CN1854836A - 集成芯片以及采用该集成芯片的平板显示器件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种集成电路，包括包含用于处理数字信号的数字电路的第一芯片、包括模拟电路的第二芯片，该模拟电路电连接到用于处理数字信号的数字电路并输出电压高于数字信号电压的模拟信号，其中所述第一芯片不同于所述第二芯片。

Description

集成芯片以及采用该集成芯片的平板显示器件
本申请要求2005年4月28日提交的专利号为No.2005-035735的韩国专利申请的权益，在此引用其全部内容作为参考。
技术领域
本发明涉及集成电路，并尤其涉及用于平板显示器的集成电路。
背景技术
通常，液晶显示器件通过改变施加在液晶层上的电场控制液晶层的透光率而显示图像。为此，该液晶显示器件包括液晶单元以矩阵形式排列的液晶显示面板，以及用于驱动该液晶显示面板的驱动电路。
图1所示为根据现有技术的液晶显示器件。参照图1，该液晶显示器件包括用于显示图像的液晶显示面板6、安装用于驱动液晶显示面板6的数据线的数据驱动器集成电路(IC)10的数据载带封装(TCP)8、安装用于驱动液晶显示面板6的栅线的栅驱动器IC 12的栅TCP 4，以及用于驱动数据驱动器IC10和栅驱动器IC 12的时序控制器30。
该液晶显示面板6包括形成在上基板5和下基板3之间的液晶层，以及用于维持上基板5和下基板3之间固定盒间隙的衬垫料。在液晶显示面板6的上基板5上形成滤色片、公共电极和黑矩阵。在液晶显示面板6的上基板5或者下基板3上形成公共电极。
该液晶显示面板6的下基板3包括在栅线和数据线各交叉部分形成的薄膜晶体管，以及电连接到薄膜晶体管上的液晶单元。该薄膜晶体管(TFT)的栅极与栅线其中之一电连接，TFT的源极与数据线其中之一电连接，并且TFT的漏极与液晶单元的像素电极电连接。薄膜晶体管响应于来自栅线的扫描信号从数据线向液晶单元的像素电极施加像素信号。
液晶单元包括彼此相对的像素电极和公共电极，液晶层位于二者之间。液晶单元响应于施加给像素电极的像素信号驱动液晶层，从而控制液晶层的透光率。
时序控制器30产生控制栅驱动器IC 12的驱动的栅控制信号(GSP、GSC、GOE等)，并产生控制数据驱动器IC 10的驱动的数据控制信号(SSP、SSC、SOE、POL等)。而且，该时序控制器30向数据驱动器IC 10施加来自系统的数字视频数据。该时序控制器30安装在数据印刷电路板20上。
该数据印刷电路板(PCB)20通过用户连接器与外部系统电连接。在数据PCB 20上形成用于向数据驱动器IC 10和栅驱动器IC 12施加来自时序控制器30的各种控制信号和数据信号的信号线。
在栅TCP 4上安装至少一栅驱动器IC 12。安装在栅TCP 4上的栅驱动器IC 12通过栅TCP 4与液晶显示面板6的栅焊盘电连接。该栅驱动器IC 12在一个水平周期(1H)内顺序地驱动液晶显示面板6的相应栅线。
该栅TCP 4与栅印刷电路板26电连接。该栅PCB 26通过栅TCP 4向栅驱动器IC 12施加通过数据印刷电路板20从时序控制器30施加的栅控制信号。
在数据TCP 8上安装至少一数据驱动器IC 10。安装在数据TCP 8上的数据驱动器IC 10通过数据TCP 8与液晶显示面板的数据焊盘电连接。该数据驱动器IC 10将数字视频数据转换为模拟伽马电压并将该模拟伽马电压作为像素电压施加给液晶显示面板6的相应数据线。
图2所示为现有技术的液晶显示器件的驱动器件的三芯片结构。如图2所示，该驱动IC 50具有由用于向数据线提供信号的数据驱动器IC 52、用于向栅线提供栅信号的栅驱动器IC 54和用于产生并且向液晶显示面板施加高/低电压和模拟伽玛参考电压以及公共电压的功率驱动器电路56构成的三芯片结构。
