JP3710728B2 - 液晶駆動装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、階調表示の可能なマトリクス型液晶表示パネルを駆動するための液晶駆動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、液晶表示装置の低消費電力化のための種々の技術が提案されている。例えば、特開平9−281933号公報には、表示メモリを液晶パネルの駆動ドライバLSIへ内蔵することにより、特に静止画の表示時に、表示メモリヘの外部からのアクセスを減らして、液晶表示装置の低消費電力化を図る技術が開示されている。
【0003】
このような液晶表示装置について、図10を用いて以下に説明する。ここで、使用する液晶パネル1003は、マトリクス型STN液晶表示装置に使用され、一般的な線順次走査方式で且つ電圧平均化法で交流駆動されるものとする。
【0004】
上記液晶パネル1003は、STN液晶素子を挟み、例えば、ガラス基板内側の一方には複数のセグメントラインが、別の一方の内側にはセグメントラインとは直交して複数のコモンラインが配設され、セグメントラインとコモンラインとの交点で画素を形成している。
【0005】
ここでは、先ず、携帯電話用液晶表示装置等で用いられるコモン駆動回路、セグメント駆動回路、表示データメモリとこのメモリの制御回路が1チップに内蔵された液晶ドライバを例に説明し、次に、この液晶表示装置における白黒表示の動作を説明する。
【0006】
液晶ドライバ1002は、内部に表示データメモリ1006を持ち、このメモリが液晶パネル1003の画素と1対1で対応している。例えば、表示データメモリ1006では、248×68の表示を行うために、248×68=16864ビットの容量が必要となる。
【0007】
そして、液晶ドライバ1002は、表示データメモリ1006に0もしくは1を書き込むことにより液晶パネル1003の各画素の点灯、非点灯を行うよう、セグメント信号を出力する。このセグメント信号は、表示データメモリ1006より、液晶パネル1003の1ライン分のデータが、ラインアドレスカウンタ1009により選択され、セグメント駆動回路1004へ送られる。
【0008】
セグメント駆動回路1004では、入力されたセグメント信号に基づいて、表示データに対応した液晶パネル1003を駆動する電圧を出力し、液晶パネル1003のセグメントに与える。
【0009】
上記表示データの表示データメモリ1006への書き込みは、CPU1001のデータバス幅にあわせて、Xアドレスカウンタ1007及びYアドレスカウンタ1008のX及びYアドレスをインクリメントして行われる。
【0010】
コモン駆動回路1005は、液晶パネル1003が点灯するラインを示す走査パルスを1ライン毎に順次出力し、液晶パネル1003のコモンに与える。コモンに与えられる電圧と、セグメントに与えられる電圧により、1ラインの画素の点灯、非点灯が決まり、順次各コモンラインを駆動することにより、液晶パネル1003に任意の文字、図形を表示させることができる。
【0011】
上記の様に、液晶パネル1003の表示は、表示データメモリ1006、ラインアドレスカウンタ1009、セグメント駆動回路1004及び、コモン駆動回路1005によって行われる為、表示に変更が無い場合、CPU1001と液晶ドライバ1002との間で表示データの転送を行う必要が無く、また表示の変更時も、液晶パネル1003の表示のための表示データ転送とは切り離して転送できるため、データ転送スピードを遅くでき、低消費電力化が図ることができる。
【0012】
上記表示データメモリ1006は、1画素に対して1ビットが対応しており表示は白と黒の2レベルの表示となる。
【0013】
また、白と黒の2レベル表示でなく、白と黒の中間状態を表示させる多階調表示を行うためには、複数のフレームを1周期として1つの表示データを表示する際に、液晶パネル1003の各画素を点灯させる回数を変えることにより階調表示するフレーム間間引き方式FRC(Frame Rate Control)や、1フレーム内でパルス幅を変え点灯時間を変更する、パルス変調方式が用いられている。
【0014】
これらの方式により多階調表示を行うには、上記表示データメモリ1006の容量を増やし、1画素に対応するメモリのビット数を多くし、各画素に対する階調データを記憶する必要がある。例えば、8階調の表示を行うには、1画素当たり3ビットが必要であり、64階調では6ビット、256階調では8ビットが必要となる。
【0015】
近年では、LSIの微細化が進み上記表示データメモリ1006の容量を増やすことも可能になり、多階調化・多色化に対応し易くなっている。
【0016】
しかしながら、液晶パネル1003の表示画素が多くなり、コモンライン数が増えると、1フレーム内で液晶画素が点灯する時間が少なくなるため、大画面もしくは高精細化を行うために、該液晶パネル1003で、上記フレーム間間引き方式や、パルス変調方式を行うと、点灯時間の少ない階調では“ちらつき”(フリッカ)が起こり、表示品位が低下するという問題が生じる。
【0017】
このため、液晶パネルにおける表示画面を上下2分割し、つまり、セグメントラインを上下2分割し、セグメント駆動回路を上セグメント用と下セグメント用の2種類用意し、上セグメントと下セグメントを同時に走査するデュアルスキャン表示方式と呼ばれる駆動方式が採用されている。
【0018】
なお、液晶パネルにおける表示画面を上下分割しない単純マトリクス表示方式をシングルスキャン表示方式と称する。
【0019】
デュアルスキャン表示方式は、シングルスキャン表示方式と比較して、液晶パネルの上及び下セグメントの2つの駆動回路が必要であることから、LSI実装規模が大きくなり、かつ、駆動回路も複雑になるという問題が生じる。
【0020】
しかしながら、デュアルスキャン表示方式は、シングルスキャン表示方式と比較して2倍の点灯時間(1/2のデューティ比)を得ることができるため、画面表示に“ちらつき”(フリッカ)が生じず、表示品位が向上するという利点を有する。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したように、マトリクス型STN液晶表示装置において、多階調・多色化を行い、且つ低消費電力化を行う為には、大容量の表示用メモリを内蔵したドライバにて、デュアルスキャン表示方式での駆動を行う必要がある。
