JP2011150306A - 半導体処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】駆動方式が異なる2つの液晶パネルを同時に駆動することが可能な半導体処理装置を提供すること。
【解決手段】パネル種選択レジスタ24に設定された値がSTN液晶パネル2を示していれば、反転制御回路26は、COM電圧制御回路27およびSEG電圧制御回路28にSTN液晶パネル2に対する駆動波形を出力させる。また、パネル種選択レジスタ24に設定された値がメモリ性液晶パネル3を示していれば、反転制御回路26は、メモリ性液晶パネル3の消去フレームの期間に、COM電圧制御回路27およびSEG電圧制御回路28にSTN液晶パネル2に対する駆動波形を反転した波形を出力させる。したがって、駆動方式が異なる2つの液晶パネルを同時に駆動することが可能となる。
【選択図】図4
【解決手段】パネル種選択レジスタ24に設定された値がSTN液晶パネル2を示していれば、反転制御回路26は、COM電圧制御回路27およびSEG電圧制御回路28にSTN液晶パネル2に対する駆動波形を出力させる。また、パネル種選択レジスタ24に設定された値がメモリ性液晶パネル3を示していれば、反転制御回路26は、メモリ性液晶パネル3の消去フレームの期間に、COM電圧制御回路27およびSEG電圧制御回路28にSTN液晶パネル2に対する駆動波形を反転した波形を出力させる。したがって、駆動方式が異なる2つの液晶パネルを同時に駆動することが可能となる。
【選択図】図4
Description
本発明は、液晶パネルを駆動する技術に関し、特に、通常の液晶パネルとメモリ性液晶パネルとを同じ制御回路で制御する半導体処理装置に関する。
近年、携帯電話、パーソナルコンピュータなどのように液晶パネルを用いた装置が広く普及している。このようなSTN(Super Twisted Nematic)型などの液晶パネルを用いた装置においては、液晶分子の弾性が比較的高く、表示状態を維持するためには液晶パネルに対して駆動電圧波形を与え続ける必要がある。以下、このような液晶パネルを通常の液晶パネルと呼ぶことにする。
これに対して、液晶分子の弾性を比較的低くする等、一旦表示データを書き込むと、その表示状態を維持する液晶パネルの開発が進んでいる。以下、このような液晶パネルをメモリ性液晶パネルと呼ぶことにする。これに関連する技術として、下記の特許文献1〜4に開示された発明がある。
特許文献1は、環境温度の変化に拘らず、部分電極駆動による表示を良好に行うことを可能としたメモリ性液晶を用いた液晶表示装置を提供することを目的とする。液晶表示装置は、第1の透明基板と、第2の透明基板と、第1及び第2の透明基板の間に挟持された液晶と、第1又は第2の透明基板上に形成され且つ液晶を駆動するための複数の電極と、温度センサと、複数の電極の全てに電圧を印加する全電極駆動による表示及び複数の電極の一部に電圧を印加する部分電極駆動による表示を温度センサの出力に応じて切換える表示制御部とを有する。
特許文献2は、環境温度の変化に拘らず、良好な表示を行うことを可能とした液晶表示装置を提供することを目的とする。液晶表示装置は、第1の透明基板、第2の透明基板、第1及び第2の透明基板の間に挟持されたメモリ性液晶、第1又は第2の透明基板上に形成されメモリ性液晶を駆動するための複数の電極を有する液晶パネルと、温度センサと、複数の電極に印加される駆動電圧を制御するための表示制御部とを有する。複数の電極は液晶パネルの第1の領域及び第2の領域に分かれて配置され、表示制御部は温度センサの出力に応じて第2の領域に配置された電極の中から駆動電圧を印加する電極の数を可変するように制御する。
特許文献3は、黒/白表示の反転を防止することができるメモリ性液晶を用いた半透過反射型の液晶表示装置を提供することを目的とする。メモリ性液晶表示装置は、第1及び第2の基板間に挟持され、第1の安定状態と第2の安定状態とを有するメモリ性液晶層と、第1の基板上に配置され、それぞれ直交する第1透過軸と第1反射軸とを有し、及び第1透過軸に平行な振動面を有する直線偏光を透過し且つ第1反射軸に平行な振動面を有する直線偏光を反射する特性を有する反射型偏光板と、第2の基板上に配置され、第2透過軸を有し、及び第2透過軸に平行な振動面を有する直線偏光を透過する偏光板、反射型偏光板側に設けられた補助光源と、補助光源の点灯に同期してメモリ性液晶の安定状態を一方から他方へ転移させるように制御する反転制御部とを有する。
特許文献4は、メモリ性液晶を用いてデジタル時計の時刻修正などの強調表示を行う際においても表示品質を劣化させないことを目的とする。対向面に走査電極と信号電極とを有する一対の基板間に、少なくとも二つの安定状態を持つメモリ性液晶を挟持したメモリ性液晶表示装置において、一画面を構成するためのフレーム期間が、メモリ性液晶の二つの安定状態のうち、どちらか一方の安定状態にするリセット期間RSと、表示状態を決定する選択期間SEと、選択期間で決定された表示状態を維持する非選択期間NSEとで構成される通常表示モードと、フレーム期間が、表示状態を決定する選択期間SEと、選択期間SEで決定された表示状態を維持する非選択期間NSEとのみで構成される特定表示モードとを切り替える機構を備える。
携帯電話、リモコン、時計、温度計など、通常の液晶パネルをメインパネルとし、メモリ性液晶パネルをサブパネルとして搭載した装置を考える。たとえば、携帯電話のメインパネルとしてTFT(Thin Film Transistor)液晶などの高速表示可能な通常の液晶パネルを使用して、動画表示などの動きの速い表示を行なう。一方、サブパネルとしてメモリ性液晶パネルを使用して、メインパネルの不使用時に日時の表示などのような周波数の低い表示を行なうといった用途が考えられる。
この場合、上述のようにそれぞれの液晶パネルの駆動方式が異なるため、それぞれの液晶パネルを駆動するための2つの制御回路が必要となり、回路規模が大きくなると共に、半導体処理装置のチップ面積が大きくなるといった問題があった。
また、駆動方式が同じ2つの液晶パネルを同じ制御回路で駆動することも考えられる。しかしながら、STN液晶、TFT液晶などの通常の液晶パネルは高速表示が可能であり描画周波数が高いため、消費電力が大きくなるのに対し、メモリ性液晶パネルは低周波数で表示することが可能であるため、消費電力を少なくすることができる。したがって、2つの液晶パネルを用いる場合、メインパネルを不使用のときに日時などの表示を行なわせる用途でサブパネルを用いるのであれば、メモリ性液晶パネルを用いることによって消費電力を削減することができる。
また、一方の駆動方式に対応した制御回路のみを搭載している装置においては、駆動方式の異なる液晶パネルに置き換える必要が生じた場合にも、液晶パネルを交換するのみならず、他方の液晶パネルに対応した駆動用の制御回路に置き換える必要が生じ、SoC(System on a Chip)では駆動用制御回路のみを置き換えることは困難であり、容易にそれに対応することができない。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、駆動方式が異なる2つの液晶パネルを同時に駆動することが可能な半導体処理装置を提供することである。
本発明の一実施例によれば、CPUと、CPUによる制御によって駆動方式が異なる2つの液晶パネルを駆動するLCD駆動回路とを含んだ半導体処理装置が提供される。LCD駆動回路は、通常の液晶パネル(以下、STN液晶パネルを例とする。)とメモリ性液晶パネルとのいずれの駆動であるかを示すパネル種選択レジスタと、STN液晶パネルおよびメモリ性液晶パネルの走査駆動電圧波形を生成するCOM電圧制御回路と、STN液晶パネルおよびメモリ性液晶パネルの信号駆動電圧波形を生成するSEG電圧制御回路とを含む。パネル種選択レジスタに設定された値がSTN液晶パネルを示していれば、反転制御回路は、COM電圧制御回路およびSEG電圧制御回路にSTN液晶パネルに対する駆動波形を出力させる。また、パネル種選択レジスタに設定された値がメモリ性液晶パネルを示していれば、反転制御回路は、メモリ性液晶パネルの消去フレームの期間に、COM電圧制御回路およびSEG電圧制御回路にSTN液晶パネルに対する駆動波形を反転した波形を出力させる。
この実施例によれば、パネル種選択レジスタに設定された値がメモリ性液晶パネルを示していれば、反転制御回路は、メモリ性液晶パネルの消去フレームの期間に、COM電圧制御回路およびSEG電圧制御回路にSTN液晶パネルに対する駆動波形を反転した波形を出力させるので、駆動方式が異なる2つの液晶パネルを同時に駆動することが可能となる。
図1は、本発明の実施の形態における半導体処理装置を用いたシステムの一例を示す図である。このシステムは、半導体処理装置1と、STN液晶パネル2と、メモリ性液晶パネル3と、スイッチ4および5とを含む。
また、半導体処理装置1は、LCD駆動回路11と、半導体処理装置1全体の制御を行なうCPU(Central Processing Unit)12と、ROM(Read Only Memory)13と、RAM(Random Access Memory)14と、タイマ15と、クロック発生回路16と、DMAC(Direct Memory Access Controller)17と、INTC(Interrupt Controller)18と、温度センサ19と、AD(Analog Digital)変換器20とを含む。
