專利名稱：電致發(fā)光的顯示器的控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電致發(fā)光顯示器及其控制器，特別是涉及由這樣的控制器提供電源的控制。
背景技術(shù)：
電致發(fā)光顯示器具有用于顯示信息的可選擇性地照亮的區(qū)域。這種顯示器相對于正在競爭的技術(shù)的優(yōu)點在于它們可以是大的、可彎曲的和相對便宜的。
雖然在20世紀(jì)50年代就知道了電致發(fā)光燈，但是這些電致發(fā)光燈壽命短，并且直到20世紀(jì)80年代才研制了可彎曲的電致發(fā)光裝置?？墒牵娭掳l(fā)光裝置過去用作LCD背光，并且僅僅最近，實用的電致發(fā)光的顯示器才可用。
電致發(fā)光顯示器通常包括兩個電極之間的磷材料層，例如摻雜硫化鋅粉末。通常至少一個電極由諸如聚酯或者聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜的襯底上具有的諸如銦氧化錫(ITO)的透明材料組成?？梢酝ㄟ^比如利用絲網(wǎng)印刷在襯底上沉積電極層和熒光粉層形成顯示器，而在這樣情況下不透明的電極可以由例如填充銀的導(dǎo)電墨水形成。在WO00/72638和WO99/55121中描述了電致發(fā)光裝置的例子。
通過在燈的電極之間施加適當(dāng)頻率的交流電壓來激發(fā)熒光粉照亮上述一般類型的電致發(fā)光的顯示器。一般，電致發(fā)光顯示器中使用的熒光粉需要幾百伏特的電壓。通常，這種電致發(fā)光的顯示器可以具有100pF到1μF范圍內(nèi)的電容。
因為只需要一個小電流，所以利用諸如公知的“回掃變換器(flyback converter)”的電路能夠順利地從低壓直流電源產(chǎn)生這種相對高的驅(qū)動電壓。
這種電路包括串聯(lián)連接的感應(yīng)器和振蕩開關(guān)。二極管和電容器串聯(lián)設(shè)置，并與該振蕩開關(guān)并聯(lián)。該開關(guān)在斷路狀態(tài)和閉合狀態(tài)之間振蕩。在閉合狀態(tài)下，電流從直流電源流過感應(yīng)器和開關(guān)。當(dāng)開關(guān)斷開時，電流通路中斷，但是與感應(yīng)器相關(guān)聯(lián)的磁場迫使電流保持流動。感應(yīng)器因此迫使電流流過二極管給電容器充電。當(dāng)閉合開關(guān)時，所述二極管阻止電容器放電。因此電容器可以被充電到比直流電源電壓高的電壓，并且可以從該電容器中獲得這種電壓下的電流。
為了從回掃變換器給負(fù)載提供交流電，可以設(shè)置與電容器并聯(lián)的H電橋。通常，H電橋包括兩個并聯(lián)支路，每個支路具有與第二開關(guān)串聯(lián)的第一開關(guān)。第一開關(guān)和第二開關(guān)之間每個支路上有節(jié)點，并且在支路的各個節(jié)點之間連接負(fù)載。電流可以按一個方向經(jīng)過一個支路的第一開關(guān)和另一個支路的第二開關(guān)流過負(fù)載并且按另一個方向經(jīng)過另外兩個開關(guān)流過負(fù)載。操縱H電橋的開關(guān)，以便電流先按一個方向再按另一個方向流過負(fù)載。
當(dāng)提供多個電子發(fā)光的段來形成顯示器時，通過恒壓的單個高壓干線(rail)控制所述段，其被有選擇地切換以跨過需要點亮的段。這通過使用半H電橋晶體管結(jié)構(gòu)驅(qū)動公共的、通常是前面的電極和使用若干半H電橋驅(qū)動多個段的每一個來實現(xiàn)。以大約數(shù)十赫到幾千赫范圍的頻率開關(guān)該公共電極。用與公共電極相同的信號驅(qū)動不要求發(fā)亮的段，使得它們不經(jīng)歷凈電壓。與公共電極頻率相同但是相位相反來驅(qū)動要求發(fā)亮的段，使得它們經(jīng)歷兩倍于高壓干線的峰峰值交流電壓。這使得能夠利用段驅(qū)動信號的相位的控制來簡單的控制哪些段發(fā)亮。
