專利名稱：液晶顯示器、液晶控制器和視頻信號傳輸方法
技術領域：
本發(fā)明涉及根據接收到的視頻信號顯示圖象的液晶顯示器，尤其是涉及一種為液晶顯示板提供改進驅動器接口的液晶顯示器。
通常，當在液晶顯示板上顯示圖象時，首先，通過視頻接口輸出圖象信號，圖象信號來自具有PC的系統(tǒng)的圖形控制器或系統(tǒng)單元的圖形控制器。然后，在接收圖象信號時，LCD(液晶顯示器)控制器LSI將信號傳輸給在源極驅動器(X驅動器或LCD驅動器)和柵極驅動器(Y驅動器)中的各個IC的每一個，并將電壓施加到設置成矩陣的TFT陣列的每一源極和每一柵極上。
在圖20中示出了常規(guī)LCD驅動器使用的接口。在圖20中，一個源極驅動器的一個組成部分是一個IC芯片301，為一個LCD板提供少于20的IC芯片。這通常由根據玻璃(COS)技術的芯片來實現，將芯片301安裝在玻璃基片上，構成LCD板，在一個區(qū)域的外面覆蓋有濾色片。然后，將每一個芯片301與供電線(電源)302相連，并且每一芯片都接收視頻接口信號303和取樣啟動信號(啟動脈沖)304。與8位的灰度級一致，為視頻接口信號303和取樣啟動信號304設有總共28條傳輸線，其中27條用于視頻接口信號303攜帶24位的RGB視頻數據，包括一個用于三基色R、G和B的每一色的8位組、一個用于將接收的RGB數據輸出給LCD的選通脈沖、一個用于標志施加到LCD上電壓的極性的極性信號和一個用于當使用一個XGA(1024×768)板時傳輸大約65MHz的點時鐘的時鐘信號。使用取樣啟動信號304來觸發(fā)RGB視頻數據。
正如圖20所示，對于取樣啟動信號304可以使用級聯(lián)。然而，將電源線302和視頻接口信號303的27條線安裝在一個鄰接并隔開的印刷電路板(PCB)或柔性印刷電路板(FPC)上。也就是說，由于在玻璃基片上的芯片之間設置接線對常規(guī)技術來說是很困難的，所以在鄰接印刷電路板上形成線接線部分，以便能通過連接芯片的總線來傳輸視頻數據。在此情況下，考慮視頻信號輸入與LCD源極驅動器的數量沒有出現問題。
最近，為了進一步地降低制作成本，注意力已集中在COG＆WOA(在陣列上的布線)技術上。此外，已經開發(fā)了另一種技術，將驅動器LSI設置在TCP(Tape Carrier Package)上，以便通過TCP將LSI與TFT陣列基片(玻璃基片)相連。如果使用這些技術，能直接或通過TCP將集成電路(IC)固定在玻璃基片上并能省去在印刷電路板上形成的接線，能大大地降低生產成本。
然而，使用常規(guī)的總線連接，將大量的視頻信號輸入到LCD源極驅動器，不能實現COG＆WOA模塊。也就是說，如果將多條線，例如28條線，不加改變地移動到玻璃基片上，則圍繞液晶盒需要1-2cm的幀空隙。如果設置這樣大的框空間，這將出現與當前減小幀尺寸并因而降低產品價格的要求背道而馳的狀況。
作為使用COG結構減小幀尺寸的技術，在日本未審查專利公開出版物NO。平5-107551中提議了一種接線布線，如此構成FPC以致于其覆蓋芯片并使芯片與FPG連接。按照此技術，能減小幀尺寸，但不能減少板的厚度。而且，由于在此結構中所有的芯片都直接與FPC相連，所以連接端的數量增加，連接的可靠性將不能滿足要求。此外，由于在芯片之間設置有許多FPC連接端，所以，在芯片之間需要較大的間隙，而且這樣難以減小器件的尺寸。
為了克服上述缺點，本發(fā)明的一個目的是強有力地減少輸入到LCD驅動器的視頻信號的數量并通過實現COG＆WOA技術來減少生產成本。
本發(fā)明的另一目的是提供這樣一種結構能構成一種低功耗的、快速的、小型串行接口，并能使所使用的快速運行電路的數量最少，從而限制功耗增加和芯片尺寸的增加。
為了實現上述的目的，根據本發(fā)明，在可能的最大范圍內，級聯(lián)輸入視頻信號將被分配到其上的驅動器IC，以減少連接到各個驅動器IC的接線的數量，從而能實現COG＆WOA結構。也就是說，根據本發(fā)明的液晶顯示器包括一個在基片上形成圖象顯示區(qū)域的液晶盒；一個驅動器，用于根據輸入視頻信號將電壓施加到所述液晶盒上，其中所述驅動器包括多個安裝在所述基片上并使用信號線級聯(lián)的驅動器IC。
最好是，每一驅動器IC包括一個輸入墊和一個輸出墊，并且，由于能容易地在這些驅動器IC中實現級聯(lián)，所以第一驅動器IC的輸出墊與第二驅動器IC的輸入墊相連。進一步地，當輸入墊和輸出墊位于每一驅動器IC的兩端時，能容易匹配信號線的長度和時鐘線的長度，或能容易匹配傳輸不同信號的成對信號線的長度，并能容易地實現相位調整。此外，驅動器包括多個驅動器IC，通過每一驅動器IC的金屬層使所述驅動器IC與供電線級聯(lián)。與供電線設在基片上相比較，在保持低電阻時，能給最遠的下游驅動器IC提供電源。
