CN1647151A - 用于显示装置的可编程驱动器 - Google Patents

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Abstract

在电子设备中利用应用(11)使显示装置(面板)是可识别的。这使得该应用在启动期间使用另外的伪行(L1...L22)，用于对结构参数(类似于显示长度和宽度的参数，类似于脉冲宽度的TFT驱动参数等等)编程。

Description

用于显示装置的可编程驱动器
技术领域
本发明涉及适合于利用显示装置显示信息的电子设备，该显示装置包含配备有驱动电子线路的显示面板。
本发明进一步涉及用于为至少一个应用编程显示装置的控制器的方法和显示装置。
该显示装置可以属于液晶显示装置、电致变色显示装置、电泳显示装置、包括干涉调节器的反射式显示装置以及发光显示装置的组之一。这种有源矩阵显示装置的实例是TFT-LCD或AM-LCD，这些用于膝上型计算机和管理器中，而且在GSM电话中也能找到其日益增加的较广泛应用。
背景技术
这种矩阵显示器通常通过选择行来寻址，通过诸如TFT(MOS)晶体管的开关来周期性地对(一组)选择行或列进行寻址，同时在主要时间通过(一组)数据行或列提供数据(电压)。
液晶显示装置(LCD)通常是独立模块，具有内置在模块中的相关电子线路。该模块和该电子设备应用之间的接口信号通常是标准信号。它通常包含至少下面的信号：
-垂直同步脉冲(对准一帧内的显示信息的信号)
-水平同步脉冲(对准一行内的显示信息的信号)
-像素时钟信号(利用像素对准显示信息的时钟)
-RGB数字显示数据。这可以是12(4位/彩色)到24位(8位/彩色)宽度的数据总线，这取决于用于显示器的彩色的数。
与这些种类的接口相关的一个问题是以下事实：显示器制造者优选大量制造的某些液晶显示装置在电子设备中不能自动适合于所述设备中的某一应用。例如可能出现：在许多不同的应用中可以使用220、240和260行，而列数取决于应用却在150和180之间变化。这意味着在某些应用中许多行和/或列应保持空闲。
该显示装置的相关电子线路包括类似于行驱动器和列驱动器之类的驱动电子线路。在有源矩阵液晶显示装置(AMLCD面板)中，将这些行驱动器和列驱动器连接到薄膜晶体管(TFT)的栅极和源极上。通常利用某些专用的控制信号来驱动这些驱动器。结果，在该模块上要求某种类型的“控制器”，以便从输入同步脉冲和像素时钟中产生这些信号。这种控制器通常用应用特定的集成电路(ASIC)来实现。
一个主要的问题是以下事实：大量制造的液晶显示装置内的行和列的数量与涉及不同应用的电子设备中的行和列的数量不对应。这意味着：需要将与许多定时参数相关的控制信号从一个显示装置(AMLCD面板)改变成另一个。例如，当LCD面板的显示应用内的行和列数在各个应用之间是不同的时，必须对参数和控制信号进行修改。在这种情况下，需要给每个应用一个新的ASIC，这将导致额外的初始成本和库存控制。能够想到许多可能的选择，例如：
-引入非易失性存储器来存储这些参数。在工厂里为该存储器预编程。这增加了该装置的每个单元的成本，
-使用输入引脚连接以便在不同的应用之间进行选择。这使得该装置仅可用于那些特殊的应用，并因而不够灵活，
-使用单个金属掩模来构造参数。这降低了初始成本和交货周期，但未克服库存问题。
发明内容
本发明的一个目的是至少部分克服上面提到的问题。为此，根据本发明的电子设备包含用于选择该显示装置的至少一个应用的控制器，并且进一步包含用于存储与所述应用相关的显示参数的存储装置以及用于将所述显示参数提供给电子设备和显示装置之间的接口的装置，这些显示参数属于包括要显示的行数、要显示的列数与驱动晶体管相关的参数或节能(power saving)参数的数组。
