JPS6037598A - 液晶駆動回路を有する半導体集積回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、液晶表示装置を直接駆動可能な出力端子の設
けられた半導体集積回路に関し、特に、液晶駆動回路を
有するマイクロコンピュータに関する。

（ロ）従来技術 一般に、液晶駆動方式には、スタティック方式、方式、
／３バイアスるデユーティ方式等がある。

また、近年、マイクロコンピータに上記液晶駆動方式の
いずれかを採用した液晶駆動回路を内蔵したものが開発
され、更に、複数の液晶駆動方式を、マイクロコンピュ
ータの製造時のマスク変更によって選択することのでき
るマイクロコンピュータも開発されている。

この様なマイクロコンピュータに於いて、表示素子数が
少ないアプリケ−シコンの場合には、複数あるセグメン
ト出力端子の中で、使用されないセグメント出力端子が
生じる。一方、外部ＲＡＭ等を制御１−てデータの送受
等を行う場合、データの出力端子が不足する場合がある
。従って、一方ではセグメント出力端子が余り、他方で
は出力端子が不足するという不都合が生じていた。

（ハ）発明の目的 本発明は、上述した点に鑑みて為されたものでアリ、マ
イクロコンピュータの製造マスクの変更によって、液晶
駆動回路に印加する信号を切換えることにより、セグメ
ント出力端子を直流出力端子に流用できる液晶駆動回路
を有するマイクロコンピュータを提供するものである。

に）発明の構成 本発明は、液晶表示装置を直接駆動するための複数のセ
グメント出力端子と、該複数のセグメント出力端子の各
々に設けられた複数のセグメント出力端子と、該複数の
セグメントドライバに複数の表示データを時分割で印加
するためのタイミング信号と、前記複数のセグメントド
ライバに印加される液晶駆動周波数信号と、該液晶駆動
周波数信号と前記タイミング信号に基いて、共通電極駆
動波形を出力する複数のコモンドライバとを備え、前記
複数のセグメントドライバの出力を選択的に前記セグメ
ント出力端子に切換接続すると共に、前記タイミング信
号の出力形態を切換えることにより、複数の液晶駆動方
式を選択できる半導体集積Ｉｎｌ路に於いて、前記複数
のセグメントドライバヱｔ；＝茎製造時の配線パターン
を決定するマスクにより前記切換手段を所定電源電圧側
に切換えることにより、任意のセグメント出力端子をデ
ータ出力端子として使用することを可能にした構成であ
る。

（ホ）実施例 第１図ヲｊ１本栃明の実施例を示す回路図であり、マイ
クロコンピュータに設けられた、例えば、４２個のセグ
メント出力端子の５ちの−っのセグメント出力端子（１
）に対応するセグメントドライバ（２）（３３（４）、
データ切換回路（５）、ラッチ回路（６１（７１（８）
と、コモン出力端子（９１（Ｉｎ（ｌＩｌト、：’　モ
ア　）”　ライハ（１２１Ｑ３１（１４）、及び、タイ
ミング信号発生回路（１５１とが示されている０ セグメントドライバ（２）は、Ｐ−ＭＯＳ　Ｆ　Ｅ　Ｔ
（１６１０ｎ及ヒＮ−ＭＯＳ　Ｆ　Ｅ　ＴＱＥＱ（＋１
とから成る、所謂、クロックドインバータであり、セグ
メントドライバ（３）も同様にＰ−ＭＯＳＦＥＴ（イ）
ＱυとＮ−ＭＯＳＦＥＴ（２３（ハ）から成るクロック
ドインバータである。

