JP2004341217A - 液晶駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】2重マトリクス型等の液晶表示パネルにおける電力消費の低減を可能とする液晶駆動装置等を提供する。
【解決手段】液晶駆動回路101には、セグメント駆動回路111、コモン駆動回路112、タイミング制御回路114、電源回路115等と共に、画素データを保持するRAM113が設けられる。セグメント駆動回路111は、各画素列毎に、画素データ信号の第1段階振分を行うラッチ回路501及び502、画素データ信号の同期を行うラッチ回路503及び504、画素データ信号の第2段階振分を行うデマルチプレクサ505及び506等を有する。液晶駆動回路101は、2重マトリクスの液晶表示の際、RAMから画素データを画素データ信号として取り出し、対応するセグメント電極毎に振り分け、当該セグメント電極にセグメント駆動電圧を印加する。
【選択図】 図5
【解決手段】液晶駆動回路101には、セグメント駆動回路111、コモン駆動回路112、タイミング制御回路114、電源回路115等と共に、画素データを保持するRAM113が設けられる。セグメント駆動回路111は、各画素列毎に、画素データ信号の第1段階振分を行うラッチ回路501及び502、画素データ信号の同期を行うラッチ回路503及び504、画素データ信号の第2段階振分を行うデマルチプレクサ505及び506等を有する。液晶駆動回路101は、2重マトリクスの液晶表示の際、RAMから画素データを画素データ信号として取り出し、対応するセグメント電極毎に振り分け、当該セグメント電極にセグメント駆動電圧を印加する。
【選択図】 図5
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネルの液晶駆動装置に関する。より詳細には、2重マトリクス液晶表示パネルにおける液晶駆動装置に関する。
【従来の技術】
従来、液晶表示装置において、表示データは、液晶表示タイミングに合わせてCPU(Central Processing Unit)側から、モジュールコントローラを介して、LCDモジュール(液晶表示パネル、セグメント電極、コモン電極等より構成される。)へと転送される。
この場合、液晶駆動の度毎に、表示データの選択、VRAM(ビデオRAM)からの読み出し、転送等を行うので、VRAM、モジュールコントローラ、液晶駆動装置(液晶ドライバ)を高周波クロックで常時動作させる必要があり、その分、電力消費が増大する。
【0002】
そこで、セグメント電極駆動回路(セグメントドライバ)に表示データを保持するメモリを設け、駆動回路自体が階調表示を制御する液晶駆動装置が提案されている(例えば、[特許文献1]参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開平11−149278号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の表示データを保持するメモリを内蔵する液晶駆動装置は、パッシブマトリクス型の液晶駆動に関しては、単純マトリクス型の液晶表示パネルの液晶駆動に対応可能なものであるが、同一ライン表示を低デューティで行うための2重マトリクス型、反転2重マトリクス型等の液晶表示パネルにおける液晶駆動には対応できないという問題点がある。
【0005】
尚、パッシブマトリクス型の液晶表示パネルは、格子状に配列された画素に対して縦方向の電極(セグメント電極、信号電極)、横方向の電極(コモン電極、走査電極)が配される液晶表示パネルであり、単純マトリクス型の液晶表示パネルは、列数と同数のセグメント電極、行数と同数のコモン電極が配される液晶表示パネルである。
【0006】
また、表示データを保持するメモリを液晶表示装置に設けず、液晶駆動の度毎に、表示データの選択、VRAM(ビデオRAM)からの読み出し、転送等を行う場合、VRAM、モジュールコントローラ、液晶駆動装置(液晶ドライバ)を高周波クロックで常時動作させる必要があり、その分、電力消費が増大するという問題点がある。
【0007】
近年、液晶表示パネルの表示容量が増大するに伴い、液晶駆動用のドライバICにおける消費電流が増加する傾向にある。しかしながら、表示容量が大きくなっても消費電力の増加は許容されず、逆にさらなる低消費電力化が要求される状況である。この低消費電力化の要求は、特に、携帯電話、携帯情報端末等の携帯機器において顕著である。
【0008】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、2重マトリクス型等の液晶表示パネルにおける電力消費の低減を可能とする液晶駆動装置等を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために第1の発明は、1本の走査電極に2行の画素が対応し2本の信号電極に1列の画素が対応する液晶表示パネルにおける前記画素に係る液晶を駆動する液晶駆動装置であって、前記画素毎の表示データである画素データを保持する画素データ保持手段と、列の画素データ信号を当該列に対応する前記2本の信号電極毎に振り分ける振分手段と、前記振り分けられた画素データ信号に基づいて印加電圧を前記信号電極に出力する出力手段と、を具備することを特徴とする液晶駆動装置である。
【0010】
前記画素データ保持手段は、少なくとも1フレーム分の画素データを保持するようにしてもよい。
前記画素データ保持手段は、読み書き可能な半導体メモリ等であり、液晶駆動回路に内蔵される。
【0011】
また、列毎に、2つのラッチ回路を設け、それぞれのラッチ回路に交互にラッチパルスを入力することにより、画素データ信号から交互に画素データを取り出してラッチして振り分けるようにしてもよい。
また、列毎に、2つのデマルチプレクサを設け、同一のセレクト信号値に対して取り出した画素データ信号を互いに異なる信号電極に振り分けるようにしてもよい。
【0012】
また、記列毎に、互いに並列配置されるラッチ回路を設け、それぞれのラッチ回路に同一のラッチパルスを入力し、画素データ信号を同期させるようにしてもよい。
また、ラッチパルスのパルス間間隔に関しては、画素データ信号の転送間隔の2倍とすることが望ましい。
【0013】
第1の発明では、液晶駆動装置は、2重マトリクス型等の液晶表示パネルの液晶駆動において、画素毎の表示データ(画素データ)をメモリに保持し、列についての画素データ信号を当該画素列に対応する2本の信号電極毎に振り分け、振り分けられた画素データ信号に基づいて印加電圧を信号電極に出力する。
【0014】
第1の発明では、液晶駆動回路は、RAM等に保持する列の画素データを、当該画素列に対応する2本のセグメント電極へ振り分けて電圧を印加するので、2重マトリクス型等の液晶表示パネルの液晶駆動に対応することができる。
【0015】
また、液晶駆動回路は、画素データを保持するRAMを内蔵するので、液晶表示パネルにおける画像表示の際、液晶駆動の度毎にCPU、モジュールコントローラから画素データを送る必要がない。すなわち、一旦RAMに画素データを保持させれば、液晶駆動回路は、画像表示の際、RAMに保持する画素データに基づいて液晶駆動を行うので、液晶駆動の度毎にCPUを動作させる必要がない。従って、電力消費を軽減することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る液晶駆動装置等の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明及び添付図面において、略同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略することにする。
【0017】
最初に、図1を参照しながら、本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の概略構成を説明する。
図1は、液晶駆動ICを基板上に備える液晶表示装置100の概略構成図である。
液晶表示装置100は、液晶駆動回路101、液晶表示パネル102、CPU103等により構成される。
【0018】
液晶駆動回路101は、液晶表示パネル102の画素(液晶表示素子)を駆動し、ビットマップ表示を行うIC等のデバイスである。液晶駆動回路101には、セグメント駆動回路111、コモン駆動回路112、RAM113、タイミング制御回路114、電源回路115等が組み込まれる。
【0019】
液晶表示パネル102は、表示装置であり、例えば、画素がマトリクス上に配列されて構成されるLCDディスプレイ等である。
この場合、格子状に配列された画素に対して、縦方向の電極(セグメント電極、信号電極)、横方向の電極(コモン電極、走査電極)が配される。液晶駆動装置(液晶駆動回路)により電極を選択して電圧を印加し、縦横の電極が共に選択され所定の電圧が印加されると、対応する画素が駆動する。
【0020】
CPU103は、液晶駆動装置100全体の動作を制御し、液晶駆動回路101に対して、動作に必要な制御情報、表示データ等を入力する。
【0021】
