用于低功率显示器的功率管理方法和装置的制作方法

专利名称：用于低功率显示器的功率管理方法和装置的制作方法
用于低功率显示器的功率管理方法和装置 相关申请案的参者本申请案主张2006年8月11日申请的第60/822,128号共同待决的 临时申请案以及2006年8月15日申请的第10/464,698号共同待决的美 国实用新型申请案的优先权，所述两个申请案均以引用的方式并入本文 中。技术领域本申请案大体上涉及一种用于节省功率的方法和装置。更具体地说， 本申请案涉及一种用于以减少功率消耗的方式使用直流到直流转换电路 驱动液晶显示器的方法和装置。
背景技术：
双稳态液晶显示器且特别是胆甾型液晶显示器(ChLCD)有较大的 用于电池操作装置的潜力。ChLCD的双稳态特性允许将图像放置在显示 器上并在不刷新的情况下无限维持。因此，功率消耗仅是为了改变图像 内容而不是予以维持。这与超扭曲向列型(STN)或扭曲向列型(TN)显 示器相比可导致显著的功率节省，尤其对于相对静态的图像内容。然而，ChLCD的最近应用机遇所要求的功率管理甚至比单独由双稳 态所提供的更加积极。举例来说，通过扣式电池供电的小型装置(例如 手表)必须通过单个电池实现尽可能最大数目的显示更新。通常， 一个 设计目标是也将电池大小最小化(且因此通常会减少电池容量)。此类小 型显示器的一个关键设计难题是产生具有获得所要电池寿命所需的效率 的ChLCD驱动电压( 35V)。相对于直流/直流转换电路的较大静态电 流，显示器非常小的电流使得难以实现这一点。因此，在直流到直流转换电路操作中节省功率将是有用的。此外， 如果此种方法利用现成的直流到直流转换器或并入所述转换器的电路将更加有用。 发明内容提供一种用于驱动显示器的设备，其包括电源，其用于以电源电 压输出能量；转换器，其用于将电源的电源电压转换成经过转换的电压； 控制器，其用于控制所述转换器的操作；和能量存储装置，其用于存储 所述转换器以经过转换的电压输出的能量。所述存储装置还用于向显示器提供存储的能量，且控制器控制所述 转换器，使得转换器在第一时间间隔而不在第二时间间隔将经过转换的 电压供应到存储装置，其中所述第一时间间隔的持续时间小于第二时间 间隔的持续时间。存储装置在第二时间间隔期间向显示器供应驱动电压， 所述驱动电压足以驱动所述显示器。还提供一种用于驱动显示器的设备，其包括电源，其用于以电源 电压输出能量；转换器，其用于将所述电源的电源电压转换成经过转换 的电压；和能量存储装置，其用于存储所述转换器以经过转换的电压输 出的能量。所述存储装置还用于向显示器提供存储的能量。所述设备经调适以 使得转换器电路在转换器活动阶段期间以经过转换的电压向存储装置提 供能量，以便为存储装置充电。所述设备还经调适以在转换器不活动阶 段期间(其中转换器不向能量存储装置提供任何实质能量)停用所述转 换器，使得在不活动阶段期间实质上减少转换器的功率消耗。在驱动阶 段期间，所述存储装置向显示器提供存储的能量以用于更新显示图像， 其中所述驱动阶段与不活动阶段的至少实质部分重叠。还进一步提供一种用于驱动LCD显示器的设备，其包括直流电源， 其用于以电源电压输出能量；直流到直流转换器，其用于将电源的电源 电压转换成经过转换的电压；驱动器，其用于驱动所述显示器；能量存 储装置，其用于存储所述转换器以经过转换的电压输出的能量，所述存 储装置还用于向显示器驱动器提供存储的能量；和控制器，其用于控制活动阶段、不活动阶段和驱动阶段的时序。所述控制器控制所述转换器在活动阶段期间以经过转换的电压向存 储装置提供能量以便为存储装置充电，且所述控制器在不活动阶段期间 停用转换器，使得转换器不向能量存储装置提供任何实质能量，其中在 不活动阶段期间实质上减少转换器的功率消耗。在驱动阶段中不与活动阶段重叠的至少实质部分期间，所述存储装 置向显示器驱动器提供存储的能量以便更新显示器上的显示图像，其中 所述驱动阶段的持续时间长于所述活动阶段的持续时间。进一步提供一种使用商用龟压转换器为显示器供电的方法，其中方 法包括以下步骤在活动阶段期间，存储由转换器提供的能量；在不活动阶段期间，不从转换器提供能量，其中在不活动阶段期间 实质上减少转换器的功率消耗；和在不活动阶段的至少一部分期间使用存储的能量更新显示器上的图像，其中不活动阶段的至少一部分的持续时间长于活动阶段的持续时间。还提供本发明的额外实施例，其中在下文中更详细地描述有些实施 例但并非全部实施例。


