液晶顯示拼接牆的製作方法

2023-12-08 14:33:51 1

專利名稱：液晶顯示拼接牆的製作方法
技術領域：
本發明涉及顯示器及視頻輸出技術領域，特別涉及一種液晶顯示拼接牆。
背景技術：
隨著商業和廣告業的飛速發展，在一些特殊場合，如戶外廣告、廣場、 車站、體育場、商場以及演播室、大型會議室等場合，為提供大屏幕的顯示 效果，並滿足用戶遠距離看清圖像的需要，常常要安裝大尺寸的顯示裝置。 而當前的圖像顯示裝置，如電視機和顯示器等很難做到如此大的尺寸，所以 通常採用多個大屏幕電視機或者顯示器按照行列拼接而成的大面積顯示系
統，也就是顯示拼接牆(Display Wall)。組成顯示拼接牆每一個顯示裝置稱為 顯示單元，可以是射線管顯示器(CRT)、液晶顯示器(LCD)和等離子顯 示器(PDP)等類型，目前LCD由於輕薄、體積小、重量輕和低功耗等優 點，正逐步取代傳統的CRT成為目前市場的主流。
傳統的液晶顯示拼接牆由控制器和包括兩個以上液晶顯示單元的顯示 幕牆所組成。控制器為組成顯示幕牆的每一個液晶顯示單元提供一個輸出端 口，液晶顯示單元會提供一個相應的接收埠。通常控制器與液晶顯示單元 之間的輸入\輸出埠可以釆用視頻圖像陣列(Video Graphics Array, VGA )、 高清多媒體接口 ( High-Definition Multimedia Interface， HDMI)或數字視頻 接口 (Digital Visual Interface, DVI)等視頻格式，也可以是低壓差分串行 (Low Voltage Differential Signal, LVDS )格式。
現有技術的液晶顯示拼接牆中，控制器與每個液晶顯示單元之間都有一 條專用連接線，當液晶顯示拼接牆的液晶顯示單元數目越多時，連接線數量也越多，造成走線的難度增加，並且液晶顯示拼接牆的擴展性不好。並且在 該液晶顯示拼接牆中，不論畫面內容，每個液晶顯示單元工作狀態的傳輸帶 寬都是滿負荷的。但實際應用中，可能某些液晶顯示單元的畫面是相同的， 甚至某一些液晶顯示單元根本沒有顯示畫面，這就造成了帶寬的浪費。

發明內容
有鑑於此，本發明實施例提出一種液晶顯示拼接牆，可以極大減少控制 器和液晶顯示單元之間的連接線。
所述液晶顯示拼接牆包括一個控制器和兩個以上的液晶顯示單元，所述
液晶顯示拼接牆還包括一低壓差分串行總線BLVDS，所述控制器和液晶顯 示單元均具有BLVDS接口 ，控制器和液晶顯示單元通過自身的BLVDS接 口連接到所述BLVDS總線上，每個液晶顯示單元具有唯一的總線地址；
控制器用於分配各個液晶顯示單元的圖像信號，將圖像信號和與之對應 的液晶顯示單元的總線地址封裝到數據包中，並將所述數據包自身的 BLVDS接口發送到BLVDS總線；
液晶顯示單元用於判斷BLVDS總線中數據包的總線地址與自身總線地 址是否匹配，若是，則接收該數據包，並根據所述數據包中的圖像信號顯示 圖像。
從以上技術方案可以看出，本發明中採用BLVDS總線來連接液晶顯示 拼接牆的控制器以及所有的液晶顯示單元，有效地利用了帶寬，減少了走線。 並且通過在BLVDS總線中增加或減少接收埠 ，可以方便地更改液晶顯示 拼接牆的結構，增強了組成液晶顯示拼接牆的靈活性和可擴展性。最後對於 需要增加液晶顯示單元的情況，則可以通過增加BLVDS總線帶寬以及在 BLVDS總線上增加控制器來進行擴展。


圖1為本發明一實施例的通過BLVDS總線連接的液晶顯示拼接牆結構圖2為圖1中的液晶顯示單元和BLVDS總線的結構與連接關係示意圖3為圖1中的控制器和BLVDS總線的結構與連接關係示意圖4為本發明另一實施例的液晶顯示拼接牆的結構示意圖，其中在
BLVDS總線上加入一從控制器，並且省略了接入到BLVDS總線中的液晶
顯示單元。
具體實施例方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖對本發明 作進一步的詳細闡述。
