JPS5852595B2 - Driving method of matrix type liquid crystal display device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はマトリクス型液晶文字表示装置の駆動方法に関
するもので、具体的には液晶文字表示装置の低電圧時分
割駆動として最適な駆動方法を提供するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a driving method for a matrix type liquid crystal character display device, and specifically, to provide a driving method optimal for low voltage time division driving of a liquid crystal character display device.

従来、スタティック駆動法によって液晶数字表示装置を
駆動することが知られているが、この方式によれば、例
えば７セグメント１小数点Ｎ桁の液晶数字表示装置では
外部接続端子数が８Ｎ＋１本（１本は液晶のバック電極
）となり、桁数が増すと外部接続端子数も大幅に増加し
、駆動のための周辺回路が複雑となり、それだけ信頼性
も低下する原因となった。Conventionally, it has been known to drive a liquid crystal numeric display device using a static driving method. According to this method, for example, in a liquid crystal numeric display device with 7 segments, 1 decimal point, and N digits, the number of external connection terminals is 8N+1 (1 becomes the back electrode of the liquid crystal), and as the number of digits increased, the number of external connection terminals also increased significantly, making the peripheral circuitry for driving more complex, which led to a corresponding decrease in reliability.

また周辺回路をＬＳＩ （大規模集積回路）化しよう
とした場合外部接続端子数が多いと本来１個のＬＳＩで
済むところが２個となりそれだけ高価な駆動回路となっ
た。Furthermore, when attempting to implement peripheral circuitry into an LSI (Large Scale Integrated Circuit), if the number of external connection terminals is large, the driver circuit becomes more expensive than the one LSI that would normally require two.

また、スタティック駆動法では外部端子数が多くなるの
で、この外部接続端子数を減らす目的で、例えば、「日
経エレクトロニクスＪ（１９７２゜５．８）に示される
様に、複数のＸ電極と複数のＹ電極との交点である表示
点の組合せによって文字が表示されるマトリクス型液晶
表示装置を時分割駆動を行なう方法も提案されているが
、時分割駆動を行うとクロストークの問題が生じている
。In addition, since the static drive method requires a large number of external terminals, in order to reduce the number of external connection terminals, for example, as shown in ``Nikkei Electronics J (1972°5.8), multiple X electrodes and multiple A method has also been proposed in which time-division driving is performed on a matrix-type liquid crystal display device in which characters are displayed by combinations of display points that intersect with Y electrodes, but time-division driving causes problems with crosstalk. .

クロストークをなくする方法としては電圧平均化法（表
示点に選択状態で±Ｖｏ、半選択状態および非選択状態
で士−ｖｏの電圧を印加する法）が知られているが、従
来の電圧平均化法では駆動回路の出力段のスイッチング
素子に２■ｏの耐圧が必要であり、これは駆動回路をＩ
Ｃ化或いはＬＳＩ化する場合の大きな障壁となっていた
。A known method for eliminating crosstalk is the voltage averaging method (applying a voltage of ±Vo to the display point in the selected state and +/-Vo in the half-selected state and non-selected state), but conventional voltage In the averaging method, the switching element in the output stage of the drive circuit needs to have a withstand voltage of 2μ, which means that the drive circuit is
This has been a major barrier to conversion to C or LSI.

本発明は以上の諸点に鑑み発明されたもので、その目的
とするところは、マトリクス型液晶文字表示装置に於い
て、低電圧時分割駆動のできる新規な駆動方法を提供す
るにある。The present invention was devised in view of the above points, and its object is to provide a novel driving method capable of low-voltage time-division driving in a matrix type liquid crystal character display device.

本発明の特徴とするところは、複数のＸ電極と複数のＹ
電極との交点である表示点の組合せによって文字が表示
されるマトリクス型液晶表示装置において、上記Ｘ電極
にＶ。The present invention is characterized by a plurality of X electrodes and a plurality of Y electrodes.
In a matrix type liquid crystal display device in which characters are displayed by combinations of display points that are intersections with electrodes, V is applied to the X electrode.

