JPH08286171A - 液晶駆動装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 階調表示を行う液晶駆動装置において、セグ
メント側を２値の低電圧駆動として、電圧変動による出
力波形のなまりを抑制する。 【構成】 Ｎ行×Ｍ列の液晶パネル５１を、セグメント
ドライバ５２から２値の電圧ＶＳ１，ＶＳ２で駆動し、
コモンドライバ５３から３値の電圧ＶＣ１，ＶＣ２，Ｖ
Ｃ３で駆動する。セグメントドライバ５２の出力電圧波
形は、階調表示用に変調される。２値の電圧ＶＳ１，Ｖ
Ｓ２はセグメントドライバ５２に高耐圧化プロセスを必
要としない程度の低電圧に選ばれ、セグメントドライバ
５２を半導体集積回路として実現する場合の高集積化を
容易とする。
メント側を２値の低電圧駆動として、電圧変動による出
力波形のなまりを抑制する。 【構成】 Ｎ行×Ｍ列の液晶パネル５１を、セグメント
ドライバ５２から２値の電圧ＶＳ１，ＶＳ２で駆動し、
コモンドライバ５３から３値の電圧ＶＣ１，ＶＣ２，Ｖ
Ｃ３で駆動する。セグメントドライバ５２の出力電圧波
形は、階調表示用に変調される。２値の電圧ＶＳ１，Ｖ
Ｓ２はセグメントドライバ５２に高耐圧化プロセスを必
要としない程度の低電圧に選ばれ、セグメントドライバ
５２を半導体集積回路として実現する場合の高集積化を
容易とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、単純マトリクス型液晶
表示パネルを時分割平均電圧法によって駆動する液晶駆
動装置に関する。
表示パネルを時分割平均電圧法によって駆動する液晶駆
動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１７は、単純マトリクス型液晶パネル
１を駆動する基本的な構成を示す。液晶パネル１は、Ｎ
行の走査ラインが存在しコモンドライバ３によって駆動
される行方向電極と、Ｍ列のデータ列が存在しセグメン
トドライバ２によって駆動される列方向電極とを有す
る。このようなＮ行×Ｍ列の液晶パネル１を用いて画像
を表示させる場合は、図１８（１）に示されるコモン出
力波形と、図１８（２）に示されるセグメント出力波形
とを、図１７のコモンドライバ３およびセグメントドラ
イバ２からそれぞれ出力する。セグメント出力波形は４
値の電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ５，Ｖ６をとり、セグメント出
力波形は４値の電圧Ｖ１，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ６をとる。
１を駆動する基本的な構成を示す。液晶パネル１は、Ｎ
行の走査ラインが存在しコモンドライバ３によって駆動
される行方向電極と、Ｍ列のデータ列が存在しセグメン
トドライバ２によって駆動される列方向電極とを有す
る。このようなＮ行×Ｍ列の液晶パネル１を用いて画像
を表示させる場合は、図１８（１）に示されるコモン出
力波形と、図１８（２）に示されるセグメント出力波形
とを、図１７のコモンドライバ３およびセグメントドラ
イバ２からそれぞれ出力する。セグメント出力波形は４
値の電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ５，Ｖ６をとり、セグメント出
力波形は４値の電圧Ｖ１，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ６をとる。
【０００３】図１７の液晶パネル１は、図１９に示すよ
うな断面構造を有する。すなわち、液晶材５を２枚のガ
ラス基板６，７の間に挟込み、さらに直交する形で配線
されている列側配線材８および行側配線材９に接続され
る電極から構成される。行側配線材９の電極は図１７の
コモンドライバ３に接続され、列側配線材８の電極は図
１７のセグメントドライバ２に接続される。行側配線材
８および列側配線材９の間にはコンデンサが形成され
る。時分割マトリクス駆動方式では、このコンデンサに
蓄えられる実効電圧を制御することによって、点灯また
は非点灯の制御を行っている。
うな断面構造を有する。すなわち、液晶材５を２枚のガ
ラス基板６，７の間に挟込み、さらに直交する形で配線
されている列側配線材８および行側配線材９に接続され
る電極から構成される。行側配線材９の電極は図１７の
コモンドライバ３に接続され、列側配線材８の電極は図
１７のセグメントドライバ２に接続される。行側配線材
８および列側配線材９の間にはコンデンサが形成され
る。時分割マトリクス駆動方式では、このコンデンサに
蓄えられる実効電圧を制御することによって、点灯また
は非点灯の制御を行っている。
【０００４】図２０に示す３行×３列の液晶パネル１で
は、非点灯状態の部分１０を斜線を施して示し、白の部
分１１は点灯状態を示す。図２１は、コモンドライバ
（ＣＯＭ）３からの第１行、第２行および第３行の出力
波形、セグメントドライバ（ＳＥＧ）２からの第１列、
第２列および第３列の出力波形を交流化信号Ｍとともに
示す。コモンの第１行目とセグメントの第２列目との直
交点が点灯状態であり、コモンの第２行目とセグメント
の第２列目の直交点が非点灯状態であり、それぞれの出
力波形の合成である液晶材に加わる電圧波形を図２２
（１）および図２２（２）に示す。実線で示すコモンの
出力電圧が、Ｖ１およびＶ６の場合が選択状態であり、
Ｖ２およびＶ５の場合が非選択状態である。また破線で
示すセグメントの出力電圧がＶ１およびＶ６の場合が選
択状態であり、Ｖ３およびＶ４の場合が非選択状態であ
る。すなわち、コモンがＶ１を出力し、セグメントがＶ
６を出力する瞬間、およびコモンがＶ６を出力しセグメ
ントがＶ１を出力する瞬間が存在する場合、その部分は
点灯する。コモンがＶ１のときセグメントがＶ５である
瞬間、およびコモンがＶ６の時セグメントがＶ２である
瞬間しか存在しない部分は非点灯状態となる。
は、非点灯状態の部分１０を斜線を施して示し、白の部
分１１は点灯状態を示す。図２１は、コモンドライバ
（ＣＯＭ）３からの第１行、第２行および第３行の出力
波形、セグメントドライバ（ＳＥＧ）２からの第１列、
第２列および第３列の出力波形を交流化信号Ｍとともに
示す。コモンの第１行目とセグメントの第２列目との直
交点が点灯状態であり、コモンの第２行目とセグメント
の第２列目の直交点が非点灯状態であり、それぞれの出
力波形の合成である液晶材に加わる電圧波形を図２２
（１）および図２２（２）に示す。実線で示すコモンの
出力電圧が、Ｖ１およびＶ６の場合が選択状態であり、
Ｖ２およびＶ５の場合が非選択状態である。また破線で
示すセグメントの出力電圧がＶ１およびＶ６の場合が選
択状態であり、Ｖ３およびＶ４の場合が非選択状態であ
る。すなわち、コモンがＶ１を出力し、セグメントがＶ
６を出力する瞬間、およびコモンがＶ６を出力しセグメ
ントがＶ１を出力する瞬間が存在する場合、その部分は
点灯する。コモンがＶ１のときセグメントがＶ５である
瞬間、およびコモンがＶ６の時セグメントがＶ２である
瞬間しか存在しない部分は非点灯状態となる。
【０００５】このことをさらに詳しく説明すると、図２
２（２）に示すコモンの非選択状態であるＶ２およびＶ
５レベルとセグメントの出力レベルＶ１，Ｖ３，Ｖ４，
Ｖ６との電位差をＶＢとし、図２２（１）に示すコモン
の選択レベルであるＶ１およびＶ６レベルと、セグメン
トの選択レベルであるＶ６およびＶ１との電位差をＶＡ
とする。図２３に示すように、液晶材５を構成する液晶
分子１３は、横から見ると楕円形をしており、常に一方
向から同じ向きの電圧を受けると極性を持ってしまい、
電圧の印加をやめても楕円形のまま常に同じ方向を向い
た状態になってしまう特性がある。そのため定期的に電
圧の方向を変え、正負の極性を反転するため、図１８、
図２１および図２２に示すように、交流化信号Ｍに同期
してコモン側とセグメント側での電位関係を定期的に反
転させる必要がある。このような駆動方式では、液晶の
コモン側電極ラインおよびセグメント側電極ラインの直
交点での実効電圧を求める場合、次の第１式と第２式の
ように求められる。
２（２）に示すコモンの非選択状態であるＶ２およびＶ
５レベルとセグメントの出力レベルＶ１，Ｖ３，Ｖ４，
