KR100591038B1 - 표시 농도 조절기능을 갖춘 ｌｃｄ 표시장치 - Google Patents

Abstract

제어 장치와 기억 장치와 다이내믹 구동의 LCD 구동 장치와 LCD와, 사용 상태를 식별하는 입력 장치를 가지며, 사용 상태에 따라 LCD의 표시 농도를 변경할 필요가 있는 기기에 있어서, 제어 장치에 의하여 LCD 구동 장치는 LCD 구동의 1 프레임 주기 중에, LCD에 접속된 모든 공통 단자와 모든 세그먼트 단자에 거의 동일한 전압을 출력하는 기간(T₀)을 삽입 가능하게 하고, 제어 장치는 사용 상태를 식별하는 입력 장치의 정보에 기초해서 상기 LCD에 접속된 모든 공통 단자와 모든 세그먼트 단자에 거의 동일한 전압을 출력하는 기간(T₀)의 값을 선택적으로 선택하여 LCD의 표시 농도를 조절한다.

LCD 구동 장치, 표시 농도, 공통 단자, 세그먼트 단자, 콘트라스트, 4시분할

Description

표시 농도 조절기능을 갖춘 ＬＣＤ 표시장치{LCD DISPLAY WITH FUNCTION OF ADJUSTING DISPLAY DENSITY}

본 발명은 표시 농도를 변화시키는 것이 바람직한 기기의 LCD 표시장치에 관한다.

액정표시소자(이하, LCD라 한다)는 저소비전류이고 또 다이내믹구동이라 불리우는 구동방식에 의하여 대량의 표시화소(이하, 표시세그먼트라 한다)를 적은 단자수로 구동할 수 있으므로 소형화에 적합하고 빈번하게 사용되고 있다.

그러나, 대량의 표시세그먼트를 적은 단자수로 구동하는 경우, LCD에는,

① 표시가 양호하게 보이는 각도가 한정된다(도 1 참조).

② 구동전압이 변동하면, 표시의 농담이 변동하고 알아보기가 어렵다.

③ 온도에 의하여 표시의 농담이 변동하고 알아보기가 어렵다.

등의 결점이 있다.

대량의 표시세그먼트를 대량의 단자로 구동하는 방법을 취하면, 이것은 개선되지만, 대량의 단자를 사용하는 것은 실장상 곤란하게 되는 경우가 많게 나타난다.

이것을 해결하기 위하여는 LCD 구동장치는 안정화된 전압을 사용하여 구동전 압의 변동을 방지하고, 동시에 보는 각도나 온도에 따라 표시의 농담이 변화되어 보이는 것에 대하여는 볼륨 등을 사용하여 그 시점에서 잘 보이는 상태로 되도록 구동전압을 변화시켜주는 것을 일반적으로 행하고 있지만, 사용하는 환경이 변화될 때마다 사용자가 조정하여야 하며, 번잡하고 쓰기에 불편할 뿐 아니라, 부품이 늘고, 비용 상승의 요인으로도 되고 있다(도 2, 도 3, 도 4 참조).

본 발명의 목적은 볼륨에 의한 LCD 구동전압의 변경이라는 수단에 따르지 않고, 거의 비용 상승없이 사용상태에 적합한 항상 양호한 LCD 표시를 얻을 수 있는 LCD의 표시장치를 얻는 것이다.

발명의 개시

본 발명의 하나의 특징에 의하면 사용상태를 검지하고, LCD 구동의 1 프레임주기중에 LCD에 접속된 모든 공통 단자와 모든 세그먼트 단자와의 전압의 차를 0 또는 0에 가까운 값으로 하는 기간(T₀)을 삽입하고, 공통 단자와 세그먼트 단자와의 실효전압을 검지된 사용상태에 적합한 전압으로 제어한다.

