CN209525906U - 硅基微显示器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种硅基微显示器，包括数字GIP扫描刷新电路，所述数字GIP扫描刷新电路包括显示扫描配置模块、扫描脉冲起止控制器、扫描线生成器、以及电平转换器，其中，所述显示扫描配置模块分别与所述扫描脉冲起止控制器、扫描线生成器、电平转换器连接，所述扫描线生成器还与所述扫描脉冲起止控制器、电平转换器连接。本实用新型降低了GIP开发的复杂度，能够支持更多的扫描模式，使屏体像素区的的显示刷新方式更加灵活，提高了像素区扫描线脉冲的可靠性和扫描线之间扫描脉冲间隔的稳定性，提升了硅基微显示器的显示效果。

Description

硅基微显示器

技术领域

本实用新型涉及显示控制技术领域，尤其涉及一种硅基微显示器。

背景技术

硅基微显示器是以单晶硅作为有源驱动背板，制作的主动式有机发光二极管显示器件，具有像素尺寸小、高分辨率、高集成度、低功耗、体积小、重量轻等诸多优势。硅基微显示器的制作流程是，首先利用成熟的CMOS集成电路工艺，制作出驱动芯片，再在驱动芯片上进行发光器件的制作，屏体驱动电路对屏体的驱动控制是在驱动芯片内部完成。

传统的模拟GIP电路位于屏体非显示区域，它通过排线与显示驱动芯片内部连接。屏体显示刷新时，首先是显示驱动芯片将显示刷新时序波形通过排线驱动到屏体上的模拟GIP，模拟GIP再将显示刷新时序波形转换成对应扫描线的有效刷新脉冲，从而将图像数据刷新到屏体上对应的像素行。

传统的模拟GIP，需要固定的显示刷新时序波形，每次刷新都要刷新屏幕所有的像素行，刷新方式单一，显示模式单一，如果要支持更加灵活的显示模式，GIP电路设计会非常复杂，开发成本高，良率低。另外，因为屏体生产工艺的问题，模拟GIP产生的扫描线波形不够稳定，可靠性差，扫描线之间的时间差不固定，导致显示效果差。硅基微显示器，采用传统的模拟GIP电路，会有同样的问题。

实用新型内容

本实用新型提出了一种硅基微显示器，旨在降低GIP开发的复杂度，支持更多的扫描模式，使刷新方式更加灵活，提高屏体扫描线的可靠性，稳定扫描线的间隔，提升屏体显示效果。

为实现上述目的，本实用新型提出一种硅基微显示器，包括数字GIP扫描刷新电路，所述数字GIP扫描刷新电路包括显示扫描配置模块、扫描脉冲起止控制器、扫描线生成器、以及电平转换器，其中，所述显示扫描配置模块分别与所述扫描脉冲起止控制器、扫描线生成器、电平转换器连接，所述扫描线生成器还与所述扫描脉冲起止控制器、电平转换器连接。

本实用新型的进一步的技术方案是，所述显示扫描配置模块，用于获取屏幕显示模式配置参数，并将所述屏幕显示模式配置参数发送至所述扫描脉冲起止控制器、扫描线生成器、电平转换器，所述显示模式配置参数包括显示分辨率、扫描位置、扫描方式、扫描方向、扫描脉冲宽度、以及扫描线模拟电平工作范围；

所述扫描脉冲起止控制器，用于根据所述屏幕显示模式配置参数生成扫描线有效脉冲的起始标志和截止标志；

所述扫描线生成器，用于根据所述扫描线有效脉冲的起始标志和截止标志使对应的扫描线上产生有效扫描脉冲；

所述电平转换器，用于根据所述有效扫描脉冲将扫描脉冲的数字电平转换为屏体像素行扫描刷新需要的模拟电平，进行扫描刷新。

本实用新型的进一步的技术方案是，所述扫描线生成器包括扫描线脉冲起始计数器和扫描线脉冲截止计数器；

所述扫描线脉冲起始计数器，用于在接收到所述有效脉冲的起始标志时，根据所述扫描线脉冲起始计数器的计数值，在对应的扫描线上产生扫描脉冲起始沿，将图像数据刷新到所述对应的扫描线控制的像素行上；