本发明相关领域的技术人员在参看附图阅读了以下描述之后将容易 了解本发明的前述和其它特征和优点，其中图1是展示本发明简化的一般实施例的方框图；图2展示利用低功率显示器的实施例，其中所述低功率显示器具有 在单独的集成电路中的商业上可购得的直流/直流升压转换器和显示器驱动器；图3展示利用低功率显示器的实施例，其中所述低功率显示器具有 在驱动器集成电路内部的商业上可购得的直流/直流转换器；以及 图4展示用于实践本发明各个实施例的各种时序方案。提供一种用于向显示器(例如液晶显示器，比如双稳态ChLCD)供 应驱动电压以用于极低功率操作的装置和方法。举例来说，所述方法使 得能够以所要的较长电池寿命使用凭借扣式(纽扣)电池操作的小型显 示器(包含如手表、计算器等装置)。本发明的方法和电路的实施方案用 以抵消电压转换电路的静态电流。图1展示本发明简化的一般实施例的方框图。电源IO用以向转换器 12和控制器14以及可能的其它电路组件(图示和/或未图示的)提供功 率。或者，单独的电源可能为控制器14和/或其它电路组件供应功率。 举例来说，转换器12可为直流到直流转换器，其用于将电源10(例如， 其可为直流电池)的输出转换成充分的电压以驱动显示器电路。存储装 置16存储转换器12输出的能量，且可以所要电压或电压范围输出所述 能量。因此，转换器12向存储装置16 (且可能也向显示器18)提供具 有充分电压的能量，且存储装置16最终可在转换器12无法提供功率时 (例如，当其断电时)向显示器18提供功率。举例来说，显示器18可 包括LCD和LCD驱动器电路，且确切地说可利用双稳态LCD。可通过以下方式实现功率节省控制器14控制转换器12，使得转 换器12仅在较短的时间周期中接通，所述时间周期足以向存储装置16 供应足够能量以维持适当的输出电压来支持对显示器18提供的图像进 行更新(和/或维持)，即使在转换器12断电时也是如此。这种技术可通 过商业上可购得的现成的(OTS)转换器来利用，所述转换器不是针对 以此方式操作而设计的，但可在通电期间提供充分的功率以既为显示器 18供电，又为存储装置16充分充电以足以在转换器12断电的周期的至 少一部分期间驱动显示器18。额外实施例可能以除了使用控制器14之外的方式控制转换器12， 例如通过使用内部控制器或其它切换电路(例如)或某些其它方法或电 路来按照需要给转换器12通电或断电。相对于图1检视的图4展示用于展示可如何针对各种实施方案实施 所述方法的实例的各种时序图。在图4的图表中，时间沿着虚拟的"X轴" (未图示)从左向右移动。图4的方案40展示活动阶段42，其中转换器12 (其是通电的)在 特定时间间隔中为存储装置16活动地充电。展示不活动阶段44，其中 转换器12在另一时间间隔中不活动(例如，断电)，且因此处于功率节 省模式下，其中转换器12使用的功率与活动阶段42相比急剧减少。最 终，提供驱动阶段46，其中按照选定应用的需要，在特定的时间间隔中 驱动显示器18以维持显示图像或更新显示图像(请注意，可利用仅需要 在图像更新/改变期间提供驱动功率的双稳态显示器)。在方案40中，请注意驱动阶段仅部分地与活动和不活动阶段重叠。 当然，可按照需要适应不同量的重叠，如方案50所示，直到驱动阶段 56与整个活动阶段52和整个不活动阶段54均重叠为止。可在以下情况 下利用此种方案需要用功率来维持显示器所提供的图像，或经常需要 进行图像更新(例如在视频显示器中)，且因此显示器几乎不断地需要功 率。方案60提供允许在转换器为存储装置充电的同时使转换器为显示 器供电的阶段时序和持续时间。因此，驱动阶段66与全部活动阶段62 和至少一部分不活动阶段64重叠。