СПОСОБ РАБОТЫ КОНТРОЛЛЕРА ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ДИСПЛЕЯ Российский патент 1998 года по МПК G09G3/36 

Изобретение относится к устройству дисплея на жидких кристаллах, а более конкретно к способу работы контролера жидкокристаллического дисплея (ЖКД).

Известен способ работы контроллера ЖКД, (см. патент США 4679043, кл. G 09 G 3/36, опублик. 1987, или 4816816, кл. G 09 G 3/36, опублик. 1989).

Известный способ работы контролера жидкокристаллического дисплея, управляющего работой модуля жидкокристаллического дисплея с перекрещивающимися сигнальными и сканирующими электродами, заключается в том, что:
принимают сигналы подлежащих отображению данных и управляющие сигналы, включающие в себя по меньшей мере кадрирующие импульсы и фиксирующие импульсы;
вырабатывают из сигналов данных сигналы возбуждения для соответствующих сигнальных электродов в модуле жидкокристаллического дисплея в периоды соответствующих фиксирующих импульсов;
вырабатывают в очередном периоде фиксирующих импульсов сигнал возбуждения соответствующего сканирующего электрода в модуле жидкокристаллического дисплея для каждой, начиная со второй, строки отображения в кадре;
запрещают выдачу сигналов возбуждения по меньшей мере для сканирующих электродов в модуле жидкокристаллического дисплея в течение интервала бланкирования, длительность которого равна заранее заданному числу периодов фиксирующих импульсов, по окончании отображения кадра.

Недостатком известного способа работы контроллера ЖКД является то, что имеется вероятность влияния данных для последней строки экрана дисплея на первую строку данных.

Этот недостаток преодолевается в изобретении благодаря тому, что согласно заявленному способу работы контролера ЖКД вырабатывают сигналы возбуждения соответствующего сканирующего электрода в модуле жидкокристаллического дисплея для первой строки отображения следующего кадра в любом кроме последнего периоде фиксирующих импульсов в упомянутом интервале бланкирования.

Предпочтительным для варианта реализации изобретения является то, что в упомянутом любом кроме последнего периода фиксирующих импульсов интервала бланкирования заряжают сигнальные электроды в модуле жидкокристаллического дисплея напряжением, соответствующим первой строке отображения следующего кадра.

Согласно заявленному способу упомянутый заряд сигнальных электродов в модуле жидкокристаллического дисплея напряжением, соответствующим первой строке отображения следующего кадра, могут осуществлять за два периода фиксирующих импульсов перед периодом возбуждения сканирующего электрода в модуле жидкокристаллического дисплея для первой строки отображения следующего кадра.

Кроме того, согласно заявленному способу могут быть преобразованы сигналы подлежащих отображению данных в соответствующие сигналы возбуждения для верхней и нижней половин отображения каждого кадра.

На фиг. 4 показаны сигналы управления визуальным воспроизведением и визуально воспроизводимые данные для обычного (известного) дисплея на жидких кристаллах (ЖКД). На этой схеме монтажный (кадровый) импульс FP и фиксирующий импульс соответствуют кадровому синхронизирующему сигналу и строчному синхронизирующему сигналу соответственно для контролера дисплея. Синхронизирующий импульс сдвига (SCP) выполняет функцию синхронизирующего сигнала для передачи данных, а хранимые в сдвиговом регистре данные для сигнальных электродов сдвигаются каждый раз, когда в сдвиговом регистре появляется синхронизирующий импульс сдвига SCP. Из сдвигового регистра для сигнальных электродов данные передаются параллельно в выходной каскад драйвера для сигнальных электродов каждый раз, когда в сдвиговом регистре появляется импульс фиксирования (LP). Этот выходной каскад драйвера сигналов образует и выдает напряжение, которое соответствует напряжению данных для какого-то сигнального электрода. В это же время образуется импульс фиксации не только в сдвиговом регистре для сигнальных электродов, но и также в сдвиговом регистре для сканирующих электродов. Каждый раз, когда импульс фиксирования образуется в сдвиговом регистре для сканирующих электродов, происходит смещение монтажного импульса FP в виде данных в пределах сдвигового регистра для сканирующих электродов, а следовательно, каждый раз, когда происходит последовательное включение сканирующих электродов в сдвиговом регистре, для сканирующих электродов будет образовываться импульс фиксирования LP. В результате этого происходит одновременное включение сканирующих электродов посредством подачи сигнала данных на сигнальные электроды, т.е. происходит последовательная смена операций визуального воспроизведения строки на экране дисплея (одна за другой).