图3所示为现有技术液晶显示器件的驱动器件的两芯片结构。参照图3，该驱动器IC 60具有包括数据驱动器IC 62和将栅驱动器IC和功率驱动器IC集成为一个芯片的栅功率驱动器64的两芯片结构。
图4所示为现有技术液晶显示器件的驱动器件的单芯片结构。参照图4，该驱动器IC 70具有将数据驱动器IC、栅驱动器IC和功率驱动器IC全部集成到单个芯片上的单芯片结构。
图5所示为图2、3所示驱动器IC的内部结构。参照图2、3和5，每个驱动器IC 50和60均包括具有时序控制器82和被施加数字信号的存储器单元84的数字模块80，以及具有数模转换器92和输出模拟信号的伽马电压产生器94的模拟模块90。
图6所示为图4所示驱动器IC 70的内部结构图。参照图4和图6，该驱动器IC 70包括具有时序控制器102和存储器单元104的数字模块100，以及具有数模转换器(DAC)112、伽马电压产生器114、公共电压产生器116、电平转换器118和DC/DC转换器119的模拟模块110。
在各数字模块80和100中处理的数字逻辑电压为0V-3V，而在各模拟模块90和110中处理的电压为20V-40V。因此，在各数字模块80和100中信号线的间距约为0.13μm，并且在各模拟模块90和110中信号线的间距相对较宽约为0.2μm-0.3μm。但是，如果同时形成各数字模块80和100以及各模拟模块90和110，则由模拟模块90和110的间距决定信号线的间距。原因在于如果信号线与数字模块80和100其中之一的信号线间距一样窄并且将相对较高的模拟电压施加给该信号线，则可能会向发送的信号中引入噪声、产生热量或者破坏该信号线。
因此，如果在单个芯片上制造数字模块80和100其中之一以及模拟模块90和110相应其中之一，由于根据模拟模块90和110中处理的最大电压确定信号线间距，则由于提高了芯片尺寸导致生产成本提高，并且尤其导致产量降低。
而且，如果改变液晶显示面板6的分辨率则要改变存储器单元大小和时序操作。因此，如果单个芯片上制造数字模块80和100其中之一以及模拟模块90和110相应其中之一，则要根据液晶显示面板6具体设计该IC芯片。因此，在不同分辨率的液晶显示面板中现有技术的IC芯片具有有限的兼容性。
发明内容
因此，本发明提供集成芯片以及采用这些集成芯片的平板显示器件，该集成芯片以及采用该芯片平板显示器件基本上克服了现有技术的局限性和缺点导致的一个或者多个问题。
本发明的目的在于提供多个具有最佳芯片尺寸的集成电路，以及采用该集成电路的平板显示器件。
本发明的另一目的在于提供多个具有最佳产量的集成电路，以及采用该集成电路的平板显示器。
本发明的另一目的在于提供能够提供改善兼容性的多个集成电路，以及采用该集成电路的平板显示器。
本发明的附加优点、目的和特征将在后面的描述中得以阐明，通过以下描述，将使它们对于本领域普通技术人员在某种程度上显而易见，或者可通过实践本发明来认识它们。本发明的目的和其他优点可通过书面描述及其权利要求以及附图中具体指出的结构来实现和获得。
为了实现这些和其它优点，一种集成电路包括：包含用于处理数字信号的数字电路的第一芯片、以及包括模拟电路的第二芯片，所述模拟电路电连接到用于处理数字信号的数字电路并输出电压高于数字信号电压的模拟信号，其中所述第一芯片不同于第二芯片。
另一方面，一种平板显示器件包括：包含用于处理数字信号的数字IC的第一芯片；包含电连接到数字IC的模拟IC的第二芯片，该模拟IC用于处理电压高于数字信号电压的模拟信号；以及基于来自模拟IC的信号显示图像的平板显示面板，其中该第一芯片不同于第二芯片。
另一方面，一种平板显示器件包括：平板显示面板；安装在平板显示面板的基板上用于向平板显示面板输出模拟数据的模拟IC；粘接在面板上且用于向所述平板显示面板传输数字数据的信号传输引线薄膜；以及安装信号传输引线薄膜上的数字IC，该数字IC用于存储由信号传输引线薄膜传输的数字数据并向模拟IC施加存储的数字数据，其中模拟数据的电压高于数字数据的电压。