セグメントドライバ（２）は、電源ライン■ＤＤと電源
ライン■ｌｌＩ２とに生じる電圧を電源とし、一方、セ
グメントドライバ（３）は、電源ライン■、と電源ライ
ン■。、とに生じる電圧を電源としている。この電源ラ
イン■ＤＤは接地されるが、電源ラインｖｓ　ｓ　２と
電源ラインｖ、８．に生じる電圧は、液晶駆動方式によ
って切換えられる。即ち、本実施例で選択で１　１、　
− ティ方式、４バイアスへデユーティ方式の場合には、電
源ラインＶ、、、とＶ、、、とには、−３，ＯＶｌ　１ の同一電圧が供給され、ルバイアスるデユーティ方式の
場合には、電源ラインＶ、、、には−３，０■の電圧が
供給され、電源ライン■□、には−４，５■の電圧が供
給される。この電圧の切換は、マイクロコンピュータの
製造マスクの変更によって為される。また、セグメント
ドライバ（３）の出力は、。

直接セグメント出力端子（１）に接続されるが、セグメ
ントドライバ（２）の出力は切換手段（財）の端子Ｂに
接続される。切換手段（２４１は、製造マスクによって
切換えられ、／バイアス１／デーーティ方式の■ ３ 場合には端子Ａにセグメント出力端子（１）が接続され
、それ以外の方式の場合には端子Ｂがセグメント出力端
子（１）に接続される。端子Ａにはセグメントドライバ
（４）の出力が接続されている。

セグメントドライバ（４）は、ドレインが切換手段Ｑ４
）の端子人に接続されたＮ−ＭＯ８ＦＥＴＧ！５１と、
Ｎ−ＭＯＳ　Ｆ　Ｅ　Ｔ（２５）のサブストレートにソ
ースが接続されたＮ−ＭＯＳ　Ｆ　Ｅ　Ｔ（２６）と、
Ｎ−ＭＯＳＦＥＴ（２印のサブストレートにドレインが
接続されたＮ−ＭＯＳ　Ｆ　Ｅ　Ｔ（２？）とから成る
。ここで、Ｎ　−ＭＯ８ＦＥＴ■６１は、Ｎ−ＭＯＳ　
Ｆ　Ｅ　Ｔ（２５１と同時にオンし、Ｎ−ＭＯＳＦＥＴ
（ハ）のサブストレートの電圧なソース電位とし、また
Ｎ−ＭＯＳ　Ｆ　Ｅ　Ｔ（２ηは、Ｎ−ＭＯＳＦＥＴ（
２５１がオフのとき、ドレインに印加される電圧によっ
てサブストレートとドレインとが順方向となるのを防ぐ
ために、サブストレートな電源ラインｖｓＩＩ、にバイ
アスするものである。

一方、Ｎ−ＭＯＳＦＥＴ（２５）のソースは、セグメン
ト出力端子（１）をデータ出力として使用するための切
換手段（至）に接続される。切換手段（ハ）は、セグメ
ント駆動信号を出力する場合には端子Ａに接続され、デ
ータ出力の場合には、端子Ｂ又は端子Ｃに接続される。

詳細は後述する。端子Ａにはタイミング信号発生回路（
１５１からのタイミング信号ＴＭＧ■Ｓが接続されてお
り、セグメント駆動信号な出力する場合には、セグメン
トドライバ（４）のＮ　−Ｍ’０８ＦＥＴＣＩ’！９は
、／バイアス１／デエーティ方３ 式のとき、このタイミング信号ＴＭＧＶＳをセグメント
出力端子（１）に出力する。

また、セグメントドライバ（２）（３）（４）は、デー
タ切換回路（５）からの表示データ及びその反転信号に
よって制御される。即ち、表示データはレペルシクタ（
イ）を介してＰ−ＭＯＳ　Ｆ　Ｅ　Ｔｅ３）、Ｎ−ＭＯ
ＳＦＥＴ（２３（２７）のゲートに印加され、インバー
タ（至）によって反転された表示データはＮ−ＭＯ８Ｆ
ＥＴＱｌａ、Ｐ−ＭＯＳ　Ｆ　Ｅ　Ｔ（２１１，Ｎ＝Ｍ
ＯＳ　Ｆ　Ｅ　Ｔ（２５１＠ｆ））１−トに印加される
。一方、セグメントドライバ（３）のＰ−ＭＯＳＦＥＴ
（２１ｍ及びＮ−ＭＯＳ　Ｆ　Ｅ　Ｔ（２３）Ｋは、切
換手段Ｃ１１）によって選択された信号が印加され、ま
た、インバータＯａによって反転されたその信号は、セ
グメントドライバ（２）のＰ−ＭＯ８ＦＥＴＯυ及びＮ
−ＭＯＳ　Ｆ　ＥＴ（Ｉｎのゲートに印加される。この
切換手段０１）は、セグメント駆動信号を出力する場合
にはタイミング信号ＴＭＧＩ３の印加された端子Ａに接
続され、データ出方の場合には電源ライン■。、に接続
された端子Ｂに接続される。

