CN1897099A - 显示装置及信息处理系统 - Google Patents

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Abstract

一种显示装置，使用能够将多个电路元件集成在单个基板上的SOG或SOP技术来实现。显示装置不包括单独的帧存储器。代替单独的帧存储器，显示装置通过将设置在主机中的存储器的预定区域分配为帧存储区域，来使用该预定区域。由于在显示装置与主机之间发送/接收的图像信号具有编码格式，所以减小了显示装置及具有该显示装置的信息处理系统的芯片大小，并且也减少了传送数据量。

Description

显示装置及信息处理系统
该申请要求在2005年7月13日向韩国专利局提交的申请号2005-63398的优先权益。
技术领域
本发明涉及一种显示装置，更具体地，涉及一种具有集成在相同电路板上的多个电路的显示装置及具有这种显示装置的信息处理系统。
背景技术
随着信息社会的发展，对于显示装置的不同需求正在增长。为满足不同需求，已经开发了多种平板显示设备，包括液晶(LCD)、等离子显示面板(PDP)、场致发光显示器(ELD)以及真空荧光显示器(VFD)。其中，LCD具有极好的图像质量、重量轻、外形薄以及低功耗，因而广泛地用于移动设备。随着高科技数字信息通信时代的到来，有着对实现轻、薄、以及集成的信息处理系统的新科技的需求。玻璃上系统(SOG)或塑料上系统(SOP)的技术允许将包括显示设备的所有部件集成在一块基板上，所述基板包括多种功能元件及包括视频、显示、信息处理、存储、输入/输出和通信电路的电路。由于目前使用的硅半导体技术必须在昂贵的不透明硅晶片上实现电路，所以很难将该技术应用于大面积电子器件上。相反地，SOG(或SOP)技术能够在诸如玻璃(或透明塑料)之类的多种廉价的基板上直接实现半导体电路和系统。因此，SOG(或SOP)技术适于大面积电子器件，并且能够提供轻薄且简化的器件、透明性、基板的柔韧性、低价等。
使用SOG技术的代表示例是薄膜晶体管液晶显示器(下面称为TFT-LCD)。在SOG TFT-LCD的情况下，液晶面板和驱动电路(例如，栅极驱动单元、源极驱动单元等)全部被形成在玻璃基板上。基本上，TFT-LCD需要能够存储至少一个或多个帧数据的帧存储器。帧存储器通常被设置在源极驱动单元中。如果帧存储器与源极驱动电路一起集成在玻璃基板上，则基板的大小增加。具体地，随着显示装置分辨率的增加，帧存储器所需的容量也增加了。因此，存在对能够减少所需存储器容量并且能够更有效地管理存储器的新方法的需求。
发明内容
根据本发明的显示装置是基于SOG或SOP技术实现的，其中，多个电路组件被集成于一块基板上，该基板包括显示装置、具有图像处理单元的主机、存储器以及与编码和定时控制单元的接口。由于通过编码图像信号信息而节约了存储器空间，所以不需要单独的帧存储器，并且减小了显示装置和图像处理系统的整个芯片大小以及数据传输量。
附图说明
本发明的上述及其它目的和特征可以从以下说明书的阅读及附图中得到更好地理解，其中：
图1是根据本发明优选实施例的信息处理系统的透视图；
图2是图1中示出的显示装置和信息处理系统的框图；
图3是说明图2中示出的显示装置的驱动方法的流程图；
图4是根据本发明另一实施例的信息处理系统的框图；
图5是说明图4中示出的显示装置的驱动方法的流程图。
具体实施方式
图1是根据本发明的优选实施例的信息处理系统的透视图。
参照图1，信息处理系统300包括显示装置100和主机200。使用SOG或SOP技术来配置显示装置100。根据SOG技术，可以将液晶面板110和多个驱动电路一起形成在与液晶面板110相同的基板上，即，在相同的玻璃基板上。所述多个驱动电路包括栅极驱动单元120、源极驱动单元130、电平移位器140、定时控制单元150以及电源170。在图1中，示出了被广泛地用作移动设备显示装置的LCD面板。
显示装置100不包括单独的帧存储器，而是通过将设置在主机200中的存储器270的预定区域分配为帧存储区域275，来使用该预定区域。存储于帧存储区域275中的图像数据具有编码数据格式。从而减小了显示装置100的芯片大小，因此，减小了信息处理系统300所需的芯片大小。此外，由于显示装置100和主机200之间发送/接收的图像数据具有编码格式，所以也减小了传送数据量。实际上，主机200执行意欲在信息处理系统300中执行的信息处理功能和图像处理功能。通过显示装置100来显示主机200的处理结果(具体地，图像处理结果)。尽管下面将详细进行说明，并不直接通过显示装置100来显示主机200的处理结果，而是以编码格式将该结果存储在帧存储区域275中，然后显示它。原因是，由于处理结果的显示频率低于实际显示装置中所需的显示频率，所以需要帧存储器(或与帧存储器对应的存储器)。帧存储区域275用作显示装置100的帧存储器。与存储器种类无关，可以将设置在主机200中的任意存储器分配为帧存储区域275。