另一方面，一种平板显示器件包括：平板显示面板；粘接在所述面板上用于向平板显示面板传输数字数据的信号传输引线薄膜；安装在平板显示面板的基板上用于向平板显示面板输出模拟数据的模拟IC；以及安装在平板显示面板的基板上用于存储由信号传输引线薄膜传输的数字数据并通过信号线向模拟IC提供所述存储的数字数据的数字IC，其中模拟数据的电压高于数字数据的电压。
另一方面，一种平板显示器件包括：平板显示面板；粘接在所述面板上用于向平板显示面板传输数字数据的信号传输引线薄膜；安装在信号传输引线薄膜上且用于向平板显示面板输出模拟数据的模拟IC；以及安装在信号传输引线薄膜上且用于存储由信号传输引线薄膜传输的数字数据并向模拟IC提供所述存储的数字数据的数字IC，其中模拟数据的电压高于数字数据的电压。
应该理解，上面的概括性描述和下面的详细描述都是示意性和解释性的，意欲对本发明的权利要求提供进一步的解释。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例进行的详细说明，将使本发明的这些和其他目的变得更得清晰，其中：
图1所示为根据现有技术的液晶显示器；
图2所示为用于现有技术的液晶显示器件的驱动器件的三芯片结构；
图3所示为现有技术液晶显示器件的驱动器件的两芯片结构；
图4所示为用于现有技术液晶显示器件的驱动器件的单芯片结构；
图5所示为图2、3所示驱动器IC的内部结构；
图6所示为图4所示驱动器IC的内部结构图；
图7所示为根据本发明实施方式的示例性液晶显示器的示意图；
图8A所示为根据本发明实施方式用于图7的液晶显示器件的示例性模拟IC的框图；
图8B所示为根据本发明另一实施方式用于图7的液晶显示器件的示例性模拟IC的框图；
图9所示为根据本发明实施方式用于图7的液晶显示器件的示例性数字IC的方框图；
图10所示为根据本发明的实施方式的液晶显示器中模拟IC和数字IC的示例性封装的示意图；
图11所示为根据本发明的另一实施方式的液晶显示器中模拟IC和数字IC的另一示例性封装的示意图；
图12所示为根据本发明的又一实施方式的液晶显示器中模拟IC和数字IC的又一示例性封装的示意图；以及
图13所示为根据本发明的另一实施方式的平板显示器中的模拟IC、数据IC和模拟IC与数据IC之间绑线的示图。
具体实施方式
下面将参照附图中所示的实施例，对本发明的优选实施方式进行详细说明。
图7所示为根据本发明的实施方式的示例性液晶显示器的示意图。参照图7，液晶显示器包括用于显示图像的液晶显示面板120；用于向液晶显示面板120提供模拟信号的模拟IC 130；用于向模拟IC 130提供信号的数字IC 140；以及用于向数字IC 140提供信号的系统150。该系统150包括用于和外部设备接口连接的接口电路、广播接收电路、模数转换器、图像处理电路和调度电路。该系统150将由外部设备外部提供的数据的诸如广播数据转换为数字数据。转换后的数字数据用于图像的信号内插和处理。然后，将处理后的数字数据提供给数字IC 140。此外，该系统150从来自外部设备的外部提供的数据提取垂直/水平同步信号，并产生诸如同步信号、时钟信号和数据使能信号的控制信号。
数字IC 140在存储器单元中某个位置存储来自系统150的处理后的数据并向模拟IC 130提供该存储的数据。而且，通过来自系统150的控制信号控制该数字IC 140并且向该模拟IC 130提供控制信号。
该模拟IC 130将从数字IC 140接收到的数字数据转换为具有模拟伽马电压的模拟数据。然后，该模拟IC 130向该液晶显示面板120的数据线提供该模拟数据。进而，该模拟IC 130产生诸如模拟伽玛电压、公共电压以及栅高/低电压的面板驱动电压。向数模转换器施加该模拟伽玛电压，并对液晶显示面板120的公共电极施加公共电压。而且，栅高/低电压是栅脉冲(或者扫描脉冲)的摆动电压，将该电压施加给液晶显示面板120的栅线。模拟IC 130包括用于采样模拟数据和/或保持采样后的数据的采样保持电路。
