CN100334613C - 电致发光冷光片的驱动晶片 - Google Patents

电致发光冷光片的驱动晶片 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种冷光片驱动晶片，该驱动晶片包括：一控制冷光片数据模块，输入冷光片的一显示数据、一显示脉冲，并根据一数据锁定脉冲而将该显示数据动态输出；一驱动冷光片模块，接受该控制冷光片数据模块输出的冷光片显示数据，实时驱动该冷光片显示信息；该冷光片驱动晶片还包括一振荡电路的晶体管，该晶体管连接一升压变压器，由该振荡电路输出的不同频率控制信号经该振荡电路的晶体管输出至该升压变压器，该升压变压器相应输出给所述冷光片不同的电源，以控制所述冷光片的明暗状态。此驱动晶片适用于驱动多段冷光片如数字、图像信息显示的应用，当多颗驱动晶片通过级联模式连接的时候还能驱动多个冷光片。

Description

电致发光冷光片的驱动晶片
技术领域
本发明涉及一种驱动晶片，尤指一种能驱动多段发光冷光片的装置。
背景技术
目前，控制每一段电致发光冷光片(Electro Luminescent)独立作明暗状态改变是需要相应的一个晶体管作控制，即晶体管数目和冷光片数目是成正比增加的。因此在电致发光多段冷光片的应用上需要大量晶体管来控制冷光片的明暗状态，使用大量晶体管元件会使控制电致发光冷光片的电路板面积变大，而电路板设计变得复杂、成本也很高。此外，控制电致发光冷光片作不同的明暗比例显示一般是通过控制增加或减少冷光片电源供应电路的输入电压或控制冷光片电源供应电路内的振荡电路频率来实现，这样，驱动电路板往往还包括电源供应电路，从而进一步增大了电路板的面积，另一方面，对于使用者来说，必须熟悉冷光片的驱动方法和电源供应电路设计方法，才能够正确设计冷光片的驱动电路板，使用很不方便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，是针对上述现有技术的问题而提供一种多段发光冷光片驱动晶片，能够减小驱动电路板的体积，并使电致发光多段冷光片信息显示应用电路设计变得更为简单和容易。
为了实现上述目的，本发明提供了一种冷光片驱动晶片，用于驱动多段电致冷光片显示，其特征在于，该驱动晶片包括：
一控制冷光片数据模块，输入冷光片的一显示数据、一显示脉冲，并根据一数据锁定脉冲而将该显示数据动态输出；
一驱动冷光片模块，接收该控制冷光片数据模块输出的冷光片显示数据，实时驱动所述冷光片显示信息；
该冷光片驱动晶片还包括一振荡电路的晶体管，该晶体管连接一升压变压器，由该振荡电路输出的不同频率控制信号经该晶体管输出至该升压变压器，该升压变压器相应输出给所述冷光片不同的电源，以控制所述冷光片的明暗状态。
如上所述的冷光片驱动晶片，其中，该升压变压器和该振荡电路集成在该冷光驱动晶片上。
如上所述的冷光片驱动晶片，其中，该升压变压器是一集成电路方式的直流电转交流电升压电路。
如上所述的驱动晶片，其中，可以通过改变该振荡电路的电子元件参数去改变电致冷光片电源供应，间接改变冷光片的明暗度。
如上所述的冷光片驱动晶片，其中，该控制冷光片数据模块是一移位寄存器，该移位寄存器包括至少一第一组移位触发器和一第二组移位触发器，该第一组移位触发器的输出脚位和该第二组移位触发器的输入脚位连接。
如上所述的冷光片驱动晶片，其中，该驱动冷光片模块包括多个晶体管，所述多个晶体管与该移位寄存器的输出脚位相连，该晶体管的集电极与该冷光片相连。
如上所述的冷光片驱动晶片，其中，所述多个晶体管是NPN类型的晶体管，其基极通过一电阻与该移位寄存器的输出脚位相连，并通过另外一电阻与发射极并接地。
