专利名称：显示器驱动系统和用于驱动显示器的方法
技术领域：
本发明通常涉及用于控制显示器的显示器驱动系统和用于驱动这种显示器的方法。本发明具体用于，但不必限于用于如便携通信装置的便携电子装置中液晶显示器(LCD)的显示器驱动器和用于控制LCD的方法。
由于电池供电并希望在更换或充电电池前保持尽可能长时间的可用电池电量，便携通信装置，如寻呼机、移动(蜂窝)电话和个人数字助手都需要消耗尽可能少的功率。许多通信装置典型包括LCD，它有用于在包括可编址象素阵列的点阵显示器显示字母数字(或其它)字符的一部分，以向用户提供信息。LCD的另一部分能被用于显示符号，如图标，它们指示装置的状态或其它简单信息。
便携通信装置的天线通常敏感于外噪声与由于装置的部件辐射的杂散高频电磁场的内噪声。这些不希望的频率主要来自时钟源，它是由装置的任何部件产生的最高基频。通常，基本时钟频率能导致在同一接收波段内的较高幅度谐波。因此，希望保持时钟源的基频为尽可能低的时钟，以因此减少内噪声。
为获得灰度级显示，或彩色显示，均方根电压(Vvms)的控制被加到被编址的象素上。如本领域人员所了解帧频控制(FRC)和脉宽调制(PWM)LCD驱动系统能被用于获得灰度级或彩色控制。FRC驱动系统通常用于大屏幕应用，且为高频驱动。由于内部产生的噪声的影响，这种高频驱动在便携通信装置中不便被推荐。
有三种通用PWM驱动系统，已知为上升沿PWM，下降沿PWM和超前滞后PWM。然而，用于一个驱动器的超前滞后PWM的开关频率是上升沿或下降沿PWM的一半。因此，传统的超前滞后PWM驱动系统仍可能需要不必要的功耗以驱动LCD，这能导致不可接受或不希望的电池电量消耗。
本发明的目的是提供一种显示器驱动系统和用于驱动显示器的方法，以节省电池电量。
本发明提供一种显示器驱动系统、包括扫描驱动器，耦合到解码电路，所述扫描驱动器有一组用于驱动显示器的并行扫描输出端，所述扫描驱动器适于循环地在不同的所述扫描输出端上提供相互的脉冲偏差，其中，至少一些时域邻接的所述脉冲覆叠；和脉宽调制驱动器，耦合到解码电路，所述脉宽调制驱动器有一组并行调制输出端，用于驱动所述显示器，所述脉宽调制驱动器适于循环地在所述调制输出端上提供脉宽调制信号，和，至少一些时域邻接的所述脉宽调制信号由通常信号的至少一部分调制。
本发明提供一种驱动显示器的方法在扫描驱动器的不同的并行扫描输出端上循环地产生相互的扫描脉冲偏差，其中，至少一些时域邻接的所述扫描脉冲覆叠；在脉宽调制驱动器的调制输出端上循环地产生脉宽调制信号，而至少一些时域邻接的所述脉宽调制信号由通常信号的至少一部分调制；和向显示器提供所述扫描脉冲和所述超前滞后脉宽调制信号，因此，选择地寻址其各个单元。
本发明的优点是使用低频时钟，能降低驱动电压和减少切换，也增加电池寿命。
附图描述
图1示出根据本发明的一个实施方案的显示器驱动系统的功能框图；图2是图1的显示器驱动系统的行解码器的输出端的波形；图3是图1的显示器驱动系统的行驱动器的输出端的波形；图4是包括部分图1的显示器驱动系统的脉宽调制信号产生器；图5是图1的显示器驱动系统的列解码器的输出端的波形；图6是图1的显示器驱动系统的列驱动器的输出端的波形；和图7是在图1的显示器驱动系统的行驱动器与列驱动器输出之间的有效差的LCD的象素的波形。
参照图1，描绘显示器驱动系统1，包括行驱动器2形式的扫描驱动器和列驱动器3形式的脉宽调制驱动器，分别有耦合到LCD6形式的显示器的输出总线4，5。输出总线4包括用于寻址LCD的行的n位，输出总线5包括用于寻址LCD6的m列的m位。
也有耦合以提供电压到行和列驱动器2、3的电源7。典型地，电源7向32位列LCD提供7伏直流(DC)电压。行驱动器2由线8耦合到列驱动器3，以因此提供极同步信号，以便驱动器2、3都保持于同一极。