驅動器IC接收由串行數據組成的視頻信號，根據在所述串行數據中包括的同步圖象使所述視頻信號同步。在視頻信號的水平消隱周期期間傳輸同步圖象。
此外，最好是，使用低差分電壓傳輸視頻信號，并且，一對線(兩條線)用于視頻數據，而另一對線(兩條線)用于同步時鐘。結果是，能有效地實現快速串行接口。
根據本發(fā)明的另一方面，液晶顯示器包括一個在基片上形成圖象顯示區(qū)域的液晶盒；一個驅動器，用于將輸入視頻信號分配給多個鏈式聯(lián)接的驅動器IC并通過使用所述驅動器IC給所述液晶盒施加電壓，其特征在于，當由所述多個驅動器IC的上游驅動器IC給下游驅動器IC提供掩蔽信號時，給所述多個驅動器IC分配所述視頻信號，并且所述掩蔽信號使由上游驅動器IC提供的視頻信號屏蔽。用此方案，僅使用視頻信號線來分配視頻信號。而且，通過將多個(例如，3個)邏輯門加到微分緩沖器來實現屏蔽處理。
驅動器的下游驅動器IC在接收來自于上游驅動器IC的掩蔽信號，并根據輸入視頻信號給液晶盒提供電壓。
進一步地，根據本發(fā)明，液晶顯示器包括一個在基片上形成圖象顯示區(qū)域的液晶盒；一個驅動器，用于將輸入視頻信號分配給多個級聯(lián)的驅動器IC并通過使用所述驅動器IC給所述液晶盒施加電壓，其特征在于通過設置在所述基片上的視頻傳輸線來級聯(lián)所述驅動器的多個驅動器IC，并由沿視頻傳輸線傳輸的串行數據控制所述驅動器的多個驅動器IC。
連接所述多個驅動器IC的視頻傳輸線包括第一信號線、與第一信號線的極性相反的第二信號線。使用此種方案，在快速串行傳輸期間，能盡可能地減少電磁干擾(EMI)的出現，并能保證信號的傳輸。除視頻傳輸線外，也可以使用一對線用作同步時鐘線。
驅動器進一步包括一條時鐘線和一條使多個驅動器IC級聯(lián)的電源線。通過有效設置基片接線能實現WOA。
此外，在驅動器IC中，上游驅動器IC包括基本上匹配視頻相位和時鐘相的仿真電路。在沒有為每一驅動器IC提供PLL(鎖相環(huán))電路的情況下能匹配級聯(lián)的驅動器IC的相位。相位不必完全匹配，僅在可允許的范圍內必須匹配。
當控制器應用本發(fā)明時，液晶控制器包括一個接收來自主機的視頻信號以便顯示圖象的接收機；一個序列發(fā)生器，在接收來自主機控制信號時，為將要輸出到LCD驅動器的分組數據產生標題信息，所述LCD驅動器包括多個級聯(lián)連接的驅動器IC；輸出裝置，用于將所述接收器接收的視頻信號轉換為串行視頻信號、將由所述序列發(fā)生器產生的標題信息與到所述串行視頻信號相加并且將所得到的串行視頻信號輸出給所述LCD驅動器。使用這種分組數據傳輸，由使用視頻傳輸線能簡單地控制LCD驅動器，并且，不需要控制信號的輸入，與已有技術一樣。
序列發(fā)生器產生使所述LCD驅動器的所述驅動器IC相互同步的標題信息，并且在水平消隱周期期間所述輸出裝置提供用于同步的所述標題信息。
進一步地，根據本發(fā)明，一種將視頻信號傳輸給一個具有多個驅動器IC的視頻信號傳輸方法，包括如下步驟將通過串行接口將包括水平消隱周期的視頻信號傳輸給驅動器IC；在水平消隱周期期間傳輸同步圖象以便使驅動器IC的視頻信號同步。
另外，當至少在兩個循傳輸所述同步同步圖象時，驅動器IC能提取串行傳輸的同步圖象。此外，當在傳輸所述視頻信號期間，所述驅動器IC與所述同步圖象一致，即使執(zhí)行了誤差操作，但一行以后能完成同步的恢復。
根據本發(fā)明，一種將視頻信號傳輸給一個具有多個級聯(lián)驅動器IC的LCD驅動器的視頻信號傳輸方法，包括如下步驟通過串行接口將視頻信號傳輸給所述級聯(lián)的驅動器IC；根據每一所述驅動器IC接收并要處理的所述視頻信號給LCD施加一個電壓；其特征在于所述視頻信號由具有多個屬性的信息塊構成并且使用所述信息塊控制所述驅動器IC。
信息塊之一包括等待所述驅動器IC的等待命令。其特征還在于由處理所述視頻信號的每一所述驅動器IC產生所述等待命令，并將所述等待命令傳輸給級聯(lián)的下游驅動器IC。按照此方法，使用沒有指示將上游驅動器IC處理的視頻信號給下游驅動器的方法，能分配視頻信號。此外，可以使用視頻信號線分配視頻信號。
通過使用信息包將所述視頻信號傳輸給所述LCD驅動器，并由具有所述信息包的標題的協(xié)議控制所述多個驅動器IC。從而，在不要求驅動器IC特定控制輸入的情況下，能容易地控制所有驅動器IC。


圖1是描述根據本發(fā)明一個實施例的圖象顯示器的示意圖。
圖2是解釋根據本實例的LCD控制器4的內部結構的示意圖。
圖3是解釋根據本實例的源極驅動器IC20的內部結構的示意4是示意圖，示出了本實施例所用的串行數據格式的例子。
圖5A、5B和5C是描述由序列信息塊組成的串行信號傳輸的示意圖。
圖6是描述串行視頻信號接收器28的布置的示意圖。
圖7是表示使用變換器51和4位鎖存器52、53的串行/并行變換功能的例子的示意圖。