所述扫描线脉冲截止计数器，用于在接收到所述有效脉冲的截止标志时，根据所述扫描线脉冲截止计数器的计数值，在对应的扫描线上产生扫描脉冲截止沿，所述对应的扫描线回到扫描无效状态。

本实用新型的进一步的技术方案是，所述电平转换器包括若干组Level Shifter电路，其中，每一组Level Shifter电路完成一个扫描线的电平转换。

本实用新型的有益效果为：相对于现有技术，本实用新型硅基微显示器降低了GIP开发的复杂度，能够支持更多的扫描模式，使屏体像素区的刷新方式更加灵活，提高了像素区扫描线脉冲的可靠性和扫描线之间扫描脉冲间隔的稳定性，提升了硅基微显示器的显示效果。

附图说明

图1是本实用新型硅基微显示器中数字GIP驱动电路的系统结构图；

图2是数字GIP扫描线波形生成图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

为了提高硅基微显示器的显示效果，增加显示刷新模式，使刷新方式更加灵活，本实用新型提出一种硅基微显示器，本实用新型硅基微显示器主要是采用位于驱动芯片内部的数字GIP电路，代替传统的位于屏体的模拟GIP 电路，对显示区域进行刷新控制。

具体的，请参照图1和图2，图1是本实用新型硅基微显示器中数字GIP 驱动电路的系统结构图，图2是数字GIP扫描线波形生成图。

本实用新型提出的硅基微显示器，包括数字GIP扫描刷新电路，所述数字GIP扫描刷新电路包括显示扫描配置模块、扫描脉冲起止控制器、扫描线生成器、以及电平转换器，所述扫描配置模块分别与所述扫描脉冲起止控制器、扫描线生成器、电平转换器连接，所述扫描线生成器还与所述扫描脉冲起止控制器、电平转换器连接。

本发明提出的硅基微显示器显示控制方法既可以适用于硅基OLED微显示器，也可以适用于硅基LCOS微显示器(硅基液晶显示器)，或者其他各种硅基微显示器。以下以硅基OLED微显示器对本发明作详细阐述。

其中，所述显示扫描配置模块，用于获取屏幕显示模式配置参数，并将所述屏幕显示模式配置参数发送至所述扫描脉冲起止控制器、扫描线生成器、电平转换器，所述显示模式配置参数包括显示分辨率、扫描位置、扫描方式、扫描方向、扫描脉冲宽度、以及扫描线模拟电平工作范围。

所述扫描方式包括逐行扫描模式、隔行扫描模式、或者多行扫描模式中的一种，所述扫描方向包括正向扫描、或者反向扫描中的一种。

具体实施时，可以通过所述显示配置模块，接收系统上层传送来的屏幕显示模式配置参数，例如显示分辨率、扫描位置、扫描方式、扫描方向等，并将相关参数发送至系统其它模块。

所述扫描脉冲起止控制器，用于根据所述屏幕显示模式配置参数生成扫描线有效脉冲的起始标志和截止标志。

其中，可以根据显示模式配置所述扫描线有效脉冲的起始标志和截止标志的时间差。

具体的，可以根据通过所述扫描脉冲起止控制器根据屏幕的刷新需求，生成扫描线有效脉冲的起始标志和截止标志。

扫描脉冲起始标志和截止标志两个一组，起始标志在前，截止标志在后，二者组合在一起决定着每一条扫描线开启扫描刷新的时间点和刷新的时间长度。同一个扫描线的起始标志和截止标志之间的时间差，可以根据系统的显示模式和需求进行灵活配置，二者之间可以有0个、1个或者多个Hsync。

通过显示扫描配置，让扫描脉冲的起始标志和截止标志周期性的产生，每个周期产生的标志的位置相对于Hsync固定不变，这样可以保持相邻标志之间的间隔不变，从而可以产生间隔稳定的扫描线有效扫描脉冲。