Ｖ６との電位差をＶＢとし、図２２（１）に示すコモン
の選択レベルであるＶ１およびＶ６レベルと、セグメン
トの選択レベルであるＶ６およびＶ１との電位差をＶＡ
とする。図２３に示すように、液晶材５を構成する液晶
分子１３は、横から見ると楕円形をしており、常に一方
向から同じ向きの電圧を受けると極性を持ってしまい、
電圧の印加をやめても楕円形のまま常に同じ方向を向い
た状態になってしまう特性がある。そのため定期的に電
圧の方向を変え、正負の極性を反転するため、図１８、
図２１および図２２に示すように、交流化信号Ｍに同期
してコモン側とセグメント側での電位関係を定期的に反
転させる必要がある。このような駆動方式では、液晶の
コモン側電極ラインおよびセグメント側電極ラインの直
交点での実効電圧を求める場合、次の第１式と第２式の
ように求められる。
【０００６】
【数１】
【０００７】ただしＴ＝Ｎ×ｔとする。点灯時および非
点灯時の実効電圧は上記（１）式および（２）式によっ
て表され、次の第３式が成立する時にＶON／ＶOFFのコ
ントラスト比が最大の（√Ｎ＋１）／（√Ｎ−１）にな
る。
点灯時の実効電圧は上記（１）式および（２）式によっ
て表され、次の第３式が成立する時にＶON／ＶOFFのコ
ントラスト比が最大の（√Ｎ＋１）／（√Ｎ−１）にな
る。
【０００８】 ＶＡ＝√Ｎ×ＶＢ …（３） 通常、第３式のようなＶＡおよびＶＢの関係を求め、さ
らに液晶のスレッシュホールド電圧ＶTHがちょうどＶ
OFFになる図２４に示すような場合に次の第４式および
第５式が成立する。電圧ＶＡからＶＢまでは、液晶の相
反転している部分である。
らに液晶のスレッシュホールド電圧ＶTHがちょうどＶ
OFFになる図２４に示すような場合に次の第４式および
第５式が成立する。電圧ＶＡからＶＢまでは、液晶の相
反転している部分である。
【０００９】
【数２】
【００１０】したがって、ＶＡとＶＢが第４式および第
５式の関係を満たせば、コモンおよびセグメントの出力
電圧によって液晶表示状態をコントロールすることがで
きる。しかしながら、上述の関係はあくまでも理論的な
ものであり、実際に液晶パネル１を実装して表示させる
場合の波形は当然ながら理論から外れてくる部分が生じ
る。たとえば、図２５に示すように、セグメント出力波
形を拡大すると、実線のような理想的な矩形波形であれ
ば前述の式による結果と一致するけれども、実際には破
線で示すように容量成分と抵抗成分とによって鈍った波
形になってしまう。この場合Ｎが大きくなるにつれて、
すなわち大画面化するにつれて波形鈍りの実効成分は多
くなっていき、ゴースト等の表示品質の劣化につながっ
てしまう。
５式の関係を満たせば、コモンおよびセグメントの出力
電圧によって液晶表示状態をコントロールすることがで
きる。しかしながら、上述の関係はあくまでも理論的な
ものであり、実際に液晶パネル１を実装して表示させる
場合の波形は当然ながら理論から外れてくる部分が生じ
る。たとえば、図２５に示すように、セグメント出力波
形を拡大すると、実線のような理想的な矩形波形であれ
ば前述の式による結果と一致するけれども、実際には破
線で示すように容量成分と抵抗成分とによって鈍った波
形になってしまう。この場合Ｎが大きくなるにつれて、
すなわち大画面化するにつれて波形鈍りの実効成分は多
くなっていき、ゴースト等の表示品質の劣化につながっ
てしまう。
【００１１】以上の先行技術では、コモンドライバおよ
びセグメントドライバはそれぞれ４値の電圧を用いて液
晶パネル１を駆動しているけれども、特開昭５７−３８
４９７号公報では、セグメント側を２値駆動、コモン側
を３値駆動として白黒表示を行う構成が開示されてい
る。
びセグメントドライバはそれぞれ４値の電圧を用いて液
晶パネル１を駆動しているけれども、特開昭５７−３８
４９７号公報では、セグメント側を２値駆動、コモン側
を３値駆動として白黒表示を行う構成が開示されてい
る。
【００１２】階調表示を行う典型的な先行技術は、図２
６に示すようなセグメント側およびコモン側ともに４値
の電圧を使用し、セグメント側の出力波形を変調する構
成である。図２６では、液晶パネル１をセグメントドラ
イバ２およびコモンドライバ３によってマトリクス駆動
する。セグメントドライバ２は、４値の電圧Ｖ１，Ｖ
３，Ｖ４，Ｖ６によって液晶パネル１の列電極を駆動す
る。コモンドライバ３は、４値の電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ
５，Ｖ６によって液晶パネル１の行電極を駆動する。セ
グメントドライバ２およびコモンドライバ３の駆動電圧
のうち、最大値Ｖ１および最小値Ｖ６は共通であるの
で、駆動電圧発生回路１５は６種類の電圧Ｖ１，Ｖ２，
Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６を発生する。液晶表示装置１６
としては、液晶パネル１、セグメントドライバ２、コモ
ンドライバ３および駆動電圧発生回路１５を含み、その
外部のコントローラ２０からセグメントドライバ２に与
えられる信号に従って動作する。コントローラ２０は、
液晶パネル１によって表示すべき画像データが記憶され
る表示用ＲＡＭ２１と直結され、データバス２２を介し
てＣＰＵ２３、ＲＡＭ２４、ＲＯＭ２５、ゲートアレイ
２６および周辺Ｉ／Ｏ２７に接続される。
６に示すようなセグメント側およびコモン側ともに４値
の電圧を使用し、セグメント側の出力波形を変調する構
成である。図２６では、液晶パネル１をセグメントドラ
イバ２およびコモンドライバ３によってマトリクス駆動
する。セグメントドライバ２は、４値の電圧Ｖ１，Ｖ
３，Ｖ４，Ｖ６によって液晶パネル１の列電極を駆動す
る。コモンドライバ３は、４値の電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ
５，Ｖ６によって液晶パネル１の行電極を駆動する。セ
グメントドライバ２およびコモンドライバ３の駆動電圧
のうち、最大値Ｖ１および最小値Ｖ６は共通であるの
で、駆動電圧発生回路１５は６種類の電圧Ｖ１，Ｖ２，
Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６を発生する。液晶表示装置１６
としては、液晶パネル１、セグメントドライバ２、コモ
ンドライバ３および駆動電圧発生回路１５を含み、その
外部のコントローラ２０からセグメントドライバ２に与
えられる信号に従って動作する。コントローラ２０は、
液晶パネル１によって表示すべき画像データが記憶され
る表示用ＲＡＭ２１と直結され、データバス２２を介し
てＣＰＵ２３、ＲＡＭ２４、ＲＯＭ２５、ゲートアレイ
２６および周辺Ｉ／Ｏ２７に接続される。
【００１３】図２７（１）および（２）は１６段階の階
調表示を行う構成および動作をそれぞれ示す。４ビット
入力データＤ０〜Ｄ３は、データラッチ３１に読込まれ
る。一水平操作ライン分のデータが読込まれると、ラッ
チパルスＬＰに同期して一斉に４ビットのラインラッチ
３２に読込まれる。ラインラッチ３２に読込まれた４ビ
ットデータは、階調デコーダ３３に与えられ、１６種類
のパルス幅を持つ基本信号Ｓ０〜Ｓ１５を階調デコーダ
３３によって選択する。選択された信号はＶ１，Ｖ３，
Ｖ４，Ｖ６の４レベルの出力電圧で変化する液晶駆動出
力回路３４に与えられ、その出力Ｙｉのパルス幅を可変
とする。図２８（１）および（２）に示すように、液晶
点灯時はコモンおよびセグメントはＶ１もしくはＶ６を
出力し、その出力レベルの幅が可変となる。コモン側
は、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ５，Ｖ６の４電圧からレベルが選択
され、液晶点灯時はＶ１もしくはＶ６を出力する。この
ようにしてセグメント側の出力電圧のパルス幅を変更
し、階調表示を実現することができる。しかしながらセ
グメント側およびコモン側とも大きな振幅の電圧変化を
伴うので、図２９に示すパルス幅Ｐｗを変更するＡ部分
は、図３０に拡大して示すように波形の鈍りが大きくな
る。たとえば８／１６階調を表示しようとしても、４／
１６階調になってしまう可能性がある。この場合、２点
鎖線で理想波形を示し、破線で実際の波形を示す。