最后，方案70提供与下述针对商用转换器的示范性实施例更加一致 的阶段时序和持续时间。因此，活动阶段72在与驱动阶段76或不活动 阶段74相比时较短以便节省功率，且驱动阶段76在与不活动阶段74 相比时也较短。此外，不活动阶段中存在不发生驱动的实质部分(即， 其中驱动阶段76不与不活动阶段74重叠的部分)。此外，通常一旦活动阶段72结束或即将结束，驱动阶段76开始。 这是为了使得存储装置16 (其在活动阶段开始时实质上被放电，这是因 为放电到显示器中并因为泄漏)在转换器正为存储装置充电时不会保留提供给显示器的电压，尤其在利用电容器作为部分存储装置的情形下。 在转换器为存储装置充电时，可用的电压升高，直到其可再次用于驱动 显示器为止。针对显示器18需要在规律、统一的基础上进行周期性更新的情形下，方案70可循环地重复，如图4的方案70A中所示。因此，在所示 的每个周期a、 b、 c......期间，可提供各个活动阶段72a、 72b、 72c......、不活动阶段74a、 74b、 74c......，和驱动阶段76a、 76b、 76c......以周期性地刷新所述显示器。所述方法特别有用于需要仅在较短时间间隔中规 律地更新的计时装置(例如，手表)的显示器。当然，还可(例如)通过在更不规律但周期性的基础上或甚至在按 照需要的基础上控制各阶段的时序和持续时间来支持非统一或非规律性 的更新，这可能会导致比图4所示的阶段更加随机间隔和/或定位的阶段， 其可能甚至不是周期性的，或者可能具有可变的更新频率。可通过控制 器12基于驱动程序(例如)或其它某种触发事件或实体(例如)来控制 此种非规律性和/或非统一的方案。因此，各个阶段的大量的各种时序和持续时间是可能的，且因此可 针对正在利用的特定应用进行选择。图4所示的示范性方案只是示意性 的，且因此不是限制性的。对于更加实际的实例，现有的电压转换电路(例如OTS装置中使用 的)可以上述方式使用，以将显示器(例如，利用单个电池的液晶显示 器(如，ChLCD或其它显示器))可实现的更新的数目最大化。当使用 ChLCD或某些其它类型的双稳定显示器时，存在以下优势不需要用功 率来维持静态图像，且因此存储的能量只有在显示器更新期间才是必要 的，显示更新可能只是显示相对静态的图像的时间中的一部分。因此， 显示器可能只有在显示图像的时间中的一小部分中且接着在改变或更新 图像时才需要功率。可利用的OTS转换器的一个具体实例是德州仪器(TexasInstruments)出品的TPS61041,其被描述为"Low Power DC/DC Boost Converter in SOT-23 Package" (SOT-23封装的低功率直流/直流升压转换 器)。存在许多来自各种制造商的此种类似装置，以及基于电容性电荷泵 或电感切换电路的类似装置。此外，电荷泵通常直接包含在用于驱动显 示器的LCD驱动器的IC中(例如，参看Samsung出品的S6B0724)和 E-Paper驱动器的IC中(例如，参看Solomon Systech SSD1622)。一个使用离散转换器的示范性实施方案着重使用德州仪器出品的 TPS61041转换器芯片；然而，应了解，可使用其它类似的商业上提供的 转换电路来实施这些概念。这包含集成到显示器驱动器/控制器IC中的 直流到直流转换电路，例如在下文更详细论述的实例中。实现小型显示装置(例如，ChLCD装置)的较长电池寿命的一个主 要难题是，电压转换电路的静态电流可能相对较大。举例来说，TPS61041 的装置数据表中将典型的无负荷静态电流列为28^A，而典型的关闭电流 仅为O.lpA。举例来说，在电子手表应用中，即使装置仅在发生显示器 更新(即，显示器正被更新)时的时间期间保持关闭，这个无负荷静态 电流也会过大而无法通常提供所要的电池寿命。幸运的是，举例来说，ChLCD的单色操作不需要精确的驱动电压。 对于可能用于小型、低功率装置中的直接驱动分段型显示器来说尤其如 此。这些小型装置通常也对驱动电压具有非常低的电流要求。