显示驱动模组、显示面板和电子设备

摘要

本公开是关于一种显示驱动模组、显示面板和电子设备。一种显示驱动模组，包括垂直对接的第一芯片和第二芯片；所述第一芯片包括第一基板，且远离所述第一基板的一侧设置有第一硅晶圆；所述第二芯片包括第二基板，且远离所述第二基板的一侧设置有第二硅晶圆；所述第一芯片通过所述第一硅晶圆与所述第二芯片的第二硅晶圆对接；其中，所述第一芯片用于提供驱动数据，所述第二芯片用于处理图像数据。本实施例中通过叠加第一芯片和第二芯片，可以缩小显示驱动模块的面积，还可以保证第一芯片和第二芯片中各电路占用充裕的面积，有利于提升第一芯片中各电路的驱动能力和第二芯片中各电路的运算能力。

权利要求

1.一种显示驱动模组，其特征在于，包括垂直对接的第一芯片和第二芯片；所述第一芯片包括第一基板，且远离所述第一基板的一侧设置有第一硅晶圆；所述第二芯片包括第二基板，且远离所述第二基板的一侧设置有第二硅晶圆；所述第一芯片通过所述第一硅晶圆与所述第二芯片的第二硅晶圆对接，所述第一硅晶圆上的金属连接点与所述第二硅晶圆上的金属连接点接触，以使所述第一芯片和所述第二芯片形成电连接；其中，所述第一芯片用于提供驱动数据，所述第二芯片用于处理图像数据，且所述第一芯片内晶体管的尺寸大于所述第二芯片内晶体管的尺寸。

2.根据权利要求1所述的显示驱动模组，其特征在于，所述第一芯片包括多个连接引脚，用于连接外部的阵列基板；所述多个连接引脚设置在所述第一基板上远离所述第一硅晶圆的一侧，并通过所述第一基板上的过孔与所述第一芯片内的电路连接。

3.根据权利要求1所述的显示驱动模组，其特征在于，所述第一硅晶圆和所述第二硅晶圆接触部位通过研磨工序平坦化，以使所述第一硅晶圆和所述第二硅晶圆的金属层暴露出来分别形成所述第一硅晶圆和所述第二硅晶圆的金属连接点。

4.根据权利要求1所述的显示驱动模组，其特征在于，所述第一芯片内包括以下至少一种电路：源驱动电路、栅极驱动电路、伽马电路、包含功率元器件的电源控制电路、数模转换电路和伽马电路。

5.根据权利要求1所述的显示驱动模组，其特征在于，所述第二芯片以下至少一种电路：灰阶映射电路、T‑CON电路、晶振电路、指令控制单元、DSI物理层、图像缓存模块、像素增强模块、像素色彩处理逻辑模块、子像素渲染逻辑模块、像素统计与修正逻辑模块、移位暂存器电路、锁存器电路、De‑mura缓存。

6.根据权利要求1所述的显示驱动模组，其特征在于，所述第一芯片的面积大于所述第二芯片的面积。

7.根据权利要求1所述的显示驱动模组，其特征在于，所述第一芯片的面积等于所述第二芯片的面积；所述第二芯片包括第一区域和第二区域，其中所述第一区域内设置处理图像数据的电路，所述第二区域内设置扩增的逻辑电路。

8.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括阵列基板和如权利要求1～7任一项所述的显示驱动模组；所述显示驱动模组中第一芯片的多个连引脚与所述阵列基板上的连接端连接，用于为所述阵列基板处理图像数据并提供驱动数据。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