通過改變高壓干線的電壓和/或改變開關(guān)頻率能夠控制所有段的亮度。所述段的亮度隨著頻率而增加。通常借助于反饋電路實現(xiàn)高壓干線上的恒電壓，該反饋電路監(jiān)控電壓并且調(diào)節(jié)輸入功率來消除電壓變化。這種配置是有效的，但是它具有一些重大缺點。具體地，在一些情況下可能要求顯示器快速地變化，這導(dǎo)致要求提供電壓的電源突變。例如，可能要求顯示器從大多數(shù)段發(fā)亮改變到很少或沒有段發(fā)亮。這樣可能產(chǎn)生精確地電壓調(diào)節(jié)方面的問題。另外，因為它依靠在電源干線上保持與負(fù)載無關(guān)的恒定電壓，所以已知的配置傾向于寧可在電源使用方面效率低，這在電池操作設(shè)備的情況下可能是危險的。

發(fā)明內(nèi)容
依照本發(fā)明提供一種用于電致發(fā)光的顯示器的控制器，所述控制器被安排來確定對于需要的顯示器輸出顯示器需要的功率量、并且來近似地給顯示器提供那樣的功率量。
因此，利用本發(fā)明控制電源以便輸送適當(dāng)數(shù)量的功率到系統(tǒng)中用于給定的顯示器輸出。這樣允許淘汰先有技術(shù)的反饋電壓控制回路。
本發(fā)明還擴(kuò)展到一種對應(yīng)的方法，因此從另一個方面看，提供一種控制電致發(fā)光的顯示器的方法，其中控制電源以便向系統(tǒng)輸送適當(dāng)?shù)墓β柿坑糜诮o定的顯示器輸出。
確定需要的功率量的方式能夠按照應(yīng)用改變。例如，可以提供查找表給出對于每個可能的顯示器配造需要的功率?？墒?，在顯示器具有許多段的情況下這是不可能實行的，因此最好是基于要照亮的顯示器段的數(shù)量確定需要的功率。
在每個段具有類似面積的簡單情況下，由此僅需要將要照亮的段的數(shù)量乘以每個段需要的功率?？墒?，在具有各種形狀和尺寸的段的更復(fù)雜的顯示器的情況下，控制器最好是根據(jù)要被點亮的各個段的面積確定需要的功率數(shù)量。當(dāng)全部的段要被點亮到相同的亮度時，很清楚可以通過將要點亮的段的面積乘以每一單位面積需要的功率就能夠確定需要的功率。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，控制器包括包含段數(shù)據(jù)輸入的面積求和機(jī)、段計數(shù)器和包含與顯示器的段相對應(yīng)的面積數(shù)據(jù)的存儲器，其中根據(jù)來自段數(shù)據(jù)輸入器的輸入，從存儲器獲得要點亮的段的面積并求和以來提供與要點亮的總面積相對應(yīng)的輸出。(可以理解輸出只需要是適當(dāng)形式的信號以允許控制器操作，通常在測量的明顯部件中沒有輸出。)這種配置對于以不同級別亮度點亮段的情況也可以是有效的。如果通過使較低的電壓施加于某些段來改變段的亮度，則這能夠通過將要在這種較低級別亮度下點亮段的面積乘以每一單位面積值的較低功率或者任何等效的調(diào)節(jié)來解決。
可是，優(yōu)選地，安排控制器來改變施加到顯示器的照亮的(一個或多個)段的信號的相對相位，由此能夠改變(一個或多個)段的亮度。通過改變信號的相位，在振蕩器的每個周期中本發(fā)明的控制器能夠有選擇地打開或關(guān)閉每個段以把段設(shè)置到要求的亮度。通過在每個周期打開段獲得最大亮度，通過在一半的時間打開段獲得二分之一的最大亮度等等。