液晶駆動回路101及び液晶表示パネル102は、ガラス基板、フィルム基板等の液晶基板上に配置され、液晶駆動回路101の端子(セグメント駆動出力端子、コモン駆動出力端子等)と液晶表示パネル102の電極(セグメント電極、コモン電極)とは、液晶基板上にパターン形成されるITO(Indium Tin Oxide)等の透明配線により接続される。
【0022】
セグメント駆動回路111は、RAM113から入力される画素毎の表示データ(画素データ)、タイミング制御回路114から入力される制御信号等に基づいて、液晶表示パネル102のセグメント電極(SEG0、SEG1、…)への印加電圧を出力する。
コモン駆動回路112は、タイミング制御回路114から入力される制御信号等に基づいて、液晶表示パネル102のコモン電極(COM0、COM1、…)への印加電圧を出力する。
【0023】
RAM113は、CPU103を介して入力された画素毎の表示データを一時的に保持する。RAM113は、少なくとも1フレーム分の表示データを保持するフレームメモリ等である。
タイミング制御回路114は、セグメント駆動回路111、コモン駆動回路112等の動作を制御するための制御信号を出力する。
【0024】
電源回路115は、セグメント駆動回路111及びコモン駆動回路112に駆動電圧を供給する。電源回路115は、昇圧回路(VC)、電圧レギュレータ回路(VR)、電圧フォロア回路(VR)等から構成される。
【0025】
次に、図2及び図3を参照しながら、液晶表示パネル102の概略構成について説明する。
図2は、液晶表示パネル102の画素配列を示す図である。
図3は、液晶表示パネル300(反転2重マトリクス)の電極構造を示す図である。
【0026】
図2を参照すると、液晶表示パネル102の各画素(ドット)201がマトリクス状に配列され、例えば、液晶表示パネル102の第0列第0行の位置には、画素(0,0)が配置され、液晶表示パネル102の第m列第n行の位置には、画素(m,n)が配置される。
尚、各画素は、3の液晶表示素子(RED、BLUE、GREEN)により構成されるものとしてもよい。
【0027】
図3に示す液晶表示パネル300の電極構造では、セグメント電極301、コモン電極302により、各画素303に電圧が印加される。
【0028】
1列の画素303には、2本のセグメント電極301が対応する。また、2行の画素303は、1本のコモン電極302に対応する。すなわち、1列の画素は、2本のセグメント電極に接続され、2行の画素は、1本のコモン電極に接続される。
【0029】
セグメント電極301における一塊の画素領域は、セグメント電極301の端部の画素を除き、2画素分の領域を占め、これが2本のコモン電極302に半分ずつまたがって対向する。図3に示すように、例えば、セグメント電極SEG1の画素(0,1)、画素(0,2)は、一塊の画素領域をなし、そのうち画素(0,1)は、コモン電極COM0と対向し、画素(0,2)は、コモン電極COM1と対向する。
【0030】
これらの画素により画像を表示する場合、コモン電極302を上から下に向かって順次1本ずつ(2行づつ)選択状態にすると共に、セグメント電極301に対して、第0行、第1行、第2行、第3行、…の画素について、(SEG0、SEG2、SEG4、…(第0行))、(SEG1、SEG3、…(第1行))、(SEG1、SEG3、…(第2行))、(SEG0、SEG2、SEG4、…(第3行))、…のように、選択行(2行分)についてセグメント駆動電圧を印加し、これらの印加電圧をコモン電極1本分(2行分)の選択時間に渡って保持する。
【0031】
このように、組となる2本のセグメント電極301への画素の対応順序が1行毎に反転するので、液晶表示パネル300は、反転2重マトリクス液晶表示素子という。
【0032】
次に、図4及を参照しながら、RAM113における表示データの保持について説明する。
図4は、RAM113が保持する表示データを示す図である。
【0033】
RAM113は、少なくとも1フレーム分の表示データを保持することができる。画素データ401は、1フレームにおける画素毎の表示データである。
図4に示すように、例えば、画素データd(1,0)は、画素(1,0)の表示データであり、2値データ(1ビットデータ)の「L(ロー)」であり、また、画素データd(m,n)は、画素(m,n)の表示データであり、2値データ(1ビットデータ)の「H(ハイ)」である。
尚、画素列データ402の信号は、各列毎にパラレルにセグメント駆動回路111に送出される。画素列データ402は、1列分の画素データ401である。
【0034】
次に、図5を参照しながら、本発明の実施の形態に係る液晶駆動回路101の構成について説明する。
図5は、本発明の実施の形態に係る液晶駆動回路101の回路構成を示す図である。
【0035】
液晶駆動回路101には、セグメント駆動回路111、コモン駆動回路112、タイミング制御回路114、電源回路115等と共に、画素データを保持するRAM113が設けられる。
【0036】
セグメント駆動回路111は、各画素列毎にラッチ回路501〜504、デマルチプレクサ505、506、レベルシフト回路507等を有する。
ラッチ回路501及びラッチ回路502は、画素データ信号の第1段階振分を行う。
ラッチ回路503及びラッチ回路504は、画素データ信号の同期を行う。
【0037】
デマルチプレクサ505及びデマルチプレクサ506は、画素データ信号の第2段階振分を行う。デマルチプレクサ505及びデマルチプレクサ506は、セレクト信号に応じて、入力データを出力先Aあるいは出力先Bから出力する。
【0038】
尚、デマルチプレクサ505の出力先Aとデマルチプレクサ506の出力先Bとは、組をなす一方のセグメント電極に接続され、デマルチプレクサ505の出力先Bとデマルチプレクサ506の出力先Aとは、組をなす他方のセグメント電極に接続される。
【0039】
例えば、デマルチプレクサ505−0の出力先A及びデマルチプレクサ506−0の出力先Bは、レベルシフト回路を介して、セグメント電極SEG0に接続され、デマルチプレクサ505−0の出力先B及びデマルチプレクサ506−0の出力先Aは、レベルシフト回路を介して、セグメント電極SEG1に接続される。
レベルシフト回路507は、画素データ信号を所定の電圧値(セグメント駆動電圧)にレベルシフトしてセグメント電極に出力する。
【0040】
タイミング制御回路114は、制御信号(ラッチパルス、セレクト信号)を用いて、ラッチ回路501〜504、デマルチプレクサ505、506の動作を制御する。
【0041】
次に、図5及び図6を参照しながら、本発明の実施の形態に係る液晶駆動回路101の動作について説明する。
図6は、液晶駆動回路101の動作に係るタイミングチャートを示す図である。
【0042】
尚、図6は、主として第0列の画素データにおける、液晶駆動回路101の動作に係るタイミングチャートを示すものであるが、他の列の画素データについても同様である。
【0043】
以下、主として第0列の画素データについて、液晶駆動回路101の動作について説明する。
すなわち、ラッチ回路の動作については、ラッチ回路501−0、502−0、503−0、504−0について説明を行い、デマルチプレクサの動作については、デマルチプレクサ505−0、デマルチプレクサ506−0について説明を行う。
【0044】
液晶駆動回路101は、CPU103から画素の表示データ(画素データ)1フレーム分が入力されると、RAM113に各画素毎に2値データ(1ビットデータ)等として保持する。
【0045】
液晶駆動回路101は、第0列〜第m列の画素データについて、各列毎に画素データ信号(D0〜Dm)をRAM113からセグメント駆動回路111に送る。すなわち、液晶駆動回路101は、画素データ信号(D0〜Dm)により、各列毎(第0列〜第m列)にパラレルに第0行目〜第n行の順に、画素データをRAM113からセグメント駆動回路111に送る。
【0046】
画素データ信号601(D0)は、画素列データ402(第0列)の信号であり、第0行目〜第n行の順に(d(0,0)〜d(0,n)の順に)、画素データがRAM113からセグメント駆動回路111に送られる。
【0047】
ラッチパルス602(LPX)は、タイミング制御回路114からラッチ回路501−0〜501−mに入力され、ラッチパルス603(LPY)は、タイミング制御回路114からラッチ回路502−0〜502−mに入力さる。
ラッチパルス602(LPX)、603(LPY)のパルス間間隔は、共に、画素データ転送間隔620の2倍であり、交互にパルスが送出される。
【0048】
ラッチ回路501−0、502−0は、画素データ信号601(D0)が入力されると、それぞれ、ラッチパルス602(LPX)、603(LPY)により、画素データ信号601(D0)から交互に画素データを取り出してラッチし、画素データ信号604(D0X)、画素データ信号605(D0Y)を出力する。
【0049】
ラッチパルス606(LPS)は、タイミング制御回路114からラッチ回路503−0〜503−m、ラッチ回路504−0〜504−mに入力される。