CPU12は、ROM13、RAM14などに記憶されるプログラムを実行することによって、半導体処理装置1の全体的な制御を行なう。クロック発生回路16は、CPU12、LCD駆動回路11などに供給するクロック信号を生成する。
DMAC17は、CPU12によって書き込まれたパラメータに基づいて、LCD駆動回路11内の表示データメモリ、ROM13、RAM14などのメモリ間や、メモリ−IO(Input Output)間のDMA転送を制御する。
INTC18は、タイマ15、DMAC17などから出力される割り込み信号を受け、割り込み優先順位に応じてCPU12に割り込み要求を出力する。そして、割り込みベクタ方式であれば、INTC18は、CPU12から割り込み応答が返ってきたときに、CPU12に対して割り込みベクタを出力する。
AD変換器20は、温度センサ19から出力される温度に応じた電圧値(アナログ信号)をデジタル信号に変換してLCD駆動回路11に出力する。
LCD駆動回路11は、STN液晶パネル2およびメモリ性液晶パネル3を駆動するためのCOM(走査駆動電圧波形)信号およびSEG(信号駆動電圧波形)信号を生成して出力する。後述のように、LCD駆動回路11は、基本的にはSTN液晶パネル2に対する駆動波形を出力するが、間欠的にメモリ性液晶パネル3に対する駆動波形を出力する。
LCD駆動回路11は、STN液晶パネル2に対して駆動波形を出力する場合には、スイッチ4をオンし、スイッチ5をオフするようにパネル選択信号を出力する。また、メモリ性液晶パネル3に対して駆動波形を出力する場合には、スイッチ4をオフし、スイッチ5をオンするようにパネル選択信号を出力する。なお、LCD駆動回路11の詳細については後述する。
ここで、本実施の形態における半導体処理装置1の動作原理の理解のために、STN液晶パネル2の駆動波形(液晶用表示信号)およびメモリ性液晶パネル3の駆動波形(メモリ性液晶用表示信号)のそれぞれについて説明する。
図2は、STN液晶パネル2の駆動波形(液晶用表示信号)の一例を示すタイミングチャートである。なお、図2においては、COM0〜COM3の中から代表してCOM0の波形を示し、SEG0〜SEG39の中から代表してSEG0の波形を示すものとする。
T1からT2までの(1)の期間において、COM0がVL3からVSSに変化し、SEG0がVSSからVL3に変化する。その結果、COM0−SEG0間の電位差がVL3から−VL3に変化して最大となり、対応する画素が点灯(黒)となる。なお、VL3は5.0〜5.5Vの電圧値であり、VL2は2/3×VL3、VL1は1/3×VL3、VSSは0Vである。このような5V系の液晶パネル以外に、3V系の液晶パネルも存在する。
T2からT3までの(2)の期間において、COM0がVL1からVL2に変化し、SEG0がVL2からVL1に変化する。その結果、COM0−SEG0間の電位差が−VL1からVL1に変化するが、電位差が少ないため対応する画素が消灯(白)となる。
同様にして、T3からT4までの(2)の期間、およびT4からT5までの(2)の期間において、電位差が少ないため対応する画素が消灯(白)となる。T1からT5までが1フレームを示しており、以降同様の波形が繰り返し出力される。
なお、COM1の駆動波形は、COM0の波形が1/4フレーム分だけ遅延した波形となる。すなわち、図2においてT1から始まるCOM0の波形と同じ波形が、COM1においてT2から始まることになる。同様に、COM2の駆動波形はCOM0の波形が1/2フレーム分だけ遅延した波形となり、COM3の駆動波形はCOM0の波形が3/4フレーム分だけ遅延した波形となる。
図3は、メモリ性液晶パネル3の駆動波形(メモリ性液晶用表示信号)の一例を示すタイミングチャートである。なお、図3においても、COM0〜COM3の中から代表してCOM0の波形を示し、SEG0〜SEG39の中から代表してSEG0の波形を示すものとする。
T1からT2までの(1)の期間において、COM0がVSSからVL3に変化し、SEG0がVL3からVSSに変化する。その結果、COM0−SEG0間の電位差が−VL3からVL3に変化して電位差が−最大から+最大となり、メモリ性液晶に対して消去(白書込み)が行なわれる。
T2からT3までの(2)の期間において、COM0がVL2からVL1に変化し、SEG0がVL1からVL2に変化する。その結果、COM0−SEG0間の電位差がVL1から−VL1に変化するが、電位差が少ないため、メモリ性液晶に対して何も行なわれない。
同様にして、T3からT4までの(2)の期間、およびT4からT5までの(2)の期間において、電位差が少ないためメモリ性液晶に対して何も行なわれない。T1からT5までの1フレームが消去フレームである。
T5からT6までの(3)の期間において、COM0がVL3からVSSに変化し、SEG0がVSSからVL3に変化する。その結果、COM0−SEG0間の電位差がVL3から−VL3に変化して電位差が+最大から−最大となり、メモリ性液晶に対して書込み(黒書込み)が行なわれる。
T6からT7までの(4)の期間において、COM0がVL1からVL2に変化し、SEG0がVL2からVL1に変化する。その結果、COM0−SEG0間の電位差が−VL1からVL1に変化するが、電位差が少ないため、メモリ性液晶に対して何も行なわれない。
同様にして、T7からT8までの(4)の期間、およびT8からT9までの(4)の期間において、電位差が少ないためメモリ性液晶に対して何も行なわれない。T5からT9までの1フレームが書込みフレームである。
メモリ性液晶パネル3は、一度書き込みを行なうとその状態を保持するため、見た目には静止した状態となる。したがって、次に表示内容を書き換えるまでは、駆動波形を与える必要がなくなる。
ここで、図2に示すSTN液晶パネル2の駆動波形と図3に示すメモリ性液晶パネル3の駆動波形とを比較すると、図2のT1〜T5の1フレームの駆動波形パターンと、図3のT1〜T5の消去フレームの駆動波形パターンとが互いに反転した波形であることが分かる。また、図2のT1〜T5の1フレームの駆動波形パターンと、図3のT5〜T9の書込みフレームの駆動波形パターンとが同じ波形であることが分かる。
したがって、メモリ性液晶パネル3に対して消去フレームに対応した駆動波形を出力するときに、STN液晶パネル2用の駆動波形を反転したものを生成すれば、同じ制御回路で駆動方式が異なる2つの液晶パネルを制御できることになる。
以下、第1〜第5の実施の形態における半導体処理装置について詳細に説明する。なお、第1〜第5の実施の形態における半導体処理装置内のLCD駆動回路の参照符号をそれぞれ11a〜11eとする。
(第1の実施の形態)
図4は、本発明の第1の実施の形態における半導体処理装置内のLCD駆動回路11aの構成例を示す図である。このLCD駆動回路11aは、LCD基準クロック発生回路21と、フレーム発生回路22と、動作開始レジスタ23と、パネル種選択レジスタ24と、フレーム選択レジスタ25と、反転制御回路26と、COM電圧制御回路27と、SEG電圧制御回路28と、表示データメモリ29とを含む。
図4は、本発明の第1の実施の形態における半導体処理装置内のLCD駆動回路11aの構成例を示す図である。このLCD駆動回路11aは、LCD基準クロック発生回路21と、フレーム発生回路22と、動作開始レジスタ23と、パネル種選択レジスタ24と、フレーム選択レジスタ25と、反転制御回路26と、COM電圧制御回路27と、SEG電圧制御回路28と、表示データメモリ29とを含む。
LCD基準クロック発生回路21は、クロック発生回路16から出力されるクロック信号を受け、LCD駆動回路11a内で使用する基準クロックを生成してフレーム発生回路22、COM電圧制御回路27およびSEG電圧制御回路28に出力する。
動作開始レジスタ23は、CPU12によって書込み可能なレジスタであって、書き込まれた値をフレーム発生回路22に出力する。この動作開始レジスタ23の値が“0”のときはLCD駆動回路11aの動作停止であることを示し、“1”のときはLCD駆動回路11aの動作中であることを示す。
フレーム発生回路22は、LCD基準クロック発生回路21から出力される基準クロックおよび動作開始レジスタ23から出力される信号を受け、動作開始レジスタ23の値が“1”のときに、STN液晶パネル2およびメモリ性液晶パネル3のフレーム周期を示す信号を生成して出力する。
パネル種選択レジスタ24は、CPU12によって書込み可能なレジスタであって、書き込まれた値をフレーム選択レジスタ25に出力する。このパネル種選択レジスタ24の値が“0”のときはSTN液晶パネル2に対する駆動波形を出力することを示し、“1”のときはメモリ性液晶パネル3に対する駆動波形を出力することを示す。
フレーム選択レジスタ25は、パネル種選択レジスタ24の値を監視しており、パネル種選択レジスタ24が“0”のときに、パネル選択信号に“0”を出力して、COM電圧制御回路27およびSEG電圧制御回路28から出力される駆動波形がSTN液晶パネル2に与えられるようにスイッチ4および5を切り替える。
フレーム選択レジスタ25は、CPU12によってパネル種選択レジスタ24が“0”から“1”に書き換えられるのを検出すると、次のフレームから2フレーム分の期間だけパネル選択信号に“1”を出力し、1フレーム分の期間だけ反転制御回路26に対して駆動波形を反転するよう指示する。なお、パネル種選択レジスタ24は、フレーム選択レジスタ25から2フレーム分のパネル選択信号が出力された後に自動的に“0”にクリアされるようにしてもよいし、CPU12によって“0”にクリアされるようにしてもよい。