因為來自粉末電致發(fā)光顯示器光發(fā)射具有數(shù)十微秒數(shù)量級短時間響應(yīng)，所以這是一種改變顯示器亮度有效的方法。這比人眼的反應(yīng)更快。因此，通過將段照亮受控的分?jǐn)?shù)的時間來提供亮度的精確控制而不引起可見的閃爍是可能的。因此，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，優(yōu)選地是每個周期確定要照亮的顯示器區(qū)域。這允許考慮使用這周期的變化控制亮度，用于如上所述地。因此，優(yōu)選地，在任何給定的瞬間，本發(fā)明的控制器施加基本上恒定的功率給每一單位面積照亮的段。
發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到提供每一單位面積恒定功率給電致發(fā)光顯示器具有更進(jìn)一步的并且重要的優(yōu)點。粉末電致發(fā)光顯示器具有有限的壽命并且它們的靈敏度逐漸降低。即，對于驅(qū)動器的恒電壓和頻率，顯示器的亮度隨使用的增加而降低。已經(jīng)指出了靈敏度的這種降低是由于顯示器元件的電容減小而造成的。因為E＝CV2/2給出了電容性負(fù)載獲得的能量，如果保持電源恒定，跨過負(fù)載的電壓隨電容減小而增加。亮度隨施加的電壓增加，因此這樣對靈敏度的減少至少產(chǎn)生部分補(bǔ)償。因此，本發(fā)明的這種優(yōu)選的方面是提供有效的顯示器壽命的明顯增加。
這種原理本身被看作是發(fā)明性的，從另一個方面考慮，本發(fā)明提供一種用于電致發(fā)光顯示器的控制器，其中設(shè)置該控制器來給顯示器每一單位面積的照亮段提供恒功率。
因此，控制器允許施加電壓隨著顯示器電容隨時間減小而增加，由此如上所述，增加了顯示器的壽命。而且，由于制造工藝公差它還補(bǔ)償了顯示器電容的變化。
考慮到由于每一單位面積功率保持恒定而自動產(chǎn)生的電壓增大沒有完全地補(bǔ)償靈敏度降低，從而在保持顯示器亮度是重要的應(yīng)用中，優(yōu)選地還通過驅(qū)動電壓的受控的增加來進(jìn)一步補(bǔ)償顯示器靈敏度的降低。因為已知電致發(fā)光的顯示器的老化特性，通過測量顯示器的使用壽命，比如通過使用連接到在典型控制器中提供定時信號的振蕩器的計數(shù)器，可以實現(xiàn)上述補(bǔ)償。
可是，優(yōu)選地，測量顯示器的靈敏度的實際的減少，勝于依靠顯示器的預(yù)計性能。這優(yōu)選地通過測量利用施加已知量的能量而在負(fù)載上獲得的電壓來實現(xiàn)。能夠使用獲得的電壓、施加的能量的量和被驅(qū)動的面積的知識來估計顯示器每一單位面積的電容。這種電容與顯示器的年齡密切相關(guān)，因此可以通過增加施加的功率而獲得更多由于老化造成靈敏度下降的補(bǔ)償。這樣導(dǎo)致更多的延長使用壽命。
這涉及本發(fā)明的另一方面，提供一種用于電致發(fā)光顯示器的控制器，該控制器被安排來確定顯示器段的靈敏度并且在提供期望的輸出亮度級別的電壓下驅(qū)動該元件。優(yōu)選地該配置是顯示器使用壽命期間基本上保持輸出亮度恒定。
許多多段顯示器具有對于顯示器的不同段產(chǎn)生不同的使用特性的特征。一個用于時鐘的七段顯示的例子，構(gòu)成每個數(shù)字的段平均照亮明顯不同的長度的時間；40％的時間照亮左下部段，90％的時間照亮右下部段。如果以同樣的方式驅(qū)動所有段，則在接近顯示器壽命的終點不同的老化導(dǎo)致這些段的亮度明顯不同。
因此可以使本發(fā)明與在不同的亮度下點亮段的能力相結(jié)合來補(bǔ)償該效應(yīng)以產(chǎn)生均勻的段亮度。因此，可以把已經(jīng)具有較大使用率的段驅(qū)動到較高額定亮度。例如可以根據(jù)上述的使用百分比預(yù)測或者測量使用率。另外，可以測量和使用元件的電容來確定元件已經(jīng)老化了多少。在計算的功率(和由此的電壓)下通過驅(qū)動每個段，比如通過依次短周期驅(qū)動每個段，可以獲得不同亮度的供給。可是，優(yōu)選地，通過如上所述以改變段的控制信號的相位，驅(qū)動段到不同的額定亮度，以平衡段的亮度。
