JPH0116129Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、液晶表示回路に関する。更に詳しく
は、マイクロコンピユータを制御手段として用い
た液晶表示回路に関する。

液晶表示器を駆動する従来の方式として、専用
の駆動回路をハード的に実現する方法がある。こ
の方法は、表示器の１桁ごとにそれぞれ駆動回路
を必要とする。最近では、液晶表示器を駆動する
ための専用のICも出現しているが、例えば４桁
半の表示器を駆動する場合、前記ICが５個必要
になる。

本考案は、このような点に鑑みてなされたもの
で、マイクロコンピユータで前記表示器を直接駆
動するようにして部品点数の削減をはかつたもの
である。以下、図面を用いて本考案を詳細に説明
する。

第１図は、液晶表示回路の従来例を示す電気的
接続図である。同図において、１は液晶表示器で
４桁半のものが例示されている。２は、バイナリ
信号を受けて対応する半桁の表示部を駆動する駆
動用ICである。３〜６は、BCD信号を受けてそ
れぞれ対応する桁を駆動する駆動用ICである。
７は、前記駆動用IC２〜６及び液晶表示器１の
バツクプレーンに反転信号を与えるパルス発生器
である。

第２図は、第１図に示すような液晶表示回路の
駆動パルスの位相関係を示す図である。同図にお
いて、A₁は液晶表示器のバツクプレーンに印加
する電圧波形を示す。A₂は、表示部のオフセグ
メントに印加する電圧波形である。図よりわかる
ようにA₂はA₁と同位相となつている。A₃は、表
示部のオンセグメントに印加する電圧波形であ
る。A₃はA₂と異なり、A₁と逆位相になつてい
る。更に、図に示す駆動パルスは周波数30〜200
Hzの周期で反転する交流でなければならない。

第３図は、本考案の一実施例を示す電気的接続
図である。同図において、１は前述したと同じ液
晶表示器である。１０は、表示器１の各桁を直接
駆動するポートP₀〜P₈をもつマイクロコンピユ
ータ（以下マイコンと略す）である。P₀は半桁
を駆動するための２ビツト、P₁〜P₈は７セグメ
ントの各桁を駆動するそれぞれ４ビツトの信号線
を持つている。P₁〜P₈はそれぞれポート２個
（８ビツト）で１桁を駆動している。各桁の各セ
グメントにそれぞれ１ビツトを対応させているの
で、１桁を駆動するには７ビツトあればよい。従
つて、上記８ビツトのうち１ビツトは使用してい
ないことになる。

７は、前述したと同様のパルス発生器である。
該パルス発生器の出力は、前記マイコン１０に入
力されている。この入力は、通常の入力ポートか
ら入力してもよいし、割込端子に入力するように
してもよい。割込入力として用いた方が、マイコ
ンの使用効率はよくなる。また、マイコン１０の
ポートのうち、中央のポートP₄の右端のビツト
から液晶表示器１のバツクプレーンに信号線が接
続されている。このように、バツクプレーンの駆
動パルスを中央のポートから取り出すことの効果
を以下に説明する。

一般に、マイクロコンピユータは命令を実行す
るのに10μSEC程度のサイクルタイムを必要とす
る。一方第３図に示すように、マイコンから直接
液晶表示器を駆動する場合、P₀からP₈までのポ
ートを順次駆動していく必要がある。第４図は、
これら各ポートより駆動されるパルスの波形を示
す図である。同図において、Prは信号反転の周
期を示す図である。P₁〜P₈はそれぞれ第３図に
示す同一番号のポートの駆動パルス波形を示す図
である。

第３図に示すパルス発生器７から、第４図の
Prに示すような反転信号がマイコン１０に与え
られると、マイコンは各ポートを順次切換駆動す
る。このとき、マイコンの持つサイクルタイムの
ため、最終ポートP₈を駆動する時には図に示す
ようにPrに比べて位相がΔtだけ遅れてしまう。
このような場合に、液晶表示器１のバツクプレー
ンに印加するパルスを第１図の従来例に示すよう
に、パルス発生器７の出力からとるようにすると
以下のような不都合が生じる。即ち、第４図に示
すような位相ずれのために発色してはならないオ
フセグメントが発色するようになる。以下にその
理由を述べる。

