JP2008097016A - Mobile telephone system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示制御技術さらには液晶駆動制御に適用して特に有効な技術に関し、例えばドットマトリクス型キャラクタ表示用液晶装置の表示制御回路に利用して有効な技術に関する。 The present invention relates to a display control technique and a technique that is particularly effective when applied to liquid crystal drive control. For example, the present invention relates to a technique that is effective when used in a display control circuit of a liquid crystal device for dot matrix character display.
一般に、液晶表示装置は、液晶表示パネルと、該液晶表示パネルを駆動する半導体集積回路化された液晶表示制御装置と、表示データの書き込みや前記液晶表示制御装置の表示動作の制御を行なうマイクロ・プロセッシング・ユニット(以下、マイクロプロセッサと称する)等から構成されている。 In general, a liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel, a liquid crystal display control device formed into a semiconductor integrated circuit that drives the liquid crystal display panel, and a micro-computer that writes display data and controls the display operation of the liquid crystal display control device. It is composed of a processing unit (hereinafter referred to as a microprocessor) and the like.
ドットマトリクス方式の表示パターンを生成するためのキャラクタジェネレータを内蔵した従来の液晶表示制御装置は、キャラクタコ−ドを格納する表示デ−タRAM(DDRAM)と、文字フォントなどのキャラクタパタ−ンを格納するキャラクタジェネレータROM(CGROM)と、上記表示データRAMから表示データを液晶表示パネルの駆動位置に合わせて読み出すアドレスカウンタと、液晶表示パネルのコモン電極やセグメント電極に対する駆動信号を形成して液晶の駆動を行なう液晶駆動回路、表示タイミングを与えるクロック信号を形成するタイミング発生回路等から構成されていた。 A conventional liquid crystal display control device incorporating a character generator for generating a dot matrix type display pattern has a display data RAM (DDRAM) for storing character codes, and a character pattern such as a character font. A character generator ROM (CGROM) to be stored, an address counter for reading display data from the display data RAM in accordance with the driving position of the liquid crystal display panel, and a driving signal for the common electrode and segment electrode of the liquid crystal display panel are formed to It is composed of a liquid crystal driving circuit for driving, a timing generating circuit for generating a clock signal for giving display timing, and the like.
マイクロプロセッサは、液晶表示パネル上に表示したいキャラクタに対応するキャラクタコ−ドを表示データRAMに書き込む。アドレスカウンタは液晶表示パネルの駆動位置に合わせて順次表示データRAMからキャラクタコードを読み出し、読み出されたキャラクタコ−ドをアドレスの一部としてキャラクタジェネレータROMをアクセスしてキャラクタパタ−ンを順次読み出す。読み出されたキャラクタパタ−ンは、液晶の点灯/非点灯デ−タとして液晶駆動回路内のセグメントシフトレジスタに順次送られ、1ライン分のデ−タが蓄積された時点で全セグメントドライバ回路が一斉に点灯/非点灯レベルの駆動電圧を出力し、液晶表示パネルを駆動する。 The microprocessor writes the character code corresponding to the character to be displayed on the liquid crystal display panel in the display data RAM. The address counter sequentially reads the character code from the display data RAM in accordance with the driving position of the liquid crystal display panel, accesses the character generator ROM by using the read character code as a part of the address, and sequentially reads the character pattern. . The read character pattern is sequentially sent to the segment shift register in the liquid crystal driving circuit as liquid crystal lighting / non-lighting data, and when one line of data is accumulated, all segment driver circuits Outputs a driving voltage at a lighting / non-lighting level all at once, and drives the liquid crystal display panel.
なお、各キャラクタは垂直方向に複数のラインで構成されているため、上記の制御を各表示行毎にキャラクタのライン数(キャラクタが縦横5×8ドット構成の場合は8ライン)分だけ繰り返して行なわれる。つまり、上記の表示の点灯/非点灯制御は1ラインずつ時分割方式で行われる。そのため、タイミング制御回路から発生された1ラインの選択信号をコモンシフトレジスタに送り、このシフトレジスタが1ライン毎にシフトすることで、コモンドライバは各ラインの選択レベルの駆動電圧を順次出力する。 Since each character is composed of a plurality of lines in the vertical direction, the above control is repeated for each display line by the number of character lines (eight lines if the character has a 5 × 8 dot configuration). Done. That is, the above lighting / non-lighting control of the display is performed in a time-sharing manner line by line. Therefore, the selection signal for one line generated from the timing control circuit is sent to the common shift register, and the shift register shifts for each line, so that the common driver sequentially outputs the driving voltage of the selection level for each line.
上記のような液晶表示装置を搭載した携帯電話機やページャ等の携帯用電子機器においては、待ち受け時には液晶表示パネル全面に表示を行なう必要はなくカレンダーや時計表示、さらにピクトグラムと呼ばれるマークやアイコン等最小限の表示がなされていれば良い。ところが、従来の携帯電話機等の液晶表示装置では、待ち受け時に表示は減らすものの液晶駆動デューティを変更していなかった。つまり、表示しない行のコモン電極についても走査を行なっていたため、待ち受け時の消費電力を充分に減らすことができないという問題点があった。 In portable electronic devices such as mobile phones and pagers equipped with liquid crystal display devices as described above, it is not necessary to display the entire surface of the liquid crystal display panel during standby, and calendars, clock displays, and pictograms such as marks and icons It is sufficient that the limit display is made. However, in a conventional liquid crystal display device such as a mobile phone, although the display is reduced during standby, the liquid crystal drive duty is not changed. In other words, since scanning is performed for the common electrode in a row that is not displayed, there is a problem in that power consumption during standby cannot be reduced sufficiently.
例えば32本のコモンドライバを有する液晶表示制御装置においては、COM1信号に対するコモンドライバからCOM32信号に対応するコモンドライバまで順次選択されて32ラインが順次選択的に駆動される。この様な駆動方法が、1/32デューティ駆動とされる。この場合、5×8ドットサイズのキャラクタフォントであれば、垂直方向に4行分の文字列を表示することができる。このような液晶表示制御装置において4行分の全面表示を必要としない場合においても、4行分の時分割駆動を行うと、液晶駆動電圧及び消費電流は4行分の全面表示を行う場合と同等である。 For example, in a liquid crystal display control apparatus having 32 common drivers, the common driver corresponding to the COM1 signal to the common driver corresponding to the COM32 signal are sequentially selected, and 32 lines are sequentially driven. Such a driving method is 1/32 duty driving. In this case, if the character font has a size of 5 × 8 dots, a character string for four lines can be displayed in the vertical direction. Even when such a liquid crystal display control device does not require full-line display for four lines, when time-division driving for four lines is performed, the liquid crystal drive voltage and current consumption are for full-line display for four lines. It is equivalent.