這種原理提供了本發(fā)明的另一方面，是一種用于具有多個元件的電致發(fā)光的顯示器的控制器，該多個元件經(jīng)受不同的老化，控制器被安排來驅(qū)動所述元件以便對上述的不同的老化補(bǔ)償，使得在顯示器的有效壽命期間以基本上相同亮度照亮該元件。如上所述可以例如通過提供不同的電壓或者改變控制信號的相位，獲得所述補(bǔ)償。
本發(fā)明可適用于具有多種電源系統(tǒng)的控制器。如上所述，通常使用回掃變換器從低電壓輸入端提供相對高的電壓。通常，來自回掃變換器的輸出饋入大的存儲電容器(其具有的電容遠(yuǎn)大于要被驅(qū)動的顯示器的電容)。這樣平滑了電源上的負(fù)載并且防止了大的電壓降。在這種安排中，能夠在存儲電容器和負(fù)載之間放置功率調(diào)節(jié)器。
可是，優(yōu)選地控制器包括比如在本申請人的專利申請WO02/069674中描述的沒有大存儲電容器的電源。在這種電路中，提供具有顯著小于負(fù)載電容電容的電容器，以致每個周期允許控制器輸出端的電壓“崩潰(collapse)”，從而由回掃電路的感應(yīng)器直接部分充電顯示器段。這些電源本身是有優(yōu)點的，因為對于給定顯示器亮度，它們吸收更小的功率。在本文中，因為在回掃電路中通過控制與感應(yīng)器相關(guān)聯(lián)的開關(guān)能夠方便地控制電源來設(shè)置要求的功率輸出，所述它們具有與發(fā)明特殊的協(xié)同作用。
因此，優(yōu)選地，控制器包括具有回掃電路的電源，其中有選擇地中斷流過感應(yīng)器的電流，以提供足夠高的電壓輸出來驅(qū)動電致發(fā)光顯示器，控制電流中斷以致提供期望輸出功率。如上所述，尤其優(yōu)選的是，每個周期設(shè)置輸出電壓崩潰。
優(yōu)選地，用諸如MOSFET晶體管的電子開關(guān)控制流過感應(yīng)器的電流，該晶體管又受信號脈沖控制，調(diào)制脈沖寬度來確定來自控制器的輸出功率。
本發(fā)明還擴(kuò)展到控制符合如上所述發(fā)明的方面的電致發(fā)光顯示器和/或利用如上所述的控制器的方法。
計劃把這些控制器用于與電致發(fā)光的顯示器結(jié)合，從而從另一個方面看，如上所述，本發(fā)明提供一種與控制器結(jié)合的電致發(fā)光的顯示器。


現(xiàn)在僅僅參考所附附圖用舉例的方法描述本發(fā)明的某些實施例圖1是圖示了依照本發(fā)明的控制器和顯示器之間的互連的示意圖；圖2是示出了圖1中控制器的控制單元運行的原理圖；和圖3是控制器的面積求和機(jī)的原理圖；和圖4是控制器的電源的原理圖。
具體實施例方式
圖1示出了的具有四段顯示器1所需的輸出驅(qū)動器組合的控制器。控制單元2通過傳送控制信號C1-C4和Ccommon的導(dǎo)體連接五個半H電橋H1-H5。每個半H電橋包括一對MOSFET形式的晶體管開關(guān)3a、3b和反相器4。所述晶體管受控制信號C1-C4控制，該配置使得當(dāng)一對開關(guān)中的一個開關(guān)斷開時，另一個開關(guān)閉合。
半H電橋H1-H4的每個的中心經(jīng)由導(dǎo)線7連接到顯示器1的一個段6的驅(qū)動電極5。半H電橋H5的中心連接到公共電極8。公共電極由透明的導(dǎo)電材料制成并且以已知的方式連接到每個段。
此外，半H電橋連接到高壓電源9并且連接到地10。