従って、セグメント駆動信号を出方する場合、表示デー
タが１”であるとき、セグメントドライバ（ａｌのＰ−
ＭＯＳＦＥＴ（２１及びＮ−ＭＯ８ＦＥＴ０■がオンと
なるため、セグメントドライバ（３）は、タイミング信
号ＴＭＧＢを反転し、電源ラインＶＤＩＩとｖ１８３と
に生じる電圧で交番する信号を出方する。一方、表示デ
ータが０″であるときには、セグメントドライバ（２１
１７）Ｐ−ＭＯ８ＦＥＴａ６）ｌ”Ｎ−ＭＯＳ　Ｆ　Ｅ
Ｔ（ＩＩがオンとなるため、セグメントドライバ（２）
はタイミング信号ＴＭＧＢと同相で、電源ラインＶ工と
■。、とに生じる電圧で交番する信号を出力し、セグメ
ントドライバ（４）は、Ｎ−ＭＯＳＦＥＴ（２５）がオ
ンとなるため、タイミング信号ＴＭＧＶＳを出力する。

このセグメントドライバ（２１（４）の出力は液晶駆動
方式を選択する切換手段（２４）によって選択される。

データ切換回路（５）は、タイミング信号ＴＭＧＩ〜３
で制御されるトランスミッションゲート（至）（財）０
５）から成り、ラッチ回路（６）（７）（８）の出力を
タイミング信号ＴＭＧＩ〜３によって順次切換えて出方
する。ラッチ回路（６１（７１（８１は、表示データ書
き込み命令がマイクロコンピュータで実行されたとき出
力される制御信号ＷＲＴによって、データバス（至）に
送出されたデータを入力し記憶するものである。

コそンドライバ（１２）（１３（１４１は、タイミング
信号ＴＭＧｌ〜３及びＴＭＧＢに基いて液晶表示装置の
共通電極を駆動する信号を作成するものである。即ち、
コモンドライバａ２はタイミング信号ＴＭＧＩ　。

コモンドライバ０３はタイミング信号ＴＭＧ２、コモン
ドライバ０４）はタイミング信号ＴＭＧ３と各々対応し
ており、対応するタイミング信号Ｔ　Ｍ　Ｇ　１〜３が
′ｌ”となるタイミングに於いて、液晶駆動周波数信号
であるタイミング信号ＴＭＧＢと同期し、最大電圧間で
交番する信号を出力する。また、その他のタイミングで
は所定の電圧（バイアス電圧）、あるいは、所定の電圧
間でタイミング信号ＴＭＧＢと同期した信号を出力する
。

タイミング信号発生回路α５）ケ鴫マイクロコンピュー
タ内に設けられた分周回路（図示せず）から選択された
分周比カメａが印加され、この分周出力Ｏａに基いて、
タイミング信号ＴＭＧＩ〜３と、液晶駆動周波数信号で
あるタイミング信号ＴＭＧＢと、タイミング信号ＴＭＧ
Ｂと同期ｌ−て電源ラインＶｌｌｌｌ＋と■。２との間
で交番する電圧信号であるタイミング信号ＴＭＧＶＳと
を作成し出力するものである。このタイミング信号Ｔ１
ｔａＧ１〜３の出力形態は、タイミング信号発生回路（
１５１内に設げられた切換手段（図示せず）を、堕追マ
スクによりて切換えることにより、変化する。即ち、タ
イミング信号Ｔ　Ｍ　Ｇ　１〜３の出力形態を切換える
ことにより、データ切換回路（５）から出力される表示
データが制御され、コモンドライバ（１″２）（１３１
（１４１から出力される液晶駆動波形が変化し、液晶駆
動方式が選択される。