ラッチパルス606(LPS)のパルス間間隔は、共に、画素データ転送間隔620の2倍であり、ラッチ回路503−0〜503−m、ラッチ回路504−0〜504−mに同一タイミングでパルスが送出される。
【0050】
ラッチ回路503−0、504−0は、画素データ信号604(D0X)、画素データ信号605(D0Y)が入力されると、それぞれ、ラッチパルス606(LPS)によりラッチして両信号を同期させ、画素データ信号607(D0XS)、画素データ信号608(D0YS)を出力する。
【0051】
セレクト信号609(SL)は、タイミング制御回路114からデマルチプレクサ505−0〜505−m、デマルチプレクサ506−0〜506−mに入力される。尚、デマルチプレクサ505−0〜505−m、デマルチプレクサ506−0〜506−mには、同一のセレクト信号が入力される。
セレクト信号609(SL)は、画素データ転送間隔620の2倍の間隔で、出力先(出力先Aまたは出力先B)を示す信号値の切替を行う。
【0052】
デマルチプレクサ505−0、506−0は、画素データ信号607(D0XS)、画素データ信号608(D0YS)が入力されると、それぞれ、セレクト信号609(SL)により、出力先の選択を行い、デマルチプレクサ505−0の出力先Aからの出力信号とデマルチプレクサ506−0の出力先Bからの出力信号とを合わせて画素データ信号610(DSEG0)を出力し、デマルチプレクサ505−0の出力先Bからの出力信号とデマルチプレクサ506−0の出力先Aからの出力信号とを合わせて画素データ信号611(DSEG1)を出力する。
【0053】
レベルシフト回路507は、画素データ信号DSEG0、DSEG1をそれぞれ所定の電圧値(セグメント駆動電圧VSEG0、VSEG1)にレベルシフトして、それぞれ、セグメント電極SEG0、SEG1に電圧を出力する。
【0054】
すなわち、液晶駆動回路101は、d(0,0)、d(0,3)、d(0,4)、d(0,7)、…の順に、当該画素データに基づくセグメント駆動電圧をセグメント電極SEG0に印加し、d(0,1)、d(0,2)、d(0,5)、d(0,6)、…の順に、当該画素データに基づくセグメント駆動電圧をセグメント電極SEG1に印加する。
【0055】
尚、コモン駆動回路112は、コモン電極302を選択して所定の電圧を印加するが、2行の画素に1本のコモン電極が対応するので、選択期間を画素データ転送間隔620の2倍として、この選択期間の間隔で選択コモン電極をシフトする。
また、セグメント電極301、コモン電極302に印加する電圧は、電源回路により生成される種々の段階の電圧を用いて、レベルシフト回路等により液晶駆動のための所定の電圧値(駆動電圧)とされる。
【0056】
上記では、主として第0列の画素データをセグメント電極SEG0及びセグメント電極SEG1に振り分けることについて説明したが、これに限られない。
【0057】
液晶駆動回路101は、画素データ信号(D0〜Dm)により、各列毎(第0列〜第m列)にパラレルに第0行目〜第n行の順に、画素データをRAM113からセグメント駆動回路111に送る。
【0058】
また、ラッチ回路501〜504、デマルチプレクサ505、506は、各列毎にパラレルに接続され、ラッチ回路501−0〜501−mには同一のラッチパルスLPXが入力され、ラッチ回路502−0〜502−mには同一のラッチパルスLPYが入力され、ラッチ回路503−0〜503−m、504−0〜504−m、には同一のラッチパルスLPSが入力され、デマルチプレクサ505−0〜505−mには、同一のセレクト信号SLが入力される。
【0059】
従って、上記では主として第0列の画素データをセグメント電極SEG0及びセグメント電極SEG1に振り分けることについて説明したが、液晶駆動回路101は、他の列の画素データに対しても同様に動作する。すなわち、液晶駆動回路101は、セグメント電極SEG0〜SEG2m+1に対して、行毎に同期させて画素データに基づく印加電圧(セグメント駆動電圧VSEG0〜VSEG2 m+1)を出力することができる。
【0060】
以上の過程を経て、液晶駆動回路101は、1フレーム分の画素データが入力されると、これをRAMに保持し、液晶表示パネルに表示を行う際に、RAMに保持する画素データをセグメント電極毎に振り分け、当該画素データに基づいて所定の電圧(セグメント駆動電圧)をセグメント電極に印加する。
【0061】
例えば、第0列の画素データ(d(0,0)、…、d(0,n))の場合、液晶駆動回路101は、セグメント電極SEG0に対して、画素データ信号610(DSEG0)により、d(0,0)、d(0,3)、d(0,4)、d(0,7)、…の順に、画素データを転送してセグメント駆動電圧にレベルシフトして電圧出力を行い、セグメント電極SEG1に対して、画素データ信号611(DSEG1)により、d(0,1)、d(0,2)、d(0,5)、d(0,6)、…の順に、画素データを転送し、セグメント駆動電圧にレベルシフトして電圧出力を行う。
【0062】
このように、液晶駆動回路101は、組となる2本のセグメント電極への画素データの対応順序を1行毎に反転させることができるので、反転2重マトリクス構造の液晶表示パネルにおいて、液晶駆動を行い画像表示を行うことができる。
【0063】
また、液晶駆動回路101は、画素データを保持するRAMを内蔵するので、液晶表示パネルにおける画像表示の際、液晶駆動の度毎にCPU、モジュールコントローラから画素データを送る必要がない。すなわち、一旦RAMに画素データを保持させれば、液晶駆動回路101は、画像表示の際、RAMに保持する画素データに基づいて液晶駆動を行うので、液晶駆動の度毎にCPUを動作させる必要がない。従って、電力消費を軽減することができる。
【0064】
尚、図5に示す液晶駆動回路101は、液晶表示パネル102とは独立しているが、これらを一体として構成してもよい。すなわち、液晶駆動回路101を液晶表示パネル102の基板上に組み込んでもよい。
【0065】
次に、図7〜図9を参照しながら、本発明の他の実施の形態に係る液晶駆動回路について説明する。
【0066】
図5に示すRAM内蔵液晶駆動回路101は、反転2重マトリクス構造(図3参照)を採る液晶表示パネルの液晶駆動を行うものであるが、RAM内蔵液晶駆動回路は、他の形態の2重マトリクス構造を採る液晶表示パネルの液晶駆動にも対応可能である。
以下、図7に示す2重マトリクス構造の液晶表示パネルの液晶駆動を行うRAM内蔵液晶駆動回路の構成、動作等について説明する。
【0067】
図7は、液晶表示パネル700(2重マトリクス)の電極構造を示す図である。
図7に示す液晶表示パネル700の電極構造では、セグメント電極701、コモン電極702により、各画素703に電圧が印加される。
【0068】
1列の画素703には、2本のセグメント電極701が対応する。また、2行の画素703は、1本のコモン電極702に対応する。すなわち、1列の画素は、2本のセグメント電極に接続され、2行の画素は、1本のコモン電極に接続される。
【0069】
先述したように、液晶表示パネル300の電極構造(図3参照)では、セグメント電極301における一塊の画素領域は、セグメント電極301の端部の画素を除き、2画素分の領域を占め、これが2本のコモン電極302に半分ずつまたがって対向する。
【0070】
一方、液晶表示パネル700(図7参照)の電極構造では、セグメント電極701における一塊の画素領域は、1画素分の領域を占め、1列中の画素は、1つおきに異なるセグメント電極に接続される。
【0071】
これらの画素により画像を表示する場合、コモン電極702を上から下に向かって順次1本ずつ(2行づつ)選択状態にすると共に、セグメント電極701に対して、第0行、第1行、第2行、第3行、…の画素について、(SEG0、SEG2、SEG4、…(第0行))、(SEG1、SEG3、…(第1行))、(SEG0、SEG2、SEG4、…(第2行))、(SEG1、SEG3、…(第3行))、…のように、選択行(2行分)についてセグメント駆動電圧を印加し、これらの印加電圧をコモン電極1本分(2行分)の選択時間に渡って保持する。
【0072】
液晶表示パネル300の電極構造(図3参照)では、組となる2本のセグメント電極301への画素の対応順序が1行毎に反転するが、液晶表示パネル700の電極構造(図7参照)では、組となる2本のセグメント電極701への画素の対応順序は、反転しない。
【0073】
図8は、本発明の他の実施の形態における液晶駆動回路800の回路構成を示す図である。
【0074】
セグメント駆動回路811は、各画素列毎にラッチ回路801〜804、レベルシフト回路807等を有する。
ラッチ回路801及びラッチ回路802は、画素データ信号の第1段階振分を行う。
【0075】
ラッチ回路803及びラッチ回路804は、画素データ信号の同期を行う。
レベルシフト回路807は、画素データ信号を所定の電圧値(セグメント駆動電圧)にレベルシフトしてセグメント電極に出力する。
タイミング制御回路114は、制御信号(ラッチパルス)を用いて、ラッチ回路801〜804の動作を制御する。