Между кадрами устанавливается период гашения обратного хода луча кадровой развертки. Сразу же после сдвига монтажного импульса FP к сканирующему электроду для последней строки на экране дисплея и включения сканирующего электрода для последней строки на экране дисплея уже не происходит образование следующего монтажного импульса FP, а предусмотрен заранее установленный интервал, благодаря чему собственно и происходит образование периода гашения обратного хода луча кадровой развертки. Другими словами происходит включение сканирующих электродов для последней строки на экране дисплея, а затем через заданный интервал времени происходит включение сканирующих электродов для первой строки следующего кадра на экране дисплея с целью образования периода гашения обратного хода луча кадровой развертки. И тем не менее в упомянутом обычном устройстве дисплея на жидких кристаллах при определенных ситуациях эффект данных для последней строки на экране дисплея проявляется прежде именно в первой строке экрана дисплея. Детально изучена причина возникновения подобного феномена. Другими словами в обычном устройстве дисплея на жидких кристаллах подача потенциала и использование соответствующего данным для последней строки на экране дисплея потенциала в сигнальном электроде остаются постоянными даже в течение периода гашения обратного хода луча кадровой развертки после того, как уже произошло визуальное воспроизведение последней строки на экране дисплея> Однако в течение периода гашения обратного хода луча кадровой развертки не происходит включение сканирующего электрода, а любая строка на экране дисплея не будет находиться в состоянии ее визуального воспроизведения независимо от потенциала сигнального электрода.

Как уже упоминалось, даже в случае подачи в течение довольно длительного периода времени потенциала, соответствующего данным для последней строки на экране дисплея, в сигнальный электрод с последующей подачей в этот же сигнальный электрод потенциала, соответствующего данным для первой строки на экране дисплея следующего кадра, то и в этом случае подаваемое в сигнальный электрод напряжение не будет немедленно изменяться. В обычном устройстве дисплея на жидких кристаллах (ЖКД), в котором используется двухступенчатый принцип запуска и которое сконструировано так, чтобы области или зоны верхней половины и нижней половины на одной панели ЖКД запускались в работу различными столбцами сигнальных электродов, при этом первая строка на экране дисплея (нижняя область) будет находиться в центре панели ЖКД т.е. имеет место уже упоминавшийся феномен. В частности, если необходимо будет визуально воспроизвести изображение, в котором только одна горизонтальная строка визуально воспроизводится в нижней части нижней области, а в других областях экрана вообще не воспроизводится ни одной строки, то в этом случае горизонтальная строка появляется в середине экрана, т.е. на первой строке в нижней половине экрана. В устройстве ЖКД с многими режимами визуального воспроизведения, в процессе осуществления которых количество строк визуального воспроизведения будет меняться в зависимости от режима работы и, если зона визуального воспроизведения включает в себя меньшее количество строк по сравнению с количеством строк, которое можно визуально воспроизвести, то в этом случае контролер ЖКД будет аннулировать границы рабочего режима в верхней и нижней частях экрана. В данном случае можно смело предположить вероятное появление в центральной части экрана обратного изображения; если именно так и происходит, тогда горизонтальная строка появляется в средней части экрана, а конкретнее - на первой строке в нижней части экрана.