反転制御回路26は、フレーム選択レジスタ25から駆動波形の反転指示を受けると、COM電圧制御回路27およびSEG電圧制御回路28に対して1フレーム分だけ駆動波形を反転するように指示する。それ以外のフレームにおいては、COM電圧制御回路27およびSEG電圧制御回路28に対してそのまま駆動波形を出力するよう指示する。
COM電圧制御回路27およびSEG電圧制御回路28は、反転制御回路26から反転指示がない場合には、図2に示すようなSTN液晶パネル2用の駆動波形COM0〜COM3およびSEG0〜SEG39を生成して出力する。
図5は、COM電圧制御回路27およびSEG電圧制御回路28の出力バッファの一例を示す図である。この出力バッファは、4つのNチャネルMOSトランジスタ(以下、単にトランジスタと呼ぶ。)31〜34によって構成される。
図5において、a信号、b信号、c信号およびd信号のいずれか1つが“1”となり、それ以外の信号が“0”となる。a信号が“1”のときにトランジスタ31がオンとなって、出力バッファからVL3が出力される。b信号が“1”のときにトランジスタ32がオンとなって、出力バッファからVL2が出力される。c信号が“1”のときにトランジスタ33がオンとなって、出力バッファからVL1が出力される。d信号が“1”のときにトランジスタ34がオンとなって、出力バッファからVSSが出力される。
ここで、a信号のみが“1”でそれ以外の信号が“0”のパターンを“A”とし、b信号のみが“1”でそれ以外の信号が“0”のパターンを“B”とし、c信号のみが“1”でそれ以外の信号が“0”のパターンを“C”とし、d信号のみが“1”でそれ以外の信号が“0”のパターンを“D”とすることにする。
たとえば、COM電圧制御回路27が図2に示すCOM0の駆動波形を生成する場合、COM電圧制御回路27内部において“A”、“D”、“C”、“B”、“C”、…というパターンを順次生成して、トランジスタ31〜34に与えていく。このような駆動波形の生成方法は、従来と同様である。
一方、COM電圧制御回路27は、反転制御回路26から反転指示を受けると、“A”を“D”に置き換え、“B”を“C”に置き換え、“C”を“B”に置き換え、“D”を“A”に置き換える。
したがって、図2に示すCOM0の駆動波形を生成するときのパターン“A”、“D”、“C”、“B”、“C”、…が、“D”,“A”、“B”、“C”、“B”…に置き換えられて、トランジスタ31〜34に順次与えられる。その結果、図3に示すようなメモリ性液晶パネル3用の駆動波形であるCOM0の消去フレームが生成されることになる。COM1〜COM3についても同様である。
SEG電圧制御回路28についても同様の反転制御が行なわれる。SEG電圧制御回路28は、COM電圧制御回路27とは異なり表示データメモリ29に記憶される表示パターンによって出力バッファに与えられるパターンが変化することになるが、これは従来の駆動波形の生成方法と同様である。従来と異なるのは、反転制御回路26から反転指示がある場合に、SEG電圧制御回路28においても、COM電圧制御回路27と同様の反転制御を行なう点である。
なお、表示データメモリ29には、STN液晶パネル2用の表示データを格納する第1の領域と、メモリ性液晶パネル3用の表示データを格納する第2の領域とが設けられている。SEG電圧制御回路28は、STN液晶パネル2に対するSEG0〜SEG39信号を生成する場合には、第1の領域から表示データを読み出して駆動波形を生成し、メモリ性液晶パネル3に対するSEG0〜SEG39信号を生成する場合には、第2の領域から表示データを読み出して駆動波形を生成する。
図6は、COM電圧制御回路27およびSEG電圧制御回路28から出力される駆動波形の一例を示すタイミングチャートである。なお、図6においては、メモリ性液晶パネル3の1フレーム間隔が、STN液晶パネル2の1フレーム間隔の2倍となっているが、これは後述の第2の実施の形態に対応して2倍のフレーム間隔としたものである。本実施の形態においては、同じフレーム間隔であっても構わない。
T1〜T3においては、パネル選択信号が“0”となっており、STN液晶パネル2の表示期間であることを示している。たとえば、T1の直後の点線で囲まれた期間においては、COM0−SEG0間の電位差が最大となって点灯していることを示している。また、T2の直前の点線で囲まれた期間においては、COM3−SEG39間の電位差が最大となって点灯していることを示している。
T3〜T5においては、パネル選択信号が“1”となって、メモリ性液晶パネル3の書き換え期間であることを示している。T3からT4までの点線で囲まれた期間が、メモリ性液晶パネル3の消去フレームであることを示している。
また、T4からT5までの期間が、メモリ性液晶パネル3の書き込みフレームであることを示している。T5の直前の点線で囲まれた期間においては、COM3−SEG39間の電位差が+最大から−最大となって、メモリ性液晶3の対応する画素に対して書込みが行われることを示している。
また、T6からT7までの期間においては、メモリ性液晶パネル3の表示内容の変更などによって再度メモリ性液晶書き換え期間が設けられている。
図6においては、COM0〜COM3に対応するメモリ性液晶の書き換えを一度に行なっているため、メモリ性液晶書き換え期間が長くなってしまう。そのため、その間STN液晶パネル2への駆動波形が途絶えるため、STN液晶パネル2の表示品質が低下してちらつきなどの発生原因となる可能性がある。
図7は、メモリ性液晶の書き換え期間を短くした場合におけるCOM電圧制御回路27およびSEG電圧制御回路28から出力される駆動波形の一例を示すタイミングチャートである。図7においては、図6に示すT3からT5までのメモリ性液晶書き換え期間をCOM毎に分けて4回としたものである。
たとえば、図7のT3からT4までのメモリ性液晶書き換え期間において、COM0に対応する消去および書き込みを行なう。同様にして、T5からT6までのメモリ性液晶書き換え期間においてCOM1に対応する消去および書き込みを行ない、T7からT8までのメモリ性液晶書き換え期間においてCOM2に対応する消去および書き込みを行ない、T9からT10までのメモリ性液晶書き換え期間においてCOM3に対応する消去および書き込みを行なう。
この場合、LCD駆動回路11a内に1回の書き換え期間でメモリ性液晶駆動を行なうCOMの本数を設定するレジスタを設ける。そして、フレーム選択レジスタ25が、そのレジスタに設定された値に応じて、パネル選択信号を“1”にするタイミングおよび反転制御回路26に対して反転指示するタイミングを制御することによって実現可能である。
以上説明したように、本実施の形態における半導体処理装置によれば、フレーム選択レジスタ25が、CPU12によってパネル種選択レジスタ24が“0”から“1”に書き換えられるのを検出すると、2フレーム分の期間だけパネル選択信号に“1”を出力し、1フレーム分の期間だけ反転制御回路26に対して駆動波形を反転するよう指示するようにした。これによって、1つのLCD駆動回路11aで、STN液晶パネル2およびメモリ性液晶パネル3のような、駆動方式が異なる2つの液晶パネルを同時に駆動することが可能となった。
また、駆動方式が異なるSTN液晶パネル2およびメモリ性液晶パネル3に対する駆動波形を1つのLCD駆動回路11aで生成するようにしたので、回路規模を縮小でき、半導体処理装置のチップ面積を小さくすることが可能となった。
また、2つの液晶パネルを搭載した装置において、一方の液晶パネルとしてメモリ性液晶パネルを用いることができるため、装置全体における消費電力を削減することが可能となった。
(第2の実施の形態)
第1の実施の形態においては、メモリ液晶パネル3を駆動するときに、LCD基準クロック発生回路21から出力される基準クロック信号に応じて消去フレームおよび書き込みフレームを生成するようにしたため、それぞれのフレームの長さが同じ時間となる。しかしながら、メモリ性液晶全体をむらなく消去するためには、書き込み時間よりも長い時間消去する方が好ましい。第2の実施の形態における半導体処理装置は、メモリ性液晶パネルの消去フレームを書き込みフレームよりも長い時間とするものである。
第1の実施の形態においては、メモリ液晶パネル3を駆動するときに、LCD基準クロック発生回路21から出力される基準クロック信号に応じて消去フレームおよび書き込みフレームを生成するようにしたため、それぞれのフレームの長さが同じ時間となる。しかしながら、メモリ性液晶全体をむらなく消去するためには、書き込み時間よりも長い時間消去する方が好ましい。第2の実施の形態における半導体処理装置は、メモリ性液晶パネルの消去フレームを書き込みフレームよりも長い時間とするものである。
図8は、本発明の第2の実施の形態における半導体処理装置内のLCD駆動回路11bの構成例を示す図である。このLCD駆動回路11bは、図4に示す第1の実施の形態におけるLCD駆動回路11aと比較して、カウンタ(分周器)41が追加されている点のみが異なる。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰り返さない。