、■１、■２およびは１ ぼＯ（但しＶｌはほぼ−ｖｏ、ｖ２はほぼ一■。, ■1, ■2 and is 1 VO (However, Vl is almost -vo, and v2 is almost 1■.

）３ の電圧のうちの二つを適宜選択して、この二つの電圧の
一つを表示時間単位のほぼ半分の期間に、他の一つの電
圧を残りの期間に夫々与えるとともに、上記Ｙ電極にも
Ｖ。) 3 as appropriate, apply one of these two voltages to approximately half of the display time unit, apply the other voltage to the remaining period, and apply the voltage to the Y electrode. Also V.

、■い■２およびＯの電圧のうちの二つを適宜選択して
、この二つの電圧の一つを表示時間単位のほぼ半分の期
間に、他の一つの電圧を残りの期間に夫々与え、表示時
間単位毎に選択状態にある表示点にはほぼ士■ｏの電圧
を印加し、非選択および半選択状態にある表示点にはほ
ぼ士−■。, ■■■2 and O voltages are selected as appropriate, and one of these two voltages is applied for approximately half of the display time unit, and the other voltage is applied for the remaining period. , for each display time unit, a voltage of approximately 20 is applied to the display point in the selected state, and approximately 20 is applied to the display point in the non-selected or half-selected state.

の電圧を印加するようにしたことにある。The reason is that the voltage is applied to the

本発明の１つの特徴はＸ電極およびＹ電極に印加される
電圧の大きさを駆動回路に与えられるアドレスとクロッ
クの位相によって決定するようにしていることである。One feature of the present invention is that the magnitude of the voltage applied to the X and Y electrodes is determined by the address given to the drive circuit and the phase of the clock.

本発明の他の目的並びに特徴は以下の実施例に基づく説
明より明らかになるであろう。Other objects and features of the present invention will become clear from the description based on the following examples.

第１図は本発明の一実施例構成図を示すもので、マトリ
クス型液晶文字表示装置は、Ｘ電極３とＹ電極４との交
点が表示点となり、４×８の表示点で文字表示を行なう
。FIG. 1 shows a configuration diagram of an embodiment of the present invention. In a matrix type liquid crystal character display device, the intersection of the X electrode 3 and the Y electrode 4 is the display point, and characters are displayed at 4×8 display points. Let's do it.

一つの文字は複数のＸ電極と複数のＹ電極との交点であ
る表示点の組合せによって表示される。One character is displayed by a combination of display points that are intersections of a plurality of X electrodes and a plurality of Y electrodes.

これらＸ電極３、Ｙ電極４はそれぞれＸ駆動回路８、Ｙ
駆動回路６に接続されて駆動される。These X electrodes 3 and Y electrodes 4 are connected to an X drive circuit 8 and a Y electrode, respectively.
It is connected to the drive circuit 6 and driven.

４個のＹ駆動回路６および８個のＸ駆動回路８をそれぞ
れＹ駆動回路列５、Ｘ駆動回路列７と称する。The four Y drive circuits 6 and the eight X drive circuits 8 are referred to as a Y drive circuit array 5 and an X drive circuit array 7, respectively.

Ｙ駆動回路列５にはリングカウンタからなる走査回路９
の走査信号およびクロック発生回路１４から発生する周
波数２ｆＲのクロックが入力する。The Y drive circuit array 5 includes a scanning circuit 9 consisting of a ring counter.
A scanning signal and a clock having a frequency of 2fR generated from the clock generation circuit 14 are input.

なお、走査信号の走査周波数はクロック発生回路１３か
ら発生する周波数ｆＲのクロックに同期している。Note that the scanning frequency of the scanning signal is synchronized with the clock of frequency fR generated from the clock generation circuit 13.

一方、Ｘ駆動回路列γにはデコーダからなる文字発生回
路１０の出力信号とクロック発生回路１４からのクロッ
クとが入力される。On the other hand, an output signal from a character generation circuit 10 consisting of a decoder and a clock from a clock generation circuit 14 are input to the X drive circuit array γ.

