JPH1054971A - 液晶ディスプレイ駆動システムおよびそのための方法 - Google Patents
液晶ディスプレイ駆動システムおよびそのための方法Info
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Abstract
(LCD)駆動システムを提供する。 【解決手段】 LCD駆動システム10は、行ドライバ
50にコマンド信号を供給する行デコーダ38と、列ド
ライバ88にデータを供給するRAM76を制御するR
AM行デコーダ64とを含む。行ドライバおよび列ドラ
イバ50,88には、高電圧または低電圧を供給可能な
電源58によって電力が供給される。通常モードでは、
電源58は高電圧を供給し、行ドライバ50は、LCD
ディスプレイのドット・マトリクス部分14およびアイ
コン部分16双方を駆動する。アイコン・モードでは、
ディゼーブル信号が行デコーダ38およびRAM行デコ
ーダ64をディゼーブルし、行ドライバ50のアイコン
行ドライバ54およびRAM76のアイコン行のみをイ
ネーブルし、低電圧を供給するように電源58を切り替
えて、電力の節約を図る。
Description
(LCD)駆動システムおよびかかるLCDシステムを
駆動する方法に関し、更に特定すれば、英数字(または
その他の文字)ドット・マトリクス・ディスプレイ部分
およびシンボルまたはアイコン・ディスプレイ部分の双
方を備えたLCDを有する携帯無線通信装置用LCD駆
動システムに関するものである。
ソナル・デジタル・アシスタント(PDA:Personal D
igital Assistant) 等のような携帯無線通信装置は全
て、電池によって動作し、電池の交換または再充電を必
要とするまでの電池寿命をできるだけ引き延ばすことが
望ましいので、極力消費電力を少なくすることが必須条
件となっている。かかる装置の多くはLCDを含み、L
CDは、ドット・マトリクス・ディスプレイ上に英数字
(またはその他の)文字を表示し、変更可能な情報をユ
ーザに提供するために用いられる一部分を有する。LC
Dの他の部分は、アイコンのようなシンボルを表示する
ために用いられ、装置のステータスやその他の単純な情
報をユーザに示す。LCDのドット・マトリクス・ディ
スプレイ部分は、通常、比較的高い電圧を必要とし、消
費電力も多い。一方、アイコン・ディスプレイ部分は、
比較的低い電圧で済み、消費電力も少ない。
のに連れて、例えば、日付および/または時刻も含まれ
るより多くのアイコン即ちシンボルがアイコン・ディス
プレイ部分上に表示されるようになりつつある。しかし
ながら、アイコン・ディスプレイ部分に使用する電圧を
低いまま維持するためには、追加のアイコン毎にLCD
駆動チップ上にピンの追加が必要となり、これはチップ
・サイズの大型化を招くので、望ましくないことは明ら
かである。したがって、アイコン・ディスプレイ部分
は、通常、ドット・マトリクス・ディスプレイ部分の多
重化ライン(multiplexed lines) に、ディスプレイの余
分なラインとして接続されている。このため、ドット・
マトリクス・ディスプレイ部分だけでなく、アイコン・
ディスプレイ部分にも情報を表示するようにLCDを用
いる場合には、最大(比較的高い)電圧が必要となる。
しかしながら、アイコン・ディスプレイ部分のみを使用
すればよい場合、ドット・マトリクス・ディスプレイ部
分に文字がない状態に維持していても、LCD全体に給
電する必要があるため、この場合も最大電圧が必要とな
る。したがって、ドット・マトリクス・ディスプレイ部
分を利用していなくても、オンとなっており電力を消費
する。
は、上述した従来技術の問題を克服するか、あるいは少
なくとも低減するLCD駆動システムおよびそのための
方法を提供することを目的とする。
・マトリクス・ディスプレイ部分とアイコン・ディスプ
レイ部分とを有するLCDを駆動するLCD駆動システ
ムを提供する。このLCD駆動システムは、複数のディ
スプレイ行を有するドット・マトリクス・ディスプレイ
部分と、少なくとも1行のディスプレイ行を有するアイ