【0022】
また、高品位で多階調の液晶表示装置を要望される一方で、多くの階調表示の必要の無い、低価格の液晶表示装置も要望されている。
【0023】
このような2種類の液晶表示装置でドライバを共通に使用することは、生産効率・コストの面で有利である。
【0024】
しかしながら、一般に表示メモリが多くなれば、ドライバの単価も上がり、液晶表示装置の生産コストは高くなる。また、階調数の少ない表示パネルは販売単価が安い為、多階調を前提とした大容量メモリ搭載の高価なドライバを使用しないのが一般的である。この為、使用目的に応じて表示に必要な階調に適した容量の表示メモリを搭載した、ドライバを複数種類用意する必要がある。
【0025】
したがって、高品位・多階調に使用する液晶表示装置と、階調数を多く必要としない液晶表示装置とで、ドライバを2種類用意する必要があるため、大量生産による価格の低下を見込めず、結果として、液晶表示装置の生産コストが高くなるという問題が生じる。
【0026】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、高品位・多階調に使用する液晶表示装置と、階調数を多く必要としない液晶表示装置とで駆動用ICの共通化を図ることにより、種々の液晶表示装置における生産コストを低減できるような液晶駆動装置を提供することにある。
【0027】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための液晶駆動装置としては、行及び列のマトリクス状に画素が配置され、2k(kは自然数)階調表示を行うマトリクス型液晶表示パネルに供給する表示データを格納する表示用メモリを内蔵し、出力数m(mは自然数)の列駆動回路と出力数n(nは自然数)の行駆動回路とを有する液晶駆動装置において、上記表示用メモリの容量をm×n×kビットで表したとき、このm×n×kビットの内、n×kビットを一定にして、n値及びk値を変更する表示用メモリ制御手段と、上記表示用メモリ制御手段によって変更されたn値を、上記行駆動回路の出力数に設定する出力数設定手段とを備えたものを挙げることができる。
【0028】
上記の構成によれば、表示用メモリ制御手段によってn値及びk値が変更されることで、m×nで示される表示用メモリ内の表示データ格納用のアドレスが変更される。しかしながら、n×kビットは一定であるので、n値及びk値が変更されても、表示用メモリの容量(m×n×k)は変更されない。
【0029】
また、k値が変更されることは、マトリクス型液晶表示パネルの階調数が変更されることを示し、n値が変更されることは、行駆動回路の出力数が変更されることを示す。
【0030】
したがって、n値およびk値が変更されることで、表示用メモリの容量を変更することなく、階調数に応じた行駆動回路の出力数が設定されることになる。
【0031】
例えば、セグメントライン(列方向のライン)数が248、コモンライン(行方向のライン)数が64のマトリクス型液晶表示パネルを、256=(28 )階調表示でデュアルスキャンする場合を基準に考える。ここで、k=8となる。
【0032】
ここで、デュアルスキャンとは、マトリクス型液晶表示パネルの表示画面を行方向に2分割し、分割された表示画面のそれぞれを同時に駆動して表示する表示方式である。
【0033】
このデュアルスキャン表示方式では、列駆動回路の出力数mは248であるが、2つの液晶駆動装置を使用するので、行駆動回路の出力数nは64/2=32となる。また、階調数256からk=8となる。このとき、表示用メモリの容量は、248×32×8=63488ビットとなる。
【0034】
また、248×32は、一つの液晶駆動装置によって駆動される画素数を示し、表示用メモリの表示データを格納するためのアドレスのカウント数を示す。
【0035】
上記デュアルスキャンを基準に調整された液晶駆動装置を、シングルスキャンに用いる場合について説明する。
【0036】
ここで、シングルスキャンとは、マトリクス型液晶表示パネルの表示画面をそのまま駆動して表示する表示方式である。
【0037】
シングルスキャン表示方式では、1つの液晶駆動装置を使用するので、列駆動回路の出力数は248であり、行駆動回路の出力数は64となる。ここで、行駆動回路の出力数nと階調数kとの積は一定であるので、k=4となり、マトリクス型液晶表示パネルの階調数は24 =16となる。このとき、表示用メモリの容量は、248×64×4=63488ビットとなる。
【0038】
また、248×64は、一つの液晶駆動装置によって駆動される画素数を示し、表示用メモリの表示データを格納するためのアドレスのカウント数を示す。
【0039】
このように、デュアルスキャン表示方式と、シングルスキャン表示方式とでは、表示用メモリの表示データを格納するためのアドレスのカウント数が異なる。
【0040】
以上のように、表示用メモリの容量をm×n×kビットで表したとき、このm×n×kビットの内、n×kビットを一定にして、n値及びk値を変更し、この変更されたn値を、上記行駆動回路の出力数に設定するようにすれば、デュアルスキャン表示方式とシングルスキャン表示表示といった階調数の異なる表示方式であっても同じ液晶駆動装置を使用することが可能となる。
【0041】
このように、同じ液晶駆動装置を、階調数の異なる表示方式において共通に使用できることから、同じ液晶駆動装置を大量に生産することによる量産効果、すなわち液晶駆動装置の1個当たりの価格の低下に伴う液晶表示装置の生産コストの削減を図ることができる。
【0042】
また、表示用メモリにおいても、階調数によらず、容量を一定にすることができるので、メモリ容量の増大に伴う液晶駆動装置の価格上昇を抑えることができる。
【0043】
本発明の液晶駆動装置は、上記の課題を解決するために、行及び列のマトリクス状に画素が配置されたマトリクス型液晶表示パネルに供給する表示データを格納する表示用メモリを内蔵し、該マトリクス型液晶表示パネルを駆動する行駆動回路及び列駆動回路を備えた液晶駆動装置において、上記表示用メモリの表示データ格納領域のアドレスのカウント数を設定し、この設定値に応じて、上記行駆動回路の出力数を設定する設定手段を備え、上記設定手段は、上記マトリクス型液晶表示パネルの表示画面を行方向に2分割し、分割された表示画面のそれぞれを同時に駆動して表示するデュアルスキャン表示方式と、上記マトリクス型液晶表示パネルの表示画面をそのまま駆動して表示するシングルスキャン表示方式とでアドレスのカウント数を変更することを特徴としている。
