JP3707806B2 - Driver circuit - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は、メモリを内蔵した液晶ドライバと、メモリ内蔵液晶ドライバを使用した液晶ディスプレイに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の液晶ディスプレイは、日立LCDドライバデータブック(株式会社日立製作所半導体事業本部発行)のP274からP292に記載してある液晶ドライバHD66107を使用して構成されていた。図2から図5を用いて従来の液晶ディスプレイについて説明する。
【0003】
図2は従来の液晶ディスプレイの構成図である。
【0004】
図2において、201は制御信号を転送する制御信号バスであり、202は表示データを転送するデータバスである。203は液晶ドライバであり、204は液晶ドライバ203の動作を制御するタイミング制御回路、205はデータバス202で転送する表示データをラッチする信号を生成するシフトレジスタである。206はシフトレジスタ205から出力されるラッチクロックを転送する信号線、207は順次表示データを取り込むラッチ、208はラッチ207の出力するデータを転送するデータバス、209はデータバス208の転送するデータを同時に取り込むラッチ、210はラッチ209の出力するデータを転送するデータバスである。211はレベルシフタであり、データバス210で転送する表示データを、液晶印加電圧に対応した電圧レベルにシフトする。212はレベルシフトされたデータを転送するデータバス、213は電圧セレクタである。214は電圧セレクタ213でデータバス212を介して転送される表示データに従って選択された液晶印加電圧を転送する出力電圧線である。215はシフトレジスタ205を制御するCL2クロックであり、216はラッチ209にデータを取り込むCL1クロックである。130は走査回路であり、表示を行うラインを選択する。131は走査回路130で生成される走査信号を転送する走査信号線、132は液晶パネルである。133は電源回路、134、135は各々走査回路130と液晶ドライバ203を駆動する駆動電圧を転送する駆動電圧線である。
【0005】
図3は、図2に記載した液晶ディスプレイを用いたパーソナルコンピュータのシステム構成図である。
【0006】
図3において、301はCPU、302はメインメモリ、303はアドレスを転送するアドレスバス、304はデータを転送するデータバス、305は制御信号を転送する制御信号バスである。306は表示コントローラ、307は表示データを記憶する表示メモリである。308はタイミング制御回路、309はタイミング信号であり、表示メモリ307をアクセスするための信号と、液晶ドライバ208を動作させるための信号を含む。310は表示アドレスと描画アドレスを切り換える選択信号である。311はコントローラであり、312の信号バスに転送するタイミング信号と、313の表示アドレスバスに転送するアドレスを生成する。314は表示アドレスと描画アドレスを選択するセレクタ、315はセレクタ314で選択された表示メモリ307をアクセスするためのアドレスを転送するアドレスバス、316はデータバッファである。317は表示メモリ307をアクセスするためのデータを転送するデータバスであり、318は液晶ディスプレイ用の表示データを転送するデータバスである。
【0007】
図4は、図3に示したシステムにおいて、表示メモリ307のアクセスを示すタイミングチャート図である。
【0008】
図5は、液晶ドライバ203の動作を示すタイミングチャート図である。
【0009】
再び図2を用いて従来の液晶ドライバを用いたときの液晶ディスプレイについて説明する。
【0010】
信号バス201を介して転送される制御信号は、液晶ドライバ203のタイミング制御回路204に入力される。生成されたCL2クロック215は、シフトレジスタ205へ転送され、シフトレジスタ205はラッチクロックを生成し、信号線206に出力する。データバス202を介してドライバ203に転送される表示データは、信号線206を介して転送されるラッチクロックによって、ラッチ207に順次ラッチされる。ラッチ207にラッチされた表示データは、データバス208を介して、ラッチ209に、CL1クロック216によって同時に記憶される。この動作を図5に示す。また、CL1クロック216によってラッチ209から出力された表示データは、データバス210を介してレベルシフタ211に入力され、液晶印加電圧に対応した電圧レベルに変換される。レベルシフトされた表示データは、データバス212を介して電圧セレクタ213に転送され、液晶印加電圧を選択する。選択された液晶印加電圧は、出力電圧線214を介して液晶パネル132に供給される。
【0011】
従来の液晶ドライバは、表示データをラッチし、液晶印加電圧に変換して出力する機能しか持たない。このことから、従来の液晶ドライバ203で駆動する液晶ディスプレイを用いたシステムについて、図3を用いて詳しく説明する。
【0012】
本システムでは、一定周期で液晶ディスプレイに表示データを転送する必要がある。そこで、表示データを1画面分記憶する表示メモリ307が必要となり、表示メモリ307から表示データを読み出し、液晶ディスプレイに出力する手段と、表示メモリ307に記憶する表示データを更新する手段が必要となる。表示メモリ307のアドレスバス315、データバス317、制御信号309は1系統しかないことから、表示メモリ307に対しては、図4に示すように、表示データを読み出し、液晶ディスプレイに出力するための表示アクセスと、表示データを更新する描画アクセスを時分割で行うことが必要となる。よって、本システムは、以下のように構成できる。
【0013】
アドレスバス315は、セレクタ314によって、表示アクセスのためのアドレスを転送するアドレスバス313と、描画アクセスのためのアドレスを転送するアドレスバス303とが切り換えられて、表示又は描画のアドレスが転送されている。この切り換え制御は、タイミング制御回路308で行う。タイミング制御回路308には、CPU301からの制御信号が制御信号バス305を介して入力されると共に、コントローラ311からの制御信号が制御信号バス312を介して入力される。この2つの制御信号によって、表示メモリ307に対して表示アクセスを行うのか、描画アクセスを行うのかのアービトレイション制御がなされる。また、データバス317も同様に、表示アクセスの場合、バッファ316を介したデータはデータバス318に転送され、描画アクセスの場合、バッファ316を介したデータは、データバス304に転送される。
【0014】
また、液晶ドライバの内部にメモリを内蔵したメモリ内蔵液晶ドライバが、日立LCDドライバデータブック(株式会社日立製作所半導体事業本部発行)のP293からP335に記載されている。
【0015】
次に、日立のメモリ内蔵ドライバを用いた液晶ディスプレイシステムについて、図6の構成図を用いて説明する。
【0016】
図6において、601は液晶ドライバ、602はデータバス、603は制御信号である。604はアドレスレジスタ、605はX座標値レジスタ、606はY座標値レジスタ、607はX座標値を出力するデータバス、608はY座標値を出力するデータバスである。609はX座標値デコーダ、610はY座標値デコーダ、611はX座標値デコード信号である。612は表示データの入出力を制御するI/Oポート、613は表示データを転送するデータバス、614はY座標値デコード信号である。615はメモリセル、616は表示用のデータを転送するデータバスである。617はラッチ、618はラッチ617の出力する表示データを転送するデータバス、619はレベルシフタ、620はレベルシフトされたデータを転送するデータバス、621は電圧セレクタ、622は液晶印加電圧を転送する出力電圧線である。623はタイミング制御回路である。
【0017】
次に、液晶ドライバ601の動作について説明する。
【0018】
液晶ドライバ601は、I/Oインターフェイスとなっていることから、データバス602を介して、アドレスレジスタ604と、液晶ドライバ601のいずれのレジスタにアクセスするかを指定する。そして、アドレスレジスタ604がX座標値レジスタ605を指定し、データバス602を介して描画を行うX座標値データをX座標値レジスタ605に設定する。次に、アドレスレジスタ604がY座標値レジスタ606を指定し、データバス602を介して描画を行うY座標値データをY座標値レジスタ606に設定する。次に、I/Oポート612をアクセスすることで、メモリセル615内の任意の位置のデータが更新できる。メモリセル615に記憶されたデータは、タイミング制御回路623により、各液晶ドライバ601のデータ線分のデータを読み出し、ラッチ617に記憶した後、レベルシフタ619で電圧変換がなされ、電圧セレクタ621で液晶印加電圧を選択して出力する。このメモリセル615からの読み出し制御を1水平期間毎に行うことで、液晶パネル132に表示が行える。
【0019】
このように、液晶ドライバ601の各レジスタのデータを設定することで、メモリセル615の任意の位置のデータ更新が可能となる。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】
第1の従来例によれば、液晶ドライバはシリアル化された表示データを常時取り込み、1水平ライン分の表示データの取り込みが終了すると、液晶印加電圧に変換し、液晶パネルに出力して表示を行っていた。そこで、従来例では、液晶ドライバにシリアル化した表示データを転送する手段が必要となっていた。第1の従来例において、1フレーム分の表示データが表示メモリに記憶されていることから、液晶パネルの動作条件が、フレーム周波数70Hzであり、液晶パネルの解像度が、垂直ライン数240ライン、水平ドット数320ドットであり、液晶ドライバ及び、表示メモリのデータバス幅を8ビットバスとすると、
約0.7MHz
(=70(Hz)×240(ライン)×320(ドット)÷8(ビット))
周期で8ビットデータを常時表示メモリから読み出さなければならなかった。
【0021】
よって、表示コントローラ、表示メモリ、液晶ドライバは約0.7MHz周期で動作しなければならず、表示画面が静止画像であっても、この動作を毎フレーム繰り返すことになっていた。
【0022】
液晶ディスプレイ及びシステムの低消費電力化を図るには、消費電力がこの動作周波数に比例して増加することから、システムの動作効率を低下させることなく、この動作周波数を低減する必要があった。
【0023】
また、第1の従来例において、表示メモリは表示アクセスと描画アクセスが時分割に行われていた。表示アクセスが優先することから、描画アクセスは表示アクセスの合間をぬって実行する必要があり、高速に描画処理を実行したい場合でも、アクセス処理速度が表示アクセスによって制約されていた。
【0024】
更に、第2の従来例においては、表示メモリを液晶ドライバ内部に内蔵していることから、表示アクセスの合間をぬって描画アクセスをする必要はなかった。しかし、任意位置の表示データを更新する際に、アドレスレジスタへのデータ設定、X座標値レジスタへのデータ設定、Y座標値レジスタへのデータ設定をした後に、任意位置の表示データを更新することになることから、これらのレジスタへのデータ設定処理が必要になり、システムの動作効率を低下させる要因となった。
【0025】
また、第2の従来例において、階調表示への考慮や、液晶ドライバを液晶パネルのY軸方向に設ける場合の考慮がなされていなかった。
【0026】
本発明の目的は、システムの動作効率を低下させることなく、液晶ドライバの動作周波数を低減し、低消費電力化を図ると共に、多階調表示の実現、液晶パネルのY軸方向に設ける機能等の使い勝手を考慮した機能を設けることである。
【0027】
【課題を解決するための手段】
目的を達成する為に本発明では、液晶ドライバに表示メモリを内蔵し、
システムとのインタフェースは、アドレスバスとデータバスと制御信号バスを有する汎用のメモリインタフェースとし、
前記制御信号にチップセレクト機能を設け、
前記制御信号のタイミングによって、システムが表示データの読み出しや書き込み制御を行うか、表示メモリに記憶した表示データを液晶パネルに出力するかを制御する回路を構成し、
表示データを液晶パネルに転送するために、同一水平ライン上の表示データを液晶ドライバの有する出力データ線分同時に液晶印加電圧に変換して出力する回路を構成した。
【0028】
また、多階調化に関しては前記液晶ドライバに1画素複数ビットの分の表示データが記憶できるような容量の表示メモリで構成し、
階調データに対応した階調パターンを記憶する回路を設け、
