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平板显现器的双芯片显现驱动结构

随着人们对安卓系统平板电脑显示分辨率的要求越来越高,这类平板电脑的显示分辨率正快速地从WXGA(800×1280)提高至WQXGA(1600×2560)。按照市场的要求,显示分辨率须达到300PPI(

跟着人们对安卓体系平板电脑显现分辨率的要求越来越高,这类平板电脑的显现分辨率正快速地从WXGA(800×1280)进步至 WQXGA(1600×2560)。依照商场的要求,显现分辨率须到达300PPI(每英寸像素)及以上,因而显现器也就成为了带有高性能运用处理器 (AP)的最为重要的部件之一。

为了下降平板电脑显现体系的功耗,三星在其分辨率到达WQXGA等级的非晶硅液晶显现器中引入了双芯片显现驱动结构,本文对此进行了具体介绍。非晶硅液晶面板技能已广泛运用于平板电脑显现器的出产,其处理方案也适用于氧化物液晶显现器。

本文将双芯片显现驱动结构与平板电脑显现体系中选用的守时器(T-CON)+多列驱动处理方案进行了比较,并阐明晰前者的本钱效益。在功耗和本钱方面,本文还阐明晰双芯片显现驱动结构优于传统结构的原因。

导言

因为很多人都运用智能手机和平板电脑,因而显现器的好坏已成为产品是否能锋芒毕露的重要因素之一。三星Galaxy智能手机所运用的主动式有机发光二极管(AMOLED)显现器便是其间的一个比方(图1)。

用户在决议购买智能手机和平板电脑时会考虑产品的面板技能及显现器PPI,比方他们可能会挑选AMOLED显现器或高PPI平面转化(IPS)液晶显现器等。因而,显现器商场调研安排DisplaySearch在2013年展开的一项显现器调查结果显现,智能手机和平板电脑的显现器分辨率正在敏捷进步,其间分辨率超越30 0PPI的显现器所占的商场份额约达24%(参考文献1)。

因为选用了高PPI显现技能,智能手机和平板电脑显现器的分辨率已到达乃至超越电视机的分辨率。出产6英寸显现器及平板电脑的厂商已推出了分辨率到达WQXGA等级的产品线(如图2,三星Galaxy Note 10.1平板电脑),而多家智能手机出产商则与他们展开协作,一起推出了到达全高清分辨率(1080×1920)的产品。

对用户而言,高PPI显现是一项很有吸引力的技能,但这样的技能会耗费更多的电能。针对高PPI显现的高功耗问题,视频电子规范协会( VESA) 和移动工业处理器接口(MIPI)联盟等拟定高速串行接口规范的安排提出了几个处理方案。其间,为削减静态图画的功耗,VESA将面板主动改写(PSR) 功用运用于eDP(1.3版)接口(参考文献4),而MIPI联盟在MIPI显现器串行接口(DSI)中也引入了类似于eDP PSR功用的概念。该功用支撑DSI指令形式,可削减静态图画的功耗(参考文献5)。这些下降功耗的操作都与运用处理器和显现数据传输接口有关。

除了在运用处理器和显现器之间下降功耗的方法外,三星还计划经过纵向显现型平板设备找到一种下降显现器体系功耗的结构。当时,纵向显现型平板设备均由平板电脑制作商推出。三星就推出了一款带有纵向显现型WXGA显现器的8.0英寸Galaxy Tab38.0平板电脑(如图3所示)。带有纵向显现型显现器的平板电脑能够供给类似于智能手机的用户体会(UX),如供给纵向显现型用户界面(UI)以及支撑单手握持等。

为了给纵向显现型显现器供给低功耗和低本钱的处理方案,三星将双芯片显现驱动结构运用于分辨率到达WQXGA等级的显现器中。

平板电脑与智能手机显现体系

如图4所示,平板电脑被置于笔记本电脑和智能手机之间。可见,其显现器的尺度也介于这两类产品之间。

可是,笔记本电脑和智能手机所运用的显现体系却朝着彻底不同的方向开展。其间笔记本电脑显现器选用的是T-CON+多列驱动处理方案,而智能手机选用的则是单芯片显现驱动处理方案。后者的T-CON、内存、电源模块和多列驱动都坐落一个芯片上,如图5(略)所示。

平板电脑的显现体系则介于这两种显现体系之间,并且自平板电脑推出以来就一直在仿效笔记本的显现体系。平板电脑上市后,大多数产品都是作为上网本的替代品而为人们所熟知。关于用户而言,平板电脑所能满意的运用要求与笔记本电脑很类似,如观看多媒体内容和运用网络资源等。因而,与笔记本电脑显现体系类似,平板电脑也选用了横向显现的方法。

现在,智能手机的显现体系选用单芯片显现驱动处理方案。但要将这种处理方案运用于笔记本电脑的横向显现型显现体系则并非易事,因为笔记本电脑的边框尺度较大且在运转期间温度较高。

