CN102254523A - 玻璃覆晶型液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

一种玻璃覆晶(COG)型液晶显示装置，其通过玻璃线路(LOG)前端上的阻抗匹配及时序控制器输出端的阻抗匹配的使用，在不考虑玻璃基板上传输线的阻抗值的情况下，减少来自源极驱动器集成电路(IC)输入端的反射波，从而提高频率特性并保持薄而轻的设计，如此可以实现高分辨率高质量的画面。

Description

玻璃覆晶型液晶显示装置

技术领域

本发明涉及一种液晶显示装置，尤其涉及一种玻璃覆晶(COG)型液晶显示装置，其通过时序控制器的阻抗匹配和玻璃线路(LOG)前端上的阻抗匹配的使用，在不考虑玻璃基板上传输线的阻抗值的情况下，减少来自源极驱动器集成电路(IC)输入端的反射波，藉以保持薄而轻的设计并提高频率特性，因此可以实现高分辨率高质量的画面。

背景技术

为了驱动液晶显示(LCD)面板的行线和列线，源极驱动器IC和栅极驱动器IC被提供在面板外围上。栅极驱动器IC用于选择图像元素以传送影像数据，而实际影像数据和图像元素的时钟信号由源极驱动器IC提供。通常，影像数据DATA和时钟信号CLK以多点方式从安装于印制电路板(下文称作“PCB”)上的时序控制器被传送至源极驱动器IC。

透过一个传输线对以差分信号形式传送的数据以传输单元产生对应数据的推拉差分信号，并将差分信号转换为相邻PCB中的差分电压信号、然后将该差分电压信号传送至接收单元的方式被提供。

图1为显示传统液晶显示装置的实例图式，并且图2为显示图1所示传统液晶显示装置的等效模型图式。

参考图1和图2，使用LCD的液晶显示装置100包括PCB 110，液晶面板120，柔性印制电路板(FPC)130，源极驱动器IC 131和栅极驱动器IC 132。

PCB 110包括终端电阻112和时序控制器111，用以将影像数据和时钟信号提供至源极驱动器IC 131。

液晶面板120包括多个使用液晶电气特性的图像元素，其中各个图像元素被源极驱动器IC 131和栅极驱动器IC 132所驱动。

自时序控制器111输出的差分电流形式的影像数据和时钟信号通过终端电阻112的两终端转换为差分电压信号，并且该经转换的差分电压信号以多点方式被传送至对应的源极驱动器IC 131。

在PCB 110与源极驱动器IC 131间的信号传输以及在源极驱动器IC131和液晶面板120间的信号传输使用带或膜、如电阻构件非常小的FPC130来实现。

同时，根据用户对于液晶显示装置薄而轻的需求以及需要低加工成本，已提议出一种在安装了面板的玻璃基板上粘接源极驱动器IC和栅极驱动器IC及使用该源极驱动器IC和栅极驱动器IC的玻璃覆晶(下文称作“COG”)方法。

当液晶显示装置通过COG方式的使用来实施的时候，液晶面板、源极驱动器IC和栅极驱动器IC必须粘接在玻璃基板上。在此情况下，在PCB和源极驱动器IC之间，在源极驱动器IC和面板之间以及在栅极驱动器IC和面板之间，传统的信号传送/接收是通过使用安装在玻璃基板上的传输线(即，玻璃线路(LOG))来实现。

图1所示的传统液晶显示装置通过PCB 110上的传输线和FPC 130上的传输线来传送/接收信号，所使用传输线的阻抗不匹配造成的效果与操作频率相比并不严重。然而，使用COG方式的液晶显示装置另外包括称为“LOG”的传输线，并且其阻抗不匹配上升则为严重的问题。

具体地，当COG使用于如图1所示的液晶显示装置中时，没有任何改变，传送至源极驱动器IC的数据由于前述的不匹配而失真，因而恶化了频率特性。因此，当使用COG方式的时候，时序控制器和源极驱动器IC之间的传送/接收必须以点对点方式进行，取代了传统的多点方式。