コン・ディスプレイ部分とを含むLCDと、LCDのデ
ィスプレイ行に結合され、ディスプレイ行を駆動する行
ドライバと、行ドライバに高い方または低い方の電圧レ
ベルのいずれかを選択的に供給する電圧源と、行ドライ
バに結合され、ドット・マトリクス・ディスプレイ部分
およびアイコン・ディスプレイ部分のディスプレイ行を
選択的にイネーブルする行デコーダと、通常動作モード
またはアイコン動作モードのいずれかを指示するモード
信号を供給するコントローラとから成り、モード信号は
電圧源に結合され、モード信号がアイコン動作モードを
示す場合低い方の電圧を供給し、モード信号が通常動作
モードを示す場合高い方の電圧を供給し、モード信号は
行デコーダにも結合され、モード信号が通常動作モード
を示す場合ドット・マトリクス・ディスプレイ部分のデ
ィスプレイ行をイネーブルし、モード信号がアイコン動
作モードを示す場合ドット・マトリクス・ディスプレイ
部分のディスプレイ行をディゼーブルし、アイコン・デ
ィスプレイ部分のディスプレイ行は、モード信号がアイ
コン動作モードを示す場合にイネーブルされ、モード信
号が通常動作モードを示す場合行デコーダによって選択
的にイネーブルされる。
ムは、LCDのディスプレイ列に結合され、ディスプレ
イ列を駆動し、更に電圧源に結合された列ドライバと、
複数のメモリ行を有し、LCDのドット・マトリクス・
ディスプレイ部分およびアイコン・ディスプレイ部分上
に表示すべき情報の表現を格納するメモリであって、列
ドライバに結合されたメモリと、メモリに結合され、メ
モリのメモリ行を選択的にイネーブルするメモリ行デコ
ーダとを更に含み、モード信号はメモリ行デコーダに結
合され、モード信号が通常動作モードを示す場合、LC
Dのドット・マトリクス部分上に表示すべき情報の表現
を格納するメモリ行をイネーブルし、モード信号がアイ
コン動作モードを示す場合、LCDのドット・マトリク
ス部分上に表示すべき情報の表現を格納するメモリ行を
ディゼーブルする。
ドライバは、LCDのアイコン・ディスプレイ部分のデ
ィスプレイ行に方形波信号を出力し、方形波信号は、接
地基準電位にある低い方のレベルと、低い方の電圧レベ
ルにある高い方の電圧レベルとを有し、行ドライバは、
ほぼ静止状態の電圧信号をドット・マトリクス・ディス
プレイ部分のディスプレイ行に出力し、静止電圧信号は
接地基準電位と低い方の電圧レベルとのほぼ中間のレベ
ルにあり、列ドライバは、行ドライバから出力される方
形波信号と同相の第1方形波信号を、ブランクに保持す
べきLCDのディスプレイ列に出力し、列ドライバから
の第1方形波信号は、接地基準電位にある低い方のレベ
ルと、低い方の電圧レベルにある高い方のレベルとを有
し、列ドライバは、第1方形波信号と相補関係にある第
2方形波信号を、非ブランクとすべきLCDのディスプ
レイ列に出力し、列ドライバ出力信号および行ドライバ
出力信号間の電圧差が、画素を活性化するために必要な
スレシホルド電圧よりも高いか否かにしたがって、電圧
差は特定の画素がブランクであるかまたは非ブランクで
あるかを制御し、ドット・マトリクス・ディスプレイ部
分のディスプレイ行をディゼーブルする。
例にしたがって本発明の一実施例をより詳しく説明す
る。
テム10は、携帯無線通信装置のLCDパネル12を駆
動するために使用される。LCDパネル12は、ドット
・マトリクスを用いて英数字またはその他の文字メッセ
ージ18を表示するドット・マトリクス・ディスプレイ
・パネル部分14と、特定の情報部分をシンボル化した
アイコン20を表示するためのアイコン・ディスプレイ
・パネル部分16とを含む。アイコン20がシンボル化
する情報とは、例えば、装置がオンかオフか、あるいは
午前か午後か等の情報であり、アイコン・ディスプレイ
・パネル部分16は時間ディスプレイ22を含むことが
できる。
mode) で動作するためには、アイコン・ディスプレイ・
パネル部分16およびドット・マトリクス・ディスプレ
イ・パネル部分14双方を動作状態とし、アイコン・デ
ィスプレイ・パネル部分16をドット・マトリクス・デ
