DE112022003339T5

DE112022003339T5 - Halbleitervorrichtung, anzeigevorrichtung und fahrzeug

Info

Publication number: DE112022003339T5
Application number: DE112022003339.8T
Authority: DE
Inventors: Tomonori Nitta
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2021-09-16
Filing date: 2022-06-28
Publication date: 2024-04-18
Also published as: CN117999738A; WO2023042520A1; US20240177684A1; JPWO2023042520A1

Abstract

Eine Halbleitervorrichtung 200 umfasst beispielsweise einen externen Anschluss T3, der eingerichtet ist, einen externen Eingang eines externen Oszillationssignals S1 (= OSC) zu akzeptieren, einen internen Oszillationsabschnitt 6a, der eingerichtet ist, ein internes Oszillationssignal S2 zu erzeugen, einen logischen Inversions-Erkennungsabschnitt 131, der eingerichtet ist, ein Rücksetzsignal EXOR zu erzeugen, wenn eine logische Inversion eines ersten internen Signals SA erkannt wird, das dem externen Oszillationssignal S1 entspricht, einen Überwachungszähler 132, der eingerichtet ist, um einen Zählausgangswert CO2 entsprechend dem internen Oszillationssignal S2 zu erhöhen oder zu verringern und den Zählausgangswert CO2 entsprechend dem Rücksetzsignal EXOR zurückzusetzen, und einen Anomalien-Erkennungsabschnitt 133, der eingerichtet ist, um entsprechend dem Zählausgangswert CO2 zu erkennen, ob eine Anomalie in dem externen Oszillationssignal S 1 vorliegt oder nicht.

Description

Technisches Gebiet
Die in der vorliegenden Beschreibung offenbarte Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung, eine Anzeigevorrichtung und ein Fahrzeug, das die Halbleitervorrichtung verwendet.
STAND DER TECHNIK
Es gibt eine Art von Halbleitervorrichtung, die mit der Funktion ausgestattet ist, ein internes Taktsignal zu erzeugen, das im Inneren der Vorrichtung verwendet wird, indem ein von außen eingegebenes externes Oszillationssignal verwendet wird.
Ein Beispiel für eine herkömmliche Technik in diesem Zusammenhang ist in Patentdokument 1 zu sehen.
Entgegenhaltungen
Patentschriften
Patentschrift 1: Die internationale Offenlegungsschrift WO 2018/066292
Erläuterung der Erfindung
Technisches Problem
In einer solchen herkömmlichen Halbleitervorrichtung war es jedoch schwierig, eine Anomalie (beispielsweise einen Impulsstopp) im externen Oszillationssignal zu erkennen.
In Anbetracht des vorstehend beschriebenen Problems, das der Erfinder der vorliegenden Anmeldung gefunden hat, besteht ein Ziel der in der vorliegenden Beschreibung offenbarten Erfindung darin, eine Halbleitervorrichtung, die in der Lage ist, eine Anomalie in einem externen Oszillationssignal zu erkennen, sowie eine Anzeigevorrichtung und ein Fahrzeug, die die Halbleitervorrichtung verwenden, bereitzustellen.
Lösung der Aufgabe
Die in der vorliegenden Beschreibung offenbarte Halbleitervorrichtung umfasst beispielsweise: einen externen Anschluss, der eingerichtet ist, um einen externen Eingang für ein externes Oszillationssignal zu akzeptieren; einen internen Oszillationsabschnitt, der eingerichtet ist, um ein internes Oszillationssignal zu erzeugen; einen logischen Inversions-Erkennungsabschnitt, der eingerichtet ist, um ein Rücksetzsignal zu erzeugen, wenn eine logische Inversion eines ersten internen Signals, das dem externen Oszillationssignal entspricht, erkannt wird; einen Überwachungszähler, der eingerichtet ist, um einen Zählausgangswert entsprechend dem internen Oszillationssignal zu erhöhen oder zu verringern und um den Zählausgangswert entsprechend dem Rücksetzsignal zurückzusetzen; und einen Anomalien-Erkennungsabschnitt, der eingerichtet ist, um entsprechend dem Zählausgangswert zu erkennen, ob eine Anomalie im externen Oszillationssignal vorliegt oder nicht.
Weitere Merkmale, Elemente, Schritte, Vorteile und Eigenschaften gehen aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen und den beigefügten Zeichnungen zu den Ausführungsformen hervor.
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Halbleitervorrichtung, die eine Anomalie in einem externen Oszillationssignal erkennen kann, sowie eine Anzeigevorrichtung und ein Fahrzeug, die die Halbleitervorrichtung verwenden, bereitgestellt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[1] 1 ist eine schematische Ansicht, die die Gesamtkonfiguration einer Anzeigevorrichtung veranschaulicht.
[2] 2 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration eines Treiber-ICs für eine Flüssigkristallanzeige veranschaulicht.
[3] 3 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für ein Muster von COM-Linien veranschaulicht.
[4] 4 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für ein Muster von SEG-Linien veranschaulicht.
[5] 5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für eine Segmentanzeige veranschaulicht.
[6] 6 ist eine Ansicht, die eine beispielhafte Konfiguration (ein Matrixmuster) einer Anzeigeeinheit veranschaulicht.
[7] 7 veranschaulicht eine Operation zum sequentiellen Auswählen einer Abtastelektrode.
[8] 8 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für die Wellenformen eines Abtastsignals und eines Datensignals veranschaulicht.
[9] 9 ist eine Ansicht, die eine beispielhafte Konfiguration eines Oszillators veranschaulicht.
[10] 10 ist eine Ansicht, die eine grundlegende Operation der AC-Spannungsansteuerung veranschaulicht.
[11] 11 veranschaulicht eine beispielhafte Konfiguration einer Anomalie-Erkennungsschaltung.
[12] 12 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für eine Anomalie-Erkennungsoperation veranschaulicht.
[13] 13 ist eine Ansicht, die das Aussehen eines Fahrzeugs veranschaulicht.