如上所述的冷光片驱动晶片，其中，所述多个晶体管是NPN类型的晶体管，其发射极与该移位寄存器的输出脚位相连，其基极通过一电阻连接在直流电压上。
如上所述的冷光片驱动晶片，其中，所述多个晶体管是PNP类型的晶体管，其基极与该移位寄存器的输出脚位相连，其发射极通过一电阻与直流电压相连。
如上所述的冷光片驱动晶片，其中，所述多个晶体管是PNP类型的晶体管，其发射极与该移位寄存器的输出脚位相连，其基极通过一电阻接地并通过另外一个电阻接发射极。
如上所述的冷光片驱动晶片，其中，该驱动晶片可以通过改变冷光片数据的显示周期时间来控制该冷光片明暗状态。
本发明还提供了一种冷光片显示装置，包括：
一单晶片微处理器，输出一冷光片显示信息；
至少一个冷光片驱动晶片，与该单晶片微处理器相连，接收该冷光片显示信息，并输出一冷光片显示驱动信息；
至少一个多段电致冷光片，与该冷光片驱动晶片相连，在该冷光片显示驱动信息的驱动下，将该显示信息显示出来；
其中，该冷光片驱动晶片还包括一振荡电路的晶体管，该晶体管连接一升压变压器，由该振荡电路输出的不同频率控制信号经该振荡电路的晶体管输出至该升压变压器，该升压变压器相应输出给所述冷光片不同的电源，以控制所述冷光片的明暗状态。
如上所述的冷光片显示装置，其中，该至少一个驱动晶片通过级联模式相互连接，驱动所述多个电致冷光片。
本发明的有益效果是，提供了一种新型电致晶片，将控制电致发光冷光片明暗状态的晶体管集成在驱动晶片内，使驱动电路需要的晶体管数目减少，从而大大减小了驱动电路板的面积。本申请的电致晶片由于也可以集成控制冷光片电源供应电路内的振荡电路，所以可进一步缩小电路板面积。
同时，由于该驱动晶片集成了原来驱动电路的若干功能，将原来复杂的电路封装在晶片内，这样，使用者不需要太多的专业知识，就能很容易地设计出功能强大的冷光片驱动电路，易于使用。
本驱动晶片内部也集成了一个多位的移位寄存器，此寄存器提供了一种标准的数据传输接口协议去实现级联模式的连接方法；利用标准数据传输接口协议去设定电致发光冷光片显示的数据内容，及利用此数据传输界面协议延伸出一种级联模式的连接方法，从而使得设定电致发光冷光片显示的数据内容时可以更富弹性及容易，此外当利用级联模式连接方法时可以使多个电致晶片能组成一个驱动多数位电致发光冷光片数字显示。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
附图说明
图1是本发明驱动晶片构造图；
图2是驱动晶片实施例内部振荡电路构造图；
图3是驱动晶片实施例内部的移位寄存器构造图；
图4是驱动晶片实施例中对驱动晶片内部晶体管结构的第一个实施方案；
图5是驱动晶片实施例中对驱动晶片内部晶体管结构的第二个实施方案；
图6是驱动晶片实施例中对驱动晶片内部晶体管结构的第三个实施方案；
图7是驱动晶片实施例中对驱动晶片内部晶体管结构的第四个实施方案；
图8是应用本发明驱动晶片而设计的钟表显示装置的结构示意；
图9是应用本发明驱动晶片通过级联方式驱动多个冷光片的电路示意图。
具体实施方式
图1中，本发明驱动晶片的设计是一个有三个半数位的多段冷光片的驱动晶片，实施例中的驱动晶片有四十个代表不同功能的驱动晶片脚位1，2是振荡电路，3是多位移位寄存器，4是晶体管；而每支驱动晶片脚位详细的功能如下：
脚位1(P1)是连接外置升压变压器；
脚位2(P2)是冷光片数据显示输入；
脚位3(P3)是冷光片数据显示输入脉冲；
脚位4(P4)是冷光片数据显示输入重设信号；
脚位5(P5)是冷光片数据显示第一数位数据锁定脉冲；
脚位6(P6)是冷光片数据显示第二数位数据锁定脉冲；
脚位7(P7)是冷光片数据显示第三数位数据锁定脉冲；