图3为说明使用COG方式和点对点方式的传统液晶显示装置的图式。

参考图3，COG型液晶显示装置300包括PCB 310，玻璃基板320和FPC 330。

在PCB 310上安装有时序控制器311。自时序控制器311输出的一对差分信号以点对点方式透过传输线313传送至多个源极驱动器IC 322。

在玻璃基板320上，不仅液晶面板321，而且用来控制液晶面板321运作的多个源极驱动器IC 322和多个栅极驱动器IC 323以COG方式安装。

各个源极驱动器IC 322包括至少一个终端电阻325。每个源极驱动器IC 322将所接收的差分信号转换为对应的差分电压信号，并通过该转换后的差分电压信号的使用来驱动液晶面板321。

FPC为PCB 310和玻璃基板320之间电气连接的媒介。形成于玻璃基板320上的传输线LOG将FPC 330电气连接至多个源极驱动器IC 322。

图4为显示图3所示传统液晶显示装置的等效模型图式。

参考图4，传统COG型液晶显示装置的等效模型包括传输单元311，在PCB上的传输线313，FPC 330，LOG 324，终端电阻325和接收单元322。

传送单元311的等效模型代表对应时序控制器的传输器Tx。假设PCB的传输线313和FPC330上的传输线313为理想的。此外，由于实施于PCB和FPC上的传输线具有足以忽略其阻抗和电容的电阻组件，比起实施于液晶面板321顶部上的传输线LOG 324，实施于PCB和FPC上的传输线仅以信号线来简单表示。

LOG 324的等效模型被定义为实施在玻璃基板320顶部上的传输线LOG，并使FPC 330和源极驱动器IC322互相电气耦接。接收单元322的等效模型被定义为对应源极驱动器IC的接收器Rx。

熟悉本领域的技术人员容易理解等效模型中被动组件的电气特性、所述组件的值，以及所述组件间的连接关系，因而将省略详细描述。

当实施应用COG模式和点对点模式的前述液晶显示装置时，时序控制器将点对点低压差分信号提供至源极驱动器IC。

在此情况下，根据传统技术，终端电阻已经设计为位于最靠近接收单元的可能位置，因而减少终端电阻两端间所包含的电压损失，并且这种的方法被应用至使用COG方式的液晶显示装置而不用任何改变，因而电阻组件通常实施在源极驱动器IC内的接收终端。

在此情况下，在时序控制器和源极驱动器IC之间的信号传送/接收中，在运作速度上造成最大的影响因素是玻璃基板上传输线LOG的阻抗值。具体地，在COG型液晶显示装置中，LOG具有数十至数百奥姆(ohm)的很大的阻抗值，因此，当终端电阻仅仅包含在源极驱动器IC中的时候，类似于传统传输的概念，很难实现源极驱动器IC输入终端的阻抗匹配，因此恶化频率特性。

在使用COG方式的传统点对点液晶显示装置中，由于运作频率不高，则在传输线的阻抗不匹配没有影响。然而，当COG方式被用于具有高分辨率高质量的大尺寸液晶显示装置中时，需要很高的运作频率，并因此需要在传输线的阻抗匹配，如此在源极驱动器IC中于接收终端包括终端电阻的传统配置不适于在COG型液晶显示装置中实现高清晰高质量影像。

发明内容

因此，本发明为了解决现有技术中出现的问题，并且本发明的目的是提供一种使用COG和点对点方式的COG型液晶显示装置，其透过在LOG的前端上或时序控制器的输出端上提供阻抗匹配来减少来自源极驱动器IC输入终端的反射波，藉以防止信号失真，并因此可以实现高分辨率影像。

为了达到上述目的，根据本发明的一方面，提供一种玻璃覆晶(COG)型液晶显示装置，包括：其上安装有时序控制器的PCB；以及其上以玻璃覆晶方式安装有液晶面板和至少一个源极驱动器IC的玻璃基板，其中，自时序控制器输出的至少一对差分信号以点对点方式通过传输线传送至至少一个源极驱动器IC，并且阻抗匹配电阻被提供于时序控制器的输出端上。

