JP3573984B2 - 液晶駆動集積回路 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示コントラストの調整が可能な液晶駆動集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
図5は従来の液晶駆動集積回路を使用した表示コントラスト調整方法を示す回路ブロック図である。
【0003】
図5において、液晶パネル(101)は、複数のセグメント電極及び複数のコモン電極をマトリクス配置して形成されるものである。液晶パネル(101)における複数のセグメント電極及び複数のコモン電極は各々セグメント駆動信号及びコモン駆動信号が印加され、セグメント駆動信号及びコモン駆動信号の電位差が特定値以上となるマトリクス交点のみが点灯する。
【0004】
液晶駆動集積回路(102)は、液晶パネル(101)を表示駆動するものである。液晶駆動集積回路(102)において、4本の直列抵抗R1の各接続点は、端子(103)〜(107)と接続される。端子(103)はセグメント駆動信号及びコモン駆動信号の波高値を定める基準電圧VLCD0が印加される端子であり、端子(107)は液晶駆動集積回路(102)の構成素子全部を共通接地する端子である。従って、基準電圧VLCD0と接地電圧Vssとの間は4分割され、端子(103)(104)(105)(106)(107)の電圧は各々VLCD0,VLCD1,VLCD2,VLCD3,Vssとなる。コモン駆動回路(108)は電圧VLCD0,VLCD1,VLCD3,Vssが印加されてコモン駆動信号を発生するものである。コモン駆動信号は、液晶パネル(101)の点灯を指示する時は、基準電圧VLCD0と接地電圧Vssとの間を変化し、液晶パネル(101)の消灯を指示する時は、電圧VLCD1,VLCD3の間を変化する。即ち、この場合、コモン駆動信号は1/4バイアス駆動波形となる。一方、セグメント駆動回路(109)は電圧VLCD0,VLCD2,Vssが印加されてセグメント駆動信号を発生するものである。セグメント駆動信号は、液晶パネル(101)の点灯を指示する時は、基準電圧VLCD0と接地電圧Vssとの間を点灯指示用コモン駆動信号とは逆位相で変化し、液晶パネル(101)の消灯を指示する時は、電圧VLCD2の状態のまま変動しない。基準電圧VLCD0は液晶パネル(101)の表示コントラスト(点灯、消灯の表示差)を定めるものである。即ち、基準電圧VLCD0を可変として、コモン駆動信号及びセグメント駆動信号の振幅を変化させることにより、液晶パネル(101)の表示コントラストの最適化を図ることができる。
【0005】
基準電圧発生回路(110)は基準電圧VLCD0を端子(103)に印加させるものである。基準電圧発生回路(110)において、抵抗(111)及び可変抵抗(112)は電源Vdd及び接地Vssの間に直列接続される。演算増幅器(113)は抵抗(111)及び可変抵抗(112)の接続点電圧と等しい基準電圧VLCD0を出力する。尚、4本の直列抵抗R1のインピーダンスが液晶パネル(101)等の負荷インピーダンスより大きい場合、電圧VLCD1,VLCD2,VLCD3が確定しなくなる可能性が高い。それ故、小なる出力インピーダンスを有する演算増幅器(113)を使用する。また、端子(103)〜(107)の間に抵抗を外部接続して4本の直列抵抗R1との並列抵抗体を形成し、直列抵抗R1側のインピーダンスを低下させる方法も適用可能である。基準電圧発生回路(110)は外部コントローラから可変抵抗(112)の値を変更する為の制御信号が供給される。従って、外部コントローラの制御によって基準電圧VLCD0を変更し、液晶パネル(101)の表示コントラストを調整していた。
【0006】
しかし、図5の場合、液晶駆動集積回路(102)に基準電圧発生回路(110)を外部接続する必要がある。即ち、基準電圧発生回路(110)は素子数が多い為、電子機器の低価格化の障害となる問題がある。更に、外部コントローラの特定ポートを制御信号出力用に占有する為、電子機器の高機能化の障害となる問題もある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
図6は従来の液晶駆動集積回路を使用した表示コントラスト調整方法を示す他の回路ブロック図であり、図5の問題を解消しようとするものである。尚、図5に示す液晶パネル(101)、コモン駆動回路(108)、セグメント駆動回路(109)の記載は省略する。
【0008】