圖1給出了本發明一實施例的液晶顯示拼接牆結構圖。液晶顯示拼接牆 包括至少兩個液晶顯示單元(LCD) 200，控制器100，以及連接液晶顯示 單元200和控制器100的低壓差分串行總線(Low Voltage Differential Signal Bus, BLVDS ) 300。液晶顯示單元200和控制器100均具有BLVDS接口 。 在圖1中的液晶顯示拼接牆以包括四個液晶顯示單元200為例，每個液晶顯 示單元200都通過各自的BLVDS接口連接到BLVDS總線300上，控制器 100也通過BLVDS接口連接到BLVDS總線300上。BLVDS總線300包括 兩個支路，兩個終端電阻301分別跨接在BLVDS總線300兩個支路的兩端， 用以降低反射。
控制器IOO用於分配各個液晶顯示單元200的圖像信號，將圖像信號和 與之對應的液晶顯示單元200的總線地址作為目的地址封裝到數據包中，並 將所述數據包通過自身的BLVDS接口發送到BLVDS總線300;液晶顯示 單元200用於判斷BLVDS總線300中數據包的目的地址與自身總線地址是 否匹配，若是，則接收該數據包，並根據所述數據包中的圖像信號顯示圖像。 數據包中也可以封裝控制器100的總線地址作為數據包的源地址，但由於所 有數據包具有相同的源地址，因此該源地址可以預設。
BLVDS總線300中傳輸的信號可以是包含圖像信號的LVDS數據，也
7可以是不包含圖像信號，僅包含T-CON控制信息的LVDS數據。
控制器100用於控制BLVDS總線300的數據傳輸，每個連接到BLVDS 總線300上的液晶顯示單元200都有一個唯一的地址，控制器100發送到 BLCDS總線300的數據包包括兩個部分數據包頭和淨荷，淨荷中是圖像 信號，或者為空；數據包頭中包括了圖像信號的同步信息(時序控制信號 T-CON )和目的地址信息。液晶顯示單元200具有地址判斷功能，當發現 BLVDS總線300上存在的數據包的包頭中的目的地址與本地地址匹配，則 接收該數據包頭對應的數據包。根據數據包頭中的同步信息，控制器可以完 全實現對畫面的同步控制。數據包並不是順序將圖像發送給各個液晶顯示單 元的。設當前發送第i幀圖像，所謂順序發送，先發送屬於前一個液晶顯示 單元第i幀圖像的數據包，待前一個液晶顯示單元第i幀圖像的數據包全部 發送完畢後，再發送下一個液晶顯示單元的第i幀圖像的數據包。這種發送 方式難以保證各個液晶顯示單元畫面同步刷新。本發明實施例採用交錯的方 法，對於第i幀圖像來說，液晶顯示單元的數據包可能分成j組，液晶顯示 單元先依次發送屬於各個液晶顯示單元的第1組數據包，再依次發送屬於各 個液晶顯示單元的第2組數據包，依此類推，直到依次發送屬於各個液晶顯 示單元的第j組數據包，從而保證圖像在每個液晶顯示單元上的掃描刷新順 序符合同時性要求，也就是說液晶顯示單元自上向下刷新的時間點是基本同 步的。
圖2給出了液晶顯示單元200和BLVDS總線300的結構與連接關係示 意圖，液晶顯示單元200包括液晶面板(LC Panel) 210，背光模組220，門 驅動電3各(Gate Driver ) 230和圖像驅動電路(Source Driver) 240，信號 轉換模塊250， BLVDS接收/發送驅動器260，匹配電阻270以及BLVDS接 口 280。控制器100發送的信號通過BLVDS總線300傳送給BLVDS接口 280, BLVDS接口 280用於接收BLVDS總線300中的數據包；BLVDS接 收/發送驅動器260，用於判斷BLVDS接口 280所收到的數據包中的總線地 址與自身總線地址是否匹配，若是，則接收該數據包，並將該數據包發送到信號轉換模塊250;信號轉換模塊250將數據轉換生成門驅動電路230和圖 像驅動電路240所需的時序控制信號。門驅動電路230和圖像驅動電路240 控制液晶面板210從而達到圖像顯示的效果。較佳地，所述液晶顯示單元 200進一步包括匹配電阻270，所述BLVDS #~收/發送驅動器260和BLVDS 接口 280之間通過匹配電阻270連接。匹配電阻270的作用是去除高頻幹擾 信號的影響。BLVDS接收/發送驅動器260還可以進一步包括解壓縮模塊， 如果收到的數據包中的圖像信號是被壓縮的，則對壓縮的圖像信號進行解壓 縮。