圖8是表示標題41的比較圖形和選擇器54的輸出之間關系的示意圖。
圖9是表示用于數據同步形成的模式的示意圖。
圖10是表示序列發(fā)生器56的狀態(tài)移動的示意圖。
圖11是表示數據同步過程的示意圖。
圖12是描述驅動器控制器29的布置的示意圖。
圖13A和13B示出了產生控制信號的過程(波形和每一控制信號的狀態(tài)的移位)。
圖14是表示當開始產生等待信息塊47時數據傳輸的示意圖。
圖15是表示延時從輸入串行視頻數據開始直到完成24位數據為止的示意圖。
圖16是表示輸出給LCD源極驅動器31的數據和取樣數據的定時示意圖。
圖17是表示在源極驅動器IC20中分配數據的定時示意圖。
圖18是表示產生Cnt_Mask信號的順序的示意圖。
圖19是描述圖3中輸出微分緩沖器23和24的設置的示意圖。
圖20是解釋由常規(guī)LCD源極驅動器所使用的接口的示意圖。
在附圖中1液晶盒控制器2液晶盒3視頻接口(I/F)4LCD控制器6柵極驅動器7源極驅動器11接收器12序列發(fā)生器13表14并行/串行變換器15PLL電路16,17微分緩沖器20源極驅動器IC21,22,23,24微分緩沖器25,26變換器27時鐘分頻器28串行視頻信號接收器29驅動器控制器
30灰度補償電路31LCD源極驅動器41標題42數據44同步信息塊45指令信息塊46數據信息塊47等待信息塊51變換器52,534位鎖存器54選擇器55解碼器56序列發(fā)生器57解碼器58同步計數器81移位寄存器82鎖存器83開關84,85,86,87鎖存器88控制器圖1是描述根據本發(fā)明一個實施例的圖象顯示器的示意圖。液晶盒控制器1和液晶盒2構成液晶模塊，液晶盒2具有與薄膜晶體管(TFT)相同的液晶結構。將液晶模塊安裝在與主機系統(tǒng)分開的顯示器上，或安裝在筆記本PC的顯示單元上。在液晶盒控制器1中，經過主機系統(tǒng)的視頻接口(I/F)3，由圖形控制器LSI(沒有示出)將RGB視頻數據(視頻信號)或控制信號傳輸LCD控制器4。另外，通常經過視頻I/F3提供DC(直流)電源。一個DC-DC轉換器5使用接收的DC電源來產生液晶控制器1所需要的DC電源電壓，并將該電壓提供給柵極驅動器6、源極驅動器7和背面照明榮光管(沒有示出)。LCD控制器4處理由視頻I/F3接收的信號，并將由此所獲得的信號傳輸給柵極驅動器6和源極驅動器7。在水平方向(X方向)上，源極驅動器7將要施加的電壓輸出給在液晶盒2上以矩陣方式設置的TFT的源極。柵極驅動器6將電壓輸出給設置在垂直方向(Y方向)上的TFT的源極。
由多個IC構成柵極驅動器6和源極驅動器7。在本實施例中，源極驅動器7包括多個為LSI芯片的源極驅動器IC20。為了方便，在圖1的描述中，液晶盒控制器1和液晶盒2是分開的。然而，在本實施例中，根據在形成液晶盒2的玻璃基片上的COG結構形成源極驅動器20，并且依據WOA結構各條線也位于玻璃基片上。此外，作為一個特性特征，源極驅動器IC的20的所有線都是級聯(lián)(連續(xù)連接的或復聯(lián)的順序連接)。也就是說，由用于驅動的一對數據信號線和一對時鐘信號線代替常規(guī)用于驅動的28個視頻接口信號。因此，僅僅必須使4個IO墊位于每一源極驅動器20的每一端。在此實例中，在每一源極驅動器IC20的右端和左端輸入電源信號，并且通過在芯片中的金屬層也使電源級聯(lián)。用此方案，在玻璃基片上，在緊接著在每一源極驅動器IC20下面的一個部分不需要驅動器接線，為了保護TFT可以在適當的部分沉積通常所用的短路環(huán)線。
圖2是解釋根據本實例的LCD控制器4的內部結構圖。接收器11具有接收和鎖存經視頻I/F3輸入的RGB視頻數據的功能(參見圖1)。根據其中存儲有形成信息包的信息的表3，序列發(fā)生器12通過作用三種控制信號為4位信息包制備標題信息，所述三種控制信號是VS(垂直同步信號)、HS(水平同步信號)和DT(顯示定時信號)。尤其是，序列發(fā)生器制備控制源極驅動器IC的指令，例如在消隱周期輸出“0000”。此外，序列發(fā)生器12在水平消隱周期傳輸用于源極驅動器IC20同步的的同步信號。并行/串行變換器14將由接收器11鎖存和輸出的24位并行視頻數據和由序列發(fā)生器12產生的4位標題信息變換為串行數據，并將所得到的串行數據傳輸給微分緩沖器16。PLL(鎖相環(huán))電路15形成28倍的時鐘并將形成的時鐘傳輸給微分緩沖器17。然后，微分緩沖器16和17通過分別將從并行/串行變換器14中接收的數據、從PLL電路中接收的倍數增加的時鐘與具有相反極性的相似數據相加，并將微分信號輸出給源極驅動器IC20。