フレーム及びライン毎に異なる階調パターンを選択する回路を設けた。
【0029】
更に、階調データに対応した時間だけ、所定の液晶印加電圧を出力する回路を設けた。
【0030】
また、Y軸方向に本液晶ドライバを設けることを考慮し、表示メモリから液晶パネルに出力される際に同時に読み出される同一アドレス上のデータビットを選択する回路と、
前記選択手段を制御する回路とで構成した。
【0031】
また、液晶コントローラに関しては、システムからの表示メモリアクセス要求に対して、いずれの液晶ドライバに内蔵している表示メモリをアクセスするかを判定する回路と、
前記判定回路の判定結果から対応する液晶ドライバのチップセレクト機能を有する制御信号を有効にする回路と、
システムから転送されるアドレスを選択された液晶ドライバのアドレスに変換する回路で構成した。
【0032】
【作用】
液晶ドライバに内蔵する表示メモリは、液晶パネルに表示するデータを記憶する作用をし、
アドレスバスとデータバスと制御信号バスの汎用のメモリインタフェースは、システムからの命令を入力する作用をし、
前記制御信号にチップセレクト機能は液晶ドライバを活性化する作用をし、
同一水平ライン上の表示データを液晶ドライバの有する出力データ線分同時に液晶印加電圧に変換して、出力する回路は、液晶パネルを駆動する作用をし、
階調パターンを記憶する回路と階調パターンを選択する回路は、フレームまたはライン毎に異なる液晶印加電圧を生成する作用をし、
階調データに対応した時間だけ、所定の液晶印加電圧を出力する回路は、液晶に印加する電圧の実効値を変化させる作用をし、
表示メモリから液晶パネルに出力される際に同時に読みだされる同一アドレス上のデータビットを選択する回路は、同一アドレス上のデータビットを水平方向に表示する作用をする。
【0033】
また、液晶コントローラに関しては、いずれの液晶ドライバに内蔵している表示メモリをアクセスするかを判定する回路と、
チップセレクト機能を有する制御信号を有効にする回路と、
システムから転送されるアドレスを選択された液晶ドライバのアドレスに変換する回路は、選択した液晶ドライバを活性化する作用をする。
【0034】
【実施例】
本発明の液晶ドライバに関して、第1の実施例を図1及び図7から図17を用いて説明する。
【0035】
図1は、本発明の液晶ドライバを使用した液晶ディスプレイの構成図である。
【0036】
図1において、101はアドレスを転送するアドレスバス、102は表示データを転送するデータバス、103は制御信号を転送する制御信号バス、104はRAS信号である。105は本発明の液晶ドライバであり、出力数を160ビットとする。106はアドレスバス101、データバス102とのインターフェイス回路、107はメモリセルのカラムアドレスを指定するカラムアドレスを転送するカラムアドレスバス、108は表示データを転送するデータバス、109はメモリセルのロウアドレスを指定するロウアドレスを転送するロウアドレスバスである。110はカラムアドレスラッチ/カウンタ、111は110によりラッチ又はカウントされたカラムアドレスを転送するカラムアドレスバスである。112はカラムアドレスデコーダ、113はカラムアドレスデコーダ112によってデコードされたデコード信号を転送する信号バスである。114はI/Oポートであり、表示データの入出力を制御する。115は表示データを転送するデータバスである。116はロウアドレスラッチ/カウンタ、117はロウアドレスラッチ/カウンタ116でラッチ又はカウントされたロウアドレスを転送するロウアドレスバス、118はロウアドレスデコーダ、119はロウアドレスデコーダ118でデコードされたデコード信号を転送する信号バスである。120はメモリセル、121はメモリセル120から表示命令に従って出力された160ビット分の表示データを転送するデータバスである。122はラッチであり、データバス121で転送される表示データを160ビット分同時にラッチする。123はラッチ122でラッチした表示データを転送するデータバス、124はレベルシフタであり、表示データの電圧レベルを液晶印加電圧に対応したレベルに変換する。125はレベルシフトされた表示データを転送するデータバス、126は電圧セレクタ、127は電圧セレクタ126で表示データに従って選択された液晶印加電圧を転送する出力電圧線である。128はタイミング制御回路、129は液晶ドライバ105−2に入力されるRAS信号である。130は走査回路、131は走査回路で生成された走査信号を転送する走査信号線、132は液晶パネルであり、解像度を320ドット×240ラインとする。133は電源回路、134は走査回路を駆動する電圧を転送する駆動電圧線、135は液晶駆動電圧を転送する電圧線である。
【0037】
図7から図14はメモリセル120へのアクセスのタイミングチャートである。 図7はランダムアクセスのタイミングチャート図である。アドレスバスにはロウアドレスとカラムアドレスがマルチプレクス転送され、RASはロウアドレスを取り込むロウアドレス信号、CASはカラムアドレスを取り込むカラムアドレス信号である。WEはライトイネーブル信号であり、WEが’L’の時、メモリセル120への書き込みが行われる。OEはアウトプットイネーブル信号であり、OEが’L’の時、メモリセル120からの読み出しが行われる。データバスにはメモリセル120へ書き込むデータ及び読みだされるデータが転送される。
【0038】
図8はページアクセスのタイミングチャート図である。
【0039】
図9はリードモディファイライトアクセスのタイミングチャート図である。
【0040】
図10はバーストアクセスのライトサイクルのタイミングチャート図である。
【0041】
図11はバーストアクセスのリードサイクルのタイミングチャート図である。
【0042】
図12はランダムドライバ出力アクセスのタイミングチャート図である。
【0043】
図13は順次ドライバ出力アクセスのタイミングチャート図である。尚、順次ドライバ出力アクセスの先頭ラインのタイミングチャートは、図12に示すランダムドライバ出力アクセスと同様である。
【0044】
図14は、複数の液晶ドライバ105を用いて連続アクセスを行う際の、チップセレクト機能を用いたタイミングチャート図であり、例としてバーストアクセスライトモードを示す。
【0045】
図14において、RAS1は液晶ドライバ105−1のRAS信号であり、RAS2は液晶ドライバ105−2のRAS信号であり、チップセレクト機能を有する。
【0046】
図15はドライバ105のメモリセル120のメモリマップであり、X座標値がカラムアドレス、Y座標値がロウアドレスである。1アドレス8ビットデータであることから、X座標値はhex0からhex13となる。垂直方向は240ラインであることから、ロウアドレスは、hex0からhexEFとなる。
【0047】
図16は本発明の液晶ドライバ105を用いた第1の実施例の液晶ディスプレイシステムの構成図である。
【0048】
図16において、1601はCPU、1602はメインメモリ、1603はI/Oである。1604はCPU1601から出力されるアドレスを転送するアドレスバス、1605はデータを転送するデータバス、1606はCPU1601から出力される制御信号を転送する制御信号バスである。1607は液晶コントローラ、1608はアドレス変換回路であり、アドレスバス1604を介して転送されるアドレスを、液晶ドライバ105のドライバメモリマップに対応するX座標値(カラムアドレス)、Y座標値(ロウアドレス)に変換する。1609は表示データのバッファ、1610はタイミング制御回路、1611は走査回路130の制御信号を転送する制御信号バスである。
【0049】
図17は、CPUから見た画面メモリマップ(図17(a))と、ドライバから見たドライバメモリマップ(図17(b))である。CPUから見た画面メモリマップは、水平解像度は320ドットであるから、X座標値はhex0からhex27となり、垂直解像度は240ラインであるから、Y座標値はhex0からhexEFとなる。
【0050】
図1の液晶ディスプレイ構成図を用いて、本発明の動作を説明する。
【0051】
アドレスバス101を介して転送されるアドレスは、液晶ドライバ105のインターフェイス回路106に転送される。ロウアドレスは、インターフェイス回路106からアドレスバス109を介してロウアドレスラッチ/カウンタ116に転送され、カラムアドレスは、カラムアドレスラッチ/カウンタ110に転送される。タイミング制御信号とRAS信号104は、制御信号バス103を介してタイミング制御回路128に転送される。タイミング制御回路128では、メモリセル120へのアクセス及び出力アクセスを制御するコントロール信号を生成する。尚、制御信号のうちRAS信号は、チップセレクト機能を有するため、液晶ドライバ毎に異なっており、液晶ドライバ105−1、105−2にはそれぞれRAS信号104、129が入力されているが、ドライバの動作は同様である。カラムアドレスラッチ/カウンタ110からカラムアドレスがカラムアドレスバス111を介してカラムアドレスデコーダ112に転送されてデコードされ、信号線113を介して出力されるデコード信号がI/Oポート114を制御する。ロウアドレスラッチ/カウンタ116からロウアドレスがロウアドレスバス117を介して出力され、ロウアドレスデコーダ118に転送されてデコードされる。このデコード信号は信号線119からメモリセル120に出力される。データバス102からインターフェイス回路106を介して入出力されるデータは、データバス108を介してI/Oポート114に転送され、ロウアドレス、カラムアドレスで指定された座標に、タイミング制御回路128から出力される制御信号に従って、書き込み、読み出しが行われる。
【0052】
タイミング制御回路128から表示アクセスを行う制御信号が出力されると、指定されたロウアドレスを持つ160ビット分の表示データが、データバス121を介して同時にラッチ122に転送され、ラッチ122は160ビット分の表示データを同時にラッチする。ラッチ122にラッチされた表示データは、データバス123を介してレベルシフタ124に転送され、液晶印加電圧に対応した電圧レベルにシフトされる。レベルシフトされた表示データは、データバス125を介して電圧セレクタ126に転送され、データに対応した液晶印加電圧を選択する。選択された液晶印加電圧は、出力電圧線127から液晶パネル132に供給される。
【0053】
次に、図7から図17を用いてメモリアクセス及び出力アクセスの詳細なタイミングを説明する。
【0054】
始めに、ランダムアクセスについて、図7のタイミングチャート図を用いて説明する。
【0055】
アドレスバス101から転送されるロウアドレスRAは、RAS信号の立ち下がりで読み込まれ、メモリセル120のアクセスを行うロウアドレスが指定される。同様に、カラムアドレスCAは、CASの立ち下がりで読み込まれ、アクセスを行うカラムアドレスが指定される。アクセスがライトサイクルの場合は、WEの立上りで、データバス115から転送される入力データDinが、メモリセル120の指定されたアドレスに書き込まれる。リードサイクルの場合は、OEの立ち下がりで、メモリセル120の指定されたアドレスに記憶されたデータDoutが読み出され、データバス115からデータバス102に転送される。アクセスサイクルは、RASが’H’になることで終了する。
【0056】
次に、ページアクセスについて、図8のタイミングチャート図を用いて説明する。
【0057】
ページアクセスでは、最初にロウアドレスを指定した後、同一ロウアドレスを持つデータにアクセスする場合は、カラムアドレスを指定するだけで連続してアクセスすることができる。図8に示すように、先頭のサイクルでは、ランダムアクセスと同様に、RASの立ち下がりでロウアドレスを指定し、CASの立ち下がりでカラムアドレスを指定する。それ以降のサイクルではロウアドレスの指定はせず、CASの立ち下がりでカラムアドレスのみ指定し、同一ロウアドレスを持つデータへのアクセスを行う。したがって、2サイクル目以降のサイクルは、ランダムアクセスと比較して短いサイクルで処理が可能となり、高速アクセスが実現できる。
【0058】
次に、リードモディファイライトアクセスについて、図9のタイミングチャート図を用いて説明する。
【0059】
リードモディファイライトアクセスは、同一アドレスに表示データの読み出しと書き込みを連続して行うアクセスである。図9に示すように、アクセスを行うメモリセル120のアドレスを指定した後、OEを立ちあげて記憶されているデータを読み出し、OEを立ちあげてリードサイクルが終了した後、WEを’L’にし、その立上りでデータバス115上にある入力データDinを、先に読み出しを行ったアドレスに書き込む。