【0044】
上記の構成によれば、上記表示用メモリの表示データ格納領域のアドレスのカウント数が、デュアルスキャン表示方式とシングルスキャン表示方式とで変更され、この変更値に応じて行駆動回路の出力数が変更されるようになっているので、デュアルスキャン表示方式の液晶表示装置とシングルスキャン表示方式の液晶表示装置とで同じ液晶駆動装置を使用できる。
【0045】
これにより、同じ液晶駆動装置を、表示用メモリの表示データ格納領域のアドレスのカウント数が異なる表示方式(デュアルスキャン表示方式、シングルスキャン表示方式)において共通に使用できることから、同じ液晶駆動装置を大量に生産することによる量産効果、すなわち液晶駆動装置の1個当たりの価格の低下に伴う液晶表示装置の生産コストの削減を図ることができる。
【0046】
また、上記設定手段は、デュアルスキャン表示方式のアドレスのカウント数を、シングルスキャン表示方式のアドレスのカウント数よりも少なくなるように設定してもよい。
【0047】
この場合、表示用メモリ内において、デュアルスキャン時には必要の無いアドレス空間(アドレスのカウント数)を未使用にできる。
【0048】
また、上記設定手段は、デュアルスキャン表示方式の行駆動回路の出力数を、シングルスキャン表示方式の行駆動回路の出力数の半分となるように表示用メモリのアドレスのカウント数を設定するようにしてもよい。
【0049】
この場合、行駆動回路において、デュアルスキャン表示方式時には必要の無い出力を未使用にできる。
【0050】
また、上記設定手段によって出力数がデュアルスキャン表示方式に対応して設定された行駆動回路に、さらに他の行駆動回路がカスケード接続されていてもよい。
【0051】
この場合、デュアルスキャン表示方式に合わせた出力数の行駆動回路に、別の行駆動回路をカスケード接続することにより、シングルスキャン表示方式において、マトリクス型液晶パネルに供給する行信号の出力数を増加させることができるので、デュアルスキャン表示方式の液晶表示装置とシングルスキャン表示方式の液晶表示装置とで同じ液晶駆動装置を使用することができる。
【0052】
さらに、上記設定手段によって出力数がデュアルスキャン表示方式に対応して設定された行駆動回路に、該行駆動回路の出力数を2倍に変換する出力数変換回路が設けられていてもよい。
【0053】
この場合、シングルスキャン表示方式時に、上記出力数変換回路により出力数をデュアルスキャン表示方式時の2倍に変換することで、デュアルスキャン表示方式に合わせた出力数の行駆動回路であっても、シングルスキャン表示方式の出力数に合わせることができる。よって、デュアルスキャン表示方式の液晶表示装置とシングルスキャン表示方式の液晶表示装置とで同じ液晶駆動装置を使用することができる。
【0054】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態1〕
本発明の実施の一形態について説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態では、図1にデュアルスキャン表示方式の液晶表示装置を示し、図2にシングルスキャン表示方式の液晶表示装置を示す。
【0055】
まず、デュアルスキャン表示方式の液晶表示装置について、図1を参照しながら以下に説明する。
【0056】
図1に示す液晶パネル1003は、2k (kは自然数)階調表示が可能で、セグメントライン数が248、コモンライン数が64のマトリクスSTN液晶表示パネルである。このデュアルスキャン表示方式では、階調数を256とする。よって、k=8となる。
【0057】
液晶ドライバ(液晶駆動装置)1002は、32ラインを駆動する出力数n(nは自然数)のコモン駆動回路(行駆動回路)1005、248ラインを駆動する出力数m(mは自然数)のセグメント駆動回路(列駆動回路)1004、m×n×k=248×32×8ビットの容量を持つ表示データメモリ(表示用メモリ)1006、この表示データメモリ1006を制御する制御回路(図示せず)、及び表示データメモリ1006の領域を画素領域か階調表示領域かに切り換える切換え回路(出力数設定手段、設定手段)1010が1チップLSIで構成されている。
【0058】
表示データメモリ1006を制御する制御回路(表示用メモリ制御手段)は、Xアドレスカウンタ1007、Yアドレスカウンタ1008、ラインアドレスカウンタ1009、及び、外部CPUからの制御信号を受けるインターフェイス回路(図示せず)やコマンドデコーダ(図示せず)等で構成されている。
【0059】
ここで、Yアドレスカウンタ1008、ラインアドレスカウンタ1009は、64ライン分のアドレス空間を持っている。
【0060】
そして、デュアルスキャン表示方式の時は、液晶パネル1003の上下各々に設置された同じ液晶ドライバ1002が2個で駆動するため、各々248×32画素の駆動を担当すればよい。従って、切換え回路1010により、表示データメモリ1006の領域は、248×32(画素数)×8ビット、つまり256階調表示が可能なように、Yアドレスカウンタ1008とラインアドレスカウンタ1009を32ラインのアドレスのカウントを行うように切換えられる。
【0061】
なお、シングルスキャン表示方式(図2)の時は、液晶ドライバ1002(後述するが、別のコモン駆動回路1011も設置する)1個で248×64画素の駆動を担当するため、切換え回路1010により、表示データメモリ1006の領域は、248×64(画素数)×4ビット、つまり16階調表示に切換えるように、Yアドレスカウンタとラインアドレスカウンタは64ラインのアドレスのカウントを行うように切換えられる。
【0062】
上記セグメント駆動回路1004は、表示データメモリ1006から読み出された1ライン、248画素分の表示データをセグメント駆動回路1004内のホールドメモリ(図示せず)に取り込み、1水平同期期間ラッチし、例えば、パルス幅変調方式であれば、階調パルス選択回路(図示せず)にて表示データに応じたパルス幅を選択し、液晶パネル1003の各セグメントラインに出力することで階調表示を行っている。
【0063】
一方、コモン駆動回路1005は、32ラインの液晶パネル1003のコモンラインを1水平同期信号毎に1項次選択して走査信号を出力(上下、各々1本ずつ)することで、1フレーム間で2回走査することで画面表示を行っている。