當控制器IOO發送的數據包的淨荷中包含圖像信號時，圖2中所述的信 號轉換模塊250完成的功能包括圖像的輸入、存儲、處理，以及將T-CON 信號轉換為門驅動電路230和圖像驅動電路240所需的時序控制信號。當 控制器IOO發送的數據包的淨荷為空時，信號轉換模塊250隻需要對接收到 的T-CON信號進行格式轉換，使之成為門驅動電路230和圖像驅動電路240 所需的格式。
圖3給出了控制器100和BLVDS總線300的結構與連接關係示意圖。 控制器100包括如下模塊信號處理電路110、BLVDS接收/發送驅動器120、 匹配電阻130和BLVDS接口 140。其中匹配電阻130為可選才莫塊。
信號處理電路IIO，用於分配各個液晶顯示單元200的圖像信號，並將 分配好的圖像信號發送到與所述液晶顯示單元對應的BLVDS接收/發送驅 動器120。
BLVDS接收/發送驅動器120，其數目與液晶顯示拼接牆中的液晶顯示 單元200 —致，每個BLVDS接收/發送驅動器120唯一對應一個液晶顯示單 元200;用於將所收到的圖像信號封裝到串行數據包的淨荷中，並在所述串 行數據包的包頭中封裝與本BLVDS接收/發送驅動器120對應的液晶顯示單 元200的地址以及同步信息。較佳地，BLVDS接收/發送驅動器120中可以 包括壓縮模塊，用於對圖像信號進行壓縮。對於不同液晶顯示單元的圖像信 號可以採用不同的壓縮比率，在畫面比較複雜的情況下用較小的壓縮比率，在畫面比較簡單的時候用較大的壓縮比率。
BLVDS接口 140，其接入至BLVDS總線300上，用於將來自BLVDS 接收/發送驅動器120的數據包發送到BLVDS總線300中。每個BLVDS接 收/發送驅動器120和BLVDS 4妄口 140之間都通過匹配電阻130連接。匹配 電阻130的作用是去除高頻幹擾信號的影響。
在控制器100與液晶顯示單元200之間採用BLVDS技術進行視頻信號 傳遞，控制器100中的BLVDS接收/發送驅動器110具有並/串轉換功能， 用於將並行的圖像信號轉換為串行LVDS信號，然後通過控制器100中的 BLVDS接口 140跨接到BLVDS總線上。而液晶顯示單元200隻接收與本 地地址匹配的數據包。
控制器IOO可以是基於PC架構，也可以是基於嵌入式架構。
本發明所提出液晶顯示拼接牆，控制器和液晶顯示單元之間是通過
BLVDS總線進行數據傳輸的，因此很容易進行液晶顯示拼接牆的擴展。通 過在BLVDS總線中插入或移除液晶顯示單元，同時控制器內部的輸出信號 數量作相應的改動，就可以改變液晶顯示拼接牆的大小和結構。此外，液晶 顯示拼接牆可以和外部有BLVDS接口的其他系統互相連接，以形成新的系 統。例如，當液晶顯示拼接牆的控制器出現故障時，則只需通過在BLVDS 總線中接入具有BLVDS接口的一從控制器來替換原來的控制器，或者預先 引入一或多個從控制器來對原來的控制器進行備份。每個控制器均控制全部 液晶顯示單元。另外，當需要增大原來液晶顯示拼接牆的尺寸而需要引入更 多的液晶顯示單元時，如果由一個控制器控制全部液晶顯示單元可能會超出 該控制器的處理能力，鑑於原來的液晶顯示拼接牆中的控制器由於承載和處 理能力等局限可能無法直接通過去增加原控制器的輸出信號數量來控制太 多的液晶顯示單元，因此，此時可以通過引入一個或多個從控制器來對新增 的液晶顯示單元進行控制。液晶顯示拼接牆的每個控制器分別控制部分液晶 顯示單元。圖4給出了本發明另一實施例的液晶顯示拼接牆的結構示意圖， 其中另 一帶有BLVDS接口的從控制器400被連接至BLVDS總線上，該控
10制器400通過BLVDS總線與液晶顯示單元200連接並進行控制，從而構成 一新的液晶顯示拼接牆。