脚位8(P8)是冷光片数据显示半个数位数据锁定脉冲；
脚位9(P9)到脚位15(P15)是冷光片数据显示第一数位数据位；
脚位16(P16)到脚位22(P22)是冷光片数据显示第二数位数据位；
脚位23(P23)是驱动晶片接地脚位；
脚位24(P24)到脚位30(P30)是冷光片数据显示第三数位数据位；
脚位31(P31)到脚位34(P34)是冷光片数据显示半个数位数据位；
脚位35(P35)是级联模式冷光片数据显示输出；
脚位36(P36)是外接冷光片电源供应线路或电源供应晶片；
脚位37(P37)是没有功能脚位；
脚位38(P38)到脚位39(P39)是驱动晶片内部振荡电路频率控制；
脚位40(P40)是驱动晶片工作电源。
由图中可以清楚地看到，振荡电路2，寄存器3和晶体管4均封装在驱动晶片10的内部。
在图2所显示的振荡电路2中，整个振荡电路2可以集成在驱动晶片内(如图1所示)，也可以仅仅将振荡电路中的晶体管21集成在驱动晶片内(如图8所示)，而晶体管21集电极连接在驱动晶片电源22(脚位P40)及驱动晶片振荡电路频率控制线23(脚位P38)，晶体管21的基极连接在另外一支驱动晶片振荡电路频率控制线24(脚位P39)，而晶体管21的发射极连接在驱动晶片外置升压变压器28的脚位25上。振荡电路的原理是通过调整电阻26及电容27数值去改变驱动晶片外置升压变压器脚位25产生的电致冷光片电源频率；通过产生不同的电源频率输入到外置升压变压器28，可以令外置升压变压器28的电源输出脚位29提供不同的冷光片电源给电致发光冷光片，而冷光片的明暗状态比例也是跟随冷光片电源变化而改变。
此外，如图10所示，是改变冷光片明暗状态比例的另一实施方式。图中，通过利用控制冷光片数据显示数位数据锁定脉冲脚位(P5、P6、P7和P8)的锁定时间而改变。当增加数据锁定脉冲的时间100时，数据显示时间也相应地增加，令冷光片变光状态的时间增长。而将数据锁定脉冲的时间100缩短时可以相应地减小冷光片变光状态的时间。所以通过利用以上方法改变数据显示周期时间也可以完成控制冷光片的明暗状态变化。
在图3所显示的多位的移位寄存器3中，冷光片显示数据从驱动晶片的显示数据输入脚位P2跟随数据输入同步脉冲脚位P3输入到第一组三个半数位的移位触发器35中。而每一数据位跟随同步脉冲输入的有益效果是可以实现数据同步输入的效果，减低数据错误率。因为第一组三个半数位的移位触发器35的输出线和第二组三个半数位的移位触发器36的输入线是连接的，所以当全部三个半数位的冷光片显示数据输入到第一组三个半数位的移位触发器35时，冷光片显示数据同时也传输到第二组三个半数位的移位触发器的输入脚位37。当数据锁定脉冲从P5脚位传输到第二组三个半数位的移位触发器36时，数据会锁定在第二组三个半数位的移位触发器36中，通过第二组三个半数位的移位触发器的输出脚位38输出到晶体管基极。而利用控制晶体管的导通状态去改变需要冷光片显示的数据。
在图4中，所显示的驱动晶片内部是通过控制NPN类型晶体管基极为基础而设计的，当冷光片数据经过数据输入脚位P2到多位移位寄存器3时，冷光片数据被锁定在多位移位寄存器3中，输出数据分别顺序连接到从控制第一段数位NPN类型晶体管43的基极到控制第三个半数位最后一段数位NPN类型晶体管44的基极的若干个晶体管的基极，在本实施例中，每一数位有7段，共有三个半数位，所以共有24个晶体管，如图1所示，对应24个输出数据控制脚位P9-P15，P16-P22，P24-P30，P31-P34。冷光片与晶体管43的集电极相连，而所有晶体管的发射极连接在一起，并接地。