ここで、システムの待機状態においては4行分の全面表示を行わず、一部の表示行のみを選択的に駆動し、液晶駆動デューティを下げ液晶駆動電圧を低減することができれば、液晶駆動制御装置の消費電力を抑えることができる。しかしながら、液晶駆動電圧を変えると最適な駆動バイアス比も変化するため、そのままの駆動条件では良好な表示コントラストが得られなくなる。また、単に液晶駆動デューティだけを低くすると、キャラクタフォントの表示位置が最上行に固定され、表示としての見た目のバランスが悪くなるという問題点があることが明らかになった。 Here, in the standby state of the system, the liquid crystal drive control can be performed if only a part of the display rows are selectively driven and the liquid crystal drive duty can be reduced by reducing the liquid crystal drive voltage without performing full display for four rows. The power consumption of the apparatus can be suppressed. However, when the liquid crystal drive voltage is changed, the optimum drive bias ratio also changes, so that a good display contrast cannot be obtained under the same drive conditions. Further, it has been clarified that when only the liquid crystal driving duty is lowered, the display position of the character font is fixed to the uppermost line, and the appearance balance as a display is deteriorated.
本発明の目的は、液晶表示制御装置を搭載した電子機器においてシステムの動作状態に応じて液晶駆動デューティを変化させることでトータルの消費電力を低減できるとともに、そのような可変デューティ表示を行なう場合に液晶駆動デューティに応じて、最適駆動電圧と最適駆動バイアス条件を容易に設定して駆動を行なえる液晶表示技術を提供することにある。
本発明の他の目的は、システムの動作状態に応じて、最も見やすい表示が行なえる液晶表示技術を提供することにある。
An object of the present invention is to reduce the total power consumption by changing the liquid crystal drive duty in accordance with the operating state of the system in an electronic device equipped with a liquid crystal display control device, and to perform such variable duty display. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display technology capable of easily setting and driving an optimum driving voltage and an optimum driving bias condition according to the liquid crystal driving duty.
Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display technology capable of providing the most easily visible display according to the operating state of the system.
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、液晶表示制御装置内にマイクロプロセッサから書き替え可能な駆動デューティ選択レジスタと駆動バイアス選択レジスタとが液晶表示制御装置内に設けられる。液晶表示パネルの全面表示から一部の行のみの表示に切り替える場合、上記駆動デューティ選択レジスタと駆動バイアス選択レジスタの設定値をマイクロプロセッサによって変更することで、液晶表示パネルの一部に選択的に低電圧、低デューティ駆動で表示が行なわれるようにする。具体的には、1ライン毎に時分割して選択レベルを出力するコモンドライバに接続されたコモンシフトレジスタにおいて、表示を行う部分のシフトレジスタのみ選択情報が順次シフトされるようにし、一方、画面の非表示部分に対応するシフトレジスタは、シフト動作を行なわせないようにする。
Outlines of representative ones of the inventions disclosed in the present application will be described as follows.
That is, a drive duty selection register and a drive bias selection register that can be rewritten from the microprocessor are provided in the liquid crystal display control device. When switching from full-screen display of a liquid crystal display panel to display of only a part of rows, the setting values of the drive duty selection register and drive bias selection register are changed by a microprocessor so that a part of the liquid crystal display panel is selectively used. Display is performed with low voltage and low duty drive. Specifically, in a common shift register connected to a common driver that outputs a selection level in a time-sharing manner for each line, the selection information is sequentially shifted only in the shift register of the display portion. The shift register corresponding to the non-display portion is prevented from performing a shift operation.
また、昇圧回路における昇圧出力倍率を設定可能な昇圧倍率選択レジスタが液晶表示制御装置内に設けられる。液晶表示パネルの全面表示から一部の行のみの表示に切り替える場合、昇圧倍率選択レジスタの設定値をマイクロプロセッサによって変更することで、昇圧回路から出力される昇圧電圧が低くされる。 Further, a boosting magnification selection register capable of setting a boosting output magnification in the boosting circuit is provided in the liquid crystal display control device. When switching from full-screen display of the liquid crystal display panel to display of only a part of rows, the boost voltage output from the booster circuit is lowered by changing the set value of the boost magnification selection register by the microprocessor.
上記した手段によると、マイクロプロセッサからの指示により液晶表示パネルの一部のみを選択的に低デューティで駆動できるため、内部コモンシフトレジスタの動作周波数及び液晶駆動電圧を下げることができる。それによって、液晶表示制御装置のトータル消費電流を抑えることができる。また、駆動デューティの変更に伴い、最適駆動バイアスも変更することができるので、コントラストの低下を防止することができる。さらに、低デューティ化に伴い、昇圧回路の昇圧出力倍率を低く設定することで、昇圧出力電圧を必要最小限度に下げることができ、これにより、液晶駆動電源回路の動作電圧を下げることができるとともに、昇圧回路の効率を向上させることができ、液晶表示制御装置の消費電流をさらに抑えることができる。 According to the above-described means, only a part of the liquid crystal display panel can be selectively driven with a low duty according to an instruction from the microprocessor, so that the operating frequency and liquid crystal driving voltage of the internal common shift register can be lowered. Thereby, the total current consumption of the liquid crystal display control device can be suppressed. Further, since the optimum drive bias can be changed as the drive duty is changed, it is possible to prevent the contrast from being lowered. Furthermore, as the duty is reduced, the boosted output magnification of the booster circuit is set to a low value, so that the boosted output voltage can be lowered to the necessary minimum, thereby reducing the operating voltage of the liquid crystal drive power supply circuit. The efficiency of the booster circuit can be improved, and the current consumption of the liquid crystal display control device can be further suppressed.