图8A所示为根据本发明的实施方式用于图7的液晶显示器件的示例性模拟IC的框图。参照图8A，该模拟IC 130包括第一模拟IC 130A和第二模拟IC 130B。具体地说，以和数字IC 140制造工艺分开的制造工艺制造模拟IC130。
该第一模拟IC 130A包括数模转换器132和伽马电压产生器134。该伽马电压产生器134产生模拟伽马电压并向数模转换器132施加该模拟伽马电压。该数模转换器132基于模拟伽马电压转换数字视频数据以向数据线提供信号。
该第二模拟IC 130B包括公共电压产生器136、电平转换器138和DC/DC转换器139。该DC/DC转换器139产生栅高/低电压和要施加给伽马电压产生器134的伽马参考电压。公共电压产生器136产生要施加给液晶显示面板120的公共电极的公共电压(如图7所示)。该电平转换器138转换栅高/低电压的电压电平以调整栅脉冲(或者扫描脉冲)的摆动宽度使其与液晶显示面板120的薄膜晶体管特性向匹配(如图7所示)。
图8B所示为根据本发明的另一实施方式用于图7的液晶显示器件的示例性模拟IC的框图。参照图8B，将模拟IC 130制造为包括数模转换器132、伽马电压产生器134、公共电压产生器136、电平转换器138和DC/DC转换器139全部的单独芯片。而且，以和数字IC 140制造工艺分开的制造工艺制造数字IC 140。
图9所示为根据本发明的实施方式用于图7的液晶显示器件的示例性数字IC的框图。参照图9，该数字IC 140包括时序控制器142和存储器单元144。以和数字IC 140制造工艺分开的制造工艺制造数字IC 140。
该数字IC 140包括诸如用于处理静态图像数据的数字图像处理器。在数字IC 140中通过数字图像处理器处理的静态图像数据可以是由数码照相机捕捉和/或从数码照相机发送的图像。该图像可以是原始图像(raw image)也可以是JPEG压缩图像。
数字IC 140还可以包括用于处理运动图像、运动图片或者诸如MPEG视频数据的运动视频数据的数字视频处理器。
数字IC 140还包括用于对图像或者视频数据执行纠错、误差扩散、抖色、帧速率控制、上变频、下变频、信号内插、防混叠的数字信号处理器。
该数字IC 140可以包括用于执行数字数据移位的移位寄存器。该数字IC140还可以包括用于锁存数字数据的锁存器。
根据本发明的实施方式，以单独的制造工艺制造液晶显示器中的模拟IC130和数字IC 140。因此，可以优化设计用于处理电压的信号线间距。而且，根据分辨率仅更换数字IC 140，从而提高了兼容性。
换句话说，该数字IC 140具有用于大约0V-3.3V数字逻辑电压的大约0.13μm的信号线。因此，芯片尺寸和产量得到优化。在使数字IC 140中信号线的间距最小时不需要考虑模拟IC 130。因此，可以实现对应于高分辨率的高密度存储器单元，同时保持较小芯片尺寸。
来自模拟IC 130的处理后的数据的量和电压随着液晶显示面板120的尺寸和分辨率而改变。因此，根据液晶显示面板120设计和制造最佳信号线间距。以不同于数字IC 140的制造工艺制造模拟IC 130。因此，不考虑数字IC 140依照液晶显示面板120优化芯片尺寸和产量。
图10所示为根据本发明的实施方式的液晶显示器中模拟IC和数字IC的示例性封装的示意图。参照图10，通过玻上芯片(COG)工艺在液晶显示面板120的玻璃基板上安装模拟IC 130和数字IC 140。系统150通过粘接到液晶显示面板120的信号传输引线薄膜145与数字IC 130电连接。信号传输引线薄膜145可以包括柔性印刷电路(FPC)。在玻璃基板上形成用于在数字IC140和模拟IC 130之间信号传输的信号线148。通过玻上线(Line-on-glass)工艺和液晶显示面板120的数据线或栅线同时形成数字IC 140和模拟IC 130之间的信号线148。
