JP2791415B2

JP2791415B2 - 液晶駆動方式

Info

Publication number: JP2791415B2
Application number: JP7046625A
Authority: JP
Inventors: 嗣雄柳井; 庄司松尾
Original assignee: KASHIO KEISANKI KK
Current assignee: KASHIO KEISANKI KK
Priority date: 1995-02-13
Filing date: 1995-02-13
Publication date: 1998-08-27
Anticipated expiration: 2013-08-27
Also published as: JPH07261150A

Description

【発明の詳細な説明】【０００１】【産業上の利用分野】この発明は、液晶駆動方式に関す
る。【０００２】【従来の技術】従来、液晶駆動表示方式としては、表示
すべきセグメントを同時に点灯するスタティック駆動方
式と、セグメントをいくつかのグループに分け、それら
のグループを時間で分割し、繰返して表示する時分割駆
動方式とがあった。【０００３】前者のスタティック駆動方式は、駆動波形
が、極性が一方向のパルス波形であり、液晶は極性を持
たないので、液晶に印加される電圧は交流波形となる。
したがって、液晶に印加される平均電圧は「０」であ
り、液晶の劣化が防止されている。また、電圧波高値は
しきい値電圧以上に選ばれ、表示したいセグメント電極
は、コモン電極と位相がπだけずれた電圧が印加され
る。この電圧波高値に対する制御は、回路素子と消費電
力への制御から決められ、この許容範囲内で充分高い電
圧を印加すれば、コントラストの高い表示が得られる。
これに対して、後者の時分割駆動方式は、コモン電極を
各桁共通に複数に分割し、セグメントとコモン信号との
選択で表示する方式であり、接続端子数を少なくするこ
とが可能となる。【０００４】しかしながら、上記のスタティック駆動方
式では、接続端子数が多くなり、消費電力が大きいとい
う欠点があった。また、時分割駆動方式は、表示がちら
つくフリッカ等の現象が発生しやすいと共に、１コモン
電極当たりの選択時間が短いので、表示マージンが小さ
くなるという問題があった。【０００５】【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記実状
に鑑みてなされたもので、液晶表示素子への接続端子を
増やすことなく、また、簡単な構成で、表示品質を向上
させることができる液晶駆動方式を提供することを目的
とする。【０００６】【課題を解決するための手段】この発明の第１の観点に
かかる液晶駆動方式は、セグメント電極を各桁毎に２つ
の信号系統に分けてそれぞれ外部接続端子に接続すると
共にコモン電極を各桁毎に４つの信号系統に分けて各桁
共通に外部接続端子に接続してなる液晶表示パネルと、
上記各コモン電極の外部接続端子にそれぞれ２値の電圧
レベルにより１フレームの半周期毎に反転する所定波形
のコモン駆動信号を印加する手段と、前記各セグメント
電極外部接続端子に上記コモン駆動信号に同期してそれ
ぞれ表示データに応じた２値の電圧レベルのセグメント
駆動信号を印加する手段と、を具備し、前記セグメント
駆動信号を印加する手段は、表示データにそれぞれ対応
して１フレームの半周期分の波形データを記憶する記憶
手段と、前記記憶手段に記憶された前記表示データを順
次読み出す読み出し手段と、前記読み出し手段により読
み出された波形データの信号レベルを反転して記憶手段
に再度記憶させる手段と、前記読み出し手段により読み
出された波形データを電圧信号に変換して前記セグメン
ト電極外部接続端子に印加する手段と、から構成されて
いる、ことを特徴とする。【０００７】この発明の第２の観点にかかる液晶駆動方