【0064】
次に、シングルスキャン表示方式の液晶表示装置について、図2を参照しながら以下に説明する。
【0065】
なお、図1で示した液晶ドライバ1002を使用する場合、表示データメモリ1006の容量は、248×32×8=63488ビットとなっているので、表示データメモリ1006は、248×64×4bitで使用することになり、液晶パネル1003は16階調表示となる。
【0066】
Yアドレスカウンタ1008及び、ラインアドレスカウンタ1009は、64ライン分のアドレス空間を持っているので、このアドレス空間をそのまま、すなわち64ライン分のアドレスカウントを行う。
【0067】
セグメント駆動回路1004は、248の出力を持ち、液晶パネルに表示データに対応した階調の波形を出力する。コモン駆動回路1005は32の出力を持ち、順次走査信号を出力する。
【0068】
シングルスキャン表示方式では、液晶ドライバ1002と、これとは別に設置される32ラインを駆動するコモン駆動回路1011をカスケード接続して使用する。このコモン駆動回路1011は、液晶ドライバ1002内のコモン駆動回路1005と基本的には同じ回路で構成されている。
【0069】
コモン駆動回路1005は、一般的にコモン駆動回路1005内にあるシフトレジスタを水平同期信号に同期を取り、スタートパルス信号(走査開始の信号でCPUから出力)を取り込み転送している。
【0070】
そして、シフトレジスタ(32段)の各段からの出力を基に、走査信号を作り出している。
【0071】
図2に示すシングルスキャン表示方式の場合は、液晶ドライバ1002内のコモン駆動回路1005内のシフトレジスタを転送して最終段から出力されたスタートパルス信号を、外付けコモン駆動回路1011内のシフトレジスタ(32段)に取り込み、同じく水平同期信号を転送クロックにして同期を取り転送することでカスケード接続を行い、動作させることで64ラインのコモンラインを順次選択して走査している。
【0072】
尚、切換え回路1010のデュアルスキャン表示方式かシングルスキャン表示方式かの切換えは、外部CPUからのコマンドによるか、液晶ドライバ1002に切換端子(図示せず)を設けて行っても良い。なお、以後の実施の形態2〜4も同様である。
【0073】
このように256階調、デュアルスキャン表示方式の液晶パネルと、16階調、シングルスキャン表示方式の液晶パネルとで、液晶ドライバ1002内の表示データメモリ1006を無駄にすること無く、液晶ドライバ1002を共通に使うことができる。
【0074】
〔実施の形態2〕
本発明の他の実施の形態について説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態では、図3にデュアルスキャン表示方式の液晶表示装置を示し、図4にシングルスキャン表示方式の液晶表示装置を示す。
【0075】
本実施の形態では、シングルスキャン表示方式の際、図4に示すように、外付けの32入力64出力セレクト回路(出力数変換回路)1012を用いることで液晶ドライバ1002を、デュアルスキャン表示方式及びシングルスキャン表示方式双方で使用できるようにするものである。
【0076】
前記実施の形態例1での切換え回路1010は、ここではセレクト回路1110に置き換わっている。
【0077】
セレクト回路1110は、切換え回路1010の機能をそのまま受け継ぐと共に、さらにシングルスキャン表示方式での走査期間の前半(ここでは1〜32ラインの32ライン)と後半(ここでは33〜64ラインの32ライン)とで切り替わる切替信号Sを出力する機能が加わっている。そして、液晶ドライバ1002には、上記セレクト回路1110からの切替信号Sを出力するための出力端子(セレクト端子)が追加されている。
【0078】
切替信号Sは、例えば、液晶ドライバ1002内のコモン駆動回路1005内のシフトレジスタ(32段)を転送され最終段から出力されるスタートパルス信号を用いてラッチをかければ、前半(1〜32ライン)はロウレベル“L”で、後半(33〜64ライン)はハイレベル“H”の信号となる。
【0079】
図3に示すデュアルスキヤン表示方式での動作時は、上記切替信号Sは使用しない。つまり、本実施の形態におけるデュアルスキャン表示方式の動作は、実施の形態1のデュアルスキャン表示方式での動作と同じとなる。よって、ここでは、その説明は省略する。
【0080】
次に、シングルスキャン表示方式の液晶表示装置について、図4および図5を参照しながら以下に説明する。
【0081】
図4に示す液晶表示装置では、液晶ドライバ1002の外付けで32入力64出力セレクト回路1012が設けられている。
【0082】
この32入力64出力セレクト回路1012は、例えば図5に示すような回路構成となる。なお、図5に示すコモン駆動回路は、液晶ドライバ1002内のコモン駆動回路1005である。
【0083】
先に述べたように、切替信号Sは、前半(1〜32ライン)はロウレベル“L”で、後半(33〜64ライン)はハイレベル“H”となる。
【0084】
したがって、図5において、示す液晶ドライバ1002内のコモン駆動回路1005から出力される出力C1は、トランジスタT1を介して液晶パネル1003のコモンライン1へともう1本、トランジスタT33を介して液晶パネル1003のコモンライン33と接続される。
【0085】
同じように、液晶ドライバ1002内のコモン駆動回路1005から出力される出力Ckは、トランジスタTkを介して液晶パネルのコモンラインkへともう1本、トランジスタT32+kを介して液晶パネルのコモンライン32+kと接続される。ここで、k=1〜32とする。
【0086】
一方、トランジスタT1〜T32のゲートには、インバータを介して切替信号Sの反転信号が入力され、トランジスタT33〜T64のゲートには、切替信号Sが入力されている。
【0087】
従って、液晶パネル1003のコモンラインには、前半はコモンライン1〜32ラインが順次選択されて走査され、続いて、後半はコモン駆動回路が再度、スタートパルス信号を受け、出力C1からC32へと順次走査信号を出力すると、液晶パネル1003のコモンライン33〜64ラインが順次選択されて走査されることになる。
【0088】
尚、32入力64出力セレクト回路1012内のトランジスタは、MOSトランジスタやトランスミッションゲート等のアナログスイッチで構成すれば良い。
