CN110299117B - 液晶控制电路、电子表以及液晶控制方法 - Google Patents

液晶控制电路、电子表以及液晶控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种液晶控制电路、电子表以及液晶控制方法。对配置有多个像素的MIP液晶面板进行驱动控制，该像素具备保持与图像信号对应的电位的存储元件以及被施加与上述存储元件保持的电位对应的电压的显示元件，该液晶控制电路具备：反转部，其在输出将向上述MIP液晶面板输出的上述图像信号激活的使能信号的第一模式下，与该使能信号的输出同步地使施加于上述显示元件的交流电压的极性反转。

Description

液晶控制电路、电子表以及液晶控制方法
技术领域
本发明涉及一种液晶控制电路、电子表以及液晶控制方法。
背景技术
近年来，以移动电话为代表的移动设备的发展明显加快，针对所搭载的显示器的高性能化和高功能化的要求变得越来越高。作为针对显示器的请求性能，存在大画面化、高精细化、薄型轻量化、窄镜框化、低功耗化、高亮度化、广视场角化、高速应答化等。
另外，移动设备在很多情况下使用电池进行驱动，因此根据系统的功耗和电池容量来决定使用时间。因此，作为系统而低功耗是必须的，搭载于设备的每个设备也非常强烈要求低功耗化。MIP(像素内存)液晶应用于这种用途。在日本专利第5450784号公报中记载了与MIP液晶的控制有关的发明。
在通常的液晶中，即使是使用于移动设备的等待的静止图像，如果也并未使电流持续流动，则无法持续显示该静止图像。与此相对，MIP液晶在构成画面的像素中具有存储器，当显示一次图像时，即使不使电流流动，也显示该静止图像。
MIP液晶对作为显示用途的元件而竞争的电子纸，在数据更新时的功耗小和图像切换时间短、明亮环境与黑暗环境下的可视性方面保持优势。电子纸在改写画面时需要刷新画面，因此无法显示动画，但是MIP液晶能够显示运动图像。
另外，MIP液晶对作为显示用途的元件而竞争的有机EL(electro-luminescence：电致发光)，在功耗与明亮环境下的可视性方面保持优势。有机EL在具有自发光特性的各显示元件中流过固定的电流，但是在MIP液晶中，在持续显示静止图像时，在各显示元件中电流不会流动。
在MIP液晶中，用于保持液晶的可靠性而施加到显示元件的COM反转信号与图像数据信号的定时并不同步。在这种MIP液晶面板中，当其输出定时重叠时有可能无法正常地写入图像。因此，需要进行避免COM反转信号与图像数据信号的竞争的定时控制。
根据专利文献1所述的发明，能够避免COM反转信号与图像数据信号的竞争。但是，在专利文献1的发明中，以与本来的发送定时不同的定时进行发送图像数据信号，因此损坏运动图像显示质量。
发明内容
优选实施方式是一种液晶控制电路，其特征在于，对配置有多个像素的MIP(像素内存)液晶面板进行驱动控制，该像素具备保持与图像信号对应的电位的存储元件以及被施加与上述存储元件保持的电位对应的电压的显示元件，
上述液晶控制电路具备：反转部，其在输出将向上述MIP液晶面板输出的上述图像信号激活的使能信号的第一模式下，与该使能信号的输出同步地使施加于上述显示元件的交流电压的极性反转。
附图说明
图1是表示本实施方式的包含VCOM同步发送电路的电子表的概要的结构图。
图2是电子表的外观图。
图3是VCOM周期反转模式的时序图。
图4是在VCOM同步发送模式下每隔1帧进行VCOM反转的时序图。
图5是在VCOM同步发送模式下每隔2帧进行VCOM反转的时序图。
图6是VCOM同步发送电路的模式迁移图。
图7是VCOM周期反转模式的流程图。
图8是VCOM同步发送模式的流程图。
具体实施方式
以下，参照各图详细说明实施方式。