尽管已将LCD作为显示装置100的示例进行了描述，但是这仅是示例性的。例如，本发明还能够被应用于使用与LCD类似(或相同)的驱动方法的多种平面显示设备，例如激励矩阵有机发光二极管(AMOLED)。此外，本发明能够被应用于可携式显示装置，例如头戴式显示器(HMD)、能够进行数据传输并显示的个人数字助理(PDA)电话、数码相机(DSC)、指纹读取器、车载导航系统(CNS)、电子书、电子纸张等。
图2是图1中示出的SOG显示装置100和信息处理系统300的框图。
参照图2，主机200包括图像处理单元210、接口230以及存储器270。图像处理单元210生成要在显示装置100上显示的图像信号IMG。根据信息处理系统300的特征，由图像处理单元210执行的图像处理算法可以不同。接口230发送/接收图像信号IMG和IMG_COD以及在主机200与显示装置100之间的控制信号。存储器270存储要在主机200中处理的数据以及已在主机200中处理的数据。存储器270包括主机200的主存储器和辅助存储器。与存储器的种类无关，可以将存储器270的预定区域分配作为帧存储区域275。分配的帧存储区域275被用作显示装置100的帧存储器。帧存储区域275存储由显示装置100的定时控制单元150编码的图像数据IMG_COD。
显示装置100包括液晶面板110、栅极驱动单元120、电平移位器140、定时控制单元150以及电源170。显示装置100的所有功能模块都被形成在相同的玻璃基板上。液晶面板110包括具有公共电极的顶基板以及具有像素电极P的底基板。将液晶注入顶基板与底基板之间。底基板具有以等距离排列的多条栅极线G。多条数据线D沿垂直于栅极线G的方向等距离排列。薄膜晶体管(TFT)T以矩阵形式排列在栅极线G和数据线D的交叉区域。TFT与各个像素相对应。在液晶面板110中一个像素的等效电路中，液晶电容Clc和存储电容Cst与一个TFT T并联连接。此外，在液晶面板110的后面设置了提供均匀光源的背光(未示出)。冷阴极荧光灯(CCFL)被广泛地用作背光光源。
定时控制单元150响应于图像信号IMG、水平/垂直同步信号以及时钟信号，以适于在屏幕上显示数据的时序，将要显示的数据、时钟信号和数据输出至栅极驱动单元120和源极驱动单元130。定时控制单元150具有编解码器(CODEC)155。CODEC 155对从主机200输入的图像信号IMG进行编码，并且将编码的图像信号解码为原始图像信号IMG。解码的图像信号实质上与从主机200输入的图像信号IMG相同。
以流水线方式，从主机200输入的图像信号IMG被编解码器155编码为IMG_COD，以存储在存储器270的帧存储区域内，被编解码器155解码，以用于显示，并且被传送至电平移位器140，使得能够在适用于显示运动图像的频率(如，大于每秒30帧)上显示该信号。电平移位器140从定时控制单元150的编解码器155接收解码图像信号IMG_DEC，放大解码图像信号IMG_DEC的电压电平，并且将放大信号输出至源极驱动单元130。栅极驱动单元120通过在定时控制单元150控制之下将栅极驱动脉冲施加至液晶面板110的栅极线G，来顺次激励栅极线G。源极驱动单元130在定时控制单元150控制之下生成与电平移位器140的输出相对应的数据电压，并且将数据电压施加于数据线D。
尽管源极驱动单元130的内部电路根据芯片制造商而稍微有所不同，但是源极驱动单元130通常包括：移位寄存器，顺序地改变数字数据类型的要显示图像信号(即，电平移位器140的输出)；数模转换器(DAC)，将数字数据类型的图像信号转换为模拟电压值；以及源极驱动器输出电路，将模拟电压值输出至数据线D。当从定时控制单元150输入与将模拟电压值提供给液晶面板110的指示相对应的时钟信号时，源极驱动器输出电路驱动数据线D，并且通过导通的TFT T，将图像信号施加于液晶电容器Cic。