カウンタ41は、フレーム選択レジスタ25からの指示により、メモリ性液晶パネル3の書き込みフレームが生成される場合にLCD基準クロック発生回路21から出力される基準クロック信号を分周して出力し、それ以外の場合はLCD基準クロック発生回路21から出力される基準クロック信号をそのまま出力する。
フレーム選択レジスタ25は、CPU12によってパネル種選択レジスタ24が“0”から“1”に書き換えられるのを検出すると、次のフレームから2フレーム分の期間だけパネル選択信号に“1”を出力し、1フレーム分の期間だけ反転制御回路26に対して駆動波形を反転するよう指示する。このとき、フレーム選択レジスタ25は、カウンタ41に対して1フレーム分の期間だけクロック信号を分周するように指示する。
図9は、メモリ性液晶パネル3の消去フレームの時間を長くした場合を示すタイミングチャートである。図9においては、消去フレームの期間だけカウンタ41が基準クロック信号を2分周する場合を示しており、消去フレームの期間が書き込みフレームの期間の倍となっている。なお、カウンタ41は基準クロック信号を2分周する場合に限らず、さらに長い周期のクロック信号を生成するようにしてもよい。
以上説明したように、本実施の形態における半導体処理装置によれば、フレーム選択レジスタ25が、メモリ性液晶パネル3の消去フレームの期間だけカウンタ41に対して基準クロック信号を分周するよう指示するようにしたので、第1の実施の形態において説明した効果に加えて、メモリ性液晶全体をむらなく消去することが可能となった。
(第3の実施の形態)
第1および第2の実施の形態における半導体処理装置は、温度変化に対しても一定の周波数のフレームを生成するものであった。第3の実施の形態における半導体処理装置は、温度依存性のある液晶パネルに対して、温度によって異なる周波数のフレームを生成することにより表示品質を保つようにしたものである。
第1および第2の実施の形態における半導体処理装置は、温度変化に対しても一定の周波数のフレームを生成するものであった。第3の実施の形態における半導体処理装置は、温度依存性のある液晶パネルに対して、温度によって異なる周波数のフレームを生成することにより表示品質を保つようにしたものである。
図10は、本発明の第3の実施の形態における半導体処理装置内のLCD駆動回路11cの構成例を示す図である。このLCD駆動回路11cは、図4に示す第1の実施の形態におけるLCD駆動回路11aと比較して、温度センサ19、AD変換器20およびカウンタ(分周器)41が追加されている点のみが異なる。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰り返さない。
なお、図1に示す半導体処理装置の構成においては、LCD駆動回路11の外部に温度センサ19およびAD変換器20が設けられる構成としているが、第3の実施の形態においては、温度センサ19およびAD変換器20がLCD駆動回路11c内に設けられる場合について説明する。
AD変換器20は、温度センサ19から出力される温度に応じた電圧値(アナログ信号)をデジタル信号に変換してカウンタ41に出力する。
カウンタ41は、たとえばAD変換器20から出力された温度値(デジタル値)が所定の温度よりも低い場合、LCD基準クロック発生回路21から出力される基準クロック信号を分周して出力する。一方、AD変換器20から出力された温度値が所定の温度よりも高い場合、LCD基準クロック発生回路21から出力される基準クロック信号をそのまま出力する。これによって、周囲の温度が高い場合に、STN液晶パネル2またはメモリ性液晶パネル3に与えるフレーム周期を短くすることができる。このように、液晶パネルの温度依存の種類に応じて、フレーム周波数を変更することができる。
以上説明したように、本実施の形態における半導体処理装置によれば、AD変換器20から出力される温度値に応じてカウンタ41が基準クロック信号を分周するようにしたので、第1の実施の形態において説明した効果に加えて、温度依存性のある液晶パネルに対して温度に応じた周波数のフレームを与えることができ、表示品質を保つことが可能となった。
(第4の実施の形態)
第1〜第3の実施の形態における半導体処理装置は、CPU12が動作開始レジスタ23に“1”を書き込むことによりLCD駆動回路11a〜11cの動作が開始され、STN液晶パネル2またはメモリ性液晶パネル3に対して駆動波形を出力し続けるものであった。上述のように、メモリ性液晶パネル3に対しては1回データを書き込めば、その表示状態は維持される。したがって、STN液晶パネル2が表示を行なっておらず、メモリ性液晶パネル3のみが表示を行なっている場合には、メモリ性液晶パネル3に対して1回だけデータ書き込みを行なえばよいことになる。
第1〜第3の実施の形態における半導体処理装置は、CPU12が動作開始レジスタ23に“1”を書き込むことによりLCD駆動回路11a〜11cの動作が開始され、STN液晶パネル2またはメモリ性液晶パネル3に対して駆動波形を出力し続けるものであった。上述のように、メモリ性液晶パネル3に対しては1回データを書き込めば、その表示状態は維持される。したがって、STN液晶パネル2が表示を行なっておらず、メモリ性液晶パネル3のみが表示を行なっている場合には、メモリ性液晶パネル3に対して1回だけデータ書き込みを行なえばよいことになる。
第4の実施の形態における半導体処理装置は、メモリ性液晶パネル3のみが表示を行なっており、メモリ性液晶パネル3にデータを書き込んだ後、LCD駆動回路の動作を停止させるものである。
図11は、本発明の第4の実施の形態における半導体処理装置内のLCD駆動回路11dの構成例を示す図である。このLCD駆動回路11dは、図8に示す第2の実施の形態におけるLCD駆動回路11bと比較して、フレーム発生回路22と動作開始レジスタ23との間にカウンタ51が追加されている点のみが異なる。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰り返さない。
カウンタ51は、動作開始レジスタ23の値が“1”になると、フレーム発生回路22に対して“1”を出力すると共に、カウンタ41から出力されるクロック信号に同期してカウントを開始する。そして、カウンタ51は、カウント値が、メモリ性液晶パネル3に出力する2フレーム(消去フレームおよび書き込みフレーム)の期間に対応する値となったときに、フレーム発生回路22に“0”を出力する。
フレーム発生回路22は、カウンタ51から“1”が出力されると、メモリ性液晶パネル3のフレーム周期を示す信号を生成して出力する。そして、フレーム発生回路22は、カウンタ51から“0”が出力されると、メモリ性液晶パネル3のフレーム周期を示す信号の生成を停止する。これによって、COM電圧制御回路27およびSEG電圧制御回路28は、メモリ性液晶パネル3に対する駆動波形の生成を停止する。このとき、フレーム発生回路22は、動作開始レジスタ23の値を“0”にクリアする。
図12は、LCD駆動回路11dから出力される駆動波形の一例を示すタイミングチャートである。図12に示すように、動作開始レジスタ23に“1”が書き込まれたときにCOM電圧制御回路27およびSEG電圧制御回路28は、消去フレームの駆動波形の生成を開始する。そして、続く1フレーム分の書き込みフレームの駆動波形を生成した後、COM電圧制御回路27およびSEG電圧制御回路28は、駆動波形の生成を停止する。このとき、動作開始レジスタ23の値が“0”にクリアされている。
以上説明したように、本実施の形態における半導体処理装置によれば、フレーム発生回路22がメモリ性液晶パネル3に対する消去フレームおよび書き込みフレームに対応する2フレーム分のフレーム周期を示す信号のみを出力するようにした。したがって、STN液晶パネル2が表示を行なっておらず、メモリ性液晶パネル3のみが表示を行なっている場合に、メモリ性液晶パネル3に対する2フレーム分の駆動波形を生成した後、駆動波形の生成を停止するので、半導体処理装置全体およびシステム全体の消費電力を大幅に削減することが可能となった。
また、動作開始レジスタ23の値が自動的に“0”にクリアされるようにしたので、CPU12が動作開始レジスタ23の値を“0”に書き換える必要がなくなり、CPU12の負荷を軽減することが可能となった。
(第5の実施の形態)
第1〜第3の実施の形態における半導体処理装置は、CPU12が動作開始レジスタ23に“1”を書き込むことによりLCD駆動回路11a〜11cの動作が開始され、STN液晶パネル2またはメモリ性液晶パネル3に対して駆動波形を出力し続けるものであった。しかしながら、メモリ性液晶パネル3の表示状態を維持するという特性から、電源電圧が低下してSTN液晶パネル2の表示が消えてしまった場合でも、メモリ性液晶パネル3の表示が行なわれるため、ユーザは装置が現在どのような状態にあるかを容易に判断することができない。
第1〜第3の実施の形態における半導体処理装置は、CPU12が動作開始レジスタ23に“1”を書き込むことによりLCD駆動回路11a〜11cの動作が開始され、STN液晶パネル2またはメモリ性液晶パネル3に対して駆動波形を出力し続けるものであった。しかしながら、メモリ性液晶パネル3の表示状態を維持するという特性から、電源電圧が低下してSTN液晶パネル2の表示が消えてしまった場合でも、メモリ性液晶パネル3の表示が行なわれるため、ユーザは装置が現在どのような状態にあるかを容易に判断することができない。
第5の実施の形態における半導体処理装置は、電源電圧が低下して装置が異常状態であることをユーザに知らせるために、メモリ性液晶パネル3の表示を消すか、メモリ性液晶パネル3の表示内容を変更するものである。