显示器驱动系统1也包括行解码器9，有耦合到行驱动器2的n位输出总线21，和耦合到或门10的一输入端的选通输出STROBE，或门10的输出被耦合到行驱动器2的使能输入端。行解码器9的时钟输入端CK被耦合到用于提供频率为F1的时钟信号的计数器11的输出端OUT1。计数器11的输出端OUT2被耦合到脉宽调制信号产生器(PWMSG)12，它用于提供时钟频率F2。
显示器驱动系统1也包括PWM列解码器13，有由16位定时总线14耦合到PWMSG12的输出端的输入端。PWM列解码器13的输出端由总线15耦合到列驱动器3的输入端，且列驱动器3的使能输入端通过或门16耦合到PWMSG12。显示数据随机存取存储器17有耦合到PWM列解码器13的m位输出总线22和显示数据随机存取存储器17的使能输入端被耦合到或门18的输出端。
微处理器单元19有耦合到显示数据随机存取存储器17的输出数据总线和耦合到计数器11的时钟输入端和随机存取存储器解码器模块20的时钟输入端的时钟输出CK。微处理器单元19也有耦合到行解码器9、PWMSG12、或门10、16、18和随机存取存储器解码器模块20的使能输入端的使能输出端EN。另外，随机存取存储器解码器模块20有耦合到或门18输入端的输出端。
在使用中，微处理器单元19初始提供使能脉冲，以同步显示器驱动系统1。微处理器单元19的时钟输出也提供用于同步显示器驱动系统1的基钟。在这方面，脉冲计数器11提供时钟频率F1和F2，它们取决于来自微处理器单元19的基钟的频率。时钟频率F1被提供给行解码器9，然后如图2所描绘在总线21上提供输出信号，它对应于输出总线4的n位。这个信号包括在总线21的n位的每个上的循环扫描脉冲，每个时域邻接脉冲覆叠周期T1，且典型地，每个更新周期是16ms。如本领域人员所熟知，行解码器9提供选通信号，以计时总线21上的信号到行驱动器2。
图3中，描绘来自行驱动器2的输出端4的波形。如所示，在每个更新周期后，在n位的每个上，有输出的触发。在输出端4的波形与在总线21上的循环扫描脉冲有关，且本领域中知道这种触发，和通过用功率源7提供的供率，在行驱动器2内有效。
图4中，描绘PWMSG12的实施方案，PWMSG12包括在定时总线14上的16灰度级PWM输出信号T1到T16。PWMSG12包括18个同步耦合的D触发器，形成16位移位寄存器，它接收计数器11提供的时钟频率F2。
图5中，描绘总线14上的输出信号T1到T16，其中，每根总线上的同步脉冲宽度不同，且同步于显示器驱动系统1的其它部分，因此，提供超前滞后脉冲序列，供给PWM列解码器13。显示数据随机存取存储器17由微处理器单元19控制，解码器20和其它逻辑沿总线22向PWM列解码器13提供显示数据的行。
因此，输出信号T1到T16和显示数据的行由PWM列解码器13处理，以沿总线15向列驱动器3提供数据，其中，至少每个通常信号(如T1上的超前滞后脉冲)脉冲宽度的一部分调制在PWM列解码器13的输出总线15上的时间邻接的一些信号的输出。结果，输出端5将如图6所描绘一样向LCD6提供波形，这些波形被超前滞后脉冲宽度调制。如所示，在每个更新周期后，在m位的每个上有输出的触发。在输出端5的波形与总线15的周期扫描脉冲有关。通过沿线8主从关系通信，触发同步于行驱动器2的极，和通过用功率源7提供的功率，在列驱动器3内有效。
加于输出端4、5的波形导致可选择的驱动信号被加于LCD6的每个象素，如图7所示。这个加到每个象素的合成信号确定那个特定的象素的灰度级(或彩色)，它实际是在行驱动器2和列驱动器3的输出之间的差。灰度级取决于在16ms周期上(由于本实施方案的更新周期是16ms)加于特定象素的RMS值。
