СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДИСПЛЕЕМ И ОДНОПЛАТНЫЙ МОДУЛЬ, ВКЛЮЧАЮЩИЙ В СЕБЯ ТАКУЮ СХЕМУ Российский патент 2013 года по МПК G06F9/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к схемам управления дисплеем и одноплатным модулям, включающим в себя такие схемы, и, более конкретно, это изобретение относится к схеме управления дисплеем с двумя или более типами входных интерфейсных клемм и одноплатному модулю, включающему в себя такую схему.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Обычно схемы управления дисплеем для возбуждения участков изображения, таких как жидкокристаллические дисплейные устройства, монтируются, например, на стеклянных подложках в форме, например, микросхем, и они принимают видеосигналы, поступающие извне, с помощью плат с гибкими печатными схемами (далее именуемых "FPC" платами), подсоединенных к стеклянным подложкам, и воспроизводят видеоизображение на участках изображения.

Интерфейсные спецификации, используемые в способах передачи видеосигналов, поступающих извне через FPC платы, подразделяются, грубо говоря, на два типа, а именно, последовательный и параллельный режимы работы. Обычно используется любой из них, но могут использоваться и оба вместе. Например, некоторые дисплейные устройства, такие как сотовые телефоны и портативные компьютеры, включают в себя два или более участков изображения и соответствующее число схем управления дисплеем.

В такой конфигурации обычно видеосигналы передаются в параллельном режиме на схему для возбуждения участка изображения, ближайшего к главной плате, которая генерирует видеосигналы, и в последовательном режиме на схему для возбуждения участка изображения, удаленного от главной платы. Можно себе представить, что в таком устройстве разные схемы управления дисплеем, каждая из которых соответствует только одной интерфейсной спецификации, используются для каждой из схем возбуждения участков изображения, но это приводит в результате к увеличению числа деталей, а следовательно, и к повышению стоимости изготовления устройства.

Поэтому за счет использования схем управления дисплеем, каждая из которых снабжена входными клеммами, совместимыми с двумя типами интерфейсных спецификаций, становится возможным использовать схемы управления одной и той же конфигурации (то есть одного и того же типа) для любых участков изображения, что приводит в результате к снижению стоимости изготовления.

Кроме того, применительно к двум дисплейным устройствам, использующим две разные интерфейсные спецификации, за счет использования таких схем управления дисплеем, каждая из которых снабжена входными клеммами, совместимыми с двумя типами интерфейсных спецификаций, становится обычно возможным использовать схемы управления одной и той же конфигурации для обоих дисплейных устройств, что также приводит к уменьшению стоимости изготовления.

Заметим, что в Japanese Laid-Open Utility Model, выпуск № 1-79137, описывается конфигурация графического дисплейного устройства, совместимая как с параллельной, так и с последовательной интерфейсной спецификацией.

Перечень ссылок

Патентный документ

[Патентный документ 1] Japanese Laid-Open Utility Model, выпуск № 1-79137.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ПРОБЛЕМЫ, КОТОРЫЕ ДОЛЖНЫ БЫТЬ РЕШЕНЫ ИЗОБРЕТЕНИЕМ

Однако схемы управления дисплеем, каждая из которых снабжена входными клеммами, совместимыми с двумя интерфейсными спецификациями, имеют больше входных клемм, чем требуется для совместимости с одной из них, и поэтому такие схемы управления дисплеем имеют увеличенные периферийные области, где расположены входные клеммы, в частности, удлиняются их длинные стороны.

Например, схемы управления дисплеем, упомянутые выше, расположены вблизи от участков изображения, и в общем случае они имеют выходные клеммы к дисплею, расположенные вдоль их длинных сторон, близко к участкам изображения, и входные клеммы, расположенные вдоль противоположных длинных сторон (то есть длинных сторон, близких к FPC платам). В соответствии с этим, когда (образуемая всеми выходными клеммами) длина, полученная умножением общего числа выходных клемм на расстояние (шаг) между клеммами, меньше чем (образуемая всеми входными клеммами) длина, полученная умножением числа входных клемм на расстояние (шаг) между клеммами, длинные стороны схем управления дисплеем становятся длиннее, когда число входных клемм возрастает.

Когда размер схемы (конкретно, длина длинных сторон) увеличивается, как описано выше, становится трудно поместить схемы на стеклянных подложках с ограниченными площадями. Кроме того, в случае, когда микросхемы, включающие в себя такие схемы, изготавливаются из одной пластины, число микросхем, которое может быть изготовлено из одной пластины, уменьшается из-за увеличения размера микросхемы, что приводит в результате к повышению стоимости изготовления схем управления дисплеем.

Поэтому задачей настоящего изобретения является обеспечение схемы управления дисплеем и одноплатного модуля, включающего в себя такую схему, в котором обеспечены входные клеммы, соответствующие двум или более интерфейсным спецификациям, и длинные стороны схемы управления дисплеем короче (чем в случае, когда все входные клеммы расположены в ряд).

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМ

Первый аспект настоящего изобретения направлен на схему управления дисплеем, имеющую прямоугольную форму с длинной и короткой сторонами и предназначенной для выполнения на прозрачной подложке, включающей в себя участок изображения для воспроизведения изображений, причем эта схема содержит:

первую группу входных клемм для приема первых сигналов на основе первой интерфейсной спецификации;

вторую группу входных клемм для приема вторых сигналов на основе второй интерфейсной спецификации, использующей сигналы, которые меньше по амплитуде или выше по частоте, чем в первой интерфейсной спецификации; и

группу выходных клемм для подачи на участок изображения сигналов изображения для воспроизведения изображений, а сигналы изображения генерируются на основе по меньшей мере одного из первого и второго сигналов, причем

группа выходных клемм и по меньшей мере часть входных клемм из первой группы располагаются вдоль одной из длинных сторон, и

вторая группа входных клемм располагается вдоль другой длинной стороны.

Во втором аспекте настоящего изобретения, основанном на первом аспекте этого изобретения, первые сигналы включают в себя параллельно передаваемые сигналы данных и параллельно передаваемые сигналы синхронизации на основе спецификации параллельного интерфейса, а вторые сигналы включают в себя последовательно передаваемые сигналы данных и последовательно передаваемые сигналы синхронизации на основе спецификации последовательного интерфейса.