本发明基于这个观点，即，对于几乎所有的应用而言，在应用中所使用的行(和列)数比显示装置内的行(和列)数要少。结果，在每帧的开始处总有时隙(例如紧跟在第一垂直脉冲之后的某行时间)来适应许多伪行时间(dummyline time)。在这些伪行时间内，(RGB)数据总线通常不携带任何有意义的信息并因此可以如上所述的那样使用数据总线来将面板特定的定时参数编程在“控制器”(ASIC)中。优选地将该控制器设计为识别前几个伪行的(RGB)数据总线中的特殊的预定位模式。如果这种特殊的模式不存在，余下的伪行将保持“空”并将被忽视。如果识别该模式，在下面伪行中的(RGB)数据将是定时参数。该方案具有的优点是：
-不要求专用的接口来进行那些定时参数和其它参数的编程。这意味着对主应用有最小的影响，
-在控制器集成电路上不要求额外的引脚。这对于空间-严格的应用例如手持式装置是重要的，
-所选择的位模式对于不想要该特征的消费者可以是透明的。
参照后面所描写的实施例的说明，本发明的这些和其它方面将变得更加明显并将参照这些实施例进行阐述。
附图说明
在附图中：
图1示出了不同应用中的显示装置的不同尺寸的使用，
图2是这种显示装置的可能实施例的电气等效图，
图3是根据现有技术的显示装置的一部分的电气等效图，和
图4是根据本发明的显示装置的一部分的电气等效。
这些图是概略性的并且不是按比例描绘。相应的部件通常用相同的附图标记来表示。
具体实施方式
图1示出了实际的显示面板的尺寸可以如何变化，这取决于应用的种类。图1a给出了一个典型的实例，即在移动电话中显示器的使用。在这些应用中典型的显示装置(面板)1具有大约2cm×4cm的尺寸，而行数可以在50和100之间变化，同时列数可以在100和200之间变化。图1b给出了另一个实例，即在便携式计算机中显示器的使用。在这些应用中典型的显示装置(面板)1有约20cm×30cm的尺寸，而行数可以在250和300之间变化，同时列数可以在200和400之间变化。
图2是本发明可应用的显示装置1的一部分的电气等效电路图。在一个可能的实施例中(称作“无源模式”的一种驱动模式)，它包括由行或选择电极7以及列或数据电极6的交叉区域限定的像素8的矩阵。行电极由行驱动器4连续选择，而通过数据寄存器5为列电极提供数据。为此，假如必要的话，可以在处理器3中首先处理输入数据2。通过驱动行9，行驱动器4和数据寄存器5之间进行相互同步。
在另一个可能的实施例中(称作“有源模式”的另一模式)，仅详细示出了一个交叉一个像素的实施例，来自行驱动器4的信号通过薄膜晶体管(TFT)10来选择图象电极，该薄膜晶体管的栅电极电连接到行电极7，而源电极电连接到列电极6。通过TFT10将在列电极6上存在的信号传输到耦合到漏电极的像素8的图象电极上。将其它图象电极连接到例如一个(或多个)公共计数电极上。在图2中，仅画出了一个薄膜晶体管10仅作为一实例。
至驱动器3的输入数据包括数据信号12、定时和同步信号13，这些信号可从处理器11获得，该处理器的功能和结构取决于显示装置被分配的应用种类(如，移动电话处理器或计算机处理器)。对于根据现有技术的显示装置的一部分，所述信号连同驱动器3的一部分表示在图3中。为了简明起见，假设用于实际显示装置(面板)的可用行数是240，而可用列数是200。
然而，在此实例中，处理器11中设计的应用在一帧的时间tf内提供270行选择时间。这意味着许多行不应被配备数据信号12(在该实例中，该显示装置(面板)的间隔Tvds期间的前面22行L1，L2，...L22和最后8行L263，L264......L270，如图3(b)中所示)。而且，在该实例中，在对行进行选择期间，多个列应该具有定义好的值或根本不被激活，这可能是有必要的。
