CN1249659C - 显示设备的驱动器 - Google Patents

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Abstract

一种显示设备的驱动器，包括两个或多个显示驱动部分，共用一个显示屏，分别执行显示控制，显示驱动部分各包括一个存储由外部控制器给定的模式设置值的设置存储部分和一个产生显示驱动电压的驱动电压产生部分，其中在显示处理期间，至少一个显示驱动部分存储一个用于主模式的模式设置值，运行在主模式，其它显示驱动部分接收由运行在主模式的显示驱动部分给出的一个驱动信号和一个驱动电压，工作在从模式。根据本发明，能够轻松实现主模式和从模式之间的转换，消除了对以前使用的转换端子的需要。因此，减少了封装中包含的元件数和金属线数量，导致成本降低。

Description

显示设备的驱动器
技术领域
本发明涉及显示设备的驱动器。特别是涉及允许在用于控制液晶显示板显示的液晶驱动器主模式和从模式之间的转换的驱动器。
背景技术
图6显示了一个说明已知液晶显示设备驱动器的框图。这是液晶显示设备的双扫描驱动器，其中为液晶显示(LCD)板使用了两段电极，将LCD板分成上半区域和下半区域，两个区域同时驱动。
特别是在小面积的液晶显示板中，常常使用独立的液晶驱动器(102a、102b)分别驱动两个区域。
参看图6，液晶驱动器102a和102b分别包括控制逻辑电路111a和111b、显示数据RAM 112a和112b、液晶驱动电压产生/升高电路114a和114b、段驱动器113a和113b和共用驱动器115a和115b。
液晶驱动器102a驱动LCD板110的上半区域，而液晶驱动器102b驱动LCD板110的下半区域。
每个液晶驱动器通过一条BUS与一个外部微计算机MPU 120相连。显示数据和显示控制信号在MPU 120的控制下通过液晶驱动器的控制逻辑电路111中的I/O控制部分(没有显示)输入。根据MPU 120给出的显示控制信号，控制逻辑电路111将显示数据写入和读出显示数据RAM 112，通过段驱动器113控制到LCD板110的灰度级显示数据输出。
此外，控制逻辑电路111通过不同的控制信号(例如运行时钟、数据锁定信号、水平同步信号、交变信号、启动脉冲信号等等)来控制段驱动器113，还通过不同的控制信号(例如水平同步信号、交变信号等等)控制共用驱动器115。段驱动器113输出包括一个灰度级显示脉冲的液晶驱动电压给LCD板110位于段驱动器一侧的端子，而共用驱动器115输出一个用于扫描的液晶驱动电压给LCD板110位于共用驱动器一侧的端子。显示数据RAM 112存储在LCD板上显示的数据。
如图7所示，液晶驱动电压产生/升高电路114包括一个将逻辑电压Vcc升高到V0的升压电路121，V0是LCD板110的最大外加电压。升压电路121的输出V0由串联的划分寄存器R划分，产生驱动液晶所需要的电压(液晶驱动电压V0、V1、V2、V3、V4和V5)。
图7说明了一个液晶驱动电压产生/升高电路114将电压升高到正电压的例子。但是电压可以增加到负电压。
因为液晶驱动电压产生/升高电路114驱动在段驱动器一侧高电容的端子，所以需要是低阻抗。此外，使用了具有电压跟随器属性的模拟电路，例如运算放大器。因此，电路通常消耗大量的功率。
从这一点看，升压电路121装配了一个设置端子，在不需要的时候停止升压电路的工作。例如，设置端子调到高电平使升压电路121工作，而调到低电平停止升压电路121。
在停止升压电路121的状态下，其输出级进入高阻态，因此即使在由另一个电路外加V0时也不会产生不便。
所以由液晶驱动电压产生/升高电路114产生液晶驱动电压。但是，分别由液晶驱动器产生电压工作效率低。因此，通常由一个液晶驱动器的液晶驱动电压产生/升高电路产生电压并传递给另一个液晶驱动器。
