CN105590603B - 源极驱动器及显示系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种源极驱动器及显示系统。其中，该源极驱动器包括：接收端，用于接收视频数据流和控制命令；源极驱动模块，用于驱动像素阵列以显示与视频数据流对应的图像；时序控制模块，连接在接收端和源极驱动模块之间，用于根据控制命令将来自接收端的视频数据流以指定时序传递给源极驱动模块。本发明解决了相关技术中由于源极驱动器和时序控制器必须分别设置在独立芯片上而造成系统尺寸增大、系统功耗增加的技术问题。

Description

源极驱动器及显示系统
技术领域
本发明涉及电子器件领域，具体而言，涉及一种源极驱动器及显示系统。
背景技术
图1是根据现有技术的一种传统基于嵌入式显示端口(embedded DisplayPort，简称为eDP)的LCD显示系统的结构图。如图1所示，视频源10’(video source)通过eDP接口的发送端(简称为eDPTX 102’)将视频图像对应的视频数据流以帧为单位发送给时序控制器20’(TCON)，其中，视频数据流通过eDPTX 102’的主链路(main l ink)发出，控制命令及状态报告通过eDPTX 102’的辅助链路(AUX CH)传输，主链路可以包含1至4条高速数据通道(如lane0-lane3)，辅助通道只包含有一条低速数据通道。时序控制器20’收到视频数据流及控制命令后，会先对每帧数据进行处理，再将处理后的数据按指定格式和指定时序发送给显示面板30’上的源极驱动器40’，同时生成指定的时钟信号发送给栅极驱动器50’(gatedriver)。源极驱动器40’和栅极驱动器50’协同驱动像素阵列60’(pixel array)来显示一帧数据。显示系统中可以有多个源极驱动器40’，每个源极驱动器40’单独设置在一个芯片上，每个源极驱动器40’与时序控制器20’之间通常通过厂商指定的高速接口连接，时序控制器20’单独设置在一颗芯片上，且独立于显示面板30’(display panel)之外。
可见，传统结构中时序控制器与上游视频源及下游源极驱动器之间均通过高速串行接口连接，且必须单独设置在一块独立于显示面板和系统主板的电路板上，这样会导致系统尺寸增大、系统功耗增加。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种源极驱动器及显示系统，以至少解决相关技术中由于源极驱动器和时序控制器必须分别设置在独立芯片上而造成系统尺寸增大、系统功耗增加的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种源极驱动器，包括：接收端，用于接收视频数据流和控制命令；源极驱动模块，用于驱动像素阵列以显示与上述视频数据流对应的图像；时序控制模块，连接在上述接收端和上述源极驱动模块之间，用于根据上述控制命令将来自上述接收端的上述视频数据流以指定时序传递给上述源极驱动模块。
进一步地，上述源极驱动器还包括：主从控制器，连接至上述接收端，且连接至上述时序控制模块，用于将上述控制命令传递给其他源极驱动器，以及使各源极驱动器保持同步。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种显示系统，包括：像素阵列；一个或者多个上述的源极驱动器。
进一步地，上述显示系统还包括：栅极驱动器，连接至一个或者多个上述源极驱动器中的主源极驱动器，用于与所有源极驱动器配合来驱动上述像素阵列以显示与视频数据流对应的图像，其中，上述栅极驱动器用于对上述像素阵列进行行扫描，上述源极驱动器用于上述像素阵列的每行像素点进行显示。
进一步地，上述显示系统还包括：具有发送端的视频源，发送端具有包含一条或多条高速数据通道的主链路以及一条辅助链路，上述高速数据通道根据实际需求连接至各源极驱动器，上述辅助链路连接至上述主源极驱动器，其中，上述主链路用于传输视频数据流，上述辅助链路用于传输控制命令和各源极驱动器的状态报告。
进一步地，每个源极驱动器连接一条或者多条高速数据通道。
进一步地，当源极驱动器为多个时，各源极驱动器接收等量的视频数据流。
进一步地，根据实际显示需求建立源极驱动器与主链路的对应连接关系。
在本发明实施例中，采用将时序控制器集成在源极驱动器内的方式，通过使源极驱动器包括：接收端，用于接收视频数据流和控制命令；源极驱动模块，用于驱动像素阵列以显示与所述视频数据流对应的图像；时序控制模块，连接在所述接收端和所述源极驱动模块之间，用于根据所述控制命令将来自所述接收端的所述视频数据流以指定时序传递给所述源极驱动模块，达到了使时序控制器通过内部连接就能与下游部件通讯的目的，从而实现了减小系统尺寸、降低系统功耗的技术效果，进而解决了相关技术中由于源极驱动器和时序控制器必须分别设置在独立芯片上而造成系统尺寸增大、系统功耗增加的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据现有技术的一种传统基于eDP的LCD显示系统的结构图；