調表示を行う構成および動作をそれぞれ示す。４ビット
入力データＤ０〜Ｄ３は、データラッチ３１に読込まれ
る。一水平操作ライン分のデータが読込まれると、ラッ
チパルスＬＰに同期して一斉に４ビットのラインラッチ
３２に読込まれる。ラインラッチ３２に読込まれた４ビ
ットデータは、階調デコーダ３３に与えられ、１６種類
のパルス幅を持つ基本信号Ｓ０〜Ｓ１５を階調デコーダ
３３によって選択する。選択された信号はＶ１，Ｖ３，
Ｖ４，Ｖ６の４レベルの出力電圧で変化する液晶駆動出
力回路３４に与えられ、その出力Ｙｉのパルス幅を可変
とする。図２８（１）および（２）に示すように、液晶
点灯時はコモンおよびセグメントはＶ１もしくはＶ６を
出力し、その出力レベルの幅が可変となる。コモン側
は、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ５，Ｖ６の４電圧からレベルが選択
され、液晶点灯時はＶ１もしくはＶ６を出力する。この
ようにしてセグメント側の出力電圧のパルス幅を変更
し、階調表示を実現することができる。しかしながらセ
グメント側およびコモン側とも大きな振幅の電圧変化を
伴うので、図２９に示すパルス幅Ｐｗを変更するＡ部分
は、図３０に拡大して示すように波形の鈍りが大きくな
る。たとえば８／１６階調を表示しようとしても、４／
１６階調になってしまう可能性がある。この場合、２点
鎖線で理想波形を示し、破線で実際の波形を示す。
【００１４】図３１はパルス振幅変調による階調表示の
ための構成を示す。図２７と同様に、４ビット分の１６
階調の場合を説明する。階調用基本パルス発生回路３５
からは、液晶駆動用出力回路３４に１６種類の振幅を持
つ電圧が与えられ、階調デコーダ３３から出力によって
選択される。液晶駆動出力回路３４からのセグメント出
力Ｙｉは、その振幅が階調に応じて変化する。この振幅
の変化は、Ｖ１からＶ３を、もしくはＶ４からＶ６まで
の電位差を１６分割したレベルを選択することによって
行われる。
ための構成を示す。図２７と同様に、４ビット分の１６
階調の場合を説明する。階調用基本パルス発生回路３５
からは、液晶駆動用出力回路３４に１６種類の振幅を持
つ電圧が与えられ、階調デコーダ３３から出力によって
選択される。液晶駆動出力回路３４からのセグメント出
力Ｙｉは、その振幅が階調に応じて変化する。この振幅
の変化は、Ｖ１からＶ３を、もしくはＶ４からＶ６まで
の電位差を１６分割したレベルを選択することによって
行われる。
【００１５】パルス数変調による階調表示の場合は、図
３１と同様の構成で、階調用基本パルス発生回路３５か
ら発生されるパルス信号を選択して、セグメント出力Ｙ
ｉの液晶点灯時Ｖ１もしくはＶ６を出力するセグメント
出力Ｙｉのパルス数を可変とする。
３１と同様の構成で、階調用基本パルス発生回路３５か
ら発生されるパルス信号を選択して、セグメント出力Ｙ
ｉの液晶点灯時Ｖ１もしくはＶ６を出力するセグメント
出力Ｙｉのパルス数を可変とする。
【００１６】図３２は、フレーム間引きによる４階調表
示の例を示す。２ビットの入力データを２ビットのデー
タラッチに読込み、一操作ライン分のデータを読込んだ
後でラッチパルスＬＰに同期して一斉に２ビットのライ
ンラッチに読込む。ラインラッチに読込まれた２ビット
データから、図３２（１）に示す表示テーブルに従って
４フレームを一つの期間として交互に出力を切換え、図
３２（２）に示すようにして４階調表示を実現する。
示の例を示す。２ビットの入力データを２ビットのデー
タラッチに読込み、一操作ライン分のデータを読込んだ
後でラッチパルスＬＰに同期して一斉に２ビットのライ
ンラッチに読込む。ラインラッチに読込まれた２ビット
データから、図３２（１）に示す表示テーブルに従って
４フレームを一つの期間として交互に出力を切換え、図
３２（２）に示すようにして４階調表示を実現する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】液晶パネルが大画面化
するに従って、１ラインに表示電圧を印加することがで
きる時間が短くなり、結果として画素当たりの実効電圧
が低くなるので高電圧駆動を行う必要が生じてくる。す
なわち時分割平均電圧法であるデューティ駆動方式によ
る液晶駆動電圧は、次の第６式のように表されるので、
行数Ｎの増大する大画面化によって、より大きな駆動電
圧が必要となる。
するに従って、１ラインに表示電圧を印加することがで
きる時間が短くなり、結果として画素当たりの実効電圧
が低くなるので高電圧駆動を行う必要が生じてくる。す
なわち時分割平均電圧法であるデューティ駆動方式によ
る液晶駆動電圧は、次の第６式のように表されるので、
行数Ｎの増大する大画面化によって、より大きな駆動電
圧が必要となる。
【００１８】 液晶駆動電圧 ＝（√Ｎ＋１）×ＶTH …（６） 言い換えれば、同じ駆動電圧では、より大画面の液晶パ
ネルを駆動するときに、１行当たりに表示電圧を印加す
ることができる時間が短くなって実効電圧が小さくなっ
てしまう。このため高電圧化する必要が生じるけれど
も、高電圧化に対応するためにはセグメント側およびコ
モン側とも高耐圧化プロセスを用いて半導体集積回路を
製造することが必要となる。高耐圧化プロセスでは、特
に出力バッファ部のトランジスタサイズが大きくなり、
半導体集積回路のチップサイズが増大してコスト上昇を
招く可能性がある。また画像表示の品位の点からも、パ
ルス幅変調の場合を例として説明したように、出力レベ
ルの変化時に波形鈍りが大きくなり、また出力ラベルの
変化に伴うスイッチングノイズ等の発生も起こりやすく
なり、輝度のムラが生じやすくなってしまう。
ネルを駆動するときに、１行当たりに表示電圧を印加す
ることができる時間が短くなって実効電圧が小さくなっ
てしまう。このため高電圧化する必要が生じるけれど
も、高電圧化に対応するためにはセグメント側およびコ
モン側とも高耐圧化プロセスを用いて半導体集積回路を
製造することが必要となる。高耐圧化プロセスでは、特
に出力バッファ部のトランジスタサイズが大きくなり、
半導体集積回路のチップサイズが増大してコスト上昇を
招く可能性がある。また画像表示の品位の点からも、パ
ルス幅変調の場合を例として説明したように、出力レベ
ルの変化時に波形鈍りが大きくなり、また出力ラベルの
変化に伴うスイッチングノイズ等の発生も起こりやすく
なり、輝度のムラが生じやすくなってしまう。
【００１９】また、表示装置の小型化やローコスト化を
図るためには、半導体集積回路をより大規模にするＬＳ
Ｉ化を進める必要があるけれども、表示用ドライバに対
して耐圧が必要な製造プロセスを用いると、表示用ドラ
イバと他の周辺ＬＳＩとを複合化することが困難とな
る。ＬＳＩ化が困難であるため、配線距離が長くなった
り浮遊容量が増え、高速化も困難となる。
図るためには、半導体集積回路をより大規模にするＬＳ
Ｉ化を進める必要があるけれども、表示用ドライバに対
して耐圧が必要な製造プロセスを用いると、表示用ドラ
イバと他の周辺ＬＳＩとを複合化することが困難とな
る。ＬＳＩ化が困難であるため、配線距離が長くなった
り浮遊容量が増え、高速化も困難となる。
【００２０】本発明の目的は、単純マトリクスの一方向
については高耐圧化プロセスによらない低電圧駆動回路
を用いて駆動することができ、高集積化が可能な液晶駆
動装置を提供することである。
については高耐圧化プロセスによらない低電圧駆動回路
を用いて駆動することができ、高集積化が可能な液晶駆
動装置を提供することである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明は、互いに直交す
る二方向にそれぞれ配列されるセグメント側およびコモ
ン側電極を有する単純マトリクス型液晶表示パネルを、
半導体集積回路を用いる時分割平均電圧法によって表示
駆動する液晶駆動装置において、一方向に配列される電
極を、予め定める２値の出力電圧ＶＳ１，ＶＳ２に基づ
いて駆動する低電圧駆動回路と、他方向に配列される電
極を、予め定める３値の電圧ＶＣ１，ＶＣ２，ＶＣ３で
あって、最大値ＶＣ１と最小値ＶＣ３との間の電位差の
絶対値が前記２値の電圧ＶＳ１，ＶＳ２間の電位差の絶
対値よりも大きく、中間値ＶＣ２は前記２値の電圧ＶＳ
１，ＶＳ２間の電圧値として設定される、そのような３