液晶駆動集積回路(201)内部において、4本の直列抵抗R1の各接続点は図5と同様の理由で端子(202)〜(206)と接続される。尚、端子(202)は電源Vddが印加される電源端子である。レギュレータ(207)は電源Vddを基に定電圧VRFを出力する。演算増幅器(208)は+端子が定電圧VRFと接続され、−端子が端子(209)と接続され、出力端子が端子(206)と接続される。演算増幅器(208)の−端子を流れる電流IRの値は、内部コントローラの制御により調整可能である。
【0009】
3本の直列抵抗R2,R3,R4の両端は端子(202)(206)と外部接続され、抵抗R3は端子(209)と外部接続される。
【0010】
電圧VLCD4は、((Ra+Rb)/Ra)VRF+IR・Rbで表される。従って、内部コントローラの制御によって電流IRを制御して電圧VLCD4を変更し、液晶パネル(101)の表示コントラストを調整していた。
【0011】
しかし、図5の場合、液晶駆動集積回路(201)の外部素子は抵抗R2,R3,R4だけで済むが、抵抗R2,R3,R4の抵抗値が個々にばらつく点に起因して電圧Ra,Rbの比が期待値からずれてしまい、適切な表示コントラストを実現できない問題があった。結局、外部コントローラの制御によって抵抗R2,R3,R4の抵抗値のばらつきを補正せざるを得ず、図5と同様の問題を生じていた。
【0012】
そこで、本発明は、外部素子の要らない、表示コントラストの調整が可能な液晶駆動集積回路を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記問題点を解決する為に創作されたものであり、複数の第1直列抵抗の各接続点から液晶パネルを表示駆動する為の液晶駆動電圧を発生させる集積回路であって、前記複数の第1直列抵抗の一端に印加される基準電圧を可変して前記液晶パネルの表示コントラストを調整する液晶駆動集積回路において、電源と接続された複数の第2直列抵抗と、前記複数の第2直列抵抗の各接続点電圧の何れか1つを導出する選択回路を含み、前記選択回路の出力を基に前記基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、前記複数の第1直列抵抗の各接続点電圧を導出し、前記基準電圧を除く何れか1個の液晶駆動電圧を導出する端子に対し外部抵抗を接続可能とした複数の端子と、を備え、前記複数の第1直列抵抗の両端電圧を変化させて前記液晶パネルの表示コントラストを調整することを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を図面に従って具体的に説明する。
【0015】
図1は本発明の液晶駆動集積回路を示す回路図である。
【0016】
図1において、破線に示す液晶駆動集積回路(1)は、液晶駆動の為の電源電圧VLCDを印加する端子(2)、接地電圧Vssを印加する端子(3)、4本の直列抵抗R1の各接続点電圧VLCD0,VLCD1,VLCD2,VLCD3,VLCD4を出力する端子(4)(5)(6)(7)(24)を有する。尚、端子(24)は接地電圧Vss又は外部可変抵抗(25)と接続される。即ち、端子(24)を接地電圧Vssと接続した場合、電圧VLCD0,VLCD1,VLCD2,VLCD3,VLCD4は後述する演算増幅器の出力だけで決定する。端子を外部可変抵抗(25)と接続した場合、電圧VLCD0,VLCD1,VLCD2,VLCD3,VLCD4は演算増幅器の出力と外部可変抵抗(25)の抵抗値で決定する。従って、端子(24)に対する接地又は外部可変抵抗の接続如何により、電圧VLCD0,VLCD1,VLCD2,VLCD3,VLCD4の調整幅が豊富となり、汎用性に富む液晶駆動集積回路を提供することができる。外部可変抵抗(25)は1個で済む為、従来の様な複数の抵抗の特性ばらつきを考慮する必要もない。
【0017】
液晶駆動集積回路(1)内部において、12本の直列抵抗R5,R6,R7は電源端子(2)と接地端子(3)との間に接続され、12本の直列抵抗R5,R6,R7の各接続点には各抵抗値で分圧した11個の電圧V0〜V10が発生する。12本の直列抵抗R5,R6,R7は単一半導体基板上に集積化される為、12個の抵抗値は同じ割合でばらつく。即ち、電圧V0〜V10が変動せず、安定した基準電圧VLCD0を得ることができる。11個のトランスミッションゲートTG0〜TG10の一端は12個の直列抵抗R5,R6,R7の各接続点と接続され、制御信号CA0〜CA10に従って11個の電圧V0〜V10の中の何れか1個を導出するものである。尚、制御信号CA0〜CA10はハイレベル(論理値「1」)又はローレベル(論理値「0」)のバイナリ信号であり、何れか1個の制御信号のみがハイレベルとなる。
【0018】