图2是根据本发明实施例的一种可选的源极驱动器的结构示意图；
图3是根据本发明实施例的一种可选的具有两颗TED及两条高速数据通道的显示系统的结构示意图；
图4是根据本发明实施例的一种可选的具有两颗TED及四条高速数据通道的显示系统的结构示意图；
图5是根据本发明实施例的一种可选的具有四颗TED及四条高速数据通道的显示系统的结构示意图；
图6是根据本发明实施例的另一种可选的具有四颗TED及四条高速数据通道的显示系统的结构示意图；
图7是根据本发明实施例的两颗TED的显示系统的帧传输格式的示意图；
图8是根据本发明实施例的四颗TED的显示系统的帧传输格式的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例1
根据本发明实施例，提供了一种源极驱动器的装置实施例。
图2是根据本发明实施例的一种可选的源极驱动器的结构示意图，如图2所示，该源极驱动器20可以包括：接收端202，用于接收视频数据流和控制命令；源极驱动模块204，用于驱动像素阵列以显示与视频数据流对应的图像；时序控制模块206，连接在接收端202和源极驱动模块204之间，用于根据控制命令将来自接收端202的视频数据流以指定时序传递给源极驱动模块204。
需要说明的是，在本发明实施例中，由于源极驱动器20中集成有时序控制器(即时序控制模块206)，由此集成后的源极驱动器20也可以命名为集成有时序控制器的源极驱动器(TCON embedded driver，简称为TED)。每个TED可以集成在一个芯片中。
另外，源极驱动器20中的接收端202可以是eDP接口的接收器(以下简称为eDPRX)。实施时，eDPRX基于多路单流传输操作模式(Multi-SST Operation，简称为MSO)，用于接收系统中上游视频源发出的视频数据流和控制命令，以及收集并向上游反馈对应TED返回的状态信息。
需要说明的是，在eDPRX将接收到的视频数据流传递给时序控制模块206的过程中，与传统的独立时序控制器类似，时序控制模块先对视频数据流进行加工处理，再将处理后的视频数据流传递源极驱动模块204。但与传统的独立时序控制器不同的是，在本发明中，时序控制模块206由于集成在源极驱动器20内部，因此视频数据流是通过内部连接传递给源极驱动模块204，不再需要专门设置的外部高速接口。源极驱动模块204在接收到视频数据流后，会将其转换为驱动电压，并由SOUT1-SOUTN输出，N为单颗TED芯片支持的源极驱动电压的通道总数。在源极驱动模块204将接收到的视频数据流转换为驱动电压的同时，时序控制模块206会生成栅极驱动器需要的时钟控制信号，并经过电压转换模块(levelshifter)转换为适当的电压后输出给栅极驱动器。
通过上述实施例，采用将时序控制器集成在源极驱动器内的方式，达到了使时序控制器通过内部连接就能与下游部件通讯的目的，从而实现了减小系统尺寸、降低系统功耗的技术效果，进而解决了相关技术中由于源极驱动器和时序控制器必须分别设置在独立芯片上而造成系统尺寸增大、系统功耗增加的技术问题。
可选地，如图2所示，上述源极驱动器还可以包括：主从控制器208(M/Scontroller)，连接至接收端202，且连接至时序控制模块206，用于将控制命令传递给其他源极驱动器，以及使各源极驱动器保持同步。
也即，TED在工作时有主从之分，可以通过主从选择管脚(M/S selection)输入主从模式选择信号。具体地，如果主从选择管脚的输入信号为1，则在主从控制器208会控制TED工作在主模式状态，如果主从选择管脚的输入信号0，则在主从控制器208会控制TED工作在从模式状态；或者，如果主从选择管脚的输入信号为0，则在主从控制器208会控制TED工作在主模式状态，如果主从选择管脚的输入信号1，则在主从控制器208会控制TED工作在从模式状态。需要说明的是，主从选择管脚的输入信号1/0与主从控制器208的主/从模式状态的对应的关系，可以根据实际设计需求进行设计，在此不做限定。其中，工作在主模式状态的TED为主TED；工作在从模式状态的TED为从TED。
主从控制器208的作用主要表现在两个方面：一是作为主TED时向从TED转送上游设备发来的控制命令或作为从TED时接收请求向主TED反馈状态报告；第二是发送和检测同步控制信号，用于使多颗TED的输出时序保持一致。在此，同步控制信号包括但不限于数据使能信号(DE)、行同步信号(horizontal sync)、场同步信号(vertical sync)。