圖3是解釋根據本實例的源極驅動器IC20的內部結構的示意圖。源極驅動器包括微分緩沖器21和22，用于接收來自LCD控制器4和前一源極驅動器IC20的微分信號；微分緩沖器23和24，用于將微分信號輸出給后一源極驅動器IC20；變換器25，用于將從微分緩沖器22中接收的微分時鐘信號變換為信號時鐘；變換器26，用于將從微分緩沖器21中接收的微分視頻信號變換為單個視頻信號(Sin)；時鐘頻率分頻器27，用于將從變換器25接收的時鐘變換成低同步頻率；串行視頻信號接收器28，用于使用串行數據產生合適的4位并行數據；驅動器控制器29，用于控制LCD源極驅動器31；灰度補償電路30，用于產生參考灰度補償電壓；和LCD源極驅動器31，用于接收視頻數據并將視頻電壓施加給液晶盒2。
在本實例中，通過使用由驅動器控制器29輸出的控制信號Cnt Mask可將微分緩沖器23和24輸出的值強制置“1”。使用此方案，可將用于源極驅動器IC20的視頻數據相對于下游源極驅動器IC20屏蔽，并且在不需要任何特殊接線的情況下能沿源極驅動器IC20分配視頻數據。為了使用微分時鐘操作構成源極驅動器IC20的各個電路，變換器25進行與微分緩沖器21和22相同的操作。并且當由外部源輸入參考灰度補償電壓而不需要灰度補償電路30時，為了減少對源極驅動器IC20的輸入最好內部產生這樣的電壓。僅必須制備多個10位正確DAC并且僅必須通過本實例的接口下載灰度補償數據，公用的LCD源極驅動器可用作LCD源極驅動器31。也就是說，除圖3中的灰度補償電路30和LCD源極驅動器31外，可將各個電路的輸出帶給公用的LCD源極驅動器，從而能實現包括快速串行視頻接口的LCD源極驅動器。因為對于XGA(Extended Graphics Array)(擴展圖形陣列)(1024×768)分辨率而言輸入時鐘頻率大約為2GHz，所以最好是使用例如由本發(fā)明申請人(IBM)提出的SiGe(SiliconGermanium)-BiCMOS技術的方法。在此并不詳細地解釋SiGe-BiCMOS技術。
下面將解釋根據本實例的串行傳輸協(xié)議。
圖4是示意圖，示出了本實施例所用的串行數據格式的例子。由LCD控制器4或前一(上游)源極驅動器IC20預備串行數據，并將串行數據傳輸給級聯(lián)的源極驅動器IC20。由28位攜帶本實例的串行數據，在本實施例中將此稱為信息塊。一個信息組由一個具有4位的標題41和具有24位的數據42組成。在圖4中，根據標題41，本實施例的協(xié)議定義了4類信息組，44至47。
(1)同步信息塊44這是一個在消隱周期接收的信息塊。標題41是，表示同步信息塊，并且數據41都是“0”。在此期間，每一源極驅動器IC20都與其接收的視頻數據同步。
(2)指令信息塊45這是在消隱周期與任意定時一致地接收到的信息塊。代表指令信息塊的標題是。每一源極驅動器IC20翻譯數據42中包含的控制數據，并驅動液晶盒2?？刂茢祿睦尤缦?。
(a)啟動視頻數據的傳輸
該指令用于通知視頻數據傳輸已經開始。在發(fā)出該指令之后，開始使用數據信息塊傳輸視頻數據，這將在下面進行描述。
(b)啟動灰度數據傳輸[1000-1000-1000-1000-1000-1000]該指令用于通知已經開始傳輸灰度補償數據(用于產生參考電壓的值)。在發(fā)出該指令之后，開始使用數據信息塊傳輸灰度數據，這將在下面進行描述。
(c)選通脈沖通/斷選通脈沖通[1101-1101-1101-1101-1101-1101]選通脈沖斷[1100-1100-1100-1100-1100-1100]這些指令用于通知已經開始對液晶盒2輸出。一接收到指令選通脈沖通，驅動器控制器29就將要傳輸給LCD源極驅動器31的選通脈沖(STB)信號設置為高。而一接收到指令選通脈沖斷，驅動器控制器29就將要傳輸給LCD源極驅動器31的選通脈沖(STB)信號設置為低。因而，在選通脈沖為高的期間，對液晶盒2的輸出可保持在高阻抗狀態(tài)。
(d)輸出極性的定義正極性輸出[1111-1111-1111-1111-1111-1111]負極性輸出[1110-1110-1110-1110-1110-1110]這些指令用于給液晶盒2的電壓輸出定義極性。一接收到這些指令之一，驅動器控制器29就使內部極性控制信號(POL)置位或復位。
(3)數據信息塊46這是用于傳輸視頻數據或灰度補償數據的信息塊。標題是并表示數據信息塊，而使用以前傳輸的指令來識別信息組的內容。
(a)視頻數據[紅8位][綠8位][藍8位]順序傳輸一行視頻數據。對于XGA，依次接收1024數據信息塊46。每一源極驅動器IC20的驅動器29僅僅接收其所有的各數據，并且當其如此做時，用等待信息塊(后面將要描述)代替數據信息塊，將等待信息塊傳輸給后一源極驅動器IC20。
(b)灰度補償數據[灰度10位]
這是在產生具有10位精度的參考灰度補償電壓的地方為灰度補償而傳輸所需數量的數據位所情況。所有源極驅動器IC20的驅動器29可以接收相同的數據或接收不同的數據。
