一种用于液晶显示的显示驱动芯片及其驱动方法与流程

本发明属于液晶显示驱动芯片，具体涉及一种用于液晶显示的显示驱动芯片及其驱动方法。

背景技术：

1、随着光电与半导体技术的演进，也带动了平板显示器(flat panel display)的蓬勃发展，而在诸多平板显示器中，液晶显示器(liquid crystal display，lcd)因具有高空间利用效率、低消耗功率、无辐射以及低电磁干扰等诸多优越特性，已被应用于电视和计算机的监视器、个人数字助理(pda)以及移动电话等生产生活的各个方面。随着对lcd的改善的研究的继续,已经开拓了制造lcd装置的各种新方法,其中一个重要的领域就是对液晶显示的驱动电路的改进。

2、经过多年的发展，液晶显示技术已经非常普及，其种类也非常繁多，有段式的，有点阵的，有黑白的，有彩色的，有大尺寸的，有小尺寸的。通常,有源矩阵显示设备包括行驱动器和列驱动器,以驱动以矩阵形式布置的点(dot)。使用液晶显示器(lcd)、等离子体显示面板(pdp)和有机发光二极管显示器(oled)作为有源矩阵显示设备。对于液晶驱动芯片而言，不同规格的液晶显示模块需要用不同的驱动芯片，并且施加不同的驱动电压。

3、现有的显示模块中,通常由电源电路中的不同输出端分别为液晶驱动和背光驱动供电。其中,为背光驱动供电的一路电压会经升压电路升压后为背光灯供电﹐升压电路通过脉冲宽度调制信号调节升压电路的输出电压。

4、在液晶显示器中，背光的功耗占整个液晶显示器功耗的70％～80％。随着智能终端越来越薄，其内置电池的容量也越来越小，如何使智能终端更省电成为了业内一致的目标。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种具有真实还原画面细节，实现优质视觉享受和用眼保护的同时，有效助力手机续航能力提升的用于液晶显示的显示驱动芯片及其驱动方法。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种用于液晶显示的显示驱动芯片，包括电压控制系统和显示控制系统，所述电压控制系统包括电源管理模块、电压选通/转换模块、液晶工作电压模块以及背光工作电压模块，所述显示控制系统包括：显示数据寄存器、命令寄存器、液晶控制模块、背光控制模块、核心算法控制模块以及感光模块；

4、所述电源管理模块用于在输入电压或负载条件发生变化时，维持对输入电压进行滤波和限幅并输出稳定的输出电压；

5、所述电压选通/转换模块包括电压选通模组和电压转换模块，所述电压转换模组用于将电源管理模块输入的电压信号转换为不同幅值的输出电压，其中电压选通模组用于将电压转换模块输出的不同幅值的输出电压分配给液晶工作电压模块和背光工作电压模块；

6、所述液晶工作电压模块用于接收来自电压选通模组的电压并传输给液晶控制模块；

7、所述背光工作电压模块用于接收来自电压选通模组的电压并传输给背光控制模块；

8、所述显示数据寄存器用于存放显示数据配置；

9、所述命令寄存器用于存放命令配置；

10、所述核心算法控制模块用于根据命令寄存器的命令配置更改电压转换模块的升压幅值，并基于命令寄存器的命令配置和数据显示寄存器的显示数据配置生成液晶逻辑信号和背光逻辑信号，液晶逻辑信号和背光逻辑信号分别反馈至液晶控制模块和背光控制模块内；

11、液晶控制模块结合核心算法控制模块的液晶逻辑信号将液晶工作电压转换为液晶驱动输出信号；

12、所述背光控制模块结合核心算法控制模块的背光逻辑信号将背光工作电压转换为背光驱动输出信号；

13、所述感光模块能够实现环境光线条件的检测，所述感光模块接收背光模块的数据，并基于环境的光线条件以及背光面板的数据生成不同的感光信号，并将感光信号反馈至背光控制模块内。