根据本发明的另一方面，提供一种玻璃覆晶(COG)型液晶显示装置，包括：其上安装有时序控制器的PCB；以及其上以玻璃覆晶方式安装有至少一个源极驱动器IC和液晶面板的玻璃基板，其中自时序控制器输出的至少一对差分信号以点对点方式通过传输线传送至至少一个源极驱动器IC，并且阻抗匹配电阻被提供于LOG的前端上。

附图说明

图1为显示传统液晶显示装置实例的图式。

图2为显示图1所示传统液晶显示装置的等效模型的图式。

图3为说明使用COG方式和点对点方式的传统液晶显示装置的图式。

图4为显示图3所示传统液晶显示装置的等效模型的图式。

图5为说明本发明第一实施例玻璃覆晶(COG)型液晶显示装置的图式。

图6为显示图5所示本发明第一实施例COG型液晶显示装置的等效模型的图式。

图7为显示在图5本发明第一实施例COG型液晶显示装置的源极驱动器IC中所侦测到的差分信号的波形的计算机仿真结果的图式；

图8为说明本发明第二实施例COG型液晶显示装置的图式；

图9为显示图8所示本发明第二实施例COG型液晶显示装置的等效模型的图式；

图10为显示在本发明第二实施例COG型液晶显示装置的源极驱动器IC中所侦测到的差分信号的波形的计算机仿真图式；

图11为说明本发明第三实施例COG型液晶显示装置的图式；

图12为显示图11所示本发明第三实施例COG型液晶显示装置的等效模型的图式。

具体实施方式

本发明在下文中参考所付图式描述优选实施例。无论如何，在图式中使用的相同的附图标记都代表相同或相似部分。

图5为说明本发明第一实施例玻璃覆晶(COG)型液晶显示装置的图式。

如图5所示，本发明第一实施例的COG型液晶显示装置500包括印制电路板(PCB)510，玻璃基板520和柔性印制电路板(FPC)530。

PCB 510包括时序控制器511。又，在PCB 510上，传输线513被提供来将自时序控制器511输出的一对差分信号传送至玻璃基板。时序控制器511包括用于阻抗匹配的阻抗匹配电阻512。

此外，液晶面板521，多个源极驱动器集成电路(IC)522以及多个栅极驱动器IC 523以玻璃覆晶的方式安装在玻璃基板520上。

FPC 530为PCB 510和玻璃基板520之间电气连接的媒介。FPC 530的特性和功能为现有技术，因此将省略描述。

自时序控制器511输出的一对差分信号以点对点方式传送至源极驱动器IC 522。多个源极驱动器IC 522通过所接收的差分信号的使用来驱动液晶面板521。在此情况下，至少一对差分信号可以包括对应于影像数据的信号对、时钟信号对，或对应于影像数据的信号对以及时钟信号对。

PCB传输的特性阻抗Z_PCB用下面方程式1表述，并且时序控制器和PCB之间的反射波比，即，反射系数Γ，用下面方程式2表达。

$Z_{\mathrm{PCB}}=\sqrt{\frac{L_{\mathrm{PCB}}}{C_{\mathrm{PCB}}}}---\left(1\right)$

$\mathrm{\Γ}=\frac{Z_{\mathrm{PCB}}-R_{\mathrm{TCON}}}{Z_{\mathrm{PCB}}+R_{\mathrm{TCON}}}---\left(2\right)$

这里，C_PCB和L_PCB分别代表PCB传输线的电容和电阻。

在此情况下，为了传送高速数据，必须减少时序控制器和PCB之间的反射波。也就是说，时序控制器和PCB之间的反射系数必须为零。为了使反射系数为零，PCB传输线的特性阻抗Z_PCB必须等于时序控制器的内部电阻R_TCON。当时序控制器和PCB之间的反射系数为零的时候，称为“阻抗匹配”。

如上所述，根据本发明第一实施例的COG型液晶显示装置500，阻抗匹配电阻512实施在该时序控制器511的输出端上，藉以将于时序控制器511所见的阻抗与于PCB 510所见的阻抗匹配。

当如上述达到阻抗匹配的时候，可以减少所传送的差分信号的反射波，如此可以传送高质量信号并实现高分辨率影像。此外，优点在于，由于阻抗匹配电阻包含在该时序控制器511的内部上，可以降低制造PCB的单位成本。