Драйвер для сигнальных электродов нижнего экрана расположен под столбцами сигнальных электродов, а строки визуального изображения обычно запускаются так, чтобы они перемещались от верхней части экрана к его нижней части. Следовательно, первая строка в нижней части экрана располагается на самом большом расстоянии от выходного каскада драйвера для сигнальных электродов. Именно это и обуславливает повышение импеданса от выходного каскада драйвера до первой строки на экране дисплея для сигнальных электродов и становится довольно трудно быстро изменять напряжение, соответствующее первой строке на экране дисплея.

Целью изобретения является устранение нежелательного влияния данных для последней строки на экране дисплея на первую строку на этом же экране дисплея.

По изобретению еще до момента горизонтальной длительности и сразу же после включения сканирующих электродов для первой строки следующего кадра на экране дисплея, что происходит после завершения последнего визуального воспроизведения сканирующих электродов, сигнальные электроды предварительно заряжаются напряжением электрического тока, соответствующим данным для первой строки следующего кадра, благодаря чему и достигается поставленная цель. Другими словами по данному изобретению напряжение электрического тока, соответствующее данным для первой строки на экране дисплея, подается в сигнальные электроды несколько раньше, чем по уже известной технологии, причем это делается для того, чтобы дать сигнальным электродам достаточно времени для изменения напряжения в соответствии с данными для первой строки на экране дисплея и тем самым достигается поставленная цель.

На фиг. 1 представлены формы управляющих сигналов для описанного варианта контролера дисплея на жидких кристаллах, выполненного по изобретению; на фиг. 2 - блок-схема выполненного по изобретению устройства дисплея на жидких кристаллах; фиг. 3 - блок-схема выполненного по изобретению устройства обработки информации; фиг. 4 - формы управляющих сигналов в уже известном контролере на жидких кристаллах.

На фиг. 3 показан вариант устройства для обработки информации по изобретению. На этом чертеже ясно видно, что шина 3 центрального процессора 1 соединена с памятью для хранения содержимого экрана 5 и контролером дисплея 7, а сам контролер дисплея 7 соединен с модулем 9 дисплея на жидких кристаллах (ЖКД). В памяти 5 хранятся данные об изображении картинки, которая должна визуально воспроизводиться ячейкой 10 ЖКД (отсылаем к фиг. 2) в модуле 9 ЖКД. Данные об изображении картинки переписываются центральным процессором 1. Контроллер дисплея 7 обеспечивает передачу хранимых в памяти 5 данных об изображении картинки, а также каждый сигнал для показанного на фиг. 1 органа управления режимом работы дисплея в модуль 9 ЖКД.

Как это ясно из фиг. 2, модуль 9 ЖКД содержит ячейку 10 ЖКД матричного типа и драйвер жидких кристаллов 15. Ячейка 10 ЖКД, которая запускается в работу методом двухраздельного запуска, включает в себя столбцу сигнальных электродов Y1, Y2, Y3 ... Yn (которые можно также называть электродами данных или электродами сегментов) и строки сканирующих электродов X1, X2, X3 ... Xn (которые можно также называть общими электродами) для верхней половины экрана 10А и нижней половины экрана 10В. Драйвер жидких кристаллов 15 содержит боковые блоки драйвера данных 17А и 17В и сканирующий боковой блок драйвера 19. Боковые блоки драйвера данных 17А и 17В включают в себя выходные каскады драйвера 20А и 20В и сдвиговые регистры 30A и 30B для сигнальных электродов соответственно. Сканирующий блок драйвера 19 включает в себя сдвиговый регистр 40 для сканирующих электродов и выходной каскад драйвера 45. Каждый столбец сигнальных электродов Y1, Y2, Y3 ... Yn для верхней половины экрана и нижней половины экрана соединен с выходными каскадами драйвера 20A и 20B соответственно. Выходные каскады драйвера 20A и 20B соединены со сдвиговыми регистрами 30A и 30B для сигнальных электродов соответственно. Соответствующие сканирующие электроды X1, X2, X3 ... Xn для верхней половины и нижней половины экрана 10A и 10B соответственно соединены с общим сдвиговым регистром 40 для сканирующих электродов.

