显示装置及其信号传输方法与流程

1.本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种显示装置及其信号传输方法。

背景技术：

2.目前，低压差分信号(low-voltage differential signaling，lvds)由于其低功耗、低误码率、低串扰和低辐射的优点被广泛应用在显示装置中的信息传输过程中，而传输后的信号质量好坏通常采用眼图作为判断标准。
3.现有的显示装置为了获取更好的显示效果，需要提供更高帧率的显示画面。然而，不可避免的是，高帧率的显示画面需求的显示信号的频率也会提高，而对于显示装置来说，更高频率的显示信号往往意味着更高的功耗，为了尽量改善显示装置的耗电情况，现有显示装置通常能够在高低帧率显示之间相互切换，由此带来的问题是，频率变化的低压差分信号往往导致其信号传输线的输出端不能够总是处于阻抗匹配状态，导致接收端接收到的低压差分信号的质量变差，进而导致显示装置的射频噪音过高，难以满足需求，差分信号的质量通过眼图来判断。
4.将差分探头分别接差分信号的+、-端，经处理后会在示波器上显示如图1左侧所示的高低电平的数字信号，在时域上将高低电平以某一个基准点x对齐，然后将波形叠加起来即可形成如图1右侧所示的眼图。示波器一般测量的信号是一些位或某一段时间的波形，更多的反映的是细节信号，眼图是一系列数字信号在示波器上累积而显示的图形，如图2所示其反映的是链路上传输的所有数字信号的整体特征，它包含了丰富的信息，从眼图上可以观察出码间串扰和噪声的影响，体现了数字信号的整体特征，从而估计系统的优劣程度，因而眼图分析是高速互连系统信号完整性分析的核心。
5.综上所述，需要一种新的信号传输方法和对应的显示装置，能够在显示信号频率变化的过程中实现信号传输线的输出端总是处于阻抗匹配状态，从而改善显示信号的眼图，以降低显示装置的射频噪音。