控制信號C1-C4和Ccommon控制它們對應(yīng)的半H電橋H1-H5的狀態(tài)，使得顯示器驅(qū)動信號(V1-4和Vcommon)從低電平控制信號的0V到用于高電平控制信號的高電壓(典型地在50V到250V的區(qū)間)擺動。
控制信號Ccommon是恒頻(100-2000Hz)的簡單矩形波。把該信號饋送到半H電橋H5，以便該裝置的開關(guān)3a和3b有規(guī)律地斷開和閉合，使得公共電極8重復(fù)地接地(如所示)然后連接高壓電源9。
當(dāng)要照亮給定的段使其全亮?xí)r，以與Ccommon反相來驅(qū)動段，且當(dāng)不照亮段時，以同相來驅(qū)動段。因此，在示出的瞬間沒有照亮圖1中的段(全部段被饋送OFF控制信號)。為了照亮段，當(dāng)H5如所示時，通過提供適當(dāng)?shù)男盘柮}沖C1-C4閉合開關(guān)3a和斷開3b。接著，當(dāng)Ccommon使得H5將公共電極連接到高壓電源9時，H1-H4的開關(guān)3a和3b返回到所示的結(jié)構(gòu)，從而元件的極性反向。只要該元件要被照亮，就重復(fù)這種處理過程。將會看到，在照亮段時，在Ccommon頻率下由兩倍于干線電壓AC電壓有效地驅(qū)動這些段。每個Ccommon周期接通這些段，但是因為人眼的限制，段看起來連續(xù)地被點亮。
還可能的是設(shè)置元件為不同級別的亮度。這通過驅(qū)動這些元件以使所述元件僅僅在一部分Ccommon周期上接通而執(zhí)行。這包括某些周期上重復(fù)的ON與OFF信號的模式的使用。選擇周期的數(shù)目以允許在顯示亮度中足夠程度的變化同時沒有過度的減少這些元件的驅(qū)動頻率(僅僅在一半時間提供ON信號以提供等于一半亮度等效于使驅(qū)動頻率減半)。
舉例來說，考慮一組控制信號模式C(0)-C(3/3)，其被施加來為各個段產(chǎn)生分別為全亮的0，1/3，2/3和3/3的亮度級別。在Ccommon信號的三個周期之后每個模式重復(fù)。C(0)提供總是與Ccommon同相的信號。因此，所述段關(guān)斷。相反，C(3/3)總是與Ccommon反相位，所以以最大亮度點亮所述段。每三個周期，C(1/3)與Ccommon反相位一次，提供三分之一的亮度，并且每三個周期，C(2/3)反相位兩次，提供三分之二的亮度?？梢酝ㄟ^增加模式重復(fù)所遵循的公共電極信號Ccommon的周期數(shù)量，來增加亮度的級別數(shù)。為了提供M個不同的級別的亮度(包括作為一個級別的“關(guān)斷”)，對應(yīng)于M-1個周期的組的控制信號形成每個重復(fù)模式。
在圖2-4中使用一個約定，借此與斜線“/”交叉的連接表示并聯(lián)的多個這種連接，在附近標(biāo)明了數(shù)量。
圖2示出了用于驅(qū)動N段顯示器的控制器。如果N是四，則該控制器可以是用于圖1的控制器。在這種情況下，圖2中半H電橋H的陣列表示半H電橋H1-H4；半H電橋Hc表示H5(用于驅(qū)動公共電極)；顯示器1對應(yīng)于圖1的顯示器1加上段6和電極5、8；并且剩余的元件形成控制單元2。
時鐘發(fā)生器14以眾所周知的方式從單個高頻時鐘典型地產(chǎn)生用于控制器的所有鐘信號和控制信號。圖3和4上示出了這些信號的相對時序。時鐘發(fā)生器14提供100-2000Hz的時鐘頻率信號POL_CLK，其通過分頻器FD1饋送該信號給H電橋Hc，產(chǎn)生用于多段顯示器1的公共電極8的驅(qū)動信號Vcommon。FD1把POL_CLK頻率除以2。同一信號還饋送給許多XOR(異或)門16的每一個的一個輸入，所述多個XOR門的一個對應(yīng)于顯示器的每個段。把每個XOR門的輸出饋送到對應(yīng)半H電橋H1等等(部分H陣列)，該半H電橋H1提供驅(qū)動信號V1等給對應(yīng)的段的驅(qū)動器電極。