Beschreibung der Ausführungsformen
<Anzeigevorrichtung>
1 ist eine schematische Ansicht, die eine Gesamtkonfiguration einer Anzeigevorrichtung X veranschaulicht. Die Anzeigevorrichtung X dieses Konfigurationsbeispiels umfasst eine MPU [Mikroverarbeitungseinheit] 100, die ein Hostgerät ist, einen Flüssigkristallanzeige-Treiber-IC 200, der Anzeigedaten von der MPU 100 empfängt, und ein Flüssigkristallanzeigefeld 300, das Anzeigedaten zum Ansteuern von dem Flüssigkristallanzeige-Treiber-IC 200 empfängt (die Abtastsignale COMO bis COM3 und die Datensignale SEGO bis SEG9, die später beschrieben werden).
Das Flüssigkristallanzeigefeld 300 umfasst eine Anzeigeeinheit 400, die auf einem Glassubstrat ausgebildet ist. Der Flüssigkristallanzeige-Treiber-IC 200 ist beispielsweise eine Halbleitervorrichtung, die mittels COG (Chip-on-Glass) auf dem Glassubstrat des Flüssigkristallanzeigefelds 300 montiert ist, die Anzeigedaten von der MPU 100 empfängt und die Treibersteuersignale an die Anzeigeeinheit 400 ausgibt und so das Flüssigkristallanzeigefeld 300 steuert.
<Flüssigkristallanzeige-Treiber-IC>
2 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration des Flüssigkristallanzeige-Treiber-IC 200 veranschaulicht. Der Flüssigkristallanzeige-Treiber-IC 200 dieses Konfigurationsbeispiels wird mit einer internen Versorgungsspannung betrieben, die eine Differenz zwischen einer an einen externen Anschluss T1 angelegten Versorgungsspannung VDD und einer an einen externen Anschluss T2 angelegten Massespannung VSS darstellt.
Bezugnehmend auf diese Figur umfasst der Flüssigkristallanzeige-Treiber-IC 200 eine Einschalt-Reset-Schaltung 1, eine serielle Schnittstelle 2, einen Befehlsdaten-Decoder 3, ein Befehlsregister 4, einen Anzeigebild-Zwischenspeicher (RAM) 5, einen Oszillator 6, einen Anzeigerahmen-Zähler 7, einen Flüssigkristall-Spannungsgenerator 8, einen Flüssigkristall-Vorspannungswähler 9, einen gemeinsamen Treiber 10 (nachfolgend als COM-Treiber 10 bezeichnet), einen Segment-Treiber 11 (nachfolgend als SEG-Treiber 11 bezeichnet) und eine Fehlersignal-Ausgabeschaltung 12. Selbstverständlich kann jeder andere als der vorstehend beschriebene Funktionsblock in den Flüssigkristallanzeige-Treiber-IC 200 integriert werden.
Wenn die an den externen Anschluss T1 angelegte Versorgungsspannung VDD verringert wird, setzt die Einschalt-Rücksetzschaltung 1 die Operationen des Flüssigkristallanzeige-Treiber-IC 200 insgesamt zurück.
Die serielle Schnittstelle 2 führt mit der außerhalb des Flüssigkristallanzeige-Treiber-IC 200 versehenen MPU 100 eine serielle Buskommunikation durch, die dem I²C [inter-integrated circuit] oder ähnlichem entspricht. Die serielle Schnittstelle 2 ist eine Logikschaltung und gibt serielle Daten, die von der MPU 100 ausgegeben werden, an den Befehlsdaten-Decoder 3 aus, wobei die seriellen Daten in einem Register gespeichert werden.
Der Befehlsdaten-Decoder 3 bezieht sich auf einen in das Befehlsregister 4 geschriebenen Registerwert und dekodiert, darauf basierend, einen in den von der seriellen Schnittstelle 2 ausgegebenen seriellen Daten enthaltenen Befehl.
Die Anzeigedaten, die in den von der seriellen Schnittstelle 2 ausgehenden seriellen Daten enthalten sind, werden vom Befehlsdaten-Decoder 3 an das Anzeigedaten RAM 5 ausgegeben.
Der Oszillator 6 erzeugt ein internes Taktsignal CLK, indem er entweder ein externes Oszillationssignal OSC, das einem externen Anschluss T3 zugeführt wird, oder ein internes Oszillationssignal verwendet, das durch Schwingungen des Oszillators 6 selbst erzeugt wird, und gibt das interne Taktsignal CLK an den Anzeigerahmen-Zähler 7 aus (Einzelheiten hierzu werden später beschrieben).
Basierend auf dem vom Oszillator 6 ausgegebenen internen Taktsignal CLK führt derAnzeigerahmen-Zähler 7 die Zeitsteuerung (beispielsweise die dynamische Ansteuerung und die AC-Spannungsansteuerung des Flüssigkristallanzeigefeldes 300, auf die später noch näher eingegangen wird) für jeden Anzeigerahmen durch.
Der Flüssigkristall-Spannungsgenerator 8 teilt eine einem externen Anschluss T4 zugeführte Gleichspannung VLCD für die Ansteuerung von Flüssigkristallen so auf, dass er i Arten (mit i ≥ 2) von Spannungen V1 bis Vi erzeugt. Die Spannungen V1 bis Vi stehen in der Beziehung V1 > V2 > ... > Vi, wobei die Spannung V1 gleich dem Wert der Gleichspannung VLCD und die Spannung Vi gleich dem Wert der Massespannung VSS ist.
Der Flüssigkristall-Vorspannungswähler 9 führt dem COM-Treiber 10 und dem SEG-Treiber 11 eine Spannung zu, die aus den Spannungen V1 bis Vi ausgewählt wird.
Der COM-Treiber 10 erzeugt die Abtastsignale COMO bis COM3 unter Verwendung eines Ausgangs des Flüssigkristall-Vorspannungswählers 9 und gibt die Abtastsignale COMO bis COM3 an die Anzeigeeinheit 400 aus.
Basierend auf den aus dem Anzeigedaten RAM 5 ausgegebenen Anzeigedaten erzeugt der SEG-Treiber 11 die Datensignale SEGO bis SEG9 unter Verwendung eines Ausgangs des Flüssigkristall-Vorspannungswählers 9 und gibt die Datensignale SEGO bis SEG9 an die Anzeigeeinheit 400 aus.
