JPH0784547A - データ選択回路 - Google Patents

データ選択回路

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JPH0784547A
JPH0784547A JP5227057A JP22705793A JPH0784547A JP H0784547 A JPH0784547 A JP H0784547A JP 5227057 A JP5227057 A JP 5227057A JP 22705793 A JP22705793 A JP 22705793A JP H0784547 A JPH0784547 A JP H0784547A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 必要なトランジスタ数を大幅に削減した1/
n duty 1/m Bias方式によるデータ選択回路
を提供すること。 【構成】 本発明のデータ選択回路は、1/n duty
1/m Bias点灯方式のデータ選択回路において、
外部から与えられるnビットのセレクトデータに対して
互いに異なったデコードをする2n 個のデコード部と、
前記デコード部の各々に直列に連結された2n 個のイン
バータ部とからなり、前記インバータ部の出力をすべて
ワイヤードOR接続したものを1つの選択手段とし、前
記選択手段をm+1個独立に備え、2n ×(m+1)個
の前記インバータ部の各々には、関連するデコード部の
論理、および前記数値m,nによって決定される互いに
異なる所定の入力信号を外部から与えることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はデータ選択回路に関し、
特に、1/n duty 1/m Bias点灯方式の液晶
表示装置(以下、LCDという)駆動回路に用いるもの
に関する。
【0002】
【従来の技術】LCDの点灯方式として、1/n dut
y 1/m Bias方式が良く用いられている。これ
は、1つのLCD駆動回路でLCDの各セグメントのう
ちのn個の駆動を受け持ち、このn個のエレメントの2
n 通りのオン・オフ状態に基づいて、各エレメントに共
通に印加するセグメント信号(以下、SEG信号とい
う)をm種の電源を所定のタイミングで切り替えること
によって生成するものである。
【0003】以下、従来のLCD駆動回路、特にその構
成部分であるデータ選択回路について説明する。図6
は、1/3duty 1/3Bias方式を適用したL
CD駆動回路の全体構成である。また、図7は、従来の
データ選択回路100の構成である。なお、このLCD
駆動回路は、図5に示す7セグメント表示素子における
3つのセグメント121〜123を駆動するものとして
説明する。
【0004】このLCD駆動回路のデータ選択回路10
0には、点灯制御すべき3つのセグメント121〜12
3の8通りのオン・オフ状態(の組合わせ)を示す3ビ
ットのセレクトデータが入力される。このセレクトデー
タの各ビットS1〜S3の値はそれぞれ、セグメント1
21〜123の各々のオン・オフ状態に対応して変化
し、オンのとき“1”、オフのとき“0”とする。
【0005】一方、データ選択回路100には、タイミ
ング信号生成回路105から、図8に示すようなタイミ
ング信号D00〜07、D10〜17、D20〜27お
よびD30〜37が与えられる。
【0006】図7に示すように、データ選択回路100
は多くのNAND回路およびNOT回路によって構成さ
れ、与えられた3ビットのセレクトデータ(S1,S
2,S3)の内容に従って、上記タイミング信号D00
〜07のうちの1つを信号G0として出力する。同様
に、上記セレクトデータに従って、上記信号D10〜1
7の組、信号D20〜27の組、および信号D30〜3
7の組のうちからそれぞれ1つづつを選択して、信号G
1、G2、およびG3として出力する。
【0007】これら出力信号G0〜G3は、それぞれ図
6のアナログスイッチ101〜104に制御信号として
与えられ、これらアナログスイッチ101〜104は開
閉制御される。アナログスイッチ101〜104の各々
の電流路の一端にはそれぞれ供給電圧の異なる電源V0
〜V3が接続されており、上記開閉制御によって電源V
0〜V3のうちの1つの電位が所定のタイミングで出力
端子に現われることになる。その結果、図8に示すよう
な波形のSEG信号が、セレクトデータに対応して、す
