專利名稱：顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在顯示單元中的顯示驅(qū)動控制，尤其涉及一種顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)，其控制液晶顯示單元、有機(jī)EL(電致發(fā)光)顯示單元或其它類型的矩陣顯示單元中的圖像數(shù)據(jù)顯示。
背景技術(shù)：
通常矩陣顯示單元有一個顯示板，顯示板由一個二維矩陣組成，其中掃描信號線在一個方向上平行地分布于一個基底上，很多圖像信號線以與掃描信號線交叉的方式平行分布，在每個信號線的交叉處形成圖像單元。
還有一種顯示控制電路，對此顯示板提供掃描信號和圖像信號以顯示圖像。此類型顯示單元包括液晶顯示單元、有機(jī)EL顯示單元、等離子體顯示單元和場致發(fā)光顯示單元。
顯示板驅(qū)動控制電路具有選擇驅(qū)動掃描信號線的掃描信號線驅(qū)動器電路；向圖像信號線提供圖像信號的圖像信號線驅(qū)動器電路；和電源電路，向驅(qū)動器電路及顯示板提供多種電壓信號并施加工作電源。
這些顯示單元的顯示板除了矩陣顯示板的結(jié)構(gòu)外，就其用于像素選擇的驅(qū)動控制電路的結(jié)構(gòu)而言幾乎是一樣的。因此，下面把用于移動電話的有源矩陣LCD板作為以薄膜晶體管為像素選擇元件(開關(guān)元件)的典型的顯示板進(jìn)行解釋說明。
與對更小的移動電話的要求相適應(yīng)，近來的增長趨勢為把作為顯示單元部件的驅(qū)動器封裝到IC芯片上以減小部件的數(shù)量。有源矩陣顯示單元的LCD板在掃描信號線和圖像信號線的交叉處具有有源元件(薄膜晶體管等)。當(dāng)這些有源元件導(dǎo)通和截止時(shí)顯示圖像。
使用薄膜晶體管作為用于像素選擇的有源元件的LCD板具有柵電極和源電極或漏電極(以下假設(shè)為源電極)，其中柵電極作為掃描信號電極將掃描信號輸入到薄膜晶體管中，源電極作為圖像信號電極用于輸入圖像信號。
在使用此類LCD板的LCD單元中，計(jì)時(shí)信號發(fā)生電路和電壓電平移位電路與圖像信號線驅(qū)動器電路(源極驅(qū)動器)一起安置在芯片上，其中計(jì)時(shí)信號發(fā)生電路對掃描線驅(qū)動器電路(柵極驅(qū)動器)產(chǎn)生電壓或計(jì)時(shí)信號以驅(qū)動連結(jié)到用于薄膜晶體管的掃描電極的掃描信號線(柵極線)，電壓電平移位電路將產(chǎn)生的計(jì)時(shí)信號移位到預(yù)定的電壓電平，圖像信號線驅(qū)動器電路控制與圖像信號電極連結(jié)的圖像信號線(源極線或漏極線，此處假設(shè)為源極線)。隨著高分辨率顯示器的增長趨勢，源極驅(qū)動器IC正變得越來越復(fù)雜且驅(qū)動電壓變低。
LCD板中的柵極驅(qū)動器包括一個對柵極線給予選擇信號的移位寄存器。LCD板中的源極驅(qū)動器結(jié)合有顯示信號發(fā)生電路，根據(jù)從作為來自顯示信號源的主計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)的圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生適于LCD板顯示的信號；產(chǎn)生多種計(jì)時(shí)信號的電路；和電平移位電路，產(chǎn)生給予柵極驅(qū)動器的柵極驅(qū)動器控制信號(幀脈沖、線時(shí)鐘、移位時(shí)鐘等)。
源極驅(qū)動器是一個具有安裝到顯示板基底上的以芯片形式儲存顯示數(shù)據(jù)的大容量顯示存儲器(RAM)的IC。此芯片例如以0.35μm的精細(xì)CMOS工藝制造。