図13は、本発明の第5の実施の形態における半導体処理装置内のLCD駆動回路11eの構成例を示す図である。このLCD駆動回路11eは、図8に示す第2の実施の形態におけるLCD駆動回路11bと比較して、LVD(Low Voltage Detector)61および消去波形/特定表示波形生成回路62が追加されている点のみが異なる。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰り返さない。
LVD61は、電源電圧の値を監視しており、電源電圧が所定電圧よりも低下したときに、その旨を動作開始レジスタ23に通知する。このとき、動作開始レジスタ23は、値を“0”にクリアする。
フレーム発生回路22は、動作開始レジスタ23の値が“1”から“0”になるのを検出すると、次の2フレームが電源電圧が低下したことをメモリ性液晶パネル3に表示するフレームであることを、フレーム選択レジスタ25、消去波形/特定表示波形生成回路62、COM電圧制御回路27およびSEG電圧制御回路28に通知する。
フレーム選択レジスタ25は、フレーム発生回路22から通知を受けると、次のフレームから2フレーム分の期間だけパネル選択信号に“1”を出力する。
消去波形/特定表示波形生成回路62は、フレーム発生回路22から通知を受けると、COM電圧制御回路27およびSEG電圧制御回路28に対して1フレーム分だけ駆動波形を反転するように指示する。このとき、COM電圧制御回路27およびSEG電圧制御回路28は、第1の実施の形態において説明した消去フレームを生成すための反転制御を行なう。
消去波形/特定表示波形生成回路62は、消去フレームの後の書き込みフレームでメモリ性液晶パネル3に書き込む表示データ(表示波形)を生成してSEG電圧制御回路28に出力する。この表示データは、たとえばメモリ性液晶パネル3に何も表示しないようなパターンであってもよいし、電源電圧が低下したことを通知するアラームメッセージであってもよい。
SEG電圧制御回路28は、フレーム発生回路22から通知を受けると、消去フレームに対応する反転制御を行なった後、書き込みフレームにおいて、消去波形/特定表示波形生成回路62から出力される表示データに基づいてメモリ性液晶パネル3に与える駆動波形を生成する。
以上説明したように、本実施の形態における半導体処理装置によれば、LVD61が電源電圧の低下を検出したときに、消去波形/特定表示波形生成回路62がメモリ性液晶パネル3に表示する特定の表示データを生成してSEG電圧制御回路28に出力するようにしたので、第1の実施の形態において説明した効果に加えて、ユーザが容易に電源電圧の異常を知ることができ、たとえば電池交換などをユーザに示唆することが可能となった。
(第6の実施の形態)
第1〜第5の実施の形態における半導体処理装置は、STN液晶パネル2とメモリ性液晶パネル3とを同時に駆動するものであった。本発明の第6の実施の形態における半導体処理装置は、STN液晶パネル2またはメモリ性液晶パネル3のいずれかの表示のみを行なう場合のものである。
第1〜第5の実施の形態における半導体処理装置は、STN液晶パネル2とメモリ性液晶パネル3とを同時に駆動するものであった。本発明の第6の実施の形態における半導体処理装置は、STN液晶パネル2またはメモリ性液晶パネル3のいずれかの表示のみを行なう場合のものである。
図14は、本発明の第6の実施の形態における半導体処理装置とSTN液晶パネル2またはメモリ性液晶パネル3との接続例を示す図である。図14(a)は、半導体処理装置がSTN液晶パネル2の駆動のみを行なう場合を示している。図1などにおいては、パネル選択信号がスイッチ4および5に接続されていたが、本実施の形態においてはこのパネル選択信号を使用しない。この場合、パネル種選択レジスタ24には“0”が設定されて固定される。
図14(b)は、半導体処理装置がメモリ性液晶パネル3の駆動のみを行なう場合を示している。図14(a)と同様に、パネル選択信号は使用されない。この場合、パネル種選択レジスタ24には“1”が設定されて固定される。
以上説明したように、本実施の形態における半導体処理装置によれば、STN液晶パネル2またはメモリ性液晶パネル3のいずれかの表示のみを行なうようにしたので、液晶パネルを異なる駆動方式の液晶パネルに置き換える場合でも、本願発明にかかる液晶駆動用の制御回路をSoCに搭載していることで液晶パネルのみの交換を行なうことが可能となり、容易にそれを行なうことが可能となった。
(第7の実施の形態)
図15は、本発明の第7の実施の形態における半導体処理装置を用いたシステムの一例を示す図である。このシステムは、半導体処理装置100と、メモリ性液晶パネル3と、通信用コントローラ79とを含む。
図15は、本発明の第7の実施の形態における半導体処理装置を用いたシステムの一例を示す図である。このシステムは、半導体処理装置100と、メモリ性液晶パネル3と、通信用コントローラ79とを含む。
また、半導体処理装置100は、LCD駆動回路11fと、半導体処理装置100全体の制御を行なうCPU12と、ROM13と、RAM14と、タイマ15と、クロック発生回路16と、DMAC17と、INTC18と、温度センサ19と、AD変換器20と、UART(Universal Asynchronous Receiver-Transmitter)71と、入出力バッファ72〜78とを含む。なお、図1に示す本発明の実施の形態における半導体処理装置と同じ機能を有する部分については同じ参照符号を付すものとし、その機能の詳細な説明は繰り返さない。
UART71は、内部バス70に接続されており、CPU12による制御によってパラレルデータをシリアルデータに変換して、入出力バッファ72に出力する。また、UART71は、入出力バッファ73からシリアルデータを入力してパラレルデータに変換し、内部バス70を介してCPU12に出力する。なお、周辺回路の一例としてUARTを用いる場合について説明するが、それ以外の汎用ポートに接続される機能ブロックであっても同様の効果を奏することは言うまでもない。
LCD駆動回路11fは、図4に示すLCD駆動回路11aなどと比較して、パネル選択信号をイネーブル信号として通信用コントローラ79に出力する点、およびCOM電圧制御回路27の機能が異なる点のみが異なる。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰り返さない。
なお、パネル種選択レジスタ24の値が“0”のときはSEG信号を入出力ポートとして使用することを示し、“1”のときはメモリ性液晶パネル3に対する駆動波形を出力することを示す。したがって、CPU12は、UART71と通信用コントローラ79との間でデータ通信を行なうときに、パネル種選択レジスタ24に“0”を書き込む。
入出力バッファ72は、イネーブル信号が“1”のときにLCD駆動回路11fから出力されるSEG0をSEG信号を介してメモリ性液晶パネル3に与える。また、イネーブル信号が“0”のときにUART71から出力されるシリアルデータをSEG信号を介して通信用コントローラ79に与える。
入出力バッファ73は、イネーブル信号が“1”のときにLCD駆動回路11fから出力されるSEG1をSEG信号を介してメモリ性液晶パネル3に与える。また、イネーブル信号が“0”のときに通信用コントローラ79から出力されるシリアルデータを受け、UART71に与える。
なお、入出力バッファ74〜78についても同様に、イネーブル信号が“0”のときに汎用入出力ポートとして使用することが可能である。図示していないが、SEG7〜SEG39についても同様に入出力バッファが接続されているものとする。
図16は、本発明の第7の実施の形態における半導体処理装置100から出力される駆動波形の一例を示すタイミングチャートである。図16に示すように、イネーブル信号が“1”のときに、LCD駆動回路11fは、図3に示すメモリ性液晶パネル3に与える駆動波形と同様の駆動波形を出力する。このとき、入出力バッファ72〜78は、LCD駆動回路11fから受けたSEG0〜SEG6をメモリ性液晶パネル3に出力する。
また、イネーブル信号が“0”のときに、入出力バッファ72は、UART71から受けたシリアルデータをSEG信号を介して通信用コントローラ79に出力する。また、LCD駆動回路11f内のCOM電圧制御回路27は、COM0〜COM3に中間電位であるVL1とVL2との間で変化する駆動波形を出力する。
その結果、COM0−SEG0間の電位差が−VL1〜VL2の間で変化することになり、メモリ性液晶パネル3の表示が変更されることはない。また、通信用コントローラ79からシリアルデータが出力される場合も同様に、COM0−SEG1間の電位差が−VL1〜VL2の間で変化することになり、メモリ性液晶パネル3の表示が変更されることはない。
図17は、本発明の第7の実施の形態における半導体処理装置100から出力される駆動波形の他の一例を示すタイミングチャートである。図17に示すように、イネーブル信号が“1”のときに、LCD駆動回路11fは、図3に示すメモリ性液晶パネル3に与える駆動波形と同様の駆動波形を出力する。このとき、入出力バッファ72〜78は、LCD駆動回路11fから受けたSEG0〜SEG6をメモリ性液晶パネル3に出力する。