なわち各ビットデ−タS1〜S3の値の組合わせに対応
して出力される。
【0008】このSEG信号は、図5のセグメント12
1〜123の各々の電極に共通に印加される。一方、各
セグメント121〜123の各々のもう一方の電極に
は、それぞれ図9に示すような波形のCOM1信号、C
OM2信号、およびCOM3信号が図示しない駆動回路
によって印加されている。
【0009】それゆえ、図9に示すように、各セグメン
ト121〜123の2つの電極間にはそれぞれ、セレク
トデータに対応して、SEG信号とCOM信号の差分す
なわち、SEG−COM1、SEG−COM2、および
SEG−COM3が印加されることになる。これらの各
波形は、図8に示す通りである。
【0010】そして、上記電圧V1はLCDのしきい値
電圧未満に、V3はLCDのしきい値電圧以上に設定す
るので、各セグメント121〜123は、セレクトデー
タが示すオン・オフ状態になるように点灯(あるいは消
灯)される。
【0011】ここに、従来のデータ選択回路には、次の
ような問題点があった。すなわち、各種回路において多
ビットによる回路構成が多くなって来た昨今、これに対
応するべく従来のデータ選択回路を多ビット化しようと
すると、セレクトビット数の増加にともなって、このデ
ータ選択回路を構成するトランジスタ数が爆発的に増大
するという問題点があった。例えば、n=m(n≧2)
のとき、 (n+1)(2n+3 +2n+2 −8)+2n もの個数の素子を必要とする。
【0012】また、セレクトビット数を増加させると、
ICおよびLSI内でのデータ選択回路が占有するエリ
アを非常に大きなものとするという設計/製造上の不具
合が発生する。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
データ選択回路では、セレクトビット数を増加させる
と、これに伴って回路を構成するトランジスタ数が爆発
的に増大する欠点があった。 本発明は、上記問題点に
鑑みてなされたものであり、必要なトランジスタ数を大
幅に削減した1/n duty 1/m Bias方式によ
るデータ選択回路を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明のデータ選択回路
は、1/n duty 1/m Bias点灯方式のデータ
選択回路において、外部から与えられるnビットのセレ
クトデータに対して互いに異なったデコードをする2n
個のデコード部と、前記デコード部の各々に直列に連結
された2n個のインバータ部とからなり、前記インバー
タ部の出力をすべてワイヤードOR接続したものを1つ
の選択手段とし、前記選択手段をm+1個独立に備え、
n ×(m+1)個の前記インバータ部の各々には、関
連するデコード部の論理、および前記数値m,nによっ
て決定される互いに異なる所定の入力信号を外部から与
えることを特徴とする。
【0015】好ましくは、前記選択手段は、n個のPチ
ャネル・トランジスタからなるPチャネル・デコード
部、Pチャネル・トランジスタおよびNチャネル・トラ
ンジスタからなるインバータ部、およびn個のNチャネ
ル・トランジスタからなるNチャネル・デコード部がカ
スケード接続されたものであり、前記セレクトデータが
与えられた場合に、前記Pチャネル・トランジスタおよ
び前記Nチャネル・トランジスタがすべて導通状態とな
って、前記インバータが動作可能状態となるように構成
しても良い。一方、前記選択手段のうちの関連する前記
デコード部の論理が同一である(m+1)個を、半導体
基板上では隣接させて形成すると好ましい。
【0016】
【作用】本発明の1/n duty 1/m Bias点灯
方式のデータ選択回路では、1つの前記選択手段におい
て、2n 組の前記デコード部および前記インバータ部か
らなるクロックド・インバータの前記インバータ部には
互いに異なる信号が外部から与えられており、選択すべ
き前記信号が与えられている前記インバータ部に接続さ
れている前記デコード部のみ、与えられたセレクトデー
タに応答して導通状態となり、前記インバータ部には電
源が供給され、前記信号のみ反転されて出力される。一
方、他のクロックド・インバータはOFF(出力Hiイ
ンピーダンス)状態となる。このような構成を採用する
ことによって、回路全体の構成に必要なトランジスタ数
を大幅に削減することができる。
【0017】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の一実施例