クロック発生回路１４からのクロックはインバータ１５
によって位相に反転され、Ｙ駆動回路列５に入力される
ようになっており、Ｘ駆動回路列７のクロックの位相と
Ｙ駆動回路列５の位相は逆に反転している。The clock from the clock generation circuit 14 is sent to the inverter 15.
The clock signal is inverted in phase by , and is input to the Y drive circuit array 5, and the phase of the clock of the X drive circuit array 7 and the phase of the Y drive circuit array 5 are reversed.

文字発生回路１０の出力信号はクロック発生回路１３か
ら発生するクロックと同期し、Ｙ電極の走査との同期を
とっている。The output signal of the character generation circuit 10 is synchronized with the clock generated from the clock generation circuit 13, and is synchronized with the scanning of the Y electrode.

したがって、文字発生回路１０の出力文字を決定する入
力信号は、各Ｙ電極に表示する文字を記憶しているメモ
リー１から与えられ、メモリー１の出力信号はクロック
発生回路１３から発生するクロックと同期し、Ｙ電極の
走査との同期をとっている。Therefore, the input signal that determines the output character of the character generation circuit 10 is given from the memory 1 that stores the characters to be displayed on each Y electrode, and the output signal of the memory 1 is synchronized with the clock generated from the clock generation circuit 13. This is synchronized with the scanning of the Y electrode.

このようにしてメモリー１に与えられた表示文字の情報
は液晶文字表示装置１の駆動信号に変換されて、時分割
にて液晶文字表示装置に加えられて、これを点灯する。The display character information given to the memory 1 in this manner is converted into a drive signal for the liquid crystal character display device 1, and is applied to the liquid crystal character display device in a time-division manner to turn it on.

このとき表示文字の書換え、すなわちメモリー１の書換
えは表示文字入力装置１２にて行われ、これは卓上電子
計算機の場合には演算回路に、時計の場合には時計回路
などに接続している。At this time, the display characters are rewritten, that is, the memory 1 is rewritten by the display character input device 12, which is connected to an arithmetic circuit in the case of a desktop electronic computer, or to a clock circuit in the case of a watch.

第２図は本発明による駆動波形の一例を示すもので、Ｘ
電極信号Ｖｘ、Ｙ電極信号ｖｙ、表示信号Ｖｘ−Ｖｙを
選択状態に分けて示している。FIG. 2 shows an example of the drive waveform according to the present invention,
The electrode signal Vx, the Y electrode signal vy, and the display signal Vx-Vy are shown divided into selected states.

第２図において■。■ In Figure 2.

は液晶の点灯電圧である。Ｘ電極信号Ｖｘは表示時間単
位り内に選択時にＶ。is the lighting voltage of the liquid crystal. The X electrode signal Vx is V when selected within the display time unit.

２ →０、非選択時に−Ｖｏ→−ｖ。2 →0, -Vo→-v when not selected.

となり、Ｙ電極信３ 号ｖｙは表示時間単位Ｔｗ内に選択時に０→■ｏ、１ 非選択時に一■。Therefore, Y electrode communication 3 The number vy changes from 0 to ■o, 1 when selected within the display time unit Tw. ■ When not selected.

→−Ｖｏどなっている。３ この結果表示点に加わる信号Ｖｘ−Ｖｙは表示時間単位
Ｔｗ内に選択状態のとき士■ｏ、半選択状態のとき士−
■。→-Vo is yelling. 3 The signal Vx-Vy applied to this result display point is 0 when in the selected state and 0 when in the half-selected state within the display time unit Tw.
■.

、非選択状態のときに半選択状態と位相が逆になり、±
−Ｖｏの交流電圧が加わっている。, when in the non-selected state, the phase is opposite to that in the half-selected state, and ±
-Vo alternating current voltage is applied.

第２図に示すような信号によってデユーディ比１７Ｎの
時分割駆動方式をとると、選択点（点灯される表示点）
の印加電圧の実効値ｖｓ１は、となる。If a time-division drive method with a duty ratio of 17N is used using the signals shown in Figure 2, the selected point (display point that lights up)
The effective value vs1 of the applied voltage is as follows.