Die Anzahl (= 4) der Abtastsignale COM und die Anzahl (= 10) der Datensignale SEG in diesem Konfigurationsbeispiel sind lediglich ein Beispiel, und die Abtastsignale COM und die Datensignale SEG sind in ihrer Anzahl nicht auf die in diesem Konfigurationsbeispiel genannten beschränkt.
Die Fehlersignal-Ausgabeschaltung 12 erkennt einen Glasbruch des Flüssigkristallanzeigefeldes 300, eine fehlerhafte COG-Montage, eine defekte digitale Schaltung, einen seriellen Bus-Kommunikationsfehler (wie z. B. einen Prüfsummenfehler aufgrund eines durch Rauschen verursachten Schreibfehlers), eine Unterbrechung des Umschaltens (Wechselstrominversion) eines der Abtastsignale COM oder der Datensignale SEG oder Ähnliches und gibt ein Ergebnis der Erkennung als Fehlersignal ERROUT an die MPU 100 aus.
<Verdrahtungsmuster>
3 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für ein Muster von COM-Linien in der Anzeigeeinheit 400 veranschaulicht. In der Anzeigeeinheit 400 sind wie in 3 gezeigt beispielsweise vier COM-Leitungen angeordnet, denen die jeweiligen Abtastsignale COMO bis COM3 zugeführt werden.
4 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für ein Muster von SEG-Linien in der Anzeigeeinheit 400 veranschaulicht. In der Anzeigeeinheit 400, beispielsweise, sind wie in 4 veranschaulicht, zehn SEG-Leitungen angeordnet, denen die jeweiligen Datensignale SEGO bis SEG9 zugeführt werden.
5 ist eine Ansicht, die eine Segmentanzeige in der Anzeigeeinheit 400 veranschaulicht. Gemäß dem Musterbeispiel der COM-Leitungen in 3 und dem Musterbeispiel der SEG-Leitungen in 4 lässt sich beispielsweise die in 5 veranschaulichte Segmentanzeige (allgemein als Sieben-Segmentanzeige bezeichnet) durchführen.
<Flüssigkristallanzeigefeld>
Nachfolgend wird kurz die Operation des Flüssigkristallanzeigefeldes 300 vom Typ TN [twisted nematic] beschrieben.
Das Flüssigkristallanzeigefeld 300 (insbesondere die Anzeigeeinheit 400) umfasst ein Paar von Polarisationsplatten (Orientierungsfilmen), in denen jeweils feine streifenförmige Rillen ausgebildet sind. Das Paar von Polarisationsplatten ist so angeordnet, dass die Polarisationsplatten einander mit einem vorbestimmten Spalt dazwischen überlappen und die Rillen einer der Polarisationsplatten orthogonal zu den Rillen der anderen der Polarisationsplatten sind. Flüssigkristallmoleküle werden in den vorstehend beschriebenen Spalt injiziert.
In einem Zustand, in dem keine Spannung zwischen dem Paar von Polarisationsplatten angelegt ist, sind die in den Spalt injizierten Flüssigkristallmoleküle entlang der Rillen der Polarisationsplatten angeordnet. Da in diesem Fall jedoch die in einem Paar von Polarisationsplatten eingravierten Rillen orthogonal zu den in der anderen Polarisationsplatte eingravierten Rillen verlaufen, werden die Flüssigkristallmoleküle angeordnet, während sie verdreht werden, und bleiben in diesem Zustand stabil. Dementsprechend wird eine Schwingungsrichtung des Lichts, das auf eine der Polarisationsplatten (= eine auf der Seite der Hintergrundbeleuchtung) einfällt, um 90 entlang der Reihen der verdrehten Flüssigkristallmoleküle verdreht, so dass das Licht die andere der Polarisationsplatten (= die andere auf der Seite der Anzeigefläche) durchläuft, ohne dadurch unterbrochen zu werden. Dieser Zustand entspricht einem hellen Anzeigezustand (einem EIN-Zustand) der Flüssigkristallpixel.
Wird hingegen eine Spannung zwischen dem Paar von Polarisationsplatten angelegt, werden die Flüssigkristallmoleküle durch ein im Spalt erzeugtes elektrisches Feld angeregt und ordnen sich mit Regelmäßigkeit in einer Richtung entlang des elektrischen Feldes an. Dadurch ändert sich die Schwingungsrichtung des Lichts, das auf die eine Polarisationsplatte (= die auf der Seite der Hintergrundbeleuchtung) fällt, nicht mehr, und das Licht kann die andere Polarisationsplatte (die andere auf der Seite der Anzeigefläche) nicht mehr durchlaufen. Dieser Zustand entspricht einem dunklen Anzeigezustand (einem AUS-Zustand) der Flüssigkristallpixel.
<Dynamische Ansteuerungsmethode >
Anschließend wird eine dynamische Ansteuerungsmethode zum Ansteuern des Flüssigkristallanzeigefeldes 300 (insbesondere der Anzeigeeinheit 400) kurz beschrieben.
6 ist eine Ansicht, die eine beispielhafte Konfiguration (ein Matrixmuster) der Anzeigeeinheit 400 veranschaulicht. Während diese Figur der Einfachheit halber ein Musterbeispiel zeigt, bei dem m Signalelektroden (= SEG-Linien), die sich in der Zeichnung dieser Figur in einer Aufwärts-Abwärts-Richtung erstrecken, und n Abtastelektroden (= COM-Linien), die sich in der Zeichnung dieser Figur in einer Links-Rechts-Richtung erstrecken, einander matrixförmig gegenüberstehen, kann die Anzeigeeinheit 400 die Segmentanzeige wie zuvor in 3 bis 5 veranschaulicht durchführen.