について説明する。本実施例では、1/n duty 1
/m Bias点灯方式の一例として、1/3duty
1/3Bias点灯方式によるLCD駆動回路を例にと
って、本発明のデータ選択回路を説明する。本発明のデ
ータ選択回路を適用するLCD駆動回路の他の部分の構
成は従来例と同じであるので、前述した図5〜図10を
ここでも用いることとする。なお、図6に示すデータ選
択回路の符号は、従来例では100であったが、本発明
のデータ選択回路の符号は1とする。
【0018】図1に、本発明の一実施例に係るデータ選
択回路1の構成を示す。また、図1では選択回路SEL
1〜6の構成を省略してあり、これら選択回路SEL1
〜3の構成は図2(a)〜(c)に、選択回路SEL4
〜6の構成は図3(a)〜(c)に示すこととする。こ
こで、図中の1重丸はPMOSトランジスタを、2重丸
はNMOSトランジスタを示すこととする。また、1重
丸および2重丸の上を横切っている信号線は、各MOS
トランジスタのゲートに接続されることを示し、1重丸
および2重丸に上下方向から接続されている信号線は、
各MOSトランジスタのソースあるいはドレインに接続
されることを示しているものとする。
【0019】図1のように本実施例のデータ選択回路1
は、選択回路SEL0〜7を備え、各選択回路SEL0
〜7はそれぞれ、4つのクロックド・インバータ回路か
らなる。各クロックド・インバータ回路は、4つのNM
OSトランジスタと4つのPMOSトランジスタからな
る。
【0020】図4は、データ選択回路1の構成単位とな
るクロックド・インバータ回路であり、+側の電源3に
接続されたPチャネルデコーダ8、インバータ7、−側
の電源4に接続されたNチャネルデコーダ9からなる。
【0021】例えば、選択回路SEL0の図中最も左に
あるクロックド・インバータ回路は、NMOSトランジ
スタN1およびPMOSトランジスタP1からなる第1
のインバータ、NMOSトランジスタN2およびPMO
SトランジスタP2からなる第2のインバータ、および
NMOSトランジスタN3およびPMOSトランジスタ
P3からなる第3のインバータからなるデコード部と、
NMOSトランジスタN4およびPMOSトランジスタ
P4からなる第4のインバータとから構成される。
【0022】データ選択回路1には、3ビットのセレク
トデータS1〜S3が与えられ、インバータINV1〜
3によって、セレクトデータS1〜S3の反転論理が生
成される。セレクトデータS1〜S3とこれらの反転デ
ータS1−bar〜S3−barは、図1〜図3のよう
に各デコード部のトランジスタに与えられる。なお、以
下、上記のように信号Xを反転した信号を信号X−ba
rと表すものとする。
【0023】一方、選択回路SEL0のNMOSトラン
ジスタN4,N8,N12,N16およびPMOSトラ
ンジスタP4,P8,P12,P16からなる各インバ
ータには、それぞれ後述するタイミング信号D00,D
10,D20,D30が与えられる。同様に、他の選択
回路SEL1〜7の28組の各インバータには、それぞ
れタイミング信号D01〜D07,D11〜D17,D
21〜D27,D31〜D37が与えられる。
【0024】前記選択回路SELjにおいては、各デコ
ーダ8,9に与えられる3ビットのセレクトデータが各
デコーダ8,9をオンさせた場合、インバータ7に入力
されるタイミング信号Dijを反転させて、信号Gi −b
arとして出力する。
【0025】例えば、S1=S2=S3=0のセレクト
データが与えられた場合、選択回路SEL0の4つのク
ロックド・インバータ回路の各デコーダのみがオンさ
れ、各インバータによって、タイミング信号D00,D
10,D20,D30が反転されて、それぞれ信号G0
−bar,G1−bar,G2−bar,G3−bar
として出力される。
【0026】また、S1=S2=S3=1のセレクトデ
ータが与えられた場合、選択回路SEL7の4つのクロ
ックド・インバータ回路の各デコーダのみがオンされ、
各インバータによって、タイミング信号D07,D1
7,D27,D37が反転されて、それぞれ信号G0−
bar,G1−bar,G2−bar,G3−barと
して出力される。他の選択回路SEL1〜6においても
同様である。
【0027】このようにして、前記セレクトデータによ
って、いずれかの選択回路SELjから信号G0−ba
r,G1−bar,G2−bar,G3−barとして
出力されたタイミング信号D0j,D1j,D2j,D3jは、