ィスプレイ部分の追加の行として扱う。駆動システム1
0を制御するために用いるマイクロコントローラ・ユニ
ット(MCU)24が、駆動システム10にコマンドを
送り、高多重化モードに入る。このコマンドは、線26
を通じてコマンド・デコーダ28に送られ、ここで、論
理ローの「0」電圧レベルのイネーブル信号(EN)に
変換される。このイネーブル信号ENは、線30を通じ
てディスプレイ・カウンタ32に転送され、カウンタ3
2にカウントを行わせる。カウンタ32は、線34上の
ディスプレイ・クロック信号(CK)によって駆動され
(clocked) 、ゼロからLCDパネル12のディスプレイ
行数に対応する値までカウントしていく。このディスプ
レイ行数には、ドット・マトリクス・ディスプレイ部分
14およびアイコン・ディスプレイ部分16の双方が含
まれる。カウンタ32からのカウント結果は、出力バス
36上で、二進コード化されている。
ており、ここで、二進コード化カウント結果は、行デコ
ーダ38によってデコードされる。尚、行デコーダ38
も、コマンド・デコーダ28から行デコーダ38に線4
0を通じて転送されるイネーブル信号ENによってイネ
ーブルされる。行デコーダ38は、多数の出力線42,
44,46,48を有し、これらは各々行ドライバ素子
50の対応する入力に結合されている。出力線の数は、
LCDパネル12における行の数と同じである。行デコ
ーダ38の出力は、直接ディスプレイ・カウンタ32の
カウント結果を反映し、出力線42,44,46,48
の1本のみが論理ハイの「1」レベルとなり、他の線全
ては論理ローの「0」レベルである。
ての出力線42,44,46,48に転送され、LCD
パネル12全体を走査する。即ち、ハイ論理「1」レベ
ルは、最初に行デコーダ38から最上位の出力線42に
入力され、続いて2番目の出力線44以下、行デコーダ
38の最下位の出力線48まで入力される。行ドライバ
素子50は、ドット・マトリクス・ドライバ部分52を
含み、このドット・マトリクス・ドライバ部分52は、
LCDパネル12のドット・マトリクス・ディスプレイ
部分14内の各行毎に行ドライバを有する。行ドライバ
50は、ドット・マトリクス・ディスプレイ行に対応す
る出力線42ないし46上の出力信号を受信する。ま
た、行ドライバ素子50は、アイコン行ドライバ部分5
4も含み、これは、行デコーダ38からの出力線48上
の信号を、OR論理ゲート56を通じて受信する。イネ
ーブル信号ENは、ORゲート56の第2入力にも結合
されており、ORゲート56の出力は、行ドライバ素子
50のアイコン行ドライバ部分54に入力される。
じて、電源58から給電され、行デコーダ38の出力に
したがって、行駆動波形をLCDパネル12の行に出力
する。電源58は、行電力線60上に高電圧または低電
圧を供給可能であり、高電圧は、コマンド・デコーダ2
8からの線66を通じて受信される、コマンド・デコー
ダ28からのイネーブル信号ENによって選択される。
1回の走査期間が完了する間に、各行は、ハイ論理
「1」レベルに対応して別個に順番に選択され、対応す
る行ドライバは、対応する出力線62上に等価な選択電
圧レベルを出力し、LCDパネル12の等価なディスプ
レイ行に供給し、一方、その他の出力線62は、非選択
電圧レベル(ロー論理「0」レベルに対応する)をLC
Dパネル12に出力する。
6上の二進コード化信号は、RAM行デコーダ64にも
受信され、デコードされて、RAM76に達する複数の
RAM選択線68,70,72,74に選択信号を供給
する。RAM76は、複数のメモリ行78を有し、これ
らは各々、LCDパネル12の各行に対するディスプレ
イ・ビットマップ・データを格納する。したがって、行
ドライバ素子50の行ドライバと同様に、RAM76の
行78の1つが選択され、イネーブルされて、ディスプ
レイ・データ・バッファ80によって読み出される。こ
の選択および読み出しプロセスも、RAM76の最上位
行78から開始し最下位行で終了する。最下位行は、L
CDパネル12のアイコン・ディスプレイ部分16のデ
ィスプレイ情報を格納する。しかしながら、行デコーダ
