JPS62232620A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、卓上型電子計算機（以下、電卓と称する）等
の表示部に供される液晶表示装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来、液晶表示装置（以下、ＬＣＤと称する）をデユー
ティドライブ（Ｄｕｔｙ　Ｄ　ｒ、ｉ　ｖｅ　）するた
めには、ＯＮ・ＯＦＦの正しい実効値を得るためバイア
ス電圧を与える必要がある。このときには、電源電圧以
外に中間レベル電圧を１値以上要し、少なくとも３値以
上の電圧を必要としていた。例えば、電池式電卓の場合
は、中間レベル電圧を２値もった１／３デユーテイ（Ｄ
ｕｔｙ）・１／３バイアス（Ｂｉａｓ　）、又は１／４
デユーテイ・１／３バイアスとなっている。上記した１
／３デユーテイ・１／３バイアスは、第７図に示す波形
の信号により駆動されるものであって、Ｅ＝１．５Ｖと
すると、ｖｏＮ／ｖｏＦＦ比αハ、α＝、／Ｔ−＝＝　
１．７３　、！：なっている。また、太陽電池式電卓（
以下、ＳＢ電卓と称する）の場合は、太陽電池からの電
圧とこの電圧とこの電圧を外圧回路で２倍にした電圧と
によシ３値（中間レベル電圧１値）にした１／３デユー
テイ・１／２バイアスにより駆動していた。

電池式電卓の場合は、中間レベル電圧をプリーダ抵抗で
分割して得ているため、電流はわずかなものである。し
かし、ＳＢ電卓では、セットの電流が電池式におけるプ
リーダ電流の１／２〜１／３以下という値を扱うため、
プリーダ抵抗によシ中間レベル電圧を得る方法は採用す
ることができない。それ故、ＬＳＩの外部にコンデンサ
を２個実装する外圧回路を用いて電源を形成していた。

しかし、上記の構造では、昇圧回路を有するため部品点
数の増加を来たし、かつ回路構成が複雑化されるという
欠点を有していた。

一方、上記の欠点の原因となる昇圧回路を用いずに、Ｌ
ＣＤを２値にて、即ち単一電源にてデユーティ駆動する
方式には、従来、パルス（Ｐｕｌｓｅ　）制御方式と呼
ばれるものがあり、これは第８図或いは第９図に示すよ
うな波形によって駆動されるものであった。第８図に示
す１／２デユーテイパルスにおいては、同図（ａ）に示
すＨ，波形ではり。

が選択区間、ｈ２が半選択区間、同図（ｂ）に示すＨ２
波形ではｈ２が選択区間、ｈｌが半選択区間となってい
る。そして、それぞれの選択区間にて電圧が印加される
ようにした波形がそのコモンにおいてＯＮの実効値をと
り、逆に電圧が印加されないようにした波形がＯＦＦの
実効値をとるものである。

即ち、Ｅ　＝　１．５　Ｖ　トｆルト、ＶＯＮ　＝　Ｊ
Ｔ７７・Ｅ＝１．３Ｖ、ｖｏＦｐ＝　ＪＥＺＴ−Ｅ＝０
．７５Ｖとなり、ＶＯＮ　／　ＶＯＦＦ比αは、α＝Ｊ
丁’＝１．７３となる。一方、第９図に示す１／３デユ
ーティパルｙ、テは、ＶｏＮ＝１．２２Ｖ、ＶｏＦＦ＝
０．８７Ｖとなり、α＝１．４１となる。同様な考え方
で１／４デユーテイの波形を作ることもできるが、αが
１．２９と小さな値となってしまう。αは大きければ大
きい程、ＬＣＤのコントラストが良好となシ、電卓では
通常αが１．７３以上となるような方式を採用している
。

ところで、ＬＣＤ駆動のデユーティ数は、分母が大きな
値である程、即ち１／２よりは１／３．１／３よりは１
／４の方が同じＬＣＤの素子を駆動するのに少ない信号
数にて行うことができ、同じ表示品位が得られるならば
、より多くのデユーティの駆動が望まれる。

ところが、上記従来の構造では、液晶表示装置をパルス
駆動方式にて電卓に使用するには、αの値を考慮すると
１／２デエーテイが限度であり、１／３デユーテイは表
示品位、即ちコントラストの点から採用できなかった。