それぞれインバータINV5〜8で反転されて、信号G
0,G1,G2,G3として出力される。
【0028】次に、本実施例のデータ選択回路1を用い
た1/3duty 1/3Bias点灯方式によるLC
D駆動回路の全体的な動作について説明する。このLC
D駆動回路は、図5に示す7セグメント表示素子におけ
る3つのセグメント121〜123を駆動するものとし
て説明する。
【0029】このデータ選択回路1に与えられる3ビッ
トの前記セレクトデータは、点灯制御すべき3つのセグ
メント121〜123の8通りのオン・オフ状態(の組
合わせ)を示す。セレクトデータの各ビットS1〜S3
の値はそれぞれ、セグメント121〜123の各々のオ
ン・オフ状態に対応して変化し、オンのとき“1”、オ
フのとき“0”とする。
【0030】例えば、セレクトデータの各ビットの値が
S1=S2=S3=0の場合、前記選択回路SEL0の
デコード動作によって、タイミング信号D00,D1
0,D20,D30が、それぞれ信号G0,G1,G
2,G3として出力される。タイミング信号D00,D
10,D20,D30の各波形は、図8に示すとうりで
ある。
【0031】これら出力信号G0〜G3は、それぞれ図
6のアナログスイッチ101〜104に制御信号として
与えられ、これらアナログスイッチ101〜104は開
閉制御される。アナログスイッチ101〜104の各々
の電流路の一端にはそれぞれ供給電圧の異なる電源V0
〜V3が接続されている。
【0032】ここに、V0=0vであり、V2はV1の
2倍の電圧であり、V3はV1の3倍の電圧であるもの
とする。また、V1はLCDのしきい値電圧未満に、V
3はLCDのしきい値電圧以上に設定する。
【0033】上記開閉制御によって電源V0〜V3のう
ちの1つの電位が所定のタイミングで出力端子に現わ
れ、その結果、各セレクトデータに対応して、図8に示
すような波形のSEG信号が出力される。
【0034】このSEG信号は、図5のセグメント12
1〜123の各々の電極に共通に印加される。一方、各
セグメント121〜123の各々のもう一方の電極に
は、それぞれ図9に示すような波形のCOM1信号、C
OM2信号、およびCOM3信号が図示しない駆動回路
によって印加されている。
【0035】それゆえ、各セグメント121〜123の
2つの電極間にはそれぞれ、セレクトデータに対応し
て、SEG信号とCOM信号の差分すなわち、SEG−
COM1、SEG−COM2、およびSEG−COM3
が印加されることになる。これらの各波形は、図10に
示す通りである。
【0036】ここで、各波形が示す電圧は、LCDのし
きい値電圧より低いので、3つのセグメント121〜1
23はセレクトデータ(0,0,0)が示す通りにすべ
て消灯とされる。
【0037】同様に、点灯制御すべき3つのセグメント
121〜123のオン・オフ状態に対応するセレクトデ
ータの各ビットS1〜S3の値の組合わせによって、前
記選択回路SEL1〜7のデコード動作によって、いず
れかの選択回路の前記デコード部が導通し、図8に示す
波形を有する所定のタイミング信号が、信号G0,G
1,G2,G3として出力される。そして、これら出力
信号G0〜G3により開閉制御されるアナログスイッチ
101〜104によって、図8に示すような波形を有す
る各セレクトデータに対応するSEG信号が出力され
る。そして、各セグメント121〜123の2つの電極
間にはそれぞれ、図10に示すような波形を有する各セ
レクトデータに対応するSEG信号とCOM信号の差分
すなわち、SEG−COM1、SEG−COM2、およ
びSEG−COM3が印加され、各セグメント121〜
123は各セレクトデータが示す通りに点灯あるいは消
灯される。
【0038】以上、1/n duty 1/m Bias点
灯方式の一例として、1/3duty 1/3Bias
点灯方式によるLCD駆動回路を例にとって、本発明の
データ選択回路を説明したが、本発明は、上記nおよび
mが他の値であっても適用可能である。この場合のデー
タ選択回路の構成は、以上の説明により当業者において
は容易に実施できるので、詳細な説明は省略する。
【0039】ここで、本発明のデータ選択回路では、n
=m=2以外の場合、従来に比較して必要とするトラン
ジスタ数を大幅に削減することができる。例えば、n=
m=3とした場合、図7のような従来のデータ選択回路
では、358の素子を必要とするが、本発明のデータ選
択回路では、270の素子ですむ。 また、n=mの場