【0060】
次に、バーストアクセスについて、図10、図11のタイミングチャート図を用いて説明する。
【0061】
バーストアクセスは、アクセスを行うデータが同一ロウアドレスであり、且つカラムアドレスが連続である場合に用いられ、先頭アクセスサイクルのアドレスを指定した後、2サイクル目以降はカラムアドレスをカラムアドレスラッチ/カウンタ110で順次加算し、RAS、CASによるアドレス指定なしで順次アクセスを行うことが可能となる。始めに、バーストアクセスのライトサイクルについて図10のタイミングチャートを用いて説明する。
【0062】
先頭サイクルでは、ランダムアクセスと同様に、RAS、CASの立ち下がりでアドレス取り込み、メモリセル120のアクセスを行うアドレスを指定する。指定されたアドレスには、データバス115から、入力データDinがWEの立上りで書き込まれる。次に、WEの立ち下がりで、カラムアドレスラッチ/カウンタ110に1を加算する。2サイクル目では、WEの立上りで、先頭サイクルのカラムアドレスに1加算したアドレスに、入力データDinが書き込まれる。以後、同じサイクルでデータの書き込みが行われ、RASが’H’になることによりアクセスを終了する。
【0063】
次に、図11を用いてバーストアクセスのリードサイクルについて説明する。リードサイクルでは、先頭サイクルでアクセスを行うアドレスを指定した後、OEの立ち下がりで出力データDoutを読み出し、OEを立ち上げることで読み出しを終了する。2サイクル目のOEの立ち下がりでカラムアドレスラッチ/カウンタ110に1を加算し、先頭アドレスに1加算したアドレスを持つデータが読みだされる。以後、同じサイクルでデータの読み出しが行われ、RASが’H’になることによりアクセスを終了する。ページアクセスに対して、アドレスバスを変化させないことから低消費電力化に優位である。
【0064】
次に、ランダムドライバ出力アクセスについて、図12のタイミングチャート図を用いて説明する。
【0065】
RASの立ち下がりでロウアドレスRAを取り込む際、OEが’L’であり、WEが’H’である場合は、指定されたロウアドレスのデータYnを、1ロウ分同時にデータバス121を介して、ラッチ122に出力する。
【0066】
次に、順次ドライバ出力アクセスについて、図13のタイミングチャート図を用いて説明する。
【0067】
先頭出力サイクルは、ランダム出力アクセスと同じである。次に、RASの立ち下がりの際、OEが’H’であり、WEが’L’である場合、ロウアドレスラッチ/カウンタ116に1を加算し、そのアドレスの1ロウ分のデータYn+1を同時に、データバス121を介してラッチ122に出力する。同様にして、順次データの出力が行われる。
【0068】
このように、メモリセル120からのデータの出力は、1水平周期に1度行うだけであり、1水平周期のほとんどの時間を描画アクセスに使用できるので、高速描画を行うことができる。
【0069】
本発明の液晶ドライバ105を複数個用いる場合は、アクセスを行う液晶ドライバを選択する必要がある。この液晶ドライバの選択方法について、図14に示す、液晶ドライバを2個用いた場合のバーストアクセスライトサイクルのタイミングチャート図を用いて説明する。
【0070】
アクセスを行う液晶ドライバの選択するチップセレクト信号は、制御信号のRASを用い、RASが’H’の時、非選択状態、’L’の時、選択状態とする。図14に示すように、液晶ドライバ105−1に入力されているRAS1が’L’の時、液晶ドライバ105−1は選択状態となる。選択状態の液晶ドライバ105−1の動作は、図10のタイミングチャートで示すバーストアクセスライトサイクルと同様であり、液晶ドライバ105−1用の入力データDin(n)、Din(n+1)が書き込まれる。この時、液晶ドライバ105−2に入力されているRAS2は’H’であり、液晶ドライバ105−2は非選択状態なので、他の信号が入力されてもアクセスは行われない。
【0071】
次に、RAS1が’H’になると、RAS2は’L’となり、液晶ドライバ105−1は非選択状態、液晶ドライバ105−2は選択状態になる。選択状態の液晶ドライバ105−2には、入力データDin(0)、Din(1)…が書き込まれる。
【0072】
このように、チップセレクト信号RASを切り換えることで、アクセスを行う液晶ドライバを選択することができる。
【0073】
メモリセル120のメモリマップについて、図15を用いて説明する。
【0074】
メモリセル120のアドレスマップは、X座標がカラムアドレス、Y座標がロウアドレスとなっている。液晶パネル132の解像度は320ドット×240ラインであり、液晶ドライバ105の出力数が160ビットであることから、メモリマップのX座標はhex0からhex13、Y座標はhex0からhexEFとなる。このメモリマップは、液晶ドライバ105の出力信号数と、液晶パネルの解像度に依存する。
【0075】
次に、本発明の液晶ドライバを用いた液晶ディスプレイシステムについて、図16、図17を用いて説明する。
【0076】
始めに、図16に示す第1の実施例の液晶ディスプレイシステム構成図を用いて説明する。
【0077】
CPU1601から出力されるアドレスは、アドレスバス1604を介して、メインメモリ1602、I/O1603、液晶コントローラ1607に転送される。液晶コントローラ1607に転送されたアドレスは、アドレス変換回路1608に入力され、液晶ドライバ105のメモリマップに対応したアドレスに変換される。ここで、図17を用いてメモリマップ及びアドレス変換について説明する。
【0078】
CPUから見た画面メモリマップは、図17に示すように、液晶パネルの解像度が320ドット×240ラインであることから、メモリマップのX座標はhex0からhex27、Y座標はhex0からhexEFとなる。これに対し、液晶ドライバ105−1、105−2から見たドライバメモリマップは、各々の内蔵するメモリセル120のメモリマップとなるために、図15に示すメモリマップが横に並んだ形となり、CPU1601から見た画面マップと異なっている。このため、CPU1601から転送されるアドレスをそのまま用いると、液晶ドライバのメモリセル120に、アドレスの指定が正しく行われないことになる。よって、アドレス変換回路1608を用いて、CPU1601から転送されるアドレスを、液晶ドライバ105−1に入力されるRAS104が’L’の場合は、アドレスを変換せず、アドレスバス101にそのまま出力する。液晶ドライバ105−2に入力されているRAS129が’L’の場合は、CPU1601から見たメモリマップのX座標値のhex14からhex27を、hex0からhex13に変換して、アドレスバス101に出力する。このようにアドレスを変換することで、ドライバメモリマップに対応させることができ、アドレスの指定を正しく行える。
【0079】
再び図16に戻って説明する。
【0080】
液晶コントローラ1607に転送された制御信号は、タイミング制御回路1610に入力され、CPU1601から転送される描画アクセスと、液晶ドライバ105のドライバ出力アクセスのタイミングを制御する制御信号を生成して制御信号バス103に出力し、走査回路130の制御信号を制御信号バス1611に出力する。
【0081】
CPU1601から入出力される表示データは、データバス1605を介してメインメモリ1602、I/O1603、液晶コントローラ1607との間で転送される。液晶コントローラ1607に転送された表示データは、バッファ1609を介してデータバス102に転送され、液晶ドライバ105との間でデータの入出力が行われる。
【0082】
このように、本発明の液晶ドライバを用いる液晶ディスプレイシステムでは、アドレス変換機能を持つ液晶コントローラが必要である。また、本アドレス変換機能を液晶ドライバ105の中に設けても同様である。また、表示アクセスは、1水平期間に1度行うため、高速描画アクセスが可能であり、従来の液晶ドライバを用いた液晶ディスプレイシステムと比較して、消費電力を低減できる。
【0083】
次に、本発明の液晶ドライバを用いた2画面駆動を行う液晶ディスプレイシステムの第2の実施例について、図18から図20を用いて説明する。
【0084】
図18は、第2の実施例の液晶ディスプレイ構成図である。
【0085】
図18において、1801から1804はRAS信号であり、それぞれ液晶ドライバ105−1から105−4に入力する。1805は走査回路であり、1806は走査信号を転送する走査信号線である。1807は液晶パネルであり、2画面の構成となっており、上画面の解像度は320ドット×120ラインであり、下画面の解像度は320×120ラインであり、合わせて320ドット×240ラインとなる。
【0086】
図19は、図18に示す液晶ディスプレイを用いたときのシステム構成図である。
【0087】
図19において、1901は液晶コントローラである。1902はアドレス変換回路であり、CPU1601から転送されるアドレスを液晶ドライバ105のメモリマップに対応したアドレスに変換する。1903はバッファ、1904はタイミング制御回路である。
【0088】
図20は2画面駆動を行う液晶ディスプレイシステムでのCPU1601から見た画面メモリマップ(図20(a))と、液晶ドライバ105から見たドライバメモリマップ(図20(b))である。
【0089】
第2の実施例について、図18に示すディスプレイシステム構成図を用いて説明する。
【0090】
走査回路1805は、液晶パネル1807の上画面と下画面を同時に駆動する走査信号を生成し、走査信号線1806から液晶パネル1807の上画面、下画面に供給する。液晶ドライバ105−1と105−2は、RAS1801、1802に従って液晶パネル1807の上画面の表示データに対応した液晶印加電圧を、出力電圧線127−1、127−2を介して出力する。同様に、液晶ドライバ105−3と105−4は、RAS1803、1804に従って、液晶パネル1807の下画面の表示データに対応した液晶印加電圧を出力電圧線127−3、127−4を介して出力する。液晶ドライバ105の動作は、第1の実施例と同様である。
【0091】
次に、2画面駆動を行う液晶ディスプレイシステムについて、図19を用いて説明する。
【0092】
CPU1601から出力されるアドレスバス、データ、制御信号は、それぞれアドレスバス1604、データバス1605、制御信号バス1606を介して液晶コントローラ1901のアドレス変換回路1902、バッファ1903、タイミング制御回路1904に転送される。アドレス変換回路1902に転送されたアドレスは、液晶ドライバ105−1から105−4のメモリマップに対応したアドレスに変換される。ここで、CPU1601から見た画面メモリマップと、液晶ドライバ105−1から105−4から見たドライバメモリマップについて、図20を用いて説明する。
【0093】
CPU1601から見た画面メモリマップは、上画面のX座標はhex0からhex27、Y座標はhex0からhex77である。同様に、下画面のX座標はhex0からhex27、Y座標はhex78からhexEFである。これに対し、液晶ドライバから見たドライバメモリマップは、液晶ドライバ105のメモリマップがX座標がhex0からhex13、Y座標がhex0からhex77となるので、上画面ではドライバメモリマップを横に二つ並べた状態であり、下画面では上画面のドライバメモリマップを逆から見た状態となっている。そこで、アドレス変換回路1902では、RAS1801が’L’の場合は、アドレスを変換せず、RAS1802が’L’の場合は、画面メモリマップのX座標値のhex14からhex27を、hex0からhex13に変換する。RAS1803が’L’の場合は、画面メモリマップのX座標値のhex0からhex13を、hex13からhex0に変換し、Y座標値のhex78からhexEFを、hex0からhex77に変換する。RAS1804が’L’の場合は、画面メモリマップのX座標値のhex14からhex27を、hex13からhex0に変換し、Y座標値のhex78からhexEFを、hex0からhex77に変換する。このようにアドレス値を変換することで、液晶ドライバのドライバメモリマップと一致するので、アドレスの指定が正しく行える。
【0094】
図16に示す液晶ディスプレイシステムのその他の動作は第1の実施例と同様である。
【0095】
このように、2画面駆動に対応したアドレス変換回路を設けることで、本発明の液晶ドライバを用いても、2画面駆動が行える。
【0096】
第1の実施例、第2の実施例は2値表示を行っている場合であるが、次に、階調表示を行う場合について説明する。
【0097】
