專利名稱：一種彩色lcos顯示芯片及其驅(qū)動控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種顯示芯片，特別涉及一種彩色LCOS (Liquid Crystal On Silicon，硅基液晶)顯示芯片及其驅(qū)動控制方法。
背景技術：
近年來迅速崛起的便攜移動通訊及無線顯示產(chǎn)品對彩色LCOS顯示器的需求量 日趨增大，彩色LCOS顯示器固有的優(yōu)點決定了移動顯示產(chǎn)品的發(fā)展前景?，F(xiàn)有的彩色 LCOS顯示器的顯示驅(qū)動電路為了實現(xiàn)更為多樣和絢麗的功能，采用了多種類型功能的 IC (Integrated Circuit，集成電路)芯片，主要有圖像解碼芯片、顯示驅(qū)動信號控制芯片、 配置單片機芯片、顯示驅(qū)動功放運放模塊、多電源模塊和無源配置電子元器件等，該些芯片 的電路結(jié)構(gòu)較為復雜，由此導致整機成本過高、整機功耗較高和整機空間尺寸龐大；并且， 當使用視頻信號非線性校正芯片、顯示驅(qū)動信號控制芯片時，也會增加整機的功耗。

發(fā)明內(nèi)容
為了降低整機成本、降低整機功耗、減少整機空間的尺寸，本發(fā)明提供了一種彩色 LCOS顯示芯片及其驅(qū)動控制方法，一種彩色LCOS顯示芯片，所述彩色LCOS顯示芯片包括0V電源整理電路以及連 接到所述OV電源整理電路的地線焊盤、RGB (Red-Green-Blue,紅-綠-藍)輸入暫存器以 及連接到所述RGB輸入暫存器的RGB數(shù)據(jù)輸入焊盤、非線性校正表碼查找器、譯碼器、多電 位發(fā)生器以及連接到所述多電位發(fā)生器的參考電位焊盤、串行雙線電路以及連接到所述串 行雙線電路的串行線焊盤、時鐘緩沖器以及連接到所述時鐘緩沖器的RGB時鐘焊盤、RGB同 步時鐘發(fā)生器、行同步時鐘發(fā)生器、場同步時鐘發(fā)生器、電荷泵、3. 3V電源整理電路以及連 接到所述3. 3V電源整理電路的3. 3V電源焊盤、狀態(tài)機調(diào)度器和RGB顯示執(zhí)行電路；所述OV電源整理電路通過OV電源線分別與所述RGB輸入暫存器、所述非線性校 正表碼查找器、所述譯碼器、所述多電位發(fā)生器、所述串行雙線電路、所述時鐘緩沖器、所述 RGB同步時鐘發(fā)生器、所述行同步時鐘發(fā)生器、所述場同步時鐘發(fā)生器、所述電荷泵、所述 3. 3V電源整理電路、所述狀態(tài)機調(diào)度器和所述RGB顯示執(zhí)行電路相連接；所述3. 3V電源整 理電路通過3. 3V電源線分別與所述RGB輸入暫存器、所述非線性校正表碼查找器、所述譯 碼器、所述多電位發(fā)生器、所述串行雙線電路、所述時鐘緩沖器、所述RGB同步時鐘發(fā)生器、 所述行同步時鐘發(fā)生器、所述場同步時鐘發(fā)生器、所述電荷泵、所述狀態(tài)機調(diào)度器和所述 RGB顯示執(zhí)行電路相連接；所述電荷泵通過15V電源線分別與所述多電位發(fā)生器、所述RGB 顯示執(zhí)行電路相連接；所述狀態(tài)機調(diào)度器分別通過視頻輸入狀態(tài)控制線輸出數(shù)據(jù)到所述 RGB輸入暫存器、通過查表器狀態(tài)線輸出數(shù)據(jù)到所述非線性校正表碼查找器、通過譯碼器狀 態(tài)線輸出數(shù)據(jù)到所述譯碼器、通過串行狀態(tài)線從所述串行雙線電路輸出或接收數(shù)據(jù)、通過 RGB同步線接收所述RGB同步時鐘發(fā)生器輸出的數(shù)據(jù)、通過行同步狀態(tài)控制線輸出數(shù)據(jù)到 所述行同步時鐘發(fā)生器、通過場同步狀態(tài)控制線輸出數(shù)據(jù)到所述場同步時鐘發(fā)生器；所述
5RGB顯示執(zhí)行電路分別通過行驅(qū)動有效線以及列驅(qū)動有效線接收從所述狀態(tài)機調(diào)度器輸出 的數(shù)據(jù)、通過行時鐘線接收從所述行同步時鐘發(fā)生器輸出的數(shù)據(jù)、通過RGB同步時鐘線接 收從所述RGB同步時鐘發(fā)生器輸出的數(shù)據(jù)、通過RGB校正顯示數(shù)據(jù)線接收從所述非線性校 正表碼查找器輸出的數(shù)據(jù)、通過多電位基準電源線與所述多電位發(fā)生器相連接、通過場時 鐘線接收從所述場同步時鐘發(fā)生器輸出的數(shù)據(jù)；所述RGB輸入暫存器通過RGB數(shù)據(jù)線輸出 數(shù)據(jù)到所述非線性校正表碼查找器；所述譯碼器通過譯碼輸出線輸出數(shù)據(jù)到所述多電位發(fā) 生器；所述時鐘緩沖器通過時鐘線分別輸出數(shù)據(jù)到所述RGB同步時鐘發(fā)生器、所述行同步 時鐘發(fā)生器和所述場同步時鐘發(fā)生器。所述RGB顯示執(zhí)行電路包括RGB顯示像素陣列電路、列RGB串行移位寄存器、列 RGB雙級并行復位暫存器、列RGB并行復位電平位移器、列RGB并行復位數(shù)模轉(zhuǎn)換器、串行行 移位寄存器、并行行復位電平移位器和并行行信號輸出驅(qū)動器；所述列RGB串行移位寄存器、所述列RGB雙級并行復位暫存器、所述串行行移位寄 存器分別連接到所述OV電源線和所述3. 