幀脈沖、線時(shí)鐘和作為柵極驅(qū)動控制信號的移位時(shí)鐘(如±10V-±12V)的電壓電平遠(yuǎn)高于圖像信號的電壓電平(源極信號，如3V)。計(jì)時(shí)信號發(fā)生電路比電平移位電路更復(fù)雜。當(dāng)電壓電平移位電路(高電壓)與源極驅(qū)動器IC(低電壓)集成時(shí)，芯片的尺寸(安裝區(qū))必定變大，導(dǎo)致更高的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于通過分開由復(fù)雜的工藝制造的源極驅(qū)動器與由較不復(fù)雜的工藝制造的電壓電平移位電路而提供一種低成本的特別是具有IC源極驅(qū)動器的顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明，顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)在與源極驅(qū)動器IC分開設(shè)置的電源IC一側(cè)上有一個用于柵極驅(qū)動器控制信號的電壓電平移位電路。這意味著源極驅(qū)動器IC只有低電壓驅(qū)動的精密電路，使得易于設(shè)計(jì)，并且制造帶有IC源極驅(qū)動器的顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)的成本降低。下面以矩陣顯示單元作為本發(fā)明的典型實(shí)施例進(jìn)行描述。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)，包括基底、第一半導(dǎo)體芯片和第二半導(dǎo)體信號?；装ㄒ壕э@示區(qū)，其具有像素的有源矩陣和用于在所述像素之間進(jìn)行選擇的多條掃描信號線和多條圖像信號線；和掃描線驅(qū)動器電路，其向所述液晶顯示區(qū)的所述多條掃描信號線提供掃描信號。第一半導(dǎo)體芯片包括圖像信號線驅(qū)動器電路，其向所述多條圖像信號線提供圖像信號，和計(jì)時(shí)信號發(fā)生器，其產(chǎn)生計(jì)時(shí)信號以控制對于所述液晶顯示區(qū)的顯示計(jì)時(shí)。第二半導(dǎo)體芯片，包括電源電路，其提供用于所述掃描線驅(qū)動器電路的工作電壓和用于產(chǎn)生色調(diào)電壓的色調(diào)電壓發(fā)生電源，所述色調(diào)電壓將提供給對于所述第一半導(dǎo)體芯片的所述多個圖像信號線，和電平移位電路，其移位由所述計(jì)時(shí)信號發(fā)生器提供的所述計(jì)時(shí)信號的電壓電平并將生成的電壓提供給所述掃描線驅(qū)動器電路。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)，包括基底、第一半導(dǎo)體芯片和第二半導(dǎo)體芯片?；装ㄒ壕э@示區(qū)，具有像素的有源矩陣和用于在所述像素之間進(jìn)行選擇的多條掃描信號線和多條圖像信號線；和掃描線驅(qū)動器電路，其向所述液晶顯示區(qū)的所述多條掃描信號線提供掃描信號。第一半導(dǎo)體芯片包括圖像信號線驅(qū)動器電路，其向所述多條圖像信號線提供圖像信號。第二半導(dǎo)體芯片包括電源電路，其提供用于所述掃描線驅(qū)動器電路的工作電壓和用于產(chǎn)生色調(diào)電壓的色調(diào)電壓發(fā)生電源，所述色調(diào)電壓將提供給對于所述第一半導(dǎo)體芯片的所述多個圖像信號線，計(jì)時(shí)信號發(fā)生器，其產(chǎn)生計(jì)時(shí)信號以控制對于所述液晶顯示區(qū)的顯示計(jì)時(shí)，和電平移位電路，其移位由所述計(jì)時(shí)信號發(fā)生器提供的所述計(jì)時(shí)信號的電壓電平并將生成的電壓提供給所述掃描線驅(qū)動器電路。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)，包括基底、第一半導(dǎo)體芯片和第二半導(dǎo)體芯片?；装ㄒ壕э@示區(qū)，具有像素的有源矩陣和用于在所述像素之間進(jìn)行選擇的多條掃描信號線和多條圖像信號線；和掃描線驅(qū)動器電路，其向所述液晶顯示區(qū)的所述多條掃描信號線提供掃描信號。第一半導(dǎo)體芯片，包括存儲器，用于存儲將顯示在所述液晶顯示區(qū)的顯示數(shù)據(jù)；圖像信號線驅(qū)動器電路，其向所述多條圖像信號線提供圖像信號；和計(jì)時(shí)信號發(fā)生器，其產(chǎn)生計(jì)時(shí)信號以控制對于所述液晶顯示區(qū)的顯示計(jì)時(shí)。第二半導(dǎo)體芯片，包括電源電路，其提供用于所述掃描線驅(qū)動器電路的工作電壓和用于產(chǎn)生色調(diào)電壓的色調(diào)電壓發(fā)生電源，所述色調(diào)電壓將提供給對于所述第一半導(dǎo)體芯片的所述多個圖像信號線，和電平移位電路，其移位由所述計(jì)時(shí)信號發(fā)生器提供的所述計(jì)時(shí)信號的電壓電平并將生成的電壓提供給所述掃描線驅(qū)動器電路。形成在所述第一半導(dǎo)體芯片上的MOS晶體管的耐壓值低于形成在所述第二半導(dǎo)體芯片上的MOS晶體管的耐壓值。