また、望ましくは、液晶表示制御装置内にセンタリング表示指定レジスタが設けられる。これによって、待機時に最も表示の見易い位置、例えば、液晶表示パネル中央部分に表示を行なうことができる。 Desirably, a centering display designation register is provided in the liquid crystal display control device. As a result, it is possible to perform display at a position where the display is most easily seen during standby, for example, at the center of the liquid crystal display panel.
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである。
即ち、複数の表示行を制御する液晶表示制御装置において、システムの待機時などに全ての表示行に表示させる必要がない場合に、消費電流を低減することができる。また、これらの制御を全てマイクロプロセッサがソフトウェアで制御することができるため、システムの動作状態に応じ、必要最小限度の消費電流で液晶駆動を行うことができる。
The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
In other words, in a liquid crystal display control device that controls a plurality of display lines, current consumption can be reduced when it is not necessary to display all the display lines when the system is on standby. Further, since all of these controls can be controlled by software by the microprocessor, it is possible to drive the liquid crystal with the minimum necessary current consumption according to the operating state of the system.
図1は、本発明の実施例である液晶表示システム(液晶表示装置)100を示す。この表示システム100は、ドットマトリクス方式の液晶表示パネル1と、該液晶表示パネル1のコモン電極およびセグメント電極を駆動する信号を出力して表示を行なわせる液晶表示制御装置2と、該液晶表示制御装置2の制御情報を設定したり表示データの書き込みを行なうマイクロプロセッサ(MPU)3と、バッテリなどのシステム電源4とを含む。マイクロプロセッサ3と液晶表示制御装置2との間には、上記装置2のチップを有効化させるイネーブル信号E、リセットを指示するためのリセット信号RS、及びリード・ライト制御信号R/WをMPU3から装置2へ送信するための制御信号線と、MPU3と装置2との間の8ビットのデータ信号DB0〜DB7を送受信するためのデータバスとが設けられている。また、液晶表示パネル1と液晶表示制御装置2とは、コモン信号線COM1〜COM32とセグメント信号線SEG1〜SEG80とによって接続されている。
液晶表示制御装置2は、マイクロプロセッサ3との間の信号の送受信を行なうシステムインタフェース回路4と、内部の制御情報等を設定するためのインストラクションレジスタ5と、液晶表示パネル1の画面上に表示する文字のキャラクタコードを記憶する表示データRAM7(表示メモリ)と、該表示データRAM7から表示データを液晶表示パネル1の駆動位置に合わせて読み出すアドレスカウンタ6と、表示データRAM7から読み出されたキャラクタコードからドットマトリクス状の文字フォントパターンを展開するキャラクタジェネレータメモリ8と、該キャラクタジェネレータメモリ8から読み出された複数ビットの表示データをシリアルデータい変換する並直変換回路9と、変換された表示データをシフトして1ライン分保持するセグメントシフトレジスタ12と、シフトされた1ライン分の表示データを保持するラッチ回路13と、保持された表示データに基づいて液晶表示パネル1のセグメント電極に印加される駆動電圧波形を形成し出力するセグメントドライバ14と、液晶表示パネル1のコモン電極を順次選択する信号を形成するコモンシフトレジスタ15と、コモン電極に印加される駆動電圧波形を形成し出力するコモンドライバ16と、上記表示データメモリ7に対する表示位置を示すタイミング信号や上記シフトレジスタ12,15に対して表示タイミングを与えるクロック信号を形成するタイミング発生回路10と、システム電源40からの電源電圧Vciに基づいて液晶駆動電圧を発生する昇圧回路11と、昇圧された電圧に基づいて液晶駆動バイアス電圧を発生する液晶駆動バイアス回路18と、発生されたバイアス電圧をインピーダンス変換して出力するボルテージホロワ(オペアンプ)からなる電源回路17と、出力されたバイアス電圧の中から所望のものを選択して上記セグメントドライバ回路14およびコモンドライバ回路16に供給する液晶駆動電圧選択回路14とを含む。
FIG. 1 shows a liquid crystal display system (liquid crystal display device) 100 according to an embodiment of the present invention. The
The liquid crystal
なお、上記液晶表示制御装置2は、公知の半導体集積回路製造技術によってCMOSLSIとして1つの半導体チップ上に形成される。また、図1において、C1,C2はそれぞれ、昇圧回路を構成する容量素子であり、C3は電源安定化のための容量素子である。これらの容量素子は半導体チップ上に形成可能な容量素子の容量では充分な大きさでないため、外付けの容量素子(コンデンサ)が用いられる。キャラクタジェネレータメモリ8は、一般にROM(リード・オンリ・メモリ)で構成されるが、ユーザーの作成したパターンを表示可能にするため、RAMが上記ROMに付加されることもある。特に制限されないが、上記セグメントシフトレジスタ12およびコモンシフトレジスタ15は、双方向シフトレジスタによって構成されている。
The liquid
この実施例の液晶表示制御装置2は、マイクロプロセッサ3がシステムインタフェース4を介して表示したいキャラクタのコードを表示位置に対応して表示データRAM7に書き込むことで、キャラクタジェネレータメモリ8内に格納されている任意のキャラクタを表示することができる。また、マイクロプロセッサ3がシステムインタフェース4を介して液晶表示を行う各種の制御情報をインストラクションレジスタ5にセットすると、装置2は設定された制御情報に従った表示制御を行なう。表示データRAM7へのデータの書き込みは、マイクロプロセッサ3が表示文字列の先頭アドレスをアドレスカウンタ6に設定することで開始され、その後アドレスカウンタ6が自動的にアドレスを更新しながらマ
イクロプロセッサ3から入力される文字コードを次々と表示データRAM7に書き込んで行く。
The liquid crystal
表示データ(キャラクタコード)は、タイミング発生回路10により生成された表示アドレス信号が表示データRAM7へ送られることで順次読み出され、このキャラクタコードをアドレスとしてキャラクタジェネレータメモリ8に格納されたキャラクタパタ−ンが読み出される。さらにこのキャラクタパターンは、並直変換回路9でシリアルデータに変換され、セグメント駆動回路(12,13,14)内のセグメントシフトレジスタ12に順次送られる。1ライン分のデータがセグメントシフトレジスタ12に蓄積されたところで同時にラッチ回路13にラッチされ、セグメントドライバ14はこのラッチされたデータから点灯/非点灯電圧を選択して液晶表示パネル1へ出力する。この点灯/非点灯駆動の電圧レベルは液晶駆動電圧選択回路19で発生される。
The display data (character code) is sequentially read by the display address signal generated by the
例えば、5×8ドットで構成されるキャラクタフォントパタ−ンを垂直方向に4行表示する場合、各表示行は8ラインになるので、コモンドライバ16は計32個の出力回路を必要とする。図2に示すように、このコモンドライバ16は液晶表示パネル1のコモン駆動信号(COM1〜COM32)を、COM1からCOM32まで時分割に順次選択電圧レベルにして出力する。この場合、COM1〜COM8が第1行目、COM9〜COM16が第2行目、COM17〜COM24が第3行目、COM25〜COM32が第4行目となる。