技术实现要素：

6.鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种显示装置及其信号传输方法，从而实现不同频率下显示信号传输线与接收端的阻抗匹配，改善显示信号眼图。
7.根据本发明的一方面，提供一种信号传输方法，包括：接收显示信号并获得所述显示信号的画面刷新率，所述显示信号用于驱动显示面板显示画面；根据所述画面刷新率提供阻抗控制信号；通过信号传输线将所述阻抗控制信号传递至源极驱动电路的显示信号接口，所述显示信号接口与所述源极驱动电路的内置阻抗电连接；根据所述阻抗控制信号调整所述内置阻抗，使所述内置阻抗用于实现与所述信号传输线的阻抗匹配。
8.可选地，所述源极驱动电路的内置阻抗设有多个挡位，根据所述阻抗控制信号调整所述内置阻抗的步骤包括根据所述阻抗控制信号调节所述内置阻抗至对应挡位。
9.可选地，根据所述画面刷新率提供阻抗控制信号的步骤包括检测所述画面刷新率
所在的刷新率范围，并且根据所述画面刷新率所在的刷新率范围提供对应的所述阻抗控制信号。
10.可选地，检测所述画面刷新率所在的刷新率范围的步骤包括检测所述画面刷新率是否大于或等于预设画面刷新率，若是，则提供所述阻抗控制信号以调节所述内置阻抗至第一挡位，否则提供所述阻抗控制信号以调节所述内置阻抗至第二挡位，所述第一挡位的阻值小于所述第二挡位的阻值。
11.可选地，所述时序控制器包括寄存器，所述寄存器中预置有多个编码，所述多个编码分别与所述多个挡位对应，所述阻抗控制信号包括所述多个编码中的至少一个。
12.根据本发明的另一方面，提供一种显示装置，所述显示装置用于执行如上述所述的信号传输方法，包括：时序控制器，用于接收显示信号以获得所述显示信号的画面刷新率，并且根据所述画面刷新率提供阻抗控制信号；源极驱动电路，包括用于接收所述显示信号的显示信号接口以及与所述显示信号接口电连接的可调的内置阻抗，所述源极驱动电路用于根据所述显示信号驱动显示面板显示画面；信号传输线，用于将所述显示信号由所述时序控制器传递至所述显示信号接口；其中，所述源极驱动电路接收所述阻抗控制信号并根据所述阻抗控制信号调整所述内置阻抗，以使所述内置阻抗用于实现与所述信号传输线的阻抗匹配。
13.可选地，所述源极驱动电路的内置电阻包括多个挡位，所述源极驱动电路根据所述阻抗控制信号调节所述内置阻抗至对应挡位。
14.可选地，所述时序控制电路检测所述画面刷新率所在的刷新率范围，并且根据所述画面刷新率所在的刷新率范围提供对应的所述阻抗控制信号。
15.可选地，所述时序控制电路检测所述画面刷新率是否大于或等于预设画面刷新率，若是，则提供所述阻抗控制信号以调节所述内置阻抗至第一挡位，否则提供所述阻抗控制信号以调节所述内置阻抗至第二挡位，所述第一挡位的阻值小于所述第二挡位的阻值。
16.可选地，所述时序控制器包括寄存器，所述寄存器中预置有多个编码，所述多个编码分别与所述多个挡位对应，所述阻抗控制信号包括所述多个编码中的至少一个。
17.本发明提供的显示装置及其信号传输方法，通过时序控制器检测显示画面刷新率并调节源极驱动电路的内置终端电阻，实现了显示信号的传输线与接收端的阻抗匹配。现有技术中，携带显示信息的低压差分信号的传输线的阻抗被视为确定的值，因此与其对应的接收端的阻抗仅需被调节至与此确定值对应即可，这样的信号传输方法在现有的多帧率显示装置中会严重影响到显示信号眼图的质量。而本发明的信号传输方法将传输线的阻抗作为随传输信号的频率相关的变量，对于特定的传输线，其阻抗与信号频率的对应关系可以预先检测得知，时序控制器能够从接收到的显示信号中获取画面刷新率以及对应的信号频率，并且根据上述对应关系获取传输线的实时阻抗以调节接收端，也就是源极驱动电路的内置阻抗以实现阻抗匹配。本发明的信号传输方法和显示装置能够改善显示信号的眼图状况，提高显示质量，从而能够降低显示装置的射频噪声。
附图说明
18.通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
19.图1示出了差分信号到眼图的转换示意图；
20.图2示出了眼图及其反映的数字信号的特征；
21.图3示出了根据现有技术的显示装置的信号传输示意图；
22.图4示出了根据本发明实施例的显示装置的信号传输示意图；
23.图5示出了根据本发明实施例的信号传输方法的流程示意图；
24.图6示出了根据本发明实施例的显示装置的结构框图。
具体实施方式
25.以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件或者模块采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
26.同时，在本专利说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的组件。本领域普通技术人员应当可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个组件。本专利说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。