式は、複数のコモン電極と複数の信号電極がマトリクス
状に配列されてなる液晶表示素子を駆動する液晶駆動方
式において、前記複数のコモン電極を同時に駆動するた
めの互いに波形の異なったコモン信号を該複数のコモン
電極に同時に供給するコモン駆動手段と、表示データに
対応する波形を有する信号電極駆動用信号を信号電極に
供給し、各信号電極と選択状態にある複数のコモン電極
上の複数の画素を同時に駆動する信号電極駆動手段と、
を備え前記信号電極駆動用信号は、２値信号からなり、
１フレームの半周期におけるロー電圧レベル期間とハイ
電圧レベル期間の比が１：１以外である信号を含み、前
記コモン駆動手段は、リングカウンタと、該リングカウ
ンタの出力から前記コモン信号を生成する回路から構成
され、前記信号電極駆動手段は、表示データにそれぞれ
対応して１フレームの半周期分の波形データを記憶する
記憶手段と、前記表示データに対応して、対応する波形
データを順次読み出す読み出し手段と、前記読み出し手
段により読み出された波形データの信号レベルを反転し
て記憶手段に再度記憶させる手段と、前記読み出し手段
により読み出された波形データを電圧データに変換して
印加する手段とから構成されている、ことを特徴とす
る。【０００８】この発明の第３の観点にかかる液晶駆動方
式は、コモン電極と信号電極がマトリクス状に配列され
てなる液晶表示素子を駆動する液晶駆動方式において、
複数のコモン電極を同時に駆動するための互いに波形の
異なったコモン信号を該複数のコモン電極に同時に供給
するコモン駆動手段と、前記コモン信号と表示データに
対応する波形を有する信号電極駆動用信号を信号電極に
供給し、各信号電極と選択状態にある複数のコモン電極
上の複数の画素を同時に駆動する信号電極駆動手段と、
を備え前記コモン駆動手段は、リングカウンタと、該リ
ングカウンタの出力から前記コモン信号を生成する回路
から構成され、前記信号電極駆動手段は、表示データに
それぞれ対応して１フレームの半周期分の波形データを
記憶する記憶手段と、前記表示データに対応して、対応
する波形データを順次読み出す読み出し手段と、前記読
み出し手段により読み出された波形データの信号レベル
を反転して前記記憶手段に再度記憶させる手段と、前記
読み出し手段により読み出された波形データを電圧デー
タに変換して前記信号電極駆動用信号として印加する手
段と、を備える、ことを特徴とする。【０００９】【００１０】【００１１】【作用】この発明の第１の観点にかかる液晶駆動方式に
よれば、表示桁毎にセグメント電極が２つの信号系統に
分けられており、コモン電極が４つの信号系統に分けら
れているので、少ない外部端子数で液晶表示パネルを駆
動することができ、この効果は表示桁数が増加する程顕
著となり、駆動用ＬＳＩとの接続が容易である等の効果
を有する。また、半周期分の波形データを記憶手段に記
憶させ、この波形データを読み出して電圧信号に変換す
ると共に信号レベルを反転して記憶手段に再度記憶させ
ているので、メモリの容量を抑えつつ、完全なセグメン
ト駆動信号を生成することができる。また、この発明の
第２及び第３の観点にかかる液晶駆動方式によれば、リ
ングカウンタの出力を処理してコモン信号を生成するの
で、簡単な構成でコモン信号を生成することができる。
また、この発明の第２、第３の観点にかかる液晶駆動方
式によれば、半周期分の波形データを記憶させ、この波
形データを読み出して電圧信号に変換すると共に信号レ
ベルを反転して記憶手段に再度記憶させているので、メ
モリの容量を抑えつつ、完全な信号電極駆動用信号を生
成することができる。【００１２】【実施例】以下図面を参照してこの発明の一実施例につ
いて説明する。図１は、この発明の液晶駆動表示方式の
回路構成を示すものであり、１は演算用レジスタ、及び
表示用データを記憶する表示レジスタ等を有するＲＡＭ
である。【００１３】このＲＡＭ１から順次出力される表示デー
