JPS5853345B2 - 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
示点に選択状態で士■ｏ、半選択状態および非選択状態
で士百■。

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ＩＣ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、ｖｏｔ ｖｌｊ Ｖ２および１ はぼ０（但し■１はほぼ百■。

、ｖ２はほぼ百Ｖ。）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引き続く二つの表示周期単
位の一つの周期における表示時間単位中、他の一つの電
圧を二つの表示周期単位の他の周期における表示時間単
位中、夫々与えるとともに、上記Ｙ電極にも、ｖｏ、■
１．■２およびほぼ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引き続く二つの表示周期単
位の一つの周期における表示時間単位中、他の一つの電
圧を二つの表示周期単位の他の周期における表示時間単
位中、夫々与え、二つの表示周期単位でみたとき、選択
状態にある表示点には、一つの周期においてはほぼ＋■
ｏ、他の周期においてはほぼ−■。

の電圧を印加し、半選択状態にある表示点には、一つの
周期において１ はほぼ＋百■。

、他の周期においてはほぼ一百■。の電圧を印加し、非
選択状態にある表示点には、■ 一つの周期においてはほぼ一丁■。

、他の周期においてはほぼ＋−■ｏの電圧を印加するよ
うにしたことにある。

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Ｔ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７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
によって位相が反転され、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、時計の場合には計時回路
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 −Ｖ
ｙを４状態に分けて示している。

第２図においてＶ。

は液晶の点灯電圧である。すなわち、ある表示周期単位
■には第２図の■のような状態にて駆動し、次の表示周
期単位■には■のような状態で駆動し、これを繰り返す
のである。

表示周期単位Ｉの期間では、Ｘ電極信号は表示時間単位
Ｔｗ中、継続して選択時に■。

、非選択時に百“・２′″“す・“電極信号′捌択時”
′接私非２択時に丁■。

となる。この結果、表示点に加かる信号Ｖｘ −Ｖｙは
選択状態のとき＋■ｏ、半選択状態のとき＋ＩＶｏ、非
選択状態のとき一丁■。

となる。表示周期単位■の期間では、表示周期単位Ｉの
状態におけるＸ電極信号とＹ電極信号をそれぞれ入れ換
えたものであり、表示点に加わる信号Ｖｘ−Ｖｙは選択
状態のとき一■。

、半選択状態のとき１ 一、Ｖｏ、非選択状態のとき＋ｉＶｏとなり、■の状態
と極性が逆になる。

このようにして引き続く二つの表示周期単位の期間で見
て交流駆動電圧平均化法が実現される。

第２図に示すような波形によってデユーティ比１／Ｎ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）の印加電圧の実
効値ｖＳ２は、 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。

（３）式に（１）、（２）式を代入し、 ると、 ■ｏについて整理す となる。

いまＮ＝４のとき（デユーティ比１／４のとき）、（４
）式は、 となり、Ｎ＝８のとき（デユーティ比１／８のとき）、
（４）式は、 となる。

したがって、Ｎ＝４、ｖｔｈ ＝ ６ Ｖのときは、（
５）式は、１０．４Ｖ≦■ｏ≦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、Ｈに示している。

ここでＴが表示周期単位であり、Ｔｗが表示時間単位で
ある。

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Ａ１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ＡＪクロツクＣの
組合せにより任意の出力電圧子■。

。百■。

、０．■ｏ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、Ｄ、。

Ｄ２はダイオード、３１，３４はインバータ、３２３３
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７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ＡＸ１Ｘ電極のクロッ
クをＣｘ、Ｙ電極信号をＶ３ｙ、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」レベル、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、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、選択状態には士■ｏ、半選択状態には±丁■
。

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
。

２尚以−′１″０実施例″″・点灯電性、ｔ、ｖ、、＝
百ｖ。

に分割し、これらの組合せｌこより表示点に選択状態で
は士■ｏ、半選択状態および非選択状態では士百■。

の電圧を印加するようにしたのであ１ ２
１ ２るが１．ｖ。

、、ｖｏの意味は１．ｖｏ＝ｖ２． 、ｖ。＝Ｖ１とし
たとき■。

〉■１〉■２〉０であって、電圧■。

、接地電位ｖ１．ｖ２の組合せにより表示点に加わる電
圧を選択状態に士■ｏ、半選択状態および非選択状態に
ほぼ±ＴＶＯ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より、
駆動回路に用いるスイッチング素子の耐圧は■。

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例を示す図、第４〜６図はそれ
ぞれ本発明による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、７・・・
・・・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） ＩＪクス型液
   晶表示装置において、上記Ｘ電極に、ｖｏｌ・ ２ ｖｌ、ｖ２およびほぼＯ（但し■１はほぼ丁■。 。■２はほぼＨＶｏ）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引き続く二つの表示周期単
   位の一つの周期における表示時間単位中細の一つの電圧
   を二つの表示周期単位の他の周期における表示時間単位
   中、夫々与えるとともに、上記Ｙ電極にも、■。 、■１．■２およびほぼ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引き続く二つの表示周
   期単位の一つの周期における表示時間単位中、他の一つ
   の電圧を二つの表示周期単位の他の周期における表示時
   間単位中、夫々与え、二つの表示周期単位でみたとき、
   選択状態にある表示点には、一つの周期においてはほぼ
   ＋■ｏ１他の周期においてはほぼ一■。 の電圧を印加し、半選択状態にある表示点には、■ 一つの周期においてはほぼ＋、Ｖｏ、他の周期において
   はほぼ−１Ｖｏの電圧を印加し、非選択状態にある表示
   点には、一つの周期においてはほぼ−■ −Ｖ。 、他の周期においてはほぼ十±■の電圧を３
   ３０印加するようにしたこ
   とを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。