値の出力電圧ＶＣ１，ＶＣ２，ＶＣ３に基づいて駆動す
る高電圧駆動回路と、低電圧駆動回路からの出力電圧波
形を、階調表示用信号に従って変調する変調回路とを含
むことを特徴とする液晶駆動装置である。また本発明の
前記２値の電圧ＶＳ１，ＶＳ２は、標準的な論理用半導
体集積回路素子の電源電圧ＶＤＤと接地電位ＧＮＤとの
間の範囲以内に設定されることを特徴とする。また本発
明の前記低電圧駆動回路はセグメント側電極を駆動し、
前記高電圧駆動回路はコモン側電極を駆動することを特
徴とする。また本発明の前記変調回路は、前記出力波形
をパルス幅変調することを特徴とする。また本発明の前
記変調回路は、前記出力波形を振幅変調することを特徴
とする。また本発明の前記変調回路は、前記出力波形を
パルスの集合体としてパルス数を調整する方式によって
変調することを特徴とする。また本発明の前記変調回路
は、前記出力波形をフレーム間引き方式によって変調す
ることを特徴とする。また本発明の前記低電圧駆動回路
は、表示用メモリを含むことを特徴とする。また本発明
の前記低電圧駆動回路は、ＣＰＵを含むことを特徴とす
る。また本発明の前記低電圧駆動回路は、ゲートアレイ
を含むことを特徴とする。
る二方向にそれぞれ配列されるセグメント側およびコモ
ン側電極を有する単純マトリクス型液晶表示パネルを、
半導体集積回路を用いる時分割平均電圧法によって表示
駆動する液晶駆動装置において、一方向に配列される電
極を、予め定める２値の出力電圧ＶＳ１，ＶＳ２に基づ
いて駆動する低電圧駆動回路と、他方向に配列される電
極を、予め定める３値の電圧ＶＣ１，ＶＣ２，ＶＣ３で
あって、最大値ＶＣ１と最小値ＶＣ３との間の電位差の
絶対値が前記２値の電圧ＶＳ１，ＶＳ２間の電位差の絶
対値よりも大きく、中間値ＶＣ２は前記２値の電圧ＶＳ
１，ＶＳ２間の電圧値として設定される、そのような３
値の出力電圧ＶＣ１，ＶＣ２，ＶＣ３に基づいて駆動す
る高電圧駆動回路と、低電圧駆動回路からの出力電圧波
形を、階調表示用信号に従って変調する変調回路とを含
むことを特徴とする液晶駆動装置である。また本発明の
前記２値の電圧ＶＳ１，ＶＳ２は、標準的な論理用半導
体集積回路素子の電源電圧ＶＤＤと接地電位ＧＮＤとの
間の範囲以内に設定されることを特徴とする。また本発
明の前記低電圧駆動回路はセグメント側電極を駆動し、
前記高電圧駆動回路はコモン側電極を駆動することを特
徴とする。また本発明の前記変調回路は、前記出力波形
をパルス幅変調することを特徴とする。また本発明の前
記変調回路は、前記出力波形を振幅変調することを特徴
とする。また本発明の前記変調回路は、前記出力波形を
パルスの集合体としてパルス数を調整する方式によって
変調することを特徴とする。また本発明の前記変調回路
は、前記出力波形をフレーム間引き方式によって変調す
ることを特徴とする。また本発明の前記低電圧駆動回路
は、表示用メモリを含むことを特徴とする。また本発明
の前記低電圧駆動回路は、ＣＰＵを含むことを特徴とす
る。また本発明の前記低電圧駆動回路は、ゲートアレイ
を含むことを特徴とする。
【００２２】
【作用】本発明に従えば、低電圧駆動回路からの２値の
出力電圧ＶＳ１，ＶＳ２および高電圧駆動回路からの３
値の出力電圧ＶＣ１，ＶＣ２，ＶＣ３を組合わせて液晶
表示の点灯状態および非点灯状態を切換える。点灯状態
となるのは、３値の電圧の最大値ＶＣ１と２値の電圧の
最小値ＶＳ２が組合わされる場合と、３値の電圧の最小
値ＶＣ３と２値の電圧の最大値ＶＳ１とが組合わされる
場合である。その他の場合は非点灯状態となる。低電圧
駆動回路は、高耐圧化プロセルによらずに形成されるの
で、より小さなバッファサイズで形成することができ、
半導体集積回路のチップサイズを減少してコスト低減が
可能である。変調回路は、低電圧駆動回路の出力電圧波
形を変調するので、階調表示のための変調も容易に行う
ことができる。
出力電圧ＶＳ１，ＶＳ２および高電圧駆動回路からの３
値の出力電圧ＶＣ１，ＶＣ２，ＶＣ３を組合わせて液晶
表示の点灯状態および非点灯状態を切換える。点灯状態
となるのは、３値の電圧の最大値ＶＣ１と２値の電圧の
最小値ＶＳ２が組合わされる場合と、３値の電圧の最小
値ＶＣ３と２値の電圧の最大値ＶＳ１とが組合わされる
場合である。その他の場合は非点灯状態となる。低電圧
駆動回路は、高耐圧化プロセルによらずに形成されるの
で、より小さなバッファサイズで形成することができ、
半導体集積回路のチップサイズを減少してコスト低減が
可能である。変調回路は、低電圧駆動回路の出力電圧波
形を変調するので、階調表示のための変調も容易に行う
ことができる。
【００２３】また本発明に従えば、２値の電圧ＶＳ１，
ＶＳ２は標準的な論理用半導体集積回路素子の電源電圧
ＶＤＤと接地電位ＧＮＤとの間の範囲以内に設定される
ので、低電圧駆動回路を標準的な論理用半導体集積回路
素子と同様のプロセスで製造し、また論理用半導体集積
回路素子と電気的に接続することも容易となる。また本
発明に従えば、低電圧駆動回路によってセグメント側電
極を駆動し、高電圧駆動回路によってコモン側電極を駆
動するので、低電圧のセグメント側電極を駆動する出力
波形を容易に変調し、階調表示を実現することができ
る。
ＶＳ２は標準的な論理用半導体集積回路素子の電源電圧
ＶＤＤと接地電位ＧＮＤとの間の範囲以内に設定される
ので、低電圧駆動回路を標準的な論理用半導体集積回路
素子と同様のプロセスで製造し、また論理用半導体集積
回路素子と電気的に接続することも容易となる。また本
発明に従えば、低電圧駆動回路によってセグメント側電
極を駆動し、高電圧駆動回路によってコモン側電極を駆
動するので、低電圧のセグメント側電極を駆動する出力
波形を容易に変調し、階調表示を実現することができ
る。
【００２４】また本発明に従えば、パルス幅変調によっ
て階調表示を行うことができる。また本発明に従えば、
振幅変調によって階調表示を行うことができる。また本
発明に従えば、パルスの集合体としてパルス数を調整す
る方式によって階調表示を行うことができる。また本発
明に従えば、フレーム間引き方式によって階調表示を行
うことができる。
て階調表示を行うことができる。また本発明に従えば、
振幅変調によって階調表示を行うことができる。また本
発明に従えば、パルスの集合体としてパルス数を調整す
る方式によって階調表示を行うことができる。また本発
明に従えば、フレーム間引き方式によって階調表示を行
うことができる。
【００２５】また本発明に従えば、表示用メモリを低電
圧駆動回路に含むので、表示用メモリの構成を液晶パネ
ルの構成に合わせて、最適化することが容易で、時間的
な遅れなく高速の表示駆動を実現することができる。ま
た本発明に従えば、ＣＰＵを低電圧駆動回路に含むの
で、液晶表示パネルによる表示内容の画像処理を合わせ
て行うことができる。また本発明に従えば、ゲートアレ
イを低電圧駆動回路に含むので、同一の設計による液晶
表示装置を用いてユーザの要望に即して種々の仕様を実
現することができる。
圧駆動回路に含むので、表示用メモリの構成を液晶パネ
ルの構成に合わせて、最適化することが容易で、時間的
な遅れなく高速の表示駆動を実現することができる。ま
た本発明に従えば、ＣＰＵを低電圧駆動回路に含むの
で、液晶表示パネルによる表示内容の画像処理を合わせ
て行うことができる。また本発明に従えば、ゲートアレ
イを低電圧駆動回路に含むので、同一の設計による液晶
表示装置を用いてユーザの要望に即して種々の仕様を実
現することができる。
【００２６】
【実施例】図１は、本発明の第１実施例による液晶駆動
装置の概略的な電気的構成を示す。液晶パネル５１は、
Ｎ行×Ｍ列の単純マトリクス型であり、セグメントドラ
イバ５２によって列方向の電極を駆動し、コモンドライ
バ５３によって行方向の電極を駆動する。液晶パネル５
１の駆動を行うため、表示用電源電圧ＶＥＥが、３０〜
６０Ｖ程度与えられる。液晶パネル５１を駆動するため
の電圧は、バッファ５６〜６０によって、表示用電圧Ｖ
ＥＥを抵抗６１〜６５および可変抵抗６６で分圧した５
値の電圧ＶＣ１，ＶＳ１，ＶＣ２，ＶＳ２，ＶＣ３とし
て得られる。これらの５値の電圧の関係は次の７式のよ
うになる。
装置の概略的な電気的構成を示す。液晶パネル５１は、