(4)等待信息塊僅僅由源極驅動器IC20使用等待信息塊。標題41是(等待)并表示等待信息塊。在接收視頻數據期間，每一源極驅動器IC20將等待信息塊47傳輸給后一源極驅動器IC20。在接收等待信息塊47期間，源極驅動器IC20不進行任何處理，并等待接收包含在等待信息塊46中的視頻數據。
圖5A、5B和5C是描述由序列信息塊組成的串行信號傳輸的示意圖。在圖5A中，示出了設置每一源極驅動器IC20灰度補償數據的起始狀態(tài)。首先，在由許多鄰接同步信息塊44提供的同步周期中，源極驅動器獲得同步。接著接收在指令信息塊45中的灰度數據傳輸啟動指令，并然后接收在數據信息塊46中的灰度補償數據。正如前面所描述的，灰度補償數據由所需數量的數據信息塊46組成。
圖5B是表示通過使用第一源極驅動器IC20的第一芯片的輸入和下一源極驅動器IC20的第二芯片的輸入來傳輸n行視頻數據的示意圖。在消隱周期(Sync同步周期)之后，接收指令信息塊45中的視頻數據傳輸啟動指令，并然后接收每一行的視頻數據。接著，在適當的時候接收選通脈沖通。在此時，源極驅動器IC20對液晶盒2開始寫入數據。實際上，當下一次接收選通脈沖斷指令時將電壓施加到液晶盒2上，并且輸出一直保持在高阻抗狀態(tài)，直到當下一次接收選通脈沖斷指令時為止。由在選通脈沖通和選通脈沖斷之間發(fā)出的輸出極性定義指令選擇正極性輸出。在接收其所有的各視頻數據期間，在圖5B上部中的第一芯片給后一級源極驅動器IC20(第二芯片)傳輸等待信息塊47。在下部的第二芯片跳過等待信息塊47，開始接收視頻數據并將數據寫入液晶盒2中。
圖5C是表示傳輸n+1行視頻數據的示意圖。與圖5B的差別在于選擇負極性輸出作為輸出極性。
正如前面所述，根據本實施例，使用4信息塊來傳輸視頻數據并控制源極驅動器IC20。結果是，所有用于常規(guī)LCD源極驅動器的控制輸入引線都不需要，并且能執(zhí)行WOA。
現在描述圖3中串行視頻信號接收器28的設置。
圖6是描述串行視頻信號接收器28的布置的示意圖。串行視頻信號接收器28使用包含在接收到的串行數據中的同步信息塊44來自動取得同步，并且輸出其標題已經調整的并行數據的4位。在圖6中，變換器51將串行數據變換成并行數據的4位，并且4位鎖存器52和53鎖存由變換器51輸出的串行數據。選擇器54從7個信號(A0至A2和B0至B3)中選擇4個信號。一個解碼器55對4位鎖存器52的輸出進行解碼，序列發(fā)生器56使用由解碼器55獲得的輸出來進行同步并控制選擇器54。解碼器57對選擇器54的輸出進行解碼。一個3位同步計數器58存儲信息塊的標題位置。
變換器51和4位鎖存器52、53將串行數據變換為具有8位寬度的并行數據。以所有源極驅動器IC20的組成電路的最高速度操作該部分，并且對于該部分需要小型電路。圖7是表示使用變換器51、4位鎖存器52和4位鎖存器53的串行/并行變換功能例子的示意圖。通過使用D觸發(fā)器(D-flip-flops)來實現這一功能。在圖7中，當以2GHz輸入串行數據時信號/時鐘代表信號和時鐘的操作頻率。將變換器51接收的串行數據變換為并行數據，并以1GHz輸出可取樣的1GHz時鐘和數據(信號)。然后，經過4位鎖存器52和53的D-FF傳輸該數據，并以500MHz輸出可取樣的500MHz時鐘和數據(信號)。
圖6中的解碼器55對4位鎖存器52的輸出進行解碼，并檢索同步信息塊44的標題41。由4位比較器構成解碼器55。圖8是表示標題41的比較圖形和選擇器54的輸出之間關系的示意圖。左邊的一列表示n時鐘的4位鎖存器52的輸出；中間的一列表示n+1時鐘的選擇器54的輸出；右邊的一列表示由序列發(fā)生器56輸出的并且被傳輸給選擇器54的控制ID。一接收到控制ID，選擇器54就輸出中間一列中的信號。每一比較器將輸入(A3,A2,A1,A0)與圖8中的位模式進行比較。僅僅在數據的同步出現的期間，序列發(fā)生器56使用解碼器55的結果來控制選擇器54，如圖8所示，并且恢復數據同步。選擇器的狀態(tài)一經設置，就保持該狀態(tài)直到數據的同步出現為止。
由4位比較器構成解碼器57，解碼器57對選擇器54的輸出進行解碼以確定是否已經保持數據同步。圖9是表示進行數據同步的模式的示意圖。如圖9所示，由4位比較器比較的模式是由4種信息塊組成的標題41的模式。序列發(fā)生器56在適當的時候監(jiān)視比較結果，并且，如果已經出現異步則恢復數據同步。當例如接通電源或在串行信號線上疊加噪聲時，或當重新啟動視頻數據時，出現數據異步。在此情況下，由解碼器55和序列發(fā)生器56提取差錯位序列。在本實例中，通過檢查解碼器57的輸出能確認數據同步，并且如果出現異步能恢復數據同步。