3V電源線；所述RGB并行復位電平位移器、所述列 RGB并行復位數(shù)模轉(zhuǎn)換器、所述并行行復位電平移位器、所述并行行信號輸出驅(qū)動器分別連 接到所述OV電源線和所述15V電源線，所述RGB顯示像素陣列電路和所述15V電源線連 接；所述列RGB串行移位寄存器接收從行時鐘線、RGB同步時鐘線傳來的數(shù)據(jù)，并同時通過 列串行移位總線將數(shù)據(jù)傳送到所述列RGB雙級并行復位暫存器；所述列RGB雙級并行復位 暫存器接收從RGB校正顯示數(shù)據(jù)線傳來的數(shù)據(jù)，并同時通過列暫存器總線將數(shù)據(jù)傳送到所 述RGB并行復位電平位移器；所述RGB并行復位電平位移器通過列控制總線將數(shù)據(jù)傳送到 所述列RGB并行復位數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述列RGB并行復位數(shù)模轉(zhuǎn)換器通過RGB模擬數(shù)據(jù)輸出 總線將數(shù)據(jù)傳送到所述RGB顯示像素陣列電路；所述列RGB并行復位數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接到多 電位基準電源線；所述串行行移位寄存器接收從所述行時鐘線、所述場時鐘線傳來的數(shù)據(jù)， 并同時通過串行移位總線將數(shù)據(jù)傳送到所述并行行復位電平移位器，所述并行行復位電平 移位器通過行暫存總線將數(shù)據(jù)傳送到所述并行行信號輸出驅(qū)動器，所述并行行信號輸出驅(qū) 動器通過數(shù)字尋址總線將數(shù)據(jù)傳送到所述RGB顯示像素陣列電路。所述RGB顯示像素陣列電路包括行數(shù)目為不少于2行、列數(shù)目為不少于2列、總 數(shù)目為不少于2X2個的RGB單元和由不少于2根并行的數(shù)字尋址線組成的所述數(shù)字尋址 總線及每組由一根R模擬信號線、一根G模擬信號線、一根B模擬信號線組成的且不少于2 組構(gòu)成的所述RGB模擬數(shù)據(jù)輸出總線，所述RGB單元分別連接到所述數(shù)字尋址線、所述R模 擬信號線、所述G模擬信號線、所述B模擬信號線和所述15V電源線。所述RGB單元包括反射紅光R (Red，紅色)電極、反射綠光G (Green，綠色)電極、 反射藍光B (Blue，藍色)電極，以及通過R電極連線連接到所述反射紅光R電極、通過G電 極連線連接到所述反射綠光G電極、通過B電極連線連接到所述反射藍光B電極、且分別與 所述R模擬信號線、所述G模擬信號線以及所述B模擬信號線相連通的三個尋址單元電路； 所述尋址單元電路分別與所述15V電源線、所述數(shù)字尋址線相連接，且所述反射紅光R電 極、所述反射綠光G電極和所述反射藍光B電極之間相互絕緣。所述尋址單元電路包括尋址PMOS源極、尋址PMOS柵極、尋址PMOS漏電極、尋址 PMOS背極構(gòu)成的尋址PMOS管和由存儲PMOS源極、存儲PMOS柵極、存儲PMOS漏極和存儲 PMOS背極構(gòu)成的存儲PMOS管，所述尋址PMOS柵極連接到所述數(shù)字尋址線，所述尋址PMOS
6背極、所述存儲PMOS源極、所述存儲PMOS漏極和所述存儲PMOS背極分別連接到所述15V電 源線；所述尋址PMOS源極連接到模擬信號輸入線，所述尋址PMOS漏電極和所述存儲PMOS 柵極分別連接到電極輸出線。當所述模擬信號輸入線連接所述R模擬信號線時，所述電極輸出線連接到所述R 電極連；當所述模擬信號輸入線連接所述G模擬信號線時，所述電極輸出線連接到所述G電 極連線；當所述模擬信號輸入線連接所述B模擬信號線時，所述電極輸出線連接到所述B電 極連線。一種用于彩色LCOS顯示芯片的驅(qū)動控制方法，所述方法包括以下步驟(1)地線焊盤接通地線、同時3. 3V電源焊盤接通3. 3V電源、參考電位焊盤接通參 考電源后，啟動狀態(tài)機調(diào)度器；(2)所述狀態(tài)機調(diào)度器啟動電荷泵向15V電源線輸出15V電壓、啟動OV電源整理 電路向OV電源線輸出OV電壓、啟動3. 3V電源整理電路向3. 3V電源線輸出3. 3V電壓、啟 動時鐘緩沖器向時鐘線輸出時鐘信號、啟動多電位發(fā)生器向多電位基準電源線輸出基準參 考電位、啟動串行雙線電路接收從串行線焊盤輸入的數(shù)據(jù)；(3)串行雙線電路從所述串行線焊盤讀入以尋址代碼開頭的內(nèi)部寄存器配置字；(4)所述串行雙線電路判斷讀入的尋址代碼是否與芯片的地址代碼一致，如果是， 則匹配有效，執(zhí)行步驟(5)，如果否，則匹配無效，重新執(zhí)行步驟(3)；(5)接收從所述串行線焊盤輸入的數(shù)據(jù)，并將有效信號寫入所述狀態(tài)機調(diào)度器，啟 動和所述狀態(tài)機調(diào)度器相連的電路；(6)所述狀態(tài)機調(diào)度器啟動RGB輸入暫存器從RGB數(shù)據(jù)輸入焊盤讀入RGB視頻數(shù) 據(jù)、啟動非線性校正表碼查找器向RGB校正顯示數(shù)據(jù)線傳輸RGB校正數(shù)據(jù)、啟動譯碼器并向 所述譯碼器輸入電壓編碼值、啟動RGB同步時鐘發(fā)生器輸出RGB同步時鐘、啟動行同步時鐘 發(fā)生器輸出行同步時鐘和啟動場同步時鐘發(fā)生器輸出場同步時鐘；(7)啟動串行行移位寄存器讀入所述行同步時鐘和所述場同步時鐘；(8)啟動列RGB串行移位寄存器讀入所述RGB同步時鐘和所述行同步時鐘；(9)判斷所述串行行移位寄存器在讀入所述行同步時鐘的高電平期間是否讀到所 述場同步時鐘的下降沿，如果是，則以所述行同步時鐘為周期從首行數(shù)字尋址線開始逐行 輸出脈沖，直到再次同步有效；如果否，重新執(zhí)行步驟(7)，所述串行行移位寄存器繼續(xù)讀 入所述場同步時鐘；(10)判斷所述列RGB串行移位寄存器在讀入所述RGB同步時鐘的高電平期間是否 讀到所述行同步時鐘的下降沿，如果是，則以所述RGB同步時鐘為周期從首列RGB模擬信號 線開始逐列輸出模擬信號，直到再次同步有效；如果否，重新執(zhí)行步驟(8)，所述列RGB串行 移位寄存器讀入所述行同步時鐘。