Ниже будет описываться принцип работы предпочтительного варианта со ссылкой на фиг. 1, а также на фиг. 2 и 3.

Контроллер дисплея 7 разделяет сигналы данных для дисплея на две группы для верхней и нижней части экрана и обеспечивает их передачу в драйвер на жидких кристаллах 15. Сигнал данных для верхней половины экрана и сигнал данных для нижней половины экрана синхронизируются синхронизирующим импульсом сдвига 5 GP и подаются в сдвиговые регистры 30A и 30B для сигнальных электродов для верхней и нижней половины экрана 10A и 10B соответственно. После завершения операции сдвига данных, соответствующих всем сигнальным электродам Y1, Y2, Y3 ... Yn, для одной строки на экране дисплея в сдвиговые регистры 30A и 30B для сигнальных электродов данные будут передаваться в выходные каскады драйвера 20A и 20B с помощью импульса фиксирования LP, после чего выходные каскады драйвера 20A и 20B синхронизируются с импульсом фиксирования LP и одновременно выдают напряжение электротока, соответствующее данным для одной строки на экране дисплея, что будет соответствовать всем сигнальным электродам Y1, Y2, Y3 ... Yn.

Импульс фиксирования LP одновременно вводится не только в выходные каскады драйвера 20A и 20B, но и также на ввод синхронизирующего сигнала сдвигового регистра 40 для сканирующих электродов. Монтажный (кадровый) импульс ЕР подается на ввод данных сдвигового регистра 40 для сканирующих электродов каждый раз, когда подается сюда же импульс фиксирования LP. Следовательно, с помощью первого импульса фиксирования LP после повышения монтажного импульса FP происходит включение первого сканирующего электрода X1 (сканирующий электрод для первой строки на экране дисплея) выходным каскадом драйвера 45, а затем с помощью второго импульса фиксирования FP происходит включение второго сканирующего электрода X2 и наконец подобным же образом происходит включение сканирующего электрода Xn. Другими словами сканирующие электроды X1, X2, X3 ... Xn последовательно включаются в работу и синхронным образом с помощью импульсов фиксирования LP. Можно также утверждать, что каждый раз, когда данные для одной строки на экране дисплея последовательно передаются в один из сигнальных электродов Y1, Y2, Y3 ... Yn с помощью импульса фиксирования LP, который в свою очередь подается на вводы синхронизирующего импульса сдвиговых регистров 30A и 30B для сигнальных электродов, происходит последовательное включение в работу сканирующих электродов X1, X2, X3 . .. Xn верхней и нижней части экрана 10A и 10B с помощью импульсов фиксирования LP, подаваемых на ввод синхронизирующего импульса сдвигового регистра 40 для сканирующих электродов.

Ниже будет описываться главным образом нижняя часть экрана 10B, однако, если не будет специальной оговорки, то это же описание в равной степени будет верным и для верхней части экрана 10A.

После завершения операции передачи данных для последней строки на экране дисплея (сканирующий электрод Xn) в сдвиговый регистр 30B с помощью импульса фиксирования сдвига LP начинается операция подачи соответствующего данным для последней строки на экране дисплея напряжения электротока в сигнальные электроды Y1 - Yn от выходного каскада драйвера 20B и включения в работу сканирующего электрода Xn. В результате этого на экране дисплея будет воспроизводиться последняя строка экрана дисплея. Кроме того, после визуального воспроизведения последней строки на экране дисплея будут последовательно один за другим передаваться импульсы фиксирования LP, причем это будет происходить во временном интервале заданной горизонтальной длительности от уже упоминавшегося контроллера дисплея 7. Однако сразу после визуального воспроизведения последней строки на экране дисплея не происходит передача следующего монтажного импульса ЕР от контролера дисплея 7. Следовательно, сканирующие электроды не будут включаться в работу до тех пор, пока с помощью импульса фиксирования LP не будет подан в сканирующий электрод X1 следующий импульс фиксирования ЕР (для первой строки на экране дисплея). Период времени, в течение которого сканирующие электроды пребывают в резервном или нерабочем состоянии, называется термом или состоянием гашения обратного хода луча кадровой развертки.