图5显示了在玻璃基板520上实施的传输线LOG全部直接与源极驱动器IC 522耦接的情况。

然而，仅在玻璃基板520上实施的传输线LOG的一部分可以直接与源极驱动器IC的一部分耦接，然而其它传输线实现的方式为绕过与传输线LOG的该部分耦接的源极驱动器IC的该部分来与其它源极驱动器IC耦接。

图6为显示本发明第一实施例图5所示COG型液晶显示装置的等效模型的图式。

参考图6，本发明第一实施例COG型液晶显示装置的等效模型包括传输单元511，阻抗匹配电阻512，PCB上的传输线513，FPC 530，LOG524和接收单元522。

传输单元511的等效模型代表对应于时序控制器的传送器Tx，并且阻抗匹配电阻512形成在时序控制器的输出端。

假设该PCB上的传输线513和FPC 530上的传输线都是理想的。此外，由于PCB上的传输线513和FPC上的传输线530具有足以忽略阻抗的电阻组件，与被实施在玻璃基板520顶部上的传输线LOG 524相比，在PCB和FPC上的传输线仅以信号线简单的表示。

LOG 524的等效模型被定义为实施于玻璃基板520顶部上的传输线，并使源极驱动器IC 522和FPC 530上的传输线互相电气耦接。接收单元522的等效模型定义为对应于源极驱动器IC的接收器Rx。

熟悉本领域的技术人员容易理解等效模型中被动组件的电气特性、所述组件的值、以及所述组件间的连接关系，因而将省略详细描述。

图7为显示本发明第一实施例图5COG型液晶显示装置的源极驱动器IC中所侦测到的差分信号的波形的计算机仿真结果的图式。

参考图7，可以理解本发明第一实施例COG型液晶显示装置的源极驱动器IC中所侦测到的差分信号间的电压差大于在传统的液晶显示装置中的电压差。较大的电压差意味着可以更简单地决定信号的逻辑值，其意味着信号波形具有高质量。

也就是说，由于本发明第一实施例的COG型液晶显示装置可以在高速运作，则本发明第一实施例的OCG型液晶显示装置可以实现高分辨率的影像质量，而不同于传统的COG型液晶显示装置。

图8为说明本发明第二实施例COG型液晶显示装置的图式。

本发明第二实施例图8所示的COG型液晶显示装置500与本发明第一实施例图5所示的COG型液晶显示装置相同，除了阻抗匹配电阻512不是被提供在时序控制器511的输出端上，而是被提供在PCB 510上的传输线513的端部。

为了传送高速数据，必须在PCB传输线与玻璃基板及FPC上的传输线之间达到阻抗匹配，与时序控制器和PCB传输线之间情况相类似。

方程式3表示了PCB传输线和玻璃基板及FPC上的传输线间的反射系数。

$\mathrm{\Γ}=\frac{Z_{\mathrm{PCB}}-(Z_{\mathrm{FPC}}+R_{\mathrm{LOG}})}{Z_{\mathrm{PCB}}+(Z_{\mathrm{FPC}}+R_{\mathrm{LOG}})}---\left(3\right)$

在此情况下，为了使PCB传输线和玻璃基板及FPC上的传输线间的反射系数为零，则PCB传输线的特性阻抗Z_PCB必须等于玻璃基板及FPC上的传输线的阻抗的总和“Z_FPC+R_LOG”。

如图8所示，根据本发明第二实施例的COG型液晶显示装置500，阻抗匹配电阻512实施在PCB 510上的传输线513的端部上，藉以匹配于PCB 510所见的阻抗与于玻璃基板520及FPC 530所见的阻抗。

当如上述达到阻抗匹配的时候，可以减少所传送的差分信号的反射波，如此可以传送高质量信号并实现高分辨率影像。

图9为显示图8所示的本发明第二实施例COG型液晶显示装置的等效模型的图式。

图9所示本发明第二实施例COG型液晶显示装置的等效模型也与图6所示的COG型液晶显示装置相同，除了阻抗匹配电阻512不是被提供在时序控制器511的输出端上，而是被提供在PCB 510上的传输线513的端部，因此将省略详细描述。