起始标志和截止标志的数量由一帧或者一场需要刷新的像素总行数和每次刷新开启的扫描线数量决定。

起始标志和截止标志的数量等于一帧或一场像素总行数/每次刷新开启的扫描线数量。

如果是逐行扫描模式，则起始标志和截止标志的数量与屏体的有效显示行数相同；如果是隔行扫描模式，则起始标志和截止标志的数量与每一场显示图像有效的显示刷新行数相同；如果是多行扫描模式，则起始标志和截止标志的数量为需要刷新的像素总行数除以每次刷新数据开启扫描线的数量，比如刷新总行数为1920行，每次刷新开启2行，也即每次刷新相邻的两行，则扫描脉冲起始标志和截止标志的数量都是1920/2＝960个。

所述扫描线生成器，用于根据所述扫描线有效脉冲的起始标志和截止标志使对应的扫描线上产生有效扫描脉冲。

具体的，所述扫描线生成器包括扫描线脉冲起始计数器和扫描线脉冲截止计数器，在所述扫描线脉冲起始计数器接收到所述有效脉冲的起始标志时，根据所述扫描线脉冲起始计数器的计数值，在对应的扫描线上产生扫描脉冲起始沿，将图像数据刷新到所述对应的扫描线控制的像素行上。

在所述扫描线脉冲截止计数器接收到所述有效脉冲的截止标志时，根据所述扫描线脉冲截止计数器的计数值，在对应的扫描线上产生扫描脉冲截止沿，所述对应的扫描线回到扫描无效状态。

可以理解的是，所述扫描线脉冲起始计数器和扫描线脉冲截止计数器的计数值可以根据所述扫描方式、扫描方向进行更新。

本实施例中，扫描线生成器的主要功能是接收扫描脉冲起始标志和截止标志，使对应的扫描线上产生有效扫描脉冲。

扫描线生成器内部有两个计数器：扫描线脉冲起始计数器和扫描线脉冲截止计数器。如图2所示，扫描线生成器在接收到扫描脉冲起始标志时，根据扫描线脉冲起始计数器的计数值，在对应的那根扫描线上产生扫描脉冲起始沿，一般为下降沿，这根扫描线进入扫描有效状态，图像数据会刷新到这个扫描线控制的像素行上去。扫描线生成器在接收到扫描脉冲截止标志时，根据扫描线脉冲截止计数器的计数值，在对应的扫描线上产生扫描脉冲截止沿，一般为上升沿，这根扫描线回到扫描无效状态，之后，对应的像素行上的数据保持不变。

扫描线脉冲起始计数器和扫描线脉冲截止计数器的计数值的更新由屏幕扫描刷新方式决定。

例如，逐行扫描模式，产生扫描线脉冲后，两个计数器的计数值加一或者减一；隔行扫描模式，产生扫描线脉冲后，两个计数器的计数值加二或者减二；多行扫描模式，接收到扫描脉冲起始标志和截止标志时，在连续两个或者多个扫描线上上产生相同的扫描脉冲，当前一行的图像数据会同时刷新到所有扫描开启的像素行中去，两个计数器增加或者减少的值与同时开启的扫描线个数相同。

以上扫描模式中，两个计数器值的更新采用加操作还是减操作，取决于屏幕的扫描方向，如果是从低行数往高行数扫描，比如从Scan_1到Scan_N 扫描，则计数器值更新时采用加操作；如果是从高行数往低行数扫描，比如从Scan_N到Scan_1扫描，则每次更新时采用减操作。整个显示区域扫描刷新完成之后，两个计数器的值会回复到初始值，等待接收新一帧的图像数据，重新开启扫描。

如果同一根扫描线的扫描脉冲起始标志和截止标志之间的时间差小于相邻两个Hsync的时间差，比如位于两个Hsync之间，则这两个计数器会一直是有相同的值，因此这两个计数器可以简化成一个计数器，这种情况下，每生成一个完整的有效扫描脉冲，计数器的值更新一次。

通过对扫描线生成器进行不同的配置，可以设定扫描的起始行和结束行的位置以及扫描的总行数，可以支持逐行扫描、隔行扫描、以及一行数据在相邻两个或多个像素行上的复制扫描，可以支持屏幕正向扫描和反向扫描等。