演算増幅器(8)は、+(非反転入力)端子がトランスミッションゲートTG0〜TG10の他端と共通接続され、トランスミッションゲートTG0〜TG10の何れか1個から導出された電圧を基に液晶表示の為の基準電圧VLCD0を出力するものである。ここで、4本の直列抵抗R1のインピーダンスが後段の液晶駆動回路、液晶パネル等の負荷インピーダンスより大きい場合、直列抵抗R1を流れる電流の低下に伴い電圧VLCD1,VLCD2,VLCD3,VLCD4が確定しなくなる可能性が高い。それ故、負荷インピーダンスの大きさを考慮し、出力インピーダンスの低い演算増幅器(8)を使用する。更に、端子(3)(4)(5)(6)(7)の何れかの組合せの間に外部抵抗を接続して4本の直列抵抗R1との並列抵抗体を形成し、直列抵抗R1側のインピーダンスを低下させる手法を用いても良い。
【0019】
4本の直列抵抗R1の各接続点に現れる5個の電圧VLCD0,VLCD1,VLCD2,VLCD3,VLCD4は、図5と同様に、コモン駆動回路及びセグメント駆動回路に印加される。液晶パネルはコモン駆動信号及びセグメント駆動信号が供給され、キャラクタ等の表示が行われる。尚、4本の直列抵抗R1の後段は、図5と同様の為、図1における記載及びその説明は省略する。
【0020】
図2は制御信号CA0〜CA10を発生する、液晶駆動集積回路の一部を示す回路ブロック図である。尚、本発明の実施の形態では、液晶駆動集積回路(1)は、特定の入力データのみを許可する集積回路間のインターフェース機能を有している。
【0021】
3端子(9)(10)(11)は制御信号CA0〜CA10を確定させる為の外部入力端子であり、マイクロコンピュータ等の他の集積回路から動作許可信号CE、クロック信号CL、シリアルデータDIが供給される。詳しくは、シリアルデータDIは、液晶駆動集積回路(1)を識別する為の固有のアドレスデータ、及び、制御信号CA0〜CA10を確定する為の制御データをシリアル接続したものである。インターフェース回路(12)は、動作許可信号CE、クロック信号CL、シリアルデータDIの状態を検出し、制御データSDI及びクロック信号SCLを出力するものである。詳しくは、インターフェース回路(12)は、動作許可信号CEがローレベルの時にアドレスデータの一致検出を行い、動作許可信号CEがハイレベルに変化した時に制御データ出力を行う。
【0022】
インターフェース回路(12)の動作を図4のタイムチャートを基に説明する。先ず、動作許可信号CEがローレベルの時、インターフェース回路(12)はクロック信号CLに同期して供給されて来るアドレスデータB0〜B3,A0〜A3が液晶駆動集積回路(1)に予め定められた固有値であるか否かを検出する。次に、前記アドレスデータB0〜B3,A0〜A3が液晶駆動集積回路(1)の固有値と一致し、動作許可信号CEがハイレベルに変化すると、インターフェース回路(12)はクロック信号CL及び制御データD0〜D7を各々クロック信号SCL及び制御データSDIとして出力する。
【0023】
シフトレジスタ(13)は8個のD型フリップフロップをカスケード接続したものであり、8ビットの制御データD0〜D7をクロック信号SCLに同期して順次右側にシフトする。
【0024】
インストラクションデコーダ(14)は、命令コードに相当する制御データの4ビットD4〜D7が液晶駆動集積回路(1)に予め定められた固有値であることを検出した時、ラッチクロック信号LCKを出力するものである。
【0025】
ラッチ回路(15)(16)(17)(18)は、制御信号CA0〜CA10を確定させる制御データの他の4ビットD0〜D3をラッチクロック信号LCKに同期してラッチするものである。
【0026】
デコーダ(19)は、ラッチ回路(15)(16)(17)(18)のQ端子からの出力信号及び当該出力信号をインバータ(20)(21)(22)(23)で反転した反転出力信号の合計8信号を基に、何れか1個のみがハイレベルとなる制御信号CA0〜CA10を出力するものである。詳しくは、デコーダ(19)は11個のANDゲートを有し、11個のANDゲートが何れか1個のみがハイレベルとなる制御信号CA0〜CA10を出力できる様に、前記8信号はデコーダ(19)内部の11個のANDゲート入力とマトリクス配線されている。尚、図3は、制御データD0〜D3、制御信号CA0〜CA10、基準電圧VLCD0の関係を表す図である。即ち、制御データD0〜D3が図3の値の時、制御信号CA0〜CA10の何れか1個がハイレベルとなり、基準電圧VLCD0はV0〜V10の何れか1個に設定される。
【0027】
以上より、
▲1▼制御データD0〜D3を使用者の指示する値に変更するだけで、液晶表示の為の基準電圧VLCD0の値を11段階(電圧V0〜V10)に設定できる。即ち、液晶駆動集積回路(1)に外付部品を設けず、表示コントラストを調整できる。従って、液晶駆動集積回路(1)を使用する電子機器の低価格化が可能となる。