图10为显示在图8所示本发明第二实施例COG型液晶显示装置的源极驱动器IC中所侦测到的差分信号的波形的计算机仿真结果的图式。

参考图10，可以理解通过本发明第二实施例COG型液晶显示装置的差分信号间的电压差大于通过传统COG型液晶显示装置的电压差，类似图7所示，因此信号波形具有更高的质量。

图11为说明本发明第三实施例COG型液晶显示装置的图式。

图11中所示本发明第三实施例的COG型液晶显示装置500与图8中所示本发明第一实施例中的COG型液晶显示装置500相同，除了阻抗匹配电阻512不是被提供在PCB 510上的传输线513的终端，而是被提供在FPC 530上。

方程式4表示了PCB传输线和玻璃基板上的传输线间的反射系数。

$\mathrm{\Γ}=\frac{Z_{\mathrm{PCB}}-R_{\mathrm{LOG}}}{Z_{\mathrm{PCB}}+R_{\mathrm{LOG}}}---\left(4\right)$

这里，假设PCB的阻抗Z_PCB和FPC的阻抗Z_FPC具有互相匹配的相同值。在此情况下，为了使PCB传输线和玻璃基板上传输线之间的反射系数为零，则PCB的阻抗Z_PCB或FPC传输线的阻抗Z_FPC必须等于玻璃基板上的传输线的阻抗R_LOG。

如图10所示，根据本发明第三实施例的COG型液晶显示装置500，阻抗匹配电阻512实施在FPC 530上，藉以匹配在PCB 510或FPC 530所见的阻抗与在玻璃基板520所见的阻抗。

当如上述达到阻抗匹配的时候，可以减少所传送的差分信号的反射波，如此可以传送高质量信号并实现高分辨率影像。

图12为显示图11所示本发明第二实施例COG型液晶显示装置的等效模型的图式。

图12所示本发明第三实施例COG型液晶显示装置的等效模型也与图9所示的COG型液晶显示装置相同，除了阻抗匹配电阻512不是被提供在PCB 510上的传输线513的端部，而是被提供在FPC 530上，从而将省略详细描述。

在图11所示本发明第三实施例COG型液晶显示装置的源极驱动器IC中所侦测到的差分信号的波形的计算机仿真结果与图10中所示本发明第二实施例的计算机仿真结果非常相似，从而将省略描述。

从上述描述中显见，本发明提供一种COG型液晶显示装置，包括设置在时序控制器内部上的阻抗匹配电阻或设置在PCB上的传输线的端部的阻抗匹配电阻，以便减少形成于玻璃基板上的传输线的影响，因而具有能在时序控制器和源极驱动器IC间传送高速高质量信号的优点。

具体地，根据本发明的COG型液晶显示装置，以前大多仅被用于小或中型尺寸的液晶显示装置的玻璃覆晶技术，甚至可被用于大尺寸液晶显示装置，因此可以实现具有薄而轻设计的大尺寸液晶显示装置并降低制造成本。

尽管本发明的最佳实施例已经作为示例目的描述，熟悉本领域的技术人员可以明白在不脱离本发明范围和精神的前提下，可以对本发明作出各种修改，添加和替换，都包括在权利要求要求保护的范围中。

Claims (15)