當液晶顯示拼接牆包括兩個以上的控制器，則其中一個控制器是總線主 設備，而其它控制器和液晶顯示單元則為總線從設備，主設備和每個從設備 都具有唯一的總線地址。作為主設備的控制器稱為主控制器，作為從設備的 控制器稱為從控制器。則在BLVDS總線中傳遞的數據包的包頭中不僅要攜 帶目的地址，還要攜帶源地址，其中源地址表示該數據包的發送方，目的地 址表示該數據包的接收方。
如果要使從控制器發送數據給液晶顯示單元，則從控制器先向BLVDS 總線中發送攜帶主控制器的總線地址(作為目的地址)以及本地總線地址(作 為源地址)的請求信息；主控制器判斷請求信息中的目的地址與本地總線地 址相符，則接收該請求信息，根據請求中的源地址將總線控制權讓給從控制 器；從控制器取得總線控制權後，可以發送數據給液晶顯示單元，完成數據 發送後，讓出控制權給主控制器；另外，主控制器也可命令從控制器發送數 據給液晶顯示單元，此時主控制器需要讓出總線控制權。主控制器和從控制 器的數據傳輸可以以交錯的方式進行。另外一種實現方式，當前的圖像數據 由主控制器提供，而用戶通過遙控設備發出指令，該指令通過紅外等無線方 式發送；主控制器包括一無線接收端，所述無線接收端收到該指令後，主控 制器選擇一從控制器，並把總線控制權交給該從控制器；然後由所迷從控制 器提供圖像數據。
如前所述，本發明中採用BLVDS總線來連接液晶顯示拼接牆的控制器 以及所有的液晶顯示單元，有效地利用了帶寬，減少了走線。並且通過在 BLVDS總線中增加或減少接收埠 ，可以方便地更改液晶顯示拼接牆的結 構，並且可以很方便地跟外部有BLVDS接口的其他系統互相連接，互相操 作，增強了組成液晶顯示拼接牆的靈活性和可擴展性。
對於液晶顯示拼接牆，其實有很多情況下存在某一些液晶顯示單元的畫 面是相同的，甚至某一些液晶顯示單元根本沒有顯示畫面，在此條件下，本發明實施例可以通過BLVDS總線完全降低了總線的負荷量，也就是可以靈 活運用總線帶寬。本發明實施例的液晶顯示拼接牆的BLVDS總線中傳遞的 信號也可以是壓縮性質的數據，在畫面複雜的情況壓縮率較小，帶寬佔用量 大，而畫面簡單的時候壓縮率則較大，帶寬佔用率小。通過平衡每個液晶顯 示單元顯示信息傳遞過程的帶寬佔用率，可以合理利用BLVDS總線的帶寬 (容量)。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本 發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本 發明的保護範圍之內。
權利要求
1、一種液晶顯示拼接牆，包括一個控制器(100)和兩個以上的液晶顯示單元(200)，其特徵在於，所述液晶顯示拼接牆還包括一低壓差分串行總線(300)，所述控制器(100)和液晶顯示單元(200)均具有低壓差分串行總線接口，控制器(100)和液晶顯示單元(200)通過自身的低壓差分串行總線接口連接到所述低壓差分串行總線(300)上，每個液晶顯示單元具有唯一的總線地址；控制器(100)用於分配各個液晶顯示單元的圖像信號，將圖像信號和與之對應的液晶顯示單元(200)的總線地址封裝到數據包中，並將所述數據包通過自身的低壓差分串行總線接口發送到低壓差分串行總線(300)上；液晶顯示單元(200)用於判斷低壓差分串行總線(300)中數據包的總線地址與自身總線地址是否匹配，若是，則接收該數據包，並根據所述數據包中的圖像信號顯示圖像。
2、 根據權利要求1所述的液晶顯示拼接牆，其特徵在於，所述低壓差 分串行總線(300)包括通過終端電阻(301)連接的兩條支路。
3、 根據權利要求1所述的液晶顯示拼接牆，其特徵在於，所述控制器 (100)包括信號處理電路(110)、具有與液晶顯示單元相同數目的低壓差分串行總線接收/發送驅動器(120)以及低壓差分串行總線接口 (140), 其中信號處理電路(110),用於分配各個液晶顯示單元的圖像信號，並將 分配好的圖像信號發送到與所述液晶顯示單元對應的低壓差分串行總線接 收/發送驅動器(120);每個低壓差分串行總線接收/發送驅動器(120)唯一對應一個液晶顯示 單元(200);用於將所收到的圖像信號封裝到數據包的淨荷中，並在所述 串行數據包的包頭中封裝與本低壓差分串行總線接收/發送驅動器(120)對 應的液晶顯示單元(200)的地址以及同步信息；低壓差分串行總線接口 ( 140)接入低壓差分串行總線(300)上，其用於將來自低壓差分串行總線接收/發送驅動器(120)的數據包發送到低壓差 分串行總線(300)中。