【0076】
すなわち、液晶駆動回路800のセグメント駆動回路811は、液晶駆動回路101のセグメント駆動回路111(図5)と比較して、デマルチプレクサを有しない構成となる。
【0077】
図9は、液晶駆動回路800の動作に係るタイミングチャートを示す図である。
尚、図9は、主として第0列の画素データにおける、液晶駆動回路800の動作に係るタイミングチャートを示すものであるが、他の列の画素データについても同様である。
【0078】
以下、主として第0列の画素データについて、液晶駆動回路800の動作について説明する。
【0079】
液晶駆動回路800は、CPU103から画素の表示データ(画素データ)1フレーム分が入力されると、RAM113に各画素毎に2値データ(1ビットデータ)等として保持する。
【0080】
液晶駆動回路800は、第0列〜第m列の画素データについて、各列毎に画素データ信号(D0〜Dm)をRAM113からセグメント駆動回路811に送る。すなわち、液晶駆動回路800は、画素データ信号(D0〜Dm)により、各列毎(第0列〜第m列)にパラレルに第0行目〜第n行の順に、画素データをRAM113からセグメント駆動回路811に送る。
【0081】
画素データ信号901(D0)は、画素列データ402(第0列)の信号であり、第0行目〜第n行の順に(d(0,0)〜d(0,n)の順に)、画素データがRAM113からセグメント駆動回路811に送られる。
【0082】
ラッチパルス902(LPX)は、タイミング制御回路114からラッチ回路801−0〜801−mに入力され、ラッチパルス903(LPY)は、タイミング制御回路114からラッチ回路802−0〜802−mに入力さる。
ラッチパルス902(LPX)、903(LPY)のパルス間間隔は、共に、画素データ転送間隔920の2倍であり、交互にパルスが送出される。
【0083】
ラッチ回路801−0、802−0は、画素データ信号901(D0)が入力されると、それぞれ、ラッチパルス902(LPX)、903(LPY)により、画素データ信号901(D0)から交互に画素データを取り出してラッチし、画素データ信号904(D0X)、画素データ信号905(D0Y)を出力する。
【0084】
ラッチパルス906(LPS)は、タイミング制御回路114からラッチ回路803−0〜803−m、ラッチ回路804−0〜804−mに入力される。
ラッチパルス906(LPS)のパルス間間隔は、共に、画素データ転送間隔920の2倍であり、ラッチ回路803−0〜803−m、ラッチ回路804−0〜804−mに同一タイミングでパルスが送出される。
【0085】
ラッチ回路803−0、804−0は、画素データ信号904(D0X)、画素データ信号905(D0Y)が入力されると、それぞれ、ラッチパルス906(LPS)によりラッチして両信号を同期させ、画素データ信号907(D0XS、DSEG0)、画素データ信号908(D0YS、DSEG1)を出力する。
【0086】
レベルシフト回路807は、画素データ信号DSEG0、DSEG1を所定の電圧値(セグメント駆動電圧VSEG0、VSEG1)にレベルシフトして、それぞれ、セグメント電極SEG0、SEG1に電圧を出力する。
【0087】
すなわち、液晶駆動回路800は、d(0,0)、d(0,2)、d(0,4)、d(0,6)、…の順に、当該画素データに基づくセグメント駆動電圧をセグメント電極SEG0に印加し、d(0,1)、d(0,3)、d(0,5)、d(0,7)、…の順に、当該画素データに基づくセグメント駆動電圧をセグメント電極SEG1に印加する。
【0088】
尚、コモン駆動回路112は、コモン電極702を選択して所定の電圧を印加するが、2行の画素に1本のコモン電極が対応するので、選択期間を画素データ転送間隔920の2倍として、この選択期間の間隔で選択コモン電極をシフトする。
また、セグメント電極701、コモン電極702に印加する電圧は、電源回路により生成される種々の段階の電圧を用いて、レベルシフト回路等により液晶駆動のための所定の電圧値(駆動電圧)とされる。
【0089】
上記では、主として第0列の画素データをセグメント電極SEG0及びセグメント電極SEG1に振り分けることについて説明したが、これに限られない。
【0090】
以上の過程を経て、液晶駆動回路800は、1フレーム分の画素データが入力されると、これをRAMに保持し、液晶表示パネルに表示を行う際に、RAMに保持する画素データをセグメント電極毎に振り分け、当該画素データに基づいて所定の電圧(セグメント駆動電圧)をセグメント電極に印加する。
【0091】
例えば、第0列の画素データ(d(0,0)、…、d(0,n))の場合、液晶駆動回路800は、セグメント電極SEG0に対して、画素データ信号907(DSEG0)により、d(0,0)、d(0,2)、d(0,4)、…の順に、画素データを転送してセグメント駆動電圧にレベルシフトして電圧出力を行い、セグメント電極SEG1に対して、画素データ信号908(DSEG1)により、d(0,1)、d(0,3)、d(0,5)、…の順に、画素データを転送し、セグメント駆動電圧にレベルシフトして電圧出力を行う。
【0092】
このように、液晶駆動回路800は、図7に示す2重マトリクス構造の液晶表示パネルにおいて、液晶駆動を行い画像表示を行うことができる。
また、液晶駆動回路800は、画素データを保持するRAMを内蔵するので、液晶表示パネルにおける画像表示の際、液晶駆動の度毎にCPU、モジュールコントローラから画素データを送る必要がない。すなわち、一旦RAMに画素データを保持させれば、液晶駆動回路800は、画像表示の際、RAMに保持する画素データに基づいて液晶駆動を行うので、液晶駆動の度毎にCPUを動作させる必要がない。従って、電力消費を軽減することができる。
【0093】
尚、図8に示す液晶駆動回路800は、液晶表示パネル102とは独立しているが、これらを一体として構成してもよい。すなわち、液晶駆動回路800を液晶表示パネル102の基板上に組み込んでもよい。
【0094】
以上、添付図面を参照しながら、本発明にかかる液晶駆動回路等の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【0095】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明によれば、2重マトリクス型等の液晶表示パネルにおける電力消費の低減を可能とする液晶駆動装置等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】液晶表示装置100の概略構成図
【図2】液晶表示パネル102の画素配列を示す図
【図3】液晶表示パネル300(反転2重マトリクス)の電極構造を示す図
【図4】RAM113が保持する表示データを示す図
【図5】本発明の実施の形態に係る液晶駆動回路101の回路構成を示す図
【図6】液晶駆動回路101の動作に係るタイミングチャートを示す図
【図7】液晶表示パネル700(2重マトリクス)の電極構造を示す図
【図8】本発明の他の実施の形態における液晶駆動回路800の回路構成を示す図
【図9】液晶駆動回路800の動作に係るタイミングチャートを示す図
【符号の説明】
100………液晶表示装置
101………液晶駆動回路
102………液晶表示パネル
103………CPU
111………セグメント駆動回路
112………コモン駆動回路
113………RAM
114………タイミング制御回路
115………電源回路
201、303………画素
300………液晶表示パネル(反転2重マトリクス)
301………セグメント電極
302………コモン電極
401………画素データ
402………画素列データ
501、502、503、504………ラッチ回路
505、506………デマルチプレクサ
507………レベルシフト回路
601、604、605、607、608、610、611………画素データ信号
602、603、606………ラッチパルス
609………セレクト信号
700………液晶表示パネル(2重マトリクス)
701………セグメント電極
702………コモン電極
800………液晶駆動回路
811………セグメント駆動回路
901、904、905、907、608………画素データ信号
902、903、906………ラッチパルス
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネルの液晶駆動装置に関する。より詳細には、2重マトリクス液晶表示パネルにおける液晶駆動装置に関する。
【従来の技術】
従来、液晶表示装置において、表示データは、液晶表示タイミングに合わせてCPU(Central Processing Unit)側から、モジュールコントローラを介して、LCDモジュール(液晶表示パネル、セグメント電極、コモン電極等より構成される。)へと転送される。
この場合、液晶駆動の度毎に、表示データの選択、VRAM(ビデオRAM)からの読み出し、転送等を行うので、VRAM、モジュールコントローラ、液晶駆動装置(液晶ドライバ)を高周波クロックで常時動作させる必要があり、その分、電力消費が増大する。
【0002】