1.一种玻璃覆晶(COG)型液晶显示装置，包括：

印制电路板(PCB)，其上安装有时序控制器；

玻璃基板，其上以玻璃覆晶方式安装有液晶面板及至少一个源极驱动器集成电路(IC)；以及

柔性印制电路板(FPC)，配置以形成在该PCB和该玻璃基板之间至少一对差分信号的传输路径，

其特征在于，从该时序控制器输出的所述差分信号以点对点方式通过传输线被传送至该至少一个源极驱动器IC，以及

在该时序控制器的输出端上提供阻抗匹配电阻。

2.一种玻璃覆晶型液晶显示装置，包括：

印制电路板(PCB)，其上安装有时序控制器；

玻璃基板，其上以玻璃覆晶方式安装有液晶面板及至少一个源极驱动器集成电路(IC)；以及

柔性印制电路板，配置以形成在该PCB和该玻璃基板之间至少一对差分信号的传输路径，

其特征在于，从该时序控制器输出的所述差分信号以点对点方式通过传输线被传送至该至少一个源极驱动器IC，以及

在该PCB上所形成的该传输线的一端上提供阻抗匹配电阻。

3.一种玻璃覆晶型液晶显示装置，包括：

印制电路板(PCB)，其上安装有时序控制器；

玻璃基板，其上以玻璃覆晶方式安装有液晶面板及至少一个源极驱动器集成电路(IC)；以及

柔性印制电路板(FPC)，配置以形成在该PCB和该玻璃基板之间至少一对差分信号的传输路径，

其特征在于，从该时序控制器输出的所述差分信号以点对点方式通过传输线被传送至该至少一个源极驱动器IC，以及

在位于该PCB和该玻璃基板之间的该FPC上提供阻抗匹配电阻。

4.如权利要求1所述的玻璃覆晶型液晶显示装置，其特征在于，形成于该玻璃基板上的该传输线以玻璃线路(LOG)方式与该源极驱动器IC耦接。

5.如权利要求4所述的玻璃覆晶型液晶显示装置，其特征在于，形成于该玻璃基板上的该传输线的一部分直接与该至少一个源极驱动器IC的一部分耦接，以及

剩余的传输线于绕过与该传输线的该部分耦接的该至少一个源极驱动器IC的该部分时，与该至少一个源极驱动器IC的剩余部分耦接。

6.如权利要求4所述的玻璃覆晶型液晶显示装置，其特征在于，该至少一对差分信号包含对应于影像数据的信号对及时钟信号对，对应于影像数据的信号对或时钟信号对，或对应于内嵌时钟信号的影像数据的信号对。

7.如权利要求4所述的玻璃覆晶型液晶显示装置，其特征在于，该玻璃基板进一步包含至少一个栅极驱动器IC，配置以驱动该液晶面板。

8.如权利要求2所述的玻璃覆晶型液晶显示装置，其特征在于，形成于该玻璃基板上的该传输线以玻璃线路(LOG)方式与该源极驱动器IC耦接。

9.如权利要求8所述的玻璃覆晶型液晶显示装置，其特征在于，

形成于该玻璃基板上的传输线的一部分直接与该至少一个源极驱动器IC的一部分耦接，以及

剩余的传输线于绕过与该传输线的该部分耦接的该至少一个源极驱动器IC的该部分时，与该至少一个源极驱动器IC的剩余部分耦接。

10.如权利要求8所述的玻璃覆晶型液晶显示装置，其特征在于，该至少一对差分信号包含对应于影像数据的信号对及时钟信号对、对应于影像数据的信号对或时钟信号对、或对应于内嵌时钟信号的影像数据的信号对。

11.如权利要求8所述的玻璃覆晶型液晶显示装置，其特征在于，该玻璃基板进一步包含至少一个栅极驱动器IC，配置以驱动该液晶面板。

12.如权利要求3所述的玻璃覆晶型液晶显示装置，其特征在于，形成于该玻璃基板上的传输线以玻璃线路(LOG)方式与该源极驱动器IC耦接。

13.如权利要求12所述的玻璃覆晶型液晶显示装置，

其特征在于，形成于该玻璃基板上的传输线的一部分直接与该至少一个源极驱动器IC的一部分耦接，以及

剩余的传输线于绕过与该传输线的该部分耦接的该至少一个源极驱动器IC的该部分时，与该至少一个源极驱动器IC的剩余部分耦接。

14.如权利要求12所述的玻璃覆晶型液晶显示装置，其特征在于，该至少一对差分信号包含对应于影像数据的信号对及时钟信号对，对应于影像数据的信号对或时钟信号对，或对应于内嵌时钟信号的影像数据的信号对。

15.如权利要求12所述的玻璃覆晶型液晶显示装置，其特征在于，该玻璃基板进一步包含至少一个栅极驱动器IC，配置以驱动该液晶面板。

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