第５図は、発色のしくみを説明するための図で
ある。同図において、A₁は第２図に示すと同様
液晶表示器のバツクプレーンに印加される電圧波
形を示す図である。A₃は、第２図に示すと同様
オンセグメントに印加される電圧波形を示す図で
ある。前述した理由により、位相差Δtが生じて
いる。A₄は、A₁とA₃の電圧差を示す図である。
A₂は、第２図に示すと同様オフセグメントに印
加される電圧波形を示す図である。A₅は、A₁と
A₂の電圧差を示す図である。

同図よりわかるように、オンセグメントの場合
は位相差は問題とならない。オフセグメントの場
合、A₅に示すようにA₁パルスの立上り、立下り
ごとにそれぞれ時間ΔtだけA₂パルスがA₁パルス
と逆位相になる期間が生じる。このA₅パルスの
実効値が、液晶表示器の点灯開始電圧を超えると
オフセグメントは発色する。

以上、オフセグメントが発色する理由について
説明した。このような不具合を無くするために
は、以下のようにすればよい。即ち、第４図に示
す各ポートの波形のうち、切換順番がほぼ中間部
のポート（図ではP₄）の出力波形を液晶表示器
のバツクプレーンに印加するようにする。このよ
うにすることによつて、位相差がP₄を基準にし
て正と負に振り分けられる。従つて、位相差は第
４図に示す例の1/2に減縮する。この結果、第５
図に示すA₅パルスの位相差が1/2に縮まり、該パ
ルスの実効値も当然に小さくなる。このようにし
て該パルスの実効値が、前述した液晶セグメント
の発色レベル以下になるので、オフセグメントの
発色を防止することができる。このような効果の
ために、第３図に示す本考案の実施例ではポート
P₄の右端のビツトから出力されるパルスを液晶
表示器１のバツクプレーン電圧としている。

次に、直流成分除去の方法について説明する。
前述したように、液晶表示器を駆動するには30〜
200Hzの交流でなければならない。駆動信号に直
流成分が重畳していると、液晶材料の特性が劣化
する。このため、通常は、直流カツト用キヤパシ
タを介して駆動する方法がとられる。本考案は、
キヤパシタを用いずに直接駆動している。直接駆
動する場合には、反転信号のデユーテイサイクル
が50％になればよい。マイコンを用いてデユーテ
イサイクル50％を実現するには次のようにすると
よい。即ち、第３図において、パルス発生器７か
らの反転信号を割込信号として用いる。割込が入
るたびごとに、マイコンは実行中の仕事を中断し
液晶駆動パルスを反転させるためのプログラムを
実行する。ここで、パルス発生器７の出力信号は
正確な時間間隔で加えられることから、液晶駆動
パルスは正確なタイミングで極性反転することに
なる。そして、極性反転プログラムを実行した後
は、中断していた仕事を再開する。これにより、
液晶駆動パルスのデユーテイサイクルは正確に50
％に設定されることになり、液晶駆動パルスの直
流成分を除去することができる。なお、このよう
な割込処理を用いることなくマイコン１０の仕事
の区切りで液晶駆動パルスの極性を反転させよう
とすると、仕事量に応じて液晶駆動パルスのデユ
ーテイサイクルが変化することになり、液晶駆動
パルスには正極性時間と負極性時間との差に比例
した直流成分が発生して液晶材料の特性を劣化さ
せることになる。

以上、詳細に説明したように、本考案によれば
マイコンを用いて液晶表示器を直接駆動できる液
晶表示回路を実現することができる

【図面の簡単な説明】

第１図は、液晶表示回路の従来例を示す図、第
２図は、液晶表示器の駆動パルスの位相関係を示
す図である。第３図は、本考案の一実施例を示す
電気的接続図、第４図は各ポートより駆動される
パルス波形を示す図である。第５図は、オフセグ
メントの発色を説明するための図である。 １……液晶表示器、２〜６……駆動用IC、７
……パルス発生器、１０……マイコン。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 複数桁の表示セグメントおよびバツクプレーン
   を有する液晶表示器と、 反転信号を出力するパルス発生器と、 前記液晶表示器の各桁の表示セグメントおよび
   バツクプレーンが接続され順次切換駆動される複
   数の出力ポート、前記パルス発生器の出力信号が
   加えられる入力端子を有するマイクロコンピユー
   タとで構成され、 前記液晶表示器のバツクプレーンには前記マイ
   クロコンピユータの切換順番がほぼ中間部の出力
   ポートが接続され、 前記マイクロコンピユータは前記パルス発生器
   から加えられる反転信号を割込信号として各出力
   ポートの出力信号を反転させ、各出力ポートの出
   力信号のデユーテイサイクルを50％にすることを
   特徴とする液晶表示回路。