また、非選択点（点灯されない表示点） 電圧の実効値ｖＳ２は、 の印加 となる。Also, non-selected points (display points that are not lit) The effective value of the voltage vS2 is application of becomes.

矩形波信号に対する点灯しきい値電圧の実効値をｖｔｈ
とすると、クロストークを防止して液晶文字表示装置を
点灯するためには（１）、（２）式より次の関係が成り
立つ。The effective value of the lighting threshold voltage for the square wave signal is vth
Then, in order to prevent crosstalk and turn on the liquid crystal character display device, the following relationship holds true from equations (1) and (2).

ｖＳ２≦ｖｔｈ≦ｖｓ １ ＝（３）（３）式に
（１）、（２）式を代入し、ｖｏ について整理すると
、 となる。vS2≦vth≦vs 1 = (3) Substituting equations (1) and (2) into equation (3) and rearranging for vo results in the following.

いまＮ＝４のとき、 き）（４）式は、 （デユーティ比１／４のと 、／’１ｖｔｈ≦Ｖｏ≦３Ｖｔｈ ・・・・・・・・・（５） となり、Ｎ＝８のとき、（デユーティ比１／８のとき）
（４）式は、 刀ｖｔｈ≦７・≦３７比 ・・・・・・・・・（６） となる。Now, when N=4, equation (4) becomes: (When the duty ratio is 1/4, /'1vth≦Vo≦3Vth (5), and when N=8 , (when duty ratio is 1/8)
Equation (4) becomes: sword vth≦7·≦37 ratio (6).

したがって、Ｎ＝４、Ｖｔｈ＝６Ｖのときは、（５）式
は、１０．４Ｖ≦Ｖｏ≦１８Ｖ となり、低電圧駆動が
可能となることが理解できる。Therefore, when N=4 and Vth=6V, equation (5) becomes 10.4V≦Vo≦18V, and it can be understood that low voltage driving is possible.

Ｎ＝４のときの選択点に加わる信号および非選択点に加
わる信号の波形を第３図Ａ、Ｂに示している。The waveforms of the signal applied to the selected point and the signal applied to the non-selected point when N=4 are shown in FIGS. 3A and 3B.

第２図のような信号を実現する具体的な駆動回路（第１
図の駆動回路６，８に相当）の例を第４図、第５図、第
６図に示している。A specific drive circuit (first
Examples of drive circuits (corresponding to the drive circuits 6 and 8 in the figure) are shown in FIGS. 4, 5, and 6.

第４図において、Ｑｌ、Ｑ２．Ｑ３はスイッチングトラ
ンジスタ、Ｒ，２Ｒ，４Ｒは抵抗、２２，２３，２４は
ノアゲート、２１はインバータ、Ａはアドレス、Ｃはク
ロックである。In FIG. 4, Ql, Q2. Q3 is a switching transistor, R, 2R, and 4R are resistors, 22, 23, and 24 are NOR gates, 21 is an inverter, A is an address, and C is a clock.

アドレスＡ、クロックＣに対するスイッチングトランジ
スタＱ１〜Ｑ３のオン、オフ状態および出力電圧の関係
は第１表の通りである。Table 1 shows the relationship between the on/off states and output voltages of switching transistors Q1 to Q3 with respect to address A and clock C.

第１表から明らかなごとく、アドレスＡ、クロツクＣの
組合せにより任意の出力電圧〒■・、−Ｖ。As is clear from Table 1, the combination of address A and clock C produces an arbitrary output voltage of 〒■., -V.

、０、ｖｏが得られるものである。第５図におけるアド
レスＡとクロックＣに対するスイッチングトランジスタ
Ｑ１〜Ｑ３のオン・オフ状態および出力電圧の関係は第
２表の通りである。, 0, vo are obtained. Table 2 shows the relationship between the on/off states and output voltages of switching transistors Q1 to Q3 with respect to address A and clock C in FIG.

同じく第６図のものは第３表の通りである。Similarly, those in FIG. 6 are as shown in Table 3.

尚第５図、第６図においてＲ１，Ｒ２は抵抗、Ｄｌ。In addition, in FIGS. 5 and 6, R1 and R2 are resistances, Dl.