合は、従来のデータ選択回路では、 (n+1)・(nn+3 +2n+2 −8)+2n の素子を必要とするのに比較して、本発明のデータ選択
回路では、 (n+1)・(16n+18)+2n の素子ですみ、その差から (n+1)・(nn+3 +2n+2 −16n−26) もの素子を削減することができるという極めて大きな効
果がある。
【0040】しかも、nの値が増加するほど従来のデー
タ選択回路に対する素子削減の効果は激増する。また、
本発明のデータ選択回路は、従来に比較して、集積化す
る場合に、高密度化しやすい構造を有しているという製
造上の利点もある。また、本発明は上述した各実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で、種々変形して実施することができる。
【0041】
【発明の効果】本発明の1/n duty 1/m Bia
s点灯方式のデータ選択回路では、クロックド・インバ
ータのクロック部にnビットのセレクトデータをデコー
ドするデコード部を復号させる形で設け、これに直列に
連結したインバータ部とからなる選択回路を2n ×(m
+1)組設けた。そして、従来と違って、セレクトしよ
うとするデータが入っているクロックド・インバータの
みONさせ(電源を与える)、他はOFF(出力Hiイ
ンピーダンス)とする。上記構成によって、回路全体の
構成に必要なトランジスタ数を大幅に削減することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るデータ選択回路を示す
【図2】図1の選択回路SEL1〜3を示す図
【図3】図1の選択回路SEL4〜6を示す図
【図4】本発明のデータ選択回路の基本回路を示す図
【図5】LCDの7セグメント表示素子を示す図
【図6】1/3duty 1/3BiasのLCD点灯
方式のLCD駆動回路を示す図
【図7】従来のデータ選択回路を示す図
【図8】1/3duty 1/3BiasのLCD点灯
方式におけるセグメント信号の波形およびタイミング信
号の波形を示す図
【図9】1/3duty 1/3BiasのLCD点灯
方式におけるコモン信号の波形およびセグメント信号の
波形を示す図
【図10】1/3duty 1/3BiasのLCD点
灯方式における各セグメントに印加される電位差の時間
変化を示す波形図
【符号の説明】
1…データ選択回路 3,4…電源 8…Pチャネルデコーダ 7…インバータ 9…Nチャネルデコーダ SEL0〜7…選択回路 N1〜16…Nチャネルトランジスタ P1〜16…Pチャネルトランジスタ INV1〜3,5〜8…インバータ回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1/n duty 1/m Bias点灯方式
    のデータ選択回路において、 外部から与えられるnビットのセレクトデータに対して
    互いに異なったデコードをする2n 個のデコード部と前
    記デコード部の各々に直列に連結された2n 個のインバ
    ータ部とからなり、前記インバータ部の出力をすべてワ
    イヤードOR接続したものを1つの選択手段とし、 前記選択手段をm+1個独立に備え、 2n ×(m+1)個の前記インバータ部の各々には、関
    連するデコード部の論理、および前記数値m,nによっ
    て決定される互いに異なる所定の入力信号を外部から与
    えることを特徴とするデータ選択回路。
  2. 【請求項2】前記選択手段は、n個のPチャネル・トラ
    ンジスタからなるPチャネル・デコード部、Pチャネル
    ・トランジスタおよびNチャネル・トランジスタからな
    るインバータ部、およびn個のNチャネル・トランジス
    タからなるNチャネル・デコード部がカスケード接続さ
    れたものであり、 前記セレクトデータが与えられた場合に、前記Pチャネ
    ル・トランジスタおよび前記Nチャネル・トランジスタ
    がすべて導通状態となって、前記インバータが動作可能
    状態となることを特徴とする請求項1に記載のデータ選
    択回路。
  3. 【請求項3】前記選択手段のうちの関連する前記デコー
    ド部の論理が同一である(m+1)個を、半導体基板上
    では隣接させて形成することを特徴とする請求項1に記
    載のデータ選択回路。
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