27.此外，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
28.现有技术中，显示设备采用高频信号，由于高频信号频率高、波长短，因此需要考虑传输线的反射问题。具体来说，当波长短到与传输线的长度相当时，反射信号与原信号叠加后将会改变原信号的形状，从而在接收端产生反射，影响传输信号的眼图质量，使得传输信号发生畸变。减少信号反射的通常方法是实现传输线和接收端的阻抗匹配(impedance matching)，具体来说，使传输线的特性阻抗与其接收端阻抗的大小相等且相位相同，称为传输线的输出端处于阻抗匹配状态，简称为阻抗匹配。在阻抗匹配状态下，所有高频的微波信号均能传递至接收端，而且几乎不会有信号反射回来源点。
29.现有技术中，传输线阻抗被视为固定值，接收端的内置阻抗可调，将接收端的内置阻抗调为与上述固定值匹配即视为传输线和接收端能够在显示装置运行过程中保持阻抗匹配状态。图3示出了现有技术的显示装置中时序控制器100控制源极驱动电路210的示意图，如图3所示，现有技术中，处理器300将显示信号传递至时序控制器100，时序控制器100以低压差分信号的形式将显示画面信息以此传递至源极驱动电路210，源极驱动电路210的内置阻抗例如标注为r
s0
，时序控制器100和源极驱动电路210分别耦接在传输线的两端，传输线的阻抗被视为固定值，记为z0。在现有技术中，只要使源极驱动电路210的内置阻抗r
s0
和传输线阻抗z0匹配即可，由此导致在源极驱动电路210的接收端，即传输线的输出端检测到的信号眼图的质量较差，不能够满足需求。
30.本发明对现有的信号传输方法进行了改进，在未改变显示装置硬件结构的前提下
实现了对于显示信号眼图的改善，从而提高了显示质量并降低了射频噪音。
31.图4示出了根据本发明的一个实施例的显示装置中的信号传输示意图，请参阅图4，应当理解的是，为了清楚表示本发明的信号传输方法与现有技术的区别，图4仅以时序控制器100向源极驱动电路210传输显示信号的过程加以说明，本发明的信号传输方法能够用于示装置中的低压差分信号的传输过程。
32.如图4所示，本发明的信号传输方法中，时序控制器100接收处理器300的信号并以低压差分信号的形式向源极驱动电路210传递显示信号，与现有的低压差分信号的传输方法不同的是，在本发明中，时序控制器100与源极驱动电路210之间的信号传输线的阻抗是变化的，具体来说，传输线的阻抗与经由该传输线的信号频率有关。例如在图4所示出的实施例中，对于两个频率高低不同的显示信号，传输线阻抗以及与其匹配的源极驱动电路210的内置阻抗也不同。作为其中较优的一个实施例，当显示信号的频率小于1ghz时，传输线的阻抗视为z1，当显示信号的频率大于1ghz时，传输线的阻抗视为z2，而应当理解的是，源极驱动电路210与之对应的内置阻抗大小也随之变化，其中，与z1对应的内置阻抗为r
s1
，与z2对应的内置阻抗为r
s2
，低频信号对应的传输线阻抗z1大于高频信号对应的传输线阻抗z2。本发明对于不同频率的显示信号分别对待，更贴近生产实践，对于不同频率的显示信号及与之对应的不同阻抗的传输线，不断调节接收端的阻抗，使阻抗匹配的状态能够保持，使显示信号的眼图得到改善，有利于提高显示质量。
33.值得注意的是，本发明的信号传输方法并不需要显示装置的硬件结构，图4中所示的仅为传输线和源极驱动电路210对于不同频率显示信号的阻抗的不同。也就是说，z1和z2为同一传输线对于不同频率信号的阻抗表达；源极驱动电路210的内置阻抗大小可调，例如可以由时序控制器100根据信号频率进行控制，换言之，上述r
s1
和r
s2
也是同一组可调电阻根据信号频率调节所得的，应当理解的是，上述r
s0
、r
s1
和r
s2
均为示意性表述，在实际产品中，可通过一个或通过串/并联等方式连接的多个电阻或可调电阻实现；时序控制器100例如通过内置的编码来实现控制源极驱动电路210的内置阻抗，具体来说，时序控制器100例如可以设一寄存器，寄存器内预置多组编码以分别控制源极驱动电路210的内置阻抗与传输线阻抗匹配。本发明的信号传输方法通过向显示装置的时序控制器中写入程序实现，极大方便了现有的产品改进，节约了设计成本。
34.应当理解的是，传输线阻抗随信号频率的变化程度与传输线本身的材质、长度和粗细有关，也就是说，本发明并不以1ghz作为划分高低频的唯一标准，对于不同的传输线可以按照其本身的特性进行高低频划分。此外，在一些实施例中，传输线阻抗随频率变化较为剧烈，为了提高精度，源极驱动电路的内置阻抗的变化挡位也可以大于两个，从而提高传输线阻抗与源极驱动电路内置阻抗的匹配精度。换言之，本发明将传输线阻抗作为变量，接收端阻抗可以根据所需精度和传输线阻抗的变化范围划分出若干个变化挡位，本发明不对此作出限制。