在產生信息塊的標題41作為選擇器54的輸出的地方同步計數器58傳輸時間標記。在本實施例中，由于一信息塊包括28位，選擇器54的每隔6個輸出將產生標題41。因此，在使數據同步的期間(通知序列發(fā)生器56)，當解碼器55發(fā)現同步信息塊44的標題41時，同步計數器58復位并然后從0至6重復計數，當同步計數器指示0時產生標題41作為選擇器54的輸出。序列發(fā)生器56利用該時間標記來監(jiān)視解碼器57的輸出以確定是否實現數據同步。
圖10是表示序列發(fā)生器56的狀態(tài)移動的示意圖。當同步計數器58指示0時出現序列發(fā)生器56的狀態(tài)移動。首先，當系統(tǒng)復位時，序列發(fā)生器56處于“同步恢復”狀態(tài)61。在此期間，根據解碼器55所得到的結果來控制選擇器54，并自動進行數據同步和數據跟蹤。當解碼器57正確地探測到同步信息塊的標題41時，序列發(fā)生器56移動到“同步信息塊接收”狀態(tài)62。在此狀態(tài)，僅僅序列發(fā)生器56接收同步信息塊44，并且不進行其它處理。序列發(fā)生器56接收指令信息塊45的標題指令時，序列發(fā)生器56移動到“指令信息塊接收”狀態(tài)63。如果接收到沒有定義位模式，序列發(fā)生器56將其當作誤碼，并返回到“同步恢復”狀態(tài)61以再獲得數據同步。在“指令信息塊接收”狀態(tài)63，序列發(fā)生器接收各種控制指令。在“數據信息塊接收”狀態(tài)64，序列發(fā)生器56接收視頻數據或灰度補償數據。在“等待信息塊接收”狀態(tài)，序列發(fā)生器56等待接收數據信息塊46。在此期間，在目標源極驅動器IC20上游的源極驅動器IC20進行視頻數據取樣。目標源極驅動器IC20接收數據信息塊46以及前一等待信息塊47，將該信息組46存儲在LCD源極驅動器31中的視頻數據存儲器(沒有示出)中。
圖11是表示由用于數據同步的串行視頻信號接收器28執(zhí)行的操作的示意圖。在圖11中，bn(b3至b0)71表示變換器51的輸出，An(A3至A0)72表示4位鎖存器52的輸出，Bn(B3至B0)73表示4位鎖存器53的輸出。Exxx74表示由解碼器55所獲得的結果，Sync、Command和Data表示由解碼器57所獲得的結果。Hcounter 75表示同步計數器58的值，并且，當該值為0時，移動序列發(fā)生器56的狀態(tài)。Control 76表示用于選擇器54的控制信號，并起著如圖8所示的作用。State 77表示序列發(fā)生器56的狀態(tài)；0表示“同步恢復”狀態(tài)61,1表示“同步信息塊接收”狀態(tài)62,2表示“指令信息塊接收”狀態(tài)63,3表示“數據信息塊接收”狀態(tài)64，而Dn(D3至D0)表示器54的輸出。在圖11中，示出了串行輸入穩(wěn)定的過程，在此過程后，按所列的順序輸入Sync、Command和Data以獲得數據同步。對于數據同步需要至少兩個循環(huán)。
下面將描述圖3中的驅動器控制器29的設置。
圖12是描述驅動器控制器29的設置的示意圖。如圖12所示，驅動器控制器29使用一個4位、7電位移位寄存器81將由串行視頻信號接收器28獲得的4位并行數據變換為28位并行數據。此外，在同步計數器58指示0時，將移位寄存器81的輸出存儲在28位鎖存器82中。通過由控制器88提供控制的開關83將存儲鎖存器82中的數據的24位存儲在24位鎖存器84或87中。存在鎖存器84中的數據是視頻信號并被輸出給圖3中的LCD源極驅動器31。鎖存器84包括兩極一個鎖存器85和一個鎖存器86，能匹配兩極鎖存器的定時。存儲在鎖存器87中的數據是灰度補償數據并被輸出給圖3中的灰度補償電路30。根據事先接收的指令是否是啟動視頻數據傳輸或啟動灰度數據傳輸的指令提供開關83的控制。
根據接收的指令，控制器88產生控制信號并將該控制信號傳輸給LCD源極驅動器31，在圖12中該控制信號包括Spin、STB、POL。Spin是在接收視頻數據時產生的取樣啟動脈沖；STB是用于控制對液晶盒2的輸出的信號，一接收選通脈沖通指令就輸出高電平并且一接收選通脈沖斷指令就輸出低電平；POL是用于控制對液晶盒2的輸出極性的信號，一接收正極性輸出指令就輸出高電平并且一接收負極性輸出指令就輸出低電平。控制器88還接收來自LCD源極驅動器31的信號SPout，該信號為一終端的芯片提供視頻數據取樣的時間通知。因此，控制器88使用信號Spout和由串行視頻信號接收器28接收的4位數據來產生Cnt_Mask,Cnt_Mask是產生等待信息塊47的信號?？刂破鬟€輸出選通脈沖信號以通知接收灰度補償數據的圖3中的灰度補償電路30。