這種構(gòu)成使得可以在同一IC芯片(由復(fù)雜的精細(xì)工藝制造)上產(chǎn)生計(jì)時(shí)信號，其中在該IC芯片上設(shè)信號線驅(qū)動電路且在其上設(shè)電源電路的同一IC芯片(由高電壓工藝制造)執(zhí)行電壓電平移位。因此，可以無需減少芯片優(yōu)勢的情況下降低IC芯片的成本。
另外，當(dāng)在電源電路中包含計(jì)時(shí)信號發(fā)生器時(shí)，圖像信號線驅(qū)動器電路和電源電路之間的信號線數(shù)量減少。
與圖像信號驅(qū)動器電路一樣，可以以IC芯片的形式在顯示板基底上安裝掃描線驅(qū)動器電路。掃描線驅(qū)動器電路也可以與用于像素選擇的有源元件一起直接形成在顯示板基底上作為內(nèi)部電路，以便簡化顯示單元的結(jié)構(gòu)。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖；圖2表示LCD板的界面結(jié)構(gòu)，其顯示了本發(fā)明實(shí)施例的驅(qū)動控制系統(tǒng)的特征；圖3是表示圖2所示顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)中操作計(jì)時(shí)實(shí)例的波形曲線；圖4是表示圖2所示顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)中操作計(jì)時(shí)實(shí)例的波形曲線；圖5是表示根據(jù)本發(fā)明用在源極驅(qū)動器IC芯片電路中的低電壓MOS晶體管的結(jié)構(gòu)的簡圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明用在電源IC芯片電路中的高電壓MOS晶體管的結(jié)構(gòu)的簡圖；圖7是表示作為電平移位電路的部件的第一電平移位器LS1的電路圖；圖8是表示作為電電平移位電路的部件的第二電平移位器LS2的電路圖；圖9是表示作為電平移位電路的部件的第三電平移位器LS3的電路圖；圖10是表示由電平移位電路移位的電壓電平的波形圖；圖11表示LCD板的界面結(jié)構(gòu)，其顯示了本發(fā)明另一實(shí)施例的顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)的特征；圖12是表示結(jié)合在顯示板中的柵極驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)的電路圖，其構(gòu)成按照本發(fā)明的顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)；和圖13是表示采用本發(fā)明顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)的顯示單元總體結(jié)構(gòu)的簡圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖對根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的LCD單元進(jìn)行詳細(xì)地描述。
圖1表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。在此實(shí)施例中，顯示板DSP有一個LCD板PNL，其允許有(176×3)像素×240線的彩色顯示，低溫多晶硅薄膜晶體管TFT(圖1中的低溫多晶硅TFT)用作有源元件。
在LCD板PNL上，G1、G2、…、G239、G240代表柵極線，S1、S2、…、S527、S528代表源極線。
LCD板PNL有一個位于兩基底SUB1和SUB2之間的液晶層。承載薄膜晶體管TFT的基底SUB1與柵極驅(qū)動器GDR結(jié)合。柵極驅(qū)動器GDR與薄膜晶體管一起通過一種工藝形成為LCD板PNL的柵極線上的像素。此柵極驅(qū)動器GDR有一個移位寄存器SFR，將線選擇信號逐一地發(fā)送到LCD板PNL的柵極線。