また、イネーブル信号が“0”のときに、入出力バッファ72は、UART71から受けたシリアルデータをSEG信号を介して通信用コントローラ79に出力する。また、LCD駆動回路11f内のCOM電圧制御回路27は、COM0〜COM3に中間電位である1/2VCCを出力する。このVCCは半導体処理装置100の電源電圧であり、VL3と同じ電位である。
その結果、COM0−SEG0間の電位差が−VL2より大きく、VL2よりも小さくなり、メモリ性液晶パネル3の表示が変更されることはない。また、通信用コントローラ79からシリアルデータが出力される場合も同様に、COM0−SEG0間の電位差が−VL2より大きく、VL2よりも小さくなり、メモリ性液晶パネル3の表示が変更されることはない。
なお、COM0〜COM3に中間電位である1/2VCCを出力する場合について説明したが、中間電位であるVL1またはVL2をCOM0〜COM3に出力するようにしてもよい。
以上説明したように、本実施の形態における半導体処理装置によれば、イネーブル信号が“0”のときに、入出力バッファ72が通信用コントローラ79にシリアルデータを出力し、入出力バッファ73が通信用コントローラ79からシリアルデータを受けてUART71に出力するようにした。また、イネーブル信号が“0”のときに、LCD駆動回路11fがCOM0〜COM3に中間電位を出力するようにした。したがって、1つのピンにメモリ性液晶パネル3を駆動する機能と、汎用入出力ポートとしての機能を持たせることができ、半導体処理装置のピン数を削減することが可能となった。
また、LCD駆動回路11fがCOM0〜COM3に中間電位を出力するので、メモリ性液晶パネル3の表示が変更されるのを防止でき、表示のちらつきなどの不具合を防止することが可能となった。
(第8の実施の形態)
図18は、本発明の第8の実施の形態における半導体処理装置を用いたシステムの一例を示す図である。このシステムは、半導体処理装置110と、STN液晶パネル2と、通信用コントローラ79とを含む。
図18は、本発明の第8の実施の形態における半導体処理装置を用いたシステムの一例を示す図である。このシステムは、半導体処理装置110と、STN液晶パネル2と、通信用コントローラ79とを含む。
また、半導体処理装置110は、LCD駆動回路11gと、半導体処理装置110全体の制御を行なうCPU12と、ROM13と、RAM14と、タイマ15と、クロック発生回路16と、DMAC17と、INTC18と、温度センサ19と、AD変換器20と、UART71と、入出力バッファ72〜78と、インバータ80とを含む。なお、図15に示す本発明の第7の実施の形態における半導体処理装置100と同じ機能を有する部分については同じ参照符号を付すものとし、その機能の詳細な説明は繰り返さない。
LCD駆動回路11gは、図4に示すLCD駆動回路11aなどと比較して、パネル選択信号をイネーブル信号の反転信号としてインバータ80に出力する点、およびCOM電圧制御回路27の機能が異なる点のみが異なる。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰り返さない。
なお、パネル種選択レジスタ24の値が“0”のときはSTN液晶パネル2に対する駆動波形を出力することを示し、“1”のときはSEG信号を入出力ポートとして使用することを示す。したがって、CPU12は、UART71と通信用コントローラ79との間でデータ通信を行なうときに、パネル種選択レジスタ24に“1”を書き込む。インバータ80は、STN液晶パネル2に対して駆動波形を出力するときにイネーブル信号に“1”を出力し、SEG信号を入出力ポートとして使用するときにイネーブル信号に“0”を出力する。
入出力バッファ72は、イネーブル信号が“1”のときにLCD駆動回路11gから出力されるSEG0をSEG信号を介してSTN液晶パネル2に与える。また、イネーブル信号が“0”のときにUART71から出力されるシリアルデータをSEG信号を介して通信用コントローラ79に与える。
入出力バッファ73は、イネーブル信号が“1”のときにLCD駆動回路11gから出力されるSEG1をSEG信号を介してSTN液晶パネル2に与える。また、イネーブル信号が“0”のときに通信用コントローラ79から出力されるシリアルデータを受け、UART71に与える。
なお、入出力バッファ74〜78についても同様に、イネーブル信号が“0”のときに汎用入出力ポートとして使用することが可能である。図示していないが、SEG7〜SEG39についても同様に入出力バッファが接続されているものとする。
図19は、本発明の第8の実施の形態における半導体処理装置110から出力される駆動波形の一例を示すタイミングチャートである。図19に示すように、イネーブル信号が“1”のときに、LCD駆動回路11gは、図2に示すSTN液晶パネル2に与える駆動波形と同様の駆動波形を出力する。このとき、入出力バッファ72〜78は、LCD駆動回路11gから受けたSEG0〜SEG6をSTN液晶パネル2に出力する。
また、イネーブル信号が“0”のときに、入出力バッファ72は、UART71から受けたシリアルデータをSEG信号を介して通信用コントローラ79に出力する。また、LCD駆動回路11g内のCOM電圧制御回路27は、COM0〜COM3に中間電位であるVL1とVL2との間で変化する駆動波形を出力する。
その結果、COM0−SEG0間の電位差が−VL1〜VL2の間で変化することになり、STN液晶パネル2の対応画素が点灯することはない。また、通信用コントローラ79からシリアルデータが出力される場合も同様に、COM0−SEG1間の電位差が−VL1〜VL2の間で変化することになり、STN液晶パネル2の対応画素が点灯することはない。
図20は、本発明の第8の実施の形態における半導体処理装置110から出力される駆動波形の他の一例を示すタイミングチャートである。図20に示すように、イネーブル信号が“1”のときに、LCD駆動回路11gは、図2に示すSTN液晶パネル2に与える駆動波形と同様の駆動波形を出力する。このとき、入出力バッファ72〜78は、LCD駆動回路11gから受けたSEG0〜SEG6をメモリ性液晶パネル3に出力する。
また、イネーブル信号が“0”のときに、入出力バッファ72は、UART71から受けたシリアルデータをSEG信号を介して通信用コントローラ79に出力する。また、LCD駆動回路11g内のCOM電圧制御回路27は、COM0〜COM3に中間電位である1/2VCCを出力する。このVCCは半導体処理装置110の電源電圧であり、VL3と同じ電位である。
その結果、COM0−SEG0間の電位差が−VL2より大きく、VL2よりも小さくなり、STN液晶パネル2の対応画素が点灯することはない。また、通信用コントローラ79からシリアルデータが出力される場合も同様に、COM0−SEG0間の電位差が−VL2より大きく、VL2よりも小さくなり、STN液晶パネル2の対応画素が点灯することはない。
なお、COM0〜COM3に中間電位である1/2VCCを出力する場合について説明したが、中間電位であるVL1またはVL2をCOM0〜COM3に出力するようにしてもよい。
以上説明したように、本実施の形態における半導体処理装置によれば、イネーブル信号が“0”のときに、入出力バッファ72が通信用コントローラ79にシリアルデータを出力し、入出力バッファ73が通信用コントローラ79からシリアルデータを受けてUART71に出力するようにした。また、イネーブル信号が“0”のときに、LCD駆動回路11gがCOM0〜COM3に中間電位を出力するようにした。したがって、1つのピンにSTN液晶パネル2を駆動する機能と、汎用入出力ポートとしての機能を持たせることができ、半導体処理装置のピン数を削減することが可能となった。
また、LCD駆動回路119がCOM0〜COM3に中間電位を出力するので、STN液晶パネル2の対応画素が点灯することを防止でき、表示のちらつきなどの不具合を防止することが可能となった。
(第9の実施の形態)
図21は、本発明の第9の実施の形態における半導体処理装置を用いたシステムの一例を示す図である。このシステムは、半導体処理装置120と、STN液晶パネル2と、通信用コントローラ79とを含む。
図21は、本発明の第9の実施の形態における半導体処理装置を用いたシステムの一例を示す図である。このシステムは、半導体処理装置120と、STN液晶パネル2と、通信用コントローラ79とを含む。
また、半導体処理装置120は、LCD駆動回路11hと、半導体処理装置120全体の制御を行なうCPU12と、ROM13と、RAM14と、タイマ15と、クロック発生回路16と、DMAC17と、INTC18と、温度センサ19と、AD変換器20と、入出力バッファ72〜78と、マンチェスター通信回路81とを含む。なお、図15に示す本発明の第7の実施の形態における半導体処理装置100と同じ機能を有する部分については同じ参照符号を付すものとし、その機能の詳細な説明は繰り返さない。
LCD駆動回路11hは、図4に示すLCD駆動回路11aなどと比較して、パネル種選択レジスタ24の値が“0”に固定され、LCD駆動回路11hが、STN液晶パネル2に対する駆動波形のみを出力する点のみが異なる。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰り返さない。
マンチェスター通信回路81は、マンチェスター符号化方式でデータを符号化して通信用コントローラ79との間でデータ通信を行なう。また、マンチェスター通信回路81は、通信用コントローラ79との間でデータ通信を行なう期間だけイネーブル信号に“0”を出力する。それ以外の期間は、イネーブル信号に“1”を出力する。