For example, when a character font pattern composed of 5 × 8 dots is displayed in four lines in the vertical direction, since each display line is eight lines, the
このような4行まで表示可能な液晶表示パネル1において、システムの待機時など4行分を全て使用する全面表示を必要としないことが多い。例えば待機期間中は、2行あるいは1行を使用して、時刻や日時などの情報のみを表示させる場合などである。このような場合、従来の液晶表示制御装置では、表示されない行に対してもコモン駆動信号を出力してセグメント電極には非点灯のレベルの電圧を印加していた。そのため、表示行が少ないにもかかわらず消費電力は減らないという不具合があった。本発明では、表示を行なわない行についてはコモン駆動信号も印加しないようにコモンシフトレジスタ15を動作させるようにしたものである。これによって、待機時の液晶表示制御装置1の消費電力を低減することができる。
In such a liquid
ただし、この場合にもコモン駆動信号をCOM1から順次選択レベルにして出力して2行表示や1行表示を行なうした場合には、図3と図4にそれぞれ示すように、それぞれCOM1〜COM16(1/16デューティ駆動)及びCOM1〜COM8(1/8デューティ駆動)の範囲で選択レベルが出力されることとなる。このような駆動を行なうと、図5(b)及び図5(c)に示すように、4行表示の液晶表示パネル1の画面上部の2行または1行に偏って表示され、見た目が悪くなる。図5(a)は、1/32デューティ駆動の場合の4行表示例を示す。
However, in this case as well, when the common drive signal is sequentially output from COM1 and output at a selected level to display two lines or one line, COM1 to COM16 (see FIG. 3 and FIG. 4 respectively). The selection level is output in the range of 1/16 duty drive) and COM1 to COM8 (1/8 duty drive). When such driving is performed, as shown in FIGS. 5 (b) and 5 (c), the display is biased to two or one line at the top of the screen of the four-line display liquid
そこで、この実施例では、2行表示や1行表示を行なう場合には、図6と図7にそれぞれ示すように、コモン駆動信号COM1〜COM8までの選択駆動をスキップし、COM9からCOM24(1/16デューティ駆動)又はCOM9からCOM16(1/8デューティ駆動)までの範囲で選択レベルを出力することで、図8(b)及び図8(c)に示すように液晶表示パネル1の画面中央部に選択的に表示を行なうように、コモンシフトレジスタ15を動作させている。しかもこの場合、画面中央部の表示エリア以外の非表示行は常時非選択レベルで交流駆動を行なうことで、液晶に直流バイアスが印加されて液晶が劣化し表示が黒ずんでしまうのを回避することができるようにしている。尚、図8(a)は1/32デューティ駆動の場合の4行表示例を示す。
Therefore, in this embodiment, when two-line display or one-line display is performed, as shown in FIGS. 6 and 7, selection drive from the common drive signals COM1 to COM8 is skipped, and COM9 to COM24 (1 / 16 duty drive) or by outputting a selection level in the range from COM9 to COM16 (1/8 duty drive), the center of the screen of the liquid
図9は、低デューティ駆動時の画面中央部に表示を行う為の詳細な実現方法を示す。図1のインストラクションレジスタ5は、駆動デューティ値が設定される駆動デューティ選択レジスタ34と、表示画面中央部に選択的に表示を行うことを指示するセンタリング表示指定レジスタ31とを含む。マイクロプロセッサ3は、上記駆動デューティ選択レジスタ34とセンタリング表示指定レジスタ31とに所定の値を設定する。液晶表示制御装置2は、駆動デューティ選択レジスタ34に設定された駆動デューティ値に基づいて、タイミング発生回路10で形成されるコモンシフトレジスタ15のシフトクロック信号の周期を調整する。例えば、4行表示から2行表示に駆動デューティが変更された場合、フレーム周期を一定に制御するため、上記シフトクロックの周期は2倍とされる。さらに1行表示に駆動デューティが変更された場合、上記シフトクロックの周期は4倍とされる。
FIG. 9 shows a detailed implementation method for displaying in the center of the screen during low duty driving. The
センタリング表示指定レジスタ31の設定値はシフト制御回路35に供給されており、シフト制御回路35は、通常の全面表示(4行表示)の際にはフリップフロップF/F1からF/F32まで順番に「1」をシフトさせて行くことでコモンドライバ16から時分割に選択レベルのコモン信号を出力させるとともに、待機時にはセンタリング表示指定レジスタ31の設定値に基づいて、例えばフリップフロップF/F9からF/F24まで順番に「1」をシフトさせて行くことでコモンドライバ16から中央の2行分のコモンラインへ選択レベルのコモン信号を時分割的に出力させる。
The set value of the centering
図10には、設定された駆動デューティ値に基づいてコモンシフトレジスタ15のシフトクロック信号の周期を、フレーム周期を一定にするように調整したときの詳細なタイミング図が示されている。この実施例の液晶表示制御装置2においては、センタリング表示指定レジスタ31で指示された情報とタイミング発生回路10で生成されたシフトクロックを、コモンシフトレジスタ15内のシフト制御回路35(図9)に入力し、32ヶのフリップフロップ(F/F1〜F/F32)で構成されるシフトレジスタを制御する。例えば4行表示の場合には、F/F1からF/F32まで選択情報を順次シフトすることで、全面表示を行う。一方、画面中央部の2行に表示を行う場合は、F/F9からシフトを開始してF/F24でシフトを終了する。この際、F/F1〜F/F8及びF/F25〜F/F32のフリップフロップは常時リセットされ、シフトは行わない。また画面中央部の1行に表示を行う場合は、F/F9からシフトを開始してF/F16でシフトを終了する。この際、F/F1〜F/F8及びF/F17〜F/F32のフリップフロップは常時リセットされ、シフトを行わない。
FIG. 10 shows a detailed timing chart when the period of the shift clock signal of the
一般的に駆動デューティを低くすると、各ラインの選択時間が長くなり、パネル全体の表示が点灯しやすくなる。従って、低デューティ駆動に変更した後も、変更前と同じ見た目(コントラスト)を維持するためには、液晶駆動電圧と駆動バイアスを下げる必要がある。また、この低デューティ駆動化により、液晶駆動電圧を下げることができると、消費電力を低減できるメリットも生じる。特にシステム電源40の電源電圧より高い液晶駆動電圧を必要とする液晶表示制御装置では、システム電源電圧を昇圧して液晶駆動電圧を発生させる必要がある。この場合、液晶駆動系の回路(11〜18)に流れる電流が、昇圧回路11を介して供給される場合、システム電源側から見た消費電流は、昇圧倍率に応じて、例えば、2倍、3倍となる。しかも、昇圧回路11での昇圧効率は、高倍率になるほど悪くなる。従って、昇圧回路11を介して液晶駆動系の回路(11〜18)に電流を供給する場合、必要最小限度に昇圧倍率を下げた方が消費電流を抑えることができ有利である。