如MIP液晶那样，在用于保持液晶的可靠性的COM反转信号(VCOM)与图像数据信号的定时并不同步的液晶中，进行控制以便避免VCOM与图像数据信号定时的竞争。
图1是表示包含本实施方式的VCOM同步发送电路5的电子表1的概要的结构图。
电子表1具备CPU(Central Processing Unit：中央处理器)2、DMA(Direct MemoryAccess：直接存储器存取)控制器3、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)4。电子表1还包括VCOM同步发送电路5以及MIP液晶面板6。电子表1对时刻进行测量，并显示该时刻。
CPU 2统一控制该电子表1，与DMA控制器3和VCOM同步发送电路5进行连接而直接控制他们。CPU 2对VCOM同步发送电路5设定模式切换信号和VCOM反转次数，并且输出数据发送命令。在此，作为VCOM反转次数，CPU 2选择设定VCOM的反转尽可能减少并且不会对MIP液晶面板的可靠性产生影响的最佳值。
DMA控制器3为从后述的RAM 4经由VCOM同步发送电路5将图像数据传送到MIP液晶面板6的专用电路。在CPU 2将数据发送命令输出到VCOM同步发送电路5之后，将图像数据输出到VCOM同步发送电路5时使用。此外，DMA控制器3不仅是通用的DMA控制器，也可以由数据输出用的专用电路构成。
RAM 4为易失性半导体存储装置，存储显示在MIP液晶面板6中的图像数据。
VCOM同步发送电路5为向MIP液晶面板6输出图像数据、VCOM、使能(enable)信号并进行驱动控制的液晶控制电路。图像数据是指用于显示在MIP液晶面板6中的图像信息。VCOM是为了保持MIP液晶面板6的可靠性而指定交流电压的极性的COM反转信号。使能信号为图1示出的ENBS和ENBG，在MIP液晶面板6上激活(使能)图像数据。
该VCOM同步发送电路5根据由CPU 2设定的模式切换信号来决定动作模式。并且，VCOM同步发送电路5从VCOM反转起至下一反转为止发送指定次数量的图像数据。
在MIP液晶面板6上配置有多个像素，该像素具备用于保持与图像信号相应的电位的存储元件以及施加与由该存储元件保持的电位相应的电压的显示元件。MIP液晶面板6内置有1比特的静态RAM作为在各像素内保持与图像信号相应的电位的存储元件。
MIP液晶面板6在选择栅极总线(gate bus line)时，将数据总线的数据存储到静态RAM。显示电压供给电路(未图示)根据存储于静态RAM的数据，将电压提供给显示元件的像素电极。而且，各显示元件通过施加到相对电极与像素电极之间的电压来进行显示。
在改写显示数据的情况下，使外围电路进行动作，对各像素内的静态RAM的数据进行更新。在静止图像显示中不需要改写显示的情况下，从显示电压供给电路始终向像素电极进行电位供给，并不产生像素电极的电位变动。因此，MIP液晶面板6的VCOM反转周期能够设定为1Hz这种低频率。由此，MIP液晶面板6能够使功耗极小。
图2是电子表1的外观图。
该电子表1为数字手表，以数字方式将时刻显示在MIP液晶面板6上。期望该电子表1以极小的电池能够长时间进行驱动，因此降低功耗极为重要。
图3是VCOM周期反转模式的时序图。
在VCOM周期反转模式(第二模式)下，模式切换信号被设定为L电平。在VCOM周期反转模式下，VCOM以预定周期进行反转。本实施方式的VCOM的极性每隔1秒反转一次。
在VCOM周期反转模式下，不具有数据发送命令。因此，并未输出使能信号，数据发送中标志(flag)保持L不变，不会产生数据发送结束中断(interrupt)。因而，不会产生VCOM与图像数据输出信号的定时的竞争。
图4是在VCOM同步发送模式下每隔1帧使VCOM反转的时序图。此外，在各图中，将期间thVCOM简称为“th”，将期间trVCOM简称为“tr”，将期间tcVCOM简称为“tc”。