38の最下位出力線48と同様、RAM行デコーダ64
からの最下位のRAM選択線74はOR論理ゲート82
を通過し、OR論理ゲート82の他方の入力は、線84
を通じてコマンド・デコーダ28からのイネーブル信号
ENを受信し、OR論理ゲート82の出力はRAM76
の最下位行に渡される。線84上のコマンド・デコーダ
28からのイネーブル信号ENは、RAM行デコーダ6
4にも入力される。
列ドライバ88に接続された出力バス86を有する。列
ドライバ88も、列電力線90を通じて、電源58から
給電を受ける。列ドライバ88は、LCDパネル12上
にブランク画素(blank pixel) を与える電圧レベル、ま
たはディスプレイ・データ・バッファ80に格納されて
おり、列ドライバ線92を通じてLCDパネル12に供
給されるデータにしたがって、LCDパネル12上に非
ブランク(黒)画素を与える電圧レベルのいずれかを出
力する。したがって、ディスプレイ・データ・バッファ
80の1ビットに格納されるハイ論理「1」レベルは非
ブランク電圧に対応し、ロー論理「0」レベルはブラン
ク電圧レベルに対応する。
1回のタイム・フレーム100が完了する間に、方形波
である波形は1回の全フェーズを含み、この波形はタイ
ム・フレーム全体において対称形となっている。LCD
パネル12の行iに対する行ドライバ素子50の出力
を、時間Tに対する電圧Vの関数として、波形図102
に示す。この波形図からわかるように、出力は非選択電
圧レベルに留まっている。この非選択電圧レベルは、当
該行iが選択出力レベルがハイ・レベル108またはロ
ー・レベル110のいずれかを有する短い期間1/Nを
除いて、フレーム100のどちら側の半分にあるかによ
って、ロー非選択レベル104またはハイ非選択レベル
106のいずれかとなる。Nは行の全数を示す。同様
に、行i+1について波形図112に示すように、行i
に続いて行i+1が選択されたとき、期間1/Nの間だ
け、電圧は選択電圧レベル108または110となる。
の波形図114に示す。ここでも、波形はほぼ方形波で
あり、1回のタイム・フレームにおいて、1回のフェー
ズ全体にわたって変化する。非ブランク電圧レベルは、
極低レベル116および極高レベル118の間で変化
し、一方ブランク電圧レベルは、僅かに低いレベル12
0および僅かに高いレベル122の間で変化する。
ベル間の電圧差の時間に対する二乗平均値に比例する)
がLCDパネル12のスレシホルド値よりも大きいと
き、LCDパネル12上のその画素は非ブランクとな
る。尚、スレシホルド値は、LCDパネルが異なれば、
違う値を取る。電力がスレシホルド値よりも小さい場
合、画素はブランクとなる。したがって、LCDパネル
上に表示する必要がある行数が多い程(即ち、多重化の
要求が多い程)、各行のパルス幅に対する時間は短くな
り(通常、各行のパルス幅は、全タイム・フレームの丁
度1/Nである)、したがって、各非ブランク画素上の
電力は少なくなる。
非ブランク画素上の電力を大きくするためには、選択電
圧レベルおよび非ブランク電圧レベル間の電圧差を大き
くする必要がある。即ち、電源58が、行電力線60を
通じて行ドライバ素子50に、および列電力線90を通
じて列ドライバ88に、比較的高い電圧を出力し、ドッ
ト・マトリクス・ディスプレイ部分14およびアイコン
・ディスプレイ部分16双方においてLCDパネル12
上の画素が、高多重化モードでオンとなる(即ち、非ブ
ランク)のに十分な電力を有さなければならないという
ことを意味する。
イ部分16のみにおいて情報が要求される場合に電力を
節約するために、MCU24は線26を通じてLCD駆
動システム10にコマンドを送り、低多重化モードに入
る。コマンド・デコーダ28は、このコマンド信号をハ
イ論理「1」電圧レベルのディゼーブル信号に変換し、
線30を通じてこのディゼーブル信号を伝達してディス
プレイ・カウンタ32をディゼーブルし、線40を通じ
て行デコーダ38をディゼーブルし、更に線84を通じ
てRAM行デコーダ64をディゼーブルする。しかしな
がら、ディゼーブル信号は、行ドライバ素子50のアイ