因此，可 行的是从存储装置向显示器提供驱动电压，所述存储装置包含例如为存 储在存储电容器中的电荷，其中当不为电容器充电时禁用转换电路。在驱动用于此示范性实施例的ChLCD装置的第一示范性实施方案 中，向显示器施加平面驱动电压30 ms，并随后在接下来的30 ms中施 加焦点圆锥的驱动电压。因此，显示器在每次更新时驱动60 ms，所述 更新对于以日时模式(其中，"秒数字"每秒钟更新一次)操作的手表而 言为每秒钟出现一次。在此示范性实施例中，直流到直流转换电路启用 (活动阶段)的时间显著少于向显示器施加驱动电压(驱动阶段)的时间。在此示范性实施方案中，可使得活动阶段持续时间(对于手表装置 的示范性情况)为每次更新大约lms或更少。这个持续时间通常足以为 存储装置(例如，驱动电压存储电容器)充电，所述存储装置的大小足 以使得电压电平在更新过程(驱动阶段)中不会下降超过可允许的电平。因此，举例来说，对于低功率装置(例如手表)而言，28 uA静态 电流汲取每秒钟可施加的时间通常不超过lms。相比而言，普通双稳态 显示器应用启用直流到直流转换电路的持续时间通常长得多。对于双稳 态显示器，可能仅在显示器更新期间需要功率。因此，直流到直流转换 电路通常在双稳态显示器更新之前在初始化周期期间启用，且接着在显 示器驱动周期(驱动阶段)期间保持启用。在此示范性实施方案中，这 将导致直流到直流转换电路每秒钟启用(活动阶段)至少60 ms。举例 来说，将28 uA静态电流汲取从每秒钟大于60 ms减少到每秒钟小于1 ms 可导致电池寿命显著增加。请注意，可在禁用直流到直流转换器(不活动阶段)的一秒周期的 剩余时间期间应用O.lpA的非常低的关闭电流。如果需要的话，甚至连这个电流也可通过以下方式节省关闭到达外部直流到直流转换器IC的功率而不是仅仅禁用IC，从而将功率汲取减少到大约零。图l中以举例 方式将其展示为可选开关19，其可(例如)通过控制器14来控制。图2A所示的示范性实施方案包括显示面板20，例如双稳态ChLCD 显示面板；驱动器芯片22，例如Epson S1D17A03驱动器；微控制器24; 和转换器电路25。图2B中更详细地展示转换器电路25，其中转换器26 具有直流到直流转换电路，其中在此情况下转换器26利用TITPS61041 升压转换器IC。 S1D17A03在外部配置为"共同"驱动器。通常，这种 配置可用来驱动分段显示器，其中将一个或一个以上输出用作底板，而 将其余输出用来控制个别段。显示面板因此是分段显示器。微控制器24经由EIOl和LP信号将更新数据传递到驱动器22，同 时通过FR和DSPOF信号来控制波形时序。这些信号以及用来控制直流到直流转换电路26的EN_HV和H/L信号是可在任何普通微控制器上实 施为通用I/O的逻辑信号。可接受的控制器的一个实例是来自德州仪器 的MSP 430系列。当较高时，EN一HV信号启用TPS61041升压转换器，并且接通晶体 管Ql，这会启用TPS61041用来调整电压的反馈信号。当较低时，EN—HV 信号将TPS61041置于关闭状态且关断晶体管Ql，使得电压反馈电路不 会不必要地消耗来自存储电容器C4的电荷。当启用时，转换器电路在 电容器C4上产生17.5V (可使用Wl调谐)，且倍压器在C5上产生这个 电压的两倍，标称为35V。将H/L信号设定为高以便接通晶体管Q3和Q2，此从电容器C5向 驱动器芯片22提供35V。这用于第一30ms的驱动期间，其中将显示器 面板20的各段写入平面(亮)ChLCD状态。在第二30 ms的驱动周期 期间将H/L信号设定为低，其中将各段写入焦点圆锥(暗)ChLCD状态。 当H/L较低时，将晶体管Q2和Q3关断，且从电容器C4通过二极管向 驱动器芯片供应17.5伏特(LCD—PWR信号)。图3所示的替代实施方案包括显示面板30，例如双稳态ChLCD 显示面板；具有集成转换器的驱动器32，例如具有内部直流/直流转换器 的Solomon SSD1622显示器驱动器(如160通道3电平普通双稳态显示 器驱动器中所描述的)；和微控制器34。 