在图3(a)的现有技术装置中，对数据总线12、以及定时和同步信号13进行处理(通过驱动器3的部分21中的框14、15和双箭头16示意性示出)以产生第一频率的数据流22和定时信号23以及第二频率的定时信号24。这些同步信号和定时信号从(未示出的)系统时钟信号中导出。在时间t0处的信号23启动计数电路24。在比较器25中将计数电路24中的内容与存储在如ROM电路26中的一固定值(在该实例中是22)进行比较。只要计数电路24中的内容达到22时(在时间t1处)，就将比较器25的输出激活。在该实例中其中一个输出通过行38将第二计数电路24’启动。在比较器25’中将计数电路24’中的内容与存储在如另一ROM电路26’(或同一ROM电路26的一部分)中的另一固定值(在该实例是240)进行比较。显然，删除行26而使用262作为另一存储在ROM电路26’中的固定值也是可能的。
然而，在当前实例中，在周期t1-t2期间(即，在行L23，L24，...L262期间，在图3(b)的时间周期Tvdp)必须启动行驱动器4和数据寄存器5，这利用比较器25的输出和比较器25’的反相输出的AND函数27来实现。为了简明并且由于这不是本发明的一部分，在驱动器3中的为了确保某些延迟和计数器重设定等等的进一步的功能性电路在图3(a)中未示出。这同样也适用于(如在部分21中)同步和/或其它定时电路。
假如必要的话，以相似的方法通过示意地示出的电路28能将许多列设定到定义好的值，该电路28包含一个或多个ROM电路26”和计数器24”以及虚线的同步和控制线23”，29”。
而且，以相似的方法，在电路30(包含一个或多个ROM电路26和计数器24)内可以对定时信号24进行计数，其中可以确定多个如时钟周期以便设置用于驱动行驱动器4的参数值，诸如
a)栅极选择宽度-在操作期间，行驱动器4将每行内的选择脉冲提供给TFT10，以便使TFT接通并且将合适的电压提供给像素。这种电脉冲的持续时间取决于显示装置(面板)以及使用的行驱动器4的某些物理特性。
b)栅极允许宽度-可能将上面提到的选择脉冲抑制在短的时间周期内，以避免用于两个连续行的选择脉冲相互交迭，这导致串音。对于显示装置(面板)，这种允许信号的持续时间也将是特定的。
c)PS脉冲宽度和位置-在整个帧周期tf内可能没有必要驱动一些像素或甚至列。将所谓的节能脉冲(PS-脉冲)提供到源LCD驱动器，以便在PS-脉冲的时间周期内将它的输出设置在所谓的“高阻抗”状态(不传输任何电流的状态)。从而以这种方式减少功率消耗。所述脉冲的持续时间和位置对于显示装置(面板)也将是特定的。
在图3的实施例中，通过将特定值编程在一个或多个ROM电路26中，对所描述的所有参数提前编程。由于这些参数对于特定的应用或显示装置(面板)一般都是特定的，所以(并且，如果例如由于第二源要求而必须在不同的生产线上制造显示装置(面板))必须对每个新产品进行这种编程。
在图4所示的根据本发明的装置中克服了所述的问题。该装置的结构实际上相似于图3的实施例，所以使用相同的标号。但是，根据本发明，利用如随机存取存储器36或寄存器来代替ROM电路26，而将数据22(在此作为总线结构示出)提供给所有的所述随机存取存储器36。而且，框(控制器)21包含识别电路31(如，ROM电路)，该电路对于显示装置(面板)是特定的。
然而，现在在许多行(在该实例中仅是第一行L1)间隔Tvds期间，处理器11中所设计的应用为驱动器3提供应用特定的参数和/或面板特定的参数块41-49。
以特殊的序列提供这些参数块，这使得随机存取存储器36能够被加载到相同的特殊序列中。可以将该序列本身标准化在显示装置(面板)的买家(应用设计者)和制造者同意的协议中。
参数(数据)块41例如是被控制器(框)21识别的特殊位模式。在大多数应用中，直到现在，在第一(伪)行内将数据总线保持在0上，并因此任何任意的模式都能用作特殊的位模式。如果模式匹配，则将后续参数(数据)块42-9中的数据解释成上面提到的参数。如果这样的特殊模式不存在，则将余下的伪行保持为“空”并且将它们忽略。