始めに、階調方式としてフレームレートコントロール方式(以下FRCと略す)を用い、4階調表示である第3の実施例について、図21から図23を用いて説明する。
【0098】
図21は、階調方式としてFRCを用いる、本発明の液晶ドライバを使用する液晶ディスプレイの構成図である。
【0099】
図21において、2101は階調表示データを転送するデータバス、2102は階調方式としてFRCを用いる液晶ドライバである。2103は階調表示データを転送するデータバス、2104はI/Oポートであり、階調表示データの入出力制御を行う。2105は階調表示データの下位ビットデータを転送する下位ビットデータバス、2106は上位ビットデータを転送する上位ビットデータバスである。2107、2108は各々下位ビットデータ、上位ビットデータを記憶するメモリセル、2109、2110は各々メモリセル2107、2108から出力されるデータを転送する下位ビットデータバス、上位ビットデータバスである。2111はFRCパターン生成回路、2112はFRC表示パターンを転送する信号線、2113はFRC回路であり、階調表示データに対応したFRCパターンを選択し、FRC表示データとして出力する。2114はFRC回路2113で選択された1ライン分のFRC表示データを転送するデータバス、2115はラッチであり、1ライン分のFRC表示データを同時にラッチする。2116はラッチ2115から出力されるFRC表示データを転送するデータバス、2117はレベルシフタ、2118はレベルシフタ2117で電圧レベルがシフトされたFRC表示データを転送するデータバス、2119は電圧セレクタ、2120は電圧セレクタ2119で選択された液晶印加電圧を液晶パネル132に供給する出力電圧線である。
【0100】
図22は、本実施例のFRCを用いる液晶ドライバ2102の詳細なブロック図である。
【0101】
図22において、2201、2202はFRCパターン生成回路2111に内蔵されているFRCパターンであり、2201は明るい灰色を示す階調1であり、2202は暗い灰色を示す階調2である。2203、2204は、各々FRCパターン2201、2202を転送する信号線、2205−1から2205−nはFRCパターン選択回路である。2206はスイッチであり、下位ビットデータに従ってFRCパターン2201、2202を選択する。2207はスイッチ2206で選択されたFRCパターンを転送する信号線、2208はEOR素子、2209は制御信号、2210はスイッチであり、制御信号2209により、FRCパターンと上位ビットデータを選択する。
【0102】
図23はFRCを用いた場合の表示パターンである。
【0103】
図21を用いて、FRCを用いる第3の実施例について説明する。
【0104】
アドレスバス101を介して転送されるロウアドレス、カラムアドレスは、第1の実施例と同様にして、ロウアドレスデコーダ118、カラムアドレスデコーダ112でデコードされる。デコードされたロウアドレスは、デコード信号として信号線119を介してメモリセル2107、2108に転送される。同様に、デコードされたカラムアドレスは、デコード信号として、信号線2105、2106からそれぞれメモリセル2107、2108に転送され、メモリセル2107、2108には、同じアドレスが指定される。データバス2101からデータバス2103を介してI/Oポート2104に転送された表示データは、下位ビットデータ、上位ビットデータがそれぞれ下位ビットバス2105、上位ビットバス2106へ出力され、下位ビットデータはメモリセル2107、上位ビットデータはメモリセル2108の、それぞれ同じアドレスに記憶される。メモリセル2107、2108から、それぞれ下位ビットデータバス2109、上位ビットデータバス2110を介して転送される表示データは、FRC回路でFRCパターンを選択し、FRC表示データがデータバス2114へ出力される。ここで、FRCパターン生成回路2111、FRC回路2113について、図22を用いて説明する。
【0105】
FRCパターン生成回路2111では、FRCパターン2201、2202に、それぞれ白から黒までの4階調のうち、明るい灰色である階調1と、暗い灰色である階調2を表示するFRCパターンが格納されている。ここで、FRCパターンについて、図23を用いて説明する。
【0106】
本実施例では、表示データの上位ビット、下位ビットが00の時、(d)の黒が表示され、01の時、(b)の階調1が表示され、10の時、(c)の階調2が表示され、11の時、(a)の白が表示される。FRCパターンは、3×3ドットを1単位とする。階調1を表示する場合は、3×3ドットのうち3ドットを非点灯とし、他のドットを点灯とする。非点灯とするドットは、1フレーム目は、1行目は1番目の画素、2行目は2番目の画素、3行目は3番目の画素とする。2フレーム目では、各行で1画素ずつ右にシフトし、1行目は2番目の画素、2行目は3番目の画素、3行目は1番目の画素を非点灯とする。3フレーム目も同様にして、1行目は3番目の画素、2行目は1番目の画素、3行目は2番目の画素を非点灯とし、これを繰り返す。階調2を表示する場合は、階調1で点灯とした画素を非点灯、非点灯とした画素を点灯とすればよい。白又は黒を表示する場合は、全画素を点灯又は非点灯とする。したがって、点灯している画素数が白、階調1、階調2、黒で9、6、3、0となっているので、4階調表示となる。
【0107】
再び図22に戻って説明する。
【0108】
各FRCパターン選択回路2205のEOR素子2208には、各々の回路に対応する下位ビットデータ、上位ビットデータが、下位ビットデータバス2109、上位ビットデータバス2110を介して入力され、出力信号である制御信号が、信号線2209を介してスイッチ2210に出力される。制御信号は上位ビットデータ、下位ビットデータが00又は11の時0であり、01又は10の時1である。スイッチ2210は、信号線2209から転送される制御信号が0の時、上位ビットデータを選択し、1の時、信号線2207を介して入力されているFRCパターンが選択される。以上の動作により、表示データの上位ビット、下位ビットが11の時は、スイッチ2210で上位ビットデータが選択され、白が表示される。00の時は、同様に、上位ビットデータが選択され、黒が表示される。10の時は、スイッチ2206でFRCパターン2203が選択され、スイッチ2210でFRCパターンが選択されるので、階調1が表示され、01の時は、スイッチ2206でFRCパターン2204が選択されるので、階調2が表示される。
【0109】
以上のように、メモリ内蔵液晶ドライバにFRCパターン生成回路2111、FRC回路2113を設けることで、FRCによる階調表示が行える。また、FRCパターンを増やすことで階調数の増加に対応できる。
【0110】
次に、階調方式として、4階調のパルス幅変調方式(以下PWMと略す)を用いた第4の実施例について、図24、25を用いて説明する。
【0111】
図24は、階調方式としてPWMを用いる液晶ドライバを使用した液晶ディスプレイの構成図である。
【0112】
図24において、2401は階調方式としてPWMを用いる液晶ドライバである。2402はロウアドレスデコーダ、2403、2404はデコード信号を転送する信号バス、2405、2406はメモリセルである。
【0113】
図25は、PWMを用いた場合の各階調における液晶ドライバ2401から出力される液晶印加電圧と、走査電圧のタイミングチャート図である。
【0114】
図24を用いて、第4の実施例について説明する。
【0115】
ロウアドレスデコーダ2402は、転送されるロウアドレスをデコードし、デコード信号を、信号線2403と2404からそれぞれメモリセル2405、2406に出力する。液晶ドライバ2401に転送される階調表示データは、上位ビットデータはメモリセル2405に記憶され、下位ビットデータはメモリセル2405に記憶される。データバス2114には、1水平期間中に、メモリセル2405に記憶されている上位ビットデータと、メモリセル2406に記憶されている下位ビットデータが、切り換えられて出力される。出力された階調表示データは、データが1の時、電圧セレクタ2119で、液晶印加電圧として、白を表示するオン電圧を選択し、0の時黒を表示するオフ電圧を選択する。この動作について、図25に示すタイミングチャート図を用いて説明する。
【0116】
表示データがメモリセル2405、2406から出力される時、1水平期間(以下1Hと略す)のうち前半の2/3Hは、上位ビットデータが記憶されているメモリセル2405から出力され、後半1/3Hは快ビットデータが記憶されているメモリセル2406から出力される。したがって、表示データの上位ビット、下位ビットが11の時は、1Hの間、表示データとして1が出力され図25(a)、液晶印加電圧としてオン電圧が選択されて、白が表示される。10の時は、前半2/3Hでは1、後半1/3Hでは0が出力されるので、液晶印加電圧は前半2/3Hではオン電圧、後半1/3Hではオフ電圧が選択される図25(b)。従って、11の時に比べて、走査電圧と液晶印加電圧の差である電圧実効値が減少し、階調1が表示される。同様にして、01の時は、前半2/3H出はオフ電圧、後半1/3Hではオン電圧が選択されるので図25(c)、電圧実効値が減少して階調2が表示される。00の時は、1Hの間オフ電圧が選択されるので図25(d)、黒が表示される。このように、オン電圧、オフ電圧を印加する期間を変えることにより電圧実効値を変化させて、階調表示を行える。
【0117】
その他の動作は実施例1、実施例3と同様である。
【0118】
以上のように、PWMを行う機能を持つ液晶ドライバを用いることで、PWMによる階調表示が行える。また、1水平期間の分割数を増やすことで階調数の増加に対応できる。
【0119】
次に、本発明の液晶ドライバに関して、液晶パネルのY軸方向(左又は右側)に設けた第5の実施例を図26から図28を用いて説明する。
【0120】
図26は、本発明の液晶ドライバを使用した液晶ディスプレイの構成図である。
【0121】
図26において、2601はアドレスを転送するアドレスバス、2602は表示データを転送するデータバス、2603は制御信号を転送する制御信号バス、2604はチップセレクト機能を有するRAS信号である。2605は本発明の液晶ドライバであり、出力数を160ビットとする。2606はアドレスバス2601、データバス2602とのインターフェイス回路、2607はメモリセルのロウアドレスを指定するロウアドレスを転送するロウアドレスバス、2608は表示データを転送するデータバス、2609はメモリセルのカラムアドレスを指定するカラムアドレスを転送するカラムアドレスバスである。
【0122】
2610はロウアドレスラッチ/カウンタであり、2611は2610によりラッチ又はカウントされたロウアドレスを転送するロウアドレスバスである。2612はロウアドレスデコーダであり、2613はロウアドレスデコーダ2612によってデコードされたデコード信号を転送する信号バスである。2614はI/Oポートであり、表示データの入出力を制御する。2615は表示データを転送するデータバスである。2616はカラムアドレスラッチ/カウンタ、2617はカラムアドレスラッチ/カウンタ2616でラッチ又はカウントされたカラムアドレスを転送するカラムアドレスバス、2618はカラムアドレスデコーダであり、カラムアドレスバス2617で転送されるカラムアドレスの上位ビットをデコードする。2619はカラムアドレスデコーダ2618でデコードされたデコード信号を転送する信号バスである。
【0123】
2620はカラムアドレスデコーダであり、カラムアドレスバス2617で転送されるカラムアドレスの下位ビットをデコードする。2621はカラムアドレスデコーダ2620でデコードされたデコード信号を転送する信号バスである。
【0124】
2622はメモリセルであり、表示データを記憶する。2623はメモリセル2622から表示命令に従って出力された1280(=160×8)ビット分の表示データを転送するデータバスである。2624はセレクタであり、8ビットデータを1ビットデータに選択する。2625はセレクタで選択した160ビット分の表示データを転送するデータバスである。
【0125】
2626はラッチであり、データバス2625で転送される表示データを160ビット分同時にラッチする。2627はラッチ2626でラッチした表示データを転送するデータバス、2628はレベルシフタであり、表示データの電圧レベルを液晶印加電圧に対応したレベルに変換する。2629はレベルシフトされた表示データを転送するデータバス、2630は電圧セレクタ、2631は電圧セレクタ2630で表示データに従って選択された液晶印加電圧を転送する出力線である。2633はタイミング制御回路である。2634は液晶ドライバ2605−2に入力されるRAS信号である。