电源170从外部电路或主机200接收DC电源PC_POWER，并且生成操作显示装置100所需的多个内部驱动电压。显示装置100中使用的内部驱动电压包括电源电压(Vdd)、栅极导通(gate on)电压(Vgh)、栅极截止(gate off)电压(Vgl)、伽马参考电压(Vref)以及公共电压(Vcom)。优选地，电源170被配置具有DC/DC转换器。
图3是说明图2中示出的显示装置的驱动方法的流程图。
参照图3，显示装置100接收来自主机200的图像信号IMG(步骤S1500)，并且对接收的图像信号IMG进行编码(步骤S1510)。在定时控制单元150的编解码器155处执行接收图像信号IMG的编码。然后，显示装置100将编码图像信号IMG_COD存储于设置在主机200中的存储器270的帧存储器区域275中(步骤S1520)。
由显示装置100控制存储了编码图像信号IMG_COD的存储器270的帧存储区域275，就像帧存储区域275是显示装置100的帧存储器一样。接下来，显示装置100从主机200的存储器270中载入图像信号IMG_COD(步骤S1530)，并且对载入的图像信号IMG_COD进行解码(步骤S1540)。同样在定时控制单元150的编解码器155处执行编码图像信号IMG_COD的解码。通过显示装置100的液晶面板110来显示解码图像信号IMG_DEC(步骤S1550)。
如上所述，根据SOG技术，液晶面板110和多个驱动电路全部被形成在液晶面板100的基板上，即，在相同的玻璃基板上。所述多个驱动电路包括栅极驱动单元120、源极驱动单元130、电平移位器140、定时控制单元150以及电源170。显示装置100通过将设置在主机200内的存储器270的预定区域分配为帧存储区域275，来使用该预定区域，而不是使用独立的帧存储器。在帧存储区域275中存储的图像数据具有编码的数据格式。从而减小了显示装置100所需的芯片大小，因此减小了信息处理系统300的整个芯片大小。此外，由于显示装置100和主机200之间发送/接收的图像数据具有编码格式，所以也减小了传送数据量。
尽管已对使用SOG(或SOP)技术实现的显示装置100进行了描述，但是也能够通过使用SOG技术在单个基板上实现主机200。在一些情况下，可以在单个基板上实现整个信息处理系统300。即使通过使用SOG技术在单个基板上实现了显示装置100和主机200时，本发明的特性也是适用的。从而减小了必需的存储器大小，因此减小了整个芯片的大小。此外，降低了传送数据量。
图4是根据本发明另一实施例的SOG显示装置100’和信息处理系统300’的框图。图4中示出的S0G显示装置100’和信息处理系统300’与图2中示出的SOG显示装置100和信息处理系统300相似。重大差别在于对图像信号IMG进行编码的结构和对编码图像数据IMG_COD进行解码的结构。图3与图4中相同的参考数字用于指代相同的功能模块，并且将省略对相同功能模块的详细描述。
参照图4，主机200’包括图像处理单元210与接口230之间的编码器220，以便直接将编码图像信号IMG_COD提供给显示装置100’。编码器220对从图像处理单元210接收的图像信号IMG进行编码。编码图像信号IMG_COD通过接口230被存储于存储器270的帧存储区域275中。将存储于帧存储区域275中的编码图像信号IMG_COD通过接口230输入定时控制单元150’的解码器157中。解码器220可以被设置在图像处理单元210内部，或者可以被配置为独立模块，如图4所示。
显示装置100’直接载入存储于主机200’的帧存储区域275中的编码图像信号IMG_COD，并且显示载入的图像信号。为此，显示装置100’包括在定时控制单元150’内部的解码器157。解码器157对从主机200’发送的编码图像信号IMG_COD进行解码，并且将解码图像信号IMG_DEC发送至电平移位器140。像图2中的显示装置100一样，图4中的显示装置100’不包括独立帧存储器，但是通过将设置在主机200’中的存储器270的预定区域分配为帧存储区域275，来使用该预定区域。因而减小了显示装置100’和信息处理系统300’的整个芯片大小，并且减小了传送数据量。
图5是说明图4中示出的驱动显示装置100’的方法的流程图。
参照图5，显示装置100’接收来自主机200’的编码图像信号IMG_COD(步骤S1600)。编码图像信号IMG_COD由主机200’的编码器220生成。编码图像信号IMG_COD被存储于设置在主机200’内的存储器270的帧存储区域275中，并且被载入显示装置100’中(步骤S1600)。由显示装置100’控制存储了编码图像信号IMG_COD的存储器270的帧存储区域275，就像帧存储区域275是显示装置100’的帧存储器一样。