通过改变此若干个晶体管导通状态而控制冷光片显示的原理是：当冷光片需要改变光状态时，锁定在驱动晶片内部移位寄存器3的数据输出脚位被设定为逻辑1，由于移位寄存器的输出脚位和NPN类型晶体管的基极是连接在一起的，所以晶体管的基极逻辑状态也被设定为逻辑1。而晶体管基极和发射极之间产生偏压差令电流由移位寄存器3的输出脚注入晶体管的基极令晶体管导通，而冷光片回路经过晶体管接地。根据此原理可以令冷光片有回路到地而变为发光状态。相对地，当锁定在驱动晶片内部移位寄存器3的数据设定为逻辑零的时候，NPN类型晶体片的基极的状态被设定为逻辑零，此时晶体管基极和发射极之间没有产生偏压令晶体管不导通，冷光片因为回路被截断而变为暗状态，如图4所示，为了减小偏置电流，在移位寄存器3的输出和每个晶体管的基极之间均连接有一电阻48，而在移位寄存器3的输出与每个晶体管的发射极也通过一电阻49连接。
图5显示了本发明对驱动晶片内部通过控制NPN类型晶体管发射极为基础而设计的第二种实施方案。其工作原理是将移位寄存器3的输出脚位和晶体管54～55的发射极连接在一起，而晶体管54～55的基极通过一偏置电阻59连接在直流电压上(即驱动晶片的P40脚位)，晶体管的集电极连接到冷光片上。通过改变晶体管发射极的逻辑状态可以控制晶体管54～55的导通状态从而控制冷光片数据显示。
图6显示了本发明对驱动晶片内部通过控制PNP类型晶体管的基极为基础而设计的第三种实施方案。其工作原理是将移位寄存器3的输出脚位和晶体管63～64的基极连接在一起，而晶体管63～64发射极通过一电阻连接在直流电压上(即驱动晶片的P40脚位)，晶体管的集电极连接到冷光片。通过改变晶体管基极的逻辑状态可以控制晶体管导通状态和冷光片数据显示。
图7显示了本发明对驱动晶片内部通过控制PNP类型晶体管发射极为基础而设计的第四种实施方案。其工作原理是将移位寄存器3的输出脚位和晶体管73～74的发射极连接在一起，而晶体管基极通过一偏置电阻连接到地，同时，晶体管的基极通过另一电阻也与移位寄存器3的输出脚位相连，晶体管的发射极与冷光片连接。通过改变晶体管发射极的逻辑状态可以控制晶体管导通状态和冷光片数据显示。
在图8显示了应用本发明的驱动晶片10配合单晶片微处理器81组成的冷光片显示装置。如图所示，该应用中的驱动晶片没有将电源供应电路集成，而是将该电源供应电路设置在晶片之外。一颗多位单晶片微处理器81设定钟表时间数据后输入电致冷光片驱动晶片10，冷光片驱动晶片10将收到的时间数据经过其三个半数位的输出脚位P9-P15，P16-P22，P24-P30，P31-P34传输到多段电致发光冷光片显示装置84上。当多冷光片电源由电源升压变压器28输出到多段电致发光冷光片显示装置84时，多段电致发光冷光片显示装置84会显示从多位单晶片微处理器81设定的钟表时间数据。通过设定多位单晶片微处理器81自动更新时间显示数据时可以令冷光片显示装置变为一种平面钟表显示装置。
图9是利用两颗驱动晶片10、10’实施级联模式的实施例。图中单晶片微处理器81，冷光片数据显示输入90(P2)，冷光片数据显示输入脉冲91(P3)，冷光片数据显示输入重设信号92(P4)及两组冷光片显示装置98，99。其原理是将资料由第一颗晶片10从P35输入到下一颗的晶片10’的P2资料输入。而两颗晶片的冷光片数据显示输入，冷光片数据显示输入脉冲及冷光片数据显示输入重设信号也连接在一起。当显示资料通过P35及P2而输入到所有晶片时，再设定冷光片数据显示输入及冷光片数据显示输入脉冲将资料锁定在晶片内，令两组冷光片显示装置98及99变光。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围，所有依本发明说明书和附图内容所做出的等效变换，例如，将电源升压变压器替换为具有同等效果的集成电路方式的直流电转交流电升压电路，均包含在本发明的专利范围内。