Ｎ行×Ｍ列の単純マトリクス型であり、セグメントドラ
イバ５２によって列方向の電極を駆動し、コモンドライ
バ５３によって行方向の電極を駆動する。液晶パネル５
１の駆動を行うため、表示用電源電圧ＶＥＥが、３０〜
６０Ｖ程度与えられる。液晶パネル５１を駆動するため
の電圧は、バッファ５６〜６０によって、表示用電圧Ｖ
ＥＥを抵抗６１〜６５および可変抵抗６６で分圧した５
値の電圧ＶＣ１，ＶＳ１，ＶＣ２，ＶＳ２，ＶＣ３とし
て得られる。これらの５値の電圧の関係は次の７式のよ
うになる。
【００２７】 ＶＥＥ＞ＶＣ１＞ＶＳ１＞ＶＣ２＞ＶＳ２＞ＶＣ３ …（７） コモンドライバ５３には、４値の電圧ＶＥＥ，ＶＣ１，
ＶＣ２，ＶＣ３が与えられ、そのうちの３値の電圧ＶＣ
１，ＶＣ２，ＶＣ３に基づいて列方向電極の駆動を行
う。セグメントドライバ５２には、２値の電圧ＶＳ１，
ＶＳ２が与えられ、行方向電極の駆動を行う。
ＶＣ２，ＶＣ３が与えられ、そのうちの３値の電圧ＶＣ
１，ＶＣ２，ＶＣ３に基づいて列方向電極の駆動を行
う。セグメントドライバ５２には、２値の電圧ＶＳ１，
ＶＳ２が与えられ、行方向電極の駆動を行う。
【００２８】図２（１）および（２）は、図１のセグメ
ントドライバ５２の内部構成および動作を、４ビットの
データによって１６階調表示を行う場合を例としてそれ
ぞれ示す。本実施例では図２７の先行技術と同様にパル
ス幅変調によって階調表示を行う。階調を表す４ビット
の入力データＤ０〜Ｄ３は、４ビットのデータラッチ７
１に読込まれ、１行分のデータを読込んだ後、ラッチパ
ルスＬＰに同期して一斉にラインラッチ７２に読込まれ
る。ラインラッチ７２に読込まれた４ビットデータと、
１６種類のパルス幅を持つ入力信号Ｓ０〜Ｓ１５とを階
調デコーダ７３によって選択し、液晶駆動出力回路７４
からのセグメント出力Ｙｉのパルス幅を可変とする。本
実施例による液晶駆動出力回路７４は、２値の電圧ＶＳ
１，ＶＳ２のいずれかを出力する。
ントドライバ５２の内部構成および動作を、４ビットの
データによって１６階調表示を行う場合を例としてそれ
ぞれ示す。本実施例では図２７の先行技術と同様にパル
ス幅変調によって階調表示を行う。階調を表す４ビット
の入力データＤ０〜Ｄ３は、４ビットのデータラッチ７
１に読込まれ、１行分のデータを読込んだ後、ラッチパ
ルスＬＰに同期して一斉にラインラッチ７２に読込まれ
る。ラインラッチ７２に読込まれた４ビットデータと、
１６種類のパルス幅を持つ入力信号Ｓ０〜Ｓ１５とを階
調デコーダ７３によって選択し、液晶駆動出力回路７４
からのセグメント出力Ｙｉのパルス幅を可変とする。本
実施例による液晶駆動出力回路７４は、２値の電圧ＶＳ
１，ＶＳ２のいずれかを出力する。
【００２９】図３は、図１の実施例による液晶パネル５
１の駆動波形を示す。図１のコモンドライバ５３からは
３値の電圧ＶＣ１，ＶＣ２，ＶＣ３で変化する出力波形
が得られ、セグメントドライバ５２からは２値の電圧Ｖ
Ｓ１，ＶＳ２で変化する出力波形が得られる。セグメン
トとコモンとの合成波形が行方向電極および列方向電極
の直行点を点灯状態とするか非点灯状態とするかを決定
する。各電圧値ＶＣ１，ＶＣ２，ＶＣ３；ＶＳ１，ＶＳ
２は、コモン出力電圧がＶＣ１の時セグメント出力電圧
ＶＳ２であれば点灯し、コモン出力電圧がＶＣ３の時セ
グメント出力電圧がＶＳ１であれば点灯し、他の組合わ
せでは非点灯状態となるように決定され、図３に斜線を
施して示す範囲で点灯する。
１の駆動波形を示す。図１のコモンドライバ５３からは
３値の電圧ＶＣ１，ＶＣ２，ＶＣ３で変化する出力波形
が得られ、セグメントドライバ５２からは２値の電圧Ｖ
Ｓ１，ＶＳ２で変化する出力波形が得られる。セグメン
トとコモンとの合成波形が行方向電極および列方向電極
の直行点を点灯状態とするか非点灯状態とするかを決定
する。各電圧値ＶＣ１，ＶＣ２，ＶＣ３；ＶＳ１，ＶＳ
２は、コモン出力電圧がＶＣ１の時セグメント出力電圧
ＶＳ２であれば点灯し、コモン出力電圧がＶＣ３の時セ
グメント出力電圧がＶＳ１であれば点灯し、他の組合わ
せでは非点灯状態となるように決定され、図３に斜線を
施して示す範囲で点灯する。
【００３０】図４は、本発明の第２実施例による液晶駆
動装置の概略的な電気的構成を示す。本実施例で図１の
実施例に対応する部分には同一の参照符を付す。注目す
べきはセグメントドライバ７５は、ＬＳＴＴＬやＣＭＯ
Ｓなどの標準的な論理用半導体集積回路の電源電圧ＶＤ
Ｄ、たとえば５Ｖが与えられ、これを図１の実施例のＶ
Ｓ１とし、接地電位ＧＮＤをＶＳ２として液晶パネル５
１を駆動することである。セグメントドライバ７０内に
は、データラッチ７１、ラインラッチ７２、階調デコー
ダ７３および液晶駆動出力回路７４が含まれる。
動装置の概略的な電気的構成を示す。本実施例で図１の
実施例に対応する部分には同一の参照符を付す。注目す
べきはセグメントドライバ７５は、ＬＳＴＴＬやＣＭＯ
Ｓなどの標準的な論理用半導体集積回路の電源電圧ＶＤ
Ｄ、たとえば５Ｖが与えられ、これを図１の実施例のＶ
Ｓ１とし、接地電位ＧＮＤをＶＳ２として液晶パネル５
１を駆動することである。セグメントドライバ７０内に
は、データラッチ７１、ラインラッチ７２、階調デコー
ダ７３および液晶駆動出力回路７４が含まれる。
【００３１】図５（１）では、図４の実施例の出力波形
を示し、図２と同様にパルス幅変調することによって、
セグメント側出力波形が変化し、階調表示が行われる状
態を示す。図５（２）には、従来技術による出力波形を
比較用に示す。図６は、図５の階調表示の部分Ａを拡大
して示す。図７は、図６で破線で示すセグメント出力波
形を拡大して１点鎖線によって理想波形として示し、実
際に液晶パネル５１を駆動するときの波形を破線で示
す。本実施例によれば、２値の電圧ＶＳ１とＶＳ２との
間の振幅が小さく波形鈍りが抑制され、たとえば８／１
６階調を表示しようとした場合には６／１６階調に相当
する波形を得ることができ、図３０に示した従来技術よ
りもより理想値に近付けることが可能となる。
を示し、図２と同様にパルス幅変調することによって、
セグメント側出力波形が変化し、階調表示が行われる状
態を示す。図５（２）には、従来技術による出力波形を
比較用に示す。図６は、図５の階調表示の部分Ａを拡大
して示す。図７は、図６で破線で示すセグメント出力波
形を拡大して１点鎖線によって理想波形として示し、実
際に液晶パネル５１を駆動するときの波形を破線で示
す。本実施例によれば、２値の電圧ＶＳ１とＶＳ２との
間の振幅が小さく波形鈍りが抑制され、たとえば８／１
６階調を表示しようとした場合には６／１６階調に相当
する波形を得ることができ、図３０に示した従来技術よ
りもより理想値に近付けることが可能となる。
【００３２】図８は、本発明の第３実施例による液晶駆
動装置の概略的な電気的構成を示す。本実施例は図４の
実施例に類似し対応する部分には同一の参照符を付して
説明を省略する。セグメントドライバ８０は振幅変調を
行うための基準振幅波形が階調用基準振幅波形発生回路
８１から与えられる。図９に示すように、液晶駆動出力
回路７４からのセグメント出力波形の振幅を、ＶＤＤと
ＧＮＤとの間で変化させる振幅変調を行うと、コモン側
出力電圧との間の電位差が変化し階調表示を行うことが
できる。本実施例によれば、出力レベルの絶対的な変化
量が減少するので、波形鈍りが少なくなり、その結果振
幅変調を行った場合の液晶パネル５１に印加される電圧
をより設計値に近付けることができ、輝度ムラを低減す
ることができる。また液晶表示装置全体の低消費電流化
や、セグメントドライバ８０を半導体集積回路で構成す
る場合の高集積化が可能となる。
動装置の概略的な電気的構成を示す。本実施例は図４の
実施例に類似し対応する部分には同一の参照符を付して
説明を省略する。セグメントドライバ８０は振幅変調を
行うための基準振幅波形が階調用基準振幅波形発生回路
８１から与えられる。図９に示すように、液晶駆動出力
回路７４からのセグメント出力波形の振幅を、ＶＤＤと
ＧＮＤとの間で変化させる振幅変調を行うと、コモン側
出力電圧との間の電位差が変化し階調表示を行うことが
できる。本実施例によれば、出力レベルの絶対的な変化
量が減少するので、波形鈍りが少なくなり、その結果振
幅変調を行った場合の液晶パネル５１に印加される電圧