本發(fā)明提供的技術方案的有益效果是通過本發(fā)明提供的彩色LCOS顯示芯片和驅(qū)動控制方法，一方面摒棄了常規(guī)控制 驅(qū)動電路中使用的視頻信號非線性校正芯片、顯示驅(qū)動信號控制芯片等高成本專用芯片； 另一方面在一塊芯片上完成了多系統(tǒng)集成，節(jié)省了多系統(tǒng)芯片組合所需要的PCB板，從而 大幅度節(jié)約了生產(chǎn)成本；并且由于集成電路芯片數(shù)量的減少以及PCB板的節(jié)省，降低了控 制驅(qū)動電路的重量和空間體積；并且由于避免使用非線性校正芯片、顯示驅(qū)動信號控制芯
7片使得整機功耗降低；由于采用了以狀態(tài)機調(diào)度器為核心作數(shù)字信號處理模塊，這樣就可 以根據(jù)所有液晶材料的非線性特征不同，通過適當修改電壓編碼值得到最優(yōu)非線性校正性 能，從而增強了本芯片的通用性。


圖1是本發(fā)明提供的彩色LCOS顯示芯片的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明提供的RGB顯示執(zhí)行電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖3是本發(fā)明提供的RGB顯示像素陣列電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖4是本發(fā)明提供的RGB單元的結(jié)構(gòu)框圖；圖5是本發(fā)明提供的尋址單元電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖6是本發(fā)明提供的驅(qū)動控制方法的流程圖。附圖中，各標號所代表的部件列表如下1 =OV電源整理電路；2 =RGB輸入暫存器；3 非線性校正表碼查找器；4 譯碼器； 5 多電位發(fā)生器；6 串行雙線電路；7 時鐘緩沖器；8 =RGB同步時鐘發(fā)生器；9 行同步時 鐘發(fā)生器；10 場同步時鐘發(fā)生器；11 電荷泵；12 3. 3V電源整理電路；13 狀態(tài)機調(diào)度器； 14 =RGB顯示執(zhí)行電路；15 地線焊盤；16 =RGB數(shù)據(jù)輸入焊盤；17 參考電位焊盤；18 串行 線焊盤；19 =RGB時鐘焊盤；20 3. 3V電源焊盤；21 視頻輸入狀態(tài)控制線；22 行時鐘線； 23 =RGB同步時鐘線；24 =RGB校正顯示數(shù)據(jù)線；25 查表器狀態(tài)線；26 譯碼器狀態(tài)線；27 多電位基準電源線；28 串行狀態(tài)線；29 時鐘線；30 =RGB同步線；31 行同步狀態(tài)控制線； 32 場同步狀態(tài)控制線；33 場時鐘線；34 :15V電源線；35 =OV電源線；36 3. 3V電源線；37 列驅(qū)動有效線；38 行驅(qū)動有效線；39 =RGB數(shù)據(jù)線；40 譯碼輸出線；51 =RGB顯示像素陣列 電路；52 列RGB串行移位寄存器；53 列RGB雙級并行復位暫存器；54 列RGB并行復位電 平位移器；55 列RGB并行復位數(shù)模轉(zhuǎn)換器；56 串行行移位寄存器；57 并行行復位電平移 位器；58 并行行信號輸出驅(qū)動器；61 列串行移位總線；62 列暫存器總線；63 列控制總 線；64 :RGB模擬數(shù)據(jù)輸出總線；65 行串行移位總線；66 行暫存總線；67 尋址驅(qū)動輸出總 線；71 數(shù)字尋址線；72 =RGB單元；73 =R模擬信號線；74 =G模擬信號線；75 =B模擬信號線； 76 反射紅光R電極；77 反射綠光G電極；78 反射藍光B電極；79 =R電極連線；80 =G電極 連線；81 =B電極連線；82 尋址單元電路；83存儲PMOS柵極；84 存儲PMOS漏極；85存儲 PMOS背極；86 存儲PMOS源極；91 尋址PMOS管；92 存儲PMOS管；93 模擬信號輸入線； 94 電極輸出線；95 尋址PMOS源極；96 尋址PMOS柵極；97 尋址PMOS漏電極；98 尋址 PMOS背極。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方 式作進一步地詳細描述。實施例1為了降低整機成本、降低整機功耗、減少整機空間的尺寸，本發(fā)明提供了一種彩色 LCOS顯示芯片，參見圖1，該彩色LCOS顯示芯片，包括0V電源整理電路1以及連接到OV電 源整理電路1的地線焊盤15、RGB輸入暫存器2以及連接到RGB輸入暫存器2的RGB數(shù)據(jù)輸入焊盤16、非線性校正表碼查找器3、譯碼器4、多電位發(fā)生器5以及連接到多電位發(fā)生 器5的參考電位焊盤17、串行雙線電路6以及連接到串行雙線電路6的串行線焊盤18、時 鐘緩沖器7以及連接到時鐘緩沖器7的RGB時鐘焊盤19、RGB同步時鐘發(fā)生器8、行同步時 鐘發(fā)生器9、場同步時鐘發(fā)生器10、電荷泵11、3. 3V電源整理電路12以及連接到3. 