参看图6，引用数字108a和108b分别表示升压电路121的设置端子。如上所述，升压电路121的工作由端子的输出控制。
这里要明确说明的是，当设置端子108a的输出将液晶驱动器102a的液晶驱动电压产生/升高电路114a置于工作状态时，液晶驱动器102a处于主模式。
另一方面，要明确说明的是，当液晶驱动器102b的液晶驱动电压产生/升高电路114b没有工作且从外部施加液晶驱动电压到液晶驱动器102b上时，液晶驱动器102b处于从模式。
如图6所示，提供了一条接线103，将主模式的液晶驱动器102a的液晶驱动电压产生/升高电路114a产生的液晶驱动电压提供给从模式的液晶驱动器102b的液晶驱动电压产生/升高电路114b。
主模式的液晶驱动器102a的液晶驱动电压产生/升高电路114a产生的液晶驱动电压提供给液晶驱动器102a的段驱动器113a，还通过接线103提供给从模式的液晶驱动器102b的液晶驱动电压产生/升高电路114b。
此外，主模式的液晶驱动器102a产生或输出一个同步时钟、一个同步两个液晶驱动器的信号等，并将它们提供给从模式的液晶驱动器102b的控制逻辑电路111b。
日本未经审查的专利文献号HEI 6(1994)-274134描述了一种集成了液晶显示驱动器的单片微计算机。根据该文献，在低输出使用两片或多片单片微计算机来驱动液晶，并在其中安装不同的程序，使得微计算机运行在主模式或从模式。因此，由两片微计算机驱动一个液晶显示板。
此外，日本未经审查的专利文献号HEI 10(1998)-62746描述了一种驱动液晶和液晶驱动器的方法。液晶驱动器包括一个垂直主驱动器和一个垂直从驱动器，相当于一个共用驱动器，只有垂直主驱动器装配了电平移动器。电平移动器将低电压信号转换成高电压信号，并将其供给两个驱动器，这消除了对电平移动电路的需要。
但是根据以前的液晶驱动电路，主模式的液晶驱动器和从模式的液晶驱动器不能由单个电路构成。因此，需要分别设计驱动器，分别开发用于主模式和从模式的程序或提供一个转换电路的端子。即电路的元件数量增加了，开发程序的工时数增加了，从而导致成本增加。
如果提供了用于转换的设置端子108，当在LCD板上实现或封装时其电压需要固定在Vcc或GND电平。例如，在实现封装TCP中，连接Vcc或GND的接线需要分别制造，这增加了成本。
此外，在主模式的液晶驱动器产生电源和控制信号并将它们提供给从模式的液晶驱动器的情况下，通过MPU的信号能够控制主模式的液晶驱动器，藉此在某些情况下难于由MPU控制从模式的液晶驱动器。
例如，为了通过给出一个命令来初始化内部电路，需要启动液晶驱动器的电路，并需要有运行时钟。在主液晶驱动器中，因为运行时钟是内部振荡或外部输入的，所以轻松的实现了初始化。但在从液晶驱动器中，运行时钟是由主液晶驱动器提供的。因此为了通过给出一个命令来执行初始化，首先要启动主液晶驱动器，输入运行时钟，然后发送初始化命令给从液晶驱动器。这种方式的初始化难于控制。
发明内容
本发明提供了一种显示设备的驱动器，包括两个或多个显示驱动部分，共用一个显示屏，分别执行显示控制，显示驱动部分各包括一个存储由外部控制器给定的模式设置值的设置存储部分和一个产生显示驱动电压的驱动电压产生部分，其中在显示处理期间，至少一个显示驱动部分存储一个用于主模式的模式设置值，运行在主模式，其它显示驱动部分接收由运行在主模式的显示驱动部分给出的一个驱动信号和一个驱动电压，工作在从模式。
根据本发明，能够轻松的进行主模式和从模式之间的转换，消除了对以前使用的转换端子的需要。因此，减少了封装中包含的金属线的数量，从而减少了成本。
此外，因为在外部控制器的控制下能够使显示驱动部分在主模式和从模式之间转换，所以设计并封装了没有任何主从区别的显示驱动部分。因此，显示驱动部分具有结构上的通用性，是可以减少成本的。
