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液晶驅動器掀起高速化浪潮 2Gbps傳輸技術走向實用化

編輯:hattie 2010-12-24 09:14:55 瀏覽:1012  來源:日經BP社

  THine Electronics開發出了在平板電視和個人電腦上用于連接液晶驅動器IC和時序控制器(Timing controller)IC的高速數據傳輸技術“CalDriCon”。每1對(1個信號通道)信號線的最大數據傳輸速度為2Gbit/秒。與目前普遍用于連接液晶驅動器IC和時序控制器IC的最大數據傳輸速度為300Mbit/秒的“mini-LVDS”相比,傳輸速度提高到了7倍左右。THine Electronics的估算顯示,在使用CalDriCon傳輸1080p、120幀/秒影像數據時,與使用300Mbit/秒的“mini-LVDS”相比,接口所需的信號線數量可減少一半。

  除了本文開篇提到的那家面板廠商之外,日本和臺灣還各有一家液晶驅動器IC廠商計劃采用CalDriCon,采用CalDriCon的驅動器IC已經試制成功。THine Electronics也將推出采用CalDriCon的時序控制器IC產品。

  為了推動普及,THine Electronics將向液晶驅動器IC廠商和相關LSI廠商等免費公開CalDriCon技術參數。

  分別傳輸數據和時鐘信號

  THine Electronics開發CalDriCon的背景是顯示器顯示性能的迅速提高,例如3維(3D)顯示、以高速切換實現影像流暢播放的“4倍速”顯示以及可表現更高灰階的“多位彩色顯示”等。

  THine Electronics開發出用于連接液晶驅動器IC和時序控制器的接口技術“CalDriCon”。每1對信號線的最大數據傳輸速度高達2Gbit/秒(a)。在這種情況下,與利用現有“mini-LVDS”的情況相比,可以減少信號線的數量(b)。另外,圖中假定各液晶驅動器IC的數據信號線為1對。

  比如說,2011年以后平板電視領域成為主流的幀頻率將為240幀/秒的(4倍速)顯示,與現有平板電視領域中60幀/秒顯示相比,單位時間內需要傳輸的影像數據量將增加到四倍。此前設法通過增加mini-LVDS信號線的數量來勉強應對,但該做法已經接近極限。“如果想要制造1080p、240幀/秒、30位以上彩色顯示的電視機,mini-LVDS是難以應對的(某液晶驅動器IC廠商)。這是由于隨著信號線數量的急劇增多,材料成本上升和IC端子數量增加等問題會更加突出”。

  CalDriCon的特點在于分別傳輸數據信號和時鐘信號。 目前,在最大數據傳輸速度超過1Gbit/秒的高速接口方面,重疊傳輸數據信號和時鐘信號的方法是主流。比如說,配備于個人電腦等產品上的PCI Express和USB 3.0便是其中的典型。這是由于對數據信號和時鐘信號分別進行高速傳輸時,容易產生偏移(Skew)問題。

  THine Electronics之所以采用分別傳輸數據信號和時鐘信號的方法,原因是液晶驅動器IC存在因空間較小而難以采取措施來應對電磁噪聲和發熱的特殊性。在電視機和個人電腦顯示器領域,外殼薄型化和顯示器窄邊框化正在推進。在這樣的狀況下,由于需要在液晶面板周邊的有限空間內配置液晶驅動器IC,因此難以另外應對電磁噪聲和發熱。

  另外由于液晶驅動器IC利用COF(chip on film)技術安裝在了柔性基板上,因此與安裝于普通剛性基板上的情況相比,IC更難以散熱。

  在重疊傳輸數據信號和時鐘信號的情況下,液晶驅動器IC上需要CDR(clock data recovery)用PLL。這個PLL的工作“可能會受電磁噪聲和發熱影響而變得不穩定”(THine Electronics)。因此THine Electronics選擇了無需PLL、分別傳輸數據信號和時鐘信號的方法。

  增加自調節功能

  為了在分別傳輸數據信號和時鐘信號的同時實現高速化,對信號發送端的時序控制器IC采取了偏移對策。雖然并未公布詳情,不過估計是增加了檢測液晶驅動器IC的狀態、反饋給時序控制器IC、對信號傳輸時序和電壓電平等進行自動調節的功能。

  CalDriCon為了防止信號質量的惡化,預先在時序控制器IC上進行了增強高頻率成分的Emphasis(波形加權)處理。由此可以解決高速化導致的信號的高頻率成分容易衰減的問題。這個波形加權處理也是先檢測出液晶驅動器IC的狀態,然后由時序控制器IC自動進行的。

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