【0089】
また、32入力64出力セレクト回路1012は、外付けではなく、液晶ドライバ1002に内蔵しても良い。この場合、切替信号Sは外部へは出ないので、デュアルスキャン表示方式の時は切替信号Sをロウレベル“L”に固定させることで32ラインに対応できる。
【0090】
上記32入力64出力セレクト回路1012により、前半の走査期間に、駆動信号は液晶パネル1003の上部を走査し、後半の走査期間に、駆動信号は液晶パネル1003の下部を走査する事ができる。
【0091】
セグメント駆動回路1004の動作は、前記実施の形態1の図2で示したシングルスキャン表示方式の動作と同様な為、省略する。
【0092】
このように256階調、デュアルスキャン表示の液晶パネルと、16階調、シングルスキャン表示の液晶パネルとで、液晶ドライバ内の表示メモリを無駄にすること無く、液晶ドライバ1002を共通に使うことができる。
【0093】
〔実施の形態3〕
本発明のさらに他の実施の形態について説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態では、図6にデュアルスキャン表示方式の液晶表示装置を示し、図7にシングルスキャン表示方式の液晶表示装置を示す。
【0094】
本実施の形態では、シングルスキャン表示方式に用いることを前提にして、64ラインを駆動するコモン駆動回路を備えており、さらに、32/64ラインを切換えるための内部カウンタを切換え回路1010内に設けた液晶駆動装置について説明する。
【0095】
従って、コモン駆動回路内のシフトレジスタはここでは64段で構成され、シングルスキャン表示方式の時は、スタートパルス信号を1〜64段まで転送させ、シフトレジスタの各段からの出力を基に走査信号を作ることで64ラインに対応する。
【0096】
一方、デュアルスキャン表示方式の時は、シフトレジスタは32段の出力で止める。これは、デュアルスキャン表示方式時は、先の内部カウンタで32ラインをカウントすれば、シフトレジスタの転送クロックを止める等で実現するようにすればよい。これにより、32ラインを駆動するコモン駆動回路に切換えることができる。
【0097】
まず、デュアルスキャン表示方式の液晶表示装置について、図6を参照しながら以下に説明する。
【0098】
液晶パネル1003は、セグメントが248、コモンが64のマトリクスSTN液晶表示装置であり、上下2分割を行いデュアルスキャン表示方式で駆動している。
【0099】
液晶ドライバ1002は、表示データメモリ1006を248×32×8bit持ち、256階調の表示が可能である。Yアドレスカウンタ1008及び、ラインアドレスカウンタ1009は、64ライン分のアドレス空間を持ち、デュアルスキャン時には32ライン分のアドレスのカウントを行う。
【0100】
セグメント駆動回路1004は、248の出力を持ち、液晶パネル1003に表示データに対応した階調の波形を出力する。
【0101】
コモン駆動回路1005は、64の出力を持つが、1から32出力に順次走査信号を出力し、33から64出力には走査信号を出力しない。
【0102】
次に、シングルスキャン表示方式の液晶表示装置について、図7を参照しながら以下に説明する。
【0103】
図7は、図6の液晶ドライバ1002を用いてシングルスキャン表示方式で駆動した場合を示した図である。
【0104】
表示データメモリ1006は、248×64×4bitで使用するため、16階調の表示となる。Yアドレスカウンタ1008及び、ラインアドレスカウンタ1009は、64ライン分のアドレス空間を持ち、シングルスキャン時には64ライン分のアドレスカウントを行う。
【0105】
Yアドレスカウンタ1008及び、ラインアドレスカウンタ1009は、64ライン分のアドレス空間を持っているので、このアドレス空間をそのまま、すなわち64ライン分のアドレスカウントを行う。
【0106】
セグメント駆動回路1004は、248の出力を持ち、液晶パネルに表示データに対応した階調の波形を出力する。コモン駆動回路1005は32の出力を持ち、順次走査信号を出力する。
【0107】
シングルスキャン表示方式では、液晶ドライバ1002と、これとは別に設置される32ラインを駆動するコモン駆動回路1011を接続して使用する。このコモン駆動回路1011は、液晶ドライバ1002内のコモン駆動回路1005と基本的には同じ回路で構成されている。
【0108】
コモン駆動回路1005は、一般的にコモン駆動回路1005内にあるシフトレジスタを水平同期信号に同期を取り、スタートパルス信号(走査開始の信号でCPUから出力)を取り込み転送させている。
【0109】
そして、シフトレジスタ(32段)の各段からの出力を基に、走査信号を作り出している。
【0110】
このように256階調、デュアルスキャン表示の液晶パネルと、16階調、シングルスキャン表示の液晶パネルとで、液晶ドライバ内の表示メモリを無駄にすること無く、液晶ドライバ1002を共通に使うことができる。
【0111】
〔実施の形態4〕
本発明のさらに他の実施の形態について説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態では、図8にデュアルスキャン表示方式の液晶表示装置を示し、図9にシングルスキャン表示方式の液晶表示装置を示す。
【0112】
本実施の形態では、前記の各実施の形態のように、コモン駆動回路は内蔵せず、液晶ドライバ1002は、248ラインを駆動するセグメント駆動回路1004、248×32×8ビットの容量を持つ表示データメモリ1006、この表示データメモリを制御する制御回路、及び表示データメモリのアドレス空間を画素領域か階調表示領域かに切り換える切換え回路1010が1チップLSIで構成されている。
【0113】
表示データメモリ1006を制御する制御回路は、Xアドレスカウンタ1007、Yアドレスカウンタ1008、ラインアドレスカウンタ1009、及び、外部CPUからの制御信号を受けるインターフェイス回路(図示せず)やコマンドデコーダ(図示せず)等で構成されている。
【0114】
すなわち、図8および図9に示すように、32ラインを駆動する2つのコモン駆動回路1011が1チップとなって液晶ドライバ1002とは別に形成れている。なお、図9に示すシングルスキャン表示方式の液晶表示装置の場合には、2つのコモン駆動回路1011はカスケード接続されている。