图11所示为根据本发明的另一实施方式的液晶显示器中模拟IC和数字IC的另一示例性封装的示意图。参照图11，通过COG工艺在液晶显示面板120的玻璃基板上安装模拟IC 130。通过薄膜上贴装芯片(chip-on-film COF)工艺，在信号传输引线薄膜145上安装数字IC 140。因此，该数字IC 140通过信号传输引线薄膜145与模拟IC 130电连接。通过COF工艺在信号传输引线薄膜145上安装的数字IC 140的输入端可以通过信号传输引线薄膜145与系统150的PCB的输出焊盘电连接。同样地，数字IC 140的输出端通过安装在信号传输引线薄膜145上的数字IC 140电连接到液晶显示面板120的输入焊盘120上。
图12所示为根据本发明的另一实施方式的液晶显示器中模拟IC和数字IC的另一示例性封装的示意图。参照图12，通过COF工艺在信号传输引线薄膜145上既安装数字IC 140又安装模拟IC 130。该COF的输入端可以与系统150的PCB电连接，并且COF的输出端与液晶显示面板120的输入焊盘电连接。
图13所示为根据本发明的另一实施方式的平板显示器中的模拟IC、数据IC和模拟IC与数据IC之间绑线的示图。参照图13，通过COG工艺在液晶显示面板120的玻璃基板上直接安装模拟IC 130和数字IC 140。该系统150通过粘接到液晶显示面板120上的信号传输引线薄膜145与数字IC 130连接。该信号传输引线薄膜145可以是例如FPC。在信号传输引线薄膜145上形成绑线158，其用于电连接数字IC 140的输出焊盘和模拟IC 130的输入焊盘以及在数字IC 140和模拟IC 130之间传输信号。
在本发明另一实施方式中，该显示器包括诸如OLED、FED(场发射显示器)、电子墨水(e-ink)、PDP(等离子显示面板)、柔性显示器、薄CRT(阴极射线管)等的平板显示器件。
根据本发明的实施方式，通过单独制造工艺制造用于液晶器件的数字IC和模拟IC。因此，优化了集成电路制造工艺的面积和产量。此外，数字IC用于在小芯片上实施大存储单元。而且，依照液晶显示面板的尺寸和分辨率优化模拟IC，并且将该模拟IC连接到按照本说明书中方法制造的数字IC上，从而提高兼容性。
可以清楚地理解，对于熟悉本领域的普通技术人员来说，本发明具有各种变型和改进。因而，本发明意欲覆盖所有落入所附权利要求以及等效物所限定的范围内的变型和改进。

Claims (22)

1、一种集成电路，包括：
第一芯片，包含用于处理数字信号的数字电路；以及
第二芯片，包括电连接到用于处理数字信号的数字电路并输出电压高于数字信号电压的模拟信号的模拟电路，
其中所述第一芯片不同于所述第二芯片。
2、根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述数字电路包括时序控制器、存储器单元、数字图像处理器、数字视频处理器、数字信号处理器、移位寄存器以及锁存器其中至少之一。
3、根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述模拟电路包括数模转换器、公共电压产生器、直流/直流转换器、伽马电压产生器、模拟采样保持器以及电平转换器其中至少之一。
4、根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述数字电路中信号线的间距比所述模拟电路中信号线的间距窄。
5、一种平板显示器件，包括：
第一芯片，包含用于处理数字信号的数字集成电路；
第二芯片，包含电连接到数字集成电路的模拟集成电路，所述模拟集成电路用于处理电压高于数字信号电压的模拟信号；以及
平板显示面板，基于来自所述模拟集成电路的信号显示图像，其中所述第一芯片不同于第二芯片。