如权利要求8所述的显示面板；

处理器；

用于存储所述处理器可执行的计算机程序的存储器；

所述处理器被配置为执行所述存储器中的计算机程序以在所述显示面板上显示。

说明书

显示驱动模组、显示面板和电子设备

技术领域

[0001] 本公开涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示驱动模组、显示面板和电子设备。

背景技术

[0002] 目前，传统的AMOLED显示驱动芯片，通常包括以下电路：1)用于图像信号处理的电路，如：像素统计与修正逻辑、像素色彩处理逻辑、灰阶映射电路、图像缓存与De‑mura缓存…等等；2)用于信号时间顺序控制相关的数字电路，如：存锁器电路、位移暂存器电路、T‑CON电路、指令控制单元、晶振电路等；3)用于接收来自Host端的信号的接收电路，如：输入I/F与DSI物理层等调制电路；4)提供内部工作电源的电源控制电路与其中的功率元件；5)用于电路防护的ESD电路与跟显示屏物理状况相关的PCD电路等等；6)用于驱动显示屏上的像素与GOA电路的GOA控制电路、源驱动电路、数模转换电路、Gamma电路与MUX电路…等等。各电路的连接关系和功能可以参考相关技术，在此不再详述。

[0003] 在相关技术中，上述显示驱动芯片中各电路经由同一世代的工艺集成至该显示驱动芯片，各电路的布局效果如图1所示。但是该集成方式会使得图像信息处理电路无法占有充裕的面积，从而不利于提升图像信息处理电路的运算能力。同时，电源控制电路、功率元件、ESD电路、源驱动电路、数模转换电路与GOA控制电路等电路必须维持几乎恒定的面积，而随着工艺尺寸的降低或所需驱动的像素行/列数增加这些需要恒定面积的电路会大幅提高显示驱动芯片的成本。

发明内容

[0004] 本公开提供一种显示驱动模组、显示面板和电子设备，以解决相关技术的不足。

[0005] 根据本公开实施例的第一方面，提供一种显示驱动模组，包括垂直对接的第一芯片和第二芯片；所述第一芯片包括第一基板，且远离所述第一基板的一侧设置有第一硅晶圆；所述第二芯片包括第二基板，且远离所述第二基板的一侧设置有第二硅晶圆；所述第一芯片通过所述第一硅晶圆与所述第二芯片的第二硅晶圆对接；其中，所述第一芯片用于提供驱动数据，所述第二芯片用于处理图像数据。

[0006] 可选地，所述第一芯片包括多个连接引脚，用于连接外部的阵列基板；所述多个连接引脚设置在所述第一基板上远离所述第一硅晶圆的一侧，并通过所述第一基板上的过孔与所述第一芯片内的电路连接。

[0007] 可选地，所述第一硅晶圆和所述第二硅晶圆接触部位通过研磨工序平坦化。

[0008] 可选地，所述第一芯片内包括以下至少一种电路：源驱动电路、栅极驱动电路、伽马电路、包含功率元器件的电源控制电路、数模转换电路和伽马电路。

[0009] 可选地，所述第一芯片内晶体管的尺寸大于所述第二芯片内晶体管的尺寸。

[0010] 可选地，所述第二芯片以下至少一种电路：灰阶映射电路、T‑CON电路、晶振电路、指令控制单元、DSI物理层、图像缓存模块、像素增强模块、像素色彩处理逻辑模块、子像素渲染逻辑模块、像素统计与修正逻辑模块、移位暂存器电路、锁存器电路、De‑mura缓存。

[0011] 可选地，所述第一芯片的面积大于所述第二芯片的面积。

[0012] 可选地，所述第一芯片的面积等于所述第二芯片的面积；所述第二芯片包括第一区域和第二区域，其中所述第一区域内设置处理图像数据的电路，所述第二区域内设置扩增的逻辑电路。

[0013] 根据本公开实施例的第二方面，提供一种显示面板，所述显示面板包括阵列基板和如第一方面任一项所述的显示驱动模组；所述显示驱动模组中第一芯片的多个连引脚与所述阵列基板上的连接端连接，用于为所述阵列基板处理图像数据并提供驱动数据。

[0014] 根据本公开实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括：

[0015] 如第二方面所述的显示面板。

[0016] 处理器；

[0017] 用于存储所述处理器可执行的计算机程序的存储器；

[0018] 所述处理器被配置为执行所述存储器中的计算机程序以在所述显示面板上显示。

[0019] 本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

[0020] 由上述实施例可知，本公开实施例中通过垂直对接的第一芯片和第二芯片形成第一显示驱动模组，其中第一芯片通过第一硅晶圆与第二芯片的第二硅晶圆对接；其中，第一芯片用于提供驱动数据，第二芯片用于处理图像数据。这样，本实施例中通过叠加第一芯片和第二芯片，可以缩小显示驱动模块的面积，还可以保证第一芯片和第二芯片中各电路占用充裕的面积，有利于提升第一芯片中各电路的驱动能力和第二芯片中各电路的运算能力。