본 발명의 하나의 실시형태에 의하면, 전지 등에 의하여 사용전압이 변동하는 경우는 전압검출장치를 부가하고, 온도변동에는 감온저항을 사용하는 등으로 하여 온도검출장치를 부가하고, 사용상태에 따라 보는 각도가 다르게 되는 경우, 조작된 키(key)로 사용상태를 판단하고 또 상태가 불분명한 경우에는 표시 농도키를 설치하고, 사용자가 키를 조작하도록 하여 입력장치로부터 얻어진 신호를 기본으로 LCD의 표시 농도를 조정하는 구성으로 하는 등, 사용상태를 검지하는 기구를 설치하고 기억한 또는 입력된 상태에 따라 LCD 구동의 1 프레임주기중에, LCD에 접속된 모든 공통 단자와, 모든 세그먼트 단자의 전압의 차를 0V로 하는 기간(T₀)을 설정하고, 그 기간(T₀)을 가변으로 하고, 실효전압을 변화시키는 구성으로 한다.

다음에, 첨부도면에 의거하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

도 1은 LCD 표시의 보기 쉬운 정도를 설명하기 위한 참고도,

도 2는 종래의 LCD 구동회로의 일예를 도시하는 블록도,

도 3은 종래의 LCD 구동전압 파형예를 도시하는 도면,

도 4는 일반적인 휘도와 실효전압과의 상관도,

도 5는 본 발명의 실시예의 LCD 구동회로를 도시하는 블록도,

도 6은 본 발명의 실시예의 LCD 구동전압 파형을 도시하는 도면,

도 7은 본 발명의 실시예의 LCD 구동전압 파형을 도시하는 도면,

도 8은 본 발명의 실시예의 휘도와 실효전압의 상관도.

발명을 실시하기 위한 최량의 형태

도 5는 구동방식을 1/2 바이어스 4시분할, T₀ = M＊T로 하고, M은 0 이상의 정수인 경우의 실시예의 블록도이다.

본 실시예와 통상의 1/2 바이어스 4시분할과의 차이는,

① 카운터를 제어부로부터 부여된 0 이상의 수치 M에 따라, 0∼(3＋M) 까지 반복계수하고, 계수치를 출력하도록 한다.

② 공통 단자출력용 실렉터, 세그먼트 단자출력용 실렉터는 카운터로부터 부여된 수치가 4 이상이면, 모든 출력단자에 V_Q를 선택하고, 출력한다.

라는 점뿐이고, 극히 간단한 추가로 끝난다.

제어부는 전압검출기나 키스위치(도면에서는 생략)에 의하여 그 상태에 최적인 농도치 M를 산출하고, 카운터에 출력한다.

카운터는 T의 입력마다 그 회수를 0∼(3＋M) 까지 반복계수한다.

공통 단자출력용 실렉터는 카운터로부터 출력된 수치에 의하여 0이면 COM1에, 1이면 COM2에, 2이면 COM3에, 3이면 COM4에 V_Q를 선택하여 출력한다. 4 이상이면 모든 COM 단자에 V_Q를 출력한다. 그 이외는 V_G = 1/2 V_DD를 출력한다.

표시용 RAM는 카운터로부터 출력된 수치에 의하여 0이면 COM1에, 1이면 COM2에, 2이면 COM3에 3이면 COM4에 대응하는 데이터 n 비트를 세그먼트 단자출력용 실렉터에 출력한다. 4 이상의 수치이면, n 비트의 모든 데이터를 0으로 출력한다.

세그먼트 단자출력용 실렉터는 표시용 RAM로부터 출력된 n 비트데이터에 따라 비트가 1이면 대응하는 세그먼트 단자에 V_N를, 0이면 V_Q를 출력한다.

블록도(도 5)에서 설명한 LCD 구동장치를 사용하면 도 6, 도 7과 같은 출력결과로 된다.