【0126】
図27は本発明の液晶ドライバ2605を用いた第5の実施例の液晶ディスプレイシステムの構成図である。
【0127】
図27において、2701は液晶コントローラ、2702はアドレス変換回路であり、アドレスバス1604を介して転送されるアドレスを液晶ドライバ2605のメモリマップに対応するX座標値(ロウアドレス)、Y座標値(カラムアドレス)に変換する。2703は表示データのバッファ、2704はタイミング制御回路、2705は走査回路130の制御信号である。
【0128】
図28は、本発明の液晶ドライバ2605内のメモリセル2622のメモリマップをビット単位で示したものである。
【0129】
再び、図26に戻り、本発明の第5の実施例を詳しく説明する。
【0130】
図26において、液晶ドライバ2805内のメモリセル2622にデータをアクセスする際に、先の実施例1で説明したのと同様に、アドレスバス2601にロウアドレス(X座標値)とカラムアドレス(Y座標値)をマルチプレクスして転送し、制御信号バス2601で転送する制御信号でアドレスを各々ロウアドレスラッチ/カウンタ2610とカラムアドレスラッチ/カウンタ2616に取り込み、I/Oポート2614を介して、メモリセル2622に記憶したデータのリード/ライト処理を行なう。
【0131】
一つのアドレス乗の8ビットデータは、同一デコード線2619で駆動するメモリセル2622上のビットに記憶されることから、システムが横方向の各ビット上に8ビットデータを対応させると考えると、出力時にデータ変換機能が必要となる。
【0132】
詳しく、図28を用いて説明する。
【0133】
一つのアドレス上の8ビットデータは、一つのデコード線上のメモリセル2622内に記憶されていることから、図28中の様なメモリマップとなる。
【0134】
しかし、液晶パネル132のY軸方向(左又は右側)に本発明の液晶ドライバを搭載するとすると、一つの出力線2632から同一アドレス上の8ビットデータを順次出力しなければならない。よって、メモリセル2622の出力するデータを転送するデータバス2623にセレクタ2624を設けることにする。このセレクタは、カラムアドレスデコーダ2620で生成するカラムアドレスの下位ビットをデコードした信号2621が選択信号となり1ビットづつ選択されることになる。
【0135】
これによって、本発明の液晶ドライバ2605を液晶パネル132のY軸方向(左又は右側)に設けても、一つのアドレス上の8ビットデータが液晶パネル132の画面上の水平方向に並ぶことになる。
【0136】
また、本発明の液晶ドライバ2605を液晶パネル132のY軸方向(左又は右側)に設けた場合、図27に記載した液晶コントローラ2701にアドレス管理がなされることは、第1の実施例と同様である。
【0137】
【発明の効果】
本発明の液晶ドライバによれば、1水平期間に1回の表示アクセスで液晶パネルに表示データに対応した液晶印加電圧を生成、出力し表示が出来るので、液晶ディスプレイを含む表示システム全体の低消費電力化が図れる効果がある。
【0138】
また、本発明の液晶ドライバによれば、1水平期間に1回の表示アクセスで済むので、他の期間を描画アクセスに割り当てることが可能となり、高速描画が実現できる効果がある。
【0139】
更に、本発明の液晶ドライバによれば、汎用のメモリインタフェースを有することからシステムが、本液晶ドライバを汎用メモリとして使用することが出来るので、使い勝手が良くなるという効果がある。
【0140】
更にまた、本発明の液晶ドライバによれば、階調機能を内蔵していることから、見やすい画面を構成できる効果がある。
【0141】
また、本発明の液晶ドライバによれば、横長の液晶ディスプレイを構成したときも、縦長の液晶ディスプレイを構成したときにも同一アドレス上の各ビットが液晶パネルの横方向に並ぶことになることから、各液晶ディスプレイに対応してシステムのアドレス/データ管理をいちいち変更しなくても使用できる効果がある。
【0142】
また、本発明によれば、複数の液晶ドライバを用いることが出来るので、大画面の液晶パネルも駆動することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のメモリ内蔵液晶ドライバを使用した第1の実施例の液晶ディスプレイ構成図である。
【図2】従来の液晶ディスプレイ構成図である。
【図3】図2に記載した液晶ディスプレイを用いたパーソナルコンピュータの構成図である。
【図4】図3に記載したシステムにおいて、表示メモリ307のアクセスを示すタイミングチャートである。
【図5】従来の液晶ドライバの動作タイミングチャート図である。
【図6】従来のメモリ内蔵液晶ドライバを用いた液晶ディスプレイ構成図である。
【図7】図1に記載した、液晶ドライバのランダムアクセスのタイミングチャート図である。
【図8】図1に記載した、液晶ドライバのページアクセスのタイミングチャート図である。
【図9】図1に記載した液晶ドライバのリードモディファイライトアクセスのタイミングチャート図である。
【図10】図1に記載した液晶ドライバのバーストアクセスのライトサイクルのタイミングチャート図である。
【図11】図1に記載した液晶ドライバのバーストアクセスのリードサイクルのタイミングチャート図である。
【図12】図1に記載した液晶ドライバのランダムドライバ出力アクセスのタイミングチャート図である。
【図13】図1に記載した液晶ドライバの順次ドライバ出力アクセスのタイミングチャート図である。
【図14】図1に記載する液晶ディスプレイで、複数の液晶ドライバを用いて連続アクセスを行う際のチップセレクト機能を用いた場合のタイミングチャートである。
【図15】図1に記載するメモリ内蔵液晶ドライバのメモリマップである。
【図16】本発明の液晶ドライバを用いた第1の実施例の液晶ディスプレイシステム構成図である。
【図17】図15に記載する液晶ディスプレイシステムのCPUから見た画面メモリマップと、ドライバから見たドライバメモリマップである。
【図18】本発明の液晶ドライバを用い、2画面駆動を行う第2の実施例の液晶ディスプレイ構成図である。
【図19】図18に記載する液晶ディスプレイを用いたシステム構成図である。
【図20】図19に記載する液晶ディスプレイシステムのCPUから見た画面メモリマップと、液晶ドライバから見たドライバメモリマップである。
【図21】階調方式としてFRCを用いる本発明の液晶ドライバを使用する第3の実施例の液晶ディスプレイ構成図である。
【図22】図21に記載する液晶ドライバの詳細なブロック図である。
【図23】FRCを用いた場合の表示パターンである。
【図24】階調方式としてPWMを用いる本発明の液晶ドライバを使用した第4の実施例の液晶ディスプレイ構成図である。
【図25】PWMを用いた場合の各階調の液晶印加電圧と、走査電圧のタイミングチャート図である。
【図26】本発明の液晶ドライバを使用した、第5に実施例の液晶ディスプレイの構成図である。
【図27】本発明の液晶ドライバを用いた第5の実施例の液晶ディスプレイシステム構成図である。
【図28】本発明の液晶ドライバ2605のメモリマップである。
【符号の説明】
101…アドレスバス、
102…データバス、
103…制御信号バス、
104…RAS信号、
105…液晶ドライバ、
106…インターフェイス回路、
107…カラムアドレスバス、
108…データバス、
109…ロウアドレスバス、
110…カラムアドレスラッチ/カウンタ、
111…カラムアドレスバス、
112…カラムアドレスデコーダ、
113…信号バス、
114…I/Oポート、
115…データバス、
116…ロウアドレスバス、
117…ロウアドレスラッチ/カウンタ、
118…ロウアドレスデコーダ、
119…信号バス、
120…メモリセル、
121…データバス、
122…ラッチ、
123…データバス、
124…レベルシフタ、
125…データバス、
126…電圧セレクタ、
127…出力信号線、
128…タイミング制御回路、
129…RAS信号、
130…走査回路、
131…走査信号線、
132…液晶パネル、
133…電源回路、
134、135…駆動電圧線、
201…制御信号バス、
202…データバス、
203…液晶ドライバ、
204…タイミング制御回路、
205…シフトレジスタ、
206…信号線、
207、209…ラッチ、
208、210…データバス、
211…レベルシフタ、
212…データバス、
213…電圧セレクタ、
214…出力信号線、
301…CPU、
302…メインメモリ、
303…アドレスバス、
304…データバス、
305…制御信号バス、
306…表示コントローラ、
307…表示メモリ、
308…タイミング制御回路、
309…タイミング信号、
310…選択信号、
311…コントローラ、
312…信号バス、
313…表示アドレスバス、
314…セレクタ、
315…アドレスバス、
316…バッファ、
317、318…データバス、
601…液晶ドライバ、
602…データバス、
603…制御信号、
604…アドレスレジスタ、
605…X座標値レジスタ、
606…Y座標値レジスタ、
607、608…データバス、
609…X座標値デコーダ、
610…Y座標値デコーダ、
611…X座標値デコード信号、
612…I/Oポート、
613…データバス、
614…Y座標値デコード信号、
615…メモリセル、
616、618、620…データバス、
617…ラッチ、
619…レベルシフタ、
621…電圧セレクタ、
622…出力電圧線、
623…タイミング制御回路、
1601…CPU、
1602…メインメモリ、
1603…I/O、
1604…アドレスバス、
1605…データバス、
1606…制御信号バス、
1607…液晶コントローラ、
1608…アドレス変換回路、
1609…バッファ、
1610…タイミング制御回路、
1611…制御信号バス、
1801〜1804…RAS信号、
1805…走査回路、
1806…走査信号線、
1807…液晶パネル、
1901…液晶コントローラ、
1902…アドレス変換回路、
1903…バッファ、
1904…タイミング制御回路、
2101…データバス、
2102…液晶ドライバ、
2103…データバス、
2104…I/O、
2105…下位ビットデータバス、
2106…上位ビットデータバス、
2107、2108…メモリセル、
2109…下位ビットデータバス、
2110…上位ビットデータバス、
2111…FRCパターン生成回路、
2112…信号線、
2113…FRC回路、
2114…データバス、
2115…ラッチ、
2116、2118…データバス、
2117…レベルシフタ、
2119…出力電圧線、
2201、2202…階調1、階調2のFRCパターン、
2203、2204…信号線、
2205…FRCパターン選択回路、
2206…スイッチ、
2207…信号線、
2208…EOR素子、
2209…制御信号、
2210…スイッチ、
2401…液晶ドライバ、
2402…ロウアドレスデコーダ、
2403、2404…信号バス、
2405、2406…メモリセル、
2601…アドレスバス、
2602…データバス、
2603…制御信号バス、
2604…RAS信号、
2605…液晶ドライバ、
2606…インターフェイス回路、
2607…ロウアドレスバス、
2608…データバス、
2609…カラムアドレスバス、
2610…ロウアドレスラッチ/カウンタ、
2611…ロウアドレスバス、
2612…ロウアドレスデコーダ、
2613…信号バス、
2614…I/Oポート、
2615…データバス、
2616…カラムアドレスラッチ/カウンタ、
2617…カラムアドレスバス、
2618…カラムアドレスデコーダ、
2619…信号バス、
2620…カラムアドレスデコーダ、
2621…信号バス、
2623…データバス、
2624…セレクタ、
2625…データバス、
2626…ラッチ、
2627…データバス、
2628…レベルシフタ、
2629…データバス、
2630…電圧セレクタ、
2631…出力線、
2633…タイミング制御回路、
2634…RAS信号、
2701…液晶コントローラ、
2702…アドレス変換回路、
2703…バッファ、
2704…タイミング制御回路、
2705…制御信号、[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a liquid crystal driver with a built-in memory and a liquid crystal display using the liquid crystal driver with a built-in memory.