陣列H和Hc的每個H電橋連接到0V(″接地″)干線并且連接到電源24提供的高電壓干線。
每個XOR門16的另一個輸入來自段數(shù)據(jù)鎖存器11，該鎖存器確定什么時間照亮每個段，并且相應(yīng)地設(shè)置XOR門的輸入。利用XOR門16，Ccommon信號反轉(zhuǎn)控制信號Cl等。
在段數(shù)據(jù)輸入端20，控制器接收它的控制輸入(即，表示點亮哪些段的數(shù)據(jù))。這包括N個并聯(lián)輸入，例如對于顯示器的每個段一個。用于段的新數(shù)據(jù)被保存在新數(shù)據(jù)鎖存器21中，并且被饋送到面積求和機(jī)22(作為SEG_DATA)和段數(shù)據(jù)鎖存器11，在該機(jī)中完成計算。所述兩個鎖存器根據(jù)信號POL_CLK操作。這意味著在POL_CLK的上升沿把所述鎖存器上存在的數(shù)據(jù)傳送到輸出端。信號SEG_CLK驅(qū)動所述面積求和機(jī)，SEG_CLK的頻率高于POL_CLK N倍(圖3中示出)，以便面積求和機(jī)可以考慮顯示器的N段的每個而執(zhí)行計算。
這些計算典型地采用Ccommon控制的一半周期。在這個半周期的末端，新的點亮面積值(AREA)可用于確定用來驅(qū)動顯示器的功率。接著把這個值傳送給電源24，電源又提供期望功率的輸出VPP給半H電橋H和Hc。同時(在POL_CLK的上升沿上)把新的段數(shù)據(jù)傳送到段數(shù)據(jù)鎖存器11，以便用來點亮顯示器。用這種方法，在新的數(shù)據(jù)鎖存器21中暫時保存新的段數(shù)據(jù)，同時面積求和機(jī)22計算在顯示器上顯示數(shù)據(jù)之前驅(qū)動一套新的顯示器段所需的功率。
利用如上所述的配置，設(shè)置從電源24輸出的功率以提供要被照亮的顯示器每單位面積功率的預(yù)定級別。這由基于在20輸入的段數(shù)據(jù)和所述顯示器的段的已知面積確定要被點亮的段的面積的求和機(jī)22來實現(xiàn)。
現(xiàn)在參考圖3更詳細(xì)地描述面積求和機(jī)22的運行。如上所述，這個機(jī)根據(jù)其頻率比用來切換驅(qū)動器極性到顯示器的時鐘源(POL_CLK)的頻率高N倍的時鐘源(SEG_CLK)運行。
面積求和機(jī)22的功能是累積要求控制器點亮的每個段的面積。每個所述段的面積只以二進(jìn)制方式存儲在段面積存儲器32中，每個段P位。所述位數(shù)P的選擇決定以何種精度存儲面積數(shù)據(jù)。面積求和機(jī)22利用段計數(shù)器37依次逐步通過每個段。使用這個段計數(shù)器(SEG_NO)的值利用多路復(fù)用器31來選擇段數(shù)據(jù)的對應(yīng)數(shù)據(jù)位。還使用段計數(shù)器(SEG_NO)的值來尋址段面積存儲器32。然后利用多個與門36將來自段面積存儲器32的P位被尋址的數(shù)據(jù)與選擇的段數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)位相乘。把這個乘法的結(jié)果傳送到由加法器33構(gòu)成的存儲器和累加器鎖存器34。如果要求段點亮，則段數(shù)據(jù)中該段的相應(yīng)數(shù)據(jù)位會具有值“1”并且在累加器鎖存器34中會增加段的面積(以前存儲在段面積存儲器32中)到總和。如果不要求段點亮，則段數(shù)據(jù)中該段的相應(yīng)數(shù)據(jù)位會具有值“0”并且在累加器鎖存器34中的值不會變化。注意到對于N段的第一個，累加器鎖存器34的值乘以零(借助于多個與門38和SUM_CLR信號的反相)以有效地清空所述存儲器。在POL_CLK的周期(Ccommon的半周期)的末端所有段已經(jīng)被檢查，并且累積那些點亮的段的面積。在這時候把這個新的總面積值(AREA)鎖存到輸出鎖存器35中。存儲這個總數(shù)所需的位數(shù)Q取決于段N的數(shù)量和用于每個面積值P的位數(shù)。