In general, when the drive duty is lowered, the selection time of each line becomes longer, and the display of the entire panel is easily lit. Accordingly, in order to maintain the same appearance (contrast) as before the change even after the change to the low duty drive, it is necessary to lower the liquid crystal drive voltage and the drive bias. Moreover, if the liquid crystal driving voltage can be lowered by this low duty driving, there is a merit that power consumption can be reduced. In particular, in a liquid crystal display control device that requires a liquid crystal drive voltage higher than the power supply voltage of the
さらに、この実施例においては、2行表示あるいは1行表示のため駆動デューティを1/2,1/4に下げたときに、各コモン信号の選択レベルの期間をそれぞれ2倍,4倍となるようにしている。これによって、1フレームの周波数を変えることなく駆動デューティを下げることができる。つまり単に駆動デューティのみを下げるとフレーム周波数が増大して画質の低下を招くおそれがあるが、この実施例においては、フレーム周波数を変えることなく駆動デューティを下げているので、画質の低下を回避できる。 Furthermore, in this embodiment, when the drive duty is lowered to 1/2 or 1/4 for two-line display or one-line display, the period of the selection level of each common signal is doubled and quadrupled, respectively. I am doing so. As a result, the drive duty can be lowered without changing the frequency of one frame. In other words, if only the drive duty is lowered, the frame frequency may increase and the image quality may be deteriorated. However, in this embodiment, the drive duty is lowered without changing the frame frequency, so that the deterioration of the image quality can be avoided. .
なお、駆動デューティを1/2,1/4に下げたときに各コモン信号の選択レベルの期間をそれぞれ2倍,4倍にする制御は、タイミング発生回路10からコモンシフトレジスタ15に供給されるクロックの周波数をそれぞれ1/2,1/4に下げることで簡単に実現することができる。このように、駆動デューティを1/2,1/4に下げたときに、クロックの周波数を下げるようにしているため、CMOS回路で構成されている内部回路の動作周波数が下がり、消費電力も下がるという利点もある。
Note that the control for increasing the period of the selection level of each common signal by 2 and 4 respectively when the drive duty is reduced to 1/2 and 1/4 is supplied from the
図11に液晶駆動系の回路(11〜18)を示す。昇圧回路11は、入力電圧端子Vciから供給された基本電圧を最大3倍まで昇圧してVLOUT端子に出力する。C1、C2はチャージポンプ方式で昇圧を行うためのコンデンサ、C3は電源安定化用のコンデンサである。この実施例では昇圧回路11に対応して昇圧倍率選択レジスタ33が設けられており、マイクロプロセッサ3がインストラクションレジスタ5内の昇圧倍率選択レジスタ33に所望の昇圧倍率を設定することで、昇圧回路11のVLOUT出力の昇圧倍率を1倍から3倍まで任意に変更することができるように構成されている。
FIG. 11 shows circuits (11 to 18) of the liquid crystal driving system. The
特に、制限されないが、上記昇圧倍率選択レジスタ33は、インストラクションレジスタ5内に設けられている。Vciは電源電圧Vcc(例えば3V)を抵抗分割して得られるVccよりも低い電圧(例えば2.8V)でも良い。電源電圧Vccよりも低い電圧を昇圧回路11の基本電圧Vciとしているのは、この実施例の液晶表示パネル1を駆動する場合、液晶駆動電圧は最も高いデューティで駆動する場合にも8V程度で良いとともに、前述したように、昇圧電圧が高いほど消費電力が多くなるので、昇圧倍率を最大の3倍したときに得られる電圧が高くなりすぎないようにするためである。
Although not particularly limited, the boosting
図12に昇圧回路11の具体的な回路構成例を、表1に昇圧倍率選択レジスタ33の設定値と昇圧回路11のVLOUT出力状態との関係を、また、図13に各昇圧電圧発生の動作原理を示す。
FIG. 12 shows a specific circuit configuration example of the
図12に示すように、昇圧回路11は、外部端子T1,T2間に接続されたコンデンサC1と、外部端子T3,T4間に接続されたコンデンサC2と、電圧入力端子Tvciと昇圧電圧出力端子Toutと上記外部端子T1〜T4との間に接続されたスイッチS0〜S9とにより構成されている。この昇圧回路11は、1倍昇圧出力時には図12(A)のように、スイッチS0のみがオンされて入力電圧Vciがそのまま出力電圧VLOUTとして端子Toutより出力される。
As shown in FIG. 12, the
一方、2倍昇圧や3倍昇圧出力時には、先ず図12(B)のようにスイッチS2,S4,S7,S9がオンされてコンデンサC1,C2がぞれぞれVciに充電される。次に、2倍昇圧のときは図12(C)のように、スイッチS1,S3,S6,S8がオンされることによって、図13(A)のように2つのコンデンサC1,C2が並列形態に接続されるとともに、充電時に接地電位が印加されていた端子が電圧入力端子に接続されてVciが印加されることで2×Vciの電圧を出力する。また、3倍昇圧のときは図12(D)のように、スイッチS1,S5,S8がオンされることによって、図13(B)のように2つのコンデンサC1,C2が直列形態に接続されるとともに、充電時に接地電位が印加されていた端子が電圧入力端子に接続されてVciが印加されることで3×Vciの電圧を出力する。 On the other hand, at the time of double boosting or triple boosting output, switches S2, S4, S7, and S9 are first turned on as shown in FIG. 12B, and capacitors C1 and C2 are charged to Vci, respectively. Next, at the time of double boosting, the switches S1, S3, S6, and S8 are turned on as shown in FIG. 12C, so that two capacitors C1 and C2 are connected in parallel as shown in FIG. And a terminal to which the ground potential is applied at the time of charging is connected to a voltage input terminal, and Vci is applied to output a voltage of 2 × Vci. When the voltage is triple boosted, as shown in FIG. 12D, the switches S1, S5, and S8 are turned on to connect the two capacitors C1 and C2 in series as shown in FIG. 13B. At the same time, the terminal to which the ground potential is applied at the time of charging is connected to the voltage input terminal, and Vci is applied to output a voltage of 3 × Vci.