コン行ドライバ部分54の入力において、ORゲート5
6を通過するので、この行ドライバ部分54は、図2に
示すように、常に選択電圧波形126を出力することに
なる。しかしながら、行デコーダ38がディゼーブルさ
れているので、行ドライバ素子50のドット・マトリク
ス行ドライバ部分52は、図2に示すように、常に非選
択電圧レベル124を出力することになる。
ブルされるが、ディゼーブル信号がORゲート82の一
方の入力に印加されているので、LCDパネル12のア
イコン・ディスプレイ部分16に対するビットマップ・
データを格納している、RAM76の最下位行のみが選
択され、ディスプレイ・データ・バッファ80によって
読み出される。このように、列ドライバ88は、ディス
プレイ・データ・バッファ80に保持されているデータ
が何であるかに応じて、ブランク列波形128および非
ブランク列波形130を出力する。
受信されるディゼーブル信号によって、行電力線60お
よび列電力線90上に低電圧を出力するように電源58
を切り替える。低電圧を選択することによって、LCD
ドライバ10の電力消費を更に低減する。低多重化モー
ドでは、行ドライバ50および列ドライバ88に特殊な
波形を設定してあるので、低電圧のみを供給するように
電源58を切り替えても、アイコン・ディスプレイ部分
16は動作する。図2に示すように、非選択行波形12
4は、実際には、レベルがVLOW の約半分の一定電圧レ
ベルであり、選択行波形126は0ボルトからVLOW ま
で達する方形波である。ブランク列波形128は選択行
波形126と同一であり、一方非ブランク列波形130
も方形波であるが、ブランク列波形128とは完全に位
相が外れている。したがって、波形132に示すよう
に、非ブランク列における選択行に対する画素電圧はV
LOWの2倍であり、これはLCDパネルのスレシホルド
電圧よりも高い。これに対して、非選択行の画素電圧
は、非ブランク列においてでさえも、VLOW /2および
マイナスVLOW の差となり、これは丁度VLOW となる。
波形134によって示されるように、これはLCDパネ
ルのスレシホルド電圧よりも低い。 1回のタイム・フ
レームの間にN個のアクティブな行を有する高多重化モ
ードとは異なり、低多重化モードでは常に1つのアクテ
ィブな行(アイコン行)は常に1つのみであるので、こ
のような1組の波形を供給することによって、アイコン
・ディスプレイ部分16に対応する行のパルス幅は、高
多重化モードにおけるようにタイム・フレームの小部分
のみではなく、タイム・フレーム全体に及ぶ。このよう
に、選択行電圧レベル126および非ブランク列電圧レ
ベル130間の差とNの平方根との積は、常にLCDパ
ネルのスレシホルド電圧よりも高いので、アイコン・デ
ィスプレイ部分16は、電源58が低電圧しか供給しな
い場合でも動作可能である。
説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々
な変更や改良が当業者には可能であることは認められよ
う。
機能ブロック図。
イバおよび列ドライバ双方に設定した波形を示す波形
図。
ライバおよび列ドライバ双方に設定した波形を示す波形
図。
分 16 アイコン・ディスプレイ・パネル部分 18 文字メッセージ 20 アイコン 22 時間ディスプレイ 24 マイクロコントローラ・ユニット(MCU) 28 コマンド・デコーダ 32 ディスプレイ・カウンタ 36 出力バス 38 行デコーダ 42,44,46,48 出力線 50 行ドライバ素子 52 ドット・マトリクス・ドライバ部分 54 アイコン行ドライバ部分 56 OR論理ゲート 58 電源 64 RAM行デコーダ 68,70,72,74 RAM選択線 76 RAM 78 メモリ行 80 ディスプレイ・データ・バッファ 82 OR論理ゲート 86 出力バス 88 列ドライバ
Claims (4)
- 【請求項1】ドット・マトリクス・ディスプレイ部分と
アイコン・ディスプレイ部分とを有する液晶ディスプレ
イ(LCD)を駆動するためのLCD駆動システムであ