35.参阅图5，图5示出了本发明的信号传输方法的流程图。如图5所示，本发明的信号传输方法包括以下步骤：
36.步骤s0：检测信号传输线阻抗与信号频率的对应关系。在本发明中，信号传输线阻抗为一随信号频率变化的可变量，而本领域技术人员应当理解的是，信号传输线阻抗以及其与接收端阻抗的匹配关系严重影响信号传输质量，若阻抗不匹配，信号会在接收端产生
反射，返回发射端，导致接收端信号眼图变差。换言之，为了实现阻抗匹配，接收端阻抗，即源极驱动电路210的内置阻抗需要随传输线阻抗变化，变化程度由上述对应关系确定。
37.应当理解的是，步骤s0并非必要的，在一些实施例中，信号传输线阻抗与信号频率的对应关系例如可以通过传输线本身的材质、长度、粗细等参数确定，在另一些实施例中，此对应关系已被预先设置好。总而言之，此步骤用于确定此对应关系，检测并非是必要的。
38.步骤s1：时序控制器接收显示信号并获取显示信号的画面刷新率。在现有的显示装置中，时序控制器100例如从处理器300中接收到显示信号，应当理解的是，显示信号是一个包含了画面信息、帧率(画面刷新率)信息、分辨率信息等信息的集合，时序控制器100被配置为能够对显示信号进行至少部分解码以获取画面刷新率。还应当理解的是，显示信号的画面刷新率和频率例如为正相关，即检测获得了显示信号的画面刷新率即可判断其频率高低。
39.步骤s2：时序控制器根据上述画面刷新率获取阻抗控制信号。具体来说，时序控制器能够检测并判断画面刷新率的大小。在一些实施例中，时序控制器将画面刷新率划分为若干范围，当其接收到显示信号并判断出显示信号的画面刷新率后，时序控制器查询对应的画面刷新率范围，并按照对应的范围生成阻抗控制电路。具体来说，时序控制器中例如包括寄存器，寄存器中设有多个编码，分别和上述多个画面刷新率范围对应，生成的阻抗控制信号包含对应的编码。
40.在一些实施例中，为了减少计算量，时序控制器中设有一预设的画面刷新率(例如为上述频率1ghz的显示信号的画面刷新率)，时序控制器判断接收的显示信号的画面刷新率与预设的画面刷新率的大小关系。若大于或等于预设的画面刷新率，则判定为高频信号，输出对应的带有第一编码的阻抗控制信号；否则判定为低频信号，输出对应的带有第二编码的阻抗控制信号。
41.步骤s3：源极驱动电路通过信号传输线接收上述阻抗控制信号和显示信号。源极驱动电路包括一显示信号接口，具体来说，为差分信号接口，对应地，上述信号传输线为差分信号传输线，上述内置阻抗包括与差分信号传输线相对应的一组可调的差分阻抗。源极驱动电路的显示信号接口与内置阻抗电连接，以使内置阻抗能够根据阻抗控制信号大小变化。
42.步骤s4：源极驱动电路根据上述阻抗控制信号调整上述内置阻抗以使内置阻抗与信号传输线的阻抗匹配。在一些实施例中，源极驱动电路的内置阻抗被按照阻抗大小划分为若干个挡位，其中每个挡位对应上述一个范围的画面刷新率，也与上述时序寄存器中的一个编码对应。具体来说，接收到上述包括对应编码的阻抗控制信号后，源极驱动电路例如根据编码调节内置阻抗至对应的挡位。
43.在一些实施例中，内置阻抗仅包括与高频信号对应的第一挡位和与低频信号对应的第二挡位，且第一挡位的阻抗值小于第二挡位。时序控制器判断接收的显示信号的画面刷新率大于或等于预设的画面刷新率时，源极驱动电路接收带有第一编码的阻抗控制信号，并且根据第一编码调节内置阻抗至第一挡位；时序控制器判断接收的显示信号的画面刷新率小于预设的画面刷新率时，源极驱动电路接收带有第二编码的阻抗控制信号，并且根据第二编码调节内置阻抗至第二挡位。
44.本发明实施例的信号传输方法将信号传输线阻抗作为与显示信号频率相关的变
量，利用时序控制器100获取显示信号的画面刷新率，进而计算获得信号频率以确定信号传输线阻抗。进一步地，利用时序控制器100中的寄存器实现对于源极驱动电路210的内置阻抗的控制，从而实现了源极驱动电路210的内置阻抗对于信号传输线阻抗的适配，提高了显示信号眼图质量，从而提高了显示质量，降低了射频噪音；此外，对于源极驱动电路210的内置阻抗的调整由寄存器内的程序实现，不涉及硬件上的改动，方便了现有产品的改进，节省了设计成本。
45.本发明还提供了一种用于实现上述信号传输方法的显示装置，参阅图6，图6示出了根据本发明实施例的显示装置的结构框图，如图6所示，本发明的显示装置包括处理器300、时序控制电路100和显示面板200，显示面板200还包括源极驱动电路210，时序控制器100和源极驱动电路210之间设有信号传输线stl。如前所述，时序控制器100接收由处理器300提供的显示信号并读取显示信号的画面刷新率，根据画面刷新率计算获取所对应的信号传输线stl的阻抗，时序控制器100中的寄存器(图中未示出)接收信号传输线stl的阻抗并利用预置的程序控制源极驱动电路210的内置阻抗变化至与信号传输线stl的阻抗匹配。
46.依照本发明的实施例如上文，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明的保护范围应当以本发明权利要求及其等效物所界定的范围为准。