В третьем аспекте настоящего изобретения, основанном на втором аспекте этого изобретения, первая группа входных клемм, расположенных вдоль одной из длинных сторон, включает в себя клеммы параллельного входа для приема по меньшей мере части параллельно передаваемых сигналов данных и параллельно передаваемых сигналов синхронизации.

В четвертом аспекте настоящего изобретения, основанном на третьем аспекте этого изобретения, клеммы параллельного входа расположены вблизи от короткой стороны.

В пятом аспекте настоящего изобретения, основанном на втором аспекте этого изобретения, клеммы параллельного входа, включенные в первую группу входных клемм и предназначенные для приема по меньшей мере части параллельно передаваемых сигналов данных и параллельно передаваемых сигналов синхронизации, расположены вдоль короткой стороны.

В шестом аспекте настоящего изобретения, основанном на втором аспекте этого изобретения, вторая группа входных клемм, расположенная вдоль другой длинной стороны, включает в себя входные клеммы для приема последовательно передаваемых сигналов данных и последовательно передаваемых сигналов синхронизации.

Седьмой аспект настоящего изобретения направлен на одноплатный модуль, содержащий:

схему управления дисплеем по первому аспекту изобретения с ее участком изображения;

прозрачную подложку;

линии изображения, образованные на прозрачной подложке и предназначенные для передачи сигналов изображения от группы входных клемм на участок изображения;

входные линии, образованные на прозрачной подложке и предназначенные для передачи по меньшей мере одного из первого и второго сигналов, поступающих извне, на по меньшей мере одну из первой и второй групп входных клемм, и

схема управления дисплеем расположена так, что участок изображения находится вблизи от длинной стороны, вдоль которой расположена группа выходных клемм.

В восьмом аспекте настоящего изобретения, основанном на седьмом аспекте этого изобретения, первые сигналы включают в себя параллельно передаваемые сигналы данных и параллельно передаваемые сигналы синхронизации на основе спецификации параллельного интерфейса, вторые сигналы включают в себя последовательно передаваемые сигналы данных и последовательно передаваемые сигналы синхронизации на основе спецификации последовательного интерфейса, и первая группа входных клемм, расположенная вдоль длинной стороны, включает в себя клеммы параллельного входа для приема по меньшей мере части параллельно передаваемых сигналов данных и параллельно передаваемых сигналов синхронизации.

В девятом аспекте настоящего изобретения, основанном на восьмом аспекте этого изобретения, схема управления дисплеем монтируется на прозрачной подложке в виде микросхемы, клеммы параллельного входа располагаются вблизи от короткой стороны, и входные линии, подсоединяемые к клеммам параллельного входа, располагаются так, чтобы проходить через короткую сторону снизу микросхемы.

В десятом аспекте настоящего изобретения, основанном на восьмом аспекте этого изобретения, входные линии, подсоединяемые к клеммам параллельного входа, имеют ширину, большую ширины входных линий, подсоединяемых ко второй группе входных клемм, расположенной вдоль другой длинной стороны.

РЕЗУЛЬТАТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно первому аспекту настоящего изобретения, поскольку группа выходных клемм и по меньшей мере часть первой группы входных клемм расположены вдоль одной из длинных сторон схемы управления дисплеем, а вторая группа входных клемм расположена вдоль другой длинной стороны, длинные стороны могут быть сделаны более короткими (чем в случае, когда все входные клеммы расположены в ряд), что приводит в результате к снижению стоимости изготовления.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения первая и вторая группы входных клемм для приема сигналов на основе спецификации параллельного интерфейса и спецификации последовательного интерфейса расположены соответствующим образом, предоставляя тем самым возможность укоротить длинные стороны, что приводит в результате к снижению стоимости изготовления.

Согласно третьему аспекту настоящего изобретения клеммы параллельного входа для приема по меньшей мере части параллельно передаваемых сигналов данных и параллельно передаваемых сигналов синхронизации, которые обычно имеют относительно большие амплитуды и относительно низкие частоты и поэтому могут передаваться даже при высоком импедансе линии, расположены вдоль одной из длинных сторон, предоставляя тем самым возможность укоротить длинные стороны, что приводит в результате к снижению стоимости изготовления. Следует отметить, что линии электропитания и линии заземления применительно к спецификации параллельного интерфейса обычно должны иметь низкий импеданс, и поэтому, предпочтительно, они не включаются в состав клемм параллельного входа и не располагаются вдоль упомянутой выше длинной стороны.

Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения, поскольку клеммы параллельного входа расположены вблизи от короткой стороны, можно выполнить линии таким образом, чтобы они проходили, например, непосредственно под короткой стороной или вблизи от короткой стороны, не встречая помех со стороны группы выходных клемм, расположенных вдоль той же длинной стороны, что и клеммы параллельного входа, что приводит в результате к сокращению протяженности разводки от клемм параллельного входа и, следовательно, к уменьшению импеданса линии.

Согласно пятому аспекту настоящего изобретения, поскольку клеммы параллельного входа расположены вдоль короткой стороны, можно укоротить длинные стороны, что приводит в результате к снижению стоимости изготовления. В дополнение к этому можно сократить протяженность разводки от клемм параллельного входа в большей степени, чем когда они расположены вдоль длинной стороны, где расположена группа выходных клемм, что приводит в результате к уменьшению импеданса линии.

Согласно шестому аспекту настоящего изобретения, поскольку входные клеммы для приема последовательно передаваемых сигналов данных и последовательно передаваемых сигналов синхронизации расположены вдоль другой длинной стороны от группы выходных клемм, становится возможным укоротить входные линии от, например, FPC платы или ей подобной, что приводит в результате к уменьшению импеданса линии.

Согласно седьмому аспекту настоящего изобретения можно создать, например, одноплатный модуль (для дисплея), такой как жидкокристаллический модуль, который включает в себя схему управления дисплеем, способную обеспечить такой же эффект, как и тот, что достигается первым аспектом изобретения.