本发明还提供了一种显示设备的驱动器，包括两个或多个显示驱动部分，共用一个显示屏，分别执行显示控制，显示驱动部分各包括一个存储由外部控制器给定的模式设置值的设置存储部分和一个产生显示驱动电压的驱动电压产生部分，其中存储主模式的模式设置值的第一显示驱动部分启动自身的驱动电压产生部分，输出一个表示驱动许可或驱动禁止的驱动信号和一个驱动电压给其它显示驱动部分，存储从模式的模式设置值或已经接收了一个表示驱动禁止的驱动信号的显示驱动部分停止启动它们的驱动电压产生部分，并使用第一显示驱动部分给出的驱动电压来执行预定义的显示处理。
通过下文给出的详细描述，本应用的这些和其它目标将变得更易于理解。但是应该理解，详细描述和特定例子虽然说明了本发明的优选实施方案，但是只是为了说明而给出的，因为通过该详细描述，在本发明的精神和范围内的各种变更和修改对于那些本领域中的技术工人是显而易见的。
附图说明
图1是说明根据本发明的液晶显示设备驱动器的一个实施方案结构的框图；
图2是根据本发明的液晶驱动电压产生/升高电路的电路原理图；
图3是一幅说明根据本发明的LCD板上的显示状态的简图；
图4是一幅说明根据本发明的LCD板上的显示状态的简图；
图5是一幅说明根据本发明的LCD板上的显示状态的简图；
图6是说明根据现有技术的液晶显示设备驱动器的框图；以及
图7是根据现有技术的液晶驱动电压产生/升高电路的电路原理图。
具体实施方式
为了提供封装的共同性、减少封装中金属线的数量、减少转换端子的数量和减小成本，本发明为包括主模式液晶驱动器和从模式液晶驱动器的液晶显示设备驱动器装配了存储模式设置值的寄存器(设置存储部分)。
根据本发明，通过外部控制器的控制信号能够重写存储在设置存储部分的模式设置值。例如，模式设置值存储在寄存器等半导体存储器中。
此外，驱动电压产生部分可以包括一个输出许可判断部分，根据外部控制器给出的控制信号判断是否输出驱动电压。
根据本发明的驱动器特别用于驱动液晶显示板。
根据本发明，显示驱动部分的功能是提供显示数据和一个扫描信号给显示板。通过一个显示驱动部分能够控制一个显示板的整个区域。但是，在本发明中，将显示板分成几个区域，每个区域配置一个用于显示控制的显示驱动部分。即，显示驱动部分通过分别管理区域来执行对显示板的显示控制。
例如，使用液晶显示(LCD)板作为显示板，通过将显示板划分成上半部分和下半部分来执行显示控制，配置了分别负责上半部分和下半部分的显示驱动部分(下文中称作液晶驱动器)。
根据本发明，将多个显示驱动部分中的任一个置于主模式来实现显示操作，而其它显示驱动部分置于从模式，目的是减少功耗。每个显示驱动部分包括一个为显示板提供显示数据信号的段驱动器、一个为显示板提供扫描信号的共用驱动器、一个临时存储显示数据的显示数据RAM和一个控制这些电路元件的控制逻辑电路，以便执行在分配的显示区域上的显示。此外，显示驱动部分的一个特征是它们中的每一个都包括一个设置存储部分，设置存储部分包括一个存储表示主模式或从模式的数据(模式设置值)的寄存器。
显示驱动部分各包括一个驱动电压产生部分。驱动电压产生部分由一个升压电路、一个划分升压电路电压(V0)输出的寄存器和一个运算放大器组成，以便响应逻辑电源的输入，产生驱动显示板所需的电压。
从一个外部控制器(例如一个MPU)为显示驱动部分提供一个设定模式设置值和各种控制信号的信息。控制信号的例子包括一个指示显示驱动部分在打开电源后执行初始化的重置信号、一个允许或禁止产生驱动电压的信号、一个设定如升压电平等驱动器状态的信号等等。
置于主模式的显示驱动部分能够提供一个驱动信号给设置为从模式的显示驱动部分。驱动信号的例子包括一个允许产生驱动电压的信号、一个禁止产生驱动电压的信号、一个交变信号等等。
使用驱动信号，主模式的显示驱动信号能够在没有外部控制器直接给出的控制信号下情况下控制从模式显示驱动部分的工作。