そこで、セグメント電極駆動回路(セグメントドライバ)に表示データを保持するメモリを設け、駆動回路自体が階調表示を制御する液晶駆動装置が提案されている(例えば、[特許文献1]参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開平11−149278号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の表示データを保持するメモリを内蔵する液晶駆動装置は、パッシブマトリクス型の液晶駆動に関しては、単純マトリクス型の液晶表示パネルの液晶駆動に対応可能なものであるが、同一ライン表示を低デューティで行うための2重マトリクス型、反転2重マトリクス型等の液晶表示パネルにおける液晶駆動には対応できないという問題点がある。
【0005】
尚、パッシブマトリクス型の液晶表示パネルは、格子状に配列された画素に対して縦方向の電極(セグメント電極、信号電極)、横方向の電極(コモン電極、走査電極)が配される液晶表示パネルであり、単純マトリクス型の液晶表示パネルは、列数と同数のセグメント電極、行数と同数のコモン電極が配される液晶表示パネルである。
【0006】
また、表示データを保持するメモリを液晶表示装置に設けず、液晶駆動の度毎に、表示データの選択、VRAM(ビデオRAM)からの読み出し、転送等を行う場合、VRAM、モジュールコントローラ、液晶駆動装置(液晶ドライバ)を高周波クロックで常時動作させる必要があり、その分、電力消費が増大するという問題点がある。
【0007】
近年、液晶表示パネルの表示容量が増大するに伴い、液晶駆動用のドライバICにおける消費電流が増加する傾向にある。しかしながら、表示容量が大きくなっても消費電力の増加は許容されず、逆にさらなる低消費電力化が要求される状況である。この低消費電力化の要求は、特に、携帯電話、携帯情報端末等の携帯機器において顕著である。
【0008】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、2重マトリクス型等の液晶表示パネルにおける電力消費の低減を可能とする液晶駆動装置等を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために第1の発明は、1本の走査電極に2行の画素が対応し2本の信号電極に1列の画素が対応する液晶表示パネルにおける前記画素に係る液晶を駆動する液晶駆動装置であって、前記画素毎の表示データである画素データを保持する画素データ保持手段と、列の画素データ信号を当該列に対応する前記2本の信号電極毎に振り分ける振分手段と、前記振り分けられた画素データ信号に基づいて印加電圧を前記信号電極に出力する出力手段と、を具備することを特徴とする液晶駆動装置である。
【0010】
前記画素データ保持手段は、少なくとも1フレーム分の画素データを保持するようにしてもよい。
前記画素データ保持手段は、読み書き可能な半導体メモリ等であり、液晶駆動回路に内蔵される。
【0011】
また、列毎に、2つのラッチ回路を設け、それぞれのラッチ回路に交互にラッチパルスを入力することにより、画素データ信号から交互に画素データを取り出してラッチして振り分けるようにしてもよい。
また、列毎に、2つのデマルチプレクサを設け、同一のセレクト信号値に対して取り出した画素データ信号を互いに異なる信号電極に振り分けるようにしてもよい。
【0012】
また、記列毎に、互いに並列配置されるラッチ回路を設け、それぞれのラッチ回路に同一のラッチパルスを入力し、画素データ信号を同期させるようにしてもよい。
また、ラッチパルスのパルス間間隔に関しては、画素データ信号の転送間隔の2倍とすることが望ましい。
【0013】
第1の発明では、液晶駆動装置は、2重マトリクス型等の液晶表示パネルの液晶駆動において、画素毎の表示データ(画素データ)をメモリに保持し、列についての画素データ信号を当該画素列に対応する2本の信号電極毎に振り分け、振り分けられた画素データ信号に基づいて印加電圧を信号電極に出力する。
【0014】
第1の発明では、液晶駆動回路は、RAM等に保持する列の画素データを、当該画素列に対応する2本のセグメント電極へ振り分けて電圧を印加するので、2重マトリクス型等の液晶表示パネルの液晶駆動に対応することができる。
【0015】
また、液晶駆動回路は、画素データを保持するRAMを内蔵するので、液晶表示パネルにおける画像表示の際、液晶駆動の度毎にCPU、モジュールコントローラから画素データを送る必要がない。すなわち、一旦RAMに画素データを保持させれば、液晶駆動回路は、画像表示の際、RAMに保持する画素データに基づいて液晶駆動を行うので、液晶駆動の度毎にCPUを動作させる必要がない。従って、電力消費を軽減することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る液晶駆動装置等の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明及び添付図面において、略同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略することにする。
【0017】
最初に、図1を参照しながら、本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の概略構成を説明する。
図1は、液晶駆動ICを基板上に備える液晶表示装置100の概略構成図である。
液晶表示装置100は、液晶駆動回路101、液晶表示パネル102、CPU103等により構成される。
【0018】
液晶駆動回路101は、液晶表示パネル102の画素(液晶表示素子)を駆動し、ビットマップ表示を行うIC等のデバイスである。液晶駆動回路101には、セグメント駆動回路111、コモン駆動回路112、RAM113、タイミング制御回路114、電源回路115等が組み込まれる。
【0019】
液晶表示パネル102は、表示装置であり、例えば、画素がマトリクス上に配列されて構成されるLCDディスプレイ等である。
この場合、格子状に配列された画素に対して、縦方向の電極(セグメント電極、信号電極)、横方向の電極(コモン電極、走査電極)が配される。液晶駆動装置(液晶駆動回路)により電極を選択して電圧を印加し、縦横の電極が共に選択され所定の電圧が印加されると、対応する画素が駆動する。
【0020】
CPU103は、液晶駆動装置100全体の動作を制御し、液晶駆動回路101に対して、動作に必要な制御情報、表示データ等を入力する。
【0021】
液晶駆動回路101及び液晶表示パネル102は、ガラス基板、フィルム基板等の液晶基板上に配置され、液晶駆動回路101の端子(セグメント駆動出力端子、コモン駆動出力端子等)と液晶表示パネル102の電極(セグメント電極、コモン電極)とは、液晶基板上にパターン形成されるITO(Indium Tin Oxide)等の透明配線により接続される。
【0022】
セグメント駆動回路111は、RAM113から入力される画素毎の表示データ(画素データ)、タイミング制御回路114から入力される制御信号等に基づいて、液晶表示パネル102のセグメント電極(SEG0、SEG1、…)への印加電圧を出力する。
コモン駆動回路112は、タイミング制御回路114から入力される制御信号等に基づいて、液晶表示パネル102のコモン電極(COM0、COM1、…)への印加電圧を出力する。
【0023】
RAM113は、CPU103を介して入力された画素毎の表示データを一時的に保持する。RAM113は、少なくとも1フレーム分の表示データを保持するフレームメモリ等である。
タイミング制御回路114は、セグメント駆動回路111、コモン駆動回路112等の動作を制御するための制御信号を出力する。
【0024】
電源回路115は、セグメント駆動回路111及びコモン駆動回路112に駆動電圧を供給する。電源回路115は、昇圧回路(VC)、電圧レギュレータ回路(VR)、電圧フォロア回路(VR)等から構成される。
【0025】
次に、図2及び図3を参照しながら、液晶表示パネル102の概略構成について説明する。
図2は、液晶表示パネル102の画素配列を示す図である。
図3は、液晶表示パネル300(反転2重マトリクス)の電極構造を示す図である。
【0026】
図2を参照すると、液晶表示パネル102の各画素(ドット)201がマトリクス状に配列され、例えば、液晶表示パネル102の第0列第0行の位置には、画素(0,0)が配置され、液晶表示パネル102の第m列第n行の位置には、画素(m,n)が配置される。
尚、各画素は、3の液晶表示素子(RED、BLUE、GREEN)により構成されるものとしてもよい。
【0027】
図3に示す液晶表示パネル300の電極構造では、セグメント電極301、コモン電極302により、各画素303に電圧が印加される。
【0028】
1列の画素303には、2本のセグメント電極301が対応する。また、2行の画素303は、1本のコモン電極302に対応する。すなわち、1列の画素は、2本のセグメント電極に接続され、2行の画素は、1本のコモン電極に接続される。
【0029】