Согласно восьмому аспекту настоящего изобретения можно создать, например, одноплатный модуль (для дисплея), такой как жидкокристаллический модуль, который включает в себя схему управления дисплеем, способную обеспечить такой же эффект, как и тот, что достигается третьим аспектом изобретения.

Согласно девятому аспекту настоящего изобретения, поскольку входные линии, которые подсоединяются к клеммам параллельного входа, расположенным вблизи от короткой стороны, расположены так, чтобы проходить мимо короткой стороны снизу микросхемы, можно сократить протяженность разводки, что приводит в результате к уменьшению импеданса линии.

Согласно десятому аспекту настоящего изобретения, поскольку входные линии, подсоединенные к клеммам параллельного входа, имеют ширину, большую ширины входных линий, подсоединенных ко второй группе входных клемм, можно уменьшить импеданс этих линий несмотря на увеличенную протяженность разводки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

ФИГ.1 - вид в перспективе, схематически представляющий конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства согласно варианту реализации настоящего изобретения.

ФИГ.2 - схематическое представление конфигурации жидкокристаллического дисплейного устройства, показанного на фиг.1, в варианте реализации.

ФИГ.3 - схематически изображенный вид сверху, представляющий конфигурацию первого варианта реализации жидкокристаллического модуля.

ФИГ.4 - схематически изображенный вид сверху, представляющий конфигурацию второго варианта реализации жидкокристаллического модуля.

ФИГ.5 - вид в плане варианта реализации LSI микросхемы и ее окружения, показанный с задней стороны стеклянной подложки.

ФИГ.6 - диаграмма, схематически представляющая формы колебаний сигналов, используемых для последовательного интерфейса, и сигналов, используемых для параллельного интерфейса, в варианте реализации.

ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Конфигурация жидкокристаллического дисплейного устройства

На фиг.1 изображен вид в перспективе, схематически представляющий конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства согласно варианту реализации настоящего изобретения, а на фиг.2 схематически изображен вид сверху, представляющий ту же самую конфигурацию. Как показано на фиг.1, жидкокристаллическое дисплейное устройство является портативным информационным оконечным устройством, таким как PDA (персональный цифровой органайзер) или сотовый телефон, которое включает в себя первый жидкокристаллический модуль 110, главную плату 100 и первый корпус 101 для их размещения, а также включает в себя второй жидкокристаллический модуль 210 и второй корпус 201 для его размещения. Кроме того, первый жидкокристаллический модуль 110 и главная плата 100 соединены первой FPC платой 150, а второй жидкокристаллический модуль 210 и главная плата 100 соединены второй FPC платой 250. Следует отметить, что в целях пояснения позиции, размеры, формы и т.п. этих элементов показаны отличающимися от присущих реальным элементам.

Таким образом, портативное информационное оконечное устройство, которое является жидкокристаллическим дисплейным устройством, имеет два экрана для воспроизведения изображений первым и вторым жидкокристаллическими модулями 110 и 210. Заметим, что конфигурация согласно настоящему варианту реализации может быть применена без изменений к любым дисплейным устройствам. Более того, она может быть применена также к любым дисплейным устройствам с одним экраном, и она будет обсуждаться более подробно ниже в связи с вариантом.

Здесь, как показано на фиг.2, вторая FPC плата 250 подсоединяется к разъему 152 последовательного интерфейса, расположенному на главной плате 100, а первая FPC плата 150 подсоединяется к разъему 151 параллельного интерфейса, расположенному на главной плате 100.

Как будет описано ниже, поскольку число сигнальных линий, требуемых для последовательного интерфейса (включая сюда линии для подачи электропитания, и т.п.), меньше числа сигнальных линий для параллельного интерфейса (включая сюда линии для подачи электропитания, и т.п.), и передача сигналов через последовательный интерфейс эффективна по отношению к уменьшению электромагнитных помех (EMI), вторая FPC плата 250, имеющая длинное расстояние передачи, в некоторых случаях осуществляет передачу сигналов через последовательный интерфейс. Однако передача сигналов через последовательный интерфейс повышает потребление энергии, и поэтому первая FPC плата 150, имеющая длинное расстояние передачи, в некоторых случаях осуществляет передачу сигналов через параллельный интерфейс. Заметим, что причины, описанные выше применительно к использованию этих интерфейсных спецификаций, являются иллюстративными, и интерфейсные спецификации используются нужным образом по разным причинам.

В том случае, когда две интерфейсные спецификации используются, как описано выше, можно предположить, что первый жидкокристаллический модуль 110 и второй жидкокристаллический модуль 210 используют разные схемы управления дисплеем, каждая из которых совместима только с одной из интерфейсных спецификаций, но число деталей увеличивается, что приводит в результате к повышению стоимости изготовления устройства. В соответствии с этим, за счет использования схемы управления дисплеем, снабженной входными клеммами, которые соответственно совместимы с двумя интерфейсными спецификациями, становится возможным использовать идентичные схемы управления дисплеем для любых жидкокристаллических дисплейных модулей, что приводит к снижению стоимости изготовления. Поэтому в настоящем варианте реализации микросхемы с большим уровнем интеграции (LSI), включающие в себя идентичные схемы управления дисплеем, используются в первом жидкокристаллическом модуле 110 и во втором жидкокристаллическом модуле 210. В дальнейшем будут описаны конфигурации этих жидкокристаллических модулей со ссылками на фиг.3 и 4.

2. Конфигурации жидкокристаллических модулей

На фиг.3 схематически изображен вид сверху, представляющий конфигурацию первого жидкокристаллического модуля 110 согласно варианту реализации настоящего изобретения, а на фиг.4 схематически изображен вид сверху, представляющий конфигурацию второго жидкокристаллического модуля 210 согласно варианту реализации настоящего изобретения. Заметим, что в целях пояснения позиции, размеры, формы и т.п. элементов на чертежах показаны отличающимися от присущих реальным элементам.