[0021] 应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

[0022] 此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

[0023] 图1是相关技术示出的一种显示驱动芯片的电路布局示意图。

[0024] 图2是根据一示例性实施例示出的一种显示驱动模组的结构示意图。

[0025] 图3是根据一示例性实施例示出的一种显示驱动模组的剖面示意图。

[0026] 图4是根据一示例性实施例示出的一种显示驱动模组的功能框图。

[0027] 图5是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。

具体实施方式

[0028] 这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置例子。

[0029] 考虑到相关技术中将所有电路集成到一个基板之上形成AMOLED显示驱动芯片的方案中，不同功能的电路对芯片的设计要求不同，例如电源控制电路、功率元件、ESD电路、源驱动电路、数模转换电路与GOA控制电路等电路必须维持几乎恒定的面积，图像信息处理电路需要占用足够充裕的面积等，这不利于缩小驱动芯片的尺寸。

[0030] 考虑到相关技术存在的问题，本公开的发明人在实现本公开方案的过程中发现：在制备显示驱动模组的过程中，提供驱动数据的各电路中的晶体管的尺寸较大，从而可以提供较大的驱动电路和/或驱动电流；处理图像数据的各电路中的晶体管的尺寸较小，从而能够以更快的开关频率来参与计算。

[0031] 基于上述分析，本公开实施例提供了一种显示驱动模组，发明构思在于:

[0032] 按照各电路的功能，将与提供驱动数据相关的各电路设置在第一芯片上，将与处理图像数据相关的各电路设置在第二芯片上；再将第一芯片和第二芯片垂直对接形成该显示驱动模块。

[0033] 这样，第一芯片上各电路中的晶体管可以采用相同工艺完成，第二芯片上各电路中的晶体管可以相同工艺完成，不但可以降低制造难度，还可以保证第一芯片的驱动能力和第二芯片的运算能力。并且，由于显示驱动模组内的电路分别设置在两个芯片内，这样第一芯片和第二芯片叠加后的面积会远小于集成到一个芯片上的面积。换言之，第一芯片和第二芯片的面积与相关技术中的显示驱动模组的面积相同时，可以设置更多的电路，有利于降低显示驱动模组的成本。

[0034] 图2是根据一示例性实施例示出的一种显示驱动模组的结构示意图，图3是根据一示例性实施例示出的一种显示驱动模组的剖面示意图，参见图2和图3，一种显示驱动模组100，包括垂直对接的第一芯片10和第二芯片20。第一芯片10包括第一基板11，且远离第一基板11的一侧设置有第一硅晶圆12；第二芯片20包括第二基板21，且远离第二基板21的一侧设置有第二硅晶圆22；第一芯片10通过第一硅晶圆12与第二芯片20的第二硅晶圆22对接；其中，第一芯片10用于提供驱动数据，第二芯片20用于处理图像数据。

[0035] 以制备第一芯片10为例，第一芯片10的电路可以采用相关技术中的构图工艺制成，在制备过程中可以在各层(如栅极层、栅极保护层、源漏层、平坦层等)以及各层之间形成相应的走线(routing)。然后，在走线的上方形成金属层，这样走线可以连接到金属层之上。之后，在第一芯片10的最上方形成绝缘层或平坦层。最后，再采用研磨工艺对第一芯片10顶端进行平坦化，从而得到第一硅晶圆。可理解的是，由于采用了研磨工艺，可以使金属层上指定位置的金属在第一硅晶圆内暴露出来，即形成金属连接点12。