タは、４ビットのバッファレジスタ２に送られて一時記
憶される。このバッファレジスタ２はクロックパルス
「φ₁」によって表示データを読み込み、読み込まれた
表示データはデコーダ３によりデコードされた後セグメ
ント変換回路４に送られる。セグメント変換回路４の出
力はシリアル変換回路５へ送られ、後述するＴ’₁〜
Ｔ’₆のタイミング信号に基づいてシリアルデータに変
換される。そしてシリアルデータに変換されたデータは
ナンド回路６を介して１ビットのフリップフロップ７へ
送られ、クロックパルス「φ₂」のタイミングで読み込
まれる。そして、フリップフロップ７の出力データは、
表示用シフトレジスタ８の最上段のレジスタに入力され
る。【００１４】この表示レジスタは夫々クロックパルス
「φＤ₁」、「φＤ₂」に同期して駆動される行方向に６
ビットのフリップフロップから成る１６段のシフトレジ
スタ８ａ、８ｂ、８ｃ、・・・８ｐで構成されている。そ
して、上記シフトレジスタの８ａ、８ｂ、・・・８ｐの入
力側には夫々ゲート回路１０ａ、１１ａ、１０ｂ、１１
ｂ、・・・１０ｐ、１１ｐが設けられ、表示データ入力命
令Ｄｉｓｐｉｎが”１”のとき、上記ゲート回路１０
ａ、１０ｂ、・・・、１０ｐがオンし、フリップフロップ
７の出力はゲート回路１０ａを介してシフトレジスタ８
ａに入力され、該シフトレジスタ８ａの出力Ｓ’１５は
ゲート回路１０ｂを介して次段のシフトレジスタ８ｂへ
入力され、シフトレジスタ８ｂの出力Ｓ’１４はゲート
回路１０ｃを介してシフトレジスタ８ｃへ入力され、以
下同様にして各シフトレジスタ８ｄ〜８ｐに螺旋状にシ
フトされながら入力される。【００１５】一方、上記表示データ入力命令Ｄｉｓｐ
ｉｎが「０」の時、Ｄｉｓｐｉｎがインバータ１２に
より反転されて「１」となり、ゲート回路１１ａ〜１１
ｐがオンされる。そして、シフトレジスタ８ａの出力
Ｓ’１５はインバータ９ａにより反転されて再びシフト
レジスタ８ａに入力され、順次シフト毎に反転されなが
ら保持される。同様にシフトレジスタ８ｂ、・・・、８ｐ
の出力Ｓ’１４、・・・Ｓ’０も夫々インバータ９ｂ、・・・
９ｐにより反転されてシフトレジスタ８ｂ、・・・８ｐに
入力され、順次シフト毎に反転されながら保持される。
上記シフトレジスタ８ａ〜８ｐの出力は各々ドライバ１
３ａ〜１３ｐを介してセグメント電極Ｓ₁₅〜Ｓ₀に印加
される。【００１６】図２は、液晶表示装置の液晶表示素子のマ
トリクス状に配置されてなるセグメント電極（信号電極
ともいう）及びコモン電極（走査電極ともいう）の配線
を示すものである。図２（１）は、セグメント電極を示
し、例えば表示桁数が８桁であれば、１桁目がＳ₀、
Ｓ₁、２桁目がＳ₂、Ｓ₃、・・・８桁目がＳ₁₄、Ｓ₁₅とな
る。また、図２（２）はコモン電極を示し、日の字状の
７セグメント及び小数点が４分割され、各桁共通にコモ
ン信号「ＬＣＡ」、「ＬＣＢ」、「ＬＣＣ」、「ＬＣ
Ｄ」が印加される。【００１７】一方、１４は発振回路（ＰＧ）で、システ
ム駆動用の基本クロックパルス「φ₁」、「φ₂」を出力
すると共に、上記クロックパルス「φ₁」、「φ₂」を６
進リングカウンタ１５に供給する。そして、６進リング
カウンタ１５では図３（１）、（２）に示すようにＴ₁
〜Ｔ₆のタイミング信号及び図示しないが、上記Ｔ₁〜Ｔ
₆が半ビットタイム遅延されたＴ’₁〜Ｔ’₆のタイミン
グ信号を出力する。【００１８】上記タイミング信号Ｔ₆はさらに入力信号
の立下り時に反転するバイナリカウンタ１６に入力さ
れ、これによりコモン信号発生のための反転信号ＲＥＶ
Ｓが出力される。そして、この反転信号ＲＥＶＳはイク
スクルーシブノア回路１７〜２０に印加される。【００１９】また、上記６進リングカウンタ１５から出
力されるタイミング信号のうちＴ₁〜Ｔ₄はノア回路２１
〜２４の各々の一方の入力端子に送られ、タイミング信
号Ｔ₅は上記ノア回路２１〜２４の他方の入力端子に共