7 veranschaulicht eine Operation zum sequentiellen Auswählen einer Abtastelektrode. Wie in dieser Figur veranschaulicht, wird in jedem Auswahlzeitraum Ts (= Tf/n), der sich aus der Teilung eines Bildzyklus Tf durch n ergibt, nacheinander eine Wellenform zur Auswahl an eine der Abtastelektroden 1 bis n (n = 3 in dieser Figur) angelegt. Andererseits wird synchron mit der an einer der Abtastelektroden 1 bis n angelegten Auswahl-Wellenform nacheinander eine EIN- oder eine AUS-Wellenform für jedes Pixel an den Signalelektroden 1 bis m angelegt. Diese Art der Ansteuerung ermöglicht es, alle an den Schnittpunkten der Signalelektroden und der Abtastelektroden gebildeten Pixel beliebig ein- und auszuschalten (helle Anzeige/dunkle Anzeige).
Durch die Anwendung der dynamischen Ansteuerungsmethode ist es möglich, die Anzahl der Anschlüsse des Flüssigkristallanzeige-Treiber-IC 200 in Bezug auf die Anzahl der Pixel des Flüssigkristallanzeigefeldes 300 zu reduzieren. Je häufiger das Flüssigkristallanzeigefeld 300 abgetastet wird, desto wahrscheinlicher ist es, dass ein Kontrastverringerung auftritt. Dieses Problem kann jedoch vermieden werden, indem die Spannung erhöht wird, die an die Abtastelektroden und die Signalelektroden angelegt wird. Die dynamische Ansteuerungsmethode wird daher von den meisten Arten von Flüssigkristallanzeigevorrichtungen übernommen.
<AC-Spannungsansteuerung>
Anschließend wird kurz die AC-Spannungsansteuerung des Flüssigkristallanzeigefeldes 300 (insbesondere der Anzeigeeinheit 400) beschrieben.
8 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für die Wellenformen (Ansteuerung mit Zeilenumkehr, Tastverhältnis 1/m, Vorspannung 1/5) eines Abtastsignals COM und eines Datensignals SEG veranschaulicht, die an das Flüssigkristallanzeigefeld 300 angelegt werden. Wie in dieser Figur veranschaulicht, wird ein Segment oder ein Pixel eingeschaltet (helle Anzeige), wenn die Spannungsdifferenz zwischen dem Abtastsignal COM und dem Datensignal SEG am größten ist, d. h. |COM - SEG|= V1 - V6. Wenn hingegen |COM - SEG| < V1 - V6, wird das Segment oder das Pixel ausgeschaltet (dunkle Anzeige).
Insbesondere bei der Zeileninvertierungssteuerung werden in jeder Auswahlperiode die Anwendungspolaritäten des Abtastsignals COM und des Datensignals SEG invertiert. Durch das Durchführen einer solchen AC-Spannungsansteuerung kann vermieden werden, dass an den Flüssigkristallmolekülen stets eine Gleichspannung angelegt wird. Dementsprechend kann ein Einbrennen des Flüssigkristallanzeigefeldes 300 (insbesondere der Anzeigeeinheit 400) verhindert werden.
Obwohl nicht speziell veranschaulicht, kann als AC-Spannungsansteuerung des Flüssigkristallanzeigefelds 300 anstelle der vorstehend beschriebenen Zeileninvertierungsansteuerung eine Rahmeninvertierungsansteuerung durchgeführt werden, bei der die Anwendungspolaritäten des Abtastsignals COM und des Datensignals SEG für jeden Anzeigerahmen invertiert werden. Weiterhin ist eine Reihenfolge der Anwendungspolaritäten des Abtastsignals COM und des Datensignals SEG nicht insbesondere festgelegt.
<Oszillator>
9 ist eine Ansicht, die eine beispielhafte Konfiguration des Oszillators 6 (und seiner peripheren Schaltungen) veranschaulicht. Der Oszillator 6 dieser beispielhaften Konfiguration umfasst einen internen Oszillationsabschnitt 6a, einen Selektor 6b und einen Frequenzteiler 6c.
Der externe Anschluss T3 akzeptiert einen externen Eingang für ein externes Oszillationssignal S1 (= entspricht dem bereits beschriebenen externen Oszillationssignal OSC).
Der interne Oszillationsabschnitt 6a erzeugt ein internes Oszillationssignal S2.
Der Selektor 6b gibt als ausgewähltes Oszillationssignal S3 eines der externen Oszillationssignale S 1 und das interne Oszillationssignal S2 aus.
Der Frequenzteiler 6c teilt eine Frequenz des ausgewählten Oszillationssignals S3, um das interne Taktsignal CLK zu erzeugen.
Wie vorstehend beschrieben, erzeugt der Oszillator 6 das interne Taktsignal CLK, indem entweder das externe Oszillationssignal S1 oder das interne Oszillationssignal S2 verwendet wird. Wenn das interne Taktsignal CLK unter Verwendung des externen Oszillationssignals S1 erzeugt wird, kann die Ansteuerung des internen Oszillationsabschnitts 6a gestoppt werden, um den Stromverbrauch zu senken.
Der Anzeigerahmen-Zähler 7 (= entspricht einem Hauptzähler) erhöht oder verringert einen Zählausgangswert CO1 entsprechend dem internen Taktsignal CLK und setzt den Zählausgangswert CO1 entsprechend einem Rücksetzsignal RST auf einen Anfangswert zurück.
Der Zählausgangswert CO1 wird zur Zeitsteuerung für jedes Anzeigedatenbild verwendet, beispielsweise zur AC-Spannungsansteuerung der Treibersteuersignale (= das Abtastsignal COM und das Datensignal SEG) im COM-Treiber 10 und im SEG-Treiber 11.
10 veranschaulicht eine grundlegende Operation der AC-Spannungsansteuerung, bei der das interne Taktsignal CLK, der Zählausgangswert CO1, das Abtastsignal COM und das Datensignal SEG in der Reihenfolge von oben nach unten dargestellt sind.
In einem in dieser Figur veranschaulichten Beispiel wird der Zählausgangswert CO1 bei jeder Impulsflanke des internen Taktsignals CLK von einem Ausgangswert n um eins dekrementiert. Wenn ein unterer Grenzwert (beispielsweise 0) des Zählausgangswertes CO1 erreicht ist, wird der Zählausgangswert CO1 bei einer der nächsten auftretenden Impulsflanken auf den Anfangswert n zurückgesetzt. Die Anwendungspolaritäten des Abtastsignals COM und des Datensignals SEG werden zu diesem Zeitpunkt des Zurücksetzens invertiert, so dass die AC-Spannungsansteuerung erreicht werden kann.