实施例2
根据本发明实施例，提供了一种显示系统的装置实施例。
本显示系统可以包括：像素阵列，一个或者多个(如2个、3个、4个.......等等)实施例1中所描述的源极驱动器。其中，像素阵列可以划分为一个或者多个区域，不同区域用于显示视频图像的不同部分。像素阵列用于在各驱动器(包括但不限于源极驱动器和栅极驱动器)的驱动下显示对应的视频图像。
可选地，上述显示系统除了包括：像素阵列、一个或者多个源极驱动器外，还可以包括：栅极驱动器，连接至上述一个或者多个源极驱动器中的主源极驱动器(即主TED)，用于与所有源极驱动器配合来驱动像素阵列以显示与视频数据流对应的视频图像，其中，栅极驱动器用于对像素阵列进行行扫描，源极驱动器用于驱动像素阵列的每行像素点进行显示。
可选地，上述显示系统还可以包括：具有发送端的视频源，发送端具有包含一条或多条(如lane0-lane3)高速数据通道的主链路以及一条辅助链路，高速数据通道根据实际需求连接至各源极驱动器，辅助链路连接至主源极驱动器，其中，主链路用于传输视频数据流，辅助链路用于传输控制命令和各源极驱动器的状态报告。
需要说明的是，对于一个源极驱动器而言，其一次可以连接一条或者多条(如2条)主链路的高速数据通道。也即，可选地，在一个显示系统中，每个源极驱动器可以连接一条或者多条主链路的高速数据通道。
可选地，当系统中源极驱动器(即TED)为多个时，各TED接收等量的视频数据流。例如，当系统中有2个TED时，原视频数据帧需要等分为两个新视频数据帧，每个TED接收新视频数据帧中的一个。
可选地，根据实际显示需求建立源极驱动器与主链路的对应连接关系。例如，在显示系统包含2个TED，分别为TED1和TED2时，发送端的主链路包含2条高速数据通道，分别为lane0和lane1时，TED与lane之间的连接方式可以如下所述：TED1连接至lane0，TED2连接至lane1；或者，TED1连接至lane1，TED2连接至lane0。
需要说明的是，在本发明实施例中，在一个显示系统中，TED的数量可为两颗或四颗，实际应用中可能会出现三颗或其他颗数的情况；但是，不管一个显示系统中有几颗TED，有且只有一颗被配置为主TED，其他全部被配置为从TED；主TED可以是系统中任意一颗TED，在此不限于任何一颗的TED；eDPTX的辅助链路只与主TED连接，eDPTX的主链路不仅可以与主TED连接，还可以与从TED连接；显示系统中的栅极驱动器可以为一颗或多颗独立芯片，也可以是直接集成在显示模组上的驱动电路，如GOA、GIP等；系统中的栅极驱动器可以设置在像素阵列的左侧或右侧，或两侧同时存在。
以下结合图3至图6所示的显示系统以及图7、图8所示的帧传输格式详细阐述本发明。图3-图6所示的显示系统展示了基于TED的显示系统的四种典型连接方式，需要说明的是，实际系统中并不限于这四种连接方式。
连接方式一
如图3所示，该显示系统包括两颗TED芯片(分别为TED1和TED2)和具有两条高速数据通道(分别为lane0和lane1)的eDPTX。视频源10的eDPTX同样工作在MSO模式，两条高速数据通道分别与两个TED直接相连。TED1作为主TED，与视频源10的辅助通道(AUX CH)连接。如果栅极驱动器50设置在像素阵列的左侧，则栅极驱动器50的时钟信号可由TED1提供设置像素阵列提供，如果栅极驱动器50设置在像素阵列的右侧，则栅极驱动器50的时钟信号可由TED2提供。TED1与TED2之间需要连接命令总线及同步控制信号。
连接方式二
如图4所示，本显示系统包括两颗TED芯片(分别为TED1和TED2)和具有四条高速数据通道(分别为lane0-lane3)的eDPTX。图4所示的系统与图3所示的系统相比，其主要区别在于：该系统中每颗TED使用两条高速数据通道接收视频数据流，这样，可以提高视频数据传输带宽，可以支持更大的分辨率格式。
需要说明的是，在一个显示系统中设置两颗TED时，每颗TED负责驱动整个像素阵列显示区域的二分之一，如图7所示。以图3所示的系统为例，视频源10的eDPTX在MSO工作模式下需要将一个完整的视频图像数据帧的有效显示区域按水平方向均匀拆分成AB二份，即将有效显示区域按水平方向拆分成左右各二分之一，分别组成新的帧P1和P2，并保证P1和P2的非显示区域(包括horizontal blank和vertical blank)大小相同。帧P1由视频源10通过lane0发送给TED1，同时帧P2由视频源10通过lane1发送给TED2。TED1和TED2在收到数据后分别驱动像素阵列左右两部分显示A和B的内容(如图7所示)，两个TED驱动显示的同步性由它们之间的同步控制信号保证。以图4所示的系统为例，帧P1由视频源10通过lane0和lane1发送给TED1，同时帧P2由视频源10通过lane2和lane3发送给TED2。