一方、ＳＢ電卓におけるＬＣＤ駆動は１／３デユーテイ
・１／２パイアヌ方式が最も多く採用されており、例え
ば８桁ＬＣＤを駆動するための信号は全部で２７本であ
る。これに対し、１／２デユーテイパルスでは３６本以
上必要となり、ＬＳＩにおけるチップサイズの増大トパ
ッケージのピン数増加を招き、コストアップの要因とな
っていた。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来の問題点を考慮して成されたもので
あって、１／４デユ一テイ２値駆動方式とすることによ
り、ＬＣＤを駆動するための信号数を減少させることが
でき、これによりＬＳＩの小型化及びこれに伴うコスト
ダウンを図ることができる液晶表示装置の提供を目的と
するものである。

〔発明の構成〕

本発明の液晶表示装置は、上記の目的を達成するために
は、１／４デユーテイかつ２値の電圧にて駆動する液晶
表示装置であって、駆動電圧の実を印加する構成とし、
実効値のＶ。Ｎ／ＶＯＦＦの比を１，７以上とし、コス
トダウンを図ることができるようにすることを目的とす
る。

［実施例］ 本発明の一実施例を第１図乃至第１２図に基づいて以下
に説明する。

本発明に係る液晶表示装置は、第１図に示すように、１
／４デユ一テイ２値駆動方式を成している。即ち、同図
（ａ）に示すクロックジェネレータ１、原発振周波数を
周波数φｆまで分周して表示信号を作成するディパイダ
２、同図（ｂ）に示すｈｌ〜ｈ５のタイミング信号を作
成するリングカウンタ３、少なくとも４種類のコモンの
波形Ｈ１〜Ｈ４を作成するコモン信号発生手段であるコ
モンドライバ４、データアドレスデコーダ５ａ及びメイ
ンＲＯＭ５　ｂから成る、少なくとも１１種類のセグメ
ント用シフトレジスタ６ａ及びセグメント用うッチ６ｂ
から成るセグメント用シフトレジスタ・ラッチ６、及び
セグメント信号のドライバであるセグメントドライバ７
から構成されている。上記リングカウンタ３は、Ｔ−フ
リップフロップ８を介してコモンドライバ４と接続され
ており、さらに、上記Ｔ−フリップフロップ８及び排他
的ＯＲ９を介してセグメント用シフトレジスタ・ラッチ
６と接続されている。また、ＲＯＭ５は上記排他的ＯＲ
９を介してセグメント用シフトレジスタ・ラッチ６と接
続されている。

上記の構成において、本液晶表示装置の動作を第２図及
び第３図のタイムチャートを用いて説明する。クロック
ジェネレータ１からは第３図（ａ）（ｂ）に示すφ、・
φ２の信号が出力されておシ、第２図（ａ）に示すディ
バイダ２の出力φｆは、φ２の分周であるためφ２同期
となっている。従って、第２図（ｂ）〜（ｆ）に示すｈ
ｔ　ｘｌｌｓ及び同図（ｈ）〜（ｋ）に示すＨ＋〜Ｈ４
も全てφ２同期となっている。リングカウンタ３はφｆ
をクロックとしてｈｌ−ｈ５の波形を作っている。同図
輸）に示すＦＲは、フレームごとの反転を行うために用
いる信号でｈｌの立下って反転する。Ｈ１〜Ｈ４の信号
は、ｈ２〜ｈ５　とＦＲとのＥＸ−ＯＲ信号となってい
る。ＲＯＭ５はセグメント信号を発生するためのもので
あり、ＤＰ及びＸ４〜Ｘ１の５ビツトをデータ、そして
ａｉ／ｂｉ　及びｈ＋〜ｈｓの６ビツ）（ｂ＋＝ｈｓは
同時に１ピツトしか１にならないので組み合わせは１０
通９）をアドレスとし、下記第１表の真理値表に示した
動作を行う。

ｘ４〜Ｘ、及びＤＰは、図示しないデータレジスタから
の信号であシ、これらの内容とａｉ／ｂｉ及びｈ１〜ｈ
５のタイミングによってＲＯＭ５出力のＱが得られる。

例えば、第３図に示すように、ｈｌのタイミングでは、
先ず、同図（ｅ）に示すａｉ／ｂｉ＝１（ａｉのタイミ
ング）における同図（ｄ）のφＷにてａｌの信号がデコ
ードされ、セグメント用シフトレジスタ６ａに入力され
る。このとき、１桁目（ａｌ　＊　Ｊ　　）の表示内容
が、例えば、８であるとすると、上記第１表よりＸ１ｎ
＝８、ＤＰ＝０．ａｌ−ｈｌ　のＲＯＭ５は０であるの
で、Ｑ＝０となる。ＦＲ＝０であると、セグメント用シ
フトレジスタ６ａの先頭（左端）には０が入力される。