次・に、第２図を参照して液晶１駆動方式の切換を説明
する。第２図（ａＭｂ）（ｃ）に示されたスタテック方
アメ／３デユーテイ方式の場合、電源ラインｖｓ　ｅ　
２Ｖ、、、とには、−３，ＯＶの同一電圧が供給され、
切換手段（２荀は端子Ｂと接続される。もちろん、切換
手段Ｃ２１９Ｃ（＋１は共に端子Ａに接続され、セグメ
ント出力端子（１）からはセグメント駆動信号が出力さ
れる様にしておく。そこで、第２図（ａ）に示されたス
タティック方式の場合、タイミング信号発生回路θつに
印加される分局出力Ｏａは、３２Ｈｚの信号が選択され
、また、タイミング信号発生回路０９内の切換手段は、
タイミング信号ＴＭＧＩが■。Ｄレベル、タイミング信
号ＴＭＧ２及びＴＭ（ｄがＶｌｌ　ＩＩ　ルベルとなる
様に設定する。これにより、コモンドライバ０２は３２
　Ｈｚのタイミング信号ＴＭＧＢと同期したコモン駆動
信号ＣＯＭＩを出力し、コモンドライバ（１３１α４）
はＶ＋＋ｔｕレベルの固定された信号を出力する。一方
、タイミング信号Ｔ’ＭＧＩにより、データ切換回路（
５）はラッチ回路（６）の出力を各セグメントドライバ
（２）（３）（４１に印加する。従って、表示データが
ｌ”の場合には、第２図（ａ）の如く、セグメントドラ
イバ（３）が、タイミング信号ＴＭＧＢを反転して出力
し、表示データが０″のとぎには、セグメントドライバ
（２）がタイミング信号ＴＭＧＢと同相の信号な出力す
る０ １　１、　、− 第２図（ｂ）の／バイアス／２アユーアイ方式の場合、
分局出力Ｏａは６２Ｈｚの分局出力が選択され、タイミ
ング信号ＴＭＧＩ及びＴＭ０１は、第２図（ｂ）の如く
、３２■２で交互にＶＤＤレベルとなる信号となり、タ
イミング信号ＴＭＧ３は■ｌｌ５Ｉレベルとなる。これ
により、コモンドライバ（１２は、タイミング信号ＴＭ
ＧＩがｖ０レベルの期間、タイミング信号ＴＭＧＢと同
期し、電源ＶＤＤとＶｌ１８２とで交番する信号を出力
し、タイミング信号ＴＭＧｌ　カＶａａ＋レベルのとき
は、Ｖｓｓｔレベルの信号を出力する。コモンドライバ
（２）も同様である。また、コモンドライバＯａはタイ
ミング信号ＴＭＧ３がＶｓ□レベルに固定されているか
ら、常に■、□レベルの信号を出力する。一方、データ
切換回路（５）はタイミング信号ＴＭＧＩ及びＴＭ０１
と同期して、ラッチ回路（６１（７１の出力を交互にセ
グメントドライバ＋２）（３）（４１に印加する。従っ
て、表示データの内容によってセグメントドライバ（２
）（３）の一方の出力がセグメント出力端子（１）に出
力される。第２図（ｂ）で示されたセグメント駆動信号
Ｓｅｇｎは、ラッチ回路（６）の出力Ｑが０″、ラッチ
回路（７）の出力Ｑが′１″の場合である。

第２図（０）に示された４バイアスるデユーティ方式の
場合、分局出力Ｏａは１２４Ｈｚが選択され、タイミン
グ信号発生回路ＱＳ内の切換手段は、タイミング信号Ｔ
ＭＧＩ、ＴＭＧ２、ＴＭ０１が、第２図（０）に示され
る如く、順次■ＤＤレベルとなる様に設定される。これ
により、コモンドライバａ′２（１３１Ｑ４）は、対応
するタイミング信号ＴＭＧ１〜３が■ＤＩ、レヘルトナ
ル期間に、ＶＤＩ、レベルトＶｓ＃！レベルとの間で交
番し、タイミング信号ＴＭＧＢと同期した信号となる。