在VCOM同步发送模式下，VCOM并不以预定周期进行反转，紧接着发送数据信号(trVCOM+tsVCOM)进行反转。由此，VCOM反转定时与数据发送定时一定错开。期间trVCOM为VCOM信号的极性反转所需的过渡期间。期间tsVCOM为在VCOM信号的极性反转之后进行数据发送为止的期间。
在图4的示例中，在时刻t0，CPU 2对VCOM同步发送电路5输出数据发送命令。于是，数据发送中标志从L电平变化为H电平。由此，VCOM同步发送电路5对CPU 2通知接收到数据发送命令这一情况。
时刻t1从时刻t0起仅经过了期间thVCOM(第一预定期间)。在该时刻t1，VCOM从L电平变化为H电平。由此，MIP液晶面板6的交流极性反转。
时刻t2从时刻t1起仅经过了期间(trVCOM+tsVCOM)(第二预定时段)。在该时刻t2，使能信号呈脉冲状。由此，MIP液晶面板6对图像数据信号进行激活。换言之，在时刻t2，VCOM同步发送电路5开始输出图像数据信号。
时刻t3为使能信号的脉冲结束的时刻，从时刻t2起仅经过期间tw。在该时刻t3，数据发送中标志从H电平变化为L电平，并且产生数据发送结束中断。由此，对CPU 2通知能够进行下一数据发送这一情况。
通过这些时刻t0～t3的一系列动作，构成图像帧的一群图像数据被输出到MIP液晶面板6。
在时刻t4，CPU 2对VCOM同步发送电路5输出数据发送命令。于是，数据发送中标志从L电平变化为H电平。由此，VCOM同步发送电路5对CPU2通知接收到数据发送命令这一情况。
时刻t5从时刻t4起仅经过了期间thVCOM。在该时刻t5，VCOM从H电平变化为L电平，且极性反转。
时刻t6从时刻t5起仅经过了期间(trVCOM+tsVCOM)。在该时刻t6，使能信号呈脉冲状。由此，MIP液晶面板6对图像数据信号进行激活。换言之，在时刻t6，VCOM同步发送电路5开始输出图像数据信号。
时刻t7为使能信号的脉冲结束的时刻，从时刻t6起仅经过了期间tw。在该时刻t7，数据发送中标志从H电平变化为L电平并且产生数据发送结束中断。由此，对CPU 2通知能够进行下一数据发送这一情况。
通过这些时刻t4～t7的一系列动作，构成图像帧的一群图像数据被输出到MIP液晶面板6。
时刻t8～t11的各信号的变化与时刻t0～t3的各信号的变化相同。
这样，在VCOM同步发送模式(第一模式)下，与使能信号的输出同步地，使施加到各显示元件的交流电压的极性反转。由此，能够避免VCOM反转信号与图像数据信号的竞争。
图5是在VCOM同步发送模式下每隔2帧进行VCOM反转的时序图。
在每次进行数据发送时使VCOM反转并待机预定期间时，MIP液晶面板6的帧率有可能下降。因此，在本实施方式中能够设定VCOM反转次数。例如，每隔n次数据发送(n为两个以上的整数)使VCOM反转并待机预定期间。VCOM的反转仅为最初的1次。在图5示出的时序图中，每隔2次数据发送使VCOM反转1次。由此，一边保持帧率一边能够避免VCOM反转信号与数据信号的竞争。
在图5的示例中，在时刻t20，CPU 2对VCOM同步发送电路5输出数据发送命令。于是，数据发送中标志从L电平变化为H电平。由此，VCOM同步发送电路5对CPU 2通知接收到数据发送命令这一情况。
时刻t21从时刻t20起仅经过了期间thVCOM。在该时刻t21，VCOM从L电平变化为H电平，且极性反转。
时刻t22从时刻t21起仅经过了期间(trVCOM+tsVCOM)。在该时刻t22，使能信号呈脉冲状。由此，MIP液晶面板6对图像数据信号进行激活。换言之，在时刻t22，开始输出图像数据信号。
时刻t23为使能信号的脉冲结束的时刻，从时刻t22起仅经过了期间tw。在该时刻t23，数据发送中标志从H电平变化为L电平并且产生数据发送结束中断。由此，对CPU 2通知能够进行下一数据发送这一情况。