向LCD板PNL的源極線提供圖像信號的源極驅(qū)動器(圖1中的源極驅(qū)動器IC)根據(jù)來自主計(jì)算機(jī)的圖像信號和多種計(jì)時(shí)信號以及電壓產(chǎn)生圖像信號。源極驅(qū)動器SDR通過一種已知的CMOS工藝形成在類單晶硅的半導(dǎo)體基底(芯片)上。
作為從主計(jì)算機(jī)進(jìn)入源極驅(qū)動器SDR的信號，VSYNC表示垂直同步信號(圖像信號)；HSYNC表示水平同步信號；DOTCLK表示點(diǎn)時(shí)鐘；ENABLE表示使能信號。在該圖中，PD0至PD17表示圖像信號；IM2、IM1和IMO/ID表示用于規(guī)定與主計(jì)算機(jī)(未示出)的接口模式或設(shè)置裝置的ID的信號；CS*、WR*、RD*和RS分別表示芯片選擇、寫入、讀取和寄存器選擇信號；DB0至DB17表示數(shù)據(jù)總線；RESET表示重置信號。Vcc(主電源電壓)和GND(接地電壓)表示薄膜晶體管TFT、移位寄存器等的參考工作電壓。
電源IC芯片PWU產(chǎn)生公共電極電源Vcom、液晶輸出電源DDVDH、色調(diào)電壓(V0-V63)發(fā)生電源VDH、用于LCD板PNL、源極驅(qū)動器IC和柵極驅(qū)動器GDR所需的柵極驅(qū)動器GDR工作電壓VGH和VGL。在類單晶硅的半導(dǎo)體基底上通過已知的CMOS工藝形成電源IC芯片PWU。
源極驅(qū)動器IC芯片SDR相應(yīng)于圖像信號PD00至PD17產(chǎn)生色調(diào)電壓(V0-V63)并將它們提供給LCD板PNL的源極線。
電源IC芯片PWU除了具有如上所述的產(chǎn)生多種電源電壓的功能之外，還有一個電平移位電路LSR。電平移位電路LSR把源極驅(qū)動器IC產(chǎn)生的幀脈沖FLM、線時(shí)鐘CL1、移位時(shí)鐘SFTCLK移到柵極驅(qū)動器控制電壓的電平。
把MOS邏輯電壓Vcc、Vcil、Vci和GND從主計(jì)算機(jī)提供給電源IC芯片PWU。
已知LCD系統(tǒng)的一般操作，下面只對本發(fā)明特有的內(nèi)容進(jìn)行解釋。
源極驅(qū)動器SDR根據(jù)來自主計(jì)算機(jī)的圖像信號和計(jì)時(shí)信號以及電源電壓對LCD板PNL的源極線提供圖像信號。
在電源IC芯片PWU中，電平移位電路LSR不僅將IC芯片本身產(chǎn)生的電壓、而且還將源極驅(qū)動器SDR產(chǎn)生的幀脈沖FLM、線時(shí)鐘CL1、移位時(shí)鐘SFTCLK移到柵極驅(qū)動器GDR的控制電壓電平。
LCD板可以是非晶硅薄膜晶體管板或低溫多晶硅薄膜晶體管板。柵極驅(qū)動器GDR控制信號(幀脈沖FLM、線時(shí)鐘CL1、移位時(shí)鐘SFTCLK等)的電壓大都處于±10～±12V的范圍之內(nèi)。
因?yàn)樵礃O驅(qū)動器SDR不得不組合大容量的存儲器以用于顯示，所以為了成本優(yōu)勢，導(dǎo)線應(yīng)該很細(xì)。但是，高電壓不適于用于制造源極驅(qū)動器SDR的細(xì)布線工藝。因此，如果高電壓電平移位電路應(yīng)該安裝在源極驅(qū)動器SDR上，則將不能實(shí)現(xiàn)成本優(yōu)勢。
在此實(shí)施例中，電平移位電路LSR安置在電源IC芯片PWU上。電平移位電路LSR通過與電源IC芯片PWU相同的工藝制造。在常規(guī)的方法中，高電壓電平移位電路LSR安裝在通過精細(xì)布線工藝制造的源極驅(qū)動器IC芯片SDR上，在制造工藝上有困難，并存在如上所述地對成本降低的制約因素。
另一方面，在此實(shí)施例中，電平移位電路LSR安裝在用同等的工藝制造的高電壓電源IC芯片PWU上，并且源極驅(qū)動器IC產(chǎn)生處于標(biāo)準(zhǔn)邏輯電壓電平的柵極驅(qū)動器GDR控制信號(幀脈沖FLM、線時(shí)鐘CL1、移位時(shí)鐘SFTCLK等)，設(shè)置在電源IC芯片PWU上的電平移位電路LSR將該電壓移到所需的電平并將其發(fā)送到柵極驅(qū)動器GDR。
這使得可能通過精細(xì)布線工藝且降低成本地制造源極驅(qū)動器IC以及不影響芯片尺寸和不減少IC芯片的優(yōu)點(diǎn)。