次のタイミングは、ａｉ／ｂｉ＝０（ｂｉ）、Ｘ１ｎ＝
８．ＤＰＰＯ２ｈ、であるので、第１表よりＱ＝１とな
り、φＷにてセグメント用シフトレジスタ６ａの先頭に
１が入力されると共に、セグメント用シフトレジスタ６
ａの内容は１ビツト右へ移行される。次に２桁目の表示
内容が２であると、同様にして、ａｉ／ｂｉ＝１゜Ｘ１
ｎ＝２．ＤＰ＝１＋　ｈｌでＱ＝Ｏ，ａｉ／ｂｉ＝０、
Ｘ１＝２．ＤＰ＝１．ｈＩでＱ＝Ｏとなり、以下８桁及
びシンボル桁８までデコードされ、セグメント用シフト
レジスタ６ａの全１７ビツトが埋められる。

次に、第２図（１）に示すφＴはり、の立下がりに出る
信号であり、セグメント用シフトレジスタ６ａの内容を
、セグメント用ラッチ６ｂへパラレルに転送するタイミ
ングを与えている。ｈ！時間にデコードされた１７ビツ
トのデータは、ｈ、の立下がシのφ１パルスにょシセグ
メント用ラッチ６ｂに転送され、セグメントドライバ７
のバッフ　アを通してａＩ−ｂ、ｘＳ端子から出力され
る。

φＴによる転送後のタイミングはｈ２時間であるが、端
子から出力されている表示信号の内容はｈｌである。こ
のセグメント用シフトレジスタ６ａ及びセグメント用ラ
ッチ６ｂによるタイミングのずれは、コモンドライバ４
にて、ｈ２をＨＩ＊　ｈ３をＨ２，ｈａ　をＩ（、、ｈ
５をＨ４とすることにより補正されている。ｈ２時間に
は、Ｘ　＋　ｎ　＋　Ｄ　Ｐ　＋ａｉ／ｂｉ及びｈ２に
従ったデコードが行われ、セグメント用シフトレジスタ
６ａに入力され、ｈ２の立下がりのφＴにてセグメント
用ラッチ６ｂに転送されて表示される。以下同様にして
ｈ５のタイミングまでデコードされ、再びり、のタイミ
ングに戻る。この動作は、ＲＯＭ５の出力Ｑまでは全く
同様にして行われるが、それ以後はＦＲ信号が１になっ
ておシ、Ｑの反転信号がセグメント用シフトレジスタ６
ａに入力されることになる。第３図（ｉ）のＸｉｎ及び
ＤＰは、データの切り替え目のタイミングを表しておシ
、φ２同期となっている。セグメント用シフトレジスタ
６ａのシフトパルスはφＷであり、φｌのタイミングで
サイプリングしている。また、表示データレジスタの内
容、即ちＸｉｎ及びＤＰの値が、例えば６４５１２．８
のときのＱ（ｂ＋のタイミング）の出力波形を第３図（
ｊ）に示す。なお、端子Ｓについては、日文字セグメン
ト以外のシンボル桁等を点灯させるために用い、第３図
のセグメント波形の図に示された組合わせの範囲内で使
う事が出来る。

以上に説明した液晶表示装置は、前記従来の液晶表示装
置と比較して以下に示す特長を有している。

（１）本装置の駆動波形については、第４図に示す通シ
であるが、前記第８図に示したパルス駆動のようにｈｌ
　−ｈ２に和尚する部分が、タイミングとし存在する以
外は存在せず、１フレ一ム全体を通してそれぞれの実効
値が得られる様になっている。更に、１／４デエーテイ
にも拘らず、タイミングは５ビツトあシ、第４図（ａ）
のＴで表した部分が正しい実効値を得るための補正区間
として重要な役割を果たしている。

（２）駆動波形の実効値は、第４図より、Ｅ＝１．５と
すると、ｖｏＮ＝　１丁７「−Ｅ　＝　１．１６Ｖ　。

Ｖｏｐｐ＝７「７「−Ｅ＝０．６７ｖとなり、ｓｓ図。

パルス駆動に比べて１０％程度小さな値となっている。

これはＬＣＤのｖｔｈ選択時に配慮すれば曳い０次に・
”ＯＮ　／　Ｖｏｐｐ比ａ　ｔｔｉ、ｃｔ　＝　Ｊ’ｒ
　＝　１．７３となり、上記パルス駆動と同等の１．７
３が確保されている。