SSD1622驱动器可驱动具有多 达两个底板和160个个别段的显示面板。显示面板30因此为分段显示器。微控制器34使用RES信号重设驱动器32并使用CS、 SCLK和SDIN 信号配置驱动器的内部操作。使用D1、 D0、 DCLK和LP信号将显示数 据传递到驱动器32。可使用任何普通微控制器上可用的通用I/O来产生 这些信号。或者，可通过微控制器SPI端口来产生SCLK和SDIN。SSD1622使用电容器C21到C28来实施电荷泵。所述电荷泵在VI 上产生17.5V (可使用Wl调谐)且在V0上产生这个电压的两倍(标称 为35V)。电容器C27和C28有效地充当存储装置。SSD1622是3电平驱动器，能够同时向不同引脚驱动接地电压、高 电平电压(VO)和中间电平电压(Vl)。因此，可能同时将一些段驱动 成平面状态，而将其它段驱动成焦点圆锥状态。因此，不是在手表应用 中每秒钟有60 ms的驱动时间(30 ms的平面加上30 ms的焦点圆锥)， 而是SSD1622每秒钟使用总共30 ms的驱动时间(30 ms的组合的平面 与焦点圆锥)。可通过配置接口在任何时间启用或禁用SSD1622中的直流到直流 转换器。通常，在手表应用中，在每次更新前使用总共4ms的启用时间 以完成电荷存储电容器。容易了解上述方法的变化形式，其中在波形的其它部分处选择性地 启用和禁用直流到直流转换电路(和/或其它驱动电路)。在上述实例中， 在每次更新前，将转换器启用短暂的时期。然而，类似地可能在选择组 的转换甚至驱动波形中的每次转换之前，将直流/直流转换器启用短暂的 时期。或者，可仅在波形转换之间当驱动器输出恒定电压时禁用转换器， 且否则启用转换器。所述方法不限于特定驱动器IC或驱动波形。 一个关 键点在于，在驱动波形的各部分中，通过存储电容器供应驱动电压，在 此期间，可禁用电压转换电路(因此，大量减少任何静态功率损耗)。也可选择性地启用和禁用其它驱动器电路。举例来说，仅在启用直 流到直流转换器时需要SSD1622中的带隙基准，但其具有单独的控制。 可使用配置接口与直流到直流转换器同时地关闭此基准。此外，SSD1622 具有内部振荡器，其通常在只要显示器不处于其低功率关闭模式时即运 行。然而，仅在直流到直流转换器运行或在产生驱动器输出上的转换时 需要振荡器。因此，除了显示器更新之间的较长周期之外，这个内部振 荡器可在驱动波形中的恒定周期期间禁用。因为振荡器必须在波形转换 期间运行，所以另一方法是在此相同时间期间启用直流/直流转换器，以 便将振荡器必须运行的时间最小化。对于ChLCD，存储电容器应当具有足够的容量，使得其上面的电压在更新期间下降不超过数百毫伏。影响电压下降量的因素包含LC的电 容、驱动波形中的转换数目和泄漏电流。作为替代的策略，与通过每次 更新仅启用直流/直流转换器一次(如上所述)而可能使用的电容器相比， 在更新期间的多个点处启用直流到直流转换器可允许使用较小的电容 器。因此，如果需要较小的能量存储容量，则可在每个驱动阶段期间提 供多个活动阶段。所述方法的一个优势在于，其可延长极低功率显示器(例如ChLCD) 的电池寿命。通过通常用于特定低功率和/或双稳态显示器的不精确电压 要求和低驱动电流可实现所述方法。此外，可在如以引用方式并入本文中的第60/822,128号申请案中揭示的用于驱动显示器的装置和方法中利 用本发明。上文中已使用具体实例和实施例描述了本发明；然而，所属领域的 技术人员将了解，在不偏离本发明范围的情况下，各种替代形式可用于 本文描述的元件和/或步骤且可用等效物将其替换。在不偏离本发明的范 围的情况下，可能有必要作出修改以便针对特定情形或特定需要来调适 本发明。期望本发明不限于本文描述的特定实施方案和实施例，而是期 望给予权利要求书其最广泛的解释，以涵盖所有因此涵盖的实施例，不 论其为字面上的还是等效的、揭示的还是未揭示的。
权利要求