Первый жидкокристаллический модуль 110 включает в себя две расположенные напротив друг друга стеклянные подложки 120 и 125 и LSI микросхему 140 для управления дисплеем, как показано на фиг.3. Заметим, что электронные компоненты, такие как конденсатор, могут быть включены сюда дополнительно. Подобным образом второй жидкокристаллический модуль 210 включает в себя две расположенные напротив друг друга стеклянные подложки 220 и 225 и LSI микросхему 140 для управления дисплеем, которые выполнены с обеспечением тех же возможностей, что и включенные в состав первого жидкокристаллического модуля 110, как показано на фиг.4.

В пространстве между двумя стеклянными подложками 120 и 125, включенными в состав первого жидкокристаллического модуля, участок 130 изображения образован жидкими кристаллами (не показаны), окруженными герметизирующим материалом (не показан). Стеклянная подложка 120 включает в себя выступающую часть 120а, на которой монтируется LSI микросхема 140, имеющая функцию драйвера, требуемую для управления жидкими кристаллами, и первая FPC плата 150, подсоединенная к наружной части. Когда видеосигнал, который должен передаваться через параллельный интерфейс, поступает с главной платы 100 на LSI микросхему 140 через первую FPC плату 150, LSI микросхема воспроизводит видеоизображение, подавая сигнал изображения на участок 130 изображения.

Подобным образом в пространстве между подложками 220 и 225 второго жидкокристаллического модуля 210 участок 230 изображения образован помещенными в этом месте жидкими кристаллами, а стеклянная подложка 220 имеет выступающую часть 220а, на которой монтируются LSI микросхема 140 и вторая FPC плата 250. Когда видеосигнал, который должен передаваться через последовательный интерфейс, подается с главной платы на LSI микросхему 140 через вторую FPC плату 250, LSI микросхема 140 воспроизводит видеоизображение, подавая сигнал изображения на участок 230 изображения.

LSI микросхемы 140 являются микросхемами без герметизирующего покрытия (бескорпусными микросхемами), каждая из которых имеет интегральную структуру, включающую в себя драйвер для управления затвором, драйвер истока и DC/DC преобразователь, образованные на поверхности кремниевой подложки с использованием технологии микрообработки, а также выполненные на ней столбиковые электроды, служащие в качестве соединительных выводов для соединения интегральной структуры с внешней средой. Например, столбиковые электроды имеют высоту около 15 мкм. Заметим, что конфигурации с LSI микросхемами 140, являющимися бескорпусными микросхемами, которые монтируются на выступающих частях 120а способом перевернутого кристалла, являются иллюстративными, и, например, LSI устройства с LSI микросхемами 140, установленными в корпуса для поверхностного монтажа, могут монтироваться на стеклянной подложке 120.

Первая и вторая FPC платы 150 и 250 являются, например, свободно изгибаемыми платами, каждая из которых имеет множество слоев 174, 274 разводящих проводов из медной фольги толщиной от 8 до 50 мкм, образованных на одной стороне гибкой изоляционной пленки 51 толщиной от 12 до 50 мкм. Заметим, что слои 174, 274 разводящих проводов могут быть образованы на обеих сторонах изоляционной пленки, а не только на одной ее стороне.

Как показано на фиг.3, LSI микросхема 140, включенная в состав первого жидкокристаллического модуля 110, подсоединяется к одному концу каждой FPC линии 173, образованной на выступающей части 120а, и линиям 123 изображения, которые продолжаются в направлении участка 130 изображения. Кроме того, слои 174 проводов первой FPC платы 150 подсоединяются к другим концам FPC линий 173. Таким образом, слои 174 проводов первой FPC платы 150 и входные клеммы LSI микросхемы 140 соединяются через FPC линии 173, и поэтому сигналы, включающие в себя видеосигналы и сигналы синхронизации, опорное напряжение, и т.п., которые поступают от главной платы 100 на слои 174 разводящих проводов первой FPC платы 150, подаются на соответствующие им входные клеммы LSI микросхемы 140. Заметим, что для таких соединений обычно используется анизотропная проводящая пленка (ACF) для обеспечения термокомпрессионной сварки. Вышеприведенная конфигурация также применима к линиям, создаваемым во втором жидкокристаллическом модуле 210, и поэтому какое-либо их описание будет опущено. Затем будет описано соотношение соединений между клеммами и проводами разводки LSI микросхемы 140 со ссылкой на фиг.5.

На фиг.5 изображен вид в плане, на котором LSI микросхема 140 и ее окружение показаны с задней стороны подложки 120. Заметим, что число линий 123 изображения и FPC линий 173, а также число выходных клемм 141а и входных клемм 141b, которые являются столбиковыми электродами, соответствующими этим линиям, составляет от десятков до сотен, как будет описано ниже, но они схематически показаны на чертеже, и ширина линий и интервалы между ними показаны схематически и отличаются от реально существующих.

Как показано на фиг.5, линии 123 изображения, идущие от участка 130 изображения, подсоединяются к выходным клеммам 141а, и все выходные клеммы 141а LSI микросхемы 140 расположены вдоль длинной стороны (LSI микросхемы 140), которая обращена в сторону участка 130 изображения. В дополнение к этому часть входных клемм 141b расположена вдоль этой длинной стороны, и эти входные клеммы 141b, которые, таким образом, расположены рядом с выходными клеммами 141а, подсоединяются к линиям 173а параллельной передачи данных, которые образуют часть FPC линий 173. Кроме того, входные клеммы 141b обеспечены вдоль длинной стороны (LSI микросхемы 140), которая обращена в сторону первой FPC платы 150 (противоположную участку 130 изображения), и эти входные клеммы 141b подсоединяются к различным линиям 173b, которые образуют часть FPC линий 173.

Здесь линии на первой и второй FPC платах 150 и 250 образованы из медной (Cu) фольги, имеющей толщину, например, 8 мкм или более, так что поверхностное сопротивление слоя может быть достаточно низким. С другой стороны, медь трудно поддается обработке травлением и поэтому не используется в процессе изготовления первого и второго жидкокристаллических модулей 110 и 210. В соответствии с этим тантал (Та) или алюминий (Al), которые используются в процессе изготовления, применяются для образования различных линий на стеклянной подложке.

