CN1179317C - Lcd设备 - Google Patents

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Abstract

设备有一个LCD板(6)、一个数字电路(1)和一个生成提供给LCD板(6)的显示信号的模拟电路(2)，有普通模式和处于电力由电源(5)供应状态的休眠模式两种功能。在普通模式中，产生具有分等级的多值显示信号并供给LCD板(6)，而在休眠模式中，产生不具有分等级的二进制显示信号并供给LCD板(6)。

Description

LCD设备
技术领域
本发明涉及显示设备，特别涉及具有液晶显示(LCD)板的显示设备。
背景技术
在带有透射式LCD板的显示设备中，使用背光系统来从LCD板的后方照亮显示图像。在用于笔记本个人电脑和PDA(手持数字装置)的透射式LCD板中，如果键盘、鼠标或类似的操作装置在一定时间间隔之后不再操作，那么因为转换到了关闭背光、切断提供给LCD板的显示信号的休眠模式(睡眠模式)，就减少了功耗。特别是由于背光的功耗大，所以转换到休眠模式对功率减少的效果是显著的。
在CN1195158A中公开了一种用于由电池供电带有控制器的电子设备中的液晶显示(LCD)系统装有LCD面板，该面板包括相互电气绝缘的图标显示LCD部分和点阵LCD部分。LCD电压调节器用于分别提供第一组电压和第二组电压给图标LCD和点阵LCD。如此构造控制器，以输出点阵显示控制信号(CD)信号给电压调节器，以停止供给第二组电压给点阵LCD的电极驱动器和/LCD控制器，以此降低功耗。
但是，由于在反射式LCD板中没有使用背光系统，没有有效的认识到要减少功率。反射式LCD用在要求低功耗的移动电话之中。但是，在来电等待的休眠模式中，通过切断给LCD板的显示信号不能够显示来电通知。需要显示来电通知的显示装置。此外有一种情况是只有当前时间需要显示。出于这种目的，在具有无背光的反射式LCD板的显示设备中，在更多减少功率和具有最小需求的显示的之间有一个折衷问题。
发明内容
发明的目的是提供一种能够实现功率更为减少，能够显示具有最小需求的显示的显示设备。
为达到这个目的，根据本发明，提供了一种LCD显示设备，包括一个显示单元和用于生成供给显示单元的显示信号的显示控制装置，具有普通模式和处于电力由电源供应状态的休眠模式两种功能；其中在普通模式中，显示控制装置生成一个具有分等级的多值显示信号，而在休眠模式中，显示控制装置生成一个不具有分等级的二进制显示信号；其中显示控制装置有一个生成多值显示信号的第一电路和一个生成二进制显示信号的第二电路，其中在休眠模式中，显示控制装置停止对第一电路的电力供应，将由第二电路生成的二进制显示信号提供给显示单元；其中第一电路包括一个将一个多位数字信号转换成一个模拟信号的电路。
因为生成的是二进制显示信号而不是多值显示信号，在休眠模式中功耗大，所以可以实现更多的功率减少，可以显示具有最小需求的来电通知的显示和时间指示。
在根据本发明的LCD显示设备中，显示控制装置有一个生成多值显示信号的第一电路和一个生成二进制显示信号的第二电路。在休眠模式中，显示控制装置停止对第一电路的电力供应，并为显示单元提供第二电路生成的二进制显示信号。根据这种结构，停止了对大功耗电路的电力供应，而显示信号是由低功耗电路生成的，由此可以有效的实现功率减少，实现最小显示。
在根据本发明的LCD显示设备中，第一电路包括一个将多位数字信号转换成模拟信号的电路。根据这种结构，在休眠模式中不激活大功耗的电路，由此大量的减少功率是可能的。
此外，在根据本发明的LCD显示设备中，第一电路还包括一个放大模拟信号的放大电路。根据这种结构，也可以不激活放大电路，由此大量的减少功率是可能的。
此外，在根据本发明的LCD显示设备中，显示控制装置包括一个带有两个串联有源元件的放大电路。在普通模式中，显示控制装置根据输入的模拟信号，通过两个有源元件为显示单元提供多值显示信号，而在休眠模式中，显示控制装置通过两个有源元件中的一个为显示单元提供二进制显示信号。根据这种结构，二进制显示信号是在这样一种状态中生成的，在该状态中通过使用放大电路生成多值显示信号来减少电路的电力供应，因此为了生成二进制显示信号可以不需要增加电路。
此外，在根据本发明的LCD显示设备中，显示控制装置具有多个生成多位数字信号的数字电路来生成多值显示信号，在休眠模式中，显示控制装置只激活一个在多位中生成一个特殊的1位数字信号的数字电路，而不激活其它数字电路。根据这种结构，不仅可以在生成多值显示信号的电路中，还可以在生成数字信号的电路中减少功耗。
此外，在根据本发明的LCD显示设备中，显示单元由一个反射式液晶显示单元构成，显示控制装置为这个液晶显示单元的驱动电路提供显示信号。根据这种结构，可以减少用于笔记本个人电脑和PDA的电池功耗，必然能够延长设备的连续使用时间。
附图说明
图1显示了根据本发明的使用反射式LCD板的显示设备中的部分系统的方框图。
图2是图1中数字电路和模拟电路的电路图。
附图中的参考标号描述
1...操作检测电路    2...数字电路   3...模拟电路
4...电源线          5...电源       6...LCD板
8...STBY信号线      11...交流信号线
12...反STBY信号线   201...缓冲电路
202-206，208，209...“与”电路           207...上拉电阻
210，213...转换电路    211，212...专用“或”电路
301...D/A转换电路      302...放大电路    305...输出端
307...开关电路
具体实施方式
图1给出了根据本发明的、带有反射式LCD板的显示设备中的一部分的方框图。
请参看图1，操作检测电路1、作为第一电路的数字电路2和作为第二电路的模拟电路3通过电源线4与电源5相连，向该处提供恒定电压VC。LCD板(显示单元)6通过电源线7与电源5相连，为该处提供恒定电压VD。当显示设备没有操作的时间超过了预定时间时，操作检测电路1通过信号线8为数字电路2和模拟电路3提供一个低运行休眠信号STBY，转换到休眠模式。
数字电路2由生成数字信号的C-MOSIC构成，用于生成显示信号，信号通过信号线9供给模拟电路3。作为对这个数字信号的响应，模拟电路3生成显示信号，显示信号通过信号线10供给LCD板6的驱动电路。LCD板6通过TFT(薄膜晶体管)驱动像素电极来显示图像。