上記のように、昇圧回路11の昇圧出力倍率を任意に設定できるようにすることで、液晶を駆動するのに低い電圧で良い場合には昇圧出力を必要最小限度に下げることにより、液晶駆動電源回路としての駆動バイアス回路18や電源回路17の動作電圧を下げることができるとともに、昇圧回路11の効率を向上させることができ、その結果、装置2の消費電流を大幅に抑えることができる。
As described above, by allowing the boost output magnification of the
次に、上記昇圧回路11の昇圧倍率の具体的な設定方法を説明する。例えば、1/32デューティ駆動で4行表示を行う場合の液晶駆動電圧を8Vとすると、システム電源電圧が3Vの場合には昇圧回路11は3倍の昇圧を行う必要がある。そのため、3倍の昇圧倍率を指示するためのデータが昇圧倍率選択レジスタ33に設定される。一方、システムの待機時、例えば、1行のみを表示すれば十分である場合にも、1/32デューティ駆動のままでは、液晶駆動電圧も3倍昇圧で8Vのままであり、装置2の消費電流は低減できない。そこで、駆動デューティ選択レジスタ34に1/8デューティ駆動を指示するデータが設定されてデューティ比が変更されるとともに、レジスタ33に例えば2倍の昇圧倍率を指示するデータが設定され、液晶駆動電圧が5V程度に低減する。これにより、昇圧倍率選択レジスタ33で昇圧回路11を2倍昇圧に変更させても十分な液晶駆動電圧が得られることになり、3Vのシステム電源40から見た消費電流を約2/3に低減することが可能となる。
Next, a specific method for setting the boost magnification of the
また、液晶駆動デューティを変更した場合に良好なコントラストを得るためには、駆動バイアス比を最適化するのが望ましい。一般的に、駆動デューティを1/Nとすると最良のコントラストを得るための最適駆動バイアス比Bは、
B=1/(√N+1)
となる。例えば、1/8デューティと、1/16デューティと、1/32デューティでの最適駆動バイアスは、それぞれ1/4バイアス、1/5バイアス、1/6.7バイアスとなる。
In order to obtain good contrast when the liquid crystal drive duty is changed, it is desirable to optimize the drive bias ratio. Generally, when the drive duty is 1 / N, the optimum drive bias ratio B for obtaining the best contrast is
B = 1 / (√N + 1)
It becomes. For example, the optimum drive bias at 1/8 duty, 1/16 duty, and 1/32 duty are 1/4 bias, 1/5 bias, and 1 / 6.7 bias, respectively.
図14に液晶駆動バイアス回路18の実施例を、また表2に各バイアスモードにおける液晶バイアス選択レジスタ32の設定状態と、回路内のスイッチSW1〜SW9のオン/オフ状態との関係を示す。特に制限されないが、液晶バイアス選択レジスタ32はインストラクションレジスタ5内に設けられている。なお、表2において「−」はオフ状態を表している。この実施例の液晶表示制御装置2は、マイクロプロセッサ3がインストラクションレジスタ5内の液晶バイアス選択レジスタ32で駆動バイアスを設定することで、液晶駆動バイアス回路18内の駆動バイアス比を任意に変更することができる。
FIG. 14 shows an embodiment of the liquid crystal
図14において、V1とGNDがセグメント電極およびコモン電極の選択レベル、V2とV5がコモン電極の非選択レベル、V3とV4がセグメント電極の非選択レベルである。上記のように、非選択レベルが2組あるのは非点灯のドットに対応したコモン電極とセグメント電極にV2とV3またはV5とV4を交互に印加して交流駆動することで液晶の劣化を防止するためである。 In FIG. 14, V1 and GND are segment electrode and common electrode selection levels, V2 and V5 are common electrode non-selection levels, and V3 and V4 are segment electrode non-selection levels. As described above, there are two sets of non-selection levels that prevent deterioration of the liquid crystal by alternatingly driving V2 and V3 or V5 and V4 to the common and segment electrodes corresponding to non-lighting dots. It is to do.
