Lcos中具有雙向驅動行選擇線的顯示晶片的製作方法
2023-05-30 22:46:21 1
專利名稱：Lcos中具有雙向驅動行選擇線的顯示晶片的製作方法
技術領域：
本發明涉及LCOS(Liquid Crystal 0n Silicon，即基於大規模集成電路上的液晶技術)領域，尤其涉及一種顯示晶片的行選擇線。
背景技術：
液晶顯示技術發展迅速，應用領域不斷拓寬。液晶顯示的對比度和響應速度與液晶材料和液晶光電效應關係密切，在實際應用中有許多種液晶顯示方法，最常用的LCD(液晶顯示器)是TN(twisted nematic，即扭曲向列)型的液晶顯示。TN型液晶的基本原理是對偏振光的控制。當光進入TN型液晶，它的極性會隨著液晶材料扭曲。當光進入帶有電磁場的TN型液晶時，這種極性的扭曲會被破壞，通過調整電磁場的強度，從而產生灰度效應，其響應時間約為10ms。
液晶顯示與外加電壓的關係也很密切。外加電壓的大小對TN型液晶的響應至關重要，直接決定了液晶的顯示精度、顯示亮度、對比度以及液晶的整體工作。
而LCOS顯示技術是將成熟的矽工藝和液晶技術相結合，將控制電路埋入成像區下面，顯示尺寸較小，成像與周邊電路集成一體。以XGA格式(1024×768像素陣列)為例，它以32位元組為一寫周期，在32個寫周期中共寫入一行1024數據。每一周期中，數據被從左到右寫入，直到所有32個寫周期都被寫入為止。縱向共有768列，數據一行一行地被掃描進入整個存儲陣列之中。每一象素數據具有28個灰度等級，脈衝的累積效應產生出整個28個灰度等級。
如果要保證上述中液晶的顯示時間10ms，則可以得到傳輸時間。假設刷新頻率為60Hz，即每幅圖像的刷新時間為16.6ms，考慮到一些其它的損耗，傳輸時間約6ms。要實現8級的灰度，則像素數據量達到1024*768*8，傳輸速率必須達到30ns以上。如果要使圖像的顯示更平滑，更細膩，則所需灰度級數更高，數據量更多，傳輸速率必須更快。在更高精度的顯示模式下，如SXGA格式(1280×1024)，數據傳輸成為瓶頸。
目前，現有的技術中對LCOS的液晶點陣數據存儲和數據控制顯示使用了各種不同的實現電路。但由於這些實現電路不盡合理，對液晶的響應速度和晶片的工作速度提出了很高的要求，加大了硬體成本。
LCOS數位電視專用晶片是目前國際上最新的大屏幕高清晰度數字顯示技術一LCOS(Liquid Crystal On Silicon即基於大規模集成電路上的反射液晶投影技術)的核心技術，LCOS是國際上一致看好的，最有可能以其高質量的技術指標和低價位的製造成本能進入普通百姓家庭的HDTV的產品技術，具有十分廣闊的市場前景。LCOS數位電視專用晶片採用國際先進的0.35μm和0.25μm的CMOS工藝技術，是一個高性能，低價位的晶片組，晶片組用於三色光學驅動引擎，可產生XGA到UXGA/HDTV解析度的高對比，高亮度，24位彩色影像。該項目達到世界同類產品的最新技術水平。
LCOS顯示晶片從電路方面來看，內部包含了一個巨大的SRAM。為了加快SRAM的存儲讀取速度，又不對晶片的工藝方面提出太高的要求，SRAM是行存儲和讀取的。這就對行選擇線的驅動能力提出了較高的要求。
由圖1A、圖1B可見一種早期驅動是由96個SRAM為一組，一行1024個SRAM由11組構成。這種控制方法比較複雜先由Y方向解碼和X方向解碼將SRAM陣列分成多個大的模塊，然後每個模塊再由列解碼具體到每組SRAM。數據寫入的時候，連續三個32位的數據寫入到鎖存器(LATCH)，再寫入SRAM。
這種解碼方法導致垂直方向布線太多，列解碼地址線有352根，對布局布線影響比較大，當SRAM的尺寸變小時，這些線增加了布線的難度。
以後提出了整個SRAM行驅動的工作方案，即，對SRAM的操作是整行讀寫的，寫入時將1024個數據寫入到鎖存器後，將鎖存器中的數據寫入到SRAM；讀出時則將一行SRAM共1024個數據同時讀到鎖存器中，再逐個讀出。這樣，解碼非常清晰X方向和Y方向。而且，X方向的解碼是到鎖存器的，不須進入SRAM陣列；由圖2可見如果將行選擇線分成多段，可將其等效成電容電阻網絡；如果是單邊驅動的話，響應最慢的一點將是A點。
如何加快SRAM的存儲讀取速度，又不對晶片的工藝方面提出太高的要求是擺在科技技術人員面前需要解決的問題。
發明內容
本發明需要解決的技術問題是提供了一種LCOS中具有雙向驅動行選擇線的顯示晶片，旨在解決上述缺陷。