1. 一种用于驱动显示器的设备，其包括电源，其用于以电源电压输出能量；转换器，其用于将所述电源的电源电压转换成经过转换的电压；控制器，其用于控制所述转换器的操作；以及能量存储装置，其用于存储由所述转换器以所述经过转换的电压输出的能量，所述存储装置还用于向所述显示器提供存储的能量；其中所述控制器控制所述转换器，使得所述转换器在第一时间间隔中而不在第二时间间隔中向所述存储装置供应所述经过转换的电压，其中所述第一时间间隔的持续时间小于所述第二时间间隔的持续时间；且其中所述存储装置在所述第二时间间隔期间向所述显示器供应驱动电压，所述驱动电压足以驱动所述显示器。
2. 根据权利要求1所述的设备，其中所述显示器包含连接到所述能 量存储装置的显示器驱动器和连接到所述显示器驱动器的双稳态LCD。
3. 根据前述权利要求中任一权利要求所述的设备，其中所述LCD是 ChLCD。
4. 根据前述权利要求中任一权利要求所述的设备，其中所述控制器 也控制所述显示器驱动器。
5. 根据前述权利要求中任一权利要求所述的设备，其中所述第二时 间间隔在所述第一时间间隔结束时开始。
6. 根据前述权利要求中任一权利要求所述的设备，其中所述转换器 是直流到直流转换器，且其中所述能量存储装置包含电容器。
7. 根据前述权利要求中任一权利要求所述的设备，其中所述第二时 间间隔的持续时间是所述第一时间间隔的约7.5倍或更多。
8. 根据前述权利要求中任一权利要求所述的设备，其中所述第一时 间间隔的持续时间为约4 ms或更少，且其中所述第二时间间隔的持续时间为约30ms或更多。
9. 根据前述权利要求中任一权利要求所述的设备，其中在第三时间 间隔期间，所述转换器不向所述显示器提供所述经过转换的电压，所述 存储装置也不向所述显示器提供存储的能量。
10. 根据前述权利要求中任一权利要求所述的设备，其进一步包括开 关，其用于在所述转换器未向所述存储装置供应所述经过转换的电压时 将所述转换器与所述电源断开。
11. 根据前述权利要求中任一权利要求所述的设备，其进一步包括振 荡器，其中所述振荡器与驱动所述显示器协调地被周期性地启用和禁用。
12. —种用于驱动显示器的设备，其包括 电源，其用于以电源电压输出能量；转换器，其用于将所述电源的电源电压转换成经过转换的电压；以及能量存储装置，其用于存储由所述转换器以所述经过转换的电压 输出的能量，所述存储装置还用于向所述显示器提供存储的能量；其 中所述设备经调适以使得所述转换器电路在转换器活动阶段期间以 所述经过转换的电压向所述存储装置提供能量，以便为所述存储装置 充电，且其中所述设备经调适以在转换器不活动阶段期间停用所述转换器，使 得在所述不活动阶段期间实质上减少所述转换器的功率消耗，其中在 所述转换器不活动阶段中，所述转换器不向所述能量存储装置提供任 何实质能量，且进一步其中所述存储装置在驱动阶段期间向所述显示器提供存储的能量以便 更新显示图像，所述驱动阶段与所述不活动阶段的至少实质部分重叠。
13. 根据权利要求12所述的设备，其中所述驱动阶段的持续时间是 至少与所述活动阶段一样长的持续时间。
14. 根据权利要求12到13中任一权利要求所述的设备，其中所述驱 动阶段也与所述活动阶段的至少一部分重叠。
15. 根据权利要求12到14中任一权利要求所述的设备，其中所述驱 动阶段是所述活动阶段的持续时间的约7.5或更多倍。
16. 根据权利要求12到15中任一权利要求所述的设备，其中所述驱 动阶段的持续时间是所述活动阶段的持续时间的约7.5或更多倍，且其 中所述不活动阶段的持续时间是所述驱动阶段的持续时间的约10倍或 更多。
17. 根据权利要求12到16中任一权利要求所述的设备，其中所述活 动阶段的持续时间为约4ms或更少，其中所述驱动阶段的持续时间为约 30ms或更多，但小于所述不活动阶段的持续时间。
18. 根据权利要求12到17中任一权利要求所述的设备，其中所述显 示器包含连接到所述能量存储装置的显示器驱动器和连接到所述显示器 驱动器的双稳态LCD。
19. 根据权利要求12到18中任一权利要求所述的设备，其中所述 LCD是CMXD。
20. 根据权利要求12到19中任一权利要求所述的设备，其进一步包 括控制器，所述控制器用于控制所述活动、不活动和驱动阶段的时序和 持续时间。