圖13A和13B示出了產生控制信號過程(波形和每一控制信號的狀態(tài)的移位)。在圖13A中，鎖存器82表示代表圖12中的鎖存器82的輸出，鎖存器85和86代表鎖存的并經開關83輸出給LCD源極驅動器31的視頻數據。如圖13B所示，當在發(fā)出視頻數據傳輸啟動指令(Cmd Video)后接收第一視頻數據時，輸出一個脈沖信號Spin。也就是說，狀態(tài)由0移到1。而且，一接收選通脈沖通指令(Cmd StbOn)就使信號STB置1，一接收選通脈沖斷指令(Cmd StbOf)就清除信號STB。此外，一接收輸出極性定義指令(Cmd Pos/Cmd Neg)，就使信號POL移位到代表指定極性的一位。在本實施例中。以輸入時鐘的1/28的頻率操作控制器88。
圖14至18是表示由等待信息塊47的產生而引起視頻數據分配的示意圖。圖14是表示當開始產生等待信息塊47時數據傳輸的示意圖。所有的源極驅動器IC20都進行相同的操作。經過圖6中的變換器51、4位鎖存器52和53、選擇器54將串行視頻數據傳輸給圖12中的控制器88。串行視頻信號是大約2GHz的信號，其它是大約500MHz(2GHz的1/4)的信號。在選擇器54輸出信息塊的標題41時(圖6中的同步計數器58輸出0時)，通知控制器88輸入信息塊是指令信息塊45；在下一5000MHz時鐘告知控制器88指令是視頻數據傳輸啟動指令。此時，由于自動變換器的定時，4個2GHz時鐘的變化出現在Cnt_Mask置1的Cnt_Mask轉換點。然而，由于在接收緊接在指令信息塊之后的數據信息塊41的標題之前，仍然剩下額外的時間，所以能將標題變成，即，能將數據信息塊46變換為等待信息塊47。此外，盡管在Cnt_Mask從0變?yōu)?時微分緩沖器23的輸出不穩(wěn)定，但就后一源極驅動器IC20來說這一周期本來并沒有意義并且沒有出現問題。
圖15是表示延時從輸入串行視頻數據開始直到完成24位數據為止的示意圖。在圖15中，示出了延時持續(xù)到由圖12中的鎖存器82獲得的24位數據為止。圖16是表示輸出給LCD源極驅動器31的數據和取樣數據的定時示意圖。在圖16中，經過圖12中的鎖存器85和86將鎖存器82的24位數據傳輸給圖3中的LCD源極驅動器31。SPin是取樣啟動脈沖，SPn(SP0,SP1,SP2,SP3...…)是引入LCD源極驅動器31中的移位寄存器的輸出。當SPin是1時，存儲第n個數據。圖17是表示根據圖15和16在源極驅動器IC20中分配數據的定時示意圖。在圖17中使用384個輸出引線(128×3(RGB))的源極驅動器IC20。每一驅動器芯片需要128數據信息塊46。第一源極驅動器IC20讀出數據0至數據127。從圖17明顯看出，在圖12中的控制器88使用SP124作為SPout,SP124代表存儲數據124的定時以使Cnt_Mask在適當的時候返回到0。當Cnt_Mask已經返回到0時，代表等待信息塊47的串行視頻信號變?yōu)樽畛鯏祿畔K46，從而后一源極驅動器IC20能正確地接收視頻數據。
正如前面所述，由于控制Cnt_Mask信號，所以能在級聯(lián)的源極驅動器IC20中正確地分配將視頻數據。圖18是表示產生Cnt_Mask信號的順序的示意圖。每1/4時鐘(在本實例中500MHz)移位狀態(tài)。在狀態(tài)[11]使Cnt_Mask置為1，而在其它狀態(tài)將Cnt_Mask置為0。
圖19是描述圖3中輸出微分緩沖器23和24的設置的示意圖。在圖19中，當Cnt_Mask信號為1時，使用于視頻數據的微分緩沖器23的正輸出(+數據)為0。為了讓用于時鐘的微分緩沖器24的特性與視頻數據微分緩沖器23的匹配，微分緩沖器24與微分緩沖器23具有相同的結構，并且使控制輸入固定為0。
正如前面所述，在本實例中，將信號墊和電源墊設置在源極驅動器IC20的兩側，源極驅動器IC20為芯片，并且在芯片中的所有線路都是級聯(lián)連接。此外，由在芯片內具有的金屬層也級聯(lián)電源。結果是，能去掉用于芯片的總線連接，并且能提供WOA。此外，在視頻信號水平消隱時期，傳輸兩個循環(huán)的同步圖形。并且，在視頻數據的傳輸時期，監(jiān)視每一信息塊的標題圖形以確認數據同步。因此，即使當出現誤操作時，在一行之后也能恢復數據同步。另外，通過數據包的傳輸，每一源極驅動器IC20僅使用視頻傳輸線就能控制操作。結果是，不需要通常預備的控制輸入端，并且能大大地減少線的數量。而且，由于每一源極驅動器IC20屏蔽其所有的視頻數據，所以當屬于一個源極驅動器IC20的視頻數據沒有泄露給后一驅動器時能在芯片中分配視頻數據。因而，僅由視頻數據傳輸線也能完成視頻數據的分配。
正如上面所述，根據本發(fā)明，能減少對LCD驅動器的輸入端數量，并通過使用COG&WOA技術能減少生產成本。
此外，能提供僅需要少量功率的小型、快速串行接口并且能使高速操作電路的數量減為最少，從而能限制功耗和芯片尺寸的增加。
權利要求
1．一種液晶顯示器，包括一個在基片上形成圖象顯示區(qū)域的液晶盒；一個驅動器，用于根據輸入視頻信號將電壓施加到所述液晶盒上，其中所述驅動器包括多個安裝在所述基片上并使用信號線級聯(lián)的驅動器集成電路(IC)。