기간(T₀) 사이에 모든 단자에 동일한 전압 V_Q가 가해지고 있다. T₀ = M＊T로 한 경우의 비점등의 세그먼트(f)에 가해진 전압의 실효치 V_4OFF(M)를 계산하면,

또, 점등세그먼트(e)에 가해진 실효전압 _40N(M)을 계산하면,

여기서, M = 0일때, 위식과 「종래예」에서의 통상의 1/2 바이어스 4시분할을 비교하면,

로 일치한다. 즉, M = 0일때에는,「LCD에 접속된 모든 공통 단자와 모든 세그먼트 단자의 전압의 차를 0으로 하는 기간(T₀)을 삽입하지 않는」통상의 1/2 바이어스 4시분할의 상태이다.

또, 위식을 변형하여

이다. 즉, V_DD를 변화시키지 않더라도, M를 변화시키므로서 외관상의 구동전압 V_DD'이 변화하기 때문에, V_DD를 변화시킨 것과 거의 같은 효과를 만들어낸다는 것을 알 수 있다. 따라서, 볼륨에 의하여 V_DD를 조정하지 않더라도, 본 발명에 의하면 극히 약간의 로직부분의 추가만으로 LCD 표시를 가장 양호한 상태로 할 수 있음이 증명되었다.

V_DD가 변동하는 기기에 적용한 경우를 예로서 든다. 위식을 변형하여,

단일-4타입 건전지 2개를 직접, LCD 구동전압으로서 사용하는 기기에 있어서, 그 기기의 동작보증하한전압을 2V로 한다. LCD는, V_DD = 2V, M = 0로 양호한 표시가 얻어지도록 설계한다. 이때, 겉보기상의 구동전압 V_DD'은 M = 0로부터, V_DD' = V_DD = 2V로 된다.

전지가 충분히 있는 상태, 즉 V_DD = 3V일때, 외관상의 구동전압 V_DD' = 2V로 하는 M를 구하면,

로 되고, T₀ = 5T 사이에, 모든 공통 단자와 모든 세그먼트 단자의 전압차를 0으로 하는 기간을 삽입하면, 겉보기상의 구동전압 V_DD' = 2V 그대로 되고, 양호한 표시가 유지된다.

기기를 사용하는 경우에, 전압검출기에 의하여 전압을 측정하고, 위식으로 M를 산출하고, 그에 따라 LCD를 구동하도록 제어장치를 설계함으로서, 전지가 소모하여 가더라도 동작보증 하한전압까지, 양호한 LCD 표시가 얻어지는 것으로 된다. 또 보는 각도가 사용상태에 따라 크게 달라지는 체지방계가 달린 체중계에 있어서도 유효하다.

종래예에서 나타낸 것과 동일조건, 즉 각도 40°의 경사방향에서 본 경우, 휘도 N_OFF에 도달하는 실효치전압을 1.6V, N_ON으로 되는 전압을 1.8V로 하고, 각도 90°의 수직방향에서 본 경우, 휘도 N_OFF에 도달하는 실효치전압을 2.4V, N_ON로 되는 전압을 2.8V로 되도록 액정재료를 배합한 것으로 한다.

V_DD = 4.4V로 하고, 보는 각도 90°의 경우, M = 0로 하고, 보는 각도 40°의 경우, M = 2로 한다.

각각의 경우의 비점등출력 V_4OFF(0), V_4ON(0), V_4OFF(2), V_4ON(2)를 계산하면,

보는 각도 40°의 경우, 비점등출력 V_4OFF(2)시의 휘도는, N_OFF보다 크고, 비점등상태이다. 점등출력 V_4ON(2)시의 휘도는, N_ON보다 충분히 작고, 점등상태로 된다.

보는 각도 90°의 경우도, 비점등출력 V_4OFF(0)시의 휘도는, N_OFF보다 충분히 크고, 비점등상태이다. 점등출력 V_4ON(0)시의 휘도는, N_ON보다 작고, 점등상태로 된다. 따라서, 4시분할일지라도, M = 0 또는 2로 함으로서, 넓은 시야각에 대응한 양호한 LCD 표시가 가능함을 알 수 있다. 이는, LCD 및 LCD 구동장치의 단자수를 작게 누른 채로, 양호한 LCD 표시를 얻을 수 있음을 의미한다. M의 값을 크게 함으로서, 더욱더 양호한 표시를 더욱더 광범위한 시야각으로 실현하는 것도 가능하다.

