TWI418970B - 可調整控制時序之矽智產架構及相關驅動晶片 - Google Patents

Description

可調整控制時序之矽智產架構及相關驅動晶片

本發明係指一種矽智產架構及相關驅動晶片，尤指一種可調整控制時序之矽智產架構及相關驅動晶片。

隨著顯示技術的快速發展，液晶顯示器(liquid crystal display)已逐漸取代傳統的陰極射線管顯示器(cathode ray tube，CRT)成為市場主流，由於液晶顯示器具有外型輕薄、低輻射、體積小及低耗能等優點。因此，目前已廣泛地應用在筆記型電腦、個人數位助理、電視或行動電話等電子產品中。

液晶顯示器係透過驅動晶片來控制液晶顯示面板上之液晶分子的扭轉程度，以改變液晶分子的排列方向，進而呈現各種影像畫面。一般來說，在驅動晶片設計上，通常會依據特定面板廠的需求，提供專屬之控制時序，來控制驅動晶片的動作，進而使得驅動晶片產生相對應液晶顯示面板之驅動訊號，以實現液晶顯示面板之畫面顯示目的，達到面板廠的要求。在此情況下，對於驅動晶片的開發商而言，當同時有多個面板廠需要相同解析度之驅動晶片，且每一個面板廠所要求的控制時序卻又大相逕庭時，驅動晶片的開發商便需因應各面板廠之要求，而設計出不同規格的驅動晶片，提供給不同的面板廠客戶。

舉例來說，請參考第1圖，第1圖為習知技術產生控制序列之架構示意圖。如第1圖所示，傳統上，驅動晶片的開發商必須事先依據各家面板廠的控制時序需求，而各別產生所需的控制序列S1～控制序列Sn。也就是說，當各家面板廠所需的控制時序不相同時，即必須逐一為專屬的面板廠完整地規劃產生其專屬的控制序列。接著，於使用時，再經由一多工器102來選擇相對應之面板廠所需要的控制序列。例如，A面板廠需要的控制時序為控制序列Sn，則當此晶片提供給A面板廠使用時，會透過多工器102之切換選擇，來取得相對應之控制序列Sn提供後續運作。然而，針對不同的面板廠需求，驅動晶片的開發商必須事先逐一地重新設計對應的控制時序，而且特定的控制時序只能提供特定的面板廠使用，如此一來，不僅限制了驅動晶片使用的範圍和彈性，更會耗費了許多的開發時間與製造成本。

另一方面，矽智產(Silicon Intellectual Property，SIP)的使用為半導體產業的重要發展趨勢之一。當設計一個系統晶片時，可透過各個預先設計並驗證過的矽智產核心模組，整合成所需要的系統晶片。並且，可在各個矽智產中設計加入可調整的參數，提供使用者作有限度的個別化選擇設計。因此，對於設計複雜程度大幅提高的系統單晶片而言，使用矽智產技術更是實現設計重複使用(reuse)、節省設計時間的重要方式。因此，對於驅動晶片的開發商而言，若能結合矽智產的特點，來解決傳統方式必須因應各家面板廠需求而逐一地從頭開始規劃對應控制時序的問題，將可望為驅動晶片找到一個提升設計生產力的解決方案。換句話說，如何能夠在晶片開發設計的同時，藉由結合矽智產的應用來解決供應專屬控制時序的問題，將是現今驅動晶片的開發商所需努力之課題。

因此，本發明之主要目地即在於提供一種可調整控制時序之矽智產架構及相關驅動晶片。

本發明揭露一種可調整控制時序之矽智產架構，用於一液晶顯示裝置之一驅動晶片，包含有一設定單元，用來根據一設定值，產生一時序設定訊號；一時序控制單元，耦接於該設定單元，用來根據該時序設定訊號，產生一控制訊號；複數個時序產生單元，分別耦接於該時序控制單元，用來根據該控制訊號，產生複數個時序訊號；以及一選擇單元，耦接於該複數個時序產生單元與該時序控制單元，用來根據該控制訊號，由該複數個時序訊號中切換選擇出一控制時序訊號，以提供至該驅動晶片。

本發明另揭露一種驅動晶片，用於一液晶顯示裝置，包含有一驅動電路；以及一矽智產架構，該矽智產架構包含有一設定單元，用來根據一設定值，產生一時序設定訊號；一時序控制單元，耦接於該設定單元，用來根據該時序設定訊號，產生一控制訊號；複數個時序產生單元，分別耦接於該時序控制單元，用來根據該控制訊號，產生複數個時序訊號；以及一選擇單元，耦接於該複數個時序產生單元、該時序控制單元以及該驅動電路，用來根據該控制訊號，由該複數個時序訊號中切換選擇出一控制時序訊號，以提供至該驅動電路，使該驅動電路據以控制該液晶顯示裝置之畫面顯示。

