用于lcd系統(tǒng)的可編程電平移位器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于IXD系統(tǒng)的可編程電平移位器。
【背景技術(shù)】
[0002]許多液晶顯示器(IXD)及有機發(fā)光二極管顯示器(0LED)使用有源矩陣方案以接入顯示器的像素陣列。早期顯示器使用行及列驅(qū)動器集成電路以接入有源矩陣的行及列。近來，已經(jīng)在顯示屏本身上實施行驅(qū)動器功能，從而不需要沿著所述顯示器的一側(cè)的印刷電路板(PCB)。此類顯示器需要電平移位器將由時序控制器產(chǎn)生的邏輯電平信號(通常為幾伏)轉(zhuǎn)譯為顯示器面板所需要的更高電壓(通常，低電平為5V到10V且高電平為20V到30V)。圖1為此類IXD控制系統(tǒng)100的框圖。圖1的有源矩陣顯示器110可為IXD顯示器或0LED顯示器。列驅(qū)動器1C 130驅(qū)動有源矩陣顯示器110的列。由行驅(qū)動功能性120在顯示屏本身上實施行驅(qū)動功能。在一些實施方案中，所述行驅(qū)動器被稱為柵極驅(qū)動器。本文中將可互換使用術(shù)語“行驅(qū)動器”及“柵極驅(qū)動器”以指代相同的功能性且不應(yīng)將任一術(shù)語視為限制于特定實施方案。時序控制器140為列驅(qū)動器130及行驅(qū)動功能性120產(chǎn)生時序控制信號。電平移位器150將由時序控制器140產(chǎn)生的邏輯電平信號轉(zhuǎn)譯為顯示器110的行驅(qū)動功能性所需要的更高電壓。使用此類方案的LCD系統(tǒng)不同地被稱為板內(nèi)柵極(GIP)系統(tǒng)、非晶硅柵極驅(qū)動器(ASG)系統(tǒng)及陣列上柵極驅(qū)動器(G0A)系統(tǒng)。所有這些命名指代使用本質(zhì)上相同技術(shù)的顯示器。
[0003]在當前的IXD系統(tǒng)中，時序控制器140將多個輸入信號提供到電平移位器150，電平移位器150將其轉(zhuǎn)譯為嵌入在顯示屏110中的柵極驅(qū)動電路120的許多時鐘信號(通常四個或八個)及控制信號(通常兩個或四個)中。在此方案的最簡單實施方案中，電平移位器150中的每一信道包括一輸入及一輸出，且時序控制器140必須為每一信道產(chǎn)生控制信號。此方法較簡單，但在時序控制器140及電平移位器150兩者中都需要高的引腳數(shù)目，且在兩者之間需要大量PCB跡線。此外，電平移位器的輸出信號所需要的任何改變都需要改變時序控制器140，這并不容易實現(xiàn)。
[0004]在當前技術(shù)發(fā)展水平的顯示器中，時序控制器140在減少數(shù)目的信號中解碼顯示器的信息，且電平移位器150含有解碼所述信息的狀態(tài)機且使用其以控制其輸出。此方法比先前解決方案在時序控制器140及電平移位器150中需要較低的引腳數(shù)目且在兩者之間需要較少PCB連接，但其仍然具有許多限制。一種此類限制為所述輸出信號產(chǎn)生由固定的狀態(tài)機界定且在對電平移位器150或時序控制器140不做設(shè)計修改的情況下其不可被改變。而且，時序控制器140與電平移位器150之間的PCB跡線的數(shù)目仍然高于顯示器設(shè)計者想要的數(shù)目。在許多顯示器應(yīng)用中，PCB基板面很寶貴，且出于成本或PCB厚度的原因，PCB層的數(shù)目有限。另外，所述固定的狀態(tài)機系統(tǒng)的剛度限制產(chǎn)品設(shè)計周期時間，特別是當對LCD面板做出改變時可需要不同的驅(qū)動方案。此外，大容量終端裝備通常使用來自多個源的LCD顯示面板，且需要許多電平移位器變體來容納其全部。此通常導致更高組件及制造成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個實施例是針對可編程電平移位器，其用于基于從時序控制器接收到的邏輯電平控制信號將經(jīng)上移控制信號提供到有源矩陣顯示器。所述可編程電平移位器包含可編程狀態(tài)機、電平移位輸出驅(qū)動器及編程接口。所述可編程狀態(tài)機經(jīng)配置以從時序控制器接收至少一控制信號。所述狀態(tài)機基于所述至少一控制信號產(chǎn)生用于驅(qū)動所述有源矩陣顯示器的柵極驅(qū)動器的多個輸出。所述電平移位輸出驅(qū)動器將由所述可編程狀態(tài)機產(chǎn)生的所述多個輸出轉(zhuǎn)換為更高量值電壓電平。所述編程接口便于編程所述可編程狀態(tài)機的各方面。
[0006]本發(fā)明的另一實施例針對包含有源矩陣顯示器及可編程電平移位器的有源矩陣顯示系統(tǒng)。所述有源矩陣顯示器包含像素陣列及驅(qū)動所述像素陣列的至少一部分的集成柵極驅(qū)動器。所述可編程電平移位器從時序控制器接收至少一控制信號，且基于所述至少一控制信號產(chǎn)生用于驅(qū)動所述有源矩陣顯示器的所述柵極驅(qū)動器的多個輸出。用于驅(qū)動所述有源矩陣顯示器的所述柵極驅(qū)動器的所述輸出被電平移位致使其具有的電壓比從所述時序控制器接收到的所述至少一控制信號高。所述電平移位器具有允許編程所述電平移位器的各方面的編程接口。