14、进一步，所述电源管理模块包括boost电路和与boost电路串联连接ldo电路，所述boost电路包括连接有输入电压vin的电感l1、效应晶体管p1、电容c1以及效应晶体管n1，所述ldo电路包括与输出电压vout连接的效应晶体管p2、驱动控制器d1以及电容c2，所述电感l1分别连接有效应晶体管p1和效应晶体管n1，所述效应晶体管p1分别连接有电容c1和效应晶体管p2，所述效应晶体管p2连接有驱动控制器d1，所述电容c2连接在输出电压vout与效应晶体管p2连接的线路上，所述效应晶体管n1、电容c1以及电容c2均连接有地线gnd。

15、一种用于液晶显示的显示驱动芯片的驱动方法，包括用于液晶显示的显示驱动芯片，还包括如下步骤；

16、s1、电源管理模块进行输出电压，核心算法控制模块根据命令寄存器的配置控制电压选通/转换模块进行电压转换，生成不同幅值的输出电压；

17、s2、根据命令寄存器的驱动设置，电压连通/转换模块选通不同幅值的输出电压提供给后续的液晶工作电压模块和背光工作电压模块；

18、s3、根据显示数据寄存器的数据显示配置，核心算法控制模块生成液晶逻辑信号；

19、s4、液晶控制模块根据核心算法控制模块的液晶逻辑信号将液晶工作电压转换为液晶驱动输出信号并发射至液晶显示面板；

20、s5、根据液晶显示面板的液晶显示状态，核心算法控制模块判断背光面板的背光驱动工作状态并生成背光逻辑信号，背光控制模块根据核心算法控制模块的背光逻辑信号进行自适应调节背光面板的驱动情况。

21、进一步，步骤s5的背光逻辑信号具体生成步骤为；

22、s51、基于命令寄存器的数据显示设置，核心算法控制模块进行判断是否开启动态调光；

23、s52、当需要开启动态调光时，核心算法控制模块的动态调光技术根据显示图像的内容生成亮度调节信号，背光面板基于亮度调节信号实时调节背光面板的光源led亮度；

24、s53、核心算法控制模块的背光亮度调整算法基于步骤s32中的亮度调节信号和感光模块的反馈信息计算出要求的背光亮度水平并生成背光逻辑信号，并将背光逻辑信号给背光控制模块。

25、进一步，所述动态调光技术包括全局调光、1d驱动调光和2d区域调光三种。

26、进一步，所述背光控制模块自适应调节背光面板的驱动情况的具体步骤为；

27、s54、基于背光逻辑信号，背光控制模块通过pwm调光控制进行控制改变多路输出驱动端口的电压频率和占空比，并通过dc调光控制实现背光工作电压模块的电流大小，调整后的电流输出至多路输出驱动端口内；

28、s55、背光控制模块的像素补偿根据显示数据寄存器的多个子像素显示数据以及感光模块检测到的当前亮度，动态生成当前周期的补偿值，并确定液晶显示面板各所述子像素在下一检测周期内的补偿值，以补偿液晶显示面板的各所述子像素的发光亮度；

29、s56、背光控制模块的像素补偿通过显示数据寄存器获取液晶显示面板的各子像素的综合老化情况，一次性补偿液晶显示面板各子像素单元的整个像素综合老化情况并输出至多路输出驱动端口，多路输出驱动端口输出至背光面板。

30、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

31、1、本发明采用动态调节技术根据显示内容动态调整背光亮度，避免闪烁的同时大幅度降低产品功耗，增强产品续航能力，避免了外部干扰且能大幅度降低液晶分子的偏转跟背光控制之间的时间冲突，不仅有利于紧凑化设计，更优化了实际显示效果；

32、2、本发明将电源管理模块集成到显示驱动芯片内部，且能根据显示内容dc模式动态调整背光亮度，支持不同亮度下屏幕自动调节至不同电压档位，可在低于电压设定点时及时补足电压，精准调控，不仅有利于紧凑化设计，更优化了实际显示效果；

33、3、本发明不仅将背光驱动芯片，集成到显示驱动内部。更是融合了电源管理芯片，更能针对不同的显示内容和不同的应用场景，采用不同的控制算法，使得三者有效整合协同，共同实现可变刷新率，高频pwm调光技术、局部自适应峰值亮度、更高分辨率以及更低功耗。

34、总之，本发明具有真实还原画面细节，实现优质视觉享受和用眼保护的同时，有效助力手机续航能力提升的优点。