6、根据权利要求5所述的平板显示器件，其特征在于，所述数字电路包括时序控制器、存储器单元、数字图像处理器、数字视频处理器、数字信号处理器、移位寄存器以及锁存器其中至少之一。
7、根据权利要求5所述的平板显示器件，其特征在于，所述模拟电路包括数模转换器、公共电压产生器、直流/直流转换器、伽马电压产生器、模拟采样保持器以及电平转换器其中至少之一。
8、根据权利要求5所述的平板显示器件，其特征在于，所述模拟集成电路和所述数字集成电路安装在所述平板显示面板的基板上。
9、根据权利要求8所述的平板显示器件，其特征在于，在所述数字集成电路和所述模拟集成电路之间的信号线形成在所述平板显示面板的基板上。
10、根据权利要求8所述的平板显示器件，其特征在于，还包括粘接到所述面板上的信号传输引线薄膜和通过所述信号传输引线薄膜将所述数字集成电路电连接到所述模拟集成电路上的信号线。
11、根据权利要求10所述的平板显示器件，其特征在于，还包括用于通过所述信号传输引线薄膜向所述数字集成电路施加信号的系统。
12、根据权利要求5所述的平板显示器件，其特征在于，还包括粘接到所述平板显示面板的基板上以及电连接到所述模拟集成电路上的信号传输引线薄膜，其中所述数字集成电路安装在所述信号传输引线薄膜上，而所述模拟集成电路安装在所述平板显示面板的基板上。
13、根据权利要求12所述的平板显示器件，其特征在于，还包括用于通过所述信号传输引线薄膜向所述数字集成电路施加信号的系统。
14、根据权利要求5所述的平板显示器件，其特征在于，还包括粘接到所述平板显示面板的基板上的信号传输引线薄膜，其中所述模拟集成电路和所述数字集成电路安装在所述信号传输引线薄膜上。
15、根据权利要求13所述的平板显示器件，其特征在于，还包括用于通过所述信号传输引线薄膜向所述数字集成电路施加信号的系统。
16、根据权利要求5所述的平板显示器件，其特征在于，所述数字集成电路中信号线的间距比所述模拟集成电路中信号线的间距窄。
17、一种液晶显示器件，包括：
平板显示面板；
模拟集成电路，安装在平板显示面板的基板上且用于向所述平板显示面板输出模拟数据；
信号传输引线薄膜，粘接在所述面板上且用于向所述平板显示面板传输数字数据；以及
数字集成电路，安装在所述信号传输引线薄膜上，所述数字集成电路用于存储来自所述信号传输引线薄膜的数字数据并向所述模拟集成电路施加存储的数字数据，其中所述模拟数据的电压高于所述数字数据的电压。
18、根据权利要求17所述的平板显示器件，其特征在于，所述数字集成电路中信号线的间距小于所述模拟集成电路中信号线的间距。
19、一种平板显示器件，包括：
平板显示面板；
信号传输引线薄膜，粘接在所述面板上且用于向所述平板显示面板传输数字数据；
模拟集成电路，安装在所述平板显示面板的基板上且用于向所述平板显示面板输出模拟数据；
数字集成电路，安装在所述平板显示面板的基板上，所述数字集成电路用于存储由所述信号传输引线薄膜传输的数字数据并通过信号线向所述模拟集成电路提供所述存储后数字数据，其中所述模拟数据的电压高于所述数字数据的电压。
20、根据权利要求19所述的平板显示器件，其特征在于，所述数字集成电路中信号线的间距小于所述模拟集成电路中信号线的间距。
21、一种平板显示器件，包括：
平板显示面板；
信号传输引线薄膜，粘接在所述面板上且用于向所述平板显示面板传输数字数据；
模拟集成电路，安装在所述信号传输引线薄膜上且用于向所述平板显示面板输出模拟数据；以及
数字集成电路，安装在所述信号传输引线薄膜上，所述数字集成电路用于存储由所述信号传输引线薄膜传输的数字数据并向所述模拟集成电路提供所述存储后数字数据，其中所述模拟数据的电压高于所述数字数据的电压。
22、根据权利要求21所述的平板显示器件，其特征在于，所述数字集成电路中信号线的间距小于所述模拟集成电路中信号线的间距。
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