為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的本發明包括一個顯示晶片(SRAM)，一根行選擇驅動線；所述的行選擇驅動線的一端是通過單邊的解碼信號驅動的；還包括所述的行選擇驅動線的另一端通過另一個解碼信號驅動；所述的二個解碼信號是完全同步的；與現有技術相比，本發明的有益效果是顯著減小了驅動器的尺寸，並有效提高了速度；而其對速度的貢獻卻顯著的影響著晶片能工作的時鐘頻率。
圖1A是96個SRAM為一組的SRAM陣列的示意總圖；圖1B是圖1A中單個模塊示意圖；
圖2是單邊解碼的SRAM陣列等效成電容電阻網絡示意圖；圖3是本發明的示意圖；圖4是圖3中等效成電容電阻網絡示意圖；圖5是本發明和單邊解碼的SRAM陣列的響應曲線的比較圖；具體實施方式
下面結合附圖與具體實施方式
對本發明作進一步詳細描述由圖3可見本發明包括一個顯示晶片(SRAM)，一根行選擇驅動線；所述的行選擇驅動線的一端是通過單邊的解碼信號驅動的；還包括所述的行選擇驅動線的另一端通過另一個解碼信號驅動；所述的二個解碼信號是完全同步的；所述的解碼信號是完全同步的是通過二個兩套完全一模一樣的解碼器產生的；由圖4可見LCOS在XGA顯示格式下是1024*768像素點陣的，這意味著每根行選擇線每次需要驅動1024個SRAM。用於背投的顯示晶片的顯示尺寸為0.72英寸，即行選擇線的長度約為16mm。則線電容和線電阻將很大。如果是用於正投的顯示晶片，則顯示尺寸為0.97英寸，行選擇線將更長，行選擇線的驅動能力需要更大。
而且，由於該晶片是用於顯示的，其sram必須連續無斷續的，則將驅動電路放在sram中間向兩端驅動的方法也不可取。為了解決這個驅動能力的問題，我們在LCOS的行選擇線的方案上選用了雙向驅動的辦法。
雙向驅動，即在sram陣列的兩邊，都有行選擇信號的解碼，產生一模一樣的行選擇信號，同時從兩端驅動同一根行選擇線。
如果將行選擇線分成多段，可將其等效成電容電阻網絡，如果是單邊驅動的話，響應最慢的一點將是A點，而如果是雙邊驅動的話，響應最慢的將是B點。假設單邊驅動的管子尺寸是雙邊驅動的管子的2倍，則A點從0翻轉到0.9VCC所需時間，將是B點翻轉所需時間的2倍，甚至更多。由於該晶片主要工作在100MHz的頻率下，則行選擇線的響應時間越短越好。
如果要提高A點的響應時間，使之與B點相接近，那麼簡單的增大晶片尺寸很難達到這種效果。而且過度增大驅動器的尺寸，又會對前一級的響應時間、驅動能力提出更高的要求。
由圖5可見曲線1是本發明的響應曲線，曲線2是單邊解碼SRAM陣列的響應曲線。
L單邊驅動器的尺寸已經是雙邊驅動器的16倍，但其仍然達不到雙邊驅動的響應速度。而且，驅動器的尺寸減小，電路的瞬間工作電流也將大大減小，對布線的要求又將降低。
雙邊驅動的難點在於進入兩邊驅動器的信號需要完全的同步。因此，採用的辦法是，將參與解碼的信號進入兩套完全一模一樣的解碼器，這樣，保證了驅動同一根行選擇線的信號完全一致。
由此可見，雙邊驅動雖然增加了一套解碼器，但它顯著減小了驅動器的尺寸，並有效提高了速度。而且，該顯示晶片的顯示部分的尺寸非常大，增加解碼器對面積的影響將非常小。而其對速度的貢獻卻顯著的影響著晶片能工作的時鐘頻率。
權利要求
1.一種LCOS中具有雙向驅動行選擇線的顯示晶片，包括一個顯示晶片，一根行選擇驅動線；所述的行選擇驅動線的一端是通過單邊的解碼信號驅動的；其特徵在於所述的行選擇驅動線的另一端通過另一個解碼信號驅動；所述的二個解碼信號是完全同步的。
2.根據權利要求1所述的LCOS中具有雙向驅動行選擇線的顯示晶片，其特徵在於所述的解碼信號是完全同步的是通過二個兩套完全一模一樣的解碼器產生的。
全文摘要
本發明涉及一種LCOS中具有雙向驅動行選擇線的顯示晶片，包括一個顯示晶片(SRAM)，一根行選擇驅動線；所述的行選擇驅動線的一端是通過單邊的解碼信號驅動的；還包括所述的行選擇驅動線的另一端通過另一個解碼信號驅動；所述的二個解碼信號是完全同步的；本發明的有益效果是顯著減小了驅動器的尺寸，並有效提高了速度；而其對速度的貢獻卻顯著的影響著晶片能工作的時鐘頻率。
文檔編號G02F1/13GK1862645SQ200510025740
公開日2006年11月15日 申請日期2005年5月11日 優先權日2005年5月11日
發明者黃萍, 尚為兵, 印義言 申請人:上海華園微電子技術有限公司