[0002]
[Prior art]
A conventional liquid crystal display is configured using a liquid crystal driver HD66107 described in P274 to P292 of Hitachi LCD Driver Data Book (published by Hitachi, Ltd. Semiconductor Business Group). A conventional liquid crystal display will be described with reference to FIGS.
[0003]
FIG. 2 is a configuration diagram of a conventional liquid crystal display.
[0004]
In FIG. 2, 201 is a control signal bus for transferring control signals, and 202 is a data bus for transferring display data. 203 is a liquid crystal driver, 204 is a timing control circuit for controlling the operation of the
[0005]
FIG. 3 is a system configuration diagram of a personal computer using the liquid crystal display described in FIG.
[0006]
In FIG. 3, 301 is a CPU, 302 is a main memory, 303 is an address bus for transferring addresses, 304 is a data bus for transferring data, and 305 is a control signal bus for transferring control signals.
[0007]
FIG. 4 is a timing chart showing access to the
[0008]
FIG. 5 is a timing chart showing the operation of the
[0009]
A liquid crystal display when a conventional liquid crystal driver is used will be described with reference to FIG.
[0010]
A control signal transferred via the
[0011]
A conventional liquid crystal driver only has a function of latching display data, converting it into a liquid crystal applied voltage, and outputting the voltage. Therefore, a system using a liquid crystal display driven by a conventional
[0012]
In this system, it is necessary to transfer display data to the liquid crystal display at regular intervals. Therefore, a
[0013]
The
[0014]
Further, a liquid crystal driver with a built-in memory having a built-in memory inside the liquid crystal driver is described in P293 to P335 of Hitachi LCD Driver Data Book (published by Hitachi, Ltd. Semiconductor Business Division).
[0015]
Next, a liquid crystal display system using Hitachi's built-in memory driver will be described with reference to the block diagram of FIG.
[0016]
In FIG. 6, 601 is a liquid crystal driver, 602 is a data bus, and 603 is a control signal. Reference numeral 604 is an address register, 605 is an X coordinate value register, 606 is a Y coordinate value register, 607 is a data bus that outputs an X coordinate value, and 608 is a data bus that outputs a Y coordinate value. 609 is an X coordinate value decoder, 610 is a Y coordinate value decoder, and 611 is an X coordinate value decoding signal. Reference numeral 612 denotes an I / O port for controlling input / output of display data, 613 denotes a data bus for transferring display data, and 614 denotes a Y coordinate value decode signal. Reference numeral 615 denotes a memory cell, and 616 denotes a data bus for transferring display data. 617 is a latch, 618 is a data bus for transferring display data output from the latch 617, 619 is a level shifter, 620 is a data bus for transferring level-shifted data, 621 is a voltage selector, 622 is an output for transferring a liquid crystal applied voltage. It is a voltage line.
[0017]
Next, the operation of the liquid crystal driver 601 will be described.
[0018]
Since the liquid crystal driver 601 is an I / O interface, it designates which register of the address register 604 and the liquid crystal driver 601 is to be accessed via the
[0019]
In this way, by setting the data in each register of the liquid crystal driver 601, data at an arbitrary position in the memory cell 615 can be updated.
[0020]
[Problems to be solved by the invention]
According to the first conventional example, the liquid crystal driver always captures the serialized display data, and when the capture of the display data for one horizontal line is finished, it converts it into a liquid crystal applied voltage and outputs it to the liquid crystal panel for display. I was going. Therefore, in the conventional example, means for transferring the display data serialized to the liquid crystal driver is required. In the first conventional example, since display data for one frame is stored in the display memory, the operation condition of the liquid crystal panel is a frame frequency of 70 Hz, and the resolution of the liquid crystal panel is 240 vertical lines and horizontal. When the number of dots is 320 dots and the data bus width of the liquid crystal driver and the display memory is an 8-bit bus,
0.7MHz
(= 70 (Hz) × 240 (line) × 320 (dot) ÷ 8 (bit))
The 8-bit data had to be constantly read from the display memory at a cycle.
[0021]
Therefore, the display controller, the display memory, and the liquid crystal driver have to operate at a period of about 0.7 MHz, and this operation is repeated every frame even if the display screen is a still image.
[0022]
In order to reduce the power consumption of the liquid crystal display and the system, since the power consumption increases in proportion to the operating frequency, it is necessary to reduce the operating frequency without reducing the operating efficiency of the system.
[0023]
In the first conventional example, display access and drawing access are performed in a time division manner in the display memory. Since display access has priority, it is necessary to execute drawing access between display accesses. Even when it is desired to execute drawing processing at high speed, the access processing speed is restricted by display access.
[0024]
Further, in the second conventional example, since the display memory is built in the liquid crystal driver, it is not necessary to perform drawing access between display accesses. However, when updating the display data at the arbitrary position, the display data at the arbitrary position should be updated after setting the data in the address register, setting the data in the X coordinate value register, and setting the data in the Y coordinate value register. Therefore, it is necessary to perform data setting processing for these registers, which causes a reduction in the operating efficiency of the system.
[0025]
Further, in the second conventional example, no consideration has been given to gradation display or when the liquid crystal driver is provided in the Y-axis direction of the liquid crystal panel.
[0026]
The object of the present invention is to reduce the operating frequency of the liquid crystal driver and reduce the power consumption without deteriorating the operating efficiency of the system, to realize multi-gradation display, the function to be provided in the Y-axis direction of the liquid crystal panel, etc. It is to provide a function that considers usability.
[0027]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the object, the present invention incorporates a display memory in the liquid crystal driver,
The interface with the system is a general-purpose memory interface having an address bus, a data bus, and a control signal bus.
A chip select function is provided in the control signal,
According to the timing of the control signal, a system that controls whether the system performs display data reading and writing control or outputs display data stored in the display memory to the liquid crystal panel,
In order to transfer the display data to the liquid crystal panel, a circuit that converts the display data on the same horizontal line into the liquid crystal applied voltage at the same time as the output data line of the liquid crystal driver is configured.
[0028]
In addition, with regard to multi-gradation, the liquid crystal driver is constituted by a display memory having a capacity capable of storing display data for a plurality of bits per pixel,
A circuit for storing a gradation pattern corresponding to the gradation data is provided,
A circuit for selecting a different gradation pattern for each frame and line is provided.
[0029]
Further, a circuit for outputting a predetermined liquid crystal applied voltage for a time corresponding to the gradation data is provided.
[0030]
In consideration of providing the present liquid crystal driver in the Y-axis direction, a circuit for selecting data bits on the same address that are simultaneously read when being output from the display memory to the liquid crystal panel;
And a circuit for controlling the selection means.
[0031]
As for the liquid crystal controller, in response to a display memory access request from the system, a circuit for determining which liquid crystal driver accesses the display memory built in,
A circuit for enabling a control signal having a chip select function of a corresponding liquid crystal driver from a determination result of the determination circuit;
It consists of a circuit that converts the address transferred from the system to the address of the selected LCD driver.
[0032]
[Action]
The display memory built in the LCD driver acts to store data to be displayed on the LCD panel.
General-purpose memory interface of address bus, data bus, and control signal bus acts to input commands from the system,
The chip select function acts on the control signal to activate the liquid crystal driver,
The circuit that converts the display data on the same horizontal line into the liquid crystal applied voltage at the same time as the output data line portion of the liquid crystal driver and outputs the voltage acts to drive the liquid crystal panel,
The circuit for storing the gradation pattern and the circuit for selecting the gradation pattern act to generate different liquid crystal applied voltages for each frame or line,
The circuit that outputs a predetermined liquid crystal applied voltage only for the time corresponding to the gradation data acts to change the effective value of the voltage applied to the liquid crystal,
A circuit that selects data bits on the same address that are simultaneously read when output from the display memory to the liquid crystal panel operates to display the data bits on the same address in the horizontal direction.
[0033]
As for the liquid crystal controller, a circuit for determining which liquid crystal driver has a built-in display memory to be accessed;
A circuit for enabling a control signal having a chip select function;
The circuit that converts the address transferred from the system into the address of the selected liquid crystal driver operates to activate the selected liquid crystal driver.
[0034]
【Example】
A first embodiment of the liquid crystal driver according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 7 to 17.
[0035]
FIG. 1 is a configuration diagram of a liquid crystal display using the liquid crystal driver of the present invention.
[0036]
In FIG. 1, 101 is an address bus for transferring addresses, 102 is a data bus for transferring display data, 103 is a control signal bus for transferring control signals, and 104 is a RAS signal.
[0037]
7 to 14 are timing charts of access to the
[0038]
FIG. 8 is a timing chart for page access.
[0039]
FIG. 9 is a timing chart for read-modify-write access.
[0040]
FIG. 10 is a timing chart of a burst access write cycle.
[0041]
FIG. 11 is a timing chart of a burst access read cycle.
[0042]
FIG. 12 is a timing chart for random driver output access.
[0043]
FIG. 13 is a timing chart of sequential driver output access. Note that the timing chart of the first line of sequential driver output access is the same as the random driver output access shown in FIG.
[0044]
FIG. 14 is a timing chart using a chip select function when performing continuous access using a plurality of
[0045]
In FIG. 14, RAS1 is a RAS signal of the liquid crystal driver 105-1, and RAS2 is a RAS signal of the liquid crystal driver 105-2, and has a chip select function.
[0046]
FIG. 15 is a memory map of the
[0047]
FIG. 16 is a block diagram of the liquid crystal display system of the first embodiment using the
[0048]
In FIG. 16, 1601 is a CPU, 1602 is a main memory, and 1603 is an I / O. Reference numeral 1604 denotes an address bus for transferring an address output from the
[0049]
FIG. 17 shows a screen memory map (FIG. 17 (a)) viewed from the CPU and a driver memory map (FIG. 17 (b)) viewed from the driver. In the screen memory map as viewed from the CPU, the horizontal resolution is 320 dots, the X coordinate value is hex0 to hex27, and the vertical resolution is 240 lines, so the Y coordinate value is hex0 to hexEF.
[0050]
The operation of the present invention will be described using the configuration diagram of the liquid crystal display of FIG.
[0051]
The address transferred via the
[0052]
When a control signal for performing display access is output from the
[0053]
Next, detailed timing of memory access and output access will be described with reference to FIGS.
[0054]
First, random access will be described with reference to the timing chart of FIG.
[0055]
The row address RA transferred from the
[0056]
Next, page access will be described with reference to the timing chart of FIG.
[0057]
In page access, when data having the same row address is accessed after the row address is first specified, continuous access can be made by simply specifying the column address. As shown in FIG. 8, in the first cycle, a row address is specified at the falling edge of RAS and a column address is specified at the falling edge of CAS, as in the random access. In subsequent cycles, the row address is not specified, only the column address is specified at the falling edge of CAS, and data having the same row address is accessed. Accordingly, the second and subsequent cycles can be processed in a shorter cycle than random access, and high-speed access can be realized.
[0058]
Next, read modify write access will be described with reference to the timing chart of FIG.