Ｄ２はダイオード、３１，３４はインバータ、３２．３
３はノアゲートである。D2 is a diode, 31 and 34 are inverters, 32.3
3 is Noah Gate.

第５図と第６図の違いはダイオードＤ２の接続が違って
いるだけでその他は同じである。The only difference between FIG. 5 and FIG. 6 is that the connection of diode D2 is different, and the other features are the same.

第４図〜第６図においてアドレスＡは第１図の走査回路
９および文字発生回路の出力に相当する。In FIGS. 4 to 6, address A corresponds to the outputs of the scanning circuit 9 and character generation circuit of FIG. 1.

第１図は第５図の駆動回路を用いてデユーティ比（Ｎ＝
４）の場合について線順次走査のときの各部の動作波形
を示したものである。Figure 1 shows the duty ratio (N=
4 shows the operating waveforms of each part during line sequential scanning for case 4).

Ｘ電極信号をＶｘ、ＸアドレスをＡｘ、Ｘ電極のクロッ
クをＣｘ、Ｙ電極信号をｖｙ、ｙアドレスをＡｙ、Ｙ電
極のクロックをＣｙ、表示点信号をＶｘ−Ｖｙ で示し
ている。The X electrode signal is Vx, the X address is Ax, the X electrode clock is Cx, the Y electrode signal is vy, the y address is Ay, the Y electrode clock is Cy, and the display point signal is Vx-Vy.

Ｘ駆動回路ではクロック信号Ｃｘを加え、Ｘアドレスに
は選択時に「１ルベル、非選択時には「０」レベルの信
号を加える。The X drive circuit applies a clock signal Cx, and applies a ``1 level'' signal to the X address when selected, and a ``0'' level signal when not selected.

このときＸ電極信号はＶｘのごとくなる。At this time, the X electrode signal becomes Vx.

Ｙ駆動回路においても同様に、Ｃｘと逆相のクロック信
号Ｃｙを加えて、Ｙアドレスには選択時に「１」レベル
、非選択時に「０」レベルの信号を加える。Similarly, in the Y drive circuit, a clock signal Cy having an opposite phase to Cx is applied, and a signal of "1" level is applied to the Y address when selected, and a signal of "0" level is applied when not selected.

このときのＹ電極信号はＶｙのごとくなる。The Y electrode signal at this time becomes Vy.

この結果、選択状態には±ｖｏ、半選択状態非選択状態
には±１−ｖ。As a result, ±vo in the selected state and ±1−v in the half-selected state and non-selected state.

の信号がかかり、交流駆動電圧平均化法によってマトリ
クス型液晶文字表示装置の時分割駆動方法が実現される
。A time-division driving method for a matrix type liquid crystal character display device is realized by the AC driving voltage averaging method.

尚以上の実施例では、点灯電圧■。In the above embodiment, the lighting voltage is ■.

を−■ｏ とＶｏに分割し、これらの組合せにより表示
点に選択状態では±ｖｏ、半選択状態および非選択状態
では士−■。is divided into -■o and Vo, and by combining these, the display point is ±vo in the selected state, and -■ in the half-selected and non-selected states.

の電圧を印加するようにしたので１ ２
１ あるが、−Ｖｏ、−■。Since we applied a voltage of 1 2
1 Yes, but -Vo, -■.

の意味は、−Ｖｏ＝ｖ２．３ ３
３ ３Ｖｏ＝■１としたとき■。The meaning is -Vo=v2.3 3
3 When 3Vo=■1, ■.

〉■１〉■２〉０ であって、電圧Ｖ。〉■1〉■2〉0, and the voltage is V.

、接地電位、ｖｌ、Ｖ２Ｏ組合せにより表示点に加わる
電圧を選択状態に士■ｏ、手選択状態および非選択状態
にほぼ士−■。, the voltage applied to the display point by the combination of ground potential, vl, and V2O is approximately 0 in the selected state, and approximately 2 in the hand-selected state and in the non-selected state.

の電圧が印加できるものであればよい。Any voltage that can be applied may be used.