って:複数のディスプレイ行を有するドット・マトリク
ス・ディスプレイ部分と、少なくとも1行のディスプレ
イ行を有するアイコン・ディスプレイ部分とを含むLC
D;前記LCDのディスプレイ行に結合され、前記ディ
スプレイ行を駆動する行ドライバ;前記行ドライバに高
い方の電圧レベルまたは低い方の電圧レベルのいずれか
を選択的に供給する電圧源;前記行ドライバに結合さ
れ、前記ドット・マトリクス・ディスプレイ部分および
前記アイコン・ディスプレイ部分のディスプレイ行を選
択的にイネーブルする行デコーダ;および通常動作モー
ドまたはアイコン動作モードのいずれかを指示するモー
ド信号を供給するコントローラ;から成り、 前記モード信号は前記電圧源に結合され、前記モード信
号が前記アイコン動作モードを示す場合前記低い方の電
圧を供給し、前記モード信号が前記通常動作モードを示
す場合前記高い方の電圧を供給し;前記モード信号は前
記行デコーダにも結合され、前記モード信号が前記通常
動作モードを示す場合前記ドット・マトリクス・ディス
プレイ部分のディスプレイ行をイネーブルし、前記モー
ド信号が前記アイコン動作モードを示す場合前記ドット
・マトリクス・ディスプレイ部分のディスプレイ行をデ
ィゼーブルし;前記アイコン・ディスプレイ部分のディ
スプレイ行は、前記モード信号が前記アイコン動作モー
ドを示す場合にイネーブルされ、前記モード信号が前記
通常動作モードを示す場合前記行デコーダによって選択
的にイネーブルされることを特徴とするLCD駆動シス
テム。 - 【請求項2】前記LCDのディスプレイ列に結合され、
前記ディスプレイ列を駆動し、更に前記電圧源に結合さ
れた列ドライバ;複数のメモリ行を有し、前記LCDの
前記ドット・マトリクス・ディスプレイ部分および前記
アイコン・ディスプレイ部分上に表示すべき情報の表現
を格納するメモリであって、前記列ドライバに結合され
た前記メモリ;前記メモリに結合され、前記メモリのメ
モリ行を選択的にイネーブルするメモリ行デコーダ;を
更に含み、 前記モード信号は前記メモリ行デコーダに結合され、前
記モード信号が前記通常動作モードを示す場合、前記L
CDのドット・マトリクス部分上に表示すべき情報の表
現を格納する前記メモリ行をイネーブルし、前記モード
信号が前記アイコン動作モードを示す場合、前記LCD
のドット・マトリクス部分上に表示すべき情報の表現を
格納する前記メモリ行をディゼーブルすることを特徴と
する請求項1記載のLCD駆動システム。 - 【請求項3】前記アイコン動作モードの間:前記行ドラ
イバは、前記LCDのアイコン・ディスプレイ部分のデ
ィスプレイ行に方形波信号を出力し、前記方形波信号
は、接地基準電位にある低い方のレベルと、前記低い方
の電圧レベルにある高い方の電圧レベルとを有し、前記
行ドライバは、ほぼ静止状態の電圧信号を前記ドット・
マトリクス・ディスプレイ部分のディスプレイ行に出力
し、前記静止電圧信号は、前記接地基準電位と前記低い
方の電圧レベルとのほぼ中間のレベルにあり;前記列ド
ライバは、前記行ドライバから出力される前記方形波信
号と同相の第1方形波信号を、ブランクに保持すべき前
記LCDのディスプレイ列に出力し、前記列ドライバか
らの前記第1方形波信号は、接地基準電位にある低い方
のレベルと、前記低い方の電圧レベルにある高い方のレ
ベルとを有し、前記列ドライバは、前記第1方形波信号
と相補関係にある第2方形波信号を、非ブランクとすべ
き前記LCDのディスプレイ列に出力し;前記列ドライ
バ出力信号および前記行ドライバ出力信号間の電圧差
が、前記画素を活性化するために必要な前記スレシホル
ド電圧よりも高いか否かにしたがって、前記電圧差は特
定の画素がブランクであるかまたは非ブランクであるか
を制御し、前記ドット・マトリクス・ディスプレイ部分
のディスプレイ行をディゼーブルすることを特徴とする
請求項2記載のLCD駆動システム。 - 【請求項4】図面を参照しこれまでに記載したものと実
質的に同様のLCD駆動システム。
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