[0059]
The read-modify-write access is an access that continuously reads and writes display data to the same address. As shown in FIG. 9, after designating the address of the
[0060]
Next, burst access will be described with reference to the timing charts of FIGS.
[0061]
Burst access is used when the data to be accessed is the same row address and the column address is continuous, and after specifying the address of the head access cycle, the column address is changed to the column address latch / counter for the second and subsequent cycles. It is possible to sequentially access without adding addresses by RAS and CAS by sequentially adding at 110. First, the burst access write cycle will be described with reference to the timing chart of FIG.
[0062]
In the first cycle, as in the case of random access, an address is fetched at the falling edge of RAS and CAS, and an address for accessing the
[0063]
Next, a burst access read cycle will be described with reference to FIG. In the read cycle, after designating the address to be accessed in the first cycle, the output data Dout is read at the fall of OE, and the read is completed by raising OE. At the falling edge of OE in the second cycle, 1 is added to the column address latch / counter 110, and data having an address obtained by adding 1 to the head address is read. Thereafter, data is read out in the same cycle, and the access is terminated when RAS becomes 'H'. For page access, since the address bus is not changed, it is advantageous for low power consumption.
[0064]
Next, random driver output access will be described with reference to the timing chart of FIG.
[0065]
When fetching the row address RA at the falling edge of RAS, if OE is 'L' and WE is 'H', the data Yn of the designated row address is simultaneously sent through the data bus 121 for one row. , Output to the latch 122.
[0066]
Next, sequential driver output access will be described with reference to the timing chart of FIG.
[0067]
The head output cycle is the same as the random output access. Next, at the falling edge of RAS, if OE is 'H' and WE is 'L', 1 is added to the row address latch / counter 116, and data Yn + 1 for one row at that address is simultaneously added. And output to the latch 122 via the data bus 121. Similarly, data is sequentially output.
[0068]
As described above, data is output from the
[0069]
When a plurality of
[0070]
The chip select signal to be selected by the liquid crystal driver to be accessed uses the control signal RAS, which is in a non-selected state when RAS is “H”, and in a selected state when “L”. As shown in FIG. 14, when RAS1 input to the liquid crystal driver 105-1 is 'L', the liquid crystal driver 105-1 is selected. The operation of the liquid crystal driver 105-1 in the selected state is the same as the burst access write cycle shown in the timing chart of FIG. 10, and input data Din (n) and Din (n + 1) for the liquid crystal driver 105-1 are written. At this time, since RAS2 input to the liquid crystal driver 105-2 is 'H' and the liquid crystal driver 105-2 is in a non-selected state, access is not performed even if another signal is input.
[0071]
Next, when RAS1 becomes 'H', RAS2 becomes 'L', the liquid crystal driver 105-1 is in a non-selected state, and the liquid crystal driver 105-2 is in a selected state. Input data Din (0), Din (1)... Are written in the selected liquid crystal driver 105-2.
[0072]
In this manner, the liquid crystal driver to be accessed can be selected by switching the chip select signal RAS.
[0073]
A memory map of the
[0074]
In the address map of the
[0075]
Next, a liquid crystal display system using the liquid crystal driver of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0076]
First, the liquid crystal display system configuration diagram of the first embodiment shown in FIG. 16 will be used.
[0077]
The address output from the
[0078]
As shown in FIG. 17, the screen memory map viewed from the CPU has a resolution of 320 dots × 240 lines, so that the X coordinate of the memory map is hex0 to hex27, and the Y coordinate is hex0 to hexEF. On the other hand, since the driver memory map viewed from the liquid crystal drivers 105-1 and 105-2 is a memory map of each built-in
[0079]
Returning to FIG. 16, description will be continued.
[0080]
The control signal transferred to the
[0081]
Display data input / output from the
[0082]
Thus, the liquid crystal display system using the liquid crystal driver of the present invention requires a liquid crystal controller having an address conversion function. The same applies when the address conversion function is provided in the
[0083]
Next, a second embodiment of a liquid crystal display system that performs two-screen drive using the liquid crystal driver of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0084]
FIG. 18 is a configuration diagram of a liquid crystal display according to the second embodiment.
[0085]
In FIG. 18,
[0086]
FIG. 19 is a system configuration diagram when the liquid crystal display shown in FIG. 18 is used.
[0087]
In FIG. 19,
[0088]
FIG. 20 shows a screen memory map (FIG. 20A) viewed from the
[0089]
A second embodiment will be described with reference to a display system configuration diagram shown in FIG.
[0090]
A
[0091]
Next, a liquid crystal display system that performs two-screen driving will be described with reference to FIG.
[0092]
The address bus, data, and control signal output from the
[0093]
In the screen memory map viewed from the
[0094]
Other operations of the liquid crystal display system shown in FIG. 16 are the same as those in the first embodiment.
[0095]
In this manner, by providing an address conversion circuit corresponding to two-screen driving, two-screen driving can be performed even using the liquid crystal driver of the present invention.
[0096]
In the first and second embodiments, binary display is performed. Next, a case where gradation display is performed will be described.
[0097]
First, a third embodiment which uses a frame rate control method (hereinafter abbreviated as FRC) as a gradation method and displays four gradations will be described with reference to FIGS.
[0098]
FIG. 21 is a configuration diagram of a liquid crystal display using the liquid crystal driver of the present invention using FRC as a gradation method.
[0099]
In FIG. 21,
[0100]
FIG. 22 is a detailed block diagram of the
[0101]
In FIG. 22,
[0102]
FIG. 23 shows a display pattern when FRC is used.
[0103]
A third embodiment using FRC will be described with reference to FIG.
[0104]
The row address and column address transferred via the
[0105]
In the FRC
[0106]
In this embodiment, when the upper and lower bits of the display data are 00, (d) black is displayed, when 01 is displayed, (b)
[0107]
Returning again to FIG.
[0108]
The
[0109]
As described above, gradation display by FRC can be performed by providing the FRC
[0110]
Next, a fourth embodiment using a four-gradation pulse width modulation method (hereinafter abbreviated as PWM) as a gradation method will be described with reference to FIGS.
[0111]
FIG. 24 is a configuration diagram of a liquid crystal display using a liquid crystal driver using PWM as a gradation method.
[0112]
In FIG. 24, reference numeral 2401 denotes a liquid crystal driver using PWM as a gradation method. Reference numeral 2402 denotes a row address decoder, 2403 and 2404 denote signal buses for transferring decode signals, and 2405 and 2406 denote memory cells.
[0113]
FIG. 25 is a timing chart of the liquid crystal application voltage output from the liquid crystal driver 2401 and the scanning voltage at each gradation when PWM is used.
[0114]
The fourth embodiment will be described with reference to FIG.
[0115]
The row address decoder 2402 decodes the transferred row address and outputs decoded signals from the signal lines 2403 and 2404 to the
[0116]
When display data is output from the
[0117]
Other operations are the same as those in the first and third embodiments.
[0118]
As described above, gradation display by PWM can be performed by using a liquid crystal driver having a function of performing PWM. In addition, an increase in the number of gradations can be accommodated by increasing the number of divisions in one horizontal period.
[0119]
Next, with respect to the liquid crystal driver of the present invention, a fifth embodiment provided in the Y-axis direction (left or right) of the liquid crystal panel will be described with reference to FIGS.
[0120]
FIG. 26 is a configuration diagram of a liquid crystal display using the liquid crystal driver of the present invention.
[0121]
In FIG. 26,
[0122]
Reference numeral 2610 denotes a row address latch / counter, and reference numeral 2611 denotes a row address bus for transferring the row address latched or counted by the 2610. Reference numeral 2612 denotes a row address decoder, and reference numeral 2613 denotes a signal bus for transferring a decoded signal decoded by the row address decoder 2612. Reference numeral 2614 denotes an I / O port which controls display data input / output. A
[0123]
A column address decoder 2620 decodes the lower bits of the column address transferred by the column address bus 2617.
[0124]
Reference numeral 2622 denotes a memory cell which stores display data.
[0125]
Reference numeral 2626 denotes a latch, which latches display data transferred by the data bus 2625 simultaneously for 160 bits. Reference numeral 2627 denotes a data bus for transferring display data latched by the latch 2626, and 2628 denotes a level shifter for converting the voltage level of the display data into a level corresponding to the liquid crystal application voltage. Reference numeral 2629 denotes a data bus for transferring level-shifted display data, reference numeral 2630 denotes a voltage selector, and
[0126]
FIG. 27 is a block diagram of the liquid crystal display system of the fifth embodiment using the liquid crystal driver 2605 of the present invention.
[0127]
In FIG. 27,
[0128]
FIG. 28 shows a memory map of the memory cell 2622 in the liquid crystal driver 2605 of the present invention in bit units.
[0129]
Returning again to FIG. 26, the fifth embodiment of the present invention will be described in detail.
[0130]
In FIG. 26, when data is accessed to the memory cell 2622 in the liquid crystal driver 2805, the row address (X coordinate value) and the column address (Y coordinate) are stored in the
[0131]
Since 8-bit data of one address power is stored in a bit on the memory cell 2622 driven by the same decode line 2619, if the system considers that 8-bit data corresponds to each bit in the horizontal direction, the output Sometimes a data conversion function is required.
[0132]
Details will be described with reference to FIG.
[0133]
Since the 8-bit data on one address is stored in the memory cell 2622 on one decode line, the memory map shown in FIG. 28 is obtained.
[0134]
However, when the liquid crystal driver of the present invention is mounted in the Y-axis direction (left or right) of the
[0135]
Thus, even if the liquid crystal driver 2605 of the present invention is provided in the Y-axis direction (left or right) of the
[0136]
Further, when the liquid crystal driver 2605 of the present invention is provided in the Y-axis direction (left or right) of the
[0137]
【The invention's effect】
According to the liquid crystal driver of the present invention, the liquid crystal applied voltage corresponding to the display data can be generated, output, and displayed on the liquid crystal panel by one display access in one horizontal period, so that the overall consumption of the display system including the liquid crystal display is low. There is an effect that electric power can be achieved.
[0138]
In addition, according to the liquid crystal driver of the present invention, only one display access is required in one horizontal period, so that another period can be assigned to the drawing access, and high speed drawing can be realized.
[0139]
Furthermore, according to the liquid crystal driver of the present invention, since the system can use the liquid crystal driver as a general-purpose memory because it has a general-purpose memory interface, there is an effect that the usability is improved.
[0140]
Furthermore, according to the liquid crystal driver of the present invention, since the gradation function is built in, there is an effect that an easy-to-view screen can be configured.
[0141]
In addition, according to the liquid crystal driver of the present invention, each bit on the same address is arranged in the horizontal direction of the liquid crystal panel both when a horizontally long liquid crystal display is formed and when a vertically long liquid crystal display is formed. The system can be used without changing the system address / data management corresponding to each liquid crystal display.
[0142]
In addition, according to the present invention, since a plurality of liquid crystal drivers can be used, a large-screen liquid crystal panel can also be driven.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a liquid crystal display of a first embodiment using a memory built-in liquid crystal driver of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a conventional liquid crystal display.
3 is a configuration diagram of a personal computer using the liquid crystal display described in FIG. 2;
4 is a timing chart showing access to the
FIG. 5 is an operation timing chart of a conventional liquid crystal driver.
FIG. 6 is a configuration diagram of a liquid crystal display using a conventional liquid crystal driver with a built-in memory.
FIG. 7 is a timing chart for random access of the liquid crystal driver described in FIG. 1;
FIG. 8 is a timing chart of page access of the liquid crystal driver described in FIG. 1;
9 is a timing chart of the read modify write access of the liquid crystal driver shown in FIG. 1. FIG.