체지방계가 달린 체중계에 적용한 경우, 설정키가 눌러졌을 경우는 성별, 연령층, 신장을 피측정자가 입력하는 「설정모드」로 된다. 제어장치는, 「설정모드」시에 LCD 구동용 카운터에 M = 2를 설정한다. 이로서, 「설정모드」에서는 보는 각도 40°정도에서 가장 양호한 표시가 얻어진다.

측정키가 눌러졌을 경우는, 피측정자가 선 위치에서 체중, 생체 임피던스를 측정하는 「측정모드」로 된다. 제어장치는, 「측정모드」일때, LCD 구동용 카운터에 M = 0을 설정한다. 이로서, 「측정모드」에서는, 보는 각도 90°정도에서 가장 양호한 표시가 얻어진다.

광범위한 시야각이 얻어지는 것을 설명하기 위하여, M = 2로 하였지만, 실제의 「설정모드」에서의 보는 각도는 60°전후이므로, M = 1로 충분하다.

설명을 간소화하기 위하여, T₀ 기간중의 전공통 및 세그먼트 단자 출력전압을, 방형파 교류전압 V_Q로 하였지만, 공통 및 세그먼트 단자 출력전압이 동일하면 좋기 때문에, 직류전압, 예를 들면 V_G (= 1/2 V_DD)이라도 좋다.

T₀ = M＊T로 하였지만, T₀ 기간중의 단위시간은 T보다 작은 시간 t라도 좋다. t가 작을수록 T₀ 기간의 길이를 세분하여 설정할 수 있고, 외관상의 실효치 전압, 즉 표시 농도를 보다 섬세하게 제어할 수 있다.

본 실시예에서는, 1 프레임주기 T_F중에 「항상 기간(T₀)을 삽입하는 상태」와 「항상 기간(T₀)을 삽입하지 않는 상태」을 선택함으로서, 표시 농도를 제어하는 방법을 나타내었지만, N 프레임주기를 하나의 주기로 하여 그 중의 M회의 프레임주기만, 기간(T₀)을 삽입하는 상태를 설정하여도 좋다.

즉, 「항상 기간(T₀)을 삽입하는 상태」의 표시 농도와, 「항상 기간(T₀)을 삽입하지 않는 상태」의 표시 농도 사이의 표시 농도를 의사적으로 만들어 낼 수 있기 때문에 세밀한 표시 농도설정이 가능하게 된다.

또, 실시예에서는, 4시분할을 사용하고 있지만, 물론 3시분할, 2시분할을 기초로 하면, 보다 좋은 표시를 얻을 수가 있다.

더욱이, 기본원리가 전세그먼트에 가해지는 전압을 0으로 하는 기간을 삽입하여 실효치전압을 상대적으로 내릴 수 있으므로, 1/2 바이어스 뿐만 아니라, 1/3 바이어스, 1/N 바이어스에서도 꼭같이 유효한 것은 명백하다.

또, T₀ 기간중에 모든 공통 단자와 모든 세그먼트 단자가 동일전압일 필요는 없고, 전세그먼트에 가해지는 전압이 작으면 되므로, 1/N 바이어스로 N가 큰 경우 등, 바이어스전압을 섬세하게 설정할 수 있는 경우는, 전세그먼트에 가해진 전압이 각각 표시에 영향을 부여하지 않을 정도로 작게 되는 범위에서, 모든 공통 단자 및 모든 세그먼트 단자가 개개의 전압을 갖고 있어도 좋다.

LCD의 단자수가 한정되는 기기에 있어서, 볼륨 등에 의한 구동전압 조정을 하는 일없이, 적은 변경만으로 극히 염가로 사용 상태에 맞춘 최적인 표시 농도를 얻을 수 있는 LCD 구동장치를 제공할 수 있었다.

또, 이 장치는 간단한 제어로 표시 농도의 변경을 할 수 있기 때문에, 제어장치에 의한 제어가 용이하다.

