Service Hotline
+86-755-86524100
Conoscenza
Casa > Conoscenza > Contenuto

Categorie di prodotti

Sistema di azionamento integrato multisala 6075509 - brevetto statunitense per un passivo liquid crystal display (LCD) utilizzando larghezze di impulso modulata

Edit: Fiammata Display Technology Co., Ltd      Date: Sep 21, 2015

【R & D dipartimento di Blaze Display】

Descrizione

SETTORE TECNICO

Questa invenzione si riferisce in generale a display elettronico di informazioni e più in particolare a cristalli liquidi (LCD) consente di visualizzare.

PRIORITÀ BASSA

Molti prodotti di elettronica di consumo utilizzano oggi qualche tipo di display elettronico. Questo display può offrire quasi qualsiasi tipo di informazione numeriche o grafiche per l'utente relativi a stato e/o modalità di funzionamento del dispositivo elettronico. A seconda del tipo di display che deve essere utilizzato, ci sono molti tipi di tecnologie disponibili per la visualizzazione di guida al fine di visualizzare le informazioni richieste. Come visto nel sistema di anteriorità 100 di FIG. 1, un microprocessore 101 viene utilizzato con una rete di resister 105 e il driver di visualizzazione 103 a guidare cioè fornire informazioni al display LCD 107.


Un tale display LCD è a nematico torto (TN). Il display TN è comunemente usato perché è in grado di visualizzare una quantità moderata di informazioni per l'utente, pur mantenendo basso costo con sforzo di implementazione minima. Al fine di ottimizzare la funzionalità di visualizzazione, un numero di soluzioni di display a cristalli liquidi basso costo è stato sviluppato per l'uso con lo schermo, TN con modulazione di larghezza di impulso (PWM). Queste tecniche utilizzano uno schema di guida che consente una visualizzazione di TN di carattere più ad essere incorporati in un dispositivo elettronico utilizzando un numero limitato di linee di controllo da un microprocessore associato. Questo tipo di regime Elimina la necessità per tutti i componenti esterni e così può ridurre notevolmente il costo di produzione del display.


Ad esempio, un'unità di cristallo liquido standard display multiplex (MUX LCD) opera di indirizzamento/selezionare una singola riga del display LCD contemporaneamente. Dopo questa selezione, il desiderato ON/OFF degli Stati vengono applicate a tale riga selezionata attraverso le colonne di LCD che sono comuni a tutte le righe. Le righe sono selezionate in modo continuo di round robin. Solo quando una riga viene indirizzata, selezionato, fanno gli Stati sulle colonne interessano una riga, altrimenti su righe non selezionate, gli Stati di colonna sono visti come basso livello di rumore. Di conseguenza, la tabella 1 Mostra ogni riga fornito con il seguente tipo di forma d'onda:


TABELLA 1 _ riga selezionato colonna 1 colonna _ x non selezionato rumore basso livello basso rumore livello selezionato significativi su/off informazioni significative informazioni inserita/disinserita non selezionato rumore basso livello basso livello rumore deselezionata basso livello di rumore basso rumore livello _


Come è evidente a quelli abile nell'arte, divisione del tempo è utilizzata per selezionare una riga alla volta. Il metodo di selezione della riga è fornendo che la riga selezionata con ampiezza di tensione diverse volte il livello di righe non selezionati. Il metodo di selezione della riga è quindi tensione di funzionamento in multiplex di divisione.


Multiplexing a divisione tensione è una tecnica che richiede più di due livelli di tensione guidato. Questa tecnica non è possibile con circuiti digitali poiché circuiti digitali per definizione sono limitato a due livelli di tensione. Così, nelle apparecchiature elettroniche di giorno moderno che include un display LCD multiplex, un certo tipo di circuiti analogici è necessario di interfaccia LCD multiplex per i circuiti di controllo di innevamento. In generale, circuiti digitali sono più piccole e meno costoso di circuiti analogici per funzioni simili e pertanto un regime di unità LCD multiplex digitale sarebbe di dimensioni più piccole e meno costose da implementare rispetto un analogico multiplexed schema unità LCD.