通に送られる。ノア回路２１〜２４の出力は各々イクス
クルーシブノア回路１７〜２０を介してドライバ２４ａ
〜２４ｄに送られ、図３（２）に示すコモン信号「ＬＣ
Ａ」〜「ＬＣＤ」が出力される。【００２０】１フレームを１画面分の画像が表示される
期間、即ち、図３（２）に示すタイミング信号Ｔ₁〜Ｔ₆
が１回ずつ出力される期間とすると、図３（２）に示す
ように、コモン信号「ＬＣＡ」〜「ＬＣＤ」は、１フレ
ーム毎にレベルが反転し、フレーム当たり少なくとも２
回ハイレベルとなる信号である。（なお、表示期間中
（Ｄｉｓｐｉｎがローレベル）に、レジスタ８_a〜８_p
に格納されたデータがインバータ９_a〜９_pを介して一巡
して各信号電極Ｓ₁₅〜Ｓ₀に印加される期間、即ち、図
３（２）に示すタイミング信号Ｔ₁〜Ｔ₆が２回出力され
る期間を１フレームとすると、コモン信号は、１フレー
ムの半周期毎に反転する。）【００２１】通常のコモン信号は１フレーム期間に１回
コモン電極を選択状態に設定する。これに対し、この実
施例のコモン信号は、図３（２）に示すように、各コモ
ン電極を常時選択状態に設定している電圧である。しか
もスタティック駆動ではない。換言すると、この実施例
では、複数のコモン電極が同時に選択されている。【００２２】なお、上記６進リングカウンタ１５及びバ
イナリカウンタ１６には図示しない制御部からパワーオ
ン時等にリセット信号Ｒが入力されてリセットされ、初
期設定される。【００２３】図４は、ＲＡＭ１内の表示レジスタに記憶
される表示データと表示すべき数値との関係を示す図で
あり、図５及び図６はコモン信号とセグメント信号との
波形を示すものである。そこで図４に於いて、例えば、
数値「０」に於いては、セグメントＳ_2n（図２（１）参
照）に対しては「１、１、１、０（８、４、２、１の重
み付き）」、セグメントＳ_2n+1に対しては「１、０、
１、１（８、４、２、１の重み付き）」の各４ビットか
ら成る８ビットのデータとして表され、各数値毎に８ビ
ットの表示データが割り当てられている。そして、ＲＡ
Ｍ１の表示レジスタには表示すべき数値に対応し、図４
に示すような表示データが記憶されている。また、図４
に示す表示データは、図５及び図６の（０）〜（１５）
に示す波形として表される。なお、図１のデコーダ３、
図４〜図６に示した（０）〜（１５）の数字は各々対応
関係にあるものである。【００２４】次に上記のように構成された本発明の動作
について説明する。ＲＡＭ１には図４に示すように表示
すべき数値に対応する表示データが予め記憶されてお
り、１桁分４ビットずつの表示データを桁毎ＲＡＭ１か
ら読み出し、クロックパルス「φ₁」のタイミングでバ
ッファレジスタ２に読み込む。そしてバッファレジスタ
２に読み込まれた４ビットの表示データはデコーダ３で
デコードされた後、セグメント変換回路４の対応する列
ラインをアクティブにし、それによりセグメント信号を
シリアル変換回路５に出力する。【００２５】シリアル変換回路５ではＴ’₁〜Ｔ’₆のタ
イミング信号（Ｔ₁〜Ｔ₆が半ビットタイム遅延されてい
る）に基づき、６ビットのシリアルデータに変換され、
ナンド回路６を介して、フリップフロップ７に印加さ
れ、クロックパルス「φ₂」に同期した信号として表示
用シフトレジスタの８ａに入力される。【００２６】今、表示データ入力命令Ｄｉｓｐｉｎが
「１」であるので、シフトレジスタ８ａ→８ｂ→８ｃ→
・・・→８ｐと螺旋状に順次入力される。そして、ＲＡＭ
１の表示データが総て読み出されて、変換されたセグメ
ント信号がシフトレジスタ８ｐからシフトレジスタ８ａ
まで入力されてしまうと、表示データ入力命令Ｄｉｓｐ
ｉｎが「０」になり、液晶表示駆動が成される。以
後、各シフトレジスタ８ａ〜シフトレジスタ８ｐの内容
は夫々インバータ９ａ〜９ｐにより、循環される毎反転
されながら保持されると共に、コモン信号「ＬＣＡ」〜