圖2表示LCD板的接口結(jié)構(gòu)，其以本發(fā)明實(shí)施例的顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)為特征。在源極驅(qū)動器SDR中，計(jì)時(shí)發(fā)生器TG產(chǎn)生計(jì)時(shí)信號(線時(shí)鐘CL1、移位時(shí)鐘SFTCLK、幀脈沖FLM)。
此處，假設(shè)這些計(jì)時(shí)信號的電壓為3V。這些計(jì)時(shí)信號被發(fā)送到設(shè)置在電源IC芯片PWU上的電平移位電路LSR，在此的電平移位器LS1、LS2和LS3將電壓移到±10V至±12V范圍之內(nèi)的一個電平。
電源IC芯片PWU具有輸入端PI1、PI2和PI3以及輸出端PO1、PO2和PO3。輸入端接收來自源極驅(qū)動器SDR的低電壓計(jì)時(shí)信號(線時(shí)鐘CL1、移位時(shí)鐘SFTCLK、幀脈沖FLM)，并且輸出端將電平移位的高電壓計(jì)時(shí)信號(線時(shí)鐘CL1、移位時(shí)鐘SFTCLK、幀脈沖FLM)移到柵極驅(qū)動器電路GDR。
圖3是表示圖2所示顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)中操作計(jì)時(shí)的波形曲線。此操作序列涉及單色圖像的顯示。參見圖3，波形FLM、CL1和SFTCLK是分別從圖2所示的電源IC芯片PWU的輸出端PO1、PO2和PO3提供給柵極驅(qū)動器GDR的計(jì)時(shí)信號(線時(shí)鐘CL1、移位時(shí)鐘SFTCLK、幀脈沖FLM)的波形。
在曲線中，SOT表示從源極驅(qū)動器SDR發(fā)送到LCD板PNL的源極輸出(圖像信號)(見圖1)。
根據(jù)圖像信號，圖像如下地出現(xiàn)在LCD板PNL上。線時(shí)鐘CL1與幀脈沖FLM的后沿同步，并且移位時(shí)鐘SFTCLK與線時(shí)鐘CL1的后沿同步地產(chǎn)生。通過此移位時(shí)鐘SFTCLK選擇第一柵極線(線1)并將圖像信號SOT(源極輸出)提供給與選取的柵極線連結(jié)的薄膜晶體管的源極線。
通過這種方式，將圖像信號SOT施加給選取的薄膜晶體管的像素以顯示一線圖像。對由移位時(shí)鐘SFTCLK依次選取的柵極線延續(xù)此序列，使得在LCD板PNL上出現(xiàn)二維圖像。
圖4是表示圖2所示顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)中操作計(jì)時(shí)的波形曲線。在圖4中，波形R、G和B分別表示R(紅)、G(綠)和B(藍(lán))選取信號，并且波形FLM、CL1、SFTCLK和SOT與圖3中所示相同。
在此實(shí)例中，雖然選取了線1，但根據(jù)時(shí)分將R、G和B色圖像信號從源極驅(qū)動器SDR發(fā)送到構(gòu)成LCD板PNL的R、G和B像素的薄膜晶體管的源極線。其余的序列與圖3所示相同。
圖5是表示根據(jù)本發(fā)明用在源極驅(qū)動器IC芯片電路中的低電壓MOS晶體管的結(jié)構(gòu)簡圖。在此低電壓MOS晶體管中，N型阱NISO覆蓋P型硅基底p-sub，P型阱PWELL覆蓋NISO，N型硅層N在PWELL上方，柵極FHG處于頂部。在此低電壓MOS晶體管中，柵極FHG的尺寸AG1為0.4μm。
圖6是根據(jù)本發(fā)明用在電源IC芯片中的高電壓MOS晶體管的結(jié)構(gòu)簡圖。此高電壓MOS晶體管由P型硅基底p-sub上方的P型阱PWELL、NHMB、N型硅層N和柵極FHG組成。柵極FHG的尺寸AG2為5.6μm。
比較圖5和圖6顯見，F(xiàn)HG柵極尺寸AG1與柵極FHG尺寸AG2大大不同。高電壓MOS晶體管的尺寸AG2比低電壓MOS晶體管的尺寸AG1大十倍。因此，高電壓MOS晶體管的芯片尺寸顯然應(yīng)該遠(yuǎn)大于低電壓MOS晶體管的尺寸。據(jù)此可以知道，將電平移位電路安裝在源極驅(qū)動器IC芯片上是不利的。
圖7、8和9是表示安裝在電源IC芯片上的電壓電平移位電路的多個電平移位器結(jié)構(gòu)的電路圖。電平移位電路由三個電平移位器LS1、LS2和LS3組成。圖7中的一對輸入端對應(yīng)于圖2中電源IC芯片PWU的輸入端PI1、PI2和PI3；圖9中的一對輸出端OUT對應(yīng)于圖2中的輸出端PO1、PO2和PO3。