Однако в том случае, когда тантал или алюминий имеет толщину, например, от 0,2 до 0,4 мкм, поверхностное сопротивление слоя тантала и алюминия в десятки или сотни раз превышает поверхностное сопротивление слоя меди. В дополнение к этому линии на стеклянной подложке обычно не могут быть образованы в нескольких слоях, как это может быть сделано на FPC плате. Соответственно, существуют предопределенные ограничения на число и ширину линий, которые могут быть образованы на стеклянной подложке. Поэтому в соответствии с этими ограничениями определяется число выходных клемм 141а и входных клемм 141b LSI микросхемы 140 и шаги между ними.

Затем ниже приводятся конкретные примеры. Число выходных клемм 141а LSI микросхемы 140 равно 480, что равно числу линий для передачи сигналов данных на участок 130 изображения, а шаг между выходными клеммами равен 20 мкм. Кроме того, число входных клемм 141b, подсоединенных к линиям 173а параллельной передачи данных, равно 24, число входных клемм 141b, подсоединенных к различным линиям 173b (распределение которых будет описано ниже) равно 162, и шаг между входными клеммами равен 70 мкм. Причина, по которой шаг между выходными клеммами меньше шага между входными клеммами, как сказано выше, заключается в том, что меньший импеданс линии требуется для выходных клемм, чем для входных клемм.

Однако шаг между входными клеммами определяется так, чтобы иметь такую величину, при которой сигналы, вводимые через последовательный или параллельный интерфейс, не достигали ненормальных значений (вследствие импеданса линии). Соответственно, шаг очень короткий для линий электропитания и линий заземления, для которых требуется более низкий импеданс с целью обеспечения стабильной работы схемы. Поэтому двадцать входных клемм 141b сгруппированы здесь вместе, чтобы быть подсоединенными к одной и той же линии электропитания или линии заземления последовательного или параллельного интерфейса. В результате ширина линии электропитания или линии заземления последовательного или параллельного интерфейса может быть увеличена в около двадцати раз, предоставляя возможность существенного уменьшения импеданса этой линии.

Кроме того, входные клеммы 141b подключаются также и к линиям электропитания и линиям заземления для возбуждения жидких кристаллов. Для стабильного возбуждения жидких кристаллов импеданс этих линий должен быть особенно низким. Поэтому тридцать входных клемм 141b сгруппированы здесь вместе, чтобы быть подсоединенными к одной и той же линии электропитания или линии заземления для возбуждения жидких кристаллов. В результате ширина линии может быть увеличена в около тридцать раз, предоставляя возможность дальнейшего эффективного уменьшения импеданса этой линии.

Более того, входные клеммы 141b подсоединяются к установочным сигнальным линиям для управления различными операциями LSI микросхемы 140, включая сюда операции переключения межу параллельным и последовательным интерфейсами. Здесь число подсоединяемых входных клемм 141b равно 13. Заметим, что они могут отсутствовать полностью или частично, и переключение между последовательным или параллельным интерфейсами может выполняться передачей заданной команды.

Помимо этого, здесь две линии передачи сигналов синхронизации используются для последовательного интерфейса, четыре линии передачи сигналов данных используются для последовательного интерфейса, и двадцать входных клемм 141b подсоединяются к каждой из линий электропитания и линий заземления, используемых для последовательного интерфейса, как описано выше, что составляет в общей сложности сорок шесть (=2+4+20+20) входных клемм 141b, используемых для последовательного интерфейса.

Крое того, здесь одна линия передачи сигналов синхронизации используется для параллельного интерфейса, двадцать четыре линии передачи сигналов данных используются для параллельного интерфейса, две линии передачи синхроимпульсов используются для параллельного интерфейса, и двадцать входных клемм 141b подсоединяются к каждой из линий электропитания и линий заземления, используемых для параллельного интерфейса, как описано выше, что в целом составляет шестьдесят семь (=1+24+2+20+20) входных клемм 141b, используемых для параллельного интерфейса. Здесь линии передачи сигналов данных, используемые для параллельного интерфейса, подсоединяются к двадцати четырем входным клеммам 141b, расположенным на длинной стороне (LSI микросхемы 140), которая обращена в сторону участка 130 изображения. Также общее число входных клемм 141b, подсоединенных к линиям электропитания и линиям заземления для возбуждения жидких кристаллов и к установочным сигнальным линиям, равно 73 (=30+30+13).

Из вышесказанного следует, что здесь общее число входных клемм 141b равно 186, включая сюда не только входные клеммы 141b, расположенные на длинной стороне LSI микросхемы, обращенной в сторону FPC платы 150, но также двадцать четыре из них, расположенные на длинной стороне, обращенной в сторону участка 130 изображения. Таким образом, можно укоротить длинные стороны на 1680 мкм (=24х70) по сравнению с традиционной конфигурацией, в которой все входные клеммы LSI микросхемы расположены со стороны FPC платы.

Заметим, что реальные габаритные размеры LSI микросхемы 140 в виде бескорпусной микросхемы составляют, например, 12000 мкм по длинной стороне и 1000 мкм по короткой стороне. При этом, если некоторые входные клеммы располагаются на любой из коротких сторон, длинные стороны могут быть дополнительно укорочены, но обычно, если короткие стороны удлиняются, число схем, которые могут быть изготовлены из пластины, уменьшается, что приводит в результате к повышению стоимости изготовления. Поэтому длина коротких сторон определяется исключительно с учетом степени интеграции схемы, и если входные клеммы располагаются вдоль любой короткой стороны, число клемм, которые могут быть таким образом расположены, может быть ограничено.

Затем будет описана со ссылкой на фиг.6 причина, по которой линии передачи сигналов данных, используемые для параллельного интерфейса, подсоединяются к двадцати четырем клеммам 141b, расположенным вдоль длинной стороны (LSI микросхемы 140), обращенной в сторону участка 130 изображения.

На фиг.6 показана диаграмма, схематически представляющая формы колебаний сигналов, используемых для последовательного интерфейса, и сигналов, используемых для параллельного интерфейса. На фиг.6 показаны последовательно передаваемые сигналы SCK+ и SCK- синхронизации, последовательно передаваемые сигналы SDAT+ и SDAT- данных, параллельно передаваемый сигнал РСК синхронизации и параллельно передаваемые сигналы, от PDAT₁ до PDAT₃, данных.