請參考第2圖，第2圖為本發明實施例可調整控制時序之一矽智產架構20之示意圖。矽智產架構20可用於一液晶顯示裝置之一驅動晶片中。較佳地，矽智產架構20可用於一低溫多晶矽(Low Temperature Poly-Silicon，LTPS)液晶顯示裝置之驅動晶片中，但不以此為限。矽智產架構20包含有一設定單元202、一時序控制單元204、時序產生單元TG₁ ～TG_N 以及一選擇單元206。設定單元202用來根據一設定值I，產生一時序設定訊號S_SET ；其中，設定值I可依據相對應之液晶顯示裝置的需求，由使用者輸入至設定單元202。時序控制單元204耦接於設定單元202，用來根據時序設定訊號S_SET ，產生一控制訊號S_C ，以控制各時序產生單元與選擇單元206之運作。時序產生單元TG₁ ～TG_n 則分別耦接於時序控制單元204，用來根據控制訊號S_C ，產生時序訊號S_T1 ～S_TN 。選擇單元206耦接於時序產生單元TG₁ ～TG_N 與時序控制單元204，用來根據控制訊號S_C ，由時序訊號S_T1 ～ST_N 中切換選擇出一控制時序訊號S_TMG ，以提供驅動晶片實現顯示目的。簡言之，矽智產架構20僅需根據相對應之設定值I，即可產生相對應之控制時序訊號，而能達到彈性支援各家面板製造商所生產之液晶顯示裝置。

較佳地，設定值I包含一畫面循環頻率(frame toggle frequency)、一掃描線循環頻率(line toggle frequency)以及至少一選擇切換序列。其中，選擇切換序列表示自時序訊號S_T1 ～S_TN 中選擇出訊號的順序。要注意的是，選擇切換序列所包含的序列數量會隨需求而定，並非限定為一定之數量。至於，畫面循環頻率表示每隔特定數量畫面為一循環週期，也就是說，在控制時序之安排上，會於每隔特定數量之畫面後，將現在所使用之選擇切換序列組合切換成另一選擇切換序列組合。同理，掃描線循環頻率表示每隔特定數量掃描線為一循環週期。也就是說，在控制時序之安排上，會於每隔特定數量之掃描線後，將現在的所使用之選擇切換序列切換成另一種選擇切換序列。此外，設定單元202另包含有一暫存器，用來儲存設定值I之資訊內容，如此一來，使用者只要依據其控制時序的需求，簡單地將設定值輸入設定單元202之暫存器中，矽智產架構20即可透過上述之設計，而產生相對應的控制時序訊號。

如先前技術所述，當同時有多個面板廠需要相同解析度之驅動晶片，且每一個面板廠所要求的控制時序卻又大相逕庭時，傳統的設計必須事先逐一地特別針對不同的面板廠需求而設計出對應的控制時序，來因應各面板廠之要求。相較之下，透過本發明之設計將可提供適用於各種控制時序需求之矽智產架構，且僅需透過設定相對應之設定值即可調整出涵蓋所有現今各面板廠商所可能用到之控制時序。如此一來，將可有效縮短驅動晶片之開發時程。

由於隨著面板廠商與應用時機的不同，將會有不同的控制時序需求。以下進一步地說明本發明實施例之運作方式，在本實施例中，以畫面循環頻率為2個畫面以及掃描線循環頻率為1條掃描線為例來說明。請參考第3圖，第3圖為本發明實施例之一選擇切換序列之示意圖。如第3圖所示，共有2個選擇切換序列，其分別為選擇切換序列MUX1及MUX2，且共使用9個時序產生單元TG₁ ～TG₉ 來運作。在選擇切換序列MUX1中，MUX1_1表示時序產生單元TG₁ 被選擇到的順序，MUX1_2表示時序產生單元TG₂ 被選擇到的順序，並依此類推。因此，當使用到選擇切換序列MUX1時，將會依序選擇存取時序產生單元TG₁ → TG₃ → TG₅ → TG₂ → TG₄ → TG₆ ，其中時序產生單元TG₇ 至TG₉ 則被保留而不作存取。在此情況下，可依序取得對應之時序訊號S_T1 → S_T3 → S_T5 → S_T2 → S_T4 → S_T6 。簡言之，在本實施例中，設定值I中所包含的資訊有畫面循環頻率為2(畫面)、掃描線循環頻率為1(掃描線)及選擇切換序列MUX1、MUX2。當使用者將前述之設定值I輸入至設定單元202之暫存器後，設定單元202據以產生相對應之時序設定訊號S_SET 至時序控制單元204。時序控制單元204再根據時序設定訊號S_SET ，產生相對應之控制訊號S_C ，以提供至時序產生單元TG₁ ～TG₉ 及選擇單元206。時序產生單元TG₁ ～TG₉ 根據控制訊號S_C ，產生時序訊號S_T1 ～S_T9 。而選擇單元206再根據控制訊號S_C ，由時序訊號S_T1 ～S_T9 中切換選擇出相對應控制時序訊號S_TMG 。請參考第4圖及第5圖，第4圖為第2圖中之選擇單元206之一選擇順序之示意圖。第5圖為根據第4圖中之選擇順序所選擇出之控制時序訊號S_TMG 之示意圖。如第4圖所示，每2個畫面中的選擇切換序列組合為一個循環週期，且每隔2個畫面會切換一組選擇切換序列組合，例如第一畫面及第二畫面使用選擇切換序列組合M₁ ，而第一畫面及第二畫面使用選擇切換序列組合M₂ ，並依此類推。此外，掃描線循環頻率為1(掃描線)，因此，每隔1個掃描線會切換一種選擇切換序列，如第4圖所示，選擇切換序列MUX1及MUX2會輪流交替使用。因此，如第5圖所示，選擇單元206根據第4圖之選擇順序來運作，即可產生相對應之控制時序訊號。簡言之，使用者僅需依需求輸入設定值I之資訊後，透過矽智產架構20之運作即可產生相對應之控制時序。