如图3所示,跟着纵向显现型平板电脑在商场上的推出,阐明三星找到了一个新的处理方案。这种低功耗平板电脑显现器处理方案的概念与智能手机类似。可是,假如把单芯片显现驱动直接运用于分辨率到达WQXGA等级的平板电脑,其边框尺度会增大,并且在运用时温度也会升高。因而,为下降平板电脑的边框尺度和运转温度,三星选用了双芯片显现驱动结构。接下来,本文将向您介绍这种结构为何适用于平板电脑显现体系。

平板电脑双芯片显现驱动结构

为了对双芯片显现驱动结构进行具体阐明,三星研讨了显现驱动和分辨率到达WQXGA等级的显现器之间所需的输出通道的数量。分辨率到达WQXGA等级的横向显现型显现体系和纵向显现型显现体系如图6(略)所示,表1列出了输出通道数量的比较。就门驱动器(笔直驱动器)的输出通道而言,本文假定门驱动器嵌于液晶面板中,因为大多数液晶面板制作商都将门驱动器嵌于液晶面板中。

如图7( 略) 所示,双芯片显现驱动结构的基本概念正逐渐筛选显现体系中的T- CO N。将显现体系中两个相同的显现驱动集成在一起与智能手机显现体系的概念类似。

从低功耗的视点看,智能手机显现体系比笔记本电脑显现体系的功率更高,因为其运用处理器和显现驱动之间只要一条数据传输途径和一个体系接口(MIPI)。因而,三星依据智能手机显现体系结构为搭载纵向显现型WQXGA显现器的平板电脑开发了双芯片显现驱动结构。

如图7(略)所示,在纵向显现型WQXGA显现器的双芯片显现驱动结构中,所装备的两个芯片是相同的。其间左边的显现驱动用来操控WQXGA面板的左半边,WQXGA面板的左半边经过2560的分辨率将RGB规模操控在1~80 0之间。而右侧的显现驱动则用来操控WQXGA面板的右半边,WQXGA面板的右半边经过2560的分辨率将RGB规模操控在8 01~16 0 0之间。双芯片显现驱动结构的功用类似于单芯片或T-CON+多列驱动处理方案,其功用彻底由双芯片显现驱动来完成。

双芯片显现驱动结构与T-CON+多列驱动结构最大的差异在于显现体系中是否装备了面板内接口。在T-CON+多列驱动结构中,面板内接口应装备在T- CON+多列驱动之间,因为列驱动%&&&&&%没有守时操控器块。因而,T-CON应该操控与显现器面板相关的各种守时装置。而在双芯片显现驱动结构中,每个显现驱动中都有守时器,当需要在两个芯片之间传输数据时,两个守时器能够经过芯片到芯片接口与对方%&&&&&%协同运转。

与传统的T-CON+多列驱动处理方案比较,在纵向显现型平板电脑显现体系中选用双芯片显现驱动结构时,应考虑显现器边框的尺度。如上文所述,就显现器边框而言,假如纵向显现型平板电脑选用了单芯片显现器和WQXGA分辨率,则显现器底部边框就会增大。这是因为显现驱动与液晶显现器之间的路由区域被480 0条输出通道占有了(如图8(略)所示)。路由区域会依据显现器的尺度按份额增大。在选用单芯片显现驱动结构的情况下,为了缩小显现器边框的尺度,显现驱动的X尺度应与显现器的X尺度简直共同,可是做到这点很难。因为半导体设备中单芯片显现驱动的X尺度有必定的局限性,X尺度应不超越3.xmm。因而,本文主张运用双芯片显现驱动结构,以下降底部边框的尺度。运用双芯片显现驱动结构能够缩小底部边框尺度,因为液晶显现器与每个显现驱动之间的路由区域是被 2400条输出通道所占有。输出通道数量的削减有助于缩小路由区域。因而,为了缩小显现器底部边框的尺度,本文主张运用双芯片显现驱动结构。

为了处理显现体系运转温度较高的问题,本文也主张运用双芯片显现驱动结构,因为高功耗可被均匀到每个芯片中(如图9所示)。因为平板电脑显现器的功耗高于智能手机的显现器,假如将单芯片显现驱动运用于平板电脑显现器,那么功耗就会集到单个芯片中,而这会导致平板电脑显现器体系的运转温度过高。

平板电脑双芯片显现驱动结构的长处

与T-CON+多列驱动结构比较,双芯片显现驱动结构具有一些长处,本节将具体介绍。本文在对这两种结构进行比较之前,假定1T-CON+4列驱动将运用于纵向显现型WQXGA显现器(如图13(略)所示)。而在与双芯片显现驱动体系进行比较时,本文将1T- CO N+4列驱动处理方案界说为传统体系。

如图10所示,就接口功耗来看,传统结构在T-CON和列驱动之间供给了额定的接口途径,并将其作为面板内接口。

图11阐明晰与传统体系比较,双芯片显现驱动结构是怎么削减总接口功耗的。其间,接口功耗的下降归功于两个显现驱动之间的芯片到芯片接口。

图12将传统体系与选用双芯片显现驱动结构的WQXGA平板电脑显现接口功耗进行了比照。据估计,与传统体系比较

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