入出力バッファ72は、イネーブル信号が“1”のときにLCD駆動回路11hから出力されるSEG0をSEG信号を介してSTN液晶パネル2に与える。また、イネーブル信号が“0”のときにマンチェスター通信回路81から出力されるデータをSEG信号を介して通信用コントローラ79に与える。
入出力バッファ73は、イネーブル信号が“1”のときにLCD駆動回路11hから出力されるSEG1をSEG信号を介してSTN液晶パネル2に与える。また、イネーブル信号が“0”のときに通信用コントローラ79から出力されるデータを受け、マンチェスター通信回路81に与える。
なお、入出力バッファ74〜78についても同様に、イネーブル信号が“0”のときに汎用入出力ポートとして使用することが可能である。図示していないが、SEG7〜SEG39についても同様に入出力バッファが接続されているものとする。
図22は、本発明の第9の実施の形態における半導体処理装置120から出力される駆動波形の一例を示すタイミングチャートである。図22に示すように、イネーブル信号が“1”のときに、LCD駆動回路11hは、図2に示すSTN液晶パネル2に与える駆動波形と同様の駆動波形を出力する。このとき、入出力バッファ72〜78は、LCD駆動回路11hから受けたSEG0〜SEG6をSTN液晶パネル2に出力する。
また、イネーブル信号が“0”のときに、入出力バッファ72は、マンチェスター通信回路81から受けたデータをSEG信号を介して通信用コントローラ79に出力する。なお、LCD駆動回路11h内のCOM電圧制御回路27は、イネーブル信号に関係なくCOM0〜COM3に通常の駆動波形を出力する。
マンチェスター符号化方式によって符号化されたデータは“0”と“1”との組み合わせであり、高速に動作した場合には見かけ上中間電位となるため、COM0−SEG0間の電位差が中間電位で変化することになり、STN液晶パネル2の対応画素が点灯することはない。また、通信用コントローラ79からデータが出力される場合も同様に、COM0−SEG1間の電位差が中間電位で変化することになり、STN液晶パネル2の対応画素が点灯することはない。
以上説明したように、本実施の形態における半導体処理装置によれば、イネーブル信号が“0”のときに、入出力バッファ72が通信用コントローラ79にマンチェスター符号化方式のデータを出力し、入出力バッファ73が通信用コントローラ79からマンチェスター符号化方式のデータを受けてマンチェスター通信回路81に出力するようにした。したがって、1つのピンにSTN液晶パネル2を駆動する機能と、汎用入出力ポートとしての機能を持たせることができ、半導体処理装置のピン数を削減することが可能となった。
また、マンチェスター符号化方式で符号化したデータを出力することで、LCDの表示信号出力区間としては当該SEG信号線は見かけ上中間電位とするようにしたので、COM信号線に中間電位の信号を出力しなくてもSTN液晶パネル2の対応画素が点灯することを防止でき、表示のちらつきなどの不具合を防止することが可能となった。
(第10の実施の形態)
図23は、本発明の第10の実施の形態における半導体処理装置を用いたシステムの一例を示す図である。このシステムは、半導体処理装置と、メモリ性液晶パネル3と、スイッチ91〜94とを含む。なお、図23においては、半導体処理装置としてLCD駆動回路11iのみを記載しているが、図1に示す半導体処理装置1に含まれる他の構成も有しているものとする。
図23は、本発明の第10の実施の形態における半導体処理装置を用いたシステムの一例を示す図である。このシステムは、半導体処理装置と、メモリ性液晶パネル3と、スイッチ91〜94とを含む。なお、図23においては、半導体処理装置としてLCD駆動回路11iのみを記載しているが、図1に示す半導体処理装置1に含まれる他の構成も有しているものとする。
本実施の形態においては、SEG0〜SEG15を複数のセグメントグループに分け、フレーム周期に応じてセグメントグループ毎にメモリ性液晶パネル3に駆動波形を順次出力するものである。なお、本実施の形態においては、SEG0〜SEG3、SEG4〜SEG7、SEG8〜SEG11、SEG12〜SEG15の4つのグループに分けられている。
LCD駆動回路11iは、LCD基準クロック発生回路21と、フレーム発生回路22と、動作開始レジスタ23と、COM電圧制御回路27iと、SEG電圧制御回路28iと、表示データメモリ29と、セグメントグループ選択回路90とを含む。なお、図4に示す第1の実施の形態におけるLCD駆動回路11aと同じ機能を有する部分には同じ参照符号を付すものとする。
COM電圧制御回路27iおよびSEG電圧制御回路28iは、図4に示す反転制御回路26と同様の構成を内部に有しており、メモリ性液晶パネル3の駆動波形を常に出力する。したがって、COM電圧制御回路27iおよびSEG電圧制御回路28iは、消去フレームのときに駆動波形を反転してメモリ性液晶パネル3に出力する。
セグメントグループ選択回路90は、フレーム発生回路22から出力されるフレーム周期信号を受けてカウントする2ビットのカウンタによって構成される。セグメントグループ選択回路90は、フレーム周期に応じてスイッチ91〜94の中の1つを順次オンにし、他の3つをオフとするようにフレーム制御信号を出力する。なお、本実施の形態においては、COM0〜COM15を4つのセグメントグループに分けて制御する場合について説明するが、セグメントグループの分割数はこれに限られるものではない。
SEG電圧制御回路28iは、セグメントグループ選択回路90と同様に、フレーム発生回路22から出力されるフレーム周期信号を受けてカウントする2ビットのカウンタを有しており、フレーム周期に応じてSEG0〜SEG3信号にメモリ性液晶パネル3に与えるSEG0〜SEG15を順次出力する。
図24は、SEG電圧制御回路28iから出力される駆動波形の一例を示すタイミングチャートである。図24において、SEG0、SEG4、SEG8およびSEG12の期間がそれぞれ1フレームを示している。
最初の1フレーム期間において、SEG電圧制御回路28iは、SEG0信号にメモリ性液晶パネル3のSEG0の駆動波形を出力する。同様に、SEG1〜SEG3信号にメモリ性液晶パネル3のSEG1〜SEG3の駆動波形を出力する。このとき、スイッチ91がオンとなり、それ以外のスイッチがオフとなる。
2番目の1フレーム期間において、SEG電圧制御回路28iは、SEG0信号にメモリ性液晶パネル3のSEG4の駆動波形を出力する。同様に、SEG1〜SEG3信号にメモリ性液晶パネル3のSEG5〜SEG7の駆動波形を出力する。このとき、スイッチ92がオンとなり、それ以外のスイッチがオフとなる。
3番目の1フレーム期間において、SEG電圧制御回路28iは、SEG0信号にメモリ性液晶パネル3のSEG8の駆動波形を出力する。同様に、SEG1〜SEG3信号にメモリ性液晶パネル3のSEG9〜SEG11の駆動波形を出力する。このとき、スイッチ93がオンとなり、それ以外のスイッチがオフとなる。
4番目の1フレーム期間において、SEG電圧制御回路28iは、SEG0信号にメモリ性液晶パネル3のSEG12の駆動波形を出力する。同様に、SEG1〜SEG3信号にメモリ性液晶パネル3のSEG13〜SEG15の駆動波形を出力する。このとき、スイッチ94がオンとなり、それ以外のスイッチがオフとなる。
以上説明したように、本実施の形態における半導体処理装置によれば、メモリ性液晶パネル3に与えるSEG0〜SEG15を複数のセグメントグループに分け、SEG電圧制御回路28が、フレーム周期に応じてセグメントグループ毎に駆動波形を出力するようにした。したがって、SEG電圧制御回路28iから出力されるSEG信号の本数を減らすことができ、半導体処理装置のピン数を削減することが可能となった。
(第11の実施の形態)
図25は、本発明の第11の実施の形態における半導体処理装置を用いたシステムの一例を示す図である。このシステムは、半導体処理装置と、メモリ性液晶パネル3−1〜3−4と、スイッチ96〜99とを含む。なお、図25においては、半導体処理装置としてLCD駆動回路11jのみを記載しているが、図1に示す半導体処理装置1に含まれる他の構成も有しているものとする。
図25は、本発明の第11の実施の形態における半導体処理装置を用いたシステムの一例を示す図である。このシステムは、半導体処理装置と、メモリ性液晶パネル3−1〜3−4と、スイッチ96〜99とを含む。なお、図25においては、半導体処理装置としてLCD駆動回路11jのみを記載しているが、図1に示す半導体処理装置1に含まれる他の構成も有しているものとする。
本実施の形態においては、システムが複数のメモリ性液晶パネル3−1〜3−4を備えており、スイッチ96〜99を切換えながらメモリ液晶パネル毎に駆動波形を出力するものである。
LCD駆動回路11jは、LCD基準クロック発生回路21と、フレーム発生回路22と、動作開始レジスタ23と、COM電圧制御回路27jと、SEG電圧制御回路28jと、表示データメモリ29と、パネル選択回路95とを含む。なお、図4に示す第1の実施の形態におけるLCD駆動回路11aと同じ機能を有する部分には同じ参照符号を付すものとする。