をより設計値に近付けることができ、輝度ムラを低減す
ることができる。また液晶表示装置全体の低消費電流化
や、セグメントドライバ８０を半導体集積回路で構成す
る場合の高集積化が可能となる。
【００３３】図１０は、本発明の第４実施例による液晶
駆動装置の概略的な電気的構成を示す。本実施例も図４
の実施例に類似し、対応する部分には同一の参照符を付
して説明を省略する。セグメントドライバ８２には、基
準パルス数発生回路８３から発生する出力パルスを階調
に応じて選択し、パルス数変調を行う。階調に応じた出
力波形を図１１に示す。本実施例によれば、セグメント
出力レベルの絶対的変化量が減少するので、波形鈍りが
少なくなり、その結果パルス数変調を行った場合の液晶
パネル５１に印加される電圧をより設計値に近付けるこ
とができ、輝度ムラを低減することができる。また液晶
表示装置天体のシステムの低消費電力化やセグメントド
ライバ８２を半導体集積回路化する場合の高集積化が可
能となる。
駆動装置の概略的な電気的構成を示す。本実施例も図４
の実施例に類似し、対応する部分には同一の参照符を付
して説明を省略する。セグメントドライバ８２には、基
準パルス数発生回路８３から発生する出力パルスを階調
に応じて選択し、パルス数変調を行う。階調に応じた出
力波形を図１１に示す。本実施例によれば、セグメント
出力レベルの絶対的変化量が減少するので、波形鈍りが
少なくなり、その結果パルス数変調を行った場合の液晶
パネル５１に印加される電圧をより設計値に近付けるこ
とができ、輝度ムラを低減することができる。また液晶
表示装置天体のシステムの低消費電力化やセグメントド
ライバ８２を半導体集積回路化する場合の高集積化が可
能となる。
【００３４】図１２は、本発明の第５実施例による液晶
駆動装置の概略的な電気的構成を示す。本実施例でも図
４に示す実施例に類し対応する部分には同一の参照符を
付して説明を省略する。セグメントドライバ８４にはフ
レーム信号デコーダマスク信号発生回路８５からフレー
ムを間引くためのマスク信号が与えられる。フレーム信
号デコーダマスク信号発生回路８５は、液晶パネル５１
によって表示すべき画像の単位である１フレーム周期を
表すフレーム信号が与えられる。マスク信号を用いて、
図１３に示すように、４フレームを１期間として、４段
階の階調表示をフレーム切換え変調によって実現するこ
とができる。本実施例によれば、セグメント出力レベル
の絶対的変化量が減少するので波形鈍りが少なくなり、
その結果フレーム間引き変調を行った場合の液晶パネル
５１に印加される電圧を、より設計値に近付けることが
できる。このため輝度ムラが低減され、またシステム全
体の低消費電力化、セグメントドライバの半導体集積化
における高集積化が可能となる。
駆動装置の概略的な電気的構成を示す。本実施例でも図
４に示す実施例に類し対応する部分には同一の参照符を
付して説明を省略する。セグメントドライバ８４にはフ
レーム信号デコーダマスク信号発生回路８５からフレー
ムを間引くためのマスク信号が与えられる。フレーム信
号デコーダマスク信号発生回路８５は、液晶パネル５１
によって表示すべき画像の単位である１フレーム周期を
表すフレーム信号が与えられる。マスク信号を用いて、
図１３に示すように、４フレームを１期間として、４段
階の階調表示をフレーム切換え変調によって実現するこ
とができる。本実施例によれば、セグメント出力レベル
の絶対的変化量が減少するので波形鈍りが少なくなり、
その結果フレーム間引き変調を行った場合の液晶パネル
５１に印加される電圧を、より設計値に近付けることが
できる。このため輝度ムラが低減され、またシステム全
体の低消費電力化、セグメントドライバの半導体集積化
における高集積化が可能となる。
【００３５】図１４、図１５および図１６は、本発明の
第６、第７および第８実施例による液晶駆動装置の全体
的なシステム構成をそれぞれ示す。各実施例のセグメン
トドライバ８８，８９，９０は、２値の出力電圧ＶＳ
１，ＶＳ２が低電圧であるので、高耐圧化プロセスを用
いる半導体集積回路として形成する必要はなく、表示用
ＲＡＭ，ＣＰＵまたはゲートアレイをそれぞれ内蔵する
ようにして、さらなる高集積化を図っている。このよう
な各実施例は、図２６に示す先行技術に対応して、表示
用ＲＡＭ９１、データバス９２、ＣＰＵ９３、ＲＡＭ９
４、ＲＯＭ９５、ゲートアレイ９６および周辺Ｉ／Ｏ９
７などを備え、その一部をセグメントドライバ８８，８
９，９０に内蔵することとなる。
第６、第７および第８実施例による液晶駆動装置の全体
的なシステム構成をそれぞれ示す。各実施例のセグメン
トドライバ８８，８９，９０は、２値の出力電圧ＶＳ
１，ＶＳ２が低電圧であるので、高耐圧化プロセスを用
いる半導体集積回路として形成する必要はなく、表示用
ＲＡＭ，ＣＰＵまたはゲートアレイをそれぞれ内蔵する
ようにして、さらなる高集積化を図っている。このよう
な各実施例は、図２６に示す先行技術に対応して、表示
用ＲＡＭ９１、データバス９２、ＣＰＵ９３、ＲＡＭ９
４、ＲＯＭ９５、ゲートアレイ９６および周辺Ｉ／Ｏ９
７などを備え、その一部をセグメントドライバ８８，８
９，９０に内蔵することとなる。
【００３６】図１４の実施例では、表示用ＲＡＭをセグ
メントドライバ８８に内蔵しているので、表示のタイミ
ングに従って、ＲＡＭの内容を読出し高速で表示するこ
とができる。また表示用ＲＡＭに対する外部配線が不要
となるので、表示装置システム全体としての小型化が可
能となる。図１５の実施例では、セグメントドライバ８
９はＣＰＵを内蔵しているので、階調表示等のコントロ
ールを行い、必要に応じて表示内容を決める制御を効率
的に行うことができる。図１６の実施例では、セグメン
トドライバ９２ゲートアレイを内蔵しているのでユーザ
が必要とするロジックを容易に実現することができる。
図１４〜図１６の実施例によれば、セグメント側の液晶
駆動電圧を下げることができるので、セグメントドライ
バ８８〜９０を低い耐圧のプロセスで構築することがで
き、セグメントドライバ８８〜９０を半導体集積回路と
して高集積化が可能で、さらにロジック系プロセスで製
造し、周辺回路の一部もセグメントドライバ８８〜９０
に取込むことが容易となる。これによって階調表示シス
テムを構成する半導体集積回路の素子数が削減され、半
導体集積回路間を接続する信号本数も削減され、信号転
送回数の削減によりシステムの小型化、高速化、低消費
電力化、低価格化が可能となる。
メントドライバ８８に内蔵しているので、表示のタイミ
ングに従って、ＲＡＭの内容を読出し高速で表示するこ
とができる。また表示用ＲＡＭに対する外部配線が不要
となるので、表示装置システム全体としての小型化が可
能となる。図１５の実施例では、セグメントドライバ８
９はＣＰＵを内蔵しているので、階調表示等のコントロ
ールを行い、必要に応じて表示内容を決める制御を効率
的に行うことができる。図１６の実施例では、セグメン
トドライバ９２ゲートアレイを内蔵しているのでユーザ
が必要とするロジックを容易に実現することができる。
図１４〜図１６の実施例によれば、セグメント側の液晶
駆動電圧を下げることができるので、セグメントドライ
バ８８〜９０を低い耐圧のプロセスで構築することがで
き、セグメントドライバ８８〜９０を半導体集積回路と
して高集積化が可能で、さらにロジック系プロセスで製
造し、周辺回路の一部もセグメントドライバ８８〜９０
に取込むことが容易となる。これによって階調表示シス
テムを構成する半導体集積回路の素子数が削減され、半
導体集積回路間を接続する信号本数も削減され、信号転
送回数の削減によりシステムの小型化、高速化、低消費
電力化、低価格化が可能となる。
【００３７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、単純マト
リクス型液晶表示パネルの互いに直交する二方向にそれ
ぞれ配列されるセグメント側およびコモン側電極のうち
の一方向に配列される電極を、高耐圧化プロセスによら
ずに形成される低電圧駆動回路からの２値の出力電圧Ｖ
Ｓ１，ＶＳ２に基づいて駆動するので、半導体集積回路
としての高集積化が可能であり、コスト低減を図ること
ができる。また他方向に配列される電極を駆動する高電