Claims (13)

1.一种冷光片驱动晶片，用于驱动多段电致冷光片显示，其特征在于，该驱动晶片包括：
一控制冷光片数据模块，输入冷光片的一显示数据、一显示脉冲，并根据一数据锁定脉冲而将该显示数据动态输出；
一驱动冷光片模块，接收该控制冷光片数据模块输出的冷光片显示数据，实时驱动所述冷光片显示信息；
该冷光片驱动晶片还包括一振荡电路的晶体管，该晶体管连接一升压变压器，由该振荡电路输出的不同频率控制信号经该振荡电路的晶体管输出至该升压变压器，该升压变压器相应输出给所述冷光片不同的电源，以控制所述冷光片的明暗状态。
2.如权利要求1所述的冷光片驱动晶片，其特征在于，该升压变压器和该振荡电路集成在该冷光片驱动晶片上。
3.如权利要求1或2所述的冷光片驱动晶片，其特征在于，该升压变压器是一集成电路方式的直流电转交流电升压电路。
4.根据权利要求1或2所述的驱动晶片，其特征在于，所述冷光片的明暗度可以通过改变该振荡电路的电子元件参数去改变。
5.如权利要求1所述的冷光片驱动晶片，其特征在于，该控制冷光片数据模块是一移位寄存器，该移位寄存器包括一第一组移位触发器和一第二组移位触发器，该第一组移位触发器的输出脚位和该第二组移位触发器的输入脚位一一对应地连接。
6.如权利要求5所述的冷光片驱动晶片，其特征在于，该驱动冷光片模块包括多个晶体管，所述晶体管与该移位寄存器的输出脚位一一对应地相连，所述晶体管的集电极与所述冷光片一一对应地相连。
7.如权利要求6所述的冷光片驱动晶片，其特征在于，所述多个晶体管是NPN类型的晶体管，所述多个晶体管的基极各通过一相应的电阻与该移位寄存器的输出脚位一一对应地相连，并且上述多个输出脚位各通过另外一相应电阻与各发射极一一对应地连接，连接后接地。
8.如权利要求6所述的冷光片驱动晶片，其特征在于，所述多个晶体管是NPN类型的晶体管，所述多个晶体管的发射极各与该移位寄存器的输出脚位一一对应地相连，所述多个晶体管的基极各通过一相应的电阻连接在直流电压上。
9.如权利要求6所述的冷光片驱动晶片，其特征在于，所述多个晶体管是PNP类型的晶体管，所述多个晶体管的基极各与该移位寄存器的输出脚位一一对应地相连，所述多个晶体管的发射极各通过一相应的电阻与直流电压相连。
10.如权利要求6所述的冷光片驱动晶片，其特征在于，所述多个晶体管是PNP类型的晶体管，所述多个晶体管的发射极各与该移位寄存器的输出脚位一一对应地相连，所述多个晶体管的基极各通过一相应的电阻与所述多个晶体管的发射极一一对应地耦接，所述多个晶体管的基极各通过另一相应的电阻接地。
11.如权利要求1所述的冷光片驱动晶片，其特征在于，该驱动晶片可以通过改变冷光片数据的显示周期时间来控制所述冷光片的明暗状态。
12.一种冷光片显示装置，其特征在于，包括：
一单晶片微处理器，输出一冷光片显示信息；
至少一个冷光片驱动晶片，与该单晶片微处理器相连，接收该冷光片显示信息，并输出一冷光片显示驱动信息；
至少一个多段电致冷光片，与所述冷光片驱动晶片相连，在该冷光片显示驱动信息的驱动下，将该显示信息显示出来；其中，
该冷光片驱动晶片还包括一振荡电路的晶体管，该晶体管连接一升压变压器，由该振荡电路输出的不同频率控制信号经该晶体管输出至该升压变压器，该升压变压器相应输出给所述冷光片不同的电源，以控制所述冷光片的明暗状态。
13.如权利要求12所述的冷光片显示装置，其特征在于，多个所述冷光片驱动晶片通过级联模式相互连接，驱动多个所述冷光片。
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