COM電圧制御回路27jおよびSEG電圧制御回路28jは、図4に示す反転制御回路26と同様の構成を内部に有しており、メモリ性液晶パネル3−1〜3−4の駆動波形を順次出力する。したがって、COM電圧制御回路27jおよびSEG電圧制御回路28jは、消去フレームのときに駆動波形を反転してメモリ性液晶パネル3−1〜3−4のいずれかに出力する。
パネル選択回路95は、フレーム発生回路22から出力されるフレーム周期信号を受けてカウントする2ビットのカウンタによって構成される。パネル選択回路95は、フレーム周期に応じてスイッチ96〜99の中の1つを順次オンにし、他の3つをオフとするようにパネル選択信号を出力する。なお、本実施の形態においては、4つのメモリ性液晶パネル3−1〜3−4を備える場合について説明するが、メモリ性液晶パネルの数はこれに限られるものではない。
SEG電圧制御回路28jは、パネル選択回路95と同様に、フレーム発生回路22から出力されるフレーム周期信号を受けてカウントする2ビットのカウンタを有しており、フレーム周期に応じてメモリ性液晶パネル3−1〜3−4に与えるSEG0〜SEG15を順次出力する。
以上説明したように、本実施の形態における半導体処理装置によれば、システムが複数のメモリ性液晶パネル3−1〜3−4を備え、スイッチ96〜99を切換えながらメモリ液晶パネル毎に駆動波形を出力するようにした。したがって、SEG電圧制御回路28jから出力されるSEG信号の本数を減らすことができ、半導体処理装置のピン数を削減することが可能となった。
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1,100,110,120 半導体処理装置、2 STN液晶パネル、3,3−1〜3−4 メモリ性液晶パネル、4,5 スイッチ、11,11a,11b,11c,11d,11e,11f,11g,11h,11i,11j LCD駆動回路、12 CPU、13 ROM、14 RAM、15 タイマ、16 クロック発生回路、17 DMAC、18 INTC、19 温度センサ、20 AD変換器、21 LCD基準クロック発生回路、22 フレーム発生回路、23 動作開始レジスタ、24 パネル種選択レジスタ、25 フレーム選択レジスタ、26 反転制御回路、27,27i,27j COM電圧制御回路、28,28i,28j SEG電圧制御回路、29 表示データメモリ、31〜34 NチャネルMOSトランジスタ、41,51 カウンタ、61 LVD、62 消去波形/特定表示波形生成回路、70 内部バス、71 UART、72〜78 入出力バッファ、79 通信用コントローラ、80 インバータ、81 マンチェスター通信回路、90 セグメントグループ選択回路、91〜94,96〜99 スイッチ、95 パネル選択回路。
Claims (12)
- プロセッサと、
前記プロセッサによる制御によって駆動方式が異なる2つの液晶パネルを駆動する液晶駆動回路とを含んだ半導体処理装置であって、
前記液晶駆動回路は、第1の駆動方式である液晶パネルと第2の駆動方式であるメモリ性液晶パネルとのいずれの駆動であるかを示すパネル種選択レジスタと、
前記液晶パネルおよび前記メモリ性液晶パネルの走査駆動電圧波形を生成する第1の電圧制御回路と、
前記液晶パネルおよび前記メモリ性液晶パネルの信号駆動電圧波形を生成する第2の電圧制御回路と、
前記パネル種選択レジスタに設定された値が前記液晶パネルを示していれば、前記第1の電圧制御回路および前記第2の電圧制御回路に前記液晶パネルに対する駆動波形を出力させ、
前記パネル種選択レジスタに設定された値が前記メモリ性液晶パネルを示していれば、前記メモリ性液晶パネルの消去フレームの期間に、前記第1の電圧制御回路および前記第2の電圧制御回路に前記液晶パネルに対する駆動波形を反転した波形を出力させる制御手段とを含む、半導体処理装置。 - 前記制御手段は、前記パネル種選択レジスタに設定された値が前記液晶パネルを示していれば、前記第1の電圧制御回路および前記第2の電圧制御回路に前記液晶パネルに対する駆動波形を出力させ、前記液晶パネルに対する駆動波形であることを示す信号を外部に出力し、
前記パネル種選択レジスタに設定された値が前記メモリ性液晶パネルを示していれば、前記メモリ性液晶パネルの消去フレームの期間に、前記第1の電圧制御回路および前記第2の電圧制御回路に前記液晶パネルに対する駆動波形を反転した波形を出力させた後、前記メモリ性液晶パネルの書き込みフレームの期間に、前記第1の電圧制御回路および前記第2の電圧制御回路に前記液晶パネルに対する駆動波形と同じ波形を出力させ、前記メモリ性液晶パネルに対する駆動波形であることを示す信号を外部に出力することにより、前記液晶パネルに対する駆動波形に間欠的に前記メモリ性液晶パネルに対する駆動波形を挿入させる、請求項1記載の半導体処理装置。 - 前記半導体処理装置はさらに、基準クロック信号を分周して前記第1の電圧制御回路および前記第2の電圧制御回路に出力する分周手段を含み、
前記制御手段は、前記メモリ性液晶パネルの消去フレーム以外の期間に、前記分周手段に第1の周期のクロック信号を出力させ、前記メモリ性液晶パネルの消去フレームの期間に、前記分周手段に前記第1の周期よりも長い周期のクロック信号を出力させる、請求項1または2記載の半導体処理装置。 - 前記半導体処理装置はさらに、温度を計測する温度センサと、
前記温度センサによって計測された温度をデジタル値に変換する変換手段と、
前記変換手段によって変換されたデジタル値に応じて、基準クロック信号を分周して前記第1の電圧制御回路および前記第2の電圧制御回路に出力する分周手段とを含む、請求項1または2記載の半導体処理装置。 - 前記半導体処理装置はさらに、前記液晶パネルまたは前記メモリ性液晶パネルのフレーム周期を示す信号を生成して前記第1の電圧制御回路および前記第2の電圧制御回路に出力するフレーム発生回路と、
前記液晶駆動回路の動作開始を示す値が書き込まれる動作開始レジスタと、
前記動作開始レジスタに動作開始を示す値が書き込まれたときに前記フレーム発生回路にフレーム周期を示す信号を生成させてカウントを開始し、カウント値が所定の値になったときに、前記フレーム発生回路にフレーム周期を示す信号の生成を停止させるカウンタとを含む、請求項1または2記載の半導体処理装置。 - 前記半導体処理装置はさらに、電源電圧が所定値よりも低下したことを検出する電圧検出手段と、
特定の表示波形を生成する生成手段とを含み、
前記制御手段は、前記電圧検出手段によって電源電圧が所定値よりも低下したことが検出されたときに、前記第1の電圧制御回路および前記第2の電圧制御回路に前記メモリ性液晶パネルの消去フレームに対応する駆動波形を生成させた後、前記メモリ性液晶パネルの書き込みフレームに対応する駆動波形を生成する際に、前記生成手段に特定の表示波形を生成させて前記第2の電圧制御回路に出力させる、請求項1または2記載の半導体処理装置。 - 周辺回路と、
液晶パネルに対して走査駆動電圧波形および信号駆動電圧波形を出力する液晶駆動回路と、
第1の期間において前記液晶駆動回路から受けた信号駆動電圧波形を前記液晶パネルに出力し、第2の期間において前記周辺回路から受けた信号を外部に出力するバッファ手段とを含み、
前記液晶駆動回路は、前記第2の期間において前記走査駆動電圧波形に最大電圧よりも低く最小電圧よりも高い中間電位の駆動波形を出力する、半導体処理装置。 - 前記半導体処理装置はさらに、前記第1の期間において前記液晶駆動回路から受けた信号駆動電圧波形を前記液晶パネルに出力し、前記第2の期間において外部から受けた信号を前記周辺回路に出力する第2のバッファ手段を含む、請求項7記載の半導体処理装置。
- マンチェスター符号化方式でデータ通信を行なう通信回路と、
液晶パネルに対して走査駆動電圧波形および信号駆動電圧波形を出力する液晶駆動回路と、
第1の期間において前記液晶駆動回路から受けた信号駆動電圧波形を前記液晶パネルに出力し、第2の期間において前記通信回路から受けたデータ信号を外部に出力するバッファ手段とを含む、半導体処理装置。 - 前記半導体処理装置は、前記第1の期間において前記液晶駆動回路から受けた信号駆動電圧波形を前記液晶パネルに出力し、前記第2の期間において外部から受けたマンチェスター符号化方式のデータ信号を前記通信回路に出力する第2のバッファ手段を含む、請求項9記載の半導体処理装置。
- 液晶パネルを駆動する半導体処理装置であって、
前記液晶パネルの信号駆動電圧波形が複数のグループに分割されており、
前記液晶パネルに対して走査駆動電圧波形および前記信号駆動電圧波形を出力する液晶駆動回路と、
前記液晶パネルのフレーム周期を示す信号をカウントして前記複数のグループのいずれかを選択する選択手段とを含み、
前記液晶駆動回路は、前記選択手段によって選択されたグループに対応する信号駆動電圧波形を前記液晶パネルに出力する、半導体処理装置。 - 複数の液晶パネルを駆動する半導体処理装置であって、
前記複数の液晶パネルに対して走査駆動電圧波形および信号駆動電圧波形を出力する液晶駆動回路と、
前記液晶パネルのフレーム周期を示す信号をカウントして前記複数の液晶パネルのいずれかを選択する選択手段とを含み、
前記液晶駆動回路は、前記選択手段によって選択された液晶パネルに対応する信号駆動電圧波形を当該液晶パネルに出力する、半導体処理装置。
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-
2010
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