Di conseguenza, il bisogno esiste per un sistema di azionamento digitale per display LCD multiplexata che possono essere utilizzati con dispositivi elettronici e circuiti avendo implementazione facile e basso costo.


BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI


Fig. 1 è un diagramma a blocchi anteriorità che mostra lo schema di unità standard per display a cristalli liquidi.


Fig. 2 è blocco diagramma visualizzando operazione multiplex a cristalli liquidi visualizza secondo il metodo preferito dell'invenzione.


Fig. 3 è un diagramma che illustra la struttura di riga e di colonna di un tipico display LCD.


Fig. 4 è un diagramma di flusso che illustrano il metodo preferito di utilizzando una forma d'onda di unità multiplex per un display a cristalli liquidi secondo la realizzazione preferita dell'invenzione.


DESCRIZIONE DETTAGLIATA DI REALIZZAZIONE PREFERITA


Ora riferimento a FIG. 2, un diagramma a blocchi 200 viene illustrata l'architettura di realizzazione preferita dell'invenzione. Un microprocessore 201 è usato per guidare un "multiplex" liquid crystal display (LCD) 203. Come è evidente dall'operazione dell'invenzione, il resistore polarizzare la rete e il driver di visualizzazione come usato nell'arte precedente sono state eliminate.


Per un LCD display essere progettato in un prodotto in stile tipico richiede che un circuito integrato di driver LCD sia fornito al controllo sul display LCD. Diversi costi sono associati con l'uso di un driver LCD che includono il costo del LCD driver circuito integrato (IC), il costo di una rete di divisore resistore per fornire unità più livelli di tensione, un ripetitore di fornitura del potere di generare tensioni di unità necessarie per tariffe medie di multiplex e potere fornire controllo per implementare la compensazione di temperatura per il LCD. Il driver LCD IC insieme sua circuiteria di supporto anche aggiungere costo in quanto aumenta l'area di circuito stampato (PWB) del prodotto per ospitare i circuiti supplementari. Questo aumento nella zona può anche aumentare l'ingombro e il peso del prodotto. Notevole risparmio sui costi si ottiene utilizzando l'invenzione descritta nel presente documento perché si eliminano la necessità per l'IC driver LCD, alimentazione elettrica del driver potenziato, rete di divisore resistore alimentazione e circuiti di regolazione alimentazione per la compensazione della temperatura.


In realizzazione preferita, il microcomputer prodotto o microprocessore 201 viene utilizzato per guidare la 203 LCD del dispositivo elettronico. Se, tuttavia, insufficiente del microcomputer uscita pin della porta sono disponibili, sarebbe comunque auspicabile (e una riduzione dei costi rispetto ai tipici schemi di driver LCD) per implementare un impulso multisala di larghezza modulazione liquid crystal display (PWM LCD MUX) guidare in un driver separato LCD IC. Rispetto ai tipici parti LCD driver IC, il driver PWM non richiede una tensione di alimentazione di potenza potenziato, divisori di resistenza, né l'alimentazione richiede regolazione per la compensazione della temperatura. Inoltre, l'unità di PWM LCD offre qualità di contrasto di visualizzazione paragonabile quando si aggiorna il display a metà della velocità delle tecniche di unità standard. Questa riduzione di velocità si traduce in bassa dissipazione di potenza e durata della batteria migliorata prodotto.


Il problema dell'unità PWM LCD MUX metodo rispetto agli schemi di unità standard LCD MUX è che come il tasso di multisala di PWM aumenta le tensioni di selezionare e non selezione visto dal materiale a cristalli liquidi vengono spostati più vicino insieme. Questo ha l'effetto di posizionare più rigorosi criteri di prestazione su schermo a cristalli liquidi che richiedono la transizione tra ON e OFF stati a diventare sempre più ripida per multiplex più elevati. Questo fenomeno delle tensioni/non selezionare select avvicinare limiterà l'uso del PWM a tassi multisala sostanzialmente bassi o medi che sono meno di circa 30 righe multiplex con materiali di cristalli liquidi correnti d'avanguardia.