2.如權利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于通過每一個所述驅動器IC的每一金屬層將所述多個驅動器級聯(lián)到供電線上。
3.如權利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于所述驅動器IC接收由串行數據組成的視頻信號，根據在所述串行數據中包括的同步圖象使所述視頻信號同步。
4.一種液晶顯示器，包括一個在基片上形成圖象顯示區(qū)域的液晶盒；一個驅動器，用于將輸入視頻信號分配給多個鏈式聯(lián)接的驅動器IC并通過使用所述驅動器IC給所述液晶盒施加電壓，其中當由所述多個驅動器IC的上游驅動器IC給下游驅動器IC提供掩蔽信號時給所述多個驅動器IC分配所述視頻信號，所述掩蔽信號使所述上游驅動器IC提供的所述視頻信號屏蔽。
5.如權利要求4所述的液晶顯示器，其特征在于所述驅動器的所述下游驅動器IC在接收來自于所述上游驅動器IC的所述掩蔽信號之后根據所述輸入視頻信號給所述液晶盒提供電壓。
6.一種液晶顯示器，包括一個在基片上形成圖象顯示區(qū)域的液晶盒；一個驅動器，用于將輸入視頻信號分配給多個鏈式聯(lián)接的驅動器IC并通過使用所述驅動器IC給所述液晶盒施加電壓，其中通過設置在所述基片上的視頻傳輸線級聯(lián)所述驅動器的多個驅動器IC，并由沿所述視頻傳輸線傳輸的串行數據控制所述驅動器的多個驅動器IC。
7.如權利要求6所述的液晶顯示器，其特征在于連接所述多個驅動器IC的視頻傳輸線包括第一信號線、與第一信號線的極性相反的第二信號線。
8.如權利要求6所述的液晶顯示器，其特征在于所述驅動器進一步包括時鐘線和使所述多個驅動器IC級聯(lián)的電源線。
9.如權利要求6所述的液晶顯示器，其特征在于，在所述驅動器中，上游驅動器IC包括基本上匹配視頻相位和時鐘相位的仿真電路。
10.一種液晶控制器，包括一個接收來自主機的視頻信號以便顯示圖象的接收器；一個序列發(fā)生器，在接收來自主機控制信號時，為將要輸出到LCD驅動器的分組數據產生標題信息，所述LCD驅動器包括多個級聯(lián)連接的驅動器IC；輸出裝置，用于將所述接收器接收的視頻信號轉換為串行視頻信號、將由所述序列發(fā)生器產生的標題信息與到所述串行視頻信號相加并且將所得到的串行視頻信號輸出給所述LCD驅動器。
11.如權利要求10所述的液晶控制器，其特征在于所述序列發(fā)生器產生使所述LCD驅動器的所述驅動器IC相互同步的標題信息，并且在水平消隱期間所述輸出裝置提供用于同步的所述標題信息。
12.一種將視頻信號傳輸給一個具有多個驅動器IC的LCD驅動器的視頻信號傳輸方法，包括如下步驟將通過串行接口將包括水平消隱周期的視頻信號傳輸給所述驅動器；在所述水平消隱周期期間傳輸同步圖象以便使所述驅動器IC的所述視頻信號同步。
13.如權利要求12所述的視頻信號傳輸方法，其特征在于至少在兩個循傳輸所述同步同步圖象，并且在傳輸所述視頻信號期間所述驅動器IC與所述同步圖象一致。
14.一種將視頻信號傳輸給一個具有多個級聯(lián)驅動器IC的LCD驅動器的視頻信號傳輸方法，包括如下步驟通過串行接口將視頻信號傳輸給所述級聯(lián)的驅動器IC；根據每一所述驅動器IC接收并要處理的所述視頻信號給LCD施加電壓；其中所述視頻信號由具有多個屬性的信息塊構成并且由所述信息塊控制所述驅動器IC。
15.如權利要求14所述的視頻信號傳輸方法，其特征在于所述信息塊之一包括等待所述驅動器IC的等待命令，并且其中由處理所述視頻信號的每一所述驅動器IC產生所述等待命令，并將所述等待命令傳輸給一個級聯(lián)的下游驅動器IC。
16.如權利要求14所述的視頻信號傳輸方法，其特征在于通過使用信息包將所述視頻信號傳輸給所述LCD驅動器，并由具有所述信息包的標題的協(xié)議控制所述多個驅動器IC。
全文摘要
本發(fā)明的一個目的是減少對LCD驅動器的輸入端的數量,并通過使用C0G＆W0A技術減少生產成本。對于液晶顯示器,源極驅動器IC 20級聯(lián),通過視頻1/F3在源極驅動器IC 20中傳輸視頻信號并在源極驅動器IC 20中分配視頻信號,并且,使用C0G＆W0A技術,盡可能地減少與源極驅動器IC 20的連接線。也就是說,液晶顯示器包括:一個在基片上形成圖象顯示區(qū)域的液晶盒2;一個源極驅動器7,經過視頻I/F3根據視頻信號輸入將電壓施加到所述液晶盒2上。源極驅動器7包括多個安裝在與液晶盒2相同的基片上并使用信號線級聯(lián)的源極驅動器IC 20。
文檔編號H04N5/66GK1299982SQ0013526
公開日2001年6月20日 申請日期2000年12月11日 優(yōu)先權日1999年12月10日
發(fā)明者坂口佳民, S·德斯格雷茲 申請人:國際商業(yè)機器公司