上面的結(jié)果是輸出鎖存器包含要被點亮的段面積的值A(chǔ)REA。經(jīng)過Q個并聯(lián)連接該值被送到電源24。
現(xiàn)在參考圖4詳細(xì)描述所述電源。所述電路采用AREA數(shù)據(jù)輸入并且在40計算點亮面積的平方根，或者以眾所周知的方式計算或者使用查表法。這提供值PULSE_WIDTH(以使用R位的二進(jìn)制方式)作為一種輸出，該值被饋送到脈寬調(diào)制器41。這個值對應(yīng)于適合的脈沖寬度(PULSE_WIDTH)以驅(qū)動通常在42示出的回掃變換器。所述回掃變換器包括感應(yīng)器43、二極管44和MOSFET 45。
如以上所述，來自回掃變換器的輸出提供VPP，該VPP被饋送到半H電橋。提供與所述負(fù)荷并聯(lián)的平滑電容器46。選擇這個平滑電容器以具有比所述負(fù)載顯著較小的電容以保證控制H電橋電壓的電壓向上過沖(overshoot upstream)而不顯著地增加來充電所述負(fù)荷所需的能量。
所述電源24按高頻時鐘源PWM_CLK運行。所述脈寬調(diào)制器41在這里對于Ccommon的每個半周期產(chǎn)生在10-500的范圍內(nèi)的許多脈沖。每個脈沖具有PULSE_WIDTH/2^R的占空比。所述時鐘信號PWM_CLK具有一般在100kHz-10MHz范圍內(nèi)的頻率。沒有必要讓驅(qū)動脈寬調(diào)制器的時鐘信號與驅(qū)動其余控制器的時鐘信號同步?？墒?，在某些實施例中這樣是有益的，特別為了時鐘發(fā)生器裝置的簡化并且避免分?jǐn)?shù)的脈沖被施加到用于回掃電路。
提供放電電路47，以緊在改變所述Ccommon信號之前使負(fù)載和平滑電容器向地放電。這在高電壓陣列開關(guān)中減少功率耗損并且產(chǎn)生受控的放電路徑。有可能允許負(fù)載在Ccommon改變時放電，但是涉及的放電路徑被不好地控制，導(dǎo)致大電流峰值，這可能導(dǎo)致與其它產(chǎn)品電路的部件電磁干擾。
經(jīng)過與門49把所述脈寬調(diào)制器的輸出饋送到回掃變換器。這個門的另一個輸入是來自所述DISCHARGE信號的反相輸入。這使得在放電持續(xù)時間期間禁止脈寬調(diào)制器41的輸出以避免浪費能量。
權(quán)利要求
1.一種用于電致發(fā)光顯示器的控制器，所述控制器被安排來確定對于要求的顯示器輸出的顯示器所需要的功率量，并且近似地提供所述功率量給所述顯示器。
2.如權(quán)利要求1所述的控制器，其中基于要照亮的顯示器段的數(shù)量來確定需要的功率。
3.如權(quán)利要求1或2所述的控制器，其中基于要點亮的各個段的面積確定需要的功率。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的控制器，其中所述控制器包括具有段數(shù)據(jù)輸入的面積求和機(jī)、段計數(shù)器和包含與顯示器的段相對應(yīng)的面積數(shù)據(jù)的存儲器，其中基于來自段數(shù)據(jù)輸入的輸入，由存儲器中獲得要點亮的段面積并求和以提供與要點亮的總面積相對應(yīng)的輸出。
5.如前面任一權(quán)利要求所述的控制器，所述控制器被安排以改變施加到所述顯示器的被照亮的段上的信號的相對相位，由此可以改變所述段的亮度。
6.如前面任一權(quán)利要求所述的控制器，其中在運行期間使被照亮的顯示器的每單位面積被供給的功率保持在預(yù)定值。