В обычном устройстве ЖКД данные для первой строки следующего кадра передаются в сдвиговый регистр для сигнальных электродов в течение горизонтальной длительности непосредственно перед следующим монтажным импульсом FP и подаются в сигнальные электроды в течение следующей горизонтальной длительности. Однако по описываемому варианту изобретения в течение горизонтальной длительности, за которой следует горизонтальная длительность непосредственно перед горизонтальной длительностью обычного устройства дисплея на жидких кристаллах, данные для первой строки следующего кадра передаются в боковой блок драйвера данных 17B или в сдвиговый регистр 30B для сигнальных электродов, а в течение следующей горизонтальной длительности данные выводятся к сигнальным электродам Y1 - Yn. Переданные в сдвиговый регистр 30B данные выводятся с помощью первого импульса фиксирования LP после завершения операции передачи данных из выходного каскада драйвера 20В в контур напряжения, соответствующего этим данным, чтобы повторно зарядить сигнальные электроды Y1 - Yn. На данном этапе исключается включение в работу сканирующих электродов X1 - Xn и поэтому будет продолжаться состояние гашения обратного хода луча кадровой развертки.

Если непосредственно перед моментом окончания горизонтальной длительности, в течение которой сигнальные электроды Y - Yn получили повторную зарядку напряжением, соответствующим данным для первой строки экрана дисплея, тогда последующий монтажный импульс ЕР будет передаваться в сдвиговый регистр 40 для сканирующих электродов от контроллера дисплея 7 и будет включаться в работу первый сканирующий электрод X1, чтобы визуально воспроизвести первую строку на экране дисплея, причем это включение обеспечивается с помощью первого импульса фиксирования LP после появления монтажного импульса HP. Затем с помощью следующего импульса фиксирования LP выводится соответствующее данным для второй строки экрана дисплея (сканирующий электрод X2) напряжение, которое ранее было передано в сдвиговый регистр 30A, непосредственно в сигнальные электроды Y1 - Yn, чтобы визуально воспроизвести вторую строку. Подобным же образом и последовательно воспроизводятся все остальные строки.

По описываемому варианту изобретения период времени, в течение которого предназначенный для первой строки экрана дисплея сигнал данных образуется в сигнальном электроде, соответствует двум горизонтальным длительностям, хотя в обычных устройствах жидкокристаллических дисплеев этот период времени соответствует одной горизонтальной длительности. Следовательно, перед моментом включения в работу первого сканирующего электрода X1 и визуального воспроизведения первой отроки на экране дисплея сигнальные электроды Y1 - Yn будут иметь вполне достаточно времени для изменения напряжения электротока в ответ на новые данные, следовательно, эти данные для последней строки не будут оказывать никакого влияния на первую строку на экране дисплея.

По описываемому варианту изобретения в течение горизонтальной длительности, за которой следует горизонтальная длительность непосредственно перед монтажным импульсом ЕР, происходит передача данных для последней строки в сдвиговый регистр 30B для сигнальных электродов. Однако следует иметь в виду, что в течение горизонтальной длительности непосредственно перед монтажным импульсом FP может происходить повторная передача данных для первой строки в тот же сдвиговый регистр 30B для сигнальных электродов. Если данные для первой строки экрана дисплея передаются в сдвиговый регистр 30B для сигнальных электродов в течение горизонтальной длительности, за которой следует горизонтальная длительность непосредственно перед монтажным импульсом FP, тогда соответствующее данным для первой строки экрана дисплея напряжение будет подаваться в сигнальные электроды Y1 - Yn в течение двух горизонтальных длительностей, причем это не зависит от того, будут ли данные для первой строки повторно передаваться в сдвиговый регистр 30B для сигнальных электродов в течение горизонтальной длительности непосредственно перед следующим монтажным импульсом n FP.