接下来，显示装置100’对编码图像信号IMG_COD进行解码。在设置在定时控制单元150’内部的解码器157处执行编码图像信号IMG_COD的解码。通过显示装置100’的液晶面板110来显示解码图像信号IMG_DEC(步骤S1650)。如上所述，使用SOG技术在单个玻璃基板上形成显示装置100’。并不在显示装置100’内设置单个帧存储器。而是，显示装置100’使用分配给主机200’的存储器270的帧存储区域275。存储于帧存储区域275中的图像数据具有编码数据格式。从而减小了显示装置100’整个芯片的大小，因此，减小了信息处理系统300’整个芯片的大小。此外，由于显示装置100’和主机200’之间发送/接收的图像数据具有编码格式，所以也降低了传送数据量。
尽管将LCD作为显示装置100和100’的示例进行了描述，但是本发明也能够被应用于使用与LCD相似(或相同)的驱动方法的多种显示装置，例如等离子显示面板(PDP)、场致发光显示器(ELD)、发光二极管(LED)显示器以及真空荧光显示器(VFD)。此外，根据本发明的显示装置和相关的信息处理系统适用于满足轻、薄和低功率特性的移动设备。此外，本发明也可以被应用于其它固定的显示装置以及移动设备。
对于本领域的技术人员而言显而易见的是，能够在不偏离本发明精神和范围的情况下作出各种修改和变化。

Claims (28)

1、一种信息处理系统，包括：
主机，生成图像信号以及存储从外部提供的编码图像信号；以及
液晶显示装置，对来自主机的图像信号进行编码以生成编码图像信号，并且给所述主机提供所述编码图像信号，所述液晶显示装置读取存储于所述主机中的编码图像信号，并且对所述编码图像信号进行解码，以使用解码图像信号来显示图像。
2、如权利要求1所述的信息处理系统，其中，所述主机包括：
图像处理单元，生成所述图像信号；
接口，将所述图像信号发送至所述液晶显示装置，以及从所述液晶显示装置接收所述编码图像信号；以及
存储器，存储从所述液晶显示装置接收的编码图像信号，存储于所述存储器中的编码图像信号通过所述接口被发送至所述液晶显示装置。
3、如权利要求2所述的信息处理系统，其中，所述存储器的数据存储空间中的至少一个区域被分配为所述液晶显示装置的帧存储区域。
4、如权利要求2所述的信息处理系统，其中，所述液晶显示装置包括：
定时控制单元，对所述图像信号进行编码，并将编码图像信号存储于存储器中，所述定时控制单元从所述存储器接收编码图像信号，并且将编码图像信号解码为图像信号；
驱动单元，生成与解码图像信号相对应的数据电压；以及
液晶面板，响应于所述数据电压，来显示图像信号。
5、如权利要求4所述的信息处理系统，其中，根据SOG(玻璃上系统)技术和SOP(塑料上系统)技术之一，将所述定时控制单元、驱动单元以及液晶面板形成在相同的基板上。
6、如权利要求4所述的信息处理系统，其中，所述定时控制单元包括CODEC(编码器—解码器)，用于对所述图像信号进行编码以及对编码图像信号进行解码。
7、如权利要求4所述的信息处理系统，其中，所述驱动单元包括：
电平移位器，放大所述解码图像信号的电压电平；
栅极驱动单元，在所述定时控制单元的控制之下激励液晶面板的栅极线；以及
源极驱动单元，在所述定时控制单元的控制之下生成与所述电平移位器的输出相对应的数据电压，以及将所述数据电压输出至液晶面板的数据线。
8、一种信息处理系统，包括：
主机，生成要显示的图像信号，以及对生成的图像信号进行编码，用以在其中存储编码图像信号，所述主机具有存储所述编码图像信号的存储器；以及
液晶显示装置，从所述主机中读取存储的图像信号，以及对读取的图像信号进行解码，用以使用解码的图像信号来显示图像。
9、如权利要求8所述的信息处理系统，其中，所述主机包括：
图像处理单元，生成要通过所述液晶显示装置显示的图像信号；以及
编码器，对所述图像信号进行编码；
接口，将存储于所述存储器中的编码图像信号发送至所述液晶显示装置。
10、如权利要求9所述的信息处理系统，其中，所述存储器的数据存储空间中的至少一个区域被分配为所述液晶显示装置的帧存储区域。
11、如权利要求9所述的信息处理系统，其中，所述液晶显示装置包括：
定时控制单元，接收存储于所述存储器中的所述编码图像信号，并对所述编码图像信号进行解码；
驱动单元，生成与所述解码图像信号相对应的数据电压；以及
液晶面板，响应于所述数据电压，来显示图像。