圖7表示第一電平移位器LS1的電路，該移位器將MOS邏輯電壓Vc c和地電壓GND之間的信號電平移到液晶輸出電壓DDVDH和地電壓GND之間的信號電平。
圖8表示第二電平移位器LS2的電路，該移位器將液晶輸出電壓DDVDH和地電壓GND之間的信號電平移到液晶輸出電壓DDVDH和柵極驅(qū)動器電壓VGL之間的信號電平。
圖9表示第三電平移位器LS3的電路，該移位器將液晶輸出電壓DDVDH和柵極驅(qū)動器電壓VGL之間的信號電平移到柵極驅(qū)動器電壓VGH和柵極驅(qū)動器電壓VGL之間的信號電平。
圖7中的輸出端(1)和(1)’連接到圖8中的輸入端(1)和(1)’，并且圖8中的輸出端(2)和(2)’連接到圖9中的輸入端(3)和(3)’。
圖10是表示由電平移位電路移位的電壓電平的波形圖。當(dāng)一個信號通過第一電平移位器LS1、第二電平移位器LS2和第三電平移位器LS3時(shí)，MOS邏輯電壓Vcc和地電壓GND之間的信號電平經(jīng)過在此示出的順序移到柵極驅(qū)動器電壓VGH和柵極驅(qū)動器電壓VGL之間的信號電平。
如圖10所示，從源極驅(qū)動器SDR進(jìn)入到一對輸入端in的3V信號(低電壓線時(shí)鐘CL1、移位時(shí)鐘SFTCLK、幀脈沖FLM)在第一電平移位器LS1處變?yōu)?V信號并再進(jìn)入第二電平移位器LS2。
已進(jìn)入第二電平移位器LS2的5V信號變?yōu)椤?0V至±12V信號(高電壓線時(shí)鐘CL1、移位時(shí)鐘SFTCLK、幀脈沖FLM)，其反過來通過一對輸出端outn，到達(dá)LCD板PNL的柵極驅(qū)動器GDR。
在上述實(shí)施例中，由設(shè)置在源極驅(qū)動器SDR上的計(jì)時(shí)發(fā)生器TG產(chǎn)生所有的3V信號(低電壓線時(shí)鐘CL1、移位時(shí)鐘SFTCLK、幀脈沖FLM)并提供給電源IC芯片PWU。但本發(fā)明不限于此，可以以下面解釋的形式實(shí)施。
圖11表示LCD板的接口結(jié)構(gòu)，其以本發(fā)明另一實(shí)施例的顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)為特征。在此實(shí)施例中，計(jì)時(shí)發(fā)生器TG位于電源IC芯片PWU上。
電源IC芯片PWU上的計(jì)時(shí)發(fā)生器TG根據(jù)來自源極驅(qū)動器SDR的點(diǎn)時(shí)鐘CL2產(chǎn)生低電壓線時(shí)鐘CL1、移位時(shí)鐘SFTCLK、幀脈沖FLM，并且這些信號由電平移位電路LSR進(jìn)行電平移動，成為高電壓線時(shí)鐘CL1、移位時(shí)鐘SFTCLK、幀脈沖FLM。
電源IC芯片PWU的輸入端還充當(dāng)點(diǎn)時(shí)鐘CL2的輸入端PI。電平移位電路的電壓電平移位與圖10所示的相同。
根據(jù)本實(shí)施例的顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與圖1所示的顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)相同，除了去除了用于傳遞低電壓線時(shí)鐘CL1、移位時(shí)鐘SFTCLK、幀脈沖FLM的信號線。
因此，在此實(shí)施例中，源極驅(qū)動器SDR和電源IC芯片PWU之間的導(dǎo)線數(shù)量減少，這為在LCD板基底上布線提供了更多的空間并還降低了總成本。
圖12是表示結(jié)合在顯示板中的柵極驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)的電路圖，其中顯示板作為本發(fā)明的顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)的一個部件。柵極驅(qū)動器由移位寄存器SFR組成，SFR包括多個寄存器SR1、SR2、SR3等。在此移位寄存器中的階(寄存器)對應(yīng)于圖1中所示的柵極線G1、G2、G3等。