然后，将所述的参数以上面描写的预定序列加载到随机存取存储器36中。下面是一些参数的简要解释：
块42和块43：显示长度和显示宽度-它们分别定义显示器的行数和一行内的像素数。在上述描写的实例中它们应该是240和例如160。
块44：在上面提到的一帧的开始处的伪行数(在上面描述的实例中是22)。
块45：第一实际像素数据之前的每行开始处插入的伪像素数。
块46、47、48和49可以象上述图3的实施例所描述的那样分别定义栅极选择宽度、栅极允许宽度和PS脉冲宽度以及位置。
块47和48例如可以指不同的脉冲宽度的长度，这取决于制造的种类。例如，在从一个厂商来的显示装置(面板)中，栅极选择至少应该是5个时钟脉冲，而(例如，由于在制造技术上的稍微差别)在从另一厂商来的显示装置(面板)中，栅极选择至少应该是6个时钟脉冲。这意味着设置在块46中的与TFT10的定时参数相关的相应的随机存取存储器36在不同的制造商之间可以是不同的。这对于识别电路3来说确定了不同的值，这取决于所使用的处理。由于随机存取存储器36的编程现在是应用(处理器11)的一部分，所以在该应用(处理器11)中需要一些额外的存储器。但是，这对于总的存储器来说是可以忽略的。
很明显，可以容易地将这种动态可编程的显示装置(面板)采用到许多不同的导致低成本的应用中，同时在大多数情况下可以使用现用的显示装置(面板)。
本发明的保护范围不限于所描述的实施例，同时本发明也可应用到例如(O)LED显示器的其它显示装置以及其中参数取决于该应用可变化的其它显示装置。
尽管在该实例中在间隔Tvds的仅一行(第一行L1)期间提供所有的块41-49，但很明显在间隔Tvds的许多行期间可以提供所述的参数。
另一方面，包含该显示装置(面板)的电子设备可以适合于不同的应用(如，电话应用和计算器应用)，每个应用有不同的参数(行数，列数)。
本发明在于每一个新的特征特性以及每一个特征特性的组合。权利要求书的附图标记并不限制其保护范围。动词“包含”的使用及其结合并不排除除了权利要求书所指的之外的其它元素的存在。元素前面的冠词“一”或“一个”的使用并不排除多个这种元素的存在。

Claims (7)

1.适合于通过显示装置显示信息的一种电子设备，该显示装置具有配备有驱动电子线路的显示面板，该电子设备包含用于选择该显示装置的至少一个应用的控制器，并且进一步包含用于至少存储与所述应用相关的显示参数的存储装置以及用于将所述显示参数提供给该电子设备和该显示装置之间的接口的装置，这些显示参数属于包括要显示的行数、要显示的列数、与驱动晶体管相关的参数或节能参数的数组。
2.根据权利要求1的电子设备，其中该电子设备进一步包含用于存储与驱动晶体管的选择相关的参数的存储装置。
3.用于为显示装置的至少一个应用对用于显示装置的控制器进行编程的一种方法，该显示装置包含用于存储与所述应用相关的显示参数的存储装置，该方法包含在所述存储装置中编程至少以下参数之一的步骤：
a)要显示的行数，
b)要显示的列数。
4.根据权利要求3的方法，该方法进一步包含在所述存储装置中编程至少以下参数之一的步骤：
c)与驱动晶体管的选择相关的参数，
d)节能参数。
5.根据权利要求3或4的方法，其中存储器中与所述应用相关的显示参数的编程与提供所述显示参数给该电子设备和该显示装置之间的接口的序列有关。
6.一种显示装置，用于根据权利要求1的电子设备中，该显示装置具有配备有驱动电子线路的显示面板以及用于识别该电子设备和该显示装置之间的接口上的识别码的装置。
7.根据权利要求6的显示装置，所述驱动电子线路进一步包含用于在存储装置中存储控制该面板的参数序列的装置。
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