10 is a timing chart of a write cycle for burst access of the liquid crystal driver shown in FIG. 1. FIG.
11 is a timing chart of a burst access read cycle of the liquid crystal driver shown in FIG. 1; FIG.
12 is a timing chart of random driver output access of the liquid crystal driver illustrated in FIG. 1. FIG.
13 is a timing chart of sequential driver output access of the liquid crystal driver illustrated in FIG. 1. FIG.
14 is a timing chart in the case of using a chip select function when performing continuous access using a plurality of liquid crystal drivers in the liquid crystal display shown in FIG.
15 is a memory map of the liquid crystal driver with a built-in memory shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 16 is a configuration diagram of a liquid crystal display system of a first embodiment using a liquid crystal driver of the present invention.
17 is a screen memory map viewed from the CPU of the liquid crystal display system illustrated in FIG. 15 and a driver memory map viewed from the driver.
FIG. 18 is a configuration diagram of a liquid crystal display according to a second embodiment in which the liquid crystal driver of the present invention is used to drive two screens.
FIG. 19 is a system configuration diagram using the liquid crystal display described in FIG. 18;
20 is a screen memory map viewed from the CPU of the liquid crystal display system illustrated in FIG. 19 and a driver memory map viewed from the liquid crystal driver.
FIG. 21 is a configuration diagram of a liquid crystal display of a third embodiment using the liquid crystal driver of the present invention using FRC as a gradation method.
FIG. 22 is a detailed block diagram of the liquid crystal driver shown in FIG.
FIG. 23 is a display pattern when FRC is used.
FIG. 24 is a configuration diagram of a liquid crystal display according to a fourth embodiment using the liquid crystal driver of the present invention using PWM as a gradation method.
FIG. 25 is a timing chart of a liquid crystal applied voltage and a scanning voltage for each gradation when PWM is used.
FIG. 26 is a configuration diagram of a liquid crystal display of a fifth embodiment using the liquid crystal driver of the present invention.
FIG. 27 is a configuration diagram of a liquid crystal display system of a fifth embodiment using the liquid crystal driver of the present invention.
FIG. 28 is a memory map of the liquid crystal driver 2605 of the present invention.
[Explanation of symbols]
101 ... Address bus,
102: Data bus,
103 ... control signal bus,
104: RAS signal,
105 ... LCD driver,
106 ... interface circuit,
107: Column address bus,
108: Data bus,
109 ... row address bus,
110: Column address latch / counter,
111 ... column address bus,
112 ... column address decoder,
113 ... Signal bus,
114 ... I / O port,
115 ... data bus,
116: Row address bus,
117... Row address latch / counter,
118: Row address decoder,
119 ... Signal bus,
120 ... memory cell,
121: Data bus,
122 ... Latch,
123 ... data bus,
124 ... Level shifter,
125 ... data bus,
126 ... Voltage selector,
127 ... output signal line,
128 ... timing control circuit,
129 ... RAS signal,
130... Scanning circuit,
131: Scanning signal lines,
132 ... Liquid crystal panel,
133 ... power supply circuit,
134, 135 ... drive voltage lines,
201 ... control signal bus,
202 ... data bus,
203 ... Liquid crystal driver,
204 ... Timing control circuit,
205 ... shift register,
206 ... Signal line,
207, 209 ... Latch,
208, 210 ... data bus,
211 ... Level shifter,
212 ... data bus,
213 ... Voltage selector,
214 ... output signal line,
301 ... CPU,
302 ... main memory,
303: Address bus,
304: Data bus,
305 ... Control signal bus,
306 ... display controller,
307: Display memory,
308 ... Timing control circuit,
309 ... Timing signal,
310 ... selection signal,
311 ... Controller,
312: Signal bus,
313: Display address bus,
314 ... selector,
315 ... Address bus,
316 ... buffer,
317, 318 ... Data bus,
601 ... Liquid crystal driver,
602: Data bus,
603 ... control signal,
604 ... Address register,
605 ... X coordinate value register,
606 ... Y coordinate value register,
607, 608 ... data bus,
609 ... X coordinate value decoder,
610 ... Y coordinate value decoder,
611 ... X coordinate value decode signal,
612 ... I / O port,
613 ... Data bus,
614 ... Y coordinate value decode signal,
615 ... Memory cell,
616, 618, 620 ... data bus,
617 ... Latch,
619 ... level shifter,
621 ... Voltage selector,
622 ... output voltage line,
623 ... timing control circuit,
1601 ... CPU,
1602 ... main memory,
1603 ... I / O,
1604: Address bus,
1605: Data bus,
1606: control signal bus,
1607 ... Liquid crystal controller,
1608: address conversion circuit,
1609 ... buffer,
1610 ... Timing control circuit,
1611 ... Control signal bus,
1801-1804 ... RAS signal,
1805 ... a scanning circuit,
1806: scanning signal line,
1807 ... Liquid crystal panel,
1901 ... Liquid crystal controller,
1902: Address conversion circuit,
1903: Buffer,
1904: timing control circuit,
2101: Data bus,
2102 ... Liquid crystal driver,
2103 Data bus,
2104 ... I / O,
2105: Lower bit data bus,
2106: Upper bit data bus,
2107, 2108 ... memory cells,
2109 ... Lower bit data bus,
2110 ... upper bit data bus,
2111 ... FRC pattern generation circuit,
2112 ... signal line,
2113 ... FRC circuit,
2114: Data bus,
2115 ... Latch,
2116, 2118 ... data bus,
2117 ... Level shifter,
2119 ... Output voltage line,
2201, 2202 ... FRC pattern of
2203, 2204 ... signal lines,
2205 ... FRC pattern selection circuit,
2206 ... switch,
2207 ... signal line,
2208 ... EOR element,
2209 ... Control signal,
2210 ... switch,
2401 ... Liquid crystal driver,
2402 ... row address decoder,
2403, 2404 ... signal bus,
2405, 2406 ... memory cells,
2601: Address bus,
2602: Data bus,
2603: Control signal bus,
2604: RAS signal,
2605: LCD driver,
2606: Interface circuit,
2607: Row address bus,
2608 ... Data bus,
2609: Column address bus,
2610: Row address latch / counter,
2611 ... Row address bus,
2612 ... Row address decoder,
2613: Signal bus,
2614 ... I / O port,
2615: Data bus,
2616: Column address latch / counter,
2617 ... column address bus,
2618 ... column address decoder,
2619: Signal bus,
2620 ... Column address decoder,
2621: Signal bus,
2623 ... data bus,
2624 ... selector,
2625: Data bus,
2626 Latch,
2627: Data bus,
2628 Level shifter,
2629: Data bus,
2630 ... voltage selector,
2631: Output line,
2633 ... timing control circuit,
2634: RAS signal,
2701 ... Liquid crystal controller,
2702: Address conversion circuit,
2703: Buffer,
2704 ... Timing control circuit,
2705 ... Control signal,
Claims (5)
前記表示データを格納する表示メモリ( 120 )と、
制御信号バス( 103 )と接続し、前記表示メモリへの前記表示データの書き込みを制御するためのライトイネーブル信号と、前記表示メモリからの前記表示データの読み出しを制御するためのアウトプットイネーブル信号とを含む制御信号を、前記制御信号バスから読み込み、前記表示メモリ中のロウを指定するためのロウアドレスの取り込みを制御するためのロウアドレス信号(RAS)を読み込む手段( 128 )と、
アドレスバス( 101 )とデータバス( 102 )と接続し、前記ロウアドレス信号(RAS)が立ち下がった場合に前記ロウアドレスを前記アドレスバスから読み込み、カラムアドレス信号(CAS)が立ち下がった場合にカラムアドレスを前記アドレスバスから読み込み、前記表示データを前記データバスから読み込む手段( 106 )と、
前記表示メモリからの前記表示データに対応した前記電圧を前記液晶パネルへ出力する手段( 126 )と、
を有し、
前記ライトイネーブル信号が立ち上がった場合に、読み込まれた前記表示データを前記カラムアドレス及び前記ロウアドレスに従って前記表示メモリに書き込み、前記ライトイネーブル信号がハイレベルで前記アウトプットイネーブル信号がローレベルで、かつ、前記ロウアドレス信号が立ち下がった場合に、前記ロウアドレスによって指定された1ロウ分の表示データを前記表示メモリから読み出し、前記ライトイネーブル信号がローレベルで前記アウトプットイネーブル信号がハイレベルでかつ前記ロウアドレス信号が立ち下がった場合に、前記ロウアドレスに1を加算し、1を加算された前記ロウアドレスによって指定された1ロウ分の表示データを読み出す
ことを特徴とするドライバ回路。In the driver circuit ( 105-1 , 105-2 ) that outputs the voltage corresponding to the display data to the liquid crystal panel ( 132 ) ,
A display memory ( 120 ) for storing the display data ;
Control connected to the control signal bus (103), the write enable signal for controlling the writing of display data, the output enable for controlling the reading of the display data from said display memory Previous Symbol display memory Means ( 128 ) for reading a control signal including a signal from the control signal bus and reading a row address signal (RAS) for controlling the fetch of a row address for designating a row in the display memory ;
When the address bus ( 101 ) and the data bus ( 102 ) are connected, the row address is read from the address bus when the row address signal (RAS) falls, and the column address signal (CAS) falls read column address from the address bus, and means (106) for reading the display data from the data bus,
Means ( 126 ) for outputting the voltage corresponding to the display data from the display memory to the liquid crystal panel ;
Have
When the write enable signal rises, the read display data is written to the display memory according to the column address and the row address, the write enable signal is high level, the output enable signal is low level , and , if the previous SL row address signal falls, reads the display data of one row specified by the row address from the display memory, the output enable signal the write enable signal is at the low level at the high level In addition, when the row address signal falls, 1 is added to the row address, and display data for one row specified by the row address to which 1 is added is read. Driver circuit.
前記ロウアドレス信号がチップセレクト機能を有し、
前記ロウアドレス信号がローレベルである場合に、当該ドライバ回路は非選択状態となり、前記ロウアドレス信号がハイレベルである場合に、当該ドライバ回路は選択状態となることを特徴とするドライバ回路。The driver circuit according to claim 1,
The row address signal has a chip select function;
The driver circuit is in a non-selected state when the row address signal is at a low level , and the driver circuit is in a selected state when the row address signal is at a high level .
前記表示データは、1画素当たり複数ビットのデータであり、複数の階調パターンを有し、
前記表示データが、前記表示メモリから前記液晶パネルへ、フレーム及びライン毎に異なる階調パターンを選択し出力することを特徴とするドライバ回路。The driver circuit according to claim 1,
The display data is data of a plurality of bits per pixel, has a plurality of gradation patterns,
A driver circuit, wherein the display data selects and outputs a different gradation pattern for each frame and line from the display memory to the liquid crystal panel.
前記表示データは、1画素当たり複数ビットのデータであり、複数の階調パターンを有し、前記階調データに対応した時間に、前記電圧を出力することを特徴とするドライバ回路。The driver circuit according to claim 1,
The driver circuit, wherein the display data is data of a plurality of bits per pixel, has a plurality of gradation patterns, and outputs the voltage at a time corresponding to the gradation data.
前記表示データの読み出しは、1水平期間に1度、前記1ロウ分の表示データを前記表示メモリから読み出すことにより行われることを特徴とするドライバ回路。The driver circuit according to claim 1,
The reading of the display data, 1 once in a horizontal period, the first driver circuit, characterized in that it is performed by reading out the wax content of the display data from the display memory.
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