TFT是薄膜晶体管，由一个位于包括一条水平显示方向上的栅极总线和一条垂直显示方向上的源极总线的矩阵交叉点上的门电路，源极和漏极，以及栅极和源极之间的一条通道构成。在显示信号供给源极总线的条件下，通过给栅极总线提供一个冲击信号可打开通道，供给源极的显示信号加到了与漏极连接的像素电极上。即，上面提到的模拟电路3构成了源极驱动电路，每隔很多源线的垂直扫描时间就生成显示信号，显示信号供给LCD板。
图1中给出的数字电路2和模拟电路3构成了为源总线提供显示信号的显示控制装置，在图2中给出了显示控制装置的电路。
在图2中，D/A转换电路301将6位的数字信号转换成模拟信号。D/A转换电路301的六个输入分别与一个对应最高显著位(MSB)的缓冲电路201的输出和五个“与”电路202-206的输出相连。生成模拟信号的六位数字信号提供给缓冲电路201的输入和“与”电路202-206的输入。此外，在图1中给出的，来自操作检测电路1的STBY信号线8和“与”电路202-206的另一个输入相连。这个信号线8通过上拉电阻207与电源线4相连。
此外，交流信号POL的信号线11与D/A转换电路301相连。POL作用是将液晶驱动电压反转成一个正或负电压。例如，当TFT的一个共用电极是0V时，它转换到一个正写入模式，控制D/A转换电路，使白的变成0V，黑的变成5V。当TFT的一个共用电极是5V时，它转换到一个负写入模式，控制D/A转换电路，使白的变成5V，黑的变成0V。
因为STBY在普通模式中是高电平，“与”电路202-206转到活动状态(使能状态)。由于这个原因，来自缓冲电路201和“与”电路202-206的六位数字信号供给D/A转换电路301。另一方面，由于STBY在休眠模式中是低电平，“与”电路202-206转到不活动状态(禁止状态)。由于这个原因，不提供来自“与”电路202-206的五位数字信号，只提供来自缓冲电路201的一位MSB数字信号。
D/A转换电路301的输出与放大电路302的一个输入相连。D/A转换电路301的电源端和放大电路302的电源端都通过由模拟开关形成的开关电路303与电源线4相连。该开关电路303的控制端与STBY信号线8相连。此外，放大电路302的输出通过开关电路304与输出端305相连，开关电路304的控制端与信号8相连。
由于这个原因，在STBY在普通模式中是高电平的这一情况下，开关电路303转到活动状态，为D/A转换电路301和放大电路302供应电源，从而转成ON状态，其中流经偏压电流。D/A转换电路301的六位数字信号转换成模拟信号，并由放大电路302放大，来自输出端305，用于分级的多值显示信号供给LCD板的源极总线。
输出端305通过开关电路306与电源线4相连，通过开关电路307与地线相连。“与”电路208的输出与开关电路306的控制端相连，开关电路307的控制端与“与”电路209的输出相连。由转换电路210反转的STBY信号线12与这些“与”电路208和209的各一个输入相连。
由于这个原因，因为“与”电路208和209的每一个输入在STBY在普通模式中是高电平的这一情况下接收一个低电平信号，“与”电路208和209的输出不管其它输入电平如何就变成低电平。结果是开关电路306和307转成OFF状态。因此电源线4和地线与输出端305断开，不能够影响来自放大电路302的显示信号。
在STBY在休眠模式中是低电平的情况下，开关电路303转成OFF状态，没有为D/A转换电路301和放大电路302提供电力，转成没有流过偏压电流的不活动状态。此外，开关电路304转成OFF，放大电路302的输出与输出端305断开。
此外，在休眠模式中，信号线12分别为“与”电路208和209每一个的输入提供高电平信号。由于这个原因，“与”电路208和209转成活动状态。专用“或”电路211的输出与“与”电路208的另一个输入相连，专用“或”电路212的输出与“与”电路209的另一个输入相连。
POL信号线与这些专用“或”电路211和212中的每一个的一个输入相连。此外，缓冲电路201的输出与专用“或”电路211的另一个输入相连，由转换电路213反转的信号提供给专用“或”电路212的另一个输入。
由于这个原因，开关电路306只在缓冲电路201的一位MSB输出为高电平的情况下转成ON，开关电路307只在MSB为低电平的情况下转成ON，例如当POL在休眠模式中设置为低电平的时候。因此，作为对MSB的响应，来自输出端305的二进制显示信号提供给LCD板的源极总线。
如上所述，由于是生成二进制显示信号，而不是生成多值显示信号，在休眠模式中通过停止对D/A转换电路301的电力供应和转换到不活动状态的放大电路302，来减少这些电路中的功耗。特别是，因为这些电路中用于生成多值显示信号的偏压电流大，所以通过将这些电路转成不活动状态以使偏压电流变为0，使得有效功耗变为可能。
附带说一下，通常在C-MOSIC中以下面的公式表述功耗Pd。
Pd＝CVf
在这个公式中，参考符号C是信号线的负载电容，参考符号V是信号的振幅(在图1的情况下大致是电压VC)，参考符号“f”是0和1的重复频率(电压变化率dV/dt)。信号线数字变得越大，负载电容C就越大。例如，为了生成用于RGB彩色显示的多值显示信号，总共有18根信号线连接在数字电路输出和D/A转换电路的输入之间，原因是每种颜色需要六位数字信号。
因为RGB中每六位只使用了一个MSB位，而另外五位固定是0或1(不活动状态)，所以在休眠模式中有十五根信号线的频率“f”为0。假设十八根信号线中每一根的C值和V值大致相同，那么在去除由于采样时钟或类似的功耗之后，数字电路中功耗减少可以高达大约六分之一。
根据这种结构，不仅可以在D/A转换电路301和放大电路是302中减少功耗，还可以在“与”电路202-206中减少功耗。
在根据本发明另一个实施方案中的结构中，D/A转换电路通过开关电路与电源线相连，在普通模式下变成活动状态，在休眠模式下变成不活动状态。放大电路与电源线直接相连，在所有时刻都处于活动状态。
在如图2中放大电路302的运算放大器等价电路中，其输出级的构成是一个NPN型晶体管以图腾柱的形式连接到一个PNP型晶体管。由于这个原因，在休眠模式中可以通过使用一位数字信号适当的控制输出级，甚至不用使用图2给出的开关电路306和307，就可以生成二进制显示信号并提供给LCD板的源极总线。为了生成二进制显示信号，不需要附加的开关电路306和307和其它电路。
此外，在上面讲述的实施方案中使用了LCD装置来进行解释，但是，本发明不只局限于LCD装置的应用。例如，本发明可以用于等离子显示装置、电致发光显示装置和其它类型的显示装置。
根据本发明，由于多值显示信号是在普通模式中生成的，二进制显示信号是在休眠模式中生成的，所以可以实现有效的功率减少，同时可以显示最小需要的来电通知和当前时间指示。