输出许可判断部分根据外部控制器提供的控制信号判断应该是启动还是停止驱动电压产生部分。例如，输出许可判断部分根据判断结果为驱动电压产生部分提供一个输出许可信号。
实施方案
图1显示了说明根据本发明的液晶显示设备驱动器的一个实施方案结构的框图。
液晶显示设备驱动器主要包括两个液晶驱动器102a和102b。液晶驱动器102a和102b的一个特征是它们分别包含主/从寄存器(106a、106b)。
在下文中主/从寄存器将只称作寄存器。
图1显示了控制逻辑电路111a和111b、显示数据RAM 112a和112b、段驱动器113a和113b、液晶驱动电压产生/升高电路114a和114b、共用驱动器115a和115b、接线103、LCD板110、MPU 120和一条BUS。这些元件可以与那些根据图6中显示的现有技术中的元件具有相同的结构。
一个与现有技术的不同点是没有在液晶驱动电压产生/升高电路114a和114b之间配置设置端子108。
设计并制造的两个液晶驱动器102a和102b可以具有相同的结构，它们的驱动模式没有差别。通过启动时写入液晶驱动器寄存器的设置值来确定它们的模式。即，哪一个液晶驱动器都能够运行在主模式或从模式。
寄存器116a和116b分别包含在液晶驱动器102a和102b之中，存储相当于主模式或从模式的预定义设置值。通用寄存器元件或触发器电路可以用作寄存器116a和116b。
对于液晶驱动器102a和102b，外部微计算机MPU 120通过BUS和一个I/O控制部分提供了一个设置控制信号(命令)，图1中没有显示I/O控制部分。因此，分别写入一个预定义的设置值到寄存器116a和116b中。
例如，通过在寄存器中写入设置值“1”来设置主模式，而选择从模式来响应设置值“0”。
液晶驱动器(102a、102b)的控制逻辑电路(111a、111b)读取存储在主/从寄存器(116a、116b)中的设置值，判断应该采用哪种模式。根据判断结果，控制逻辑电路以主模式或从模式驱动LCD板110。
此外，如后面描述的，使用输出许可信号131来运行或停止液晶电压产生/升高电路114的升压电路121。
使用信号停止升压电路121的输出，将两个液晶驱动器102a、102b都置于主模式。
图2显示了根据本发明的液晶驱动电压产生/升高电路114的电路原理图。
液晶驱动电压产生/升高电路114与根据现有技术的那些电路的相同之处在于配置有升压电路121且输出V0由寄存器R划分。与现有技术的区别是通过根据存储在主/从寄存器的设置值产生的输出许可信号131来控制升压电路121的运行或停止。
例如，当输出许可信号131为活性(H电平)的时候升压电路121置于工作状态，当输出许可信号131接地(L电平)的时候升压电路121进入暂停状态。
在本发明中，可以使用在现有技术中使用的设置端子，但不是必需的。在这种情况下，输出许可信号131和来自设置端子的信号取OR，并输入升压电路121。
置于主模式的液晶驱动器使液晶驱动电压产生/升高电路114本身产生一个液晶驱动电压并通过接线103将驱动电压供给从模式的液晶驱动器。
例如，当从MPU 120通过BUS分别提供“一个设置主模式的命令”和“一个设置从模式的命令”给液晶驱动器102a和102b时，将主模式设置值写入液晶驱动器102a，将从模式设置值写入液晶驱动器102b。然后，设置为主模式的液晶驱动器102a产生液晶驱动电压，提供给自身的段驱动器113a，还通过接线103提供给从模式的液晶驱动器102b。
主模式液晶驱动器的控制逻辑电路从外部MPU 120输出一个内部振荡时钟、一个同步时钟(运行时钟)或一个控制信号输入，通过BUS供给从模式液晶驱动器。
来自MPU的控制信号输入表示，例如，一个启动脉冲信号、一个水平同步信号、一个交变信号等，这些信号与从模式液晶驱动器同步发送。