21. 根据权利要求12到20中任一权利要求所述的设备，其中，在所 述活动阶段期间，所述转换器提供能量以供存储在所述存储装置中，且 所述转换器供应能量以驱动所述显示器。
22. 根据权利要求12到21中任一权利要求所述的设备，其进一步包 括开关，所述开关用于在所述不活动阶段期间将所述转换器与所述电源 断开。
23. 根据权利要求12到22中任一权利要求所述的设备，其进一步包 括振荡器，其中所述振荡器与驱动所述显示器协调地被周期性地启用和禁用。
24. —种用于驱动LCD显示器的设备，其包括 直流电源，其用于以电源电压输出能量；直流到直流转换器，其用于将所述电源的电源电压转换成经过转 换的电压；驱动器，其用于驱动所述显示器；能量存储装置，其用于存储由所述转换器以所述经过转换的电压 输出的能量，所述存储装置还用于向所述显示器驱动器提供存储的能量；以及控制器，其用于控制活动阶段、不活动阶段和驱动阶段的时序，g巾所述控制器控制所述转换器，以用于在所述活动阶段期间以所述 经过转换的电压向所述存储装置提供能量，以便为所述存储装置充电， 且其中在所述非活动阶段期间，所述控制器停用所述转换器，使得所述 转换器不向所述能量存储装置提供任何实质能量，其中在所述不活动 阶段期间实质上减少所述转换器的功率消耗，且进一步其中在所述驱动阶段的不与所述活动阶段重叠的至少实质部分期间， 所述存储装置向所述显示器驱动器提供存储的能量以便更新所述显示 器上的显示图像，且其中所述驱动阶段的持续时间长于所述活动阶段的持续时间。
25. —种利用根据权利要求24所述的设备和LCD显示器的手表，其 中所述活动阶段的持续时间为约4ms或更少，其中所述驱动阶段的持续 时间在30 ms与60 ms之间，且其中所述不活动阶段的持续时间大于所 述驱动阶段的持续时间。
26. 根据权利要求24到25中任一权利要求所述的设备，其中所述不 活动阶段的持续时间长于所述驱动阶段的持续时间，所述驱动阶段的持续时间长于所述活动阶段的持续时间。
27. 根据权利要求24到26中任一权利要求所述的设备，其进一步包 括开关，所述开关用于在所述不活动阶段期间将所述转换器与所述电源 断开。
28. 根据权利要求24到27中任一权利要求所述的设备，其中所述驱 动器包含振荡器，且其中在所述驱动阶段期间启用所述振荡器，并在所 述不活动阶段不与所述驱动阶段重叠的至少某一部分期间禁用所述振荡 器°
29. 根据权利要求24到28中任一权利要求所述的设备，其中所述转 换器与所述驱动器集成在单个芯片上。
30. —种使用商用电压转换器为显示器供电的方法，所述方法包括以 下步骤在活动阶段期间存储由所述转换器提供的能量；在不活动阶段期间不从所述转换器提供能量，其中在所述不活动 阶段期间实质上减少所述转换器的功率消耗；以及在所述不活动阶段的至少一部分期间使用存储的能量更新显示器 上的图像，其中所述不活动阶段的所述至少一部分的持续时间长于所 述活动阶段的持续时间。
31. 根据权利要求30所述的方法，其中所述活动阶段和所述不活动 阶段由所述转换器外部的并连接到所述转换器的控制器控制，且其中所 述能量存储在包含电容器的能量存储装置中，且进一步其中所述显示器 包含LCD和驱动器。
32. 根据权利要求30到31中任一权利要求所述的方法，其中所述不 活动阶段的所述至少一部分的持续时间大于所述活动阶段的持续时间的 两倍。
全文摘要
本发明提供一种用于向显示器供应驱动电压以用于极低功率操作的装置和方法，所述显示器例如为液晶显示器，比如双稳态ChLCD。所述方法和实施所述方法的装置提供能量存储装置和用以将能量存储在所述存储装置中的电压转换器，使得可通过使用所述存储的能量驱动显示器而在所述转换器的不活动、断电阶段期间驱动所述显示器。
文档编号G09G3/36GK101251987SQ20071014270
公开日2008年8月27日 申请日期2007年8月13日 优先权日2006年8月11日
发明者托德·厄恩斯特, 杜南·马赫夫卡, 黄晓阳 申请人:肯特显示器公司