一方、データ切換回路（５）は、ラッチ回路（６１（７
）（８）の出力Ｑをタイミング信号ＴＭＧ１〜３に同期
して順次出力する。従って、セグメントドライバ（２）
（３１は、印加された表示データに基いて、タイミング
信号ＴＭＧＢと同相あるいは逆相の信号を出力する。第
２図（０）の場合は、ラッチ回路（６）（７）の出力力
ＺＷ　１ｍで、ラッチ回路（８）の出力Ｑが′０”の場
合のセグメント駆動信号Ｓｅｇｎである。

第２図（ｄ＞に示された６バイアス６デエーティ方式の
場合、電源ライン■、、、には−１，５■、電源ライン
Ｖｌｌｌ＋２には−３，０Ｖ、電源ラインＶｓｇｓには
−４゜５ｖが供給される。また、切換手段Ｃ２４）は端
子アメ１／デユーテイ方式と同じ（，１２４Ｈｚが用い
られる。また、タイミング信号ＴＭ０１〜３も前述と同
様に設定される。これにより、コモンドライバａ′！Ｊ
θ３１（１４は、対応するタイミング信号ＴＭＧｌ〜３
が”ｌ”のタイミングに於いて、ＶＤＤレベルとＶＩＩ
＋３レベルとの間を交番するタイミング信号ＴＭＧＢと
同期１−た信号となり、′０”のタイミングに於いては
、コモンドライバ（１２１（＋３１（１４１の内部の切
換手段を切換えることにより、Ｖｌｌｌｌ＋レベルとＶ
、ｓ、レベルとの間を交番する信号を出力する。一方、
セグメントドライバ（３）は、表示データが′″１”の
とき、■ＩＩＤレベルとＶｓｓｓレベルとの間をタイミ
ング信号ＴＭＧＢと逆相で交番する信号となり、表示デ
ータが０″のとぎは、ｖｌ１８ＩレベルとＶｉ＋ｌＨレ
ベルとの間で交番するタイミング信号ＴＭＧＶＳがセグ
メントドライバ（４）によって出力される０第２図（、
ｉ）に示さｈたセグメント駆動信号Ｓθｇｎは、ラッチ
回路（６１（７）の出力Ｑが１″で、ラッチ回路（８）
の出力Ｑが０”の場合である。

この様に、切換手段＠０１）を端子Ａに接続しておくこ
とにより、セグメント出力端子（１）には、他の切換手
段で選択された液晶駆動方式に基いたセグメント駆動信
号Ｓｅｇｎが出力される。そこで、セグメント出力端子
（１）をデータ出力端子として用いる場合には、切換手
段ｅｌｌ）を端子Ｂに接続し、セグメントドライバ（３
）のＰ−ＭＯＳＦＥＴ翰及びＮ−ＭＯＳＦＥＴ（ハ）に
Ｖｓｓｓレベルを印加する。一方、切換手段Ｑ徂ま端子
Ａに接続され、セグメントドライバ（４）の出力をセグ
メント出力端子（１）に接続し、更に、切換手段側は端
子Ｂ又は端子Ｃに接続される。、切換手段（ハ）を端子
Ｂに接続する場合は、電源に酸化銀電池を用いた場合で
あり、この場合には酸化銀電池の負極は電源ライン■８
□に接続されるので、十分な電流を出力電流として取り
出すことが可能となる。一方、端子Ｃに接続する場合は
、電源にリチウム電池を用いた場合であり、この場合に
はリチウム電池の負極は電源ライン■６８□に接続され
るためである。