（３）デユーティは１／４であるため、駆動信号の本数
は８桁電卓用で２１本となシ、１／２デユーテイパルス
と比較して１５本も少なく、６割以下となっている。こ
れによシ、ＬＳＩチップのパッド数を減少させてＬＳＩ
の小型化を図ることができ、適用する機器の小型化が可
能となる。また、パッケージのピン数を減少し得ること
によりＬＳＩのコストダウンを図ることができる。さら
に、？ＪＳ１図に示したコモンドライバ４は、例、ｔば
第１０図に示す従来の１／４デユーテイ・１／３バイア
スコモン波発生回路と比較して大幅に構成が簡略化され
ている。

（４）本装置の１／４デユ一テイ２値駆動方式は、更に
日文字パターンとの対応によ９次の様な工夫を行ってい
る。第４図に示した波形から判るように、この方式では
、Ｈ１〜Ｈ１に対するＯＮ・ＯＦＦ組み合わせによって
考えられる１６通りのパターンの全ては存在しておらず
、Ｈｌ−Ｈ４のいずれか１つがＯＮで他の３つがＯＦＦ
という４通り、のパターンを除いた１２通りしかない。

一方、日文字セグメントでＯ〜９（・を含む）を表しだ
場合のＯＮ・ＯＦＦの組み合わせパターンは、７Ａ１１
図に示す従来の１／４デユーテイセグメントの結線方法
では、下記の第４表及び第５表に示した通９１１種類し
かない。ところが、第５表のパターンには、（１０００
）という前記第４図に無いパターンが含まれておシ、こ
のままでは使えない。そこで、日文字セグメントパター
ンを検討し、第５肉の組み合わせに変更した。このとき
の組み合わせパターンは＠２表及び第３表に示す如くで
ある。第３表のパターンは、第４図のパターンに全て含
まれるため表示可能である。第４表のａｉ−Ｈ４及び第
５表のａｉ−Ｈ３におけるＸは、１又はＯを表すもので
あり、少数点がつく場合とつかない場合のどちらも存在
するという意味である。

（５）本装置のように、ＬＣＤの駆動信号の本数が減少
し、パッケージのピン数が少なくなるということは、特
にフィルムキャリア（ＴＡＢ：Ｔａｐｅ　Ａｕｔｏｍａ
ｔｅｄ　　Ｂｏｎｄｉｎｇ）にてＬＳＩパッケージを製
造する場合、端子配置の改良を行うことができ、フィル
ムのピッチ数の削減ひいては材料費の低減に効果がある
。第１２図は従来のライｌレムキャリアＬＳＩの配置例
である。ＬＣＤ及びＫＥＹのための端子２０・・・は、
テープ２１の長手方向に各々平行に並んでおり、ＬＳＩ
の幅は常にテープ２１の幅（実際には、スプロケット２
２・・・を除いた有効幅Ｗ）で決定されていた。そして
端子２０・・・の数に応じてピッチ数、即ちスプロケッ
ト２２・・・の数を増減させＬＳＩ２３の１個分の長さ
を決めていた。１ピツチ中に設は得る端子２０・・・の
数は、実装の精度で概ね決定されるが、例えば第１２図
のように端子ピッチを０．９　ｎとすると、３１本の端
子２０を並べるためには２７．９絹となり６ピツチ必要
となる。一方、本装置の端子数は、＠６図に示すように
、２６となるので２３．４ｆｆ必要である。これは５ピ
ツチに相当するが、テープ２１の幅方向の有効長が２５
．１１であることから、幅方向に端子２０・・・を並べ
ることが可能となる。第１２図のテープ２１では、幅方
向に電源端子及び部品実装パッドが配置され、この部分
には余裕があったが、第６図においては、２〜３ピツチ
、即ち９．５〜１４．２５ｆｌまで詰められる可能性が
ある。従って、従来の構造における５ピツチに対し、フ
ィルムのピッチ数を半減することができ、材料が大幅に
節約され、コストダウンを図ることができる。

〔発明の効果］ 本発明の液晶駆動装置は、以上のように１／ｎデユーテ
イかつ２値電圧にて駆動する液晶表示袋あるから、以下
の効果を奏し得る。

（１）単一の電源で動作するため昇圧回路が不要となり
、回路構成が簡素化きれる。従って、外圧回路のだめの
コンデンサも不要となり、部品点数を減少させることが
でき、かつ、ＬＳＩのチップサイズの小型化及びこれに
伴うコストダウンを行うことができる。