Здесь последовательно передаваемые сигналы синхронизации относятся к сигналам синхронизации в заданной спецификации последовательного интерфейса, а последовательно передаваемые сигналы данных относятся к сигналам данных в этой спецификации. Также параллельно передаваемый сигнал синхронизации относится к сигналу синхронизации в заданной спецификации параллельного интерфейса, а параллельно передаваемые сигналы данных относятся к сигналам данных в этой спецификации.

Заметим, что в предшествующем описании последовательно передаваемые сигналы данных подразделяются на четыре типа, а параллельно передаваемые сигналы данных подразделяются на двадцать четыре типа, тогда как на фиг.6 с целью облегчения объяснения приведен пример, в котором используются два последовательно передаваемых сигнала SDAT+ и SDAT- данных и три параллельно передаваемых сигнала, от PDAT₁ до PDAT₃, данных. Кроме того, для каждого элемента данных производится выборка на противоположных фронтах (возрастающем и ниспадающем) соответствующего сигнала синхронизации, однако выборка может производиться только на одном из фронтов.

Как показано на фиг.6 применительно к последовательно передаваемым сигналам SCK+ и SCK- синхронизации и последовательно передаваемым сигналам SDAT+ и SDAT- данных, сигналы в каждой паре находятся в соотношении положительного и отрицательного дифференциальных сигналов, и здесь уровень напряжения постоянного тока этих сигналов составляет 0,9 В, что соответствует половине напряжения питания логической схемы, которое равно 1,8 В. Кроме того, амплитуда равна ±100 мВ.

Таким образом, сигналы данных и сигналы синхронизации, которые должны использоваться для последовательного интерфейса, имеют низкую амплитуду, но задаются на высоких частотах. В результате становится возможным подавлять возникновение электромагнитных помех (EMI) и обеспечивать высокоскоростную передачу данных. Однако это приводит к увеличению потребляемой мощности.

С другой стороны, параллельно передаваемый сигнал РСК синхронизации и параллельно передаваемые сигналы PDAT₁-PDAT₃ данных имеют такие же высокие амплитуды, как напряжение питания логических схем, составляющее 1,8 В, как показано на фиг.6, и они задаются на низких частотах. В результате становится возможным обеспечить передачу данных при меньшей потребляемой мощности. Кроме того, чтобы обеспечить объем данных, требуемый для передачи в единицу времени, число необходимых сигналов (здесь 24) больше числа сигналов, которое должно быть использовано для последовательного интерфейса (здесь 4).

Таким образом, сигналы данных и сигналы синхронизации, которые должны быть использованы для последовательного интерфейса, имеют высокие частоты и малые амплитуды. Конкретно, высокие частоты дают в результате сокращение времени установки и удержания сигналов, что приводит к снижению помехозащищенности, а результатом малых амплитуд является сужение диапазона напряжений, в котором могут распознаваться уровни сигнала, что также приводит к снижению помехозащищенности. Соответственно в том случае, когда используется FPC плата с очень низким сопротивлением, сигналы могут передаваться на относительно большое расстояние, но в том случае, если сигналы передаются через линии на стеклянной подложке с относительно высоким сопротивлением, как описано выше, эти линии должны быть предпочтительно как можно более короткими с целью обеспечения достаточной помехозащищенности.

Кроме того, как описано выше, требуется, чтобы линии электропитания и линии заземления имели как можно более низкий импеданс, чтобы обеспечить стабильную работу схемы. Поэтому в случае, когда линии электропитания и линии заземления соединяются через разводку на стеклянной панели с относительно высоким сопротивлением, эти линии должны быть предпочтительно как можно более короткими.

С другой стороны, сигналы данных и сигналы синхронизации, которые должны использоваться для параллельного интерфейса, имеют низкие частоты и высокие амплитуды. Конкретно, низкие частоты дают в результате увеличение времени установки и удержания сигналов, что приводит к повышению помехозащищенности, а результатом высоких амплитуд является расширение диапазона напряжений, в котором распознаются уровни сигнала, что также приводит к повышению помехозащищенности. Соответственно в том случае, когда используется FPC плата, и даже в том случае, когда используются линии на стеклянной подложке с относительно высоким сопротивлением, сигналы могут передаваться на расстояние, которое является относительно длинным в той степени, которая не вызывает нарушений в работе.

Таким образом, верхний предел импеданса линии, требуемый для стабильной работы применительно к последовательному интерфейсу, меньше верхнего предела импеданса линии, требуемого для стабильной работы применительно к параллельному интерфейсу.

Настоящий вариант реализации сосредоточен на этом факте, и двадцать четыре линии сигналов данных, которые предназначены для использования с параллельным интерфейсом, соответственно подсоединяются к двадцати четырем входным клеммам 141b, расположенным вдоль длинной стороны (LSI микросхемы 140), которая обращена в сторону участка 130 изображения, то есть на дальней стороне от FPC платы 150. В результате не возникает нарушений в работе вследствие помех и подобных явлений, и длинные стороны могут быть укорочены (на 1680 мкм) по сравнению с традиционной конфигурацией, в которой все входные клеммы LSI микросхемы располагаются со стороны FPC платы. Заметим, что линии сигналов синхронизации, предназначенные для использования с параллельным интерфейсом, могут подсоединяться, полностью или частично, к двадцати четырем клеммам 141b. Более того, могут подсоединяться, полностью или частично, линии передачи синхроимпульсов (и другие сигнальные линии за исключением линий электропитания и линий заземления), предназначенные для использования с параллельным интерфейсом.