セグメント電極301における一塊の画素領域は、セグメント電極301の端部の画素を除き、2画素分の領域を占め、これが2本のコモン電極302に半分ずつまたがって対向する。図3に示すように、例えば、セグメント電極SEG1の画素(0,1)、画素(0,2)は、一塊の画素領域をなし、そのうち画素(0,1)は、コモン電極COM0と対向し、画素(0,2)は、コモン電極COM1と対向する。
【0030】
これらの画素により画像を表示する場合、コモン電極302を上から下に向かって順次1本ずつ(2行づつ)選択状態にすると共に、セグメント電極301に対して、第0行、第1行、第2行、第3行、…の画素について、(SEG0、SEG2、SEG4、…(第0行))、(SEG1、SEG3、…(第1行))、(SEG1、SEG3、…(第2行))、(SEG0、SEG2、SEG4、…(第3行))、…のように、選択行(2行分)についてセグメント駆動電圧を印加し、これらの印加電圧をコモン電極1本分(2行分)の選択時間に渡って保持する。
【0031】
このように、組となる2本のセグメント電極301への画素の対応順序が1行毎に反転するので、液晶表示パネル300は、反転2重マトリクス液晶表示素子という。
【0032】
次に、図4及を参照しながら、RAM113における表示データの保持について説明する。
図4は、RAM113が保持する表示データを示す図である。
【0033】
RAM113は、少なくとも1フレーム分の表示データを保持することができる。画素データ401は、1フレームにおける画素毎の表示データである。
図4に示すように、例えば、画素データd(1,0)は、画素(1,0)の表示データであり、2値データ(1ビットデータ)の「L(ロー)」であり、また、画素データd(m,n)は、画素(m,n)の表示データであり、2値データ(1ビットデータ)の「H(ハイ)」である。
尚、画素列データ402の信号は、各列毎にパラレルにセグメント駆動回路111に送出される。画素列データ402は、1列分の画素データ401である。
【0034】
次に、図5を参照しながら、本発明の実施の形態に係る液晶駆動回路101の構成について説明する。
図5は、本発明の実施の形態に係る液晶駆動回路101の回路構成を示す図である。
【0035】
液晶駆動回路101には、セグメント駆動回路111、コモン駆動回路112、タイミング制御回路114、電源回路115等と共に、画素データを保持するRAM113が設けられる。
【0036】
セグメント駆動回路111は、各画素列毎にラッチ回路501〜504、デマルチプレクサ505、506、レベルシフト回路507等を有する。
ラッチ回路501及びラッチ回路502は、画素データ信号の第1段階振分を行う。
ラッチ回路503及びラッチ回路504は、画素データ信号の同期を行う。
【0037】
デマルチプレクサ505及びデマルチプレクサ506は、画素データ信号の第2段階振分を行う。デマルチプレクサ505及びデマルチプレクサ506は、セレクト信号に応じて、入力データを出力先Aあるいは出力先Bから出力する。
【0038】
尚、デマルチプレクサ505の出力先Aとデマルチプレクサ506の出力先Bとは、組をなす一方のセグメント電極に接続され、デマルチプレクサ505の出力先Bとデマルチプレクサ506の出力先Aとは、組をなす他方のセグメント電極に接続される。
【0039】
例えば、デマルチプレクサ505−0の出力先A及びデマルチプレクサ506−0の出力先Bは、レベルシフト回路を介して、セグメント電極SEG0に接続され、デマルチプレクサ505−0の出力先B及びデマルチプレクサ506−0の出力先Aは、レベルシフト回路を介して、セグメント電極SEG1に接続される。
レベルシフト回路507は、画素データ信号を所定の電圧値(セグメント駆動電圧)にレベルシフトしてセグメント電極に出力する。
【0040】
タイミング制御回路114は、制御信号(ラッチパルス、セレクト信号)を用いて、ラッチ回路501〜504、デマルチプレクサ505、506の動作を制御する。
【0041】
次に、図5及び図6を参照しながら、本発明の実施の形態に係る液晶駆動回路101の動作について説明する。
図6は、液晶駆動回路101の動作に係るタイミングチャートを示す図である。
【0042】
尚、図6は、主として第0列の画素データにおける、液晶駆動回路101の動作に係るタイミングチャートを示すものであるが、他の列の画素データについても同様である。
【0043】
以下、主として第0列の画素データについて、液晶駆動回路101の動作について説明する。
すなわち、ラッチ回路の動作については、ラッチ回路501−0、502−0、503−0、504−0について説明を行い、デマルチプレクサの動作については、デマルチプレクサ505−0、デマルチプレクサ506−0について説明を行う。
【0044】
液晶駆動回路101は、CPU103から画素の表示データ(画素データ)1フレーム分が入力されると、RAM113に各画素毎に2値データ(1ビットデータ)等として保持する。
【0045】
液晶駆動回路101は、第0列〜第m列の画素データについて、各列毎に画素データ信号(D0〜Dm)をRAM113からセグメント駆動回路111に送る。すなわち、液晶駆動回路101は、画素データ信号(D0〜Dm)により、各列毎(第0列〜第m列)にパラレルに第0行目〜第n行の順に、画素データをRAM113からセグメント駆動回路111に送る。
【0046】
画素データ信号601(D0)は、画素列データ402(第0列)の信号であり、第0行目〜第n行の順に(d(0,0)〜d(0,n)の順に)、画素データがRAM113からセグメント駆動回路111に送られる。
【0047】
ラッチパルス602(LPX)は、タイミング制御回路114からラッチ回路501−0〜501−mに入力され、ラッチパルス603(LPY)は、タイミング制御回路114からラッチ回路502−0〜502−mに入力さる。
ラッチパルス602(LPX)、603(LPY)のパルス間間隔は、共に、画素データ転送間隔620の2倍であり、交互にパルスが送出される。
【0048】
ラッチ回路501−0、502−0は、画素データ信号601(D0)が入力されると、それぞれ、ラッチパルス602(LPX)、603(LPY)により、画素データ信号601(D0)から交互に画素データを取り出してラッチし、画素データ信号604(D0X)、画素データ信号605(D0Y)を出力する。
【0049】
ラッチパルス606(LPS)は、タイミング制御回路114からラッチ回路503−0〜503−m、ラッチ回路504−0〜504−mに入力される。
ラッチパルス606(LPS)のパルス間間隔は、共に、画素データ転送間隔620の2倍であり、ラッチ回路503−0〜503−m、ラッチ回路504−0〜504−mに同一タイミングでパルスが送出される。
【0050】
ラッチ回路503−0、504−0は、画素データ信号604(D0X)、画素データ信号605(D0Y)が入力されると、それぞれ、ラッチパルス606(LPS)によりラッチして両信号を同期させ、画素データ信号607(D0XS)、画素データ信号608(D0YS)を出力する。
【0051】
セレクト信号609(SL)は、タイミング制御回路114からデマルチプレクサ505−0〜505−m、デマルチプレクサ506−0〜506−mに入力される。尚、デマルチプレクサ505−0〜505−m、デマルチプレクサ506−0〜506−mには、同一のセレクト信号が入力される。
セレクト信号609(SL)は、画素データ転送間隔620の2倍の間隔で、出力先(出力先Aまたは出力先B)を示す信号値の切替を行う。
【0052】
デマルチプレクサ505−0、506−0は、画素データ信号607(D0XS)、画素データ信号608(D0YS)が入力されると、それぞれ、セレクト信号609(SL)により、出力先の選択を行い、デマルチプレクサ505−0の出力先Aからの出力信号とデマルチプレクサ506−0の出力先Bからの出力信号とを合わせて画素データ信号610(DSEG0)を出力し、デマルチプレクサ505−0の出力先Bからの出力信号とデマルチプレクサ506−0の出力先Aからの出力信号とを合わせて画素データ信号611(DSEG1)を出力する。
【0053】
レベルシフト回路507は、画素データ信号DSEG0、DSEG1をそれぞれ所定の電圧値(セグメント駆動電圧VSEG0、VSEG1)にレベルシフトして、それぞれ、セグメント電極SEG0、SEG1に電圧を出力する。
【0054】
すなわち、液晶駆動回路101は、d(0,0)、d(0,3)、d(0,4)、d(0,7)、…の順に、当該画素データに基づくセグメント駆動電圧をセグメント電極SEG0に印加し、d(0,1)、d(0,2)、d(0,5)、d(0,6)、…の順に、当該画素データに基づくセグメント駆動電圧をセグメント電極SEG1に印加する。
【0055】
尚、コモン駆動回路112は、コモン電極302を選択して所定の電圧を印加するが、2行の画素に1本のコモン電極が対応するので、選択期間を画素データ転送間隔620の2倍として、この選択期間の間隔で選択コモン電極をシフトする。