为了响应来自外部MPU 120的预定义控制信号，主模式液晶驱动器的控制逻辑电路可以通过BUS输出一个信号给从模式液晶驱动器的控制逻辑电路，禁止从模式液晶驱动器的控制逻辑电路输出同步时钟和启动脉冲信号等控制信号。
此外，MPU 120可以将一个主模式设置值写入寄存器116a和116b中的一个，将从模式设置值写入另一个。另一种方法是，MPU 120将主模式设置值只写入一个液晶驱动器中的寄存器，然后输出一个驱动信号，指示主模式液晶驱动器将从模式设置值通过BUS写入另一个液晶驱动器。
在这种情况下，MPU 120的任务只是将主模式设置值写入一个液晶驱动器，因此减少了MPU的负担。
如上所述，在一般用途时，两个液晶驱动器中的一个用作主驱动器，另一个用作从驱动器，主液晶驱动器产生液晶驱动电压。但是，也能够通过从MPU 120提供一个预定义命令给主液晶驱动器，允许或禁止主液晶驱动器产生液晶驱动电压。
例如，当主液晶驱动器接收一个产生电压的命令时控制其产生电压，或当其接收一个禁止产生电压的命令时控制器不产生电压。
即使是两个液晶驱动器都置于主模式，也只允许一个液晶驱动器产生电压，同时通过MPU发送的命令禁止另一个。因此，防止了两个液晶驱动电压产生/升高电路之间的接线103短路。
此外，如上所述，设置为主模式的液晶驱动器输出一个同步时钟和一个控制信号。当两个液晶驱动器都置于主模式时，MPU 120可以为液晶驱动器中的一个提供一个允许或禁止同步时钟输出的预定义命令，这样不会发生同步时钟干扰。
接下来，如图1所示，提供的解释关于配置有根据本发明的寄存器的液晶显示设备驱动器的初始化。
在打开电源之后首先执行初始化处理，是通过如下所述的一系列操作实现的两个液晶驱动器的模式设置，使LCD板为驱动做好准备。
(1)在打开电源之后，将表示主模式的数据输入两个液晶驱动器的寄存器，设置为不输出同步时钟。
(2)启动两个液晶驱动器中的振荡电路，产生运行时钟作为基本时钟。因此，运行时钟提供给液晶驱动器内部。
(3)当MPU 120通过BUS给出重置命令时，液晶驱动器执行控制逻辑电路中预先编制的一系列操作，初始化内部电路的状态。
这里，重置命令表示一个重置信号和一系列对被写入主/从寄存器中的数据的操作。
预先编制的系列操作可以包括，例如，初始化内部寄存器、初始化内部逻辑电路等等。
重置命令将两个液晶驱动器设置为主模式。但是也能够将一个液晶驱动器设置为从模式，使得只能通过从主液晶驱动器提供一个时钟信号给从液晶驱动器来执行重置操作。
(4)在执行重置命令之后，将表示从模式的设置值写入一个液晶驱动器的主/从寄存器。因此，下文中一个液晶驱动器的作用是主驱动器，而另一个作用是从驱动器。
(5)然后，MPU 120将一个值写入寄存器，设定液晶驱动器的设置，因此液晶驱动器进入一个准备好控制电源电路或显示数据和执行液晶屏显示的状态。
特别是在主液晶驱动器中，输出许可信号131设置为活性(例如H电平)，启动自身的液晶驱动电压产生/升高电路114。然后，所产生的驱动电压通过接线103发送给从液晶驱动器，允许通过从液晶驱动器显示。
如上所述执行了根据本发明的液晶显示设备驱动器的初始化。在初始化之后，液晶驱动器以主模式或从模式执行通常的操作。
接下来，参照简图说明根据本发明的液晶显示设备驱动器操作的一个实施方案。
图3显示一幅LCD板的简图，其中主液晶驱动器和从液晶驱动器都执行显示。
图4显示了一幅LCD板的简图，其中只有主液晶驱动器执行显示，而从液晶驱动器不执行。
图5显示的LCD板，其中与图4相比，主液晶驱动器处于不显示状态，而从液晶驱动器处于显示状态。
在图4和图5显示的情况下，只在屏幕的部分显示区域上执行显示，而没有驱动处于非显示区域的液晶。这称作部分驱动。
通过只将扫描信号提供给显示区域来实现部分驱动。
