液晶驅(qū)動(dòng)器掀起高速化浪潮，2Gbps傳輸技術(shù)走向?qū)嵱没?/h2>

編輯：hattie 2010-11-22 09:30:44 瀏覽：958  來(lái)源：日經(jīng)BP社

　　　　“知名液晶面板廠商已經(jīng)決定采用，最快將配備于2011年上市的電視機(jī)產(chǎn)品上”。

　　　　THine Electronics開(kāi)發(fā)出了在平板電視和個(gè)人電腦上用于連接液晶驅(qū)動(dòng)器IC和時(shí)序控制器（Timing controller）IC的高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)“CalDriCon”（圖1）。每1對(duì)（1個(gè)信號(hào)通道）信號(hào)線的最大數(shù)據(jù)傳輸速度為2Gbit/秒。與目前普遍用于連接液晶驅(qū)動(dòng)器IC和時(shí)序控制器IC的最大數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)時(shí)，與使用300Mbit/秒的“mini-LVDS”相比，接口所需的信號(hào)線數(shù)量可減少一半。

　　　　除了本文開(kāi)篇提到的那家面板廠商之外，日本和臺(tái)灣還各有一家液晶驅(qū)動(dòng)器IC廠商計(jì)劃采用CalDriCon，采用CalDriCon的驅(qū)動(dòng)器IC已經(jīng)試制成功。THine Electronics也將推出采用CalDriCon的時(shí)序控制器IC產(chǎn)品。

　　　　為了推動(dòng)普及，THine Electronics將向液晶驅(qū)動(dòng)器IC廠商和相關(guān)LSI廠商等免費(fèi)公開(kāi)CalDriCon技術(shù)參數(shù)。

　　分別傳輸數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)

　　　　THine Electronics開(kāi)發(fā)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(shí)現(xiàn)影像流暢播放的“4倍速”顯示以及可表現(xiàn)更高灰階的“多位彩色顯示”等。

　　

 

　　 

　　 

　　 

　　 

　　 

　　 

　　 

　　 

　　 

　　 

圖1：隨著高速化的實(shí)現(xiàn)，信號(hào)線數(shù)量減少

　　THine Electronics開(kāi)發(fā)出用于連接液晶驅(qū)動(dòng)器IC和時(shí)序控制器的接口技術(shù)“CalDriCon”。每1對(duì)信號(hào)線的最大數(shù)據(jù)傳輸速度高達(dá)2Gbit/秒（a）。在這種情況下，與利用現(xiàn)有“mini-LVDS”的情況相比，可以減少信號(hào)線的數(shù)量（b）。另外，圖中假定各液晶驅(qū)動(dòng)器IC的數(shù)據(jù)信號(hào)線為1對(duì)。

　　　　比如說(shuō)，2011年以后平板電視領(lǐng)域成為主流的幀頻率將為240幀/秒的（4倍速）顯示，與現(xiàn)有平板電視領(lǐng)域中60幀/秒顯示相比，單位時(shí)間內(nèi)需要傳輸?shù)挠跋駭?shù)據(jù)量將增加到四倍。此前設(shè)法通過(guò)增加mini-LVDS信號(hào)線的數(shù)量來(lái)勉強(qiáng)應(yīng)對(duì)，但該做法已經(jīng)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(jī)，mini-LVDS是難以應(yīng)對(duì)的（某液晶驅(qū)動(dòng)器IC廠商）。這是由于隨著信號(hào)線數(shù)量的急劇增多，材料成本上升和IC端子數(shù)量增加等問(wèn)題會(huì)更加突出”。

　　　　CalDriCon的特點(diǎn)在于分別傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)。 目前，在最大數(shù)據(jù)傳輸速度超過(guò)1Gbit/秒的高速接口方面，重疊傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)的方法是主流。比如說(shuō)，配備于個(gè)人電腦等產(chǎn)品上的PCI Express和USB 3.0便是其中的典型。這是由于對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)分別進(jìn)行高速傳輸時(shí)，容易產(chǎn)生偏移（Skew）問(wèn)題。

　　　　THine Electronics之所以采用分別傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)的方法，原因是液晶驅(qū)動(dòng)器IC存在因空間較小而難以采取措施來(lái)應(yīng)對(duì)電磁噪聲和發(fā)熱的特殊性。在電視機(jī)和個(gè)人電腦顯示器領(lǐng)域，外殼薄型化和顯示器窄邊框化正在推進(jìn)。在這樣的狀況下，由于需要在液晶面板周邊的有限空間內(nèi)配置液晶驅(qū)動(dòng)器IC，因此難以另外應(yīng)對(duì)電磁噪聲和發(fā)熱。

　　　　另外由于液晶驅(qū)動(dòng)器IC利用COF（chip on film）技術(shù)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(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)的情況下，液晶驅(qū)動(dòng)器IC上需要CDR（clock data recovery）用PLL。這個(gè)PLL的工作“可能會(huì)受電磁噪聲和發(fā)熱影響而變得不穩(wěn)定”（THine Electronics）。因此THine Electronics選擇了無(wú)需PLL、分別傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)的方法。

　　增加自調(diào)節(jié)功能

　　為了在分別傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)高速化，對(duì)信號(hào)發(fā)送端的時(shí)序控制器IC采取了偏移對(duì)策。雖然并未公布詳情，不過(guò)估計(jì)是增加了檢測(cè)液晶驅(qū)動(dòng)器IC的狀態(tài)、反饋給時(shí)序控制器IC、對(duì)信號(hào)傳輸時(shí)序和電壓電平等進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的功能（圖2）。

　　

 

　　 

　　 

　　 

　　 

　　 

　　 

　　 

　　 

　　 

　　 

　　 

　　 

　　 

　　 

　　 

圖2：檢測(cè)液晶驅(qū)動(dòng)器IC的狀況并進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)

　　CalDriCon通過(guò)把液晶驅(qū)動(dòng)器IC的狀態(tài)反饋給時(shí)序控制器IC，據(jù)此自動(dòng)對(duì)信號(hào)發(fā)送端的時(shí)序和電平（電壓）等進(jìn)行調(diào)節(jié)，使穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸成為可能。（圖片由本刊根據(jù)THine Electronics的資料制成）

　　CalDriCon為了防止信號(hào)質(zhì)量的惡化，預(yù)先在時(shí)序控制器IC上進(jìn)行了增強(qiáng)高頻率成分的Emphasis（波形加權(quán)）處理。由此可以解決高速化導(dǎo)致的信號(hào)的高頻率成分容易衰減的問(wèn)題。這個(gè)波形加權(quán)處理也是先檢測(cè)出液晶驅(qū)動(dòng)器IC的狀態(tài)，然后由時(shí)序控制器IC自動(dòng)進(jìn)行的。