[0036] 在一示例中，参见图4，第一芯片10中可以包括以下至少一种电路：源驱动电路、栅极驱动电路、伽马电路、包含功率元器件的电源控制电路、数模转换电路和伽马电路。需要说明的是，第一芯片10用于提供驱动数据，因此第一芯片10中至少一种电路也是围绕驱动数据来设置的，实际应用中，考虑到电路布局和制备工艺等因素，第一芯片10中还可以包括少量的其他电路，相应方案落入本公开的保护范围。

[0037] 以制备第二芯片20为例，第二芯片20的电路可以采用相关技术中的构图工艺制成，在制备过程中可以在各层(如栅极层、栅极保护层、源漏层、平坦层等)以及各层之间形成相应的走线(routing)。然后，在走线的上方形成金属层，这样走线可以连接到金属层之上。之后，在第二芯片20的最上方形成绝缘层或平坦层。最后，再采用研磨工艺对第二芯片20顶端进行平坦化，得到第二硅晶圆。可理解的是，由于采用了研磨工艺，可以使金属层上指定位置的金属在第二硅晶圆内暴露出来，即形成金属连接点22。

[0038] 在一示例中，参见图4，第二芯片20中可以包括以下至少一种电路：灰阶映射电路、T‑CON电路、晶振电路、指令控制单元、DSI物理层、图像缓存模块、像素增强模块、像素色彩处理逻辑模块、子像素渲染逻辑模块、像素统计与修正逻辑模块、移位暂存器电路、锁存器电路、De‑mura缓存。需要说明的是，第二芯片20用于处理图像数据，因此第二芯片20中电路也是围绕处理图像数据来设置的，实际应用中，考虑到电路布局和制备工艺等因素，第二芯片20中还可以包括少量的其他电路，相应方案落入本公开的保护范围。

[0039] 可理解的是，图4中采用不同的背景格式标示出了第一芯片10和第二芯片20的构成。

[0040] 本实施例中，考虑到第一芯片10和第二芯片20的功能，第一芯片10中晶体管的尺寸会大于第二芯片20内晶体管的尺寸，即第一芯片10利用大尺寸的晶体管提供较大的驱动电路和/或驱动电流，提供驱动数据；第二芯片20利用小尺寸的晶体管提供更快的开关频率来参与计算，保证运算能力。

[0041] 本实施例中，继续参见图2，第一芯片10和第二芯片20叠加形成的显示驱动模组的面积会远小于集成到一个芯片上的面积，即图2所示模组的面积要远小于图1所示芯片的面积。换言之，第一芯片10和第二芯片20的面积与相关技术中的显示驱动模组的面积相同时，第一芯片10和第二芯片20内可以分别设置更多的电路。例如，由于第一芯片10和第二芯片20中晶体管尺寸大小不同，第一芯片10的面积会大于第一芯片20的面积，图2中第二芯片20的第一区域23内设置处理图像数据的电路。在设计过程中需要扩增时，第二区域24(对应于第一芯片10大于第二芯片20的部分)内可以设置扩增的逻辑电路，由于仅需要对第二芯片
20内的电路做适当调整且具有充裕的面积，可以降低设计难度并有利于降低显示驱动模组的成本。实际应用中，第二区域24还可以设置部分驱动模组，从而使第一芯片10和第二芯片
20的面积保持相同或者相近。

[0042] 在第一芯片10和第二芯片20制成后，第一芯片10可以通过第一硅晶圆与第二芯片20的第二硅晶圆对接，即两个芯片(10，20)背向对接。在对接后，第一硅晶圆上的金属连接点12可以与第二硅晶圆上的金属连接点22接触，从而使第一芯片10和第二芯片20形成电连接，这样可以得到显示驱动模组。在该显示驱动模组中，第一芯片10可以提供驱动数据，如栅极驱动信号、像素数据等，第二芯片20可以处理图像数据，如图像灰阶映射、像素增强、像素色彩处理、子像素渲染、像素修正等，达到预期的驱动效果。