Claims (5)

1.一种LCD显示设备，包括一个显示单元和用于生成供给显示单元的显示信号的显示控制装置，具有普通模式和处于电力由电源供应状态的休眠模式两种功能；
其中在普通模式中，显示控制装置生成一个具有分等级的多值显示信号，而在休眠模式中，显示控制装置生成一个不具有分等级的二进制显示信号；
其中显示控制装置有一个生成多值显示信号的第一电路和一个生成二进制显示信号的第二电路，其中在休眠模式中，显示控制装置停止对第一电路的电力供应，将由第二电路生成的二进制显示信号提供给显示单元；
其中第一电路包括一个将一个多位数字信号转换成一个模拟信号的电路。
2.如权利要求1的LCD显示设备，其中所述第一电路还包括一个放大模拟信号的放大电路。
3.如权利要求1的LCD显示设备，其中所述显示控制装置包括一个具有串联的两个有源元件的放大电路，其中在普通模式下，所述显示控制装置通过这两个有源元件为显示单元提供多值显示信号，而在休眠模式中，所述显示控制装置通过这两个有源元件中的一个为显示单元提供二进制显示信号。
4.如权利要求1的LCD显示设备，其中所述显示控制装置有多个生成多位数字信号的数字电路，用于生成多值显示信号，其中在休眠模式下，所述显示控制装置只激活一个生成多位中一个特殊的1位数字信号的数字电路，并不激活其它的数字电路。
5.如权利要求1的LCD显示设备，其中所述显示单元是一个反射型的液晶显示单元。
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