7.如權(quán)利要求6所述的控制器，其中隨著顯示器老化使被供給的功率保持在相同的預(yù)定值，使得在段的電容隨年齡增長而減少時，段兩端的電壓增加。
8.一種用于電致發(fā)光顯示器的控制器，其中所述控制器被安排來提供顯示器被照亮的段的每一單位面積的恒定的預(yù)定功率。
9.如權(quán)利要求1-6中任一項所述的控制器，其中隨著所述顯示器老化，所述控制器通過提供驅(qū)動電壓的受控的增加，而補(bǔ)償顯示器靈敏度的降低。
10.如權(quán)利要求9所述的控制器，其中所述控制器確定顯示器靈敏度并且相應(yīng)地設(shè)置驅(qū)動功率來提供期望的級別的顯示器亮度。
11.如權(quán)利要求9所述的控制器，所述控制器被安排來測量通過施加已知量的能量而在負(fù)載上獲得的電壓，使用所述獲得的電壓、施加的能量的量和被驅(qū)動的面積來估計顯示器的每單位面積的電容并且由此確定所述靈敏度。
12.一種用于電致發(fā)光顯示器的控制器，所述控制器被安排來確定顯示器段的靈敏度并且在提供期望級別的輸出亮度的電壓下驅(qū)動所述元件，使得在顯示器有效壽命期間所述輸出亮度基本上保持恒定。
13.如前面任一權(quán)利要求所述的控制器，所述控制器包括具有存儲電容器的電源，該電容器的電容顯著地小于負(fù)載的電容，所述安排使得允許每個周期在控制器的輸出的電壓″崩潰″。
14.如前面任一權(quán)利要求所述的控制器，包括具有回掃電路的電源，其中為了提供足夠高的電壓輸出來驅(qū)動電致發(fā)光顯示器，有選擇地中斷通過感應(yīng)器的電流，控制所述電流的中斷以便提供期望的輸出功率。
15.如權(quán)利要求14所述的控制器，其中利用來自脈寬調(diào)制器的輸出控制所述感應(yīng)器電流。
16.如權(quán)利要求15所述的控制器，其中根據(jù)要照亮的段的面積的平方根確定脈沖寬度。
17.一種用于具有多個元件的電致發(fā)光顯示器的控制器，所述元件經(jīng)受不同的老化，所述控制器被安排來驅(qū)動所述元件，以便補(bǔ)償所述不同的老化，使得在顯示器的有效壽命期間在基本上相等亮度下照亮所述元件。
18.一種與前面任一的權(quán)利要求所述的控制器相結(jié)合的電致發(fā)光顯示器。
19.一種控制電致發(fā)光顯示器的方法，所述方法包括使用根據(jù)任一上述權(quán)利要求的控制器。
20.一種控制電電發(fā)光顯示器的方法，其中控制電源以將適合的功率量傳遞到系統(tǒng)中用于給定的顯示輸出。
全文摘要
一種用于多段電致發(fā)光的顯示器(1)的控制器?？刂菩盘朇1－CN控制多個半H電橋H和Hc，半H電橋的兩端分別接地和高電壓DC電源(9)。所述半H電橋之一提供公共輸出Vcommon并且其他的H電橋提供驅(qū)動電壓V1－VN用于顯示器的多個段。電源(24)提供所述顯示器每一單位面積預(yù)定數(shù)量的功率。這由具有段數(shù)據(jù)輸入、段計數(shù)器和包含與顯示器的段相對應(yīng)的面積數(shù)據(jù)的存儲器的面積求和機(jī)(22)控制。基于來自段數(shù)據(jù)輸入的輸入，從所述存儲器獲得要點亮的段的面積并且相加以提供要點亮的總面積。這被饋送到電源(24)，然后電源經(jīng)過半H電橋饋送適當(dāng)量的功率到顯示器(1)。
文檔編號H05B33/08GK1856814SQ200480027491
公開日2006年11月1日 申請日期2004年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月24日
發(fā)明者克里斯托弗·J.·N.·法爾, 斯蒂芬·M.·羅斯 申請人:佩利康有限公司