【0028】
▲2▼外部コントローラのシリアル出力ポートを使用する為、特定ポートを占有しなくて済む。従って、外部コントローラの特定ポートを他の用途に使用できることに伴い、液晶駆動集積回路(1)を使用する電子機器の高機能化も可能となる。
【0029】
▲3▼端子(24)を接地電圧Vss又は外部可変抵抗(25)と選択的に接続することにより、液晶駆動電圧VLCD0,VLCD1,VLCD2,VLCD3,VLCD4の調整幅の種類が増え、汎用性の高い液晶駆動集積回路を提供できる。
【0030】
といった作用効果を奏する。
【0031】
尚、本発明の実施の形態では、直列抵抗R1を4分割、直列抵抗R5,R6,R7を11分割として説明したが、これ以外の分割数を選択しても良い。
【0032】
【発明の効果】
本発明によれば、制御データを使用者の指示する値に変更するだけで、液晶表示の為の基準電圧の値を複数段階に設定できる。即ち、液晶駆動集積回路に外付部品を設けず、表示コントラストを調整できる。従って、液晶駆動集積回路を使用する電子機器の低価格化か可能となる。また、外部コントローラのシリアル出力ポートを使用する為、特定ポートを占有しなくて済む。従って、外部コントローラの特定ポートを他の用途に使用できることに伴い、液晶駆動集積回路を使用する電子機器の高機能化も可能となる。更に、液晶駆動電圧導出用端子の何れか1個を外部抵抗と接続することにより、液晶駆動電圧VLCD0,VLCD1,VLCD2,VLCD3,VLCD4の調整幅の種類が増え、汎用性の高い液晶駆動集積回路を提供できる等の利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶駆動集積回路を示す回路図である。
【図2】制御信号を出力する、液晶駆動集積回路の一部を示す回路図である。
【図3】制御データ、制御信号、基準電圧の関係を示す関係図である。
【図4】外部入力信号のタイムチャートである。
【図5】従来の液晶駆動集積回路を示す回路ブロック図である。
【図6】従来の液晶駆動集積回路を示す他の回路ブロック図である。
【符号の説明】
(1) 液晶駆動集積回路
(8) 演算増幅器
(24) 端子
R1 第1直列抵抗
R5,R6,R7 第2直列抵抗
Claims (4)
- 複数の第1直列抵抗の各接続点から液晶パネルを表示駆動する為の液晶駆動電圧を発生させる集積回路であって、前記複数の第1直列抵抗の一端に印加される基準電圧を可変して前記液晶パネルの表示コントラストを調整する液晶駆動集積回路において、
電源と接続された複数の第2直列抵抗と、
前記複数の第2直列抵抗の各接続点電圧の何れか1つを導出する選択回路を含み、前記選択回路の出力を基に前記基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、 外部入力される前記選択回路を制御する為の制御データを保持する保持回路と、
前記保持回路に保持された制御データを解読し、前記選択回路を動作させる為の制御信号を発生する解読回路と、
前記複数の第1直列抵抗の各接続点電圧を導出し、前記基準電圧を除く何れか1個の液晶駆動電圧を導出する端子に対し外部抵抗を接続可能とした複数の端子と、を備え、
前記複数の第1直列抵抗の両端電圧を変化させて前記液晶パネルの表示コントラストを調整するとともに、前記保持回路は、第1ビット及び第2ビットをシリアル接続した前記制御データを保持するシフトレジスタと、前記第1ビットを基にクロック信号を発生するクロック発生回路と、前記第2ビットを前記クロック信号でラッチした後前記解読回路に供給するラッチ回路と、を有することを特徴とする液晶駆動集積回路。 - 前記基準電圧発生回路は、前記制御信号の値に応じて前記複数の第2直列抵抗の各接続点電圧の何れか1つを導出する複数のゲート回路と、前記複数のゲート回路からの導出電圧が供給される演算増幅器とを有し、前記演算増幅器の出力を前記基準電圧とすることを特徴とする請求項1記載の液晶駆動集積回路。
- 前記制御データは入力先の液晶駆動集積回路が制御対象であることを確認する為のアドレスデータとシリアル接続された状態で外部入力され、前記アドレスデータが予め定められた値と一致した時のみ、前記制御データを前記シフトレジスタに保持させることを特徴とする請求項1記載の液晶駆動集積回路。
- 前記アドレスデータと予め定められた値との一致検出回路を、外部入力と前記シフトレジスタの入力との間に設けたことを特徴とする請求項3記載の液晶駆動集積回路。
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