移位寄存器SFR接收來自電源IC芯片PWU的幀脈沖FLM、線時(shí)鐘CL1和移位時(shí)鐘SFTCLK。幀脈沖FLM進(jìn)入第一寄存器SR1的端子Din；移位時(shí)鐘SFTCLK進(jìn)入寄存器SR1、SR2、SR3等的第一移位信號輸入端1；且線時(shí)鐘CL1進(jìn)入它們的第二移位信號輸入端2。
下面參考圖3和4解釋移位寄存器SFR的工作，使得圖像信號被發(fā)送到與選取的柵極線連結(jié)的薄膜晶體管的源極線、從而顯示圖像。
圖13是表示采用本發(fā)明顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)的顯示單元總體結(jié)構(gòu)的簡圖。顯示板PNL例如是一個液晶顯示板，在兩基底(SUB，SUB2)之間有一個液晶層以形成顯示區(qū)AR。在基底SUB1的內(nèi)表面上形成很多薄膜晶體管TFT作為有源元件。
柵極驅(qū)動器電路GDR沿基底SUB1的一側(cè)結(jié)合進(jìn)來。源極驅(qū)動器SDR通過將芯片置于玻璃上的技術(shù)沿基底SUB1的另一側(cè)作為IC芯片安裝。
在基底SUB1上承載源極驅(qū)動器SDR的一端是一個信號連結(jié)器焊盤，其上鋪設(shè)撓性印刷電路板FPC以給出來自主計(jì)算機(jī)的各種信號和電壓。
電源IC芯片PWU和外部部件DE安裝在撓性印刷電路板FPC上，并且用于與主計(jì)算機(jī)連結(jié)的連結(jié)器CT位于LCD板的相對側(cè)。
經(jīng)形成在基底SUB1上的導(dǎo)線傳遞信號，并且在源極驅(qū)動器SDR、撓性印刷電路板FPC和柵極驅(qū)動器GDR之間提供電源。
與圖13所示的結(jié)構(gòu)不同，源極驅(qū)動器SDR可以安置在撓性印刷電路板FPR上，并且柵極驅(qū)動器GDR可以作為IC芯片通過將芯片置于玻璃上的技術(shù)安裝在基底SUB1上或在撓性印刷電路板FPC上。
在上述解釋中，假設(shè)顯示單元利用低溫多晶硅薄膜晶體管TFT作為其顯示板的有源元件以及有關(guān)電路的有源元件。但本發(fā)明不限于此，也可以用非晶硅薄膜晶體管TFT(公知技術(shù))代替。
根據(jù)本發(fā)明，可以通過利用低電壓(精細(xì)布線)工藝制造的源極驅(qū)動器IC芯片以及高電壓工藝制造的電源IC芯片的全部優(yōu)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)成本的降低。根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)不僅可以應(yīng)用到LCD板，而且還可以應(yīng)用到有機(jī)EL顯示單元、等離子體顯示單元和場致發(fā)射顯示單元的其它類型的顯示板。另外本發(fā)明不限于上述的實(shí)施例或者所要求保護(hù)的內(nèi)容。可以在不脫離本發(fā)明創(chuàng)意的前提下實(shí)施多種改型。
權(quán)利要求
1.一種顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)，包括基底，包括液晶顯示區(qū)，具有像素的有源矩陣和用于在所述像素之間進(jìn)行選擇的多條掃描信號線和多條圖像信號線；和掃描線驅(qū)動器電路，其向所述液晶顯示區(qū)的所述多條掃描信號線提供掃描信號；第一半導(dǎo)體芯片，包括圖像信號線驅(qū)動器電路，其向所述多條圖像信號線提供圖像信號；和第二半導(dǎo)體芯片，包括電源電路，其提供用于所述掃描線驅(qū)動器電路的工作電壓和用于產(chǎn)生色調(diào)電壓的色調(diào)電壓發(fā)生電源，所述色調(diào)電壓將提供給對于所述第一半導(dǎo)體芯片的所述多個圖像信號線，計(jì)時(shí)信號發(fā)生器，其產(chǎn)生計(jì)時(shí)信號以控制對于所述液晶顯示區(qū)的顯示計(jì)時(shí)，和電平移位電路，其移位從所述計(jì)時(shí)信號發(fā)生器提供的所述計(jì)時(shí)信號的電壓電平并將生成的電壓提供給所述掃描線驅(qū)動器電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)，其中每個像素包括作為有源元件的低溫多晶硅薄膜晶體管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