「ＬＣＤ」に基づいて液晶表示が成される。【００２７】例えば、１桁目に「２．」を表示する場合
は、ＲＡＭ１の表示バッファの１桁目に対応する記憶エ
リアには図４（２）に示すように（イ）「１１０１
（８、４、２、１の重み付き）」、（ロ）「０１１１
（同上）」のデータが記憶されており、上記４ビットの
データ（イ）、（ロ）が順次読み出される。【００２８】デコーダ３に於いて、上記（イ）のデータ
はデコードされて（１３）上に出力信号を出力し、セグ
メント変換回路４の対応するラインをアクティブにする
ことにより、６ビットの「００１００１」のセグメント
信号を出力する。そして、シリアル変換回路５によりシ
リアルデータに変換され、ナンド回路６、フリップフロ
ップ７、ゲート回路１０ａ、シフトレジスタ８ａ〜シフ
トレジスタ８ｏを介してシフトレジスタ８ｐに入力され
る。【００２９】表示データ（ロ）も同様にして、デコーダ
３に於いて出力ライン（７）上に出力信号を出力するこ
とにより、セグメント変換回路４から「１００００１」
のセグメント信号が出力され、シフトレジスタ８ｏに上
記データが入力される。而して、セグメント電極Ｓｏに
は上記（イ）のデータに対応する信号として図６に示す
（１３）の波形が、セグメント電極Ｓ₁には上記（ロ）
のデータに対応する信号として図５に示す（７）の波形
が夫々印加され、１桁目に「２．」の表示が成される。
即ち、図５及び図６からわかるように、点灯画素部分の
液晶には高い実効電圧となる波形（信号波形とコモン波
形の差）が印加され、非点灯部分の液晶には低い実効電
圧となる波形が印加される。以下、２桁以降についても
同様にしてセグメント信号が作られ、シフトレジスタ８
ａ〜シフトレジスタ８ｎのうち表示桁に対応するシフト
レジスタに入力されることにより液晶表示が成される。【００３０】なお、上記実施例では、ＲＡＭ１内の表示
レジスタに図４に示すコードとして予め記憶させている
が、表示レジスタには通常の数値を記憶させ、ＲＡＭ１
から読み出した後に図４のように変換するようにしても
よく、上記実施例に限定されることはない。【００３１】【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、表示桁毎にセグメント電極が２つの信号系統に分け
られており、コモン電極が４つの信号系統に分けられて
いるので、少ない外部端子数で液晶表示パネルを駆動す
ることができる。この効果は表示桁数が増加する程顕著
となり、駆動用ＬＳＩとの接続が容易である等の効果を
有する。また、半周期分の波形データを記憶手段に記憶
させ、この波形データを読み出して電圧信号に変換する
と共に信号レベルを反転して記憶手段に再度記憶させる
ことにより、メモリの容量を抑えつつ、完全なセグメン
ト駆動信号を生成することができる。さらに、リングカ
ウンタの出力を処理してコモン信号を生成するので、簡
単な構成でコモン信号を生成することができる。

【図面の簡単な説明】【図１】この発明の一実施例である回路構成を示す図で
ある。【図２】セグメント電極、コモン電極の配線を示す図で
ある。【図３】図１の回路構成の動作を説明するためのタイム
チャートである。【図４】表示データを示す図である。【図５】コモン信号及びセグメント信号の波形を示す図
である。【図６】コモン信号及びセグメント信号の波形を示す図
である。【符号の説明】１・・・ＲＡＭ、３・・・デコーダ、４・・・セグメント変換回
路、５・・・シリアル変換回路、８・・・表示用シフトレジス
タ、８ａ〜８ｐ・・・シフトレジスタ、１４・・・発振回路、
１５・・・６進リングカウンタ、２１〜２５・・・ノア回路、
１７〜２０・・・イクスクルーシブノア回路

Claims

(57)【特許請求の範囲】１．セグメント電極を各桁毎に２つの信号系統に分けて
それぞれ外部接続端子に接続すると共にコモン電極を各
桁毎に４つの信号系統に分けて各桁共通に外部接続端子