[0043] 考虑到显示驱动模组需要与外部的阵列基板，继续参见图3，本实施例中，第一芯片10还包括多个连接引脚13，多个连接引脚13通过过孔14与第一芯片10内的电路连接。这样，显示驱动模块可以通过多个连接引脚13获取到图像数据并传输到第二芯片20进行处理，第二芯片20处理完成后可以传输到第一芯片10，由第一芯片10通过多个连接引脚13向外部的阵列基板提供驱动数据，保证阵列基板的正常工作。

[0044] 参见图3和图4，以输入I/F模块向指令控制单元输出数据为例，输入I/F模块的输入端经由过孔14与连接引脚13连接，这样外部的数据可以通过连接引脚13传输到输入I/F模块。输入I/F模块对接收的数据处理后，可以通过金属连接点12与金属连接点22接触，以将处理后的数据传输给指令控制单元。当然，图4中所示的，灰阶映射电路与Gamma电路、锁存器电路与数模转换电路等进行数据传输时，同样会经过金属连接点12与金属连接点22，最终实现第一芯片和第二芯片之间的数据传输。

[0045] 至此，本公开实施例中通过垂直对接的第一芯片和第二芯片形成第一显示驱动模组，其中第一芯片通过第一硅晶圆与第二芯片的第二硅晶圆对接；其中，第一芯片用于提供驱动数据，第二芯片用于处理图像数据。这样，本实施例中通过叠加第一芯片和第二芯片，可以缩小显示驱动模块的面积，还可以保证第一芯片和第二芯片中各电路占用充裕的面积，有利于提升第一芯片中各电路的驱动能力和第二芯片中各电路的运算能力。

[0046] 本公开实施例还提供了一种显示面板，该显示面板包括阵列基板和如图2～图4所示实施例示出的显示驱动模组；显示驱动模组中第一芯片的多个连引脚与所述阵列基板上的连接端连接，用于为阵列基板处理图像数据并提供驱动数据。

[0047] 可理解的是，由于显示驱动模组的面积减小，有利于减小显示面板的面积，从而降低生产显示面板的成本。

[0048] 图5是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。例如，电子设备500可以是智能手机，计算机，数字广播终端，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

[0049] 参照图5，电子设备500可以包括以下一个或多个组件：处理组件502，存储器504，电源组件506，多媒体组件508，音频组件510，输入/输出(I/O)的接口512，传感器组件514，通信组件516，以及图像采集组件518。

[0050] 处理组件502通常电子设备500的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件502可以包括一个或多个处理器520来执行计算机程序。此外，处理组件502可以包括一个或多个模块，便于处理组件502和其他组件之间的交互。例如，处理组件502可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件508和处理组件502之间的交互。

[0051] 存储器504被配置为存储各种类型的数据以支持在电子设备500的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备500上操作的任何应用程序或方法的计算机程序，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器504可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

[0052] 电源组件506为电子设备500的各种组件提供电力。电源组件506可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电子设备500生成、管理和分配电力相关联的组件。

[0053] 多媒体组件508包括在电子设备500和目标对象之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示屏(LCD)、触摸面板(TP)或有源矩阵有机发光二极体显示屏(AMOLED)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自目标对象的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。其中，上述屏幕包括显示面板，即包括如图2～图3所示实施例示出的显示驱动模组。

[0054] 音频组件510被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件510包括一个麦克风(MIC)，当电子设备500处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器504或经由通信组件516发送。在一些实施例中，音频组件510还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

[0055] I/O接口512为处理组件502和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。

[0056] 传感器组件514包括一个或多个传感器，用于为电子设备500提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件514可以检测到电子设备500的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如组件为电子设备500的显示屏和小键盘，传感器组件514还可以检测电子设备500或一个组件的位置改变，目标对象与电子设备500接触的存在或不存在，电子设备500方位或加速/减速和电子设备500的温度变化。

[0057] 通信组件516被配置为便于电子设备500和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备500可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件516经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，通信组件516还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

[0058] 在示例性实施例中，电子设备500可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。

[0059] 在示例性实施例中，还提供了一种包括可执行的计算机程序的非临时性可读存储介质，例如包括指令的存储器1004，上述可执行的计算机程序可由处理器执行。其中，可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD‑ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

[0060] 本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

[0061] 应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。