また、セグメント電極301、コモン電極302に印加する電圧は、電源回路により生成される種々の段階の電圧を用いて、レベルシフト回路等により液晶駆動のための所定の電圧値(駆動電圧)とされる。
【0056】
上記では、主として第0列の画素データをセグメント電極SEG0及びセグメント電極SEG1に振り分けることについて説明したが、これに限られない。
【0057】
液晶駆動回路101は、画素データ信号(D0〜Dm)により、各列毎(第0列〜第m列)にパラレルに第0行目〜第n行の順に、画素データをRAM113からセグメント駆動回路111に送る。
【0058】
また、ラッチ回路501〜504、デマルチプレクサ505、506は、各列毎にパラレルに接続され、ラッチ回路501−0〜501−mには同一のラッチパルスLPXが入力され、ラッチ回路502−0〜502−mには同一のラッチパルスLPYが入力され、ラッチ回路503−0〜503−m、504−0〜504−m、には同一のラッチパルスLPSが入力され、デマルチプレクサ505−0〜505−mには、同一のセレクト信号SLが入力される。
【0059】
従って、上記では主として第0列の画素データをセグメント電極SEG0及びセグメント電極SEG1に振り分けることについて説明したが、液晶駆動回路101は、他の列の画素データに対しても同様に動作する。すなわち、液晶駆動回路101は、セグメント電極SEG0〜SEG2m+1に対して、行毎に同期させて画素データに基づく印加電圧(セグメント駆動電圧VSEG0〜VSEG2 m+1)を出力することができる。
【0060】
以上の過程を経て、液晶駆動回路101は、1フレーム分の画素データが入力されると、これをRAMに保持し、液晶表示パネルに表示を行う際に、RAMに保持する画素データをセグメント電極毎に振り分け、当該画素データに基づいて所定の電圧(セグメント駆動電圧)をセグメント電極に印加する。
【0061】
例えば、第0列の画素データ(d(0,0)、…、d(0,n))の場合、液晶駆動回路101は、セグメント電極SEG0に対して、画素データ信号610(DSEG0)により、d(0,0)、d(0,3)、d(0,4)、d(0,7)、…の順に、画素データを転送してセグメント駆動電圧にレベルシフトして電圧出力を行い、セグメント電極SEG1に対して、画素データ信号611(DSEG1)により、d(0,1)、d(0,2)、d(0,5)、d(0,6)、…の順に、画素データを転送し、セグメント駆動電圧にレベルシフトして電圧出力を行う。
【0062】
このように、液晶駆動回路101は、組となる2本のセグメント電極への画素データの対応順序を1行毎に反転させることができるので、反転2重マトリクス構造の液晶表示パネルにおいて、液晶駆動を行い画像表示を行うことができる。
【0063】
また、液晶駆動回路101は、画素データを保持するRAMを内蔵するので、液晶表示パネルにおける画像表示の際、液晶駆動の度毎にCPU、モジュールコントローラから画素データを送る必要がない。すなわち、一旦RAMに画素データを保持させれば、液晶駆動回路101は、画像表示の際、RAMに保持する画素データに基づいて液晶駆動を行うので、液晶駆動の度毎にCPUを動作させる必要がない。従って、電力消費を軽減することができる。
【0064】
尚、図5に示す液晶駆動回路101は、液晶表示パネル102とは独立しているが、これらを一体として構成してもよい。すなわち、液晶駆動回路101を液晶表示パネル102の基板上に組み込んでもよい。
【0065】
次に、図7〜図9を参照しながら、本発明の他の実施の形態に係る液晶駆動回路について説明する。
【0066】
図5に示すRAM内蔵液晶駆動回路101は、反転2重マトリクス構造(図3参照)を採る液晶表示パネルの液晶駆動を行うものであるが、RAM内蔵液晶駆動回路は、他の形態の2重マトリクス構造を採る液晶表示パネルの液晶駆動にも対応可能である。
以下、図7に示す2重マトリクス構造の液晶表示パネルの液晶駆動を行うRAM内蔵液晶駆動回路の構成、動作等について説明する。
【0067】
図7は、液晶表示パネル700(2重マトリクス)の電極構造を示す図である。
図7に示す液晶表示パネル700の電極構造では、セグメント電極701、コモン電極702により、各画素703に電圧が印加される。
【0068】
1列の画素703には、2本のセグメント電極701が対応する。また、2行の画素703は、1本のコモン電極702に対応する。すなわち、1列の画素は、2本のセグメント電極に接続され、2行の画素は、1本のコモン電極に接続される。
【0069】
先述したように、液晶表示パネル300の電極構造(図3参照)では、セグメント電極301における一塊の画素領域は、セグメント電極301の端部の画素を除き、2画素分の領域を占め、これが2本のコモン電極302に半分ずつまたがって対向する。
【0070】
一方、液晶表示パネル700(図7参照)の電極構造では、セグメント電極701における一塊の画素領域は、1画素分の領域を占め、1列中の画素は、1つおきに異なるセグメント電極に接続される。
【0071】
これらの画素により画像を表示する場合、コモン電極702を上から下に向かって順次1本ずつ(2行づつ)選択状態にすると共に、セグメント電極701に対して、第0行、第1行、第2行、第3行、…の画素について、(SEG0、SEG2、SEG4、…(第0行))、(SEG1、SEG3、…(第1行))、(SEG0、SEG2、SEG4、…(第2行))、(SEG1、SEG3、…(第3行))、…のように、選択行(2行分)についてセグメント駆動電圧を印加し、これらの印加電圧をコモン電極1本分(2行分)の選択時間に渡って保持する。
【0072】
液晶表示パネル300の電極構造(図3参照)では、組となる2本のセグメント電極301への画素の対応順序が1行毎に反転するが、液晶表示パネル700の電極構造(図7参照)では、組となる2本のセグメント電極701への画素の対応順序は、反転しない。
【0073】
図8は、本発明の他の実施の形態における液晶駆動回路800の回路構成を示す図である。
【0074】
セグメント駆動回路811は、各画素列毎にラッチ回路801〜804、レベルシフト回路807等を有する。
ラッチ回路801及びラッチ回路802は、画素データ信号の第1段階振分を行う。
【0075】
ラッチ回路803及びラッチ回路804は、画素データ信号の同期を行う。
レベルシフト回路807は、画素データ信号を所定の電圧値(セグメント駆動電圧)にレベルシフトしてセグメント電極に出力する。
タイミング制御回路114は、制御信号(ラッチパルス)を用いて、ラッチ回路801〜804の動作を制御する。
【0076】
すなわち、液晶駆動回路800のセグメント駆動回路811は、液晶駆動回路101のセグメント駆動回路111(図5)と比較して、デマルチプレクサを有しない構成となる。
【0077】
図9は、液晶駆動回路800の動作に係るタイミングチャートを示す図である。
尚、図9は、主として第0列の画素データにおける、液晶駆動回路800の動作に係るタイミングチャートを示すものであるが、他の列の画素データについても同様である。
【0078】
以下、主として第0列の画素データについて、液晶駆動回路800の動作について説明する。
【0079】
液晶駆動回路800は、CPU103から画素の表示データ(画素データ)1フレーム分が入力されると、RAM113に各画素毎に2値データ(1ビットデータ)等として保持する。
【0080】
液晶駆動回路800は、第0列〜第m列の画素データについて、各列毎に画素データ信号(D0〜Dm)をRAM113からセグメント駆動回路811に送る。すなわち、液晶駆動回路800は、画素データ信号(D0〜Dm)により、各列毎(第0列〜第m列)にパラレルに第0行目〜第n行の順に、画素データをRAM113からセグメント駆動回路811に送る。
【0081】
画素データ信号901(D0)は、画素列データ402(第0列)の信号であり、第0行目〜第n行の順に(d(0,0)〜d(0,n)の順に)、画素データがRAM113からセグメント駆動回路811に送られる。
【0082】
ラッチパルス902(LPX)は、タイミング制御回路114からラッチ回路801−0〜801−mに入力され、ラッチパルス903(LPY)は、タイミング制御回路114からラッチ回路802−0〜802−mに入力さる。
ラッチパルス902(LPX)、903(LPY)のパルス間間隔は、共に、画素データ転送間隔920の2倍であり、交互にパルスが送出される。
【0083】
ラッチ回路801−0、802−0は、画素データ信号901(D0)が入力されると、それぞれ、ラッチパルス902(LPX)、903(LPY)により、画素データ信号901(D0)から交互に画素データを取り出してラッチし、画素データ信号904(D0X)、画素データ信号905(D0Y)を出力する。
【0084】
ラッチパルス906(LPS)は、タイミング制御回路114からラッチ回路803−0〜803−m、ラッチ回路804−0〜804−mに入力される。
ラッチパルス906(LPS)のパルス間間隔は、共に、画素データ転送間隔920の2倍であり、ラッチ回路803−0〜803−m、ラッチ回路804−0〜804−mに同一タイミングでパルスが送出される。
