JPH07261150A

JPH07261150A - 液晶駆動方法及び液晶表示装置

Info

Publication number: JPH07261150A
Application number: JP4662595A
Authority: JP
Inventors: Tsuguo Yanai; 嗣雄柳井; Shoji Matsuo; 庄司松尾
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1995-02-13
Filing date: 1995-02-13
Publication date: 1995-10-13
Anticipated expiration: 2013-08-27
Also published as: JP2791415B2

Abstract

(57)【要約】【目的】液晶表示素子への接続端子を増やすことなく
表示品質を向上させることができる液晶駆動方法及び液
晶表示装置を提供することである。【構成】複数のコモン電極と前記複数のコモン電極に
対向する複数の信号電極とを備える液晶表示を駆動する
ために、前記コモン電極に複数のコモン電極を同時に選
択するためのコモン信号を供給すると共に前記コモン信
号と表示画像に対応する波形信号を前記各複数の信号電
極に印加する。各画素の液晶にコモン信号と信号波形の
差に相当する電圧が印加される。印加電圧の実効値は、
表示用データにより指示される表示パターンに対応す
る。

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法及び液晶
表示装置に関する。

【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
増やすことなく表示品質を向上させることができる液晶
駆動方法及び液晶表示装置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】上記目的を達成するた
め、この発明の液晶駆動方法は、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
る液晶駆動方法において、前記コモン電極に、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たコ
モン信号を該複数のコモン電極に同時に供給するととも
に、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
時に駆動することを特徴とする。

【０００７】また、この発明の液晶駆動方法は、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
てなる液晶表示パネルの液晶駆動方法において、コモン
電極にはコモン信号が、信号電極には表示データに対応
する波形の信号電極駆動用信号が供給され、１フレーム
により１画面を走査完了するものであり、１フレームの
間に各コモン電極に並列に且つ互いに異なった波形のコ
モン信号を供給する工程と、１フレーム分の表示データ
を記憶する工程と、前記記憶された表示データと前記コ
モン信号の波形とに対応した波形の信号電極駆動用信号
を、前記信号電極に１コモン電極分づつ順次並列に供給
し、全コモン電極分供給することによって１フレームの
表示を完了することを特徴とする。

【０００８】上記目的を達成するため、この発明の液晶
表示装置は、複数のコモン電極と複数の信号電極を備え
た液晶表示装置において、Ｎ本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Ｎ種のコモン信号を
該Ｎ本のコモン電極に同時に供給する手段と、Ｎ信号電
極分の表示データを記憶する手段と、前記記憶されたＮ
信号電極分の表示データと前記Ｎ種のコモン信号から信
号電極駆動用信号を求める手段と、前記求められた信号
電極駆動用信号を信号電極に供給する手段と、を具備し
たことを特徴とする。

【０００９】或いは、この発明の液晶表示装置は、複数
の互いに波形の異なるコモン信号を発生する手段と、表
示データを記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶さ
れた表示データを読出しデコードするとともに、該表示
データと前記コモン信号とに基づいた波形のセグメント
信号を発生する手段と、を具備し、同一の表示データで
あっても、表示されるコモンラインのコモン信号に応じ
てセグメント信号の波形が異なることを特徴とする。

【００１０】或いは、この発明の液晶表示装置は、コモ
ン電極とコモン電極に対向するセグメント電極とを備え
る液晶表示素子と、前記コモン電極に接続され、複数の
コモン電極を同時に選択するためのコモン信号をコモン
電極に供給するコモンドライバと、前記セグメント電極
に接続され、複数のコモン信号と表示データに対応する
セグメント信号を前記各複数のセグメント電極に印加す
る信号ドライバと、を備え、前記コモンドライバは、予
め定められた互いに異なる波形のコモン信号を複数のコ
モン電極に繰り返して印加し、前記信号ドライバは、前
記コモン信号と表示データに従って予め定められていた
セグメント信号の中から表示データに対応するものを選
択して各セグメント電極に印加する、ことを特徴とす
る。

【００１１】

【作用】上記構成によれば、液晶表示素子の複数のコモ
ン電極が同時に選択され、さらに、表示データとコモン
信号に応じた波形の信号が各信号電極（セグメント電
極）に印加される。従って、同一信号電極上の複数の画
素が同時に選択及び駆動されることになる。従って、フ
リッカ等が少なくなり、この発明の目的である表示品質
の向上を実現できる。また、液晶表示素子自体は複数の
コモン電極と複数の信号電極が交差した構造を有するの
で端子数が増加することもない。