Здесь, как показано на фиг.5, двадцать четыре входные клеммы 141b подсоединяются к двадцати четырем линиям сигналов данных (в слоях 174 разводки, включенных в состав FPC платы 150) через линии 173а параллельной передачи данных. Линии 173а параллельной передачи данных расположены так, чтобы проходить непосредственно под короткой стороной (на правой стороне чертежа) LSI микросхемы 140. Линии 173а параллельной передачи данных могут быть расположены снаружи, чтобы не проходить непосредственно под LSI микросхемой 140, но в таком случае линии 173а параллельной передачи данных должны быть длиннее. Следовательно, линии 173а параллельной передачи данных будут иметь более высокий импеданс, так что в некоторых случаях может происходить нарушение работы. Поэтому линии, которые подсоединяются к двадцати четырем входным клеммам 141b, расположенным вдоль длинной стороны, обращенной в сторону участка 130 изображения (здесь линии 173а параллельной передачи данных), предпочтительно располагаются так, чтобы продолжаться наружу непосредственно из-под LSI микросхемы 140, проходя непосредственно под короткой стороной LSI микросхемы 140, на которой нет клемм. Однако число линий, которые продолжаются наружу непосредственно из-под короткой стороны микросхемы, может быть сокращено в зависимости от длины короткой стороны микросхемы. В таком случае только часть линий может проходить непосредственно под короткой стороной микросхемы, а остальные линии могут располагаться снаружи.

Кроме того, в такой конфигурации двадцать четыре входные клеммы 141b предпочтительно располагаются вблизи от короткой стороны LSI микросхемы 140. В результате линии 173а параллельной передачи данных могут быть укорочены, предоставляя возможность уменьшить импеданс и тем самым понизить вероятность нарушения работы. Заметим, что даже в конфигурации с линиями 173а параллельной передачи данных, расположенными снаружи, так что они не проходят непосредственно под LSI микросхемой 140, двадцать четыре входные клеммы 141b предпочтительно располагаются вблизи от короткой стороны LSI микросхемы 140, что позволяет укоротить линии 173а параллельной передачи данных.

Более того, линии 173а параллельной передачи данных, подсоединяемые к двадцати четырем входным клеммам 141b, предпочтительно формируются таким образом, чтобы иметь ширину, большую ширины различных линий 173b, включенных в число других FPC линий 173. Также, с этой целью, шаги между двадцатью четырьмя входными клеммами 141b предпочтительно делаются более длинными (чем 70 мкм). В такой конфигурации импеданс линий 173а параллельной передачи данных может быть сделан более низким, позволяя дополнительно уменьшить вероятность нарушения работы.

3. Эффект

Как было описано выше, среди всех входных клемм LSI микросхемы 140 часть входных клемм для параллельного интерфейса (здесь двадцать четыре входные клеммы для приема параллельно передаваемых сигналов данных) расположена вместе с выходными клеммами вдоль длинной стороны, обращенной в сторону участка 130 изображения, а остальные входные клеммы для параллельного интерфейса расположены вдоль длинной стороны, обращенной в сторону FPC платы 150. В такой конфигурации длинные стороны LSI микросхемы 140, действующей в качестве схемы управления дисплеем, могут быть сделаны короче (чем в случае, когда все входные клеммы располагаются в ряд), что позволяет снизить стоимость ее изготовления.

4. Вариант

В приведенном выше варианте реализации часть входных клемм для параллельного интерфейса (здесь двадцать четыре входные клеммы для приема параллельно передаваемых сигналов данных) расположена вдоль длинной стороны, обращенной в сторону участка 130 изображения, но часть из них (или другие входные клеммы для приема сигналов параллельного интерфейса, например, параллельно передаваемых сигналов РСК синхронизации) может быть расположена вдоль короткой стороны LSI микросхемы 140. Такая конфигурация также позволяет сделать длинные стороны LSI микросхемы 140, действующей в качестве схемы управления дисплеем, более короткими (чем в случае, когда все входные клеммы расположены в ряд), предоставляя возможность уменьшения стоимости ее изготовления.

В приведенном выше варианте реализации два жидкокристаллических модуля, включенных в состав одного портативного информационного оконечного устройства (жидкокристаллического устройства), имеют идентичные LSI микросхемы 140, упакованные в них, но число таких включенных в состав жидкокристаллических модулей и число LSI микросхем 140 не имеет особого значения для применения настоящего изобретения при условии, что в LSI микросхеме 140 имеются входные клеммы последовательного интерфейса и входные клеммы параллельного интерфейса. Например, если имеются жидкокристаллическое дисплейное устройство, использующее только последовательный интерфейс, и жидкокристаллическое устройство, использующее только параллельный интерфейс, и если в этих устройствах используются LSI микросхемы 140 одной и той же конфигурации, то стоимость их изготовления может быть снижена, как в приведенном выше варианте реализации.

В приведенном выше варианте реализации идентичные LSI микросхемы 140 монтируются на стеклянных подложках жидкокристаллических модулей, но вместо этого каждая микросхема может быть создана в монолитной форме, при этом ее схема управления дисплеем будет образована в области стеклянной подложки, которая прилегает к участку изображения, путем использования тонкой пленки, такой как кремний с непрерывной кристаллической структурой (CG кремний), аморфный кремний или поликристаллический кремний. Такая конфигурация часто приводит в результате к увеличению размеров из-за правил обработки, но первый и второй жидкокристаллические модули 110 и 210 до формирования на них нужных линий могут быть выполнены аналогичным образом, если они могут быть созданы в пригодном к применению размере, что также приводит к снижению стоимости изготовления. Кроме того, в приведенном выше варианте реализации тантал (Та) или алюминий (Al) используются для формирования различных линий на стеклянной подложке, но другие хорошо известные материалы также могут использоваться для формирования разводки. Более того, в приведенном выше варианте реализации различные линии формируются на стеклянной подложке, но прозрачная пластмассовая подложка, сделанная из хорошо известного материала, может быть использована взамен стеклянной подложки, также являясь прозрачной подложкой. В этом случае могут быть также использованы различные материалы для формирования разводки, но обычно используется ITO (оксид индия и олова), который является прозрачным.

Хотя приведенный выше вариант реализации был описан применительно к одноплатным модулям, которые являются жидкокристаллическими модулями, варианты реализации не ограничиваются жидкокристаллическими модулями, которые предназначены для использования в жидкокристаллических дисплейных устройствах, и могут быть подобным же образом применены к одноплатным модулям, предназначенным для использования в различных дисплейных устройствах, включая сюда органические или неорганические электромагнитные (EL) дисплеи, плазменные дисплейные панели (PDP), вакуумные флуоресцентные дисплеи и электронную бумагу, и разные другие одноплатные модули для использования в дисплейных устройствах.