)，其中所述掃描線驅(qū)動器電路利用與所述薄膜晶體管相同的工藝形成在所述基底上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)，其中形成在所述第一半導(dǎo)體芯片上的MOS晶體管的耐壓值低于形成在所述第二半導(dǎo)體芯片上的MOS晶體管的耐壓值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)，其中形成在所述第一半導(dǎo)體芯片上的MOS晶體管的柵極長度短于形成在所述第二半導(dǎo)體芯片上的MOS晶體管的柵極長度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)，其中被所述電平移位電路電平移位的所述計(jì)時(shí)信號包括幀脈沖、線時(shí)鐘和移位時(shí)鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)，其中所述圖像信號線驅(qū)動器電路基于分時(shí)向所述液晶顯示區(qū)的所述多條圖像信號線提供紅、綠和藍(lán)色圖像信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)，其中所述第一半導(dǎo)體芯片安裝在所述基底上。
9.一種顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)，包括基底，包括液晶顯示區(qū)，具有像素的有源矩陣和用于在所述像素之間進(jìn)行選擇的多條掃描信號線和多條圖像信號線；和掃描線驅(qū)動器電路，其向所述液晶顯示區(qū)的所述多條掃描信號線提供掃描信號；第一半導(dǎo)體芯片，包括存儲器，用于存儲將顯示在所述液晶顯示區(qū)的顯示數(shù)據(jù)；圖像信號線驅(qū)動器電路，其向所述多條圖像信號線提供圖像信號；和計(jì)時(shí)信號發(fā)生器，其產(chǎn)生計(jì)時(shí)信號以控制對于所述液晶顯示區(qū)的顯示計(jì)時(shí)；以及第二半導(dǎo)體芯片，包括電源電路，其提供用于所述掃描線驅(qū)動器電路的工作電壓和用于產(chǎn)生色調(diào)電壓的色調(diào)電壓發(fā)生電源，所述色調(diào)電壓將提供給對于所述第一半導(dǎo)體芯片的所述多個圖像信號線，和電平移位電路，其移位從所述計(jì)時(shí)信號發(fā)生器提供的所述計(jì)時(shí)信號的電壓電平并將生成的電壓提供給所述掃描線驅(qū)動器電路，其中，形成在所述第一半導(dǎo)體芯片上的MOS晶體管的耐壓值低于形成在所述第二半導(dǎo)體芯片上的MOS晶體管的耐壓值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)，其中形成在所述第一半導(dǎo)體芯片上的MOS晶體管的柵極長度短于形成在所述第二半導(dǎo)體芯片上的MOS晶體管的柵極長度。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)，其中被所述電平移位電路電平移位的所述計(jì)時(shí)信號包括幀脈沖、線時(shí)鐘和移位時(shí)鐘。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)，其中所述圖像信號線驅(qū)動器電路基于分時(shí)向所述液晶顯示區(qū)的所述多條圖像信號線提供紅、綠和藍(lán)色圖像信號。
全文摘要
一種顯示單元的顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)，在通過高電壓工藝制造的電源IC上設(shè)置一個電壓電平移位電路，代替具有通過低電壓精細(xì)布線工藝制造的大容量顯示存儲器的源極驅(qū)動器IC。這使得可以降低制造源極驅(qū)動器IC的成本并減小芯片的面積，使得整個IC芯片的成本降低。
文檔編號G09G3/36GK101067919SQ20071010464
公開日2007年11月7日 申請日期2001年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月27日
發(fā)明者谷邦彥, 中地孝行, 樋口和久, 永田寧 申請人:株式會社瑞薩科技