(57)【要約】【課題】液晶表示制御装置を搭載した携帯型電話システムにおいて、非表示領域のコモン電極を選択レベルの電圧で走査駆動しないことで待ち受け時の消費電力を低減する。【解決手段】液晶表示パネルと、該液晶パネルの複数の第１電極（コモン電極）を駆動する第１ドライバと第１電極と交差する複数の第２電極（セグメント電極）を駆動する第２ドライバを有する液晶表示制御装置と、該液晶表示制御装置の動作を制御するマイクロプロセッサとを含む携帯型電話システムにおいて、液晶表示制御装置は一部表示領域の位置を指定する表示位置設定レジスタを有し、前記表示位置設定レジスタは、上記携帯型電話システムが待機モードとされるとき、前記マイクロプロセッサにより書替え可能とされ、前記第１ドライバは、前記表示位置設定レジスタで指定される一部表示領域の第１電極を駆動し、非表示領域の第１電極に対して、非選択レベルの電圧を印加するようにした。【選択図】図１
2006317971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネルと、
前記液晶パネルの第１方向に設けられた複数の第１電極と前記第１方向に交差する第２方向に設けられた複数の第２電極の駆動を制御し、前記液晶パネルにおいて一部表示領域を設定可能な液晶表示制御装置と、
前記液晶表示制御装置の動作を制御するマイクロプロセッサとを含む携帯型電話システムであって、
前記液晶表示制御装置は、
前記マイクロプロセッサからの信号が入力されるインタフェース回路と、
前記インタフェース回路に結合され、前記液晶パネルに表示すべき表示データを格納する表示データＲＡＭと、
前記表示データＲＡＭのアドレスを発生するアドレスカウンタと、
前記液晶表示制御装置の内部でタイミング信号を発生するタイミング発生回路と、
前記タイミング発生回路に結合され、前記複数の第１電極を駆動するための信号を出力する第１ドライバと、
前記表示データＲＡＭから読み出された表示データに従って前記複数の第２電極を駆動するための信号を出力する第２ドライバと、
前記インタフェース回路に結合され、前記一部表示領域の位置を指定する表示位置設定レジスタと、
を有し、かつ、ＴＣＰに搭載されて前記液晶パネルと接続されており、
前記表示位置設定レジスタは、上記携帯型電話システムが待機モードとされるとき、前記マイクロプロセッサにより書き替え可能とされ、
前記第１ドライバは、前記表示位置設定レジスタで指定される前記一部表示領域の位置の前記第１電極を駆動し、かつ、前記液晶パネルにおいて非表示領域に対応する前記一部表示領域以外の位置の前記第１電極に対して、非選択レベルの電圧を印加することが可能とされた携帯型電話システム。
【請求項２】
液晶表示パネルと、
前記液晶パネルの第１方向に設けられた複数の第１電極と前記第１方向に交差する第２方向に設けられた複数の第２電極の駆動を制御し、前記液晶パネルにおいて一部表示領域を設定可能な液晶表示制御装置と、
前記液晶表示制御装置の動作を制御するマイクロプロセッサとを含む携帯型電話システムであって、
前記液晶表示制御装置は、
前記マイクロプロセッサからの信号が入力されるインタフェース回路と、
前記インタフェース回路に結合され、前記液晶パネルに表示すべき表示データを格納する表示データＲＡＭと、
前記表示データＲＡＭのアドレスを発生するアドレスカウンタと、
前記液晶表示制御装置の内部でタイミング信号を発生するタイミング発生回路と、
前記タイミング発生回路に結合され、前記複数の第１電極を駆動するための信号を出力する第１ドライバと、
前記表示データＲＡＭから読み出された表示データに従って前記複数の第２電極を駆動するための信号を出力する第２ドライバと、
前記インタフェース回路に結合され、前記一部表示領域の位置を指定する表示位置設定レジスタと、
を有し、かつ、前記液晶パネルを構成するガラス基板上に実装され、
前記表示位置設定レジスタは、前記携帯型電話システムが待機モードとされるとき、前記マイクロプロセッサにより書き替え可能とされ、