在时刻t24，CPU 2对VCOM同步发送电路5输出数据发送命令。于是，数据发送中标志从L电平变化为H电平。由此，VCOM同步发送电路5对CPU2通知接收到数据发送命令这一情况。
时刻t25从时刻t24起仅经过了期间Δt。在第2次数据发送动作中，并不使VCOM反转，因此不需要等待预定期间。因此，紧接着数据发送命令，能够进行下一数据发送。但是，实际上从数据发送命令起到使能信号的脉冲上升为止，需要进行MIP液晶面板6的改写地址的设定、图像数据的取得以及设定等动作。这些需要的是期间Δt。
在该时刻t25，使能信号呈脉冲状。由此，MIP液晶面板6对图像数据信号进行激活。换言之，在时刻t25，开始输出图像数据信号。
时刻t26为使能信号的脉冲结束的时刻，从时刻t25起仅经过了期间tw。在该时刻t26，数据发送中标志从H电平变化为L电平并且产生数据发送结束中断。由此，对CPU 2通知能够进行下一数据发送这一情况。
在时刻t27，CPU 2对VCOM同步发送电路5输出数据发送命令。于是，数据发送中标志从L电平变化为H电平。由此，VCOM同步发送电路5对CPU2通知接收到数据发送命令这一情况。
时刻t28从时刻t27起仅经过了期间thVCOM。在该时刻t28，VCOM从L电平变化为H电平，且极性反转。
时刻t29从时刻t28起仅经过了期间(trVCOM+tsVCOM)。在该时刻t29，使能信号呈脉冲状。由此，MIP液晶面板6对图像数据信号进行激活。换言之，在时刻t29，开始输出图像数据信号。
时刻t30为使能信号的脉冲结束的时刻，从时刻t29起仅经过了期间tw。在该时刻t30，数据发送中标志从H电平变化为L电平并且产生数据发送结束中断。由此，VCOM同步发送电路5对CPU 2通知能够进行下一数据发送这一情况。
通过这样进行控制，VCOM同步发送电路5一边保持MIP液晶面板6的帧率一边能够避免VCOM与数据发送的竞争。
图6是VCOM同步发送电路5的模式迁移图。
首先，该VCOM同步发送电路5从使VCOM周期反转的第二模式(M10)开始。在后述的图7中说明该模式M10下的处理。
在模式M10下，当模式切换信号变化为H电平时，VCOM同步发送电路5转变为与VCOM同步地发送数据的第一模式(M20)。根据后述的图8说明该模式M20下的处理。
在模式M20下，当模式切换信号变化为L电平时，VCOM同步发送电路5转变为使VCOM周期反转的第二模式(M10)。
图7是VCOM周期反转模式的流程图。
当开始进行处理时，VCOM同步发送电路5判断模式切换信号是否为L电平(步骤S10)。在步骤S10中，如果模式切换信号并非L电平(否)，则VCOM同步发送电路5结束图7的处理，转变为图8示出的各种处理。在步骤S10中，如果模式切换信号为L电平(是)，则VCOM同步发送电路5进入到步骤S11，判断是否经过1秒(预定期间)(步骤S11)。
在步骤S11中，如果经过了1秒(是)，则VCOM同步发送电路5使VCOM反转(步骤SS12)，返回至步骤S10。在步骤S11中，如果并未经过1秒(否)，则VCOM同步发送电路5返回至步骤S10。
图8是VCOM同步发送模式的流程图。
当转变为该模式时，VCOM同步发送电路5设定VCOM反转次数(步骤SS30)。通过CPU2对VCOM同步发送电路5设定VCOM反转次数。
接着，VCOM同步发送电路5判断模式切换信号是否为H电平(步骤S31)。在步骤S31中，如果模式切换信号并非是H电平(否)，则VCOM同步发送电路5结束图8的处理，转变为图7示出的各种处理。在步骤S31中，如果模式切换信号为H电平(是)，则VCOM同步发送电路5进入到步骤S32，判断是否接收到数据发送命令。