In FIG. 3, uno schema elettrico 300 di un multiplex LCD illustra la configurazione di un tipico LCD usato nell'incarnazione preferito dell'invenzione. Ogni punto o cerchio 301-309 rappresenta un segmento di LCD. Un segmento LCD concettualmente è formato come una struttura stratificata con il conduttore di riga 311, 313 o 315 sulla parte superiore, un conduttore di colonna 317, 319 o 321 sul fondo e il materiale a cristalli liquidi (non mostrato) tra i due conduttori. Supponendo che la memoria di visualizzazione ha un bit per ogni segmento di visualizzazione, ad esempio intersezione di y di riga e colonna x Sxy designato dove y = 1 a N per righe e x = 1 a M per colonne. Se il bit Sxy = 1, allora il corrispondente segmento LCD sarà in uno stato di ON, altro se il bit Sxy = 0, allora il corrispondente segmento LCD sarà in stato OFF


In FIG. 4 un diagramma di flusso 400 illustra il metodo preferito di generare una forma d'onda di unità multiplex per un display a cristalli liquidi. Una variabile contatore viene mantenuta per tenere traccia del numero di iterazioni dell'algoritmo e identificare quale riga sta manipolando l'iterazione presente. Il passo di avviare 401 viene immessa quando viene attivata l'apparecchiatura con LCD. Nel passaggio 403, il contatore viene inizializzato a zero e il ciclo interno algoritmo viene quindi immessa. Nel passaggio 405 la riga linee 311, 313, 315 con valori determinati dalla tabella 2 qui sotto. Nel passaggio 407, le linee di colonna 317, 319, 321 sono guidati con valori determinati dalla tabella 3below.


Ad esempio, gli esperti nell'arte riconoscerà che perché la riga e la colonna sono guidati con forme d'onda bi-level, che sono di ampiezza equivalente, un potenziale di tensione si applicherà sia ad un segmento particolare o un potenziale di tensione zero sarà applicato a quel particolare segmento durante l'aggiornamento della visualizzazione di ogni periodo di tempo. La somma del display aggiornamento modulo di periodi di tempo un'aggiornamento di visualizzazione forma d'onda. Questa tecnica PWM è semplicistica, dato che un potenziale di tensione diverso da zero viene applicata a un segmento di LCD per maggiore di 50% del prezzo del ciclo di dovere di forma d'onda aggiornamento per accendere il segmento e per meno del 50% del dazio di forma d'onda di aggiornamento ciclo per disattivare il segmento. Per preservare l'integrità del materiale a cristalli liquidi, l'algoritmo produce lo stesso numero di potenziale di tensione positivo diverso da zero periodi e periodi di tempo potenziale diverso da zero di tensione negativa o impulsi durante un display completo aggiornamento periodo o ciclo di forma d'onda.


Il multiplexing avviene modificando la forma d'onda sulle linee di colonna che in relazione a un criterio di ripetizione fisso le linee di fila che ogni singolo segmento è controllata per il corretto ON o OFF di stato. Le linee di fila sono stimolate con una ripetizione fissa o reticolo periodico che si applica di forme d'onda binarie cui rapporto è matematicamente ortogonale tra loro. Questa operazione viene eseguita fornendo o ' una logica 0' attraverso il primo trimestre dell'onda riga in marcia e ' una logica 1' attraverso il terzo trimestre dell'onda riga in marcia. Il secondo trimestre e il quarto trimestre l'onda di riga sono necessari per assicurare che solo una select ed uno non selezione tensione è prodotto.


La manipolazione di dati della colonna segue una semplice regola per quanto riguarda le onde di riga ripetute del paragrafo precedente. Nel primo trimestre di aggiornamento LCD ciclo, la posizione della marcia logica 0 segna logicamente quella riga come attivo. I dati del segmento LCD on/off per la riga attiva viene inseriti sulle linee di colonna durante il ciclo primo trimestre. Durante i periodi di tempo del secondo trimestre, forma d'onda di dati colonna che era uscita durante il primo trimestre del ciclo viene ripetuta. Nel terzo trimestre il ciclo di refresh LCD, la posizione di marcia 1 logico segna che la riga come attivo. L'inverso dei dati segmento LCD on/off per la riga attiva viene inserita sulle linee di colonna durante il ciclo terzo trimestre. Durante i periodi di tempo del quarto trimestre, forma d'onda di dati colonna che era uscita durante il terzo trimestre del ciclo viene ripetuta. Così, le forme d'onda bi-level per le colonne sono formate per produrre la desiderata su o fuori state copiando un equivalente binario direttamente a una colonna di output porta del LCD o copia e invertendo l'ON o OFF stato a una colonna porta di uscita.