3V電源 整理電路12的3. 3V電源焊盤、狀態(tài)機調(diào)度器13和RGB顯示執(zhí)行電路14 ；OV電源整理電路1通過OV電源線35分別與RGB輸入暫存器2、非線性校正表碼 查找器3、譯碼器4、多電位發(fā)生器5、串行雙線電路6、時鐘緩沖器7、RGB同步時鐘發(fā)生器8、 行同步時鐘發(fā)生器9、場同步時鐘發(fā)生器10、電荷泵11、3. 3V電源整理電路12、狀態(tài)機調(diào)度 器13和RGB顯示執(zhí)行電路14相連接；3. 3V電源整理電路12通過3. 3V電源線36分別與 RGB輸入暫存器2、非線性校正表碼查找器3、譯碼器4、多電位發(fā)生器5、串行雙線電路6、時 鐘緩沖器7、RGB同步時鐘發(fā)生器8、行同步時鐘發(fā)生器9、場同步時鐘發(fā)生器10、電荷泵11、 狀態(tài)機調(diào)度器13和RGB顯示執(zhí)行電路14相連接；電荷泵11通過15V電源線34分別與多 電位發(fā)生器5、RGB顯示執(zhí)行電路14相連接；狀態(tài)機調(diào)度器13分別通過視頻輸入狀態(tài)控制 線21輸出數(shù)據(jù)到RGB輸入暫存器2、通過查表器狀態(tài)線25輸出數(shù)據(jù)到非線性校正表碼查找 器3、通過譯碼器狀態(tài)線26輸出數(shù)據(jù)到譯碼器4、通過串行狀態(tài)線28從串行雙線電路6輸 出或接收數(shù)據(jù)、通過RGB同步線30接收RGB同步時鐘發(fā)生器8輸出的數(shù)據(jù)、通過行同步狀 態(tài)控制線31輸出數(shù)據(jù)到行同步時鐘發(fā)生器9、通過場同步狀態(tài)控制線32輸出數(shù)據(jù)到場同步 時鐘發(fā)生器10 ；RGB顯示執(zhí)行電路14分別通過行驅(qū)動有效線37以及列驅(qū)動有效線38接收 從狀態(tài)機調(diào)度器13輸出的數(shù)據(jù)、通過行時鐘線22接收從行同步時鐘發(fā)生器9輸出的數(shù)據(jù)、 通過RGB同步時鐘線23接收從RGB同步時鐘發(fā)生器8輸出的數(shù)據(jù)、通過RGB校正顯示數(shù)據(jù) 線24接收從非線性校正表碼查找器3輸出的數(shù)據(jù)、通過多電位基準電源線27與多電位發(fā) 生器5相連接、通過場時鐘線33接收從場同步時鐘發(fā)生器10輸出的數(shù)據(jù)；RGB輸入暫存器 2通過RGB數(shù)據(jù)線39輸出數(shù)據(jù)到非線性校正表碼查找器3 ；譯碼器4通過譯碼輸出線40輸 出數(shù)據(jù)到多電位發(fā)生器5 ；時鐘緩沖器7通過時鐘線29分別輸出數(shù)據(jù)到RGB同步時鐘發(fā)生 器8、行同步時鐘發(fā)生器9、場同步時鐘發(fā)生器10。參見圖2，進一步地，RGB顯示執(zhí)行電路14，包括有RGB顯示像素陣列電路51、列 RGB串行移位寄存器52、列RGB雙級并行復位暫存器53、列RGB并行復位電平位移器54、列 RGB并行復位數(shù)模轉(zhuǎn)換器55、串行行移位寄存器56、并行行復位電平移位器57和并行行信 號輸出驅(qū)動器58;列RGB串行移位寄存器52、列RGB雙級并行復位暫存器53、串行行移位寄存器56 分別連接到OV電源線35和3. 3V電源線36 ；RGB并行復位電平位移器54、列RGB并行復位 數(shù)模轉(zhuǎn)換器55、并行行復位電平移位器57和并行行信號輸出驅(qū)動器58分別連接到OV電 源線35和15V電源線34，RGB顯示像素陣列電路51和15V電源線34連接；列RGB串行移 位寄存器52接收從行時鐘線22、列驅(qū)動有效線37和RGB同步時鐘線23傳來的數(shù)據(jù)，并同 時通過列串行移位總線61將數(shù)據(jù)傳送到列RGB雙級并行復位暫存器53 ；列RGB雙級并行 復位暫存器53接收從RGB校正顯示數(shù)據(jù)線24傳來的數(shù)據(jù)，并同時通過列暫存器總線62將 數(shù)據(jù)傳送到列RGB并行復位電平位移器54 ；列RGB并行復位電平位移器54通過列控制總 線63將數(shù)據(jù)傳送到列RGB并行復位數(shù)模轉(zhuǎn)換器55，而列RGB并行復位數(shù)模轉(zhuǎn)換器55通過 RGB模擬數(shù)據(jù)輸出總線64將數(shù)據(jù)傳送到RGB顯示像素陣列電路51 ；列RGB并行復位數(shù)模轉(zhuǎn)源線27 ；串行行移位寄存器56接收從行時鐘線22、行驅(qū)動有 效線38、場時鐘線33傳來的數(shù)據(jù)，并同時通過串行移位總線65將數(shù)據(jù)傳送到并行行復位電 平移位器57，并行行復位電平移位器57通過行暫存總線66將數(shù)據(jù)傳送到并行行信號輸出 驅(qū)動器58，并行行信號輸出驅(qū)動器58通過數(shù)字尋址總線67將數(shù)據(jù)傳送到RGB顯示像素陣 列電路51。參見圖3，進一步地，RGB顯示像素陣列電路51包括行數(shù)目為不少于2行、列數(shù) 目為不少于2列、總數(shù)目為不少于2X2個的RGB單元72和由不少于2根并行的數(shù)字尋址 線71組成的數(shù)字尋址總線67和每組由一根R模擬信號線73、一根G模擬信號線74、一根 B模擬信號線75所構(gòu)成的且共計不少于2組所構(gòu)成的RGB模擬數(shù)據(jù)輸出總線64，數(shù)字尋址 線71與R模擬信號線73、G模擬信號線74、B模擬信號線75之間沒有連接關系；RGB單元 72分別連接到數(shù)字尋址線71、R模擬信號線73、G模擬信號線74、B模擬信號線75和15V 電源線34。