に接続してなる液晶表示パネルと、上記各コモン電極の外部接続端子にそれぞれ２値の電圧
レベルにより１フレームの半周期毎に反転する所定波形
のコモン駆動信号を印加する手段と、前記各セグメント電極外部接続端子に上記コモン駆動信
号に同期してそれぞれ表示データに応じた２値の電圧レ
ベルのセグメント駆動信号を印加する手段と、を具備し、前記セグメント駆動信号を印加する手段は、表示データ
にそれぞれ対応して１フレームの半周期分の波形データ
を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記
表示データを順次読み出す読み出し手段と、前記読み出
し手段により読み出された波形データの信号レベルを反
転して記憶手段に再度記憶させる手段と、前記読み出し
手段により読み出された波形データを電圧信号に変換し
て前記セグメント電極外部接続端子に印加する手段と、
から構成されている、ことを特徴とする液晶駆動方式。２．前記セグメント駆動信号を印加する手段は、１フレ
ームの半周期におけるロー電圧レベルとハイ電圧レベル
の期間の比が１：１以外であるセグメント信号を前記セ
グメント電極に印加する、ことを特徴とする請求項１に記載の液晶駆動方式。３．前記コモン駆動信号を印加する手段は、リングカウ
ンタと、リングカウンタの出力からコモン信号を生成す
る手段と、リングカウンタの出力に基づいて１フレーム
の半周期で前記コモン信号を生成する手段の出力の信号
レベルを反転する反転手段と、から構成されることを特
徴とする請求項１又は２に記載の液晶駆動方式。４．複数のコモン電極と複数の信号電極がマトリクス状
に配列されてなる液晶表示素子を駆動する液晶駆動方式
において、前記複数のコモン電極を同時に駆動するための互いに波
形の異なったコモン信号を該複数のコモン電極に同時に
供給するコモン駆動手段と、表示データに対応する波形を有する信号電極駆動用信号
を信号電極に供給し、各信号電極と選択状態にある複数
のコモン電極上の複数の画素を同時に駆動する信号電極
駆動手段と、を備え前記信号電極駆動用信号は、２値信
号からなり、１フレームの半周期におけるロー電圧レベ
ル期間とハイ電圧レベル期間の比が１：１以外である信
号を含み、前記コモン駆動手段は、リングカウンタと、該リングカ
ウンタの出力から前記コモン信号を生成する回路から構
成され、前記信号電極駆動手段は、表示データにそれぞれ対応し
て１フレームの半周期分の波形データを記憶する記憶手
段と、前記表示データに対応して、対応する波形データ
を順次読み出す手段と、前記読み出し手段により読み出
された波形データの信号レベルを反転して記憶手段に再
度記憶させる手段と、前記読み出し手段により読み出さ
れた波形データを電圧データに変換して印加する手段と
から構成されている、ことを特徴とする液晶駆動方式。５．コモン電極と信号電極がマトリクス状に配列されて
なる液晶表示素子を駆動する液晶駆動方式において、複数のコモン電極を同時に駆動するための互いに波形の
異なったコモン信号を該複数のコモン電極に同時に供給
するコモン駆動手段と、前記コモン信号と表示データに対応する波形を有する信
号電極駆動用信号を信号電極に供給し、各信号電極と選
択状態にある複数のコモン電極上の複数の画素を同時に
駆動する信号電極駆動手段と、を備え前記コモン駆動手
段は、リングカウンタと、該リングカウンタの出力から
前記コモン信号を生成する回路から構成され、前記信号電極駆動手段は、表示データにそれぞれ対応し
て１フレームの半周期分の波形データを記憶する記憶手
段と、前記表示データに対応して、対応する波形データ
を順次読み出す読み出し手段と、前記読み出し手段によ
り読み出された波形データの信号レベルを反転して記憶
手段に再度記憶させる手段と、前記読み出し手段により
読み出された波形データを電圧データに変換して前記信
号電極駆動用信号として印加する手段と、を備えること
を特徴とする液晶駆動方式。