Selezionare un controllo di tutte le possibili combinazioni di segmenti quando applicando l'algoritmo PWM mostrerà che una sola inserita/disinserita e uno non selezione tensione è prodotto a ogni segmento di LCD e che la tensione prodotta è selezionata quando il segmento di dati è impostata su on e non select quando i dati del segmento deve essere OFF. Tariffe di LCD MUX per 3, 4 e 5 righe multiplex sono stati esaurientemente controllate e verificate. Matematicamente, la combinazione di unità di PWM LCD MUX può essere esteso a qualsiasi cambio MUX desiderata. In pratica, un display con venti-nove righe multiplexate è stato costruito e funziona bene usando la tecnica di azionamento PWM MUX LCD.


Come sarà evidente a quelli abile nell'arte, la differenza di tensione vista da ogni segmento LCD 301 a 309 formata dal segmento$ $$ s corrispondenti valori di riga e colonna determina la forma della forma d'onda del segmento. Per tutta la durata del passaggio 409, ogni forma d'onda rimane invariato. In un sistema pratico dove dovrebbe essere implementato questo metodo, tutti gli altri computazionale e compiti di controllo verranno eseguiti durante il periodo di attesa di passaggio 409. Inoltre, nel passaggio 411 il contatore viene incrementato e controllato per il ciclo interno terminal conteggio uguale a quattro volte il numero di righe sul display LCD. Se il contatore è un valore minore, passo 415 e l'algoritmo continua. Se il contatore è un valore superiore a tutte le righe del display sono state elaborate così 417 passo che reinizializza o Reimposta il contatore a zero e ricomincia l'algoritmo.


Il metodo di MUX LCD standard applicati tutti la tensione di seleziona in un periodo di tempo singolo del ciclo di aggiornamento del display. Al contrario, il metodo di azionamento PWM LCD MUX dell'invenzione non funziona in questo modo. Invece PWM LCD MUX si estende la tensione di seleziona il ciclo di aggiornamento di tutto il display. Vista algoritmico/software del regime di unità è sostanzialmente simile all'azionamento standard del MUX, 1) selezionare una riga, 2) uscita sulle colonne gli stati ON/OFF della riga selezionata, 3) deselezionare la riga corrente, 4) Vai alla riga successiva e ripetere i passaggi. Tuttavia nella presente invenzione, non c'è alcuna differenza tra la selezione di righe e l'ampiezza di tensione non select. Nell'operazione, ogni riga è indirizzato mentre una porzione di una radice significa al quadrato (RMS) tensione può essere aggiunti ad ogni segmento di LCD. La somma totale di tutte le porzioni di tensione RMS causare il segmento PWM LCD sia in uno stato ON o OFF. Nella tabella 2, dati di forma d'onda per ogni riga del display a cristalli liquidi viene utilizzati per il diagramma di flusso grafico illustrato nella FIG. 4.


TABLE 2 __________________________________________________________________________ ROW data versus COUNTER value __________________________________________________________________________ COUNTER 0 1 2 . . . (N - 1) N . . . (2N - 1) 2N (2N 1) (2N 2)... (3N - 1) 3N... (4N - 1) RIGA 1 0 1 1... 1 0 0... 1 0 0... 1 0... 1 RIGA 2 1 0 1... 1 0 0... 0 1 0... 1 0... 1 RIGA 3 1 1 0... 1 0 0... 0 0 1... 1 0... 1 . . . RIGA N 1 1 1... 0 0 0... 0 0 0... 1 di 1... 1 __________________________________________________________________________