本发明允许通过在显示器驱动系统1的不同并行扫描输出端上相互循环产生扫描脉冲偏差来驱动显示器。在行驱动器2的输出端的一些时域相邻的扫描脉冲被产生以覆叠。显示器驱动系统1也在列驱动器3的调制输出上循环产生脉宽调制信号，因此，至少一些时域相邻的脉宽调制信号由通常信号(T1到T16)的至少一部分调制。显示器驱动系统1向LCD6提供扫描脉冲和超前滞后脉冲宽度调制信号，因此，选择地寻址其各个单元。
有利的是，本发明不需要时钟频率高如传统的显示器驱动系统。这是因为在总线21的n位的每个上的循环扫描脉冲与时域相邻的扫描脉冲覆叠周期T1，因此，允许在更新周期内增加扫描脉冲宽度。进一步，由于用超前滞后PWM，能降低驱动电压和减少切换，也增加电池寿命。
虽然参照优选方案描绘了本发明，应知道，本发明不限于这里描绘的方案。
权利要求
1.显示器驱动系统，包括扫描驱动器，耦合到解码电路，所述扫描驱动器有一组用于驱动显示器的并行扫描输出端，所述扫描驱动器适于循环地在不同的所述扫描输出端上提供相互的脉冲偏差，其中，至少一些时域邻接的所述脉冲覆叠；和脉宽调制驱动器，耦合到解码电路，所述脉宽调制驱动器有一组并行调制输出端，用于驱动所述显示器，所述脉宽调制驱动器适于循环地在所述调制输出端上提供脉宽调制信号，和，至少一些时域邻接的所述脉宽调制信号由通常信号的至少一部分调制。
2.如权利要求1所述的显示器驱动系统，其中，所述至少一些时域邻接的脉宽调制信号由超前滞后脉宽调制进行调制。
3.如权利要求1所述的显示器驱动系统，其中，所述显示器驱动系统可运行地耦合到所述显示器。
4.如权利要求3所述的显示器驱动系统，其中，所述显示器是液晶显示器。
5.如权利要求1所述的显示器驱动系统，其中，所述扫描驱动器适于在循环周期完成时触发所述扫描输出端的极。
6.如权利要求1所述的显示器驱动系统，其中，所述脉宽调制驱动器适于在循环周期完成时触发所述调制输出端的极。
7.如权利要求1所述的显示器驱动系统，其中，所述扫描驱动器和所述脉宽调制驱动器被耦合，以运行为主从关系，以实现它们各个极的触发。
8.如权利要求1所述的显示器驱动系统，其中，所述脉宽调制驱动器的所述解码电路被耦合到脉宽调制信号产生器。
9.驱动显示器的方法在扫描驱动器的不同的并行扫描输出端上循环地产生相互的扫描脉冲偏差，其中，至少一些时域邻接的所述扫描脉冲覆叠；在脉宽调制驱动器的调制输出端上循环地产生脉宽调制信号，而至少一些时域邻接的所述脉宽调制信号由通常信号的至少一部分调制；和向显示器提供所述扫描脉冲和所述超前滞后脉宽调制信号，因此，选择地寻址其各个单元。
10.如权利要求9所述的驱动显示器的方法，其中，所述至少一些时域邻接的脉宽调制信号由超前滞后脉宽调制进行调制。
11.如权利要求9所述的驱动显示器的方法，其中，在所述各个单元的均方根电压取决于至少一个所述扫描脉冲和至少一个所述脉宽调制信号，和其中，在各个所述单元上的所述均方根电压影响其灰度级。
12.如权利要求11所述的驱动显示器的方法，其中，在所述各个单元的均方根电压取决于至少一个所述扫描脉冲和至少一个所述脉宽调制信号，其中，在各个所述单元上的均方根电压影响其彩色。
全文摘要
显示器驱动系统,有耦合到解码电路的扫描驱动器,扫描驱动器有一组行扫描输出端以驱动液晶显示器。扫描驱动器周期地提供在不同扫描输出端上相互的脉冲偏差,其中至少一些时域相邻脉冲覆叠。显示器驱动系统有耦合到解码电路的脉宽调制驱动器,脉宽调制驱动器有一组并行调制输出端以驱动液晶显示器。脉宽调制驱动器适于在调制输出端上循环地提供脉宽调制信号,且至少一些时域相邻脉宽调制信号由通常信号的至少一部分调制。
文档编号H04N3/14GK1199300SQ98106368
公开日1998年11月18日 申请日期1998年4月9日 优先权日1997年4月11日
发明者谢明亮, 高旗, 皮纳·斯特凡 申请人:摩托罗拉公司