JP3635967B2 - 液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置の駆動回路、液晶表示装置の駆動方法及び液晶表示装置を用いた電子機器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示装置において、駆動モードの種類を切換えた時にその駆動モードに必要な駆動電圧も同時に変えるが、電源がインピーダンスを持っているので駆動電圧を切換える時にその時定数により、瞬間的に駆動電圧が切換わらない。徐々にその電圧が変化するので、電圧が変化している途中の表示は正常にはならないので、駆動モードを切換えた時に表示品質が落ちてしまっていた。例えば、特開平1−314296号で上記方法を使用している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した技術のように駆動電圧を切換える時に電源がその電圧に追従しない場合は、表示品質を落としてしまう。
【0004】
これらの問題点に鑑みて、本発明の目的とするところは、駆動モードを切換えたときに表示品質を落とすことのない液晶表示装置用の駆動回路、駆動方法及びこれを用いた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の請求項1に記載の液晶表示装置の駆動方法は、液晶表示パネルを駆動する駆動タイミング信号を少なくとも2種類以上発生できる駆動制御回路と、前記駆動制御回路で選択された駆動タイミング信号に応じた駆動電圧を発生させる駆動電圧発生回路と、前記駆動制御回路の前記駆動タイミング信号を前記駆動電圧発生回路で出力される電圧に変換して前記液晶表示パネルに駆動信号を与える液晶駆動回路を備えた液晶表示装置の駆動方法において、
(1)前記駆動制御回路で駆動タイミング信号を切換えて、前記駆動電圧発生回路で出力される駆動電圧が切換わった時に、
(2)前記駆動電圧発生回路の出力電圧が安定するまで前記液晶駆動回路を停止することを特徴とする。
【0006】
また、請求項2に記載の液晶表示装置の駆動方法は、液晶表示パネルを駆動する駆動タイミング信号を少なくとも2種類以上発生できる駆動制御回路と、前記駆動制御回路で選択された駆動タイミング信号に応じた駆動電圧を発生させる駆動電圧発生回路と、前記駆動制御回路の前記駆動タイミング信号を前記駆動電圧発生回路で出力される電圧に変換して前記液晶表示パネルに駆動信号を与える液晶駆動回路を備えた液晶表示装置の駆動方法において、
(1)前記駆動制御回路で駆動タイミング信号を切換える前に、あらかじめ前記駆動電圧発生回路で出力される駆動電圧を切換えておき、
(2)前記駆動電圧発生回路の出力電圧が安定するまで前記液晶駆動回路を停止することを特徴とする。
【0007】
さらに、請求項3に記載の液晶表示装置の駆動方法は、請求項1に記載の液晶表示装置の駆動方法において、前記駆動電圧発生回路を更に複数個備えたことを特徴とする。
【0008】
さらに、請求項4に記載の液晶表示装置の駆動方法は、請求項2に記載の液晶表示装置の駆動方法において、前記駆動電圧発生回路を更に複数個備えたことを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
【0010】
(第1の実施形態)
図1は、本発明第1の実施形態の液晶表示装置のブロック図である。液晶表示パネル101は走査電極と信号電極を有したドットマトリックスで、その間に挟んだ液晶が180°以上ねじれ配向したSTN(スーパーツイストネマチック)で、電荷を印加するとON(黒)になる液晶表示パネルを使うことを例にとる。液晶駆動回路102は、液晶表示パネル101の走査電極に電圧を与える走査側駆動回路105と信号電極に電圧を与える信号側駆動回路106で構成され、走査電極と信号電極の電圧の関係から各ドットの表示が決まる。液晶駆動電圧発生回路103は駆動に必要な電圧を発生して、液晶駆動回路102に供給する。その電圧は駆動制御回路104で制御する。駆動制御回路104はMPU(マイクロプロセッサユニット)等と接続されて、送られてくる表示データを元に駆動タイミング信号を作成して液晶駆動回路102に送る。
【0011】