在步骤S32中，VCOM同步发送电路5如果并未接收数据发送命令(否)，则返回至步骤S31的处理。如果VCOM同步发送电路5接收到数据发送命令(是)，则进入到步骤S33的处理，将数据发送中标志设定为H。由此，CPU 2能够检测由VCOM同步发送电路5接收到数据发送命令这一情况。
之后，VCOM同步发送电路5在等待了期间thVCOM之后(步骤S34)，使VCOM反转(步骤S35)，并且等待期间(trVCOM+tsVCOM)(步骤S36)。然后，VCOM同步发送电路5发送使能信号(ENBG,ENBS)(步骤S37)。VCOM同步发送电路5将数据发送中标志设定为L电平(步骤S38)，产生数据发送结束中断(步骤S39)，将结束数据发送动作的定时通知给CPU 2。
在步骤S40中，VCOM同步发送电路5判断是否将构成图像帧的图像数据发送所设定的反转次数。VCOM同步发送电路5如果将构成图像帧的图像数据发送了所设定的反转次数(是)，则返回至步骤S31的处理。VCOM同步发送电路5如果将图像数据并未发送所设定的反转次数(否)，则返回至步骤S37的处理。
(变形例)
上述实施方式例如能够进行以下(a)～(c)的变形。
(a)搭载VCOM同步发送电路5并不限定于电子表1，也可以是任意的电子设备。例如也可以是电子阅读器、平板电脑、心率监测仪、计步器、温度计、秒表等。
(b)从VCOM同步发送电路5接收数据发送命令起至使VCOM反转为止的期间thVCOM并不限定于能够避免VCOM反转信号与数据信号的竞争的最小时段，也可以是从上述最小期间起至500毫秒为止的任意值。此外，500毫秒是指使VCOM周期反转的模式下的反转周期的一半。
(c)从VCOM同步发送电路5使VCOM反转起至进行数据发送为止的期间(trVCOM+tsVCOM)并不限定于能够避免VCOM反转信号与数据信号的竞争的最小期间，也可以是从上述最小期间起至500毫秒为止期间的任一值。此外，500毫秒是指使VCOM周期反转的模式下的反转周期的一半。

Claims (5)

1.一种液晶控制电路，其对配置有多个像素的MIP液晶面板进行驱动控制，该像素具备保持与图像信号对应的电位的存储元件以及被施加与上述存储元件保持的电位对应的电压的显示元件，其特征在于，
该液晶控制电路具备：
反转部，其在第一模式下，在从上述MIP液晶面板接收数据发送命令经过第一期间之后，使施加于上述显示元件的交流电压的极性反转；
使能部，其在第一模式下，在从上述交流电压的极性反转经过第二期间之后，将使能信号输出到上述MIP液晶面板，其中该使能信号激活被输出到上述MIP液晶面板的上述图像信号。
2.根据权利要求1所述的液晶控制电路，其特征在于，
在未向上述MIP液晶面板输出上述使能信号的第二模式下，以预定周期使施加于上述显示元件的交流电压的极性反转。
3.根据权利要求1所述的液晶控制电路，其特征在于，
在上述第一模式下，使预定次数的使能信号的输出与施加于上述显示元件的交流电压的极性的反转同步。
4.一种电子表，其特征在于，具备
权利要求1所述的液晶控制电路；以及
上述MIP液晶面板。
5.一种液晶控制方法，对配置有多个像素的MIP液晶面板进行驱动控制，该像素具备保持与图像信号对应的电位的存储元件以及被施加与上述存储元件保持的电位对应的电压的显示元件，其特征在于，
该液晶控制方法包括如下的反转步骤：
在第一模式下，在从上述MIP液晶面板接收数据发送命令经过第一期间之后，使施加于上述显示元件的交流电压的极性反转；
在第一模式下，在从上述交流电压的极性反转经过第二期间之后，将使能信号输出到上述MIP液晶面板，其中该使能信号激活被输出到上述MIP液晶面板的上述图像信号；
在未向上述MIP液晶面板输出上述使能信号的第二模式下，以预定周期使施加于上述显示元件的交流电压的极性反转。
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