參見圖4，進一步地，RGB單元72包括反射紅光R電極76、反射綠光G電極77、 反射藍光B電極78以及通過R電極連線79連接到反射紅光R電極76、通過G電極連線80 連接到反射綠光G電極77、通過B電極連線81連接到反射藍光B電極78，及分別與R模擬 信號線73、G模擬信號線74以及B模擬信號線75相連通的共計三個尋址單元電路82 ；尋 址單元電路82分別與15V電源線34、數(shù)字尋址線71相連接，反射紅光R電極76、反射綠光 G電極77和反射藍光B電極78之間相互絕緣。參見圖5，進一步地，尋址單元電路82包括由尋址PMOS源極95、尋址PMOS柵極 96、尋址PMOS漏電極97和尋址PMOS背極構(gòu)成的尋址PMOS管91和由存儲PMOS源極86、存 儲PMOS柵極83、存儲PMOS漏極84和存儲PMOS背極85構(gòu)成的存儲PMOS管92，尋址PMOS 柵極96連接到數(shù)字尋址線71，尋址PMOS背極98、存儲PMOS源極86、存儲PMOS漏極84和 存儲PMOS背極85分別連接到15V電源線34 ；尋址PMOS源極95連接到模擬信號輸入線93， 尋址PMOS漏電極97和存儲PMOS柵極83分別連接到電極輸出線94。進一步地，當模擬信號輸入線93連接R模擬信號線73時，電極輸出線94連接到 R電極連線79 ；當模擬信號輸入線93連接G模擬信號線74時，電極輸出線94連接到G電 極連線80 ；當模擬信號輸入線93連接B模擬信號線75時，電極輸出線94連接到B電極連 線81。綜上所述，本發(fā)明實施例提供了一種彩色LCOS顯示芯片，通過對該彩色LCOS顯示 芯片的設計，一方面摒棄了常規(guī)控制驅(qū)動電路中使用的視頻信號非線性校正芯片、顯示驅(qū) 動信號控制芯片等高成本專用芯片；另一方面在一塊芯片上完成了多系統(tǒng)集成，節(jié)省了多 系統(tǒng)芯片組合所需要的PCB板，從而大幅度節(jié)約了生產(chǎn)成本；并且由于集成電路芯片數(shù)量 的減少以及PCB板的節(jié)省，降低了控制驅(qū)動電路的重量和空間體積；并且由于避免使用非 線性校正芯片、顯示驅(qū)動信號控制芯片使得整機功耗降低；由于采用了以狀態(tài)機調(diào)度器為 核心作數(shù)字信號處理模塊，這樣就可以根據(jù)所有液晶材料的非線性特征不同，適當修改電 壓編碼值得到最優(yōu)非線性校正性能，從而增強了本芯片的通用性。下面結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4和圖5，詳細的介紹彩色LCOS顯示芯片的工作過程， 參見下文描述地線焊盤15接通地線、3. 3V電源焊盤20接通3. 3V電源、參考電位焊盤17接通參
10顯示芯片完成上電后，首先啟動狀態(tài)機調(diào)度器13 ；然后由狀態(tài)機調(diào) 度器13啟動電荷泵11向15V電源線34輸出15V電壓，啟動OV電源整理電路1向OV電源 線35輸出OV電壓，啟動3. 3V電源整理電路12向3. 3V電源線36輸出3. 3V電壓，啟動時 鐘緩沖器7向時鐘線29輸出時鐘信號，啟動多電位發(fā)生器5向多電位基準電源線27輸出 基準參考電位，啟動串行雙線電路6遵循I2C通信協(xié)議接收從串行線焊盤18輸入的數(shù)據(jù)。 串行雙線電路6開始工作后，首先從串行線焊盤18讀入以尋址代碼開頭的內(nèi)部寄存器配置 字，然后判斷所讀入的尋址代碼是否與本芯片的地址代碼一致，如果是，則繼續(xù)接收從串行 線焊盤18輸入的數(shù)據(jù)，并將有效信號寫回狀態(tài)調(diào)度器13，使其啟動和狀態(tài)調(diào)度器13相連 的電路；如果否，則重新從串行線焊盤18讀入以尋址代碼開頭的內(nèi)部寄存器配置字直至出 現(xiàn)有效信號；狀態(tài)機調(diào)度器13從串行狀態(tài)線28讀到有效信號后啟動RGB輸入暫存器2從 RGB數(shù)據(jù)輸入焊盤16讀入RGB視頻數(shù)據(jù)，啟動非線性校正表碼查找器3向RGB校正顯示數(shù) 據(jù)線傳輸RGB校正數(shù)據(jù)，啟動譯碼器4并向譯碼器4輸入電壓編碼值，使得譯碼器4向譯碼 輸出線38輸出譯碼選擇數(shù)據(jù)，啟動RGB同步時鐘發(fā)生器8輸出RGB同步時鐘，啟動行同步時 鐘發(fā)生器9輸出行同步時鐘，啟動場同步時鐘發(fā)生器10輸出場同步時鐘，啟動串行行移位 寄存器56讀入行同步時鐘和場同步時鐘，啟動RGB串行移位寄存器52讀入RGB同步時鐘 和行同步時鐘；串行行移位寄存器56讀入行同步時鐘和場同步時鐘后判斷在讀入行同步 時鐘高電平期間是否讀到場同步時鐘的下降沿，如果是，則以行同步時鐘為周期從首行數(shù) 字尋址線開始逐行輸出脈沖，直到再次同步有效；如果否，則串行行移位寄存器56繼續(xù)讀 取新的場同步時鐘；RGB串行移位寄存器52讀入RGB同步時鐘和行同步時鐘后判斷在讀入 RGB同步時鐘高電平期間是否讀到行同步時鐘的下降沿，如果是，則以RGB同步時鐘為周期 從首列RGB模擬信號線開始逐列輸出模擬信號，直到再次同步有效即從首列RGB模擬信號 線開始輸入。