Хотя настоящее изобретение было подробно описано выше, все вышеизложенное является иллюстративным во всех отношениях и не ограничивающим. Многочисленные другие изменения и модификации могут предлагаться без отклонения от объема изобретения.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

Настоящее изобретение применимо к схемам управления дисплеем и одноплатным модулям, таким как жидкокристаллические модули, которые снабжены такими схемами, и, более конкретно, изобретение применимо к схеме управления дисплеем и одноплатному модулю, включающему в себя такую схему, в котором схема управления дисплеем имеет два или более типов входных интерфейсных клемм для использования в портативном информационном оконечном устройстве.

ОПИСАНИЕ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ

100 главная плата

101 первый корпус

110 первый жидкокристаллический модуль

120, 125, 220, 225 стеклянная подложка

120а, 220а выступающая часть

123, 223 линии изображения

130, 230 участок изображения

140 LSI микросхема

141а выходная клемма

141b входная клемма

150, 250 FPC плата

173, 273 FPC линия

173а линия параллельной передачи данных

174, 274 слой разводки на FPC плате

201 второй корпус

210 второй жидкокристаллический модуль

Изобретение относится к схемам управления дисплеем и одноплатным модулям, включающим в себя такие схемы. Техническим результатом является расширение области применения за счет уменьшения габаритов схемы управления дисплеем. Схема управления дисплеем, имеющая прямоугольную форму с длинной и короткой сторонами и предназначенная для выполнения на прозрачной подложке, включающей в себя участок изображения для воспроизведения изображений, содержит: первую группу входных клемм для приема первых сигналов на основе первой интерфейсной спецификации; вторую группу входных клемм для приема вторых сигналов на основе второй интерфейсной конфигурации, использующей сигналы, которые меньше по амплитуде или выше по частоте, чем в первой интерфейсной конфигурации; и группу выходных клемм для снабжения участка изображения сигналами изображения для воспроизведения изображений, причем сигналы изображения генерируются на основе по меньшей мере одного из первого и второго сигналов, причем группа выходных клемм и по меньшей мере часть входных клемм первой группы расположены вдоль одной из длинных сторон; и вторая группа входных клемм расположена вдоль другой длинной стороны. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Схема управления дисплеем, имеющая прямоугольную форму с длинной и короткой сторонами и предназначенная для выполнения на прозрачной подложке, включающей в себя участок изображения для воспроизведения изображений, причем эта схема содержит:
первую группу входных клемм для приема первых сигналов на основе первой интерфейсной спецификации;
вторую группу входных клемм для приема вторых сигналов на основе второй интерфейсной конфигурации, использующей сигналы, которые меньше по амплитуде или выше по частоте, чем в первой интерфейсной конфигурации; и
группу выходных клемм для снабжения участка изображения сигналами изображения для воспроизведения изображений, причем сигналы изображения генерируются на основе по меньшей мере одного из первого и второго сигналов, причем
группа выходных клемм и по меньшей мере часть входных клемм первой группы расположены вдоль одной из длинных сторон; и
вторая группа входных клемм расположена вдоль другой длинной стороны.

2. Схема управления дисплеем по п.1, в которой:
первые сигналы включают в себя параллельно передаваемые сигналы данных и параллельно передаваемые сигналы синхронизации на основе спецификации параллельного интерфейса, и
вторые сигналы включают в себя последовательно передаваемые сигналы данных и последовательно передаваемые сигналы синхронизации на основе спецификации последовательного интерфейса.

3. Схема управления дисплеем по п.2, в которой первая группа входных клемм, расположенная вдоль одной из длинных сторон, включает в себя клеммы параллельного входа для приема по меньшей мере части параллельно передаваемых сигналов данных и параллельно передаваемых сигналов синхронизации.

4. Схема управления дисплеем по п.3, в которой клеммы параллельного входа расположены вблизи от короткой стороны.

5. Схема управления дисплеем по п.2, в которой клеммы параллельного входа, включенные в состав первой группы входных клемм и предназначенные для приема по меньшей мере части параллельно передаваемых сигналов данных и параллельно передаваемых сигналов синхронизации, расположены вдоль короткой стороны.

6. Схема управления дисплеем по п.2, в которой вторая группа входных клемм, расположенная вдоль другой длинной стороны, включает в себя входные клеммы для приема последовательно передаваемых сигналов данных и последовательно передаваемых сигналов синхронизации.

7. Одноплатный модуль, который содержит:
схему управления дисплеем по п.1 с участком изображения;
прозрачную подложку;
линии изображения, образованные на прозрачной подложке и предназначенные для передачи сигналов изображения от группы входных клемм на участок изображения; и
входные линии, образованные на прозрачной подложке и предназначенные для передачи по меньшей мере одного из первого и второго сигналов, поступающих извне, на по меньшей мере одну из первой и второй групп входных клемм, причем
схема управления дисплеем расположена таким образом, что участок изображения примыкает к длинной стороне, вдоль которой расположены выходные клеммы.

8. Одноплатный модуль по п.7, в котором:
первые сигналы включают в себя параллельно передаваемые сигналы данных и параллельно передаваемые сигналы синхронизации на основе спецификации параллельного интерфейса,
вторые сигналы включают в себя последовательно передаваемые сигналы данных и последовательно передаваемые сигналы синхронизации на основе спецификации последовательного интерфейса, и
первая группа входных клемм, расположенная вдоль длинной стороны, включает в себя клеммы параллельного входа для приема по меньшей мере части параллельно передаваемых сигналов данных и параллельно передаваемых сигналов синхронизации.

9. Одноплатный модуль по п.8, в котором:
схема управления дисплеем монтируется на прозрачной подложке в виде микросхемы,
клеммы параллельного входа расположены вблизи от короткой стороны, и
входные линии, подсоединенные к клеммам параллельного входа, расположены так, что они проходят через короткую сторону снизу микросхемы.

10. Одноплатный модуль по п.8, в котором входные линии, подсоединенные к клеммам параллельного входа, имеют ширину, большую ширины входных линий, подсоединенных ко второй группе входных клемм, расположенной вдоль другой длинной стороны.