Wenn bei der Erzeugung des internen Taktsignals CLK unter Verwendung des externen Oszillationssignals S1 eine Anomalie (beispielsweise ein Impulsstopp) im externen Oszillationssignal S1 aufgetreten ist, können die Anwendungspolaritäten des Abtastsignals COM und des Datensignals SEG nicht mehr invertiert werden. Dies führt dazu, dass an die Flüssigkristallmoleküle stets eine Gleichspannung angelegt wird, was zu einem Einbrennen des Flüssigkristallanzeigefeldes 300 (insbesondere der Anzeigeeinheit 400) führen kann.
Um den vorstehend beschriebenen Nachteil zu beheben, wird im Folgenden der Flüssigkristallanzeige-Treiber-IC 200 vorgeschlagen, der eine Anomalie-Erkennungsschaltung umfasst.
<Anomalie-Erkennungsschaltung>
11 veranschaulicht ein Beispiel für die Konfiguration der Anomalie-Erkennungsschaltung (insbesondere des Flüssigkristallanzeige-Treiber-IC 200, der diese enthält). Der Flüssigkristallanzeige-Treiber-IC 200 dieses Konfigurationsbeispiels ist im Wesentlichen so eingerichtet, wie in 9 veranschaulicht, und enthält darüber hinaus eine Anomalie-Erkennungsschaltung 13.
Die Anomalie-Erkennungsschaltung 13 ist ein Schaltungsblock zur Überwachung einer Anomalie (beispielsweise eines Impulsstopps) im externen Oszillationssignal S1 und umfasst einen logischen Inversions-Erkennungsabschnitt 131, einen Takt-Überwachungszähler 132 und einen Anomalie-Erkennungsabschnitt 133.
Der logische Inversions-Erkennungsabschnitt 131 ist ein Schaltungsblock zum Erzeugen eines Rücksetzsignals EXOR bei Erkennen einer logischen Inversion eines ersten internen Oszillationssignals SA, das dem externen Oszillationssignal S1 entspricht, und umfasst D-Flip-Flops 131a und 131b sowie ein exklusives ODER-Gatter 131c. Das erste interne Signal SA ist ein Binärsignal, dessen logischer Pegel zu einem Zeitpunkt invertiert wird, zu dem die Anwendungspolaritäten des Abtastsignals COM und des Datensignals SEG entsprechend dem internen Taktsignal CLK invertiert werden.
Das Flip-Flop 131a hält das erste interne Signal SA, das an einem Dateneingangsanschluss (D) eingegeben wird, synchron mit dem internen Oszillationssignal S2, das an einem Takteingangsanschluss eingegeben wird, um ein zweites internes Signal SB zu erzeugen, das an einem Ausgangsanschluss (Q) ausgegeben wird. Das heißt, im Flip-Flop 131a wird das erste interne Signal SA synchron mit dem internen Taktsignal CLK (und damit dem externen Oszillationssignal S1) mit dem internen Oszillationssignal S2 synchronisiert und damit das zweite interne Signal SB erzeugt.
Das Flip-Flop 131b hält das zweite interne Signal SB, das an einem Dateneingangsanschluss (D) eingegeben wird, synchron mit dem internen Oszillationssignal S2, das an einem Takteingangsanschluss eingegeben wird, um ein drittes internes Signal SC zu erzeugen, das an einem Ausgangsanschluss (Q) ausgegeben wird. Das heißt, das dritte interne Signal SC ist ein Signal, das durch Verzögern einer Phase des zweiten internen Signals SB um einen Takt des internen Oszillationssignals S2 gewonnen wird.
Das exklusive ODER-Gatter 131c führt eine exklusive ODER-Operation zwischen dem zweiten internen Signal SB und dem dritten internen Signal SC durch und gibt ein Ergebnis der Operation als Rücksetzsignal EXOR aus. Dementsprechend wird das Rücksetzsignal EXOR auf einen hohen Pegel zurückgesetzt, wenn nur das zweite interne Signal SB oder das dritte interne Signal SC auf einem hohen Pegel liegt (d. h. wenn SB ≠ SC), und in allen anderen Fällen auf einen niedrigen Pegel (d. h. wenn SB = SC). Wie vorstehend beschrieben, wird im exklusiven ODER-Gatter 131c ein logischer Pegel des Rücksetzsignals EXOR in Abhängigkeit davon bestimmt, ob das zweite interne Signal SB mit dem dritten internen Signal SC übereinstimmt oder nicht.
Der Takt-Überwachungszähler 132 erhöht oder verringert einen Zählausgangswert CO2 entsprechend dem internen Oszillationssignal S2 und setzt den Zählausgangswert CO2 entsprechend dem Rücksetzsignal EXOR auf einen Anfangswert zurück.
Der Anomalien-Erkennungsabschnitt 133 erkennt entsprechend dem Ausgang des Zählausgangswertes CO2, ob eine Anomalie (beispielsweise ein Impulsstopp) im externen Oszillationssignal S 1 auftritt oder nicht, und gibt ein Ergebnis der Erkennung als Anomalien-Erkennungssignal DET aus. Beispielsweise könnte der Anomalien-Erkennungsabschnitt 133 den Zählausgangswert CO2 mit einem vorbestimmten oberen Grenzwert x vergleichen und das Anomalien-Erkennungssignal DET auf einen niedrigen Pegel (= einen logischen Pegel im Normalzustand) setzen, wenn CO2 < x ist, während er das Anomalien-Erkennungssignal DET auf einen hohen Pegel (= einen logischen Pegel im Anomalien-Erkennungszustand) setzt, wenn CO2 ≥ x ist. Weiterhin kann eine Operation auch dann durchgeführt werden, wenn der logische Pegel im normalen Zustand ein hoher Pegel und der logische Pegel im erkannten Anomalienzustand ein niedriger Pegel ist. Das heißt, die Beziehung zwischen dem Erkennungsergebnis und dem logischen Pegel des Erkennungssignals ist nicht auf die vorstehend beschriebene Beziehung beschränkt.