【0115】
デュアルスキャン表示方式の場合は、液晶パネル1003の上半分のコモンライン1〜32を駆動するコモン駆動回路(1)と、下半分のコモンライン33〜64を駆動するコモン駆動回路(2)(コモン駆動回路(1)と同じ)と液晶ドライバ1002とで駆動する。
【0116】
一方、シングルスキャン表示の場合は、カスケード接続したコモン駆動回路(1)とコモン駆動回路(2)と、液晶ドライバとで駆動するものである。
【0117】
液晶パネル1003は、セグメントが248、コモンが64のマトリクスSTN液晶表示装置で、上下2分割を行いデュアルスキャンで駆動している。
【0118】
液晶ドライバ1002は、表示データメモリ1006を248×32×8bit持ち、256階調の表示が可能である。
【0119】
Yアドレスカウンタ1008及び、ラインアドレスカウンタ1009は、64ライン分のアドレス空間を持ち、デュアルスキャン時には32ライン分のアドレスのカウントを行う。
【0120】
セグメント駆動回路1004は、248の出力を持ち、液晶パネルに表示データに対応した階調の波形を出力する。
【0121】
コモン駆動回路1011は、前述のように、液晶ドライバ1002とは別のLSIであり、32の出力を持ち、順次走査信号を出力する。
【0122】
次に、シングルスキャン表示方式の液晶表示装置について、図9を参照しながら以下に説明する。
【0123】
図9は、図8の液晶ドライバ1002を用いてシングルスキャン表示方式で駆動した場合を示した図である。
【0124】
表示データメモリ1006は、248×64×4bitで使用するため、16階調の表示となる。
【0125】
Yアドレスカウンタ1008及び、ラインアドレスカウンタ1009は、64ライン分のアドレス空間を持ち、シングルスキャン時には64ライン分のアドレスカウントを行う。
【0126】
セグメント駆動回路1004は、248の出力を持ち、液晶パネル1003に表示データに対応した階調の波形を出力する。
【0127】
コモン駆動回路1011は、32の出力を持ち、順次走査信号を出力するLSIを2個設け、互いをカスケード接続することにより64出力の走査信号を得る。尚、32出力のLS12個の代わりに、64出力のLSIにしても良い。
【0128】
このように256階調、デュアルスキャン表示の液晶パネルと、16階調、シングルスキャン表示の液晶パネルとで、液晶ドライバ内の表示メモリを無駄にすること無く、液晶ドライバ1002を共通に使うことができる。
【0129】
なお、上記の各実施の形態では、256階調と16階調との組み合わせで説明したが、これに限定されるものではなく、例えば64階調と、8階調の組み合わせでもよい。また、同様の考え方を行うと、256階調のドライバを使用し、シングルスキャン時には、8階調の表示画面を2面と4階調の表示画面を1面の様に表示用メモリを分割し、切り換えて使用する事も可能である。
【0130】
以上のように、各実施の形態では、何れの場合も、表示用メモリである表示データメモリ1006における表示データ格納用のアドレスを変更するようにすれば、デュアルスキャン表示方式とシングルスキャン表示方式といった階調数の異なる表示方式であっても同じ液晶駆動装置を使用することが可能となる。
【0131】
このように、同じ液晶駆動装置を、階調数の異なる表示方式において共通に使用できることから、同じ液晶駆動装置を大量に生産することによる量産効果、すなわち液晶駆動装置の1個当たりの価格の低下に伴う液晶表示装置の生産コストの削減を図ることができる。
【0132】
また、表示データメモリ1006においても、階調数によらず、容量を一定にすることができるので、メモリ容量の増大に伴う液晶駆動装置の価格上昇を抑えることができる。
【0133】
本発明の液晶駆動装置を用いれば、以下のような効果を奏する。
【0134】
高画質・多階調表示(実施の形態では256階調)が必要な場合、上下分割に対応して液晶ドライバを2個使用して、デュアルスキャンを行う駆動回路を構成し、一方、特に高画質・多階調を必要としない場合、階調数を減少(前記の各実施の形態では16階調)させることにより、前述のデュアルスキャンを行う駆動回路と同一のドライバを使い、シングルスキャンを行う駆動回路を構成出来る為、商品の共通化によるコスト削減が図れる。
【0135】
高画質のため、画素数が増加したり多階調表示に対応すると、内蔵の表示データメモリの容量も飛躍的に増大することから、チップサイズも大きくなり、液晶ドライバのコストアップを招いていたが、デュアルスキャン表示及びシングルスキャン表示双方にも同一の液晶ドライバが使えることで、量産効果によるコストダウンが図れる。
【0136】
表示データメモリの容量とは別に、セグメント駆動回路も内部にシフトレジスタ、ホールドメモリ、階調パルス選択回路及び出力回路を有した場合、チップ占有面積は比較的大きい。
【0137】
しかし、コモン駆動回路は、シフトレジスタと出力回路で基本的に構成されるため、比較的チップ占有面積は少なくてすむ。
【0138】
また、図4に示す液晶表示装置で使用している32入力64出力セレクト回路もチップ占有面積は小さく、従って、外付け用コモン駆動回路や32入力64出力セレクト回路は安価である。
【0139】
尚、各実施の形態では、248×32×8ビットの表示データメモリ内蔵液晶ドライバを、デュアルスキャン表示では248×32画素、256階調表示に使用し、シングルスキャン表示では248×64、16階調に切換えて使用する例で説明したが、シングルスキャン表示で248×128、8階調表示でも良い。この場合は外付けのコモン駆動回路(32ライン用)を4個カスケード接続すればよい。
【0140】
このように、画素領域か階調表示領域かの切り換えは、マトリクス型STN液晶表示装置では、ちらつき等が視覚されない範囲で画素領域を増やして行っても構わない。
【0141】
また、表示データメモリの画素領域か階調表示領域かの切り換え、かつ、コモン駆動回路側に外付け回路を設置する手法は、TFT駆動方式でも先のセグメント駆動回路をソース駆動回路に、一方、コモン駆動回路をゲート駆動回路に置きかえれば容易に実現できる。例えば、図11および図12に示すように、図1に示した液晶ドライバ1002をTFT液晶ドライバ2002に、液晶パネル1003をTFT液晶パネル2003に、セグメント駆動回路1004がソース駆動回路2004に、コモン駆動回路1005がゲート駆動回路2005に、外付けのコモン駆動回路1011を外付けのゲート駆動回路2011に置きかえれば、本発明をTFT駆動方式に適用できる。