前記第１ドライバは、前記表示位置設定レジスタで指定される前記一部表示領域の位置の前記第１電極を駆動し、かつ、前記液晶パネルにおいて非表示領域に対応する前記一部表示領域以外の位置の前記第１電極に対して、非選択レベルの電圧を印加することが可能とされた携帯型電話システム。
【請求項３】
液晶表示パネルと、
前記液晶パネルを構成するガラス基板上に実装され、前記液晶パネルの第１方向に設けられた複数の第１電極と前記第１方向に交差する第２方向に設けられた複数の第２電極の駆動を制御し、前記液晶パネルにおいて一部表示領域を設定可能な液晶表示制御装置と、を含む液晶モジュールであって、
前記液晶表示制御装置は、
前記液晶表示制御装置の外部から信号が入力されるインタフェース回路と、
前記インタフェース回路に結合され、前記液晶パネルに表示すべき表示データを格納する表示データＲＡＭと、
前記表示データＲＡＭのアドレスを発生するアドレスカウンタと、
前記液晶表示制御装置の内部でタイミング信号を発生するタイミング発生回路と、
前記タイミング発生回路に結合され、前記複数の第１電極を駆動するための信号を出力する第１ドライバと、
前記表示データＲＡＭから読み出された表示データに従って前記複数の第２電極を駆動するための信号を出力する第２ドライバと、
前記インタフェース回路に結合され、前記一部表示領域の位置を指定する表示位置設定レジスタと、を有し、
前記表示位置設定レジスタは、前記液晶表示制御装置の外部から書き替え可能とされ、
前記第１ドライバは、前記表示位置設定レジスタで指定される前記一部表示領域の位置の前記第１電極を駆動し、かつ、前記液晶パネルにおいて非表示領域に対応する前記一部表示領域以外の位置の前記第１電極に対して、非選択レベルの電圧を印加することが可能とされた液晶モジュール。
【請求項４】
ボードと、
上記ボートに実装された液晶パネルと、
前記液晶パネルを構成するガラス基板の裏面に実装され、前記液晶パネルの第１方向に設けられた複数の第１電極と前記第１方向に交差する第２方向に設けられた複数の第２電極の駆動を制御し、前記液晶パネルにおいて一部表示領域を設定可能な液晶表示制御装置と、を含む液晶モジュールであって、
前記液晶表示制御装置は、
前記液晶表示制御装置の外部から信号が入力されるインタフェース回路と、
前記インタフェース回路に結合され、前記液晶パネルに表示すべき表示データを格納する表示データＲＡＭと、
前記表示データＲＡＭのアドレスを発生するアドレスカウンタと、
前記液晶表示制御装置の内部でタイミング信号を発生するタイミング発生回路と、
前記タイミング発生回路に結合され、前記複数の第１電極を駆動するための信号を出力する第１ドライバと、
前記表示データＲＡＭから読み出された表示データに従って前記複数の第２電極を駆動するための信号を出力する第２ドライバと、
前記インタフェース回路に結合され、前記一部表示領域の位置を指定する表示位置設定レジスタと、を有し、
前記表示位置設定レジスタは、前記液晶表示制御装置の外部から書き替え可能とされ、
前記第１ドライバは、前記表示位置設定レジスタで指定される前記一部表示領域の位置の前記第１電極を駆動し、かつ、前記液晶パネルにおいて非表示領域に対応する前記一部表示領域以外の位置の前記第１電極に対して、非選択レベルの電圧を印加することが可能とされた液晶モジュール。
【請求項５】
液晶表示パネルと、
前記液晶パネルとＴＣＰによって結合され、前記液晶パネルの第１方向に設けられた複数の第１電極と前記第１方向に交差する第２方向に設けられた複数の第２電極の駆動を制御し、前記液晶パネルにおいて一部表示領域を設定可能な液晶表示制御装置と、を含む液晶モジュールであって、
前記液晶表示制御装置は、
前記液晶表示制御装置の外部から信号が入力されるインタフェース回路と、
前記インタフェース回路に結合され、前記液晶パネルに表示すべき表示データを格納する表示データＲＡＭと、
前記表示データＲＡＭのアドレスを発生するアドレスカウンタと、
前記液晶表示制御装置の内部でタイミング信号を発生するタイミング発生回路と、
前記タイミング発生回路に結合され、前記複