Es kann eine Konfiguration gewählt werden, bei der die zuvor beschriebene Fehlersignal-Ausgabeschaltung 12 (siehe 2) das Ergebnis der Erkennung einer Anomalie im externen Oszillationssignal S1 (= das Anomalie-Erkennungsschaltung DET), das in der Anomalie-Erkennungsschaltung 13 als Fehlersignal ERROUT erhalten wird, an die MPU 100 ausgibt. Diese Konfiguration ermöglicht es, der MPU 100 mitzuteilen, dass im externen Oszillationssignal S1 eine Anomalie (beispielsweise ein Impulsstillstand) aufgetreten ist. Dementsprechend kann beispielsweise durch zwangsweises Anhalten der Anzeigevorrichtung X verhindert werden, dass ein Einbrennen auf dem Flüssigkristallanzeigefeld 300 (insbesondere der Anzeigeeinheit 400) auftritt.
Weiterhin kann eine Konfiguration gewählt werden, bei der eine Anomalien-Erkennungsfunktion zum Erfassen des externen Oszillationssignals S 1 durch die Anomalie-Erkennungsschaltung 13 entsprechend einem Freigabesignal EN aktiviert oder deaktiviert werden kann. Beispielsweise ist es denkbar, das interne Oszillationssignal S2 der Anomalie-Erkennungsschaltung 13 zuzuführen, wenn die Funktion des Erkennens einer Anomalie im externen Oszillationssignal S1 aktiviert ist, und das interne Oszillationssignal S2 der Anomalie-Erkennungsschaltung 13 nicht zuzuführen, wenn die Funktion des Erkennens einer Anomalie im externen Oszillationssignal S1 deaktiviert ist.
Weiterhin kann eine Konfiguration gewählt werden, bei der, während das externe Oszillationssignal S1 vom Oszillator 6 verwendet wird, der interne Oszillationsabschnitt 6a angesteuert wird, um das interne Oszillationssignal S2 zu erzeugen, wenn die Funktion zum Erfassen einer Anomalie im externen Oszillationssignal S1 aktiviert ist, und die Erzeugung des internen Oszillationssignals S2 stoppt, wenn die Funktion zum Erfassen einer Anomalie im externen Oszillationssignal S1 deaktiviert ist. Bei Anwendung dieser Konfiguration könnte beispielsweise das vorstehend beschriebene Freigabesignal EN zum Steuern der Freigabe des internen Oszillationsabschnitts 6a verwendet werden.
12 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für eine Anomalie-Erkennungsoperation durch die Anomalie-Erkennungsschaltung 13 zeigt, in der das externe Oszillationssignal S1 (= OSC), das interne Oszillationssignal CLK, das erste interne Signal SA, das interne Oszillationssignal S2, das zweite interne Signal SB, das dritte interne Signal SC, das Rücksetzsignal EXOR, der Zählausgangswert CO2 und das Anomalie-Erkennungssignal DET in der Reihenfolge von oben nach unten dargestellt sind. Für den Zählausgangswert CO2 wird angenommen, dass y1 < x, y2 < x und y3 < x ist.
Wenn kein Impulsstopp im externen Oszillationssignal S1 aufgetreten ist, wird das interne Taktsignal CLK erzeugt, so dass die logische Inversion des ersten internen Signals SA periodisch erfolgt. Zum Zeitpunkt der logischen Inversion des ersten internen Signals SA stimmen das zweite interne Signal SB und das dritte interne Signal SC im logischen Pegel nicht überein, so dass Impulse im Rücksetzsignal EXOR erzeugt werden. Dementsprechend wird der Zählausgangswert CO2 des Takt-Überwachungszählers 132 vor Erreichen des vorbestimmten oberen Grenzwerts x auf einen Anfangswert (beispielsweise 0) zurückgesetzt und somit das Erkennungssignal DET auf dem niedrigen Pegel (= dem logischen Pegel im Normalzustand) gehalten.
Andererseits wird, wenn der Impuls im externen Oszillationssignal S1 aufgetreten ist, das interne Taktsignal CLK nicht erzeugt, so dass keine logische Inversion des ersten internen Signals SA mehr stattfindet. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Zustand herbeigeführt, in dem das zweite interne Signal SB und das dritte interne Signal SC immer im logischen Pegel übereinstimmen und somit keine Impulse mehr im Rücksetzsignal EXOR erzeugt werden. Dementsprechend erreicht der Zählausgangswert CO2 des Takt-Überwachungszählers 132 den vorbestimmten oberen Grenzwert x, ohne zurückgesetzt zu werden. Infolgedessen wird das Erkennungssignal DET auf den hohen Pegel (= logischer Pegel im Erkennungszustand) angehoben.
Wie vorstehend beschrieben, ist es gemäß der Anomalie-Erkennungsoperation durch die Anomalie-Erkennungsschaltung 13 möglich, eine Anomalie im externen Oszillationssignal S1 zu erkennen, wenn ein Impulsstopp im externen Oszillationssignal S1 über eine vorbestimmte Periode aufgetreten ist.
Diese Figur veranschaulicht ein Beispiel, bei dem das Erkennungssignal DET auf einem hohen Pegel bleibt, auch wenn das externe Oszillationssignal S1 danach wieder in einen normalen Zustand übergeht. Das Verhalten nach dem Erkennen von Anomalien ist jedoch nicht darauf beschränkt, und es kann beispielsweise eine Konfiguration angenommen werden, in der der Anomalien-Erkennungsabschnitt 133 auch mit Hilfe des Rücksetzsignals EXOR zurückgesetzt wird, so dass das Erkennungssignal DET wieder auf den niedrigen Pegel zurückgesetzt wird.
Weiterhin, während diese Figur ein Beispiel veranschaulicht, in dem das externe Oszillationssignal S1 eine höhere Frequenz als das interne Oszillationssignal S2 hat, kann es auch einen Fall geben, in dem das externe Oszillationssignal S1 eine niedrigere Frequenz als das interne Oszillationssignal S2 hat.