连接方式三
如图5所示，本显示系统包括四颗TED芯片(分别为TED1至TED4)和具有四条高速数据通道(分别为lane0-lane3)的eDPTX，与图3及图4所示的系统相比，本系统的主要区别在于：系统中TED的数量增加至4颗，四条主链路数据通道分别与四颗TED连接。TED1作为主TED与eDPTX的辅助链路(AUX CH)数据通道连接，TED2、TED3和TED4均作为从TED。
连接方式四
如图6所示，本显示系统包括四颗TED芯片(分别为TED1至TED4)和具有四条高速数据通道(分别为lane0-lane3)的eDPTX，与图5所示的系统相比，本系统的主要区别在于：系统中eDPTX主链路数据通道的连接关系发生了变化，lane3与TED1连接，lane2与TED2连接，lane1与TED3连接，lane0与TED4连接。
需要说明的是，实施时，需要根据实际的图像显示需求来选择图5或图6的连接方式。
需要说明的是，在具有四颗TED的显示系统中，每颗TED负责驱动整个像素阵列显示区域的四分之一，如图8所示。以图5所示的系统为例，视频源10的eDPTX在MSO工作模式下将一个完整的视频图像数据帧的有效显示区域按水平方向均匀拆分成ABCD四份，分别组成新的数据帧P1、P2、P3和P4，并保证P1-P4的非显示区域(包括horizontal blank和verticalblank)大小相同。视频源10将数据帧P1由lane0发送给TED1，同时将数据帧P2由lane1发送给TED2，将数据帧P3由lane2发送给TED3，将数据帧P4由lane3发送给TED4。TED1-TED4在收到数据后分别驱动像素阵列的对应的四个区域显示ABCD的内容。以图6所示的系统为例，视频源10将数据帧P1由lane3发送给TED1，同时将数据帧P2由lane2发送给TED2，将数据帧P3由lane1发送给TED3，将数据帧P4由lane0发送给TED4。
通过本发明，基于TED的eDP显示系统由于去除了传统的独立时序控制器芯片，将时序控制器的功能集成在了显示面板的源极驱动器内部，同时消除掉了原有时序控制器芯片与源极驱动器芯片之间的高速接口，降低了系统功耗的同时简化了系统设计，也为相关产品尺寸和外观的设计提供了更多的可能性。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种源极驱动器，其特征在于，包括：
接收端，用于接收视频数据流和控制命令；
源极驱动模块，用于驱动像素阵列以显示与所述视频数据流对应的图像；
时序控制模块，连接在所述接收端和所述源极驱动模块之间，用于根据所述控制命令将来自所述接收端的所述视频数据流以指定时序传递给所述源极驱动模块；
其中，所述源极驱动器内部集成有所述时序控制模块，集成有所述时序控制模块的源极驱动器集成在一个芯片中；
其中，所述时序控制模块通过所述源极驱动器的内部连接将所述视频数据流传递给所述源极驱动模块；
其中，所述源极驱动器连接多条主链路的高速数据通道。
2.根据权利要求1所述的源极驱动器，其特征在于，所述源极驱动器还包括：
主从控制器，连接至所述接收端，且连接至所述时序控制模块，用于将所述控制命令传递给其他源极驱动器，以及使各源极驱动器保持同步。
3.一种显示系统，其特征在于，包括：
像素阵列；
一个或者多个权利要求1或2所述的源极驱动器。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述显示系统还包括：
栅极驱动器，连接至一个或者多个所述源极驱动器中的主源极驱动器，用于与所有源极驱动器配合来驱动所述像素阵列以显示与视频数据流对应的图像，
其中，所述栅极驱动器用于对所述像素阵列进行行扫描，所述源极驱动器用于所述像素阵列的每行像素点进行显示。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述显示系统还包括：
具有发送端的视频源，发送端具有包含一条或多条高速数据通道的主链路以及一条辅助链路，所述高速数据通道根据实际需求连接至各源极驱动器，所述辅助链路连接至所述主源极驱动器，
其中，所述主链路用于传输视频数据流，所述辅助链路用于传输控制命令和各源极驱动器的状态报告。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，
当源极驱动器为多个时，各源极驱动器接收等量的视频数据流。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，
根据实际显示需求建立源极驱动器与主链路的高速数据通道的对应连接关系。
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