（２）従来の装置と比較して、ＬＣＤ駆動の端子が少な
くて済み、ＬＳＩのパッケージを小型化することができ
る。これによυ、ＬＳＩのコストダウン及び装置の小型
化を図ることができる。

（３）外圧回路が不要であるため駆動電圧を低くするこ
とができ、ＬＳＩ及びＬＣＤにて消費される電力が少な
くなる。従って、電源装置の小型化及びコストダウンを
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は本発明の一実施例を示すものであっ
て、第１　Ｖ　（ａ　）、　（ｂ）は液晶表示装置の回
路図、第２図は第１図に示したディバイダ及びリングカ
ウンタの出力信号を示すタイミングチャート、＠３図は
第１図に示したクロックジェネレータ、ＲＯＭ及びセグ
メント用シフトレジスタ・ラッチの信号を示すタイミン
グチャート、第４四の（ａ）ト（ｂ）と（Ｃ）はコモン
波形とセグメント波形と印加電圧波形例を示すタイミン
グチャート、第５図は１／４デユーテイセグメントパタ
ーンの結線図、第６図はテープ上における液晶表示装置
の構成状態を示す説明図、第７図乃至第１２図は従来例
を示すものであって、第７図の（ａ）と（ｂ）と（ｃ）
はｌ／３デユーテイ・１／３バイアス駆動方弐における
コモン波形とセグメント波形と印加電圧波形例を示すタ
イミングチャート、第８図は１／２デユ一テイパルス駆
動方式における駆動信号を示すタイミングチャート、第
９図は１／３デユ一テイパルス駆動方式における駆動信
号を示すタイミングチャート、第１０図（ａ）、　（ｂ
）、　（ｃ）は１　／　４　ｙ’ユニーィ・１／３バイ
アスコモン波形発生回路の回路図、第１１図は１／４デ
ユーテイセグメントパターンの結線図、第１２図はテー
プ上における液晶表示装置の構成状態を示す説明図であ
る。 １はクロックジェネレータ、２はディパイダ、３はリン
グカウンタ、４はコモンドライバ、５はＲＯＭ、５ａは
データアドレスデコーダ、５ｂはメインＲＯＭ、６はセ
グメント用シフトレジスタ・ランチ、６ａｌｒｉセグメ
ント用シフトレジスタ、６ｂはセグメント用ランチ、７
はセグメントドライバである。 代理人　弁理士　　杉　山　毅　至（他１名）第２図 は）φ□ 第３図 （ｈ）ｈｓｎタイミンク　　　　　ｈ１１７Ｉ引ミ゛゛
（Ｘｉｎ（Ｏｐ）　＝６４５１２−８　／ｌ　ｉｎｋ）
第４図（ａ）　　　　　　　第４図（。）００１１−一
し−−−−Ｆ−一 〇１ｏ１−ロ］−−ｆシー ｏｌｔｏ　　　　　　　　　　　　　’ｇ５図０１１１
−し−］１」−一し １１１０　−ｍ−「−一−下− １１１１−し−ｍ−」− 第６図 ′＄７図（ａ） 第７　図　（ｂ）　　　　　　Ｔ　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　＜ｃフンン）ｄ＊ｊ：
０１１）第８図 （（）Ｓｅｇ（０１）　　　　　　　ＩＥ（ｄ）Ｈ′″
″５ｅ９１−Ｉ− （ＯＦＦ） 第９図 （ｂ）　　Ｈ２，ｗ　　　　　　　ＩＥ（ｃ）　　　　
　　　Ｈコ　　　　−３−二Ｌ−■−］−（ｄ　）　Ｓ
ｅｇ（Ｏ１］）−り一一一一（９）ｔ−ｔ、−５ｅ９千
狙％咄１７ （ＯＮ） （ａ） 第１０図 α）　　　　　　　　　　　　　　　　　（こ）第１１
図 ？２′ ｐ！Ｊ１２図 長 ［ １■

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、１／ｎデューティかつ２値の電圧にて駆動する液晶
   表示装置であって、駆動電圧の実効値がＥであるときに
   、オン時に実効値［√３／（ｎ＋１）］・Ｅの電圧を、
   オフ時に実効値［√１／（ｎ＋１）］・Ｅの電圧を印加
   する手段を設けたことを特徴とする液晶表示装置。