首先，给出的说明关于其中显示状态从图3显示的整屏显示变成图4显示的只在靠近主液晶驱动器的部分上显示的部分驱动。
在这种情况下，驱动LCD板110上半区域的主液晶驱动器102a正常工作，而它禁止已经发送给从液晶驱动器102b、驱动LCD板110下半区域的同步时钟和驱动信号输出，作为对来自外部MPU 120的控制信号的响应。
因此停止了从液晶驱动器102b的工作。因为没有输入同步时钟等，所以从液晶驱动器102b进入休眠状态，减少了功耗。
接下来，给出的说明关于其中显示状态从图3显示的整屏显示变成图4显示的只通过从主液晶驱动器在下半区域上显示的部分驱动。
为了减少功耗，需要停止主液晶驱动器102a的工作。但是，当停止主液晶驱动器102a时，也停止了从液晶驱动器102b。因此，需要改变从液晶驱动器102b的模式。
首先，将现在处于从模式的从液晶驱动器102b设置为主模式，使得通过液晶驱动器102b中液晶驱动电压产生/升高电路114b产生的液晶驱动电压驱动LCD板的下半区域。
通过将液晶驱动器102b设置为主模式，两个液晶驱动器都成为主模式。这种状态与上面描述的初始状态相似，因此不会引起麻烦。
随后将存储在寄存器116a中的值重写为一个从模式设置值，使得液晶驱动器102a设置为从模式，进入休眠状态。因此，停止了液晶驱动器102a。这使得能够减少功耗。
因此，根据本发明，在实际驱动时按需要轻松的实现主模式和从模式之间的转换。此外，在只在LCD板半个区域上执行显示的部分驱动的情况下，负责另一半区域(非显示区域)的液晶驱动器进入体眠模式，不为其提供电源。因此能够减少功耗。
根据本发明，消耗大量功耗的振荡电路和升压电路以及包括一个模拟电路、达到低阻抗的电压产生电路能够在主模式和从模式之间转换。因此，本发明有效的减少了包含大量相同的驱动设备或驱动电路模块的显示设备驱动器的功耗和成本。
根据本发明，在工作期间能够响应从外部控制器发送的控制信号，执行液晶驱动器之间的模式转换。因此，不需要以前用于模式转换的设置端子。此外，减少了封装面积和元件数，能够更容易的设计电路并减少了成本。此外，设计和封装的两个液晶驱动器能够具有相同的电路结构，也使得成本减少。
此外，在部分驱动的情况下，只停止负责非显示区域的液晶驱动器。因此，轻松达到功耗减少。

Claims (7)

1.一种显示设备的驱动器，包括两个显示驱动部分，共用一个显示屏，分别执行显示控制，所述显示驱动部分各包括一个存储由外部控制器给定的模式设置值的设置存储部分和一个产生显示驱动电压的驱动电压产生部分，其中在显示处理期间，至少一个显示驱动部分存储一个用于主模式的模式设置值，运行在主模式，其它显示驱动部分接收由运行在主模式的显示驱动部分给出的一个驱动信号和一个驱动电压，工作在从模式。
2.根据权利要求1的显示设备的驱动器，其中存储主模式的模式设置值的第一显示驱动部分启动自身的驱动电压产生部分，输出一个表示驱动许可或驱动禁止的驱动信号和一个驱动电压给其它显示驱动部分，存储从模式的模式设置值或已经接收了表示驱动禁止的驱动信号的显示驱动部分停止启动它们的驱动电压产生部分，并使用所述第一显示驱动部分给出的驱动电压来执行预定的显示处理。
3.根据权利要求1或2的显示设备的驱动器，其中所述外部控制器给出的控制信号能够重写存储在设置存储部分的模式设置值。
4.根据权利要求1或2的显示设备的驱动器，其中所述驱动电压产生部分包括一个输出许可判断部分，根据所述外部控制器给出的控制信号判断是否输出驱动电压。
5.根据权利要求1或2的显示设备的驱动器，用于驱动液晶显示板。
6.根据权利要求3的显示设备的驱动器，用于驱动液晶显示板。
7.根据权利要求4的显示设备的驱动器，用于驱动液晶显示板。
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