【0142】
このように、表示データメモリの領域を画素領域か階調表示領域かに切り換えて使用を可能とすることで、あまり多階調表示が必要のない、例えば、キャラクタ表示や漫画表示を行う液晶表示装置では階調数を大幅に減らして大画素数の液晶表示装置に採用でき、一方、画面が小さく画素数も比較的少ない携帯電話用表示では、多階調表示に比重を置いた液晶表示装置に切換えて適用できる等、同一の液晶ドライバを用いて融通の利く液晶表示装置を提供することができる。
【0143】
これらの効果を実現するために、本発明では、他の液晶駆動装置を提案する。すなわち、液晶駆動装置は、表示データを格納するメモリを内蔵し、マトリックス型液晶表示装置を駆動する回路において、デュアルスキャンで使用する場合とシングルスキャンで使用する場合で共通に使用出来るように、表示領域が倍になるシングルスキャン時には、階調を表す表示用メモリのビット数を半分にするように構成してもよい。
【0144】
また、上記液晶駆動装置において、デュアルスキャンで使用する場合とシングルスキャンで使用する場合で共通に使用出来るように、内蔵メモリをアドレスする回路をシングルスキャンに使用する場合にあわせ、デュアルスキャン時には必要の無いアドレス空間を未使用にできるようにしてもよい。
【0145】
また、上記液晶駆動装置において、外付けのコモン駆動回路をカスケード接続する機能を持つようにしてもよい。
【0146】
また、上記液晶駆動装置において、デュアルスキャンで使用する場合とシングルスキャンで使用する場合で共通に使用出来るように、コモン駆動回路の出力数をシングルスキャンに使用する場合にあわせ、デュアルスキャン時には必要の無い出力を未使用にできるようにしてもよい。
【0147】
さらに、上記液晶駆動装置において、コモン駆動回路の出力数をデュアルスキャンに使用する場合にあわせ、デュアルスキャンで使用する場合とシングルスキャンで使用する場合で共通に使用出来るように、外付けのセレクタを接続することにより、コモン駆動出力を倍にできるようにしてもよい。
【0148】
したがって、表示データメモリの容量を2分割できるようにしておき、デュアルスキャンでの多階調とシングルスキャンでの低階調の場合で使用メモリのアドレス方法を切り換える事ができる装置を備えるようにすればよい。
【0149】
コモン駆動回路と、セグメント駆動回路がLS1に1チップ化されている場合は、シングルスキャン用に外付けのコモン駆動回路を設ける。
【0150】
上記構成により、デュアルスキャンでの多階調表示を行う、液晶ドライバ1個を用い、シングルスキャンでの低階調のパネルを駆動することができるため、高機能の表示パネルと、廉価版の表示パネルとで、部品の共通化を行うことができ、コスト削減を行うことができる。
【0151】
【発明の効果】
本発明の液晶駆動装置は、以上のように、行及び列のマトリクス状に画素が配置され、2k (kは自然数)階調表示を行うマトリクス型液晶表示パネルに供給する表示データを格納する表示用メモリを内蔵し、出力数m(mは自然数)の列駆動回路と出力数n(nは自然数)の行駆動回路とを有する液晶駆動装置において、上記表示用メモリの容量をm×n×kビットで表したとき、このm×n×kビットの内、n×kビットを一定にして、n値及びk値を変更する表示用メモリ制御手段と、上記表示用メモリ制御手段によって変更されたn値を、上記行駆動回路の出力数に設定する出力数設定手段とを備えた構成である。
【0152】
それゆえ、表示用メモリ制御手段によってn値及びk値が変更されることで、m×nで示される表示用メモリ内の表示データ格納用のアドレスが変更される。しかしながら、n×kビットは一定であるので、n値及びk値が変更されても、表示用メモリの容量(m×n×k)は変更されない。
【0153】
また、k値が変更されることは、マトリクス型液晶表示パネルの階調数が変更されることを示し、n値が変更されることは、行駆動回路の出力数が変更されることを示す。
【0154】
したがって、n値およびk値が変更されることで、表示用メモリの容量を変更することなく、階調数に応じた行駆動回路の出力数に設定されることになる。
【0155】
以上のように、表示用メモリの容量をm×n×kビットで表したとき、このm×n×kビットの内、n×kビットを一定にして、n値及びk値を変更し、この変更されたn値を、上記行駆動回路の出力数に設定するようにすれば、デュアルスキャン表示方式とシングルスキャン表示表示といった階調数の異なる表示方式であっても同じ液晶駆動装置を使用することが可能となる。
【0156】
このように、同じ液晶駆動装置を、階調数の異なる表示方式において共通に使用できることから、同じ液晶駆動装置を大量に生産することによる量産効果、すなわち液晶駆動装置の1個当たりの価格の低下に伴う液晶表示装置の生産コストの削減を図ることができる。
【0157】
また、表示用メモリにおいても、階調数によらず、容量を一定にすることができるので、メモリ容量の増大に伴う液晶駆動装置の価格上昇を抑えることができるという効果を奏する。
【0158】
本発明の液晶駆動装置は、以上のように、行及び列のマトリクス状に画素が配置されたマトリクス型液晶表示パネルに供給する表示データを格納する表示用メモリを内蔵し、該マトリクス型液晶表示パネルを駆動する行駆動回路及び列駆動回路を備えた液晶駆動装置において、上記表示用メモリの表示データ格納領域のアドレスのカウント数を設定し、この設定値に応じて、上記行駆動回路の出力数を設定する設定手段を備え、上記設定手段は、上記マトリクス型液晶表示パネルの表示画面を行方向に2分割し、分割された表示画面のそれぞれを同時に駆動して表示するデュアルスキャン表示方式と、上記マトリクス型液晶表示パネルの表示画面をそのまま駆動して表示するシングルスキャン表示方式とでアドレスのカウント数を変更する構成である。
【0159】
それゆえ、上記表示用メモリの表示データ格納領域のアドレスのカウント数が、デュアルスキャン表示方式とシングルスキャン表示方式とで変更され、この変更値に応じて行駆動回路の出力数が変更されるようになっているので、デュアルスキャン表示方式の液晶表示装置とシングルスキャン表示方式の液晶表示装置とで同じ液晶駆動装置を使用できる。
【0160】
