较该多个差动信号。
17.根据权利要求13所述的源极驱动器，其中该比较器依据该多个差动信号的值来产生具高逻辑电位或具低逻辑电位的该多个比较信号。
18.根据权利要求17所述的源极驱动器，其中该比较器依据该多个差动信号的值来产生包含具高逻辑电位或具低逻辑电位的该多个比较信号的查找表。
19.根据权利要求18所述的源极驱动器，其中该解码器依据该查找表来产生该多个图像数据信号和该多个控制信号。
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