液晶表示パネル101の電極の配線を図2(a)で示すが、走査電極が100本(上から下にC1からC100)と信号電極が96本(左から右にS1からS96)が配線される。図2(b)は走査電極が100本及び信号電極が96本の全てを使い液晶表示パネル101をフル表示している状態である。図2(c)は信号電極96本とC1からC16までの走査電極のみに駆動タイミング信号を与えて表示領域を限定した場合の表示である。走査電極16本以外の84本には駆動タイミング信号を与えず常にOFFの状態にする。
【0012】
図3は走査線100本すべて使った時の駆動タイミング信号の波形(S1、C1からC4のみ)であり、これらの駆動タイミング信号は表示データを元に駆動制御回路104で作成される。液晶駆動電圧発生回路103で液晶を駆動するのに必要な電圧(V2、V1、Vc、MV1、MV2)を作成して、液晶駆動回路102でレベル変換を行なう。1フレーム内で走査電極の100本が順次選択されて書き換わる。
【0013】
次に、MPU等からの外部制御により液晶表示パネルの16本を選択する命令が駆動制御回路104に入った場合、液晶表示パネルに加わる駆動タイミング信号が図4になるように駆動制御回路104で作成する。1フレームの中で16本を駆動できる駆動タイミング信号に変換すると、走査電極の選択数によりその駆動電圧が異なるので、液晶駆動電圧発生回路103で駆動電圧も変更する。また、表示する走査電極の16本以外は必ずOFFになるように走査電極の電圧をVcに固定して常に液晶をOFFにしておく。表1に液晶材のしきい値電圧が1.0Vで、そのしきい値と液晶がOFFの実効電圧値が等しい条件での駆動電圧と選択本数の関係を示す。
【0014】
【表1】
【0015】
選択本数が変わっても常に5つの電圧(V2、V1、Vc、MV1、MV2)を使用してその電圧を変える前提である。
【0016】
図5は液晶駆動電圧発生回路103内の電圧の作成部を示している。電源501を定電圧レギュレータ502で駆動に必要な電圧に合せ込む。その電圧は出力電圧調整の制御線で調整されV2となり、V1、MV2、MV1はV2とVc間の電位差を元にチャージポンプ回路で作成する。電圧の関係は、V1=V2/2、MV1=MV2/2、−V2=MV2、−V1=MV1である。
【0017】
液晶駆動電圧発生回路103で出力電圧を変えた時、液晶駆動電圧発生回路103の各電圧の出力インピーダンスが高い場合、駆動電圧を切換えてもすぐに追従しない。そのため、16本選択に切換えた後、所定の駆動電圧より高くなるので表示の品質が劣化する。この時の液晶駆動電圧発生回路103の出力電圧V2の様子を図6に示す。1、2フレームは100本選択の1.92Vで3フレーム目から16本選択に切換えたため1.63Vにするが、電圧がすぐに追いつかずに3フレームの間は電圧が安定しない。この時に表示品質の劣化を防止するために、3フレーム目はVc(0V)に選択電極および信号電極を固定して、液晶表示パネルに駆動電圧の変化が伝わらないように表示を停止する。選択電極は走査側駆動回路105で、信号電極は信号側駆動回路106にて制御することで液晶をOFFにする。100本選択から例えば64本選択、80本選択に切換える時も同様にその出力電圧が変わるので、切換える時は一時的に表示を停止させる。
【0018】
(第2の実施形態)
前記第1の実施形態と同じく図1は、本発明第2の実施形態の液晶表示装置のブロック図である。表示を停止するシーケンスが第1の実施形態と異なるので、その説明をする。
【0019】
表示本数を100本から16本に切換える時に、液晶駆動電圧発生回路103で出力電圧も切換えるが、液晶駆動電圧発生回路103の各電圧の出力インピーダンスが高い場合、駆動電圧を切換えてもすぐに追従しないので、16本選択に切換えた後、所定の駆動電圧より高くなるので表示の品質が劣化する。この時の液晶駆動電圧発生回路103の出力電圧V2の様子を図7に示す。1、2、3フレームは100本選択の1.92Vで4フレーム目から16本選択の1.63Vに切換える。3フレームは電圧の変化が起きるので表示品質を落とすが、これを防止するために、16本選択に切換える前にあらかじめ液晶駆動電圧発生回路103の出力電圧を切換える。電圧がすぐに追いつかないので、同時に選択電極および信号電極をVcに固定して、非表示にする。選択電極は走査側駆動回路105で、信号電極は信号側駆動回路106にて制御することで液晶をOFFにする。