12、如权利要求11所述的信息处理系统，其中，根据SOG(玻璃上系统)技术和SOP(塑料上系统)技术之一，将所述定时控制单元、驱动单元以及液晶面板，形成在相同的基板上。
13、如权利要求11所述的信息处理系统，其中，所述定时控制单元包括解码器，用于对来自所述主机的编码图像信号进行解码。
14、如权利要求11所述的信息处理系统，其中，所述驱动单元包括：
电平移位器，放大所述解码图像信号的电压电平；
栅极驱动单元，在所述定时控制单元的控制下激励所述液晶面板的栅极线；以及
源极驱动单元，在所述定时控制单元的控制下生成与所述电平移位器的输出相对应的数据电压，以及将所述数据电压输出至所述液晶面板的数据线。
15、一种显示装置，包括：
生成图像信号的主机部分，所述主机部分具有存储器，用以存储编码图像信号并输出所述编码图像信号；以及
液晶显示部分，使用所述编码图像信号来显示图像，
所述液晶显示部分包括：
定时控制单元，对从所述主机部分输入的图像信号进行编码，并且将编码图像信号存储于存储器中，所述定时控制单元读取存储于存储器中的编码图像信号，并且对所述编码图像信号进行解码；
驱动单元，生成与解码图像信号相对应的数据电压；以及
液晶面板，响应于所述数据电压，来显示与所述解码图像信号相对应的图像，
其中，所述定时控制单元、驱动单元、以及液晶面板被形成在相同的基板上。
16、如权利要求15所述的显示装置，其中，根据SOG(玻璃上系统)技术和SOP(塑料上系统)技术之一，将所述定时控制单元、驱动单元以及液晶面板形成在相同的基板上。
17、如权利要求15所述的显示装置，其中，所述定时控制单元包括CODEC(编码器—解码器)，用以对图像信号进行编码以及对编码图像信号进行解码。
18、如权利要求15所述的显示装置，其中，所述主机部分的存储器的至少一个区域被分配为所述液晶显示部分的帧存储区域。
19、如权利要求15所述的显示装置，其中，所述驱动单元包括：
电平移位器，放大解码图像信号的电压电平；
栅极驱动单元，在所述定时控制单元的控制之下激励所述液晶面板的栅极线；以及
源极驱动单元，在所述定时控制单元的控制之下生成与所述电平移位器的输出相对应的数据电压，以及将所述数据电压输出至所述液晶面板的数据线。
20、一种显示装置，包括：
主机部分，生成图像信号并对所述图像信号进行编码，所述主机部分具有存储器，用以存储编码图像信号并输出所述编码图像信号；以及
液晶显示部分，使用所述编码图像信号来显示图像，
所述液晶显示部分包括：
定时控制单元，从所述存储器接收编码图像信号，并将所述编码图像信号解码为要显示的图像信号；
驱动单元，生成与解码图像信号相对应的数据电压；以及
液晶面板，响应于所述数据电压，来显示与所述图像信号相对应的图像。
其中，所述定时控制单元、驱动单元以及液晶面板被形成在相同的基板上。
21、如权利要求20所述的显示装置，其中，根据SOG(玻璃上系统)技术和SOP(塑料上系统)技术之一，将所述定时控制单元、驱动单元以及液晶面板，形成在相同的基板上。
22、如权利要求20所述的显示装置，其中，所述定时控制单元包括解码器，对所述编码图像信号进行解码。
23、如权利要求20所述的显示装置，其中，所述存储器的至少一个区域被分配为所述液晶显示部分的帧存储区域。
24、如权利要求20所述的显示装置，其中，所述驱动单元包括：
电平移位器，放大所述解码图像信号的电压电平；
栅极驱动单元，在所述定时控制单元的控制下激励所述液晶面板的栅极线；以及
源极驱动单元，在所述定时控制单元的控制下生成与所述电平移位器的输出相对应的数据电压，以及将所述数据电压输出至所述液晶面板的数据线。
25、一种液晶显示装置的驱动方法，包括：
对来自主机的当前输入图像信号进行编码；
将编码图像信号存储于被包括在主机中的存储器中；
从所述存储器中载入先前的编码图像信号；
对从所述存储器中载入的先前的编码图像信号进行解码；以及
显示与解码图像信号相对应的图像。
26、如权利要求25所述的驱动方法，其中，所述存储器的至少一个区域被分配为所述液晶显示装置的帧存储区域。
27、一种液晶显示装置的驱动方法，包括：
从被包括在主机中的存储器接收编码图像信号；
对编码图像信号进行解码；
显示与解码图像信号相对应的图像。
28、如权利要求27所述的驱动方法，其中，所述存储器的至少一个区域被分配为所述液晶显示装置的帧存储区域。
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