[0007]本發(fā)明的另一實施例針對操作電平移位器的方法，所述電平移位器可操作以基于從時序控制器接收到的邏輯電平控制信號將經(jīng)上移控制信號提供到有源矩陣顯示器。依據(jù)所述方法，經(jīng)由編程接口從外部源接收數(shù)據(jù)。所述接收到的數(shù)據(jù)被用以更新所述電平移位器的存儲器元件的內(nèi)容。所述存儲器元件的內(nèi)容影響由所述電平移位器產(chǎn)生的輸出序列的實質(zhì)。
【附圖說明】
[0008]圖1為運用電平移位器的IXD控制系統(tǒng)的框圖。
[0009]圖2為可編程電平移位器的電路框圖。
[0010]圖3為可編程電平移位器的電路框圖。
[0011]圖4為展示電平移位器模式存儲器的七字部分的內(nèi)容的圖表。
[0012]圖5為展示圖4的存儲器內(nèi)容如何對應(yīng)于特定輸出模式的時序圖。
[0013]圖6為展示可如何使用固定時鐘以產(chǎn)生電平移位器輸出序列的時序圖。
[0014]圖7為展示可如何使用可變時鐘方案以產(chǎn)生電平移位器輸出序列的時序圖。
[0015]圖8為展示輸出模式數(shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖9為從兩個固定的時鐘信號重建可變時鐘信號的控制信號重建塊的電路框圖。
[0017]圖10為展示由圖9的所述控制信號重建塊產(chǎn)生的波形的時序圖。
[0018]圖11為基于微控制器的可編程電平移位器的電路框圖。
[0019]圖12為展示可由圖11的數(shù)字控制及定序微控制器執(zhí)行的說明性指令的結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0020]圖2為根據(jù)本發(fā)明的說明性實施例的可編程電平移位器的電路(通常在200處表明)的框圖?？删幊屉娖揭莆黄?00包含可編程狀態(tài)機210及輸出驅(qū)動器220。取決于如何編程，可編程狀態(tài)機210使相同的集成電路能夠產(chǎn)生不同的輸出序列。輸出驅(qū)動器220將由可編程狀態(tài)機210產(chǎn)生的邏輯電平信號轉(zhuǎn)換為LCD顯示面板的柵極驅(qū)動器需要的更高量值電壓電平。由可編程狀態(tài)機210產(chǎn)生的輸出序列可由用戶編程而無需物理改變1C?？稍诖鎯ζ髦芯幊桃粋€以上序列，且可動態(tài)切換所述序列以支持LCD面板的不同的操作模式。由于電平移位器200的輸出模式為不固定的，所以單一 1C可支持多種應(yīng)用。此提供規(guī)模經(jīng)濟、較慢的產(chǎn)品報廢、減少的認證工作及較小的材料清單。在例如超高清(UHD)顯示器等高端應(yīng)用中，使用兩個或兩個以上相同的裝置但將其不同地編程(而不是為每一應(yīng)用開發(fā)專用的電平移位器解決方案)可實現(xiàn)大量電平移位器輸出。
[0021]另外，利用可編程狀態(tài)機210，某些控制方案可大幅度減少時序控制器140需要的控制信號的數(shù)目?？墒褂檬稚倭康臅r序控制器信號以在顯示器110中產(chǎn)生柵極驅(qū)動電路120的任何序列的時鐘信號及控制信號。此顯著地減少時序控制器140與電平移位器150之間所需的電連接的數(shù)目。在極端的情況下，僅需一個此類連接。此簡化PCB布局并減少電平移位器引腳數(shù)目(借此還使其更適合與其它功能集成)。
[0022]圖3為可編程電平移位器的一個實施方案的電路(通常在300處表明)的框圖。輸入控制塊310從由時序控制器140產(chǎn)生的少量輸入信號中恢復內(nèi)部邏輯所需要的控制信號。模式存儲器330含有將產(chǎn)生的模式。地址解碼邏輯320在任何給定時間控制模式存儲器330中的哪個字被輸出。輸出控制級340將邏輯電平存儲器字轉(zhuǎn)換為所需要的輸出電平。編程接口 350允許用戶改變模式存儲器330及相關(guān)聯(lián)寄存器的內(nèi)容。在說明性的實施例中，輸入控制塊310、地址解碼塊320及模式存儲器330組成圖2的可編程狀態(tài)機210。
[0023]模式存儲器330包括許多字，每一字描述輸出序列中特定點處的輸出的狀態(tài)，即，其表示輸出模式的“時間切片”。為了說明使用模式存儲器330產(chǎn)生輸出序列，圖4及5表示使用模式存儲器產(chǎn)生輸出序列的簡單方案的實例。圖4為展示模式存儲器330的七字部分的內(nèi)容的圖表，及圖5為展示存儲器內(nèi)容如何對應(yīng)于特定輸出模式的時序圖。在圖4及5的說明性實例中，針對每一輸出使用一個位，所以輸出狀態(tài)僅可為高或低。由于每一位對應(yīng)于一輸出，所以用4位字可產(chǎn)生四個輸出。其它實施方案可能每一輸出使用一個以上位，舉例來說，以允許實施高、低、高阻抗、電荷共享及預電荷狀態(tài)。參看圖4，存儲地址0處的4位字為0111。因此，參看圖5，在第一輸出時隙，S卩，對應(yīng)于存儲地址0的所述時隙，對應(yīng)于位
0、1及2的輸出為高，且對應(yīng)于位3的輸出為低。類似地，存儲地址1處的4位字為0110。因此，在對應(yīng)于存儲地址1的第二輸出時隙中，對應(yīng)于位1及2的輸出為高，且對應(yīng)于位0及3的輸出為低。對應(yīng)于位0到3的輸出類似地針對對