圧駆動回路の出力電圧も３値ＶＣ１，ＶＣ２，ＶＣ３で
あるので、全体として液晶表示用電源電圧の数を減らす
ことが可能であり、その結果低消費電流化も図ることが
できる。
リクス型液晶表示パネルの互いに直交する二方向にそれ
ぞれ配列されるセグメント側およびコモン側電極のうち
の一方向に配列される電極を、高耐圧化プロセスによら
ずに形成される低電圧駆動回路からの２値の出力電圧Ｖ
Ｓ１，ＶＳ２に基づいて駆動するので、半導体集積回路
としての高集積化が可能であり、コスト低減を図ること
ができる。また他方向に配列される電極を駆動する高電
圧駆動回路の出力電圧も３値ＶＣ１，ＶＣ２，ＶＣ３で
あるので、全体として液晶表示用電源電圧の数を減らす
ことが可能であり、その結果低消費電流化も図ることが
できる。
【００３８】また本発明によれば、２値の電圧ＶＳ１，
ＶＳ２は、標準的な論理用半導体集積回路素子の電源電
圧ＶＤＤと接地電位ＧＮＤとの範囲以内に設定されるの
で、広く用いられている半導体集積回路の製造プロセス
を適用して高集積化を図ることができ、高速動作も行わ
せることができる。
ＶＳ２は、標準的な論理用半導体集積回路素子の電源電
圧ＶＤＤと接地電位ＧＮＤとの範囲以内に設定されるの
で、広く用いられている半導体集積回路の製造プロセス
を適用して高集積化を図ることができ、高速動作も行わ
せることができる。
【００３９】また本発明によれば、低電圧駆動回路はセ
グメント側電極を駆動するので、セグメントドライバの
高集積化が可能となり、特に１走査ライン当たりの画素
数を大きくする場合に有利となる。
グメント側電極を駆動するので、セグメントドライバの
高集積化が可能となり、特に１走査ライン当たりの画素
数を大きくする場合に有利となる。
【００４０】また本発明によれば、変調回路は低電圧駆
動回路の出力波形をパルス幅変調するので、パルス幅変
調を行う際に問題となる波形鈍りによる輝度ムラの低減
が可能である。
動回路の出力波形をパルス幅変調するので、パルス幅変
調を行う際に問題となる波形鈍りによる輝度ムラの低減
が可能である。
【００４１】また本発明によれば、変調回路は低電圧駆
動回路の出力電圧の振幅変調を行うので、ノイズ等の影
響を受けにくい状態で階調表示を行うことができる。
動回路の出力電圧の振幅変調を行うので、ノイズ等の影
響を受けにくい状態で階調表示を行うことができる。
【００４２】また本発明によれば、変調回路は低電圧駆
動回路の出力電圧のパルスとしての集合体のパルス数を
調整するので、波形の鈍りやノイズの発生が少ない状態
で階調表示を行うことができる。
動回路の出力電圧のパルスとしての集合体のパルス数を
調整するので、波形の鈍りやノイズの発生が少ない状態
で階調表示を行うことができる。
【００４３】また本発明に従えば、変調回路は低電圧駆
動回路の出力電圧波形をフレーム間引き方式によって変
調して階調表示を行うので、波形の鈍りやノイズの発生
による表示品質の低下がない状態で階調表示を行うこと
ができる。
動回路の出力電圧波形をフレーム間引き方式によって変
調して階調表示を行うので、波形の鈍りやノイズの発生
による表示品質の低下がない状態で階調表示を行うこと
ができる。
【００４４】また本発明によれば、低電圧駆動回路内に
表示用メモリを含むので、液晶駆動装置を高集積化し、
全体として小型化高性能化を図ることができる。
表示用メモリを含むので、液晶駆動装置を高集積化し、
全体として小型化高性能化を図ることができる。
【００４５】また本発明によれば、低電圧駆動回路はＣ
ＰＵを含むので、液晶駆動装置全体として高機能化を図
ることができる。
ＰＵを含むので、液晶駆動装置全体として高機能化を図
ることができる。
【００４６】また本発明によれば、低電圧駆動回路はゲ
ートアレイを含むので、液晶駆動装置で要求される種々
の使用に十分に適合させることが容易となる。
ートアレイを含むので、液晶駆動装置で要求される種々
の使用に十分に適合させることが容易となる。
【図１】本発明の第１実施例の基本的な電気的構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】図１のセグメントドライバの構成および動作を
示すブロック図およびタイミングチャートである。
示すブロック図およびタイミングチャートである。
【図３】図１の実施例の動作を示すタイミングチャート
である。
である。
【図４】本発明の第２実施例の電気的構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図５】図４の実施例の出力波形を示すタイムチャート
である。
である。
【図６】図５の出力波形の部分的な拡大図である。
【図７】図６の一部を拡大して示す波形図である。
【図８】本発明の第３実施例の電気的構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図９】図８の実施例の動作波形を示すタイムチャート
である。
である。
【図１０】本発明の第４実施例の電気的構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図１１】図１０の実施例の動作波形を示すタイムチャ
ートである。
ートである。
【図１２】本発明の第５実施例の電気的構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図１３】図１２の実施例の動作波形を示すタイムチャ
ートである。
ートである。
【図１４】本発明の第６実施例の電気的構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図１５】本発明の第７実施例の電気的構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図１６】本発明の第８実施例の電気的構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図１７】従来からの単純マトリクス型液晶パネルを駆
動する電気的構成を示す簡略化したブロック図である。
動する電気的構成を示す簡略化したブロック図である。
【図１８】図１７の構成のコモンドライバおよびセグメ
ントドライバの出力波形を示すタイムチャートである。
ントドライバの出力波形を示すタイムチャートである。
【図１９】図１７の液晶パネルの基本構造を示す側断面
図である。
図である。
【図２０】図１７の液晶パネルの基本的構成を示す平面
図である。
図である。
【図２１】図２０の電極を駆動する出力波形を示すタイ
ムチャートである。
ムチャートである。
【図２２】図２０の出力波形を示すタイムチャートであ
る。
る。
【図２３】図１９の液晶パネルを交流駆動する必要性を
説明するための模式図である。
説明するための模式図である。
【図２４】図２３の液晶材の光学特性を示すグラフであ
る。
る。
【図２５】図１９のような液晶パネルを駆動する場合の
実際の出力波形と理想的出力波形を比較して示すタイム
チャートである。
実際の出力波形と理想的出力波形を比較して示すタイム
チャートである。
【図２６】典型的な先行技術による液晶パネルを用いる
画像表示のための電気的構成を示すブロック図である。
画像表示のための電気的構成を示すブロック図である。
【図２７】図２６の構成でパルス幅変調を行う場合のセ
グメントドライバの構成および信号波形を示すブロック
図およびタイムチャートである。
グメントドライバの構成および信号波形を示すブロック
図およびタイムチャートである。
【図２８】図２６の構成の動作波形を示すタイムチャー
トである。
トである。
【図２９】図２８のようなパルス幅変調を行う場合の出
力波形を部分的に拡大して示すタイムチャートである。
力波形を部分的に拡大して示すタイムチャートである。
【図３０】図２９の出力波形の部分拡大図である。
【図３１】先行技術による階調表示のためのセグメント
ドライバの電気的構成を示すブロック図である。
ドライバの電気的構成を示すブロック図である。
【図３２】従来技術によるフレーム間引き方式による変
調で階調表示を実現するための切換えテーブルおよび出
力波形を示す模式図およびタイムチャートである。
調で階調表示を実現するための切換えテーブルおよび出