전지기기 등에서 전지가 소모하여 LCD 구동전압이 크게 내려가는 기기에서는, 통상 LCD 표시가 얇고, 잘 보이지 않지만, 본 발명에 의하면 전압검출기를 설치하고, 그 검출데이터에 따라서 표시 농도를 자동적으로 변경하는 제어장치를 용이하게 만들 수가 있다.

또, 체지방계가 달린 체중계에 있어서는 통상 피측정자의 개인 데이터를 설정할 때에는 LCD를 경사진 상태에서 보기 때문에 표시 농도가 지나치게 진하여 크로스 토크 상태로 되어 잘 보이지 않게 된다. 체중, 임피던스치를 측정하는 경우는 선 위치이기 때문에 거의 수직방향에서 LCD를 보기 때문에 표시가 얇아지고, 콘트라스 부족으로 된다.

본 발명에 의하면, 개인 데이터의 설정시에는 경사된 곳에서 보다 양호한 표시를 얻을 수 있는 표시 농도에, 측정시에는 수직방향에서 보아 양호한 표시 농도로 되도록 용이하게 제어할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 LCD 구동장치는 사용자가 볼륨을 조작하는 등의 번잡성이 없고, 극히 염가로 최소의 단자수로 양호한 LCD 표시를 얻을 수 있다라는 극히 현저한 효과를 갖는 것이다.

Claims (6)

1. 선택된 세그먼트의 조합의 형태로 주어진 표시농도를 조절할 수 있는 수동소자 매트릭스형(passive matrix type) LCD 표시장치에 있어서, 상기 표시장치는:

   각 개별 세그먼트에 연결된 다수의 공통단자를 갖는 소정의 세그먼트 배열, 및, 이와 유사하게 카운터 세그먼트에 연결된 다수의 세그먼트 단자를 갖는 카운터 세그먼트 배열을 포함하는 LCD 디스플레이;

   2 이상의 시분할 다이내믹 구동의 LCD 구동장치; 및

   휴지기(dormancy) 결정 제어부를 포함하며,

   상기 휴지기 결정 제어부는, 상기 2 이상의 시분할 다이내믹 구동의 LCD 구동장치로부터 공급되는 각각 "T" 주기를 갖는 일련의 AC 구동전압 파형을 더하기 위해, 각각 "T" 주기를 갖는 AC 구동전압 파형의 제어숫자 "M"(단, "M"은 정수)을 공급하고,

   상기 AC 구동전압 파형이 LCD 디스플레이의 모든 공통단자에 연속하여 시분할로 공급되고, 잘 보이지 않는 상태가 최소가 된 이미지를 상기 LCD 디스플레이에 제공하기 위해 상기 제어숫자 "M"이 변하고,

   이 때, 상기 휴지기 결정 제어부는, 단일 프레임 주기 이내에서, 적어도 하나의 미리 정해져 있는 휴지기 주기 "T₀"를 선택하고, 상기 휴지기 주기 동안에는 모든 공통단자와 세그먼트 단자와의 결과적인 전압차가 0인 것을 특징으로 하는 LCD 표시장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어숫자 "M"이 주위 온도에 따라 변하는 것을 특징으로 하는 LCD 표시장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제어숫자 "M"이 사람이 LCD 디스플레이를 바라보는 시야각에 따라 변하는 것을 특징으로 하는 LCD 표시장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제어숫자 "M"이 서로 상이한 모드를 나타내는 정보들에 따라 변하고, 이 때 LCD 표시장치는 각 모드에서 사용자의 특정 동작을 위해 사용되고 있는 것을 특징으로 하는 LCD 표시장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 휴지기 주기 "T₀"가, 제어숫자 "M" 및 구동전압 주기 "T"의 곱과 동일하거나 또는 제어숫자 "M" 및 상기 구동전압 주기 "T"보다 짧은 미리 정해져 있는 주기 "t"의 곱과 동일한 것을 특징으로 하는 LCD 표시장치.
6. 삭제

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