【0020】
(第3の実施形態)
図8は、本発明第3の実施形態の液晶表示装置のブロック図である。液晶表示パネル801は走査電極と信号電極を有したドットマトリックスで、その間に液晶を挟んだ液晶が180°以上ねじれ配向したSTN(スーパーツイストネマチック)で、電荷を印加するとON(黒)になる液晶表示パネルを使うことを例にとる。液晶駆動回路802は、液晶表示パネル801の走査電極に電圧を与える走査側駆動回路805と信号電極に電圧を与える信号側駆動回路806で構成される。第1の液晶駆動電圧発生回路803と第2の液晶駆動電圧発生回路807は駆動に必要な電圧を発生して、液晶駆動回路802に供給する。その電圧は制御信号により可変できる。駆動制御回路804はMPU(マイクロプロセッサユニット)等と接続されて、送られてくる表示データを元に駆動タイミング信号を作成して液晶駆動回路802に送る。
【0021】
液晶表示パネル801に図2(a)に示した走査電極(100本)と信号電極(96本)とを配置したドットマトリクスタイプの液晶表示パネルを使用して、図2(b)のように走査電極を100本選択した表示から、図2(c)のように走査電極を16本選択した表示に切換えた時に、液晶駆動電圧発生回路も第1の液晶駆動電圧発生回路803から第2の液晶駆動電圧発生回路807に切換わる。切換えた後、第2の液晶駆動電圧発生回路807をONさせるので、所定の駆動電圧に達するまで時間がかかり表示の品質が劣化する。この時の第1の液晶駆動電圧発生回路803から第2の液晶駆動電圧発生回路807に切換えた時の出力電圧V2の様子を図6に示す。1、2フレームは100本選択で3フレームから16本選択に切換えた時に、V2の電圧も100本選択の第1の液晶駆動電圧発生回路803の1.92Vから3フレームから第2液晶駆動電圧発生回路807の1.63V切換えるが、電圧がすぐに立上らずに3フレームの間は電圧が安定しない。この時に表示品質の劣化を防止するために、3フレーム目はVc(0V)に選択電極および信号電極を固定する。選択電極は走査側駆動回路805で、信号電極は信号側駆動回路806にて制御することで液晶をOFFにする。
【0022】
また、別のシーケンスとして、1、2、3フレームは100本選択で4フレームから16本選択に切換える時に、あらかじめ3フレームから100本選択の第1の液晶駆動電圧発生回路803のV2が1.92Vから第2液晶駆動電圧発生回路807の1.63V切換えるが、電圧がすぐに立上らずに3フレームの間は電圧が安定しない。この時に表示品質の劣化を防止するために3フレームは電圧の変化が起きるので表示品質を落とす、これを防止するために、3フレームは選択電極および信号電極をVcに固定して、非表示にする。選択電極は走査側駆動回路105で、信号電極は信号側駆動回路106にて制御することで液晶をOFFにする。
【0023】
本発明は、小型情報機器等の電子機器の液晶表示装置として使用することで、例えば1日24時間液晶表示する場合において、選択本数が少ない表示ほど消費電流も少ないので、選択本数が少ない表示を多用することにより低消費電流になり、電池駆動の電子機器ではその寿命を延ばすことができる。
【0024】
実施例では選択本数を100本と16本の切換えを例にしたが、任意の選択本数を選択できる。
【0025】
図2(c)は選択電極数16本の表示例でC1からC16まで選択信号を与え、C17からC100までVcを与えているが、選択信号を与える位置は自由に変更できる。連続的に選択する位置を変えることで、表示のスクロールや表示位置を瞬時に移動することが可能である。
【0026】
実施例では、駆動電圧が高い方向から低い方向に切換える場合を例にしたが、逆に低い方向から高い方向に切換えた場合も同様に、液晶表示パネルの電極に加える駆動タイミング信号を停止することで、表示品質の低下を防げる。
【0027】
実施例では、フレームに同期して駆動タイミング信号の停止を行ったが、特にフレームに同期させることなく、駆動電圧が不安定な時にその電圧を液晶表示パネルに印可しなければ、同様の効果が得られる。