技术特征：

1.一种信号传输方法，包括：接收显示信号并获得所述显示信号的画面刷新率，所述显示信号用于驱动显示面板显示画面；根据所述画面刷新率提供阻抗控制信号；通过信号传输线将所述阻抗控制信号传递至源极驱动电路的显示信号接口，所述显示信号接口与所述源极驱动电路的内置阻抗电连接；根据所述阻抗控制信号调整所述内置阻抗，使所述内置阻抗用于实现与所述信号传输线的阻抗匹配。2.根据权利要求1所述的信号传输方法，其中，所述源极驱动电路的内置阻抗设有多个挡位，根据所述阻抗控制信号调整所述内置阻抗的步骤包括根据所述阻抗控制信号调节所述内置阻抗至对应挡位。3.根据权利要求2所述的信号传输方法，其中，根据所述画面刷新率提供阻抗控制信号的步骤包括检测所述画面刷新率所在的刷新率范围，并且根据所述画面刷新率所在的刷新率范围提供对应的所述阻抗控制信号。4.根据权利要求3所述的信号传输方法，其中，检测所述画面刷新率所在的刷新率范围的步骤包括检测所述画面刷新率是否大于或等于预设画面刷新率，若是，则提供所述阻抗控制信号以调节所述内置阻抗至第一挡位，否则提供所述阻抗控制信号以调节所述内置阻抗至第二挡位，所述第一挡位的阻值小于所述第二挡位的阻值。5.根据权利要求2所述的信号传输方法，其中，所述时序控制器包括寄存器，所述寄存器中预置有多个编码，所述多个编码分别与所述多个挡位对应，所述阻抗控制信号包括所述多个编码中的至少一个。6.一种显示装置，所述显示装置用于执行如权利要求1-5任一项所述的信号传输方法，包括：时序控制器，用于接收显示信号以获得所述显示信号的画面刷新率，并且根据所述画面刷新率提供阻抗控制信号；源极驱动电路，包括用于接收所述显示信号的显示信号接口以及与所述显示信号接口电连接的可调的内置阻抗，所述源极驱动电路用于根据所述显示信号驱动显示面板显示画面；信号传输线，用于将所述显示信号由所述时序控制器传递至所述显示信号接口；其中，所述源极驱动电路接收所述阻抗控制信号并根据所述阻抗控制信号调整所述内置阻抗，以使所述内置阻抗用于实现与所述信号传输线的阻抗匹配。7.根据权利要求6所述的显示装置，其中，所述源极驱动电路的内置电阻包括多个挡位，所述源极驱动电路根据所述阻抗控制信号调节所述内置阻抗至对应挡位。8.根据权利要求7所述的显示装置，其中，所述时序控制电路检测所述画面刷新率所在的刷新率范围，并且根据所述画面刷新率所在的刷新率范围提供对应的所述阻抗控制信号。9.根据权利要求8所述的显示装置，其中，所述时序控制电路检测所述画面刷新率是否大于或等于预设画面刷新率，若是，则提供所述阻抗控制信号以调节所述内置阻抗至第一挡位，否则提供所述阻抗控制信号以调节所述内置阻抗至第二挡位，所述第一挡位的阻值
小于所述第二挡位的阻值。10.根据权利要求7所述的显示装置，其中，所述时序控制器包括寄存器，所述寄存器中预置有多个编码，所述多个编码分别与所述多个挡位对应，所述阻抗控制信号包括所述多个编码中的至少一个。

技术总结

本发明公开了一种显示装置及其信号传输方法，包括：接收显示信号并获得显示信号的画面刷新率，显示信号用于驱动显示面板显示画面；根据画面刷新率提供阻抗控制信号；通过信号传输线将阻抗控制信号传递至源极驱动电路的显示信号接口，显示信号接口与源极驱动电路的内置阻抗电连接；根据阻抗控制信号调整内置阻抗，使内置阻抗用于实现与信号传输线的阻抗匹配。本发明将信号传输线阻抗作为与显示信号频率相关的变量，实现了源极驱动电路的内置阻抗对于信号传输线阻抗的适配，提高了显示信号眼图质量，降低了射频噪音；此外，对于源极驱动电路的内置阻抗的调整由寄存器内的程序实现，方便了现有产品的改进，节省了设计成本。节省了设计成本。节省了设计成本。