要注意的是，矽智產架構20係為本發明之一實施例，本領域具通常知識者當可據以做不同之變化，而不限於此。舉例來說，矽智產架構20可為應用於液晶顯示裝置之驅動晶片之一矽智產元件，且矽智產架構20可容許與驅動晶片上之其他矽智產元件整合設計在一起。除此之外，矽智產架構20可設置於所有可相容之系統晶片中，且可以與搭配特殊功能之軟體或韌體的特定硬體相結合。此外，較佳地，選擇單元206可以一多工器來實現。另一方面，舉凡時序控制單元204或時序產生單元TG₁ ～TG_N 皆會依據一時脈訊號、一垂直同步訊號或一水平同步訊號來進行各項運作，此為本領域具通常知識者所熟知，在此不再贅述。

綜上所述，透過本發明之設計，只需開發某一規格的驅動晶片，再嵌入使用本發明之矽智產架構，將可不需事先針對不同控制時序需求而逐一設計控制時序，如此一來，透過本發明之矽智產架構，將可同時支援各家面板廠的需求，而能有效地縮短驅動晶片之開發時程與大幅地減輕製造成本。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

102．．．多工器

20．．．矽智產架構

202．．．設定單元

204．．．時序控制單元

206．．．選擇單元

I．．．設定值

MUX1、MUX2．．．選擇切換序列

S₁ ～S_N ．．．控制序列

S_C ．．．控制訊號

S_SET ．．．時序設定訊號

S_TMG ．．．控制時序訊號

S_T1 ～S_TN ．．．時序訊號

T_G1 ～T_GN ．．．時序產生單元

第1圖為習知一產生控制序列之架構之示意圖。

第2圖為本發明實施例可調整控制時序之一矽智產架構之示意圖。

第3圖為本發明實施例之一選擇切換序列之示意圖。

第4圖為第2圖中之選擇單元之選擇順序之示意圖。

第5圖為本發明實施例之一控制時序訊號示意圖。

20．．．矽智產架構

202．．．設定單元

204．．．時序控制單元

206．．．選擇單元

I．．．設定值

S_C ．．．控制訊號

S_SET ．．．時序設定訊號

S_TMG ．．．控制時序訊號

S_T1 ～S_TN ．．．時序訊號

T_G1 ～T_GN ．．．時序產生單元

Claims (10)

1. 一種具可調整控制時序之矽智產架構，用於一液晶顯示裝置之一驅動晶片，包含有：一設定單元，用來根據一設定值，產生一時序設定訊號；一時序控制單元，耦接於該設定單元，用來根據該時序設定訊號，產生一控制訊號；複數個時序產生單元，分別耦接於該時序控制單元，用來根據該控制訊號，產生複數個時序訊號；以及一選擇單元，耦接於該複數個時序產生單元與該時序控制單元，用來根據該控制訊號，由該複數個時序訊號中切換選擇出一控制時序訊號，以提供至該驅動晶片。
2. 如請求項1所述之矽智產架構，其中該設定值包含有一畫面循環頻率、一掃描線循環頻率以及至少一選擇切換序列。
3. 如請求項2所述之矽智產架構，其中該設定單元另包含有一暫存器，用來儲存該設定值之資訊。
4. 如請求項1所述之矽智產架構，其中該選擇單元為一多工器。
5. 如請求項1所述之矽智產架構，其中該液晶顯示裝置為一低溫多晶矽液晶顯示裝置。
6. 一種驅動晶片，用於一液晶顯示裝置，包含有：一驅動電路；以及一矽智產架構，包含有：一設定單元，用來根據一設定值，產生一時序設定訊號；一時序控制單元，耦接於該設定單元，用來根據該時序設定訊號，產生一控制訊號；複數個時序產生單元，分別耦接於該時序控制單元，用來根據該控制訊號，產生複數個時序訊號；以及一選擇單元，耦接於該複數個時序產生單元、該時序控制單元以及該驅動電路，用來根據該控制訊號，由該複數個時序訊號中切換選擇出一控制時序訊號，以提供至該驅動電路，使該驅動電路據以控制該液晶顯示裝置之畫面顯示。
7. 如請求項6所述之驅動晶片，其中該設定值包含有一畫面循環頻率、一掃描線循環頻率以及至少一選擇切換序列。
8. 如請求項7所述之驅動晶片，其中該設定單元另包含有一暫存器，用來儲存該設定值。
9. 如請求項6所述之驅動晶片，其中該選擇單元為一多工器。
10. 如請求項6所述之驅動晶片，其中該液晶顯示裝置為一低溫多晶矽液晶顯示裝置。