これにより、同じ液晶駆動装置を、表示用メモリの表示データ格納領域のアドレスのカウント数が異なる表示方式(デュアルスキャン表示方式、シングルスキャン表示方式)において共通に使用できることから、同じ液晶駆動装置を大量に生産することによる量産効果、すなわち液晶駆動装置の1個当たりの価格の低下に伴う液晶表示装置の生産コストの削減を図ることができるという効果を奏する。
【0161】
また、上記設定手段は、デュアルスキャン表示方式のアドレスのカウント数を、シングルスキャン表示方式のアドレスのカウント数よりも少なくなるように設定してもよい。
【0162】
この場合、表示用メモリ内において、デュアルスキャン時には必要の無いアドレス空間(アドレスのカウント数)を未使用にできるという効果を奏する。
【0163】
また、上記設定手段は、デュアルスキャン表示方式の行駆動回路の出力数を、シングルスキャン表示方式の行駆動回路の出力数の半分となるように表示用メモリのアドレスのカウント数を設定するようにしてもよい。
【0164】
この場合、行駆動回路において、デュアルスキャン表示方式時には必要の無い出力を未使用にできるという効果を奏する。
【0165】
また、上記設定手段によって出力数がデュアルスキャン表示方式に対応して設定された行駆動回路に、さらに他の行駆動回路がカスケード接続されていてもよい。
【0166】
この場合、デュアルスキャン表示方式に合わせた出力数の行駆動回路に、別の行駆動回路をカスケード接続することにより、シングルスキャン表示方式において、マトリクス型液晶パネルに供給する行信号の出力数を増加させることができるので、デュアルスキャン表示方式の液晶表示装置とシングルスキャン表示方式の液晶表示装置とで同じ液晶駆動装置を使用することができるという効果を奏する。
【0167】
さらに、上記設定手段によって出力数がデュアルスキャン表示方式に対応して設定された行駆動回路に、該行駆動回路の出力数を2倍に変換する出力数変換回路が設けられていてもよい。
【0168】
この場合、シングルスキャン表示方式時に、上記出力数変換回路により出力数がデュアルスキャン表示方式時の2倍に変換することで、デュアルスキャン表示方式に合わせた出力数の行駆動回路であっても、シングルスキャン表示方式の出力数に合わせることができる。よって、デュアルスキャン表示方式の液晶表示装置とシングルスキャン表示方式の液晶表示装置とで同じ液晶駆動装置を使用することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶駆動装置を備えたデュアルスキャン表示方式の液晶表示装置の概略構成図である。
【図2】図1に示した液晶液晶駆動装置を備えたシングルスキャン表示方式の液晶表示装置の概略構成図である。
【図3】本発明の他の液晶駆動装置を備えたデュアルスキャン表示方式の液晶表示装置の概略構成図である。
【図4】図3に示した液晶液晶駆動装置を備えたシングルスキャン表示方式の液晶表示装置の概略構成図である。
【図5】図4に示す32入力64出力セレクト回路を示す説明図である。
【図6】本発明のさらに他の液晶駆動装置を備えたデュアルスキャン表示方式の液晶表示装置の概略構成図である。
【図7】図6に示した液晶液晶駆動装置を備えたシングルスキャン表示方式の液晶表示装置の概略構成図である。
【図8】本発明のさらに他の液晶駆動装置を備えたデュアルスキャン表示方式の液晶表示装置の概略構成図である。
【図9】図8に示した液晶液晶駆動装置を備えたシングルスキャン表示方式の液晶表示装置の概略構成図である。
【図10】一般的な液晶駆動装置を備えたシングルスキャン表示方式の液晶表示装置の概略構成図である。
【図11】本発明の液晶駆動装置を備えたデュアルスキャン表示方式のTFT液晶表示装置の概略構成図である。
【図12】図11に示した液晶液晶駆動装置を備えたシングルスキャン表示方式のTFT液晶表示装置の概略構成図である。
【符号の説明】
1002 液晶ドライバ(液晶駆動装置)
1003 液晶パネル(マトリクス型液晶パネル)
1004 セグメント駆動回路(列駆動回路)
1005 コモン駆動回路(行駆動回路)
1006 表示データメモリ(表示用メモリ)
1007 Xアドレスカウンタ
1008 Yアドレスカウンタ
1009 ラインアドレスカウンタ
1010 切換え回路(出力数設定手段、設定手段)
1011 コモン駆動回路
1012 32入力64出力セレクト回路(出力数変換回路)
1110 セレクト回路(出力数設定手段、設定手段)
Claims (5)
- 行及び列のマトリクス状に画素が配置されたマトリクス型液晶表示パネルに供給する表示データを格納する表示用メモリを内蔵し、該マトリクス型液晶表示パネルを駆動する行駆動回路及び列駆動回路を備えた液晶駆動装置において、
上記表示用メモリの表示データ格納領域のアドレスのカウント数を設定し、この設定値に応じて、上記行駆動回路の出力数を設定する設定手段を備え、
上記設定手段は、上記マトリクス型液晶表示パネルの表示画面を行方向に2分割し、分割された表示画面のそれぞれを同時に駆動して表示するデュアルスキャン表示方式と、上記マトリクス型液晶表示パネルの表示画面をそのまま駆動して表示するシングルスキャン表示方式とで、上記表示用メモリの表示データ格納領域のアドレスのカウント数を異なるように設定し、設定したアドレスのカウント数と、列駆動回路の出力数とから、行駆動回路の出力数を設定することを特徴とする液晶駆動装置。 - 上記設定手段は、デュアルスキャン表示方式のアドレスのカウント数を、シングルスキャン表示方式のアドレスのカウント数よりも少なくなるように設定していることを特徴とする請求項1記載の液晶駆動装置。
- 上記設定手段は、デュアルスキャン表示方式の行駆動回路の出力数を、シングルスキャン表示方式の行駆動回路の出力数の半分となるように表示用メモリのアドレスのカウント数を設定することを特徴する請求項1記載の液晶駆動装置。
- 上記設定手段によって出力数がデュアルスキャン表示方式に対応して設定された行駆動回路に、さらに他の行駆動回路がカスケード接続されていることを特徴とする請求項1記載の液晶駆動装置。
- 上記設定手段によって出力数がデュアルスキャン表示方式に対応して設定された行駆動回路に、該行駆動回路の出力数を2倍に変換する出力数変換回路が設けられていることを特徴とする請求項1記載の液晶駆動装置。
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