【0085】
ラッチ回路803−0、804−0は、画素データ信号904(D0X)、画素データ信号905(D0Y)が入力されると、それぞれ、ラッチパルス906(LPS)によりラッチして両信号を同期させ、画素データ信号907(D0XS、DSEG0)、画素データ信号908(D0YS、DSEG1)を出力する。
【0086】
レベルシフト回路807は、画素データ信号DSEG0、DSEG1を所定の電圧値(セグメント駆動電圧VSEG0、VSEG1)にレベルシフトして、それぞれ、セグメント電極SEG0、SEG1に電圧を出力する。
【0087】
すなわち、液晶駆動回路800は、d(0,0)、d(0,2)、d(0,4)、d(0,6)、…の順に、当該画素データに基づくセグメント駆動電圧をセグメント電極SEG0に印加し、d(0,1)、d(0,3)、d(0,5)、d(0,7)、…の順に、当該画素データに基づくセグメント駆動電圧をセグメント電極SEG1に印加する。
【0088】
尚、コモン駆動回路112は、コモン電極702を選択して所定の電圧を印加するが、2行の画素に1本のコモン電極が対応するので、選択期間を画素データ転送間隔920の2倍として、この選択期間の間隔で選択コモン電極をシフトする。
また、セグメント電極701、コモン電極702に印加する電圧は、電源回路により生成される種々の段階の電圧を用いて、レベルシフト回路等により液晶駆動のための所定の電圧値(駆動電圧)とされる。
【0089】
上記では、主として第0列の画素データをセグメント電極SEG0及びセグメント電極SEG1に振り分けることについて説明したが、これに限られない。
【0090】
以上の過程を経て、液晶駆動回路800は、1フレーム分の画素データが入力されると、これをRAMに保持し、液晶表示パネルに表示を行う際に、RAMに保持する画素データをセグメント電極毎に振り分け、当該画素データに基づいて所定の電圧(セグメント駆動電圧)をセグメント電極に印加する。
【0091】
例えば、第0列の画素データ(d(0,0)、…、d(0,n))の場合、液晶駆動回路800は、セグメント電極SEG0に対して、画素データ信号907(DSEG0)により、d(0,0)、d(0,2)、d(0,4)、…の順に、画素データを転送してセグメント駆動電圧にレベルシフトして電圧出力を行い、セグメント電極SEG1に対して、画素データ信号908(DSEG1)により、d(0,1)、d(0,3)、d(0,5)、…の順に、画素データを転送し、セグメント駆動電圧にレベルシフトして電圧出力を行う。
【0092】
このように、液晶駆動回路800は、図7に示す2重マトリクス構造の液晶表示パネルにおいて、液晶駆動を行い画像表示を行うことができる。
また、液晶駆動回路800は、画素データを保持するRAMを内蔵するので、液晶表示パネルにおける画像表示の際、液晶駆動の度毎にCPU、モジュールコントローラから画素データを送る必要がない。すなわち、一旦RAMに画素データを保持させれば、液晶駆動回路800は、画像表示の際、RAMに保持する画素データに基づいて液晶駆動を行うので、液晶駆動の度毎にCPUを動作させる必要がない。従って、電力消費を軽減することができる。
【0093】
尚、図8に示す液晶駆動回路800は、液晶表示パネル102とは独立しているが、これらを一体として構成してもよい。すなわち、液晶駆動回路800を液晶表示パネル102の基板上に組み込んでもよい。
【0094】
以上、添付図面を参照しながら、本発明にかかる液晶駆動回路等の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【0095】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明によれば、2重マトリクス型等の液晶表示パネルにおける電力消費の低減を可能とする液晶駆動装置等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】液晶表示装置100の概略構成図
【図2】液晶表示パネル102の画素配列を示す図
【図3】液晶表示パネル300(反転2重マトリクス)の電極構造を示す図
【図4】RAM113が保持する表示データを示す図
【図5】本発明の実施の形態に係る液晶駆動回路101の回路構成を示す図
【図6】液晶駆動回路101の動作に係るタイミングチャートを示す図
【図7】液晶表示パネル700(2重マトリクス)の電極構造を示す図
【図8】本発明の他の実施の形態における液晶駆動回路800の回路構成を示す図
【図9】液晶駆動回路800の動作に係るタイミングチャートを示す図
【符号の説明】
100………液晶表示装置
101………液晶駆動回路
102………液晶表示パネル
103………CPU
111………セグメント駆動回路
112………コモン駆動回路
113………RAM
114………タイミング制御回路
115………電源回路
201、303………画素
300………液晶表示パネル(反転2重マトリクス)
301………セグメント電極
302………コモン電極
401………画素データ
402………画素列データ
501、502、503、504………ラッチ回路
505、506………デマルチプレクサ
507………レベルシフト回路
601、604、605、607、608、610、611………画素データ信号
602、603、606………ラッチパルス
609………セレクト信号
700………液晶表示パネル(2重マトリクス)
701………セグメント電極
702………コモン電極
800………液晶駆動回路
811………セグメント駆動回路
901、904、905、907、608………画素データ信号
902、903、906………ラッチパルス
Claims (10)
- 1本の走査電極に2行の画素が対応し2本の信号電極に1列の画素が対応する液晶表示パネルにおける前記画素に係る液晶を駆動する液晶駆動装置であって、
前記画素毎の表示データである画素データを保持する画素データ保持手段と、
列の画素データ信号を当該列に対応する前記2本の信号電極毎に振り分ける振分手段と、
前記振り分けられた画素データ信号に基づいて印加電圧を前記信号電極に出力する出力手段と、
を具備することを特徴とする液晶駆動装置。 - 前記画素データ保持手段は、少なくとも1フレーム分の前記画素データを保持することを特徴とする請求項1に記載の液晶駆動装置。
- 前記画素データ保持手段は、読み書き可能な半導体メモリを含むことを特徴とする請求項1に記載の液晶駆動装置。
- 前記振分手段は、前記列毎に、2つのラッチ回路を有することを特徴とする請求項1に記載の液晶駆動装置。
- 前記振分手段は、前記列毎に、互いに並列配置される2つのラッチ回路を有し、それぞれのラッチ回路に交互にラッチパルスを入力することを特徴とする請求項1に記載の液晶駆動装置。
- 前記振分手段は、前記列毎に、2つのラッチ回路及び2つのデマルチプレクサを有することを特徴とする請求項1に記載の液晶駆動装置。
- 前記振分手段は、前記列毎に、互いに並列配置され、同一のセレクト信号値に対して取り出した画素データ信号を互いに異なる信号電極に振り分ける、2つのデマルチプレクサを有し、それぞれのデマルチプレクサに同一のセレクト信号を入力することを特徴とする請求項1に記載の液晶駆動装置。
- 前記画素データ信号を同期させる同期手段を具備することを特徴とする請求項1に記載の液晶駆動装置。
- 前記同期手段は、前記列毎に、互いに並列配置されるラッチ回路を有し、それぞれのラッチ回路に同一のラッチパルスを入力することを特徴とする請求項1に記載の液晶駆動装置。
- 前記ラッチパルスのパルス間間隔は、前記画素毎の画素データ信号の転送間隔の2倍であることを特徴とする請求項5または請求項9に記載の液晶駆動装置。
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Cited By (1)
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US9940906B2 (en) | 2015-03-27 | 2018-04-10 | Seiko Epson Corporation | Storage device, display driver, electro-optical device, and electronic apparatus |
-
2003
- 2003-05-15 JP JP2003137537A patent/JP2004341217A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9940906B2 (en) | 2015-03-27 | 2018-04-10 | Seiko Epson Corporation | Storage device, display driver, electro-optical device, and electronic apparatus |
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