在一個場同步時鐘周期內(nèi)不少于2根數(shù)字尋址線依次接收一個尋址脈沖，且 每個尋址脈沖的間隔時間與行同步時鐘周期相等；在一個行時鐘周期內(nèi)不少于2組RGB模 擬信號線依次傳送一組RGB模擬信號，每組RGB模擬信號的間隔時間與RGB同步時鐘周期 相等。當數(shù)字尋址線上傳輸OV電位時，尋址PMOS管91的尋址PMOS柵極96控制尋址PMOS 源極95與尋址PMOS漏極97連通，模擬信號線93上的模擬信號直接傳送到存儲PMOS管92 的存儲PMOS柵極83進行存儲，并通過電極輸出線94對反射紅光R電極76 (或者反射綠光 G電極77或者反射藍光B電極78)施加電場作用；當數(shù)字尋址線上傳輸15V電位時，尋址 PMOS管91的尋址PMOS柵極96控制尋址PMOS源極95與尋址PMOS漏極斷開，保持存在存 儲PMOS管92的存儲PMOS柵極83的電荷不受任何干擾，繼續(xù)通過電極輸出線94對反射紅 光R電極76 (或者反射綠光G電極77或者反射藍光B電極78)施加電場作用。實施例2為了降低整機成本、降低整機功耗、減少整機空間的尺寸，本發(fā)明提供了一種彩色 LCOS顯示芯片的驅(qū)動控制方法，參見圖6，該方法包括以下步驟101 地線焊盤15接通地線、同時3. 3V電源焊盤20接通3. 3V電源、參考電位焊盤 17接通參考電源后，啟動狀態(tài)機調(diào)度器13 ；102 狀態(tài)機調(diào)度器13啟動電荷泵11向15V電源線34輸出15V電壓、啟動OV電 源整理電路1向OV電源線35輸出OV電壓、啟動3. 3V電源整理電路12向3. 3V電源線36 輸出3. 3V電壓、啟動時鐘緩沖器7向時鐘線29輸出時鐘信號、啟動多電位發(fā)生器5向多電
11位基準電源線27輸出基準參考電位、啟動串行雙線電路6接收從串行線焊盤18輸入的數(shù) 據(jù)；其中，串行雙線電路6遵循I2C通信協(xié)議。103 串行雙線電路6從串行線焊盤18讀入以尋址代碼開頭的內(nèi)部寄存器配置 字；104:串行雙線電路6判斷讀入的尋址代碼是否與芯片的地址代碼一致，如果是， 則匹配有效，執(zhí)行步驟105，如果否，則匹配無效，重新執(zhí)行步驟103 ；105 接收從串行線焊盤18輸入的數(shù)據(jù)，并將有效信號寫入狀態(tài)調(diào)度器13，啟動和 狀態(tài)調(diào)度器13相連的電路；106 狀態(tài)機調(diào)度器13啟動RGB輸入暫存器2從RGB數(shù)據(jù)輸入焊盤16讀入RGB視 頻數(shù)據(jù)、啟動非線性校正表碼查找器3向RGB校正顯示數(shù)據(jù)線傳輸RGB校正數(shù)據(jù)、啟動譯碼 器4并向譯碼器4輸入電壓編碼值、啟動RGB同步時鐘發(fā)生器8輸出RGB同步時鐘、啟動行 同步時鐘發(fā)生器9輸出行同步時鐘；啟動場同步時鐘發(fā)生器10輸出場同步時鐘；其中，狀態(tài)機調(diào)度器13啟動譯碼器4并向譯碼器4輸入電壓編碼值的目的在于使 譯碼器4向譯碼輸出線40輸出譯碼選擇數(shù)據(jù)。107 啟動串行行移位寄存器56讀入行同步時鐘和場同步時鐘；108 啟動列RGB串行移位寄存器52讀入RGB同步時鐘和行同步時鐘；其中，步驟106、步驟107和步驟108是同時進行的。109 判斷串行行移位寄存器56在讀入行同步時鐘的高電平期間是否讀到場同步 時鐘的下降沿，如果是，則以行同步時鐘為周期從首行數(shù)字尋址線開始逐行輸出脈沖，直到 再次同步有效；如果否，重新執(zhí)行步驟107，串行行移位寄存器56讀入場同步時鐘；110 判斷列RGB串行移位寄存器52在讀入RGB同步時鐘的高電平期間是否讀到 行同步時鐘的下降沿，如果是，則以RGB同步時鐘為周期從首列RGB模擬信號線開始逐列輸 出模擬信號，直到再次同步有效；如果否，重新執(zhí)行步驟108，列RGB串行移位寄存器52讀 入行同步時鐘。綜上所述，本發(fā)明實施例提供了一種用于彩色LCOS顯示芯片的驅(qū)動控制方法，通 過該方法，降低了整機成本、降低了整機功耗以及減少了整機空間的尺寸。本領域技術人員可以理解附圖只是一個優(yōu)選實施例的示意圖，上述本發(fā)明實施例 序號僅僅為了描述，不代表實施例的優(yōu)劣。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
1權(quán)利要求
一種彩色LCOS顯示芯片，其特征在于，所述彩色LCOS顯示芯片包括0V電源整理電路以及連接到所述0V電源整理電路的地線焊盤、RGB輸入暫存器以及連接到所述RGB輸入暫存器的RGB數(shù)據(jù)輸入焊盤、非線性校正表碼查找器、譯碼器、多電位發(fā)生器以及連接到所述多電位發(fā)生器的參考電位焊盤、串行雙線電路以及連接到所述串行雙線電路的串行線焊盤、時鐘緩沖器以及連接到所述時鐘緩沖器的RGB時鐘焊盤、RGB同步時鐘發(fā)生器、行同步時鐘發(fā)生器、場同步時鐘發(fā)生器、電荷泵、3.3V電源整理電路以及連接到所述3.3V電源整理電路的3.3V電源焊盤、狀態(tài)機調(diào)度器和RGB顯示執(zhí)行電路；所述0V電源整理電路通過0V電源線分別與所述RGB輸入暫存器、所述非線性校正表碼查找器、所述譯碼器、所述多電位發(fā)生器、所述串行雙線電路、所述時鐘緩沖器、所述RGB同步時鐘發(fā)生器、所述行同步時鐘發(fā)生器、所述場同步時鐘發(fā)生器、所述電荷泵、所述3.3V電源整理電路、所述狀態(tài)機調(diào)度器和所述RGB顯示執(zhí)行電