このように本発明によれば、低電圧駆動が可能になり、
駆動回路に用いるスイッチング素子の耐圧はＶ。As described above, according to the present invention, low voltage driving is possible,
The breakdown voltage of the switching elements used in the drive circuit is V.

となり、またＸ、駆動回路およびＹ駆動回路は同じ回路
構成となり、その他の論理回路と合せて大規模集積回路
化が容易となる。Furthermore, the X, drive circuit, and Y drive circuit have the same circuit configuration, making it easy to form a large-scale integrated circuit in combination with other logic circuits.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の一実施例構成図、第２図、第３図は本
発明による駆動波形の一９’ｌＪを示す図、第４〜６図
はそれぞれ本発明による１駆動回路の具体例を示す図、
第７図は本発明の動作説明用波形図、である。 １・・・・・・マトリクス型液晶文字表示装置、３・・
・・・・Ｘ電極、４・・・・・・Ｙ電極、５・・・・・
・Ｙ駆動回路列、６・・・・・・Ｙ駆動回路、Ｔ・・・
・・・Ｘ駆動回路列、８・・・・・・Ｘ駆動回路、９・
・・・・・走査回路、１０・・・・・・文字発生回路、
１１・・・・・・メモリ。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are diagrams showing one driving waveform according to the present invention, and FIGS. 4 to 6 are specific diagrams of one driving circuit according to the present invention. A diagram showing an example,
FIG. 7 is a waveform diagram for explaining the operation of the present invention. 1... Matrix type liquid crystal character display device, 3...
...X electrode, 4...Y electrode, 5...
・Y drive circuit row, 6...Y drive circuit, T...
...X drive circuit row, 8...X drive circuit, 9.
...Scanning circuit, 10...Character generation circuit,
11...Memory.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ 複数のＸ電極と複数のＹ電極との交点である表示点
の組合せによって文字が表示されるマトリクス型液晶表
示装置において、上記Ｘ電極に、■。 、■０、■２およびほぼＯ（但し■１はほぼ１ ３■ｏ、■２はほぼ一■。 ）の電圧のうちの二つを適宜選択して、この二つの電圧
の一つを表示時間単位のほぼ半分の期間に、他の一つの
電圧を残りの期間に夫々与えるとともに、上記Ｙ電極に
もｖｏ、Ｖｌ、■２および０の電圧のうちの二つを適宜
選択して、この二つの電圧の一つを表示時間単位のほぼ
半分の期間に、他の一つの電圧を残りの期間に夫々与え
、表示時間単位毎に選択状態にある表示点にほぼ士■ｏ
の電圧を印加し、非選択および半選択状態にある表示点
にほぼ士−■。 の電圧を印加するようにしたことを特徴とするマトリク
ス型液晶表示装置の駆動方法。 ２ 前記特許請求の範囲第１項記載のマトリクス型液晶
表示装置の駆動方法において、上記Ｘ電極および上記Ｙ
電極に加えられる電圧はクロック信号に同期させて加え
るようにしたことを特徴とするマトリクス型液晶表示装
置の駆動方法。[Claims] 1. In a matrix liquid crystal display device in which characters are displayed by a combination of display points that are intersections of a plurality of X electrodes and a plurality of Y electrodes, the , ■0, ■2, and approximately O (however, ■1 is approximately 1, 3■o, and ■2 is approximately 1■), and one of these two voltages is displayed. During approximately half of the time period, another voltage is applied to the remaining period, and two of the voltages vo, Vl, ■2 and 0 are appropriately selected for the Y electrode. One of the two voltages is applied to approximately half of the display time unit, and the other voltage is applied to the remaining period, so that the display point in the selected state is approximately touched for each display time unit.
Approximately 200 Hz is applied to the display points in the non-selected and half-selected states. 1. A method for driving a matrix liquid crystal display device, characterized in that a voltage of: 2. In the method for driving a matrix liquid crystal display device according to claim 1, the X electrode and the Y
A method for driving a matrix type liquid crystal display device, characterized in that voltages applied to electrodes are applied in synchronization with a clock signal.