【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】以上のようにこの発明によれば、実質的
に複数のコモン電極を同時に選択し、コモン信号と表示
データに応じて信号電極へ印加する信号を決定して印加
しているので、端子数を増やすことなく表示品質を向上
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

【特許請求の範囲】

【請求項１】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法にお
いて、前記コモン電極に、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とともに、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ことを特徴
とする液晶駆動方法。
【請求項２】前記液晶表示素子の全てのコモン電極を同
時に選択するためのコモン信号を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法。
【請求項３】各信号電極駆動用信号は、該信号電極駆動
用信号が印加される信号電極と選択状態にある複数のコ
モン電極の交点の画素が表示データに対応する点灯状態
となる実効電圧を与える波形を有する、ことを特徴とす
る請求項１または２に記載の液晶駆動方法。
【請求項４】前記信号電極駆動用信号は、前記コモン信
号と表示データに対応して予め定められており、表示デ
ータに対応して選択された１つが対応する信号電極に印
加されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１
つに記載の液晶駆動方法。
【請求項５】前記コモン信号は２値信号であることを特
徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の液晶駆
動方法。
【請求項６】前記コモン信号は、一周期の間に少なくと
も２回ハイレベルとなることを特徴とする請求項５に記
載の液晶駆動方法。
【請求項７】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の液晶駆動方法
において、コモン電極にはコモン信号が、信号電極には表示データ
に対応する波形の信号電極駆動用信号が供給され、１フ
レームにより１画面を走査完了するものであり、１フレームの間に各コモン電極に並列に且つ互いに異な
った波形のコモン信号を供給する工程と、１フレーム分の表示データを記憶する工程と、前記記憶された表示データと前記コモン信号の波形とに
対応した波形の信号電極駆動用信号を、前記信号電極に
１コモン電極分づつ順次並列に供給し、全コモン電極分
供給することによって１フレームの表示を完了すること
を特徴とする液晶駆動方法。
【請求項８】前記コモン信号と前記信号電極駆動用信号
は１フレーム毎に反転することを特徴とする請求項１乃
至５又は７のいずれか１つに記載の液晶駆動方法。
【請求項９】複数のコモン電極と複数の信号電極を備え
た液晶表示装置において、Ｎ本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Ｎ種のコモン信号を該Ｎ本のコモン電極に同時
に供給する手段と、Ｎ信号電極分の表示データを記憶する手段と、前記記憶されたＮ信号電極分の表示データと前記Ｎ種の
コモン信号から信号電極駆動用信号を求める手段と、前記求められた信号電極駆動用信号を信号電極に供給す
る手段と、を具備したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】複数の互いに波形の異なるコモン信号を
発生する手段と、表示データを記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された表示データを読出しデコード
するとともに、該表示データと前記コモン信号とに基づ
いた波形のセグメント信号を発生する手段と、を具備し、同一の表示データであっても、表示されるコモンライン
のコモン信号に応じてセグメント信号の波形が異なるこ
とを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１１】コモン電極とコモン電極に対向するセグ
メント電極とを備える液晶表示素子と、前記コモン電極に接続され、複数のコモン電極を同時に
選択するためのコモン信号をコモン電極に供給するコモ
ンドライバと、前記セグメント電極に接続され、複数のコモン信号と表
示データに対応するセグメント信号を前記各複数のセグ
メント電極に印加する信号ドライバと、を備え、前記コモンドライバは、予め定められた互いに異なる波
形のコモン信号を複数のコモン電極に繰り返して印加
し、前記信号ドライバは、前記コモン信号と表示データに従
って予め定められていたセグメント信号の中から表示デ
ータに対応するものを選択して各セグメント電極に印加
する、ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１２】前記液晶表示素子の全てのコモン電極に
同時に選択電圧を印加し、前記コモンドライバと前記信号ドライバは、各セグメン
ト電極と選択状態の複数のコモン電極上の複数の画素を
同時に駆動する、ことを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】前記コモン信号は１フレーム毎に反転す
ることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１つに
記載の液晶表示装置。