路相連接；所述3.3V電源整理電路通過3.3V電源線分別與所述RGB輸入暫存器、所述非線性校正表碼查找器、所述譯碼器、所述多電位發(fā)生器、所述串行雙線電路、所述時鐘緩沖器、所述RGB同步時鐘發(fā)生器、所述行同步時鐘發(fā)生器、所述場同步時鐘發(fā)生器、所述電荷泵、所述狀態(tài)機調(diào)度器和所述RGB顯示執(zhí)行電路相連接；所述電荷泵通過15V電源線分別與所述多電位發(fā)生器、所述RGB顯示執(zhí)行電路相連接；所述狀態(tài)機調(diào)度器分別通過視頻輸入狀態(tài)控制線輸出數(shù)據(jù)到所述RGB輸入暫存器、通過查表器狀態(tài)線輸出數(shù)據(jù)到所述非線性校正表碼查找器、通過譯碼器狀態(tài)線輸出數(shù)據(jù)到所述譯碼器、通過串行狀態(tài)線從所述串行雙線電路輸出或接收數(shù)據(jù)、通過RGB同步線接收所述RGB同步時鐘發(fā)生器輸出的數(shù)據(jù)、通過行同步狀態(tài)控制線輸出數(shù)據(jù)到所述行同步時鐘發(fā)生器、通過場同步狀態(tài)控制線輸出數(shù)據(jù)到所述場同步時鐘發(fā)生器；所述RGB顯示執(zhí)行電路分別通過行驅(qū)動有效線以及列驅(qū)動有效線接收從所述狀態(tài)機調(diào)度器輸出的數(shù)據(jù)、通過行時鐘線接收從所述行同步時鐘發(fā)生器輸出的數(shù)據(jù)、通過RGB同步時鐘線接收從所述RGB同步時鐘發(fā)生器輸出的數(shù)據(jù)、通過RGB校正顯示數(shù)據(jù)線接收從所述非線性校正表碼查找器輸出的數(shù)據(jù)、通過多電位基準電源線與所述多電位發(fā)生器相連接、通過場時鐘線接收從所述場同步時鐘發(fā)生器輸出的數(shù)據(jù)；所述RGB輸入暫存器通過RGB數(shù)據(jù)線輸出數(shù)據(jù)到所述非線性校正表碼查找器；所述譯碼器通過譯碼輸出線輸出數(shù)據(jù)到所述多電位發(fā)生器；所述時鐘緩沖器通過時鐘線分別輸出數(shù)據(jù)到所述RGB同步時鐘發(fā)生器、所述行同步時鐘發(fā)生器和所述場同步時鐘發(fā)生器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色LCOS顯示芯片，其特征在于，所述RGB顯示執(zhí)行電路包 括RGB顯示像素陣列電路、列RGB串行移位寄存器、列RGB雙級并行復位暫存器、列RGB并 行復位電平位移器、列RGB并行復位數(shù)模轉(zhuǎn)換器、串行行移位寄存器、并行行復位電平移位 器和并行行信號輸出驅(qū)動器；所述列RGB串行移位寄存器、所述列RGB雙級并行復位暫存器、所述串行行移位寄存器 分別連接到所述OV電源線和所述3. 3V電源線；所述RGB并行復位電平位移器、所述列RGB 并行復位數(shù)模轉(zhuǎn)換器、所述并行行復位電平移位器、所述并行行信號輸出驅(qū)動器分別連接 到所述OV電源線和所述15V電源線，所述RGB顯示像素陣列電路和所述15V電源線連接； 所述列RGB串行移位寄存器接收從行時鐘線、列驅(qū)動有效線、RGB同步時鐘線傳來的數(shù)據(jù)， 并同時通過列串行移位總線將數(shù)據(jù)傳送到所述列RGB雙級并行復位暫存器；所述列RGB雙 級并行復位暫存器接收從RGB校正顯示數(shù)據(jù)線傳來的數(shù)據(jù)，并同時通過列暫存器總線將數(shù)據(jù)傳送到所述列RGB并行復位電平位移器；所述列RGB并行復位電平位移器通過列控制總 線將數(shù)據(jù)傳送到所述列RGB并行復位數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述列RGB并行復位數(shù)模轉(zhuǎn)換器通過RGB 模擬數(shù)據(jù)輸出總線將數(shù)據(jù)傳送到所述RGB顯示像素陣列電路；所述列RGB并行復位數(shù)模轉(zhuǎn) 換器連接到多電位基準電源線；所述串行行移位寄存器接收從所述行時鐘線、行驅(qū)動有效 線、所述場時鐘線傳來的數(shù)據(jù)，并同時通過串行移位總線將數(shù)據(jù)傳送到所述并行行復位電 平移位器，所述并行行復位電平移位器通過行暫存總線將數(shù)據(jù)傳送到所述并行行信號輸出 驅(qū)動器，所述并行行信號輸出驅(qū)動器通過數(shù)字尋址總線將數(shù)據(jù)傳送到所述RGB顯示像素陣 列電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的彩色LCOS顯示芯片，其特征在于，所述RGB顯示像素陣列電 路包括行數(shù)目為不少于2行、列數(shù)目為不少于2列、總數(shù)目為不少于2 X 2個的RGB單元和 由不少于2根并行的數(shù)字尋址線組成的所述數(shù)字尋址總線及每組由一根R模擬信號線、一 根G模擬信號線、一根B模擬信號線組成的且不少于2組構(gòu)成的所述RGB模擬數(shù)據(jù)輸出總 線，所述RGB單元分別連接到所述數(shù)字尋址線、所述R模擬信號線、所述G模擬信號線、所述 B模擬信號線和所述15V電源線。