Следует также иметь в виду, что данные для первой строки экрана дисплея могут предварительно (раньше) передаваться в сдвиговый регистр 30B для сигнальных электродов. Например, нужно иметь в виду, что в течение горизонтальной длительности сразу же после передачи данных для последней строки предыдущего кадра в сдвиговый регистр 30B для сигнальных электродов в этот же сдвиговый регистр 30B можно будет передавать данные для первой строки следующего кадра, чтобы вывести их на какой-то сигнальный электрод.

Основным преимуществом изобретения является то, что данные для последней строки экрана дисплея не оказывают никакого влияния на первую строку этого же дисплея.

Изобретение относится к отображению информации. Его использование при создании жидкокристаллических дисплеев позволяет повысить быстродействие таких дисплеев. Способ используется в модуле жидкокристаллического дисплея с перекрещивающимися сигнальными и сканирующими электродами и заключается в том, что принимают сигналы отображаемых данных и управляющие сигналы, включающие в себя по меньшей мере кадрирующие импульсы и фиксирующие импульсы, из сигналов данных вырабатывают сигналы возбуждения для сигнальных электродов в периоды фиксирующих импульсов, в очередном периоде фиксирующих импульсов вырабатывают сигнал возбуждения для каждой строки отображения в кадре, начиная со второй, и запрещают выдачу сигналов возбуждения в интервале бланкирования, длительность которого равна заданному числу периодов фиксирующих импульсов, по окончании отображения кадра. Технический результат достигается благодаря тому, что сигнал возбуждения для первой строки отображения следующего кадра вырабатывают в любом кроме последнего периоде фиксирующих импульсов в интервале бланкирования. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ работы контроллера жидкокристаллического дисплея, управляющего работой модуля жидкокристаллического дисплея с перекрещивающимися сигнальными и сканирующими электродами, заключающийся в том, что принимают сигналы подлежащих отображению данных и управляющие сигналы, включающие в себя по меньшей мере кадрирующие и фиксирующие импульсы, вырабатывают из сигналов данных сигналы возбуждения для соответствующих сигнальных электродов в модуле жидкокристаллического дисплея в периоды соответствующих фиксирующих импульсов, вырабатывают в очередном периоде фиксирующих импульсов сигнал возбуждения соответствующего сканирующего электрода в модуле жидкокристаллического дисплея для каждой, начиная со второй, строки отображения в кадре, запрещают выдачу сигналов возбуждения по меньшей мере для сканирующих электродов в модуле жидкокристаллического дисплея в течение интервала бланкирования, длительность которого равна заранее заданному числу периодов фиксирующих импульсов, по окончании отображения кадра, отличающийся тем, что вырабатывают сигнал возбуждения соответствующего сканирующего электрода в модуле жидкокристаллического дисплея для первой строки отображения следующего кадра в любом, кроме последнего, периоде фиксирующих импульсов в упомянутом интервале бланкирования. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в упомянутом любом, кроме последнего, периоде фиксирующих импульсов интервала бланкирования заряжают сигнальные электроды в модуле жидкокристаллического дисплея напряжением, соответствующим первой строке отображения следующего кадра. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что упомянутый заряд сигнальных электродов в модуле жидкокристаллического дисплея напряжением, соответствующим первой строке отображения следующего кадра, осуществляют за два периода фиксирующих импульсов перед периодом возбуждения сканирующего электрода в модуле жидкокристаллического дисплея для первой строки отображения следующего кадра. 4. Способ по любому из пп.1 3, отличающийся тем, что преобразуют сигналы подлежащих отображению данных в соответствующие сигналы возбуждения для верхней и нижней половин отображения каждого кадра.