4、 根據權利要求3所述的液晶顯示拼接牆，其特徵在於，所述低壓差 分串行總線接收/發送驅動器(120)通過匹配電阻(130)連接至低壓差分 串行總線接口 (140)。
5、 根據權利要求1所述的液晶顯示拼接牆，其特徵在於，所述液晶顯 示單元(200)包括液晶面板(210)、門驅動電路(230)、圖像驅動電 路(240)、低壓差分串行總線接口 (280)、低壓差分串行總線接收/發送 驅動器(260)以及信號轉換模塊(250)，其中低壓差分串行總線接口 ( 280),用於接收低壓差分串行總線(300)中 的數據包；低壓差分串行總線接收/發送驅動器(260),用於判斷低壓差分串行總 線接口 (280)所收到的數據包中的總線地址與自身總線地址是否匹配，若 是，則接收該數據包，並將該數據包發送到信號轉換模塊(250);信號轉換模塊(250 )用於將所收到的數據包轉換生成門驅動電路(230 ) 和圖像驅動電路(240)所需的時序控制信號和圖像信號。
6、 根據權利要求5所述的液晶顯示拼接牆，其特徵在於，所述液晶顯 示單元(200 )進一步包括匹配電阻(270 ),所述低壓差分串行總線接口 ( 280 ) 和低壓差分串行總線接收/發送驅動器(260)之間通過匹配電阻(270)連 接。
7、 根據權利要求1至6任一項所述的液晶顯示拼接牆，其特徵在於， 所述液晶顯示拼接牆進一步包括從控制器(400),所述從控制器(400)通 過自身的低壓差分串行總線接口接入低壓差分串行總線(300)，用於在獲 得總線控制權後去控制全部或部分液晶顯示單元。
8、 根據權利要求7所述的液晶顯示拼接牆，其特徵在於，所述從控制 器(400)用於將攜帶控制器(100)總線地址以及本地總線地址的請求信息 發送到低壓差分串行總線(300);所述控制器(100)從低壓差分串行總線收到所述請求信息後，根據請 求信息中從控制器(400)的總線地址將總線控制權讓給從控制器(400)。
9、 根據權利要求7所述的液晶顯示拼接牆，其特徵在於，所述控制器 (100)進一步包括一無線接收端，所述無線接收端用於接收來自遙控設備的指令；收到該指令後，控制器(100)選擇一從控制器(400)，並把總線 控制權交給該從控制器(400)。
10、 根據權利要求1至6任一項所述的液晶顯示拼接牆，其特徵在於， 所述控制器(100)中的低壓差分串行總線接收/發送驅動器(120)進一步 包括壓縮模塊，用於對圖像信號進行壓縮；所述液晶顯示單元(200)的低壓差分串行總線接收/發送驅動器(260) 進一步包括解壓縮模塊，用於對所收到的壓縮的圖像信號進行解壓縮。
全文摘要
本發明公開了一種液晶顯示拼接牆，其包括控制器(100)和兩個以上的液晶顯示單元(200)，控制器(100)和液晶顯示單元(200)通過自身的低壓差分串行總線(BLVDS)接口連接到所述BLVDS總線(300)上，每個液晶顯示單元具有唯一的總線地址；控制器(100)分配各個液晶顯示單元的圖像信號，將圖像信號和與之對應的液晶顯示單元(200)的總線地址封裝到數據包中，並將所述數據包通過自身的BLVDS接口發送到BLVDS總線(300)；液晶顯示單元(200)判斷BLVDS總線(300)中數據包的總線地址與自身總線地址是否匹配，若是，則接收該數據包，並根據所述數據包中的圖像信號顯示圖像。
文檔編號G09G3/36GK101520997SQ20091012911
公開日2009年9月2日 申請日期2009年3月25日 優先權日2009年3月25日
發明者司秉玉 申請人:崑山龍騰光電有限公司