<Anwendungen>
13 ist eine Ansicht, die das Aussehen eines Fahrzeugs veranschaulicht. Ein in dieser Figur veranschaulichtes Fahrzeug Y enthält die bisher beschriebene Anzeigevorrichtung X. Die Anzeigevorrichtung X kann zweckmäßigerweise als Teil eines Armaturenbretts (ein Kombiinstrument mit einer Drehzahlanzeige usw.) oder eines Bedienfelds für Systeme wie eine Fahrzeugklimaanlage und ein Kfz-Audiosystem verwendet werden, das an einer für den Treiber sichtbaren Stelle angeordnet ist.
<Übersicht>
Im Folgenden wird ein Überblick über die vorstehend beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen gegeben.
Beispielsweise weist die in der vorliegenden Beschreibung offenbarte Halbleitervorrichtung eine Konfiguration (eine erste Konfiguration) auf, umfassend:

einen externen Anschluss, der eingerichtet ist, um einen externen Eingang für ein externes Oszillationssignal zu akzeptieren; einen internen Oszillationsabschnitt, der eingerichtet ist, um ein internes Oszillationssignal zu erzeugen; einen logischen Inversions-Erkennungsabschnitt, der eingerichtet ist, um ein Rücksetzsignal zu erzeugen, wenn eine logische Inversion eines ersten internen Signals, das dem externen Oszillationssignal entspricht, erkannt wird; einen Überwachungszähler, der eingerichtet ist, um einen Zählausgangswert entsprechend dem internen Oszillationssignal zu erhöhen oder zu verringern und um den Zählausgangswert entsprechend dem Rücksetzsignal zurückzusetzen; und einen Anomalien-Erkennungsabschnitt, der eingerichtet ist, um entsprechend dem Zählausgangswert zu erkennen, ob eine Anomalie im externen Oszillationssignal vorliegt oder nicht.

Die Halbleitervorrichtung entsprechend der vorstehend beschriebenen ersten Schaltung kann eine Konfiguration (eine zweite Schaltung) aufweisen, die ferner eine Fehlersignal-Ausgabeschaltung umfasst, die eingerichtet ist, ein Erkennungsergebnis des Anomalie-Erkennungsabschnitts als Fehlersignal extern auszugeben.
Weiterhin kann die Halbleitervorrichtung gemäß der vorstehend beschriebenen ersten oder zweiten Konfiguration eine Konfiguration (eine dritte Konfiguration) aufweisen, in der der logische Inversions-Erkennungsabschnitt umfasst: ein erstes Flip-Flop, das eingerichtet ist, um das erste interne Signal synchron mit dem internen Oszillationssignal zu halten, um ein zweites internes Signal zu erzeugen, ein zweites Flip-Flop, das eingerichtet ist, das zweite interne Signal synchron mit dem internen Oszillationssignal zu halten, um ein drittes internes Signal zu erzeugen, und ein Logikgatter, das eingerichtet ist, um einen logischen Pegel des Rücksetzsignals in Abhängigkeit davon zu bestimmen, ob das zweite interne Signal mit dem dritten internen Signal übereinstimmt oder nicht.
Weiterhin kann die Halbleitervorrichtung gemäß einer der vorstehend beschriebenen ersten bis dritten Konfigurationen eine Konfiguration (eine vierte Konfiguration) aufweisen, die ferner umfasst: einen Oszillator, der eingerichtet ist, ein internes Taktsignal zu erzeugen, indem entweder das externe Oszillationssignal oder das interne Oszillationssignal verwendet wird.
Weiterhin kann die Halbleitervorrichtung gemäß der vorstehend beschriebenen vierten Konfiguration eine Konfiguration (eine fünfte Konfiguration) aufweisen, in der der Oszillator Folgendes umfasst: einen Selektor, der eingerichtet ist, als ausgewähltes Oszillationssignal entweder das externe Oszillationssignal oder das interne Oszillationssignal auszugeben, und einen Frequenzteiler, der eingerichtet ist, das interne Taktsignal aus dem ausgewählten Oszillationssignal zu erzeugen.
Weiterhin kann die Halbleitervorrichtung gemäß der vorstehend beschriebenen vierten oder fünften Konfiguration eine Konfiguration (eine sechste Konfiguration) aufweisen, in der, während das externe Oszillationssignal von dem Oszillator verwendet wird, der interne Oszillationsabschnitt das interne Oszillationssignal erzeugt, wenn eine Anomalien-Erkennungsfunktion zum Erfassen einer Anomalie in dem externen Oszillationssignal aktiviert ist, und die Erzeugung des internen Oszillationssignals stoppt, wenn die Anomalien-Erkennungsfunktion deaktiviert ist.
Weiterhin kann die Halbleitervorrichtung gemäß einer der vorstehend beschriebenen vierten bis sechsten Konfigurationen eine Konfiguration (eine siebte Konfiguration) aufweisen, die außerdem einen Hauptzähler umfasst, der eingerichtet ist, eine logische Inversion des ersten internen Signals entsprechend dem internen Taktsignal durchzuführen.
Weiterhin kann die Halbleitervorrichtung gemäß der vorstehend beschriebenen siebten Konfiguration eine Konfiguration (eine achte Konfiguration) aufweisen, die einen Treiber umfasst, der eingerichtet ist, eine AC-Spannungsansteuerung eines Treibersteuersignals entsprechend dem Ausgang des Hauptzählers durchzuführen.
Weiterhin kann die in der vorliegenden Beschreibung offengelegte Anzeigevorrichtung eine Konfiguration (eine neunte Konfiguration) aufweisen, die ein Hostgerät, ein Anzeigefeld und die Halbleitervorrichtung gemäß einer der vorstehend beschriebenen ersten bis achten Konfigurationen umfasst, die eingerichtet ist, Anzeigedaten von dem Hostgerät zu empfangen und die Anzeigedaten zum Ansteuern des Anzeigefeldes zu verwenden.