TABELLA 3 _ dati colonna rispetto al valore del contatore, "*" indica per invertire il valore di bit. ER CONTE - COLONNA 1 COLONNA 2 COLONNA 3 M _ 0 S11 S21 S31... SM1 1 S12 S22 S82... SM2 2 S13 S23 s33... SM3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . (N - 1) S1(N-1) S2(N-1) S3(N-1)... SM (N - 1) N S11 S21 S31... SM1 (N 1) S12 S22 S32... SM2 (N 2) S13 S23 S33... SM3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2N - 1) S1(N-1) S2(N-1) S3(N-1)... SM (N - 1) 2N S11 * S21 * S31 *... SM1 * (2N 1) S12 * S22 * S32 *... SM2 * (2N 2) S13 * S23 * S33 *... SM3* . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3N - 1) S1(N-1) * S2(N-1) * S3(N-1) *... SM(N-1) * 3N S11 * S21 * S31 *... SM1 * (3N 1) S12 * S22 * S32 *... SM2 * (3N 2) S13 * S23 * S33 *... SM3* . . . . . . . . . . . . . . . . . . (4N - 1) S1(N-1) * S2(N-1) * S3(N-1) *... SM(N - 1)* ______________________________________


Per riassumere, il metodo della presente invenzione produce forme d'onda bi-level sulle linee riga/comune e linee di segmento di colonna di un multiplex LCD tale unità display utilizzando i dati binari da visualizzare posizioni di memoria. A intervalli periodici viene incrementato un contatore. Il valore del contatore viene quindi utilizzato per 1) ricerca in una tabella i dati di bi-level per l'output sulla riga/scorta e memoria 2) look-up località associata con il colonna attivi/segmenti, 3) per invertire o non invertire i dati di colonna/segmenti prima di inviare i dati di bi-level per le linee di colonna/segmento del display LCD. L'incremento del contatore da zero a quattro volte il numero di riga/scorta prima di essere azzerato a zero e le forme d'onda ripetuta.


L'algoritmo produce una tensione di ON/seleziona (VON) e uno OFF/non-seleziona (VOFF) secondo le formule seguenti. Selezionare e non select tensioni sono in corrente alternata quadratico medio (RMS AC) unità:


Tensione ON/seleziona: #EQU1 # # # # OFF/non selezione tensione: #EQU2 # # # #


dove la tensione di ampiezza di impulso è determinata dal valore assoluto della differenza di tensione tra bi-levels nelle forme d'onda bi-level o della riga/comuni o forme d'onda colonna/segmenti.


Così, le formule di selezionare e non select tensioni sopra seguono da un'analisi grafica degli impulsi visto da un segmento di LCD stimolato dall'algoritmo PWM. Il segmento sarà su ON quando viene pulsata superiore al 50% del tempo e il segmento sarà OFF quando viene pulsata meno del 50% del tempo durante un ciclo di aggiornamento di LCD. Poiché il ciclo di refresh LCD è quattro 4 volte il tasso MUX desiderato, il ciclo di aggiornamento avrà un numero pari di fasce orarie. Inoltre, poiché la seconda metà del ciclo di aggiornamento è identica ma invertito della prima metà del ciclo, un segmento ON vedrà impulsi maggiori di metà del tempo della metà tempo di ciclo e un segmento OFF vedrà impulsi meno di metà del tempo del ciclo del mezzo. Questo limita il calcolo ON sia il primo numero superiore al 50% che può essere raggiunto con intero multipli del tasso MUX che è lo stesso come il numero di righe di linee comuni. Allo stesso modo, questo limita il calcolo OFF per essere il primo numero inferiore al 50% che può essere raggiunto con intero multipli del tasso MUTX che è la stessa come il numero di righe di linee comuni.


Mentre le incarnazioni preferite dell'invenzione sono state illustrate e descritte, sarà chiaro che l'invenzione non è così limitata. Numerose modifiche, modifiche, variazioni, sostituzioni ed equivalenti si verificherà a quelli abile nell'arte, senza allontanarsi dallo spirito e ambito di applicazione della presente invenzione come definito dalle rivendicazioni accodate.


Inchiesta
Send
Contattaci
Indirizzo: 5 ° piano, edificio di HSAE Tech, Hi-Tech Park, Nanshan, Shenzhen, Cina 518057,
Telefono: +86-755-86524100
Fax: +86-755-86524101
Posta elettronica: info@blazedisplay.com
Fiammata Display Technology Co., Ltd