力波形を示す模式図およびタイムチャートである。
５１ 液晶パネル ５２，７５，８０，８２，８４，８８，８９，９０ セ
グメントドライバ ５３ コモンドライバ ５５ 駆動電圧発生回路 ５６〜６０ バッファ ６１〜６５ 抵抗 ６６ 可変抵抗 ７１ データラッチ ７２ ラインラッチ ７３ 階調デコーダ ７４ 液晶駆動出力回路 ８１ 階調用基準振幅波形発生回路 ８３ 基準パルス数発生回路 ８５ フレーム信号デコーダマスク信号発生回路 ９１ 表示用ＲＡＭ ９２ データバス ９３ ＣＰＵ ９４ ＲＡＭ ９５ ＲＯＭ ９６ ゲートアレイ ９７ 周辺Ｉ／Ｏ
グメントドライバ ５３ コモンドライバ ５５ 駆動電圧発生回路 ５６〜６０ バッファ ６１〜６５ 抵抗 ６６ 可変抵抗 ７１ データラッチ ７２ ラインラッチ ７３ 階調デコーダ ７４ 液晶駆動出力回路 ８１ 階調用基準振幅波形発生回路 ８３ 基準パルス数発生回路 ８５ フレーム信号デコーダマスク信号発生回路 ９１ 表示用ＲＡＭ ９２ データバス ９３ ＣＰＵ ９４ ＲＡＭ ９５ ＲＯＭ ９６ ゲートアレイ ９７ 周辺Ｉ／Ｏ
フロントページの続き (72)発明者 物申 正彦 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 佐野 良樹 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内
Claims (10)
- 【請求項１】 互いに直交する二方向にそれぞれ配列さ
れるセグメント側およびコモン側電極を有する単純マト
リクス型液晶表示パネルを、半導体集積回路を用いる時
分割平均電圧法によって表示駆動する液晶駆動装置にお
いて、一方向に配列される電極を、予め定める２値の出
力電圧ＶＳ１，ＶＳ２に基づいて駆動する低電圧駆動回
路と、 他方向に配列される電極を、予め定める３値の電圧ＶＣ
１，ＶＣ２，ＶＣ３であって、最大値ＶＣ１と最小値Ｖ
Ｃ３との間の電位差の絶対値が前記２値の電圧ＶＳ１，
ＶＳ２間の電位差の絶対値よりも大きく、中間値ＶＣ２
は前記２値の電圧ＶＳ１，ＶＳ２間の電圧値として設定
される、そのような３値の出力電圧ＶＣ１，ＶＣ２，Ｖ
Ｃ３に基づいて駆動する高電圧駆動回路と、 低電圧駆動回路からの出力電圧波形を、階調表示用信号
に従って変調する変調回路とを含むことを特徴とする液
晶駆動装置。 - 【請求項２】 前記２値の電圧ＶＳ１，ＶＳ２は、標準
的な論理用半導体集積回路素子の電源電圧ＶＤＤと接地
電位ＧＮＤとの間の範囲以内に設定されることを特徴と
する請求項１記載の液晶駆動装置。 - 【請求項３】 前記低電圧駆動回路はセグメント側電極
を駆動し、 前記高電圧駆動回路はコモン側電極を駆動することを特
徴とする請求項１または２記載の液晶駆動装置。 - 【請求項４】 前記変調回路は、前記出力波形をパルス
幅変調することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに
記載の液晶駆動装置。 - 【請求項５】 前記変調回路は、前記出力波形を振幅変
調することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
の液晶駆動装置。 - 【請求項６】 前記変調回路は、前記出力波形をパルス
の集合体としてパルス数を調整する方式によって変調す
ることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液
晶駆動装置。 - 【請求項７】 前記変調回路は、前記出力波形をフレー
ム間引き方式によって変調することを特徴とする請求項
１〜３のいずれかに記載の液晶駆動装置。 - 【請求項８】 前記低電圧駆動回路は、表示用メモリを
含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の
液晶駆動装置。 - 【請求項９】 前記低電圧駆動回路は、ＣＰＵを含むこ
とを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の液晶駆
動装置。 - 【請求項１０】 前記低電圧駆動回路は、ゲートアレイ
を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載
の液晶駆動装置。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
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| TW085104155A TW310419B (ja) | 1995-04-12 | 1996-04-09 | |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08716895A JP3395866B2 (ja) | 1995-04-12 | 1995-04-12 | 液晶駆動装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=13907466
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| JP08716895A Expired - Fee Related JP3395866B2 (ja) | 1995-04-12 | 1995-04-12 | 液晶駆動装置 |
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| KR100495801B1 (ko) * | 1997-07-23 | 2005-09-15 | 삼성전자주식회사 | 킥백전압을보상하는액정표시장치및그구동방법 |
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| JP3743505B2 (ja) * | 2001-06-15 | 2006-02-08 | セイコーエプソン株式会社 | ライン駆動回路、電気光学装置及び表示装置 |
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|---|---|---|---|---|
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-
1995
- 1995-04-12 JP JP08716895A patent/JP3395866B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-04-09 TW TW085104155A patent/TW310419B/zh not_active IP Right Cessation
- 1996-04-12 US US08/630,991 patent/US5801671A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-04-12 KR KR1019960010928A patent/KR100209976B1/ko not_active IP Right Cessation
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| JP2001051651A (ja) * | 1999-08-05 | 2001-02-23 | Saipaaku:Kk | 光源装置およびその制御方法 |
| JP2010127881A (ja) * | 2008-12-01 | 2010-06-10 | Seiko Epson Corp | セグメントドライバの検査方法及びその検査システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW310419B (ja) | 1997-07-11 |
| JP3395866B2 (ja) | 2003-04-14 |
| KR100209976B1 (ko) | 1999-07-15 |
| US5801671A (en) | 1998-09-01 |
| KR960038725A (ko) | 1996-11-21 |
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