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的彩色LCOS顯示芯片，其特征在于，所述RGB單元包括反射 紅光R電極、反射綠光G電極、反射藍光B電極，以及通過R電極連線連接到所述反射紅光 R電極、通過G電極連線連接到所述反射綠光G電極、通過B電極連線連接到所述反射藍光 B電極、且分別與所述R模擬信號線、所述G模擬信號線以及所述B模擬信號線相連通的三 個尋址單元電路；所述尋址單元電路分別與所述15V電源線、所述數(shù)字尋址線相連接，且所 述反射紅光R電極、所述反射綠光G電極和所述反射藍光B電極之間相互絕緣。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的彩色LCOS顯示芯片，其特征在于，所述尋址單元電路包括 尋址PMOS源極、尋址PMOS柵極、尋址PMOS漏電極和尋址PMOS背極構(gòu)成的尋址PMOS管和 由存儲PMOS源極、存儲PMOS柵極、存儲PMOS漏極和存儲PMOS背極構(gòu)成的存儲PMOS管，所 述尋址PMOS柵極連接到所述數(shù)字尋址線，所述尋址PMOS背極、所述存儲PMOS源極、所述存 儲PMOS漏極和所述存儲PMOS背極分別連接到所述15V電源線；所述尋址PMOS源極連接到 模擬信號輸入線，所述尋址PMOS漏電極和所述存儲PMOS柵極分別連接到電極輸出線。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的彩色LCOS顯示芯片，其特征在于，當所述模擬信號輸入線連 接所述R模擬信號線時，所述電極輸出線連接到所述R電極連線；當所述模擬信號輸入線連 接所述G模擬信號線時，所述電極輸出線連接到所述G電極連線；當所述模擬信號輸入線連 接所述B模擬信號線時，所述電極輸出線連接到所述B電極連線。
7.一種用于權(quán)利要求1所述的彩色LCOS顯示芯片的驅(qū)動控制方法，其特征在于，所述 方法包括以下步驟(1)地線焊盤接通地線、同時3.3V電源焊盤接通3. 3V電源、參考電位焊盤接通參考電 源后，啟動狀態(tài)機調(diào)度器；(2)所述狀態(tài)機調(diào)度器啟動電荷泵向15V電源線輸出15V電壓、啟動OV電源整理電路 向OV電源線輸出OV電壓、啟動3. 3V電源整理電路向3. 3V電源線輸出3. 3V電壓、啟動時 鐘緩沖器向時鐘線輸出時鐘信號、啟動多電位發(fā)生器向多電位基準電源線輸出基準參考電 位、啟動串行雙線電路接收從串行線焊盤輸入的數(shù)據(jù)；(3)串行雙線電路從所述串行線焊盤讀入以尋址代碼開頭的內(nèi)部寄存器配置字；(4)所述串行雙線電路判斷讀入的尋址代碼是否與芯片的地址代碼一致，如果是，則匹 配有效，執(zhí)行步驟(5)，如果否，則匹配無效，重新執(zhí)行步驟(3)；(5)接收從所述串行線焊盤輸入的數(shù)據(jù)，并將有效信號寫入所述狀態(tài)機調(diào)度器，啟動和 所述狀態(tài)機調(diào)度器相連的電路；(6)所述狀態(tài)機調(diào)度器啟動RGB輸入暫存器從RGB數(shù)據(jù)輸入焊盤讀入RGB視頻數(shù)據(jù)、啟 動非線性校正表碼查找器向RGB校正顯示數(shù)據(jù)線傳輸RGB校正數(shù)據(jù)、啟動譯碼器并向所述 譯碼器輸入電壓編碼值、啟動RGB同步時鐘發(fā)生器輸出RGB同步時鐘、啟動行同步時鐘發(fā)生 器輸出行同步時鐘和啟動場同步時鐘發(fā)生器輸出場同步時鐘；(7)啟動串行行移位寄存器讀入所述行同步時鐘和所述場同步時鐘；(8)啟動列RGB串行移位寄存器讀入所述RGB同步時鐘和所述行同步時鐘；(9)判斷所述串行行移位寄存器在讀入所述行同步時鐘的高電平期間是否讀到所述場 同步時鐘的下降沿，如果是，則以所述行同步時鐘為周期從首行數(shù)字尋址線開始逐行輸出 脈沖，直到再次同步有效；如果否，重新執(zhí)行步驟(7)，所述串行行移位寄存器繼續(xù)讀入所 述場同步時鐘；(10)判斷所述列RGB串行移位寄存器在讀入所述RGB同步時鐘的高電平期間是否讀到 所述行同步時鐘的下降沿，如果是，則以所述RGB同步時鐘為周期從首列RGB模擬信號線開 始逐列輸出模擬信號，直到再次同步有效；如果否，重新執(zhí)行步驟(8)，所述列RGB串行移位 寄存器讀入所述行同步時鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種彩色LCOS顯示芯片及其驅(qū)動控制方法，涉及顯示芯片領域，通過對顯示芯片的結(jié)構(gòu)設計和驅(qū)動控制方法，摒棄了常規(guī)控制驅(qū)動電路中使用的視頻信號非線性校正芯片、顯示驅(qū)動信號控制芯片等高成本專用芯片；并且在一塊芯片上完成了多系統(tǒng)集成，節(jié)省了多系統(tǒng)芯片組合所需要的PCB板，從而大幅度節(jié)約了生產(chǎn)成本；由于集成電路芯片數(shù)量的減少以及PCB板的節(jié)省，降低了控制驅(qū)動電路的重量和空間體積；由于避免使用非線性校正芯片、顯示驅(qū)動信號控制芯片使得整機功耗降低；采用了以狀態(tài)機調(diào)度器為核心作數(shù)字信號處理模塊，可以根據(jù)所有液晶材料的非線性特征不同，適當修改電壓編碼值得到最優(yōu)非線性校正性能，增強了本芯片的通用性。
文檔編號G09G3/36GK101916553SQ201010224999
公開日2010年12月15日 申請日期2010年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月13日
發(fā)明者代永平, 范義, 范偉, 董續(xù)懷 申請人:深圳市力偉數(shù)碼技術有限公司