なお、図14において、VRはコントラスト調整用の可変抵抗である。図示しないが、この可変抵抗VRの抵抗調整量を設定するレジスタをインストラクションレジスタ5内に設けて、そのレジスタ値によって可変抵抗VRの抵抗値を変化させて液晶表示パネルのコントラストを調整するように構成しても良い。
In FIG. 14, VR is a variable resistor for contrast adjustment. Although not shown, a register for setting the resistance adjustment amount of the variable resistor VR is provided in the
図15(A)〜図15(D)は、上記実施例の液晶表示制御装置2を液晶表示パネルと共に携帯電話機に搭載する場合の実装例を示す。このうち図15(A)は、液晶表示パネル1を構成するガラス基板の裏面に半導体集積回路として構成された上記実施例の液晶表示制御装置チップ2および外付けのコンデンサCや抵抗Rを搭載したボード50を接合し、このボード50にヒートシールと呼ばれる配線51を介して操作パネルを構成するキーマトリックス基板52を接続するようにしたものである。なお、53はマイクロプロセッサチップ3を搭載したMPUボードで、MPUボード53とキーマトリックス基板52とは特に制限されないがシリアル通信線54で接続されている。
FIGS. 15A to 15D show mounting examples when the liquid crystal
また、図15(B)は、携帯電話機の操作パネルを構成するキーマトリックス基板52上に液晶表示制御装置チップ2および外付けのコンデンサCや抵抗Rを搭載し、ヒートシール51を介して液晶表示パネル1をキーマトリックス基板52に接続するようにしたものである。
FIG. 15B shows a liquid crystal display
図15(C)は、操作パネルを構成するキーマトリックス基板52上に外付けのコンデンサCや抵抗Rを搭載し、キーマトリックス基板52と液晶表示パネル1との間を液晶表示制御装置チップ2を搭載したTCP(Tape Carrier Package)51'によって接続するようにしたものである。
In FIG. 15C, an external capacitor C and resistor R are mounted on a
図15(D)は、操作パネルを構成するキーマトリックス基板52上に外付けのコンデンサCや抵抗Rを搭載し、液晶表示制御装置チップ2は液晶表示パネル1を構成するガラス基板上に実装して液晶表示パネル1とキーマトリックス基板52とをヒートシール51で接続するようにしたものである。
In FIG. 15D, an external capacitor C and resistor R are mounted on the
図16には、液晶表示制御装置2の端子配置例および液晶表示パネル1と液晶表示制御装置2との接続例を示す。図16に示すように、この実施例の液晶表示制御装置2は、コモン信号COM1〜COM32を出力する端子がチップの左右(短い方の辺)に半分ずつ分けて配置され、長い方の一辺にセグメント信号を出力する端子が配置されている。また、長い方の辺の他方には、電源端子や外付け端子、マイクロプロセッサとの間で信号のやりとりを行なう入出力端子が設けられている。このような端子配列をとるとともに、前述したように、セグメントシフトレジスタ12およびコモンシフトレジスタ15が双方向シフトレジスタによって構成されていることにより、液晶表示制御装置チップ2を液晶表示パネル1の上下のいずれの位置にも、さらにチップを裏返した状態で配置しても、コモン信号線とセグメント信号線を交差させることなく互いに接続することができる。
FIG. 16 shows a terminal arrangement example of the liquid crystal
以上説明したように、上記実施例は、液晶表示制御装置内にマイクロプロセッサから書き替え可能な駆動デューティ選択レジスタと駆動バイアス選択レジスタとを設け、液晶表示パネルの全面表示から一部の行のみの表示に切り替える場合、上記駆動デューティ選択レジスタと駆動バイアス選択レジスタの設定値を変更することで、液晶表示パネルの一部に選択的に低電圧、低デューティ駆動で表示を行なうようにしたので、マイクロプロセッサより液晶表示パネルの一部のみを選択的に低デューティで駆動できるため、内部シフトレジスタの動作周波数及び液晶駆動電圧を下げることができ、液晶表示制御装置全体のトータル消費電流を抑えることができる。また、駆動デューティの変更に伴い、最適駆動バイアスも変更することができ、コントラストの低下を防止することができるという効果がある。 As described above, in the above embodiment, the drive duty selection register and the drive bias selection register that can be rewritten from the microprocessor are provided in the liquid crystal display control device, and only a part of the rows are displayed from the entire display of the liquid crystal display panel. When switching to display, the setting values of the drive duty selection register and drive bias selection register are changed, so that the display is selectively performed on a part of the liquid crystal display panel with low voltage and low duty drive. Since only a part of the liquid crystal display panel can be selectively driven with a low duty by the processor, the operating frequency of the internal shift register and the liquid crystal drive voltage can be lowered, and the total current consumption of the entire liquid crystal display control device can be suppressed. . In addition, the optimum driving bias can be changed with the change of the driving duty, and there is an effect that a reduction in contrast can be prevented.
さらに、昇圧回路における昇圧出力倍率を設定可能な昇圧倍率選択レジスタを設け、低デューティ化に伴って昇圧回路の昇圧出力倍率を低く設定可能にしたので、昇圧出力電圧を必要最小限度に下げることができ、これにより、液晶駆動電源回路の動作電圧を下げることができるとともに、昇圧回路の効率を向上させることができ、半導体集積回路装置2の消費電流を抑えることができるという効果がある。
In addition, a boost ratio select register that can set the boost output ratio in the boost circuit is provided, and the boost output ratio of the boost circuit can be set low as the duty decreases, so the boost output voltage can be lowered to the minimum necessary level. Thus, the operating voltage of the liquid crystal driving power supply circuit can be lowered, the efficiency of the booster circuit can be improved, and the current consumption of the semiconductor integrated
また、液晶表示制御装置内にセンタリング表示指定レジスタを設けるようにしたので、待機時の一部行表示を最も見易い位置、例えば、液晶表示パネル中央部分に指定することができるという効果がある。 Further, since the centering display designation register is provided in the liquid crystal display control device, there is an effect that the partial line display during standby can be designated at the position where it is most easy to see, for example, the central portion of the liquid crystal display panel.
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、上記実施例では、1ラインずつ順次時分割で駆動する方式の液晶表示制御装置について説明しているが、複数ラインを同時に順次選択する駆動方式の液晶表示制御装置に適用することも可能である。また、上記実施例では待機時の一部行の表示位置を画面の中央に設定するようにした場合について説明したが、待機時の表示位置を設定するためのレジスタを設けて、任意の位置に表示できるように構成することも可能である。 The invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Nor. For example, in the above embodiment, a liquid crystal display control apparatus that drives in a time-division manner line by line is described. However, the present invention can also be applied to a liquid crystal display control apparatus that drives a plurality of lines at the same time. is there. Further, in the above embodiment, the case where the display position of a part of the line at the time of standby is set at the center of the screen has been described. It is also possible to configure it so that it can be displayed.