この様に、切換手段（２）＠０１）を設定すると、セグ
メントドライバ（３）のＮ−ＭＯＳＦＥＴ（２３）は常
時オフ状態となり、Ｐ−ＭＯＳＦＥＴ（２０ｉは常時オ
ン状態となっている。そこで、表示データが０”の場合
には、Ｐ−ＭＯＳＦＥＴ（２１１がオンとなり電源ライ
ン■。の電圧、即ち　ＩＩ　ｔ″がセグメント出力端子
（１）に出力される。このとき、セグメントドライバ（
４）のＮ−ＭＯＳＦＥＴ（２！９はオフである。一方、
表示データが′ｌ”の場合には、セグメントドライバ（
３）のＰ−ＭＯＳ　Ｆ　Ｅ　Ｔ（２１＋はオフとなり、
セグメントドライバ（４）のＮ−ＭＯ８ＦＥＴＣＩ！５
１がオンとなる。従って、セグメント出力端子（１）に
は、切換手段（至）で接続された電源ライン■８□又は
ｖｓｓｔの電圧、即ち、０”が出力される。この様に、
表示データの反転信号がセグメント出力端子（１）から
直流出力されるのである。この場合、スタティック方式
が選択されたとぎは、ラッチ回路（６）の出力Ｑだけが
表示データに用いられるため、セグメント出力端子（１
）にデータを出力するには、ラッチ回路（６）に出力し
たいデータを書き込む。−万、４１−　＋ バイアス４アエ−アイ方式が選択されたときは、ラッチ
回路（６１（７１の出力Ｑが表示データに用いられるた
め、セグメント出力端子（１）に一つのデータを出力す
る場合には、ラッチ回路（６）（７１に同一データを書
き込み、また、異なるデータをラッチ回路（６）（７）
に書き込んだ場合には、そのデータは、タイミング信号
ＴＭＧＩ及びＴＭ０１によって、シリア１ ティ方式、あるいは、／３バイアスへデューテチ回路（
６１（７１（８１に書き込んだ場合には、タイミング信
号ＴＭＧｌ〜３のタイミングでシリアルに出力されるこ
とになる。

この切換手段ｃ１４）ＨＣＩυは、マイクロコンピュー
タを製造する際の配線を決定するマスクを変更すること
によって切換えられるものであり、液晶駆動方式を決定
する切換回路の配線と同時に行え得るのである。また、
複数設けられたセグメント出力端子のうち任意の個数で
任意のセグメント出力端子を、データ出力端子に流用で
きるのである。

（へ）発明の効果 上述の如く、本発明によれば、不用のセグメント出力端
子をデータ出力端子に変更できるため、出力端子を多数
必要とするアプリケーションにも十分対応することが可
能となり、マイクロコンピュータの機能向上と共に、汎
用性が増す利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す回路図、第２図（ａ）（
ｂ）（ｃ）（ｄ）は第１図に示された実施例の動作を示
す波形図である。 主な図番の説明 （１）・・・セグメント出力端子、（２）（３０４）・
・・セグメントドライバ、　（５）・・・データ切換回
路、　（６）（７１（８）・・・ラッチ［１路、　（９
１（ｌｌ（１１）−：ｌｆｆ　モア　出力端子、　Ｈ（
１３（１４）・・・コモンドライバ、０句・・・タイミ
ング信号発生回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、液晶表示装置を直接駆動するための複数のセグメン
   ト出力端子と、該複数のセグメント出力端子の各々に設
   けられた複数のセグメントドライバと、該複数のセグメ
   ントドライバに複数の表示データを時分割で印加するた
   めのタイミング信号と、前記複数のセグメントドライバ
   に印加される液晶駆動周波数信号と、該液晶駆動周波数
   信号と前記タイミング信号に基いて共通電極駆動波形を
   出力する複数のコモンドライバとを備え、前記複数のセ
   グメントドライバの出力を選択的に前記セグメント出力
   端子に切換接続すると共に前記タイミング信号の出力形
   態を切換えることにより、複数の液晶駆動方式を選択で
   きる半導体集積回路に於いて、前記複数のセグメントド
   ライバに、前記製造時の配線パターンを決定するマスク
   により前記切換手段を所定電源電圧側に切換えることに
   より、任意のセグメント出力端子をデータ出力端子とし
   て使用することを特徴とする液晶駆動回路を有する半導
   体集積回路。