Weiterhin kann das in der vorliegenden Beschreibung offenbare Fahrzeug eine Konfiguration (eine zehnte Konfiguration) aufweisen, die die Anzeigevorrichtung gemäß der vorstehend beschriebenen neunten Konfiguration enthält.
<Weitere modifizierte Beispiele>
Zusätzlich zu den oben genannten Ausführungsformen können die verschiedenen technischen Merkmale, die in der vorliegenden Beschreibung offenbart werden, auf verschiedene Weise modifiziert werden, ohne vom Geist des technischen Erfindungsreichtums abzuweichen. Beispielsweise kann, während die Anzeigevorrichtung die Segmentanzeige in den vorhergehenden Ausführungsformen durchführt, auch eine Anzeigevorrichtung verwendet werden, die eine Matrixanzeige durchführt. Das heißt, die vorstehenden Ausführungen sind in jeder Hinsicht als veranschaulichend und nicht einschränkend zu verstehen. Der technische Umfang der vorliegenden Erfindung wird eher durch die beiliegenden Ansprüche als durch die Beschreibung der vorstehenden Ausführungsformen angegeben, und es ist davon auszugehen, dass alle Änderungen, die im Sinne und im Äquivalenzbereich der Ansprüche liegen, darin enthalten sein sollen.
Bezugszeichenliste

1: Einschalt-Rücksetzschaltung
2: serielle Schnittstelle
3: Befehlsdaten-Decoder
4: Befehlsregister
5: Anzeigedaten RAM
6: Oszillator
6a: interner Oszillationsabschnitt
6b: Selektor
6c: Frequenzteiler
7: Anzeigerahmen-Zähler
8: Flüssigkristall-Spannungsgenerator
9: Flüssigkristall-Vorspannungswähler
10: gemeinsamer Treiber
11: Segmenttreiber
12: Fehlersignal-Ausgabeschaltung
13: Anomalie-Erkennungsschaltung
131: logischer Inversionserkennungsabschnitt
131a, 131b: D Flip-Flop
131c: exklusives ODER-Gatter
132: Takt-Überwachungszähler
133: Anomalien-Erkennungsabschnitt
100: MPU
200: Flüssigkristallanzeige-Treiber-IC (Halbleitervorrichtung)
300: Flüssigkristallanzeigefeld
400: Anzeigeeinheit
T1 bis T5: externer Anschluss
X: Anzeigevorrichtung
Y: Fahrzeug

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2018/066292 [0004]

Claims

Halbleitervorrichtung, umfassend: einen externen Anschluss, der eingerichtet ist, um einen externen Eingang für ein externes Oszillationssignal zu akzeptieren; einen internen Oszillationsabschnitt, der eingerichtet ist, um ein internes Oszillationssignal zu erzeugen; einen logischen Inversions-Erkennungsabschnitt, der eingerichtet ist, um ein Rücksetzsignal zu erzeugen, wenn eine logische Inversion eines ersten internen Signals, das dem externen Oszillationssignal entspricht, erkannt wird; einen Überwachungszähler, der eingerichtet ist, um einen Zählausgangswert entsprechend dem internen Oszillationssignal zu erhöhen oder zu verringern und um den Zählausgangswert entsprechend dem Rücksetzsignal zurückzusetzen; und einen Anomalien-Erkennungsabschnitt, der eingerichtet ist, um entsprechend dem Zählausgangswert zu erkennen, ob eine Anomalie im externen Oszillationssignal vorliegt oder nicht.
Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Fehlersignal-Ausgangsschaltung, die eingerichtet ist, um ein Erkennungsergebnis des Anomalien-Erkennungsabschnitts als Fehlersignal extern auszugeben.
Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der logische Inversions-Erkennungsabschnitt umfasst: ein erstes Flip-Flop, das eingerichtet ist, um das erste interne Signal synchron mit dem internen Oszillationssignal zu halten, um ein zweites internes Signal zu erzeugen; ein zweites Flip-Flop, das eingerichtet ist, das zweite interne Signal synchron mit dem internen Oszillationssignal zu halten, um ein drittes internes Signal zu erzeugen; und ein Logikgatter, das eingerichtet ist, um einen logischen Pegel des Rücksetzsignals in Abhängigkeit davon zu bestimmen, ob das zweite interne Signal mit dem dritten internen Signal übereinstimmt oder nicht.
Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend: einen Oszillator, der eingerichtet ist, um ein internes Taktsignal zu erzeugen, indem entweder das externe Oszillationssignal oder das interne Oszillationssignal verwendet wird.
Halbleitervorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Oszillator umfasst: einen Selektor, der eingerichtet ist, um als ausgewähltes Oszillationssignal entweder das externe Oszillationssignal oder das interne Oszillationssignal auszugeben; und einen Frequenzteiler, der eingerichtet ist, um das interne Taktsignal aus dem ausgewählten Oszillationssignal zu erzeugen.
Halbleitervorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei während das externe Oszillationssignal von dem Oszillator verwendet wird, erzeugt der interne Oszillationsabschnitt das interne Oszillationssignal, wenn eine Anomalien-Erkennungsfunktion zum Erfassen einer Anomalie in dem externen Oszillationssignal aktiviert ist, und stoppt die Erzeugung des internen Oszillationssignals, wenn die Erkennungsfunktion für Anomalien deaktiviert ist.
Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, ferner umfassend: einen Hauptzähler, der eingerichtet ist, um eine logische Inversion des ersten internen Signals entsprechend dem internen Taktsignal durchzuführen.
Halbleitervorrichtung nach Anspruch 7, ferner umfassend: einen Treiber, der eingerichtet ist, um eine AC-Spannungsansteuerung eines Treibersteuersignals entsprechend einem Zählausgangswert des Hauptzählers durchzuführen.
Anzeigevorrichtung, umfassend: ein Hostgerät; ein Anzeigefeld; und die Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Halbleitervorrichtung eingerichtet ist, um Anzeigedaten von dem Hostgerät zu empfangen und die Anzeigedaten zum Ansteuern des Anzeigefeldes zu verwenden.
Fahrzeug, umfassend: die Anzeigevorrichtung nach Anspruch 9.