さらに、上記実施例では、液晶表示パネルの表示部が4文字行表示可能なドットマトリックスで構成されている場合について説明したが、コモンドライバの本数を変えることで3文字行あるいは5文字行以上表示可能な液晶表示パネルを駆動する液晶表示制御装置にも適用することができる。また、携帯電話機等においては、アンテナマークや受信レベルを示すマーク等が表示されるピットグラムが画面上部あるいは下部に設けられることがあり、これらは一般にマークに対応した形状の電極で構成されるが、ピットグラムに対応してコモン信号を1つあるいは2つ余計に出力できるように液晶表示制御装置のコモンドライバを構成すればよい。この場合、ピクトグラムに対応するコモン信号のみを選択的に駆動し、文字表示部分を常時非選択駆動することで、1/1デューティ(スタティク)駆動、又は、1/2デューティなど、さらに低デューティ駆動も可能となる。 Further, in the above embodiment, the case where the display unit of the liquid crystal display panel is configured with a dot matrix capable of displaying four character lines has been described. However, three character lines or five character lines or more can be displayed by changing the number of common drivers. The present invention can also be applied to a liquid crystal display control device that drives a possible liquid crystal display panel. In mobile phones and the like, a pitgram on which an antenna mark, a mark indicating a reception level, or the like is displayed may be provided at the top or bottom of the screen, and these are generally configured by electrodes having a shape corresponding to the mark. The common driver of the liquid crystal display control device may be configured so that one or two or more common signals can be output corresponding to the pitgram. In this case, only the common signal corresponding to the pictogram is selectively driven, and the character display portion is always non-selectively driven, so that 1/1 duty (static) drive or 1/2 duty is further driven. Is also possible.
また、以上の説明では主として、本発明の利用分野である液晶表示制御装置に適用して述べたが、本発明はこれに限定されるものではなく、蛍光表示管表示、プラズマディスプレイ表示などの各種表示装置の駆動制御に利用することができる。 In the above description, the present invention is mainly applied to a liquid crystal display control device which is a field of use of the present invention. However, the present invention is not limited to this, and various displays such as a fluorescent display tube display and a plasma display display. It can be used for drive control of a display device.
1 マイクロプロセッサ(MPU:マイクロ・プロセッサ・ユニット)
2 液晶表示制御装置
3 液晶表示パネル
4 システムインタフェ−ス
5 インストラクションレジスタ
6 アドレスカウンタ
7 表示メモリ(表示データRAM)
8 キャラクタジェネレータメモリ(CGROM)
9 並直変換回路
10 タイミング発生回路
11 昇圧回路
12 セグメントシフトレジスタ
13 ラッチ回路
14 セグメントドライバ
15 コモンシフトレジスタ
16 コモンドライバ
17 液晶駆動電源回路
18 液晶駆動バイアス回路
31 センタリング表示指定レジスタ
32 駆動バイアス選択レジスタ
33 昇圧倍率選択レジスタ
34 駆動デューティ選択レジスタ
40 システム電源
DB0〜DB7 デ−タバス信号
E リード/ライトイネーブル信号
R/W リ−ド/ライト選択信号
RS レジスタ選択信号
COM1〜COM32 コモン駆動信号端子
SEG1〜SEG80 セグメント駆動信号端子
CSF1〜CSF32 コモンシフトレジスタのシフト出力信号
Vcc 電源電圧
GND グランド(接地)
Vci 昇圧回路への昇圧基本電圧
VLOUT 昇圧電圧出力端子
1 Microprocessor (MPU: Microprocessor unit)
2 Liquid crystal
8 Character generator memory (CGROM)
DESCRIPTION OF
Vci Boost basic voltage to boost circuit VLOUT Boost voltage output terminal
Claims (1)
前記液晶パネルの第1方向に設けられた複数の第1電極と前記第1方向に交差する第2方向に設けられた複数の第2電極との駆動を制御し、前記液晶パネルにおいて一部表示領域を設定可能な液晶表示制御装置と、
前記液晶表示制御装置の動作を制御するマイクロプロセッサとを含む携帯型電話システムであって、
前記液晶表示制御装置は、
前記マイクロプロセッサからの信号が入力されるインタフェース回路と、
前記インタフェース回路に結合され、前記液晶パネルに表示すべき表示データを格納する表示データRAMと、
前記表示データRAMのアドレスを発生するアドレスカウンタと、
前記液晶表示制御装置の内部でタイミング信号を発生するタイミング発生回路と、
前記タイミング発生回路に結合され、前記複数の第1電極を駆動するための信号を出力する第1ドライバと、
前記表示データRAMから読み出された表示データに従って前記複数の第2電極を駆動するための信号を出力する第2ドライバと、
前記インタフェース回路に結合され、前記一部表示領域の位置を指定する表示位置設定レジスタと、
を有し、かつ、前記液晶パネルと接続されており、
前記表示位置設定レジスタは、上記携帯型電話システムが待機モードとされるとき、前記マイクロプロセッサにより書き替え可能とされ、
前記第1ドライバは、1フレーム期間毎に、前記表示位置設定レジスタで指定される前記一部表示領域の位置の複数の前記第1電極には点灯タイミングに同期して順次時分割で選択レベルを印加し、前記液晶パネルにおいて非表示領域に対応する前記一部表示領域以外の位置の複数の前記第1電極には並列に非選択レベルを印加する、携帯型電話システム。 A liquid crystal display panel;
Control of driving of the plurality of first electrodes provided in the first direction of the liquid crystal panel and the plurality of second electrodes provided in the second direction intersecting the first direction, and a partial display on the liquid crystal panel A liquid crystal display control device capable of setting an area;
A portable telephone system including a microprocessor for controlling the operation of the liquid crystal display control device,
The liquid crystal display control device includes:
An interface circuit to which a signal from the microprocessor is input;
A display data RAM coupled to the interface circuit for storing display data to be displayed on the liquid crystal panel;
An address counter for generating an address of the display data RAM;
A timing generation circuit for generating a timing signal inside the liquid crystal display control device;
A first driver coupled to the timing generation circuit and outputting a signal for driving the plurality of first electrodes;
A second driver that outputs a signal for driving the plurality of second electrodes according to display data read from the display data RAM;
A display position setting register coupled to the interface circuit for designating a position of the partial display area;
And connected to the liquid crystal panel,
The display position setting register can be rewritten by the microprocessor when the portable telephone system is set to a standby mode.
The first driver sequentially selects a selection level in a time-division manner in synchronization with the lighting timing for the plurality of first electrodes at the position of the partial display area specified by the display position setting register for each frame period. And a non-selection level is applied in parallel to the plurality of first electrodes at positions other than the partial display area corresponding to the non-display area in the liquid crystal panel.
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