JPS5852595B2 - マトリスク型液晶表示装置の駆動方法 - 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。

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。

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。

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
。

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
。

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。

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。

、■１、■２およびは１ ぼＯ（但しＶｌはほぼ−ｖｏ、ｖ２はほぼ一■。

）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。

、■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−■。

の電圧を印加するようにしたことにある。

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。

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。

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
。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

第２図において■。

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。

２ →０、非選択時に−Ｖｏ→−ｖ。

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■。

→−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−
■。

、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

、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。

同じく第６図のものは第３表の通りである。

尚第５図、第６図においてＲ１，Ｒ２は抵抗、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。

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。

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。

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。

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。

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。

このときＸ電極信号はＶｘのごとくなる。

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。

このときのＹ電極信号はＶｙのごとくなる。

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。

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
。

尚以上の実施例では、点灯電圧■。

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−■。

の電圧を印加するようにしたので１ ２
１ あるが、−Ｖｏ、−■。

の意味は、−Ｖｏ＝ｖ２．３ ３
３ ３Ｖｏ＝■１としたとき■。

〉■１〉■２〉０ であって、電圧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−■。

の電圧が印加できるものであればよい。

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。

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。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims (1)

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。