所述电平转换器，用于根据所述有效扫描脉冲将扫描脉冲的数字电平转换为屏体像素行扫描需要的模拟电平，进行扫描刷新。

所述电平转换器包括若干组Level Shifter电路，每一组Level Shifter电路完成一个扫描线的电平转换。

在像素电路开启扫描刷新时，扫描线信号工作在模拟电平Vgh和模拟电平Vgl。

此外，需要说明的是本实用新型数字GIP可以用来生成硅基微显示器屏体每一行像素的显示开关信号。显示开关信号有效时，对应的像素行正常发光；显示开关信号无效时，对应的像素行不发光，显示为纯黑色。进一步，通过配置显示开关脉冲的起始标志和截止标志之间的时间差，可以决定像素显示开关信号的有效时间长度，也即决定像素行的发光时间长度，从而实现对屏幕显示亮度的控制。进一步，如果显示开关脉冲的起始标志和截止标志之间的时间差为零，也即显示开关信号的有效长度为零，则对应的像素行一直处于显示关闭状态，该像素行一直为纯黑色。

综上所述，本实用新型OLED微显示器通过上述技术方案，包括数字GIP 扫描刷新电路，所述数字GIP扫描刷新电路包括显示扫描配置模块、扫描脉冲起止控制器、扫描线生成器、以及电平转换器，其中，所述显示扫描配置模块分别与所述扫描脉冲起止控制器、扫描线生成器、电平转换器连接，所述扫描线生成器还与所述扫描脉冲起止控制器、电平转换器连接，相对于现有技术，降低了GIP开发的复杂度，能够支持更多的扫描模式，使屏体像素区的刷新方式更加灵活，提高了像素区扫描线脉冲的可靠性和扫描线之间扫描脉冲间隔的稳定性，提升了硅基微显示器的显示效果。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种硅基微显示器，其特征在于，包括数字GIP扫描刷新电路，所述数字GIP扫描刷新电路包括显示扫描配置模块、扫描脉冲起止控制器、扫描线生成器、以及电平转换器，其中，所述显示扫描配置模块分别与所述扫描脉冲起止控制器、扫描线生成器、电平转换器连接，所述扫描线生成器还与所述扫描脉冲起止控制器、电平转换器连接。

2.根据权利要求1所述的硅基微显示器，其特征在于，所述显示扫描配置模块，用于获取屏幕显示模式配置参数，并将所述屏幕显示模式配置参数发送至所述扫描脉冲起止控制器、扫描线生成器、电平转换器，所述显示模式配置参数包括显示分辨率、扫描位置、扫描方式、扫描方向、扫描脉冲宽度、以及扫描线模拟电平工作范围；

所述扫描脉冲起止控制器，用于根据所述屏幕显示模式配置参数生成扫描线有效脉冲的起始标志和截止标志；

所述扫描线生成器，用于根据所述扫描线有效脉冲的起始标志和截止标志使对应的扫描线上产生有效扫描脉冲；

所述电平转换器，用于根据所述有效扫描脉冲将扫描脉冲的数字电平转换为屏体像素行扫描刷新需要的模拟电平，进行扫描刷新。

3.根据权利要求2所述的硅基微显示器，其特征在于，所述扫描线生成器包括扫描线脉冲起始计数器和扫描线脉冲截止计数器；

所述扫描线脉冲起始计数器，用于在接收到所述有效脉冲的起始标志时，根据所述扫描线脉冲起始计数器的计数值，在对应的扫描线上产生扫描脉冲起始沿，将图像数据刷新到所述对应的扫描线控制的像素行上；

所述扫描线脉冲截止计数器，用于在接收到所述有效脉冲的截止标志时，根据所述扫描线脉冲截止计数器的计数值，在对应的扫描线上产生扫描脉冲截止沿，所述对应的扫描线回到扫描无效状态。

4.根据权利要求3所述的硅基微显示器，其特征在于，所述电平转换器包括若干组Level Shifter电路，其中，每一组Level Shifter电路完成一个扫描线的电平转换。