【0028】
実施例では、駆動タイミング信号を停止する時に、走査電極および信号電極の両者をVcに固定したが、走査電極のみをVcに固定しても同様の効果が得られる。
【0029】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、連続的に駆動方式を切換える時に駆動電圧発生回路の出力電圧が所定の電圧に達するまでは、駆動波形を一時的に停止させて、表示品質を一定にすることができる。
【0030】
また、液晶表示パネルを部分的に使う駆動方式を多用することで、消費電流を押さえることができる。
【0031】
例えば電源に電池を使い、常時液晶表示する上記構成を有する電子機器において、複数の駆動タイミング信号を使うアプリケーションの場合、一方の駆動タイミング信号で液晶表示パネル全体を使い、表示される情報量が多い、住所録、地図、スケジュール、メモ、カレンダー等を表示して、他方の駆動タイミング信号で液晶表示パネルを部分的に表示して、表示される情報量の少ない時計、日付等を表示する。部分的に表示する駆動方法は消費電流が少ないので、一種類の駆動タイミング信号で常に液晶表示パネル全体を表示させる電子機器よりも電池の寿命を長くすることができる。また、駆動電圧発生回路が単数であれば省スペースで実現できる。さらに表示品質を低下させずに駆動タイミング信号を切換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明第1および第2の形態の液晶表示装置のブロック図である。
【図2】(a)は液晶表示パネルの電極配置である。
(b)は(a)の走査電極を100本選択した表示例である。
(c)は(a)の走査電極を16本選択した表示例である。
【図3】図2(b)を駆動するタイミング信号である。
【図4】図2(c)を駆動するタイミング信号である。
【図5】電圧発生回路の構成図の一例である。
【図6】電圧発生回路の電圧を可変した時のV2の波形である。
【図7】電圧発生回路の電圧を可変した時のV2の波形である。
【図8】本発明第3の形態例の液晶表示装置のブロック図である。
【図9】電圧発生回路の電圧を可変した時のV2の波形である。
Claims (4)
- 液晶表示パネルを駆動する駆動タイミング信号を少なくとも2種類以上発生できる駆動制御回路と、
前記駆動制御回路で選択された駆動タイミング信号に応じた駆動電圧を発生させる駆動電圧発生回路と、
前記駆動制御回路の前記駆動タイミング信号を前記駆動電圧発生回路で出力される電圧に変換して前記液晶表示パネルに駆動信号を与える液晶駆動回路を備えた液晶表示装置の駆動方法において、
(1)前記駆動制御回路で駆動タイミング信号を切換えて、前記駆動電圧発生回路で出力される駆動電圧が切換わった時に、
(2)前記駆動電圧発生回路の出力電圧が安定するまで前記液晶駆動回路を停止することを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。 - 液晶表示パネルを駆動する駆動タイミング信号を少なくとも2種類以上発生できる駆動制御回路と、
前記駆動制御回路で選択された駆動タイミング信号に応じた駆動電圧を発生させる駆動電圧発生回路と、
前記駆動制御回路の前記駆動タイミング信号を前記駆動電圧発生回路で出力される電圧に変換して前記液晶表示パネルに駆動信号を与える液晶駆動回路を備えた液晶表示装置の駆動方法において、
(1)前記駆動制御回路で駆動タイミング信号を切換える前に、あらかじめ前記駆動電圧発生回路で出力される駆動電圧を切換えておき、
(2)前記駆動電圧発生回路の出力電圧が安定するまで前記液晶駆動回路を停止することを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。 - 前記駆動電圧発生回路を更に複数個備えたことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置の駆動方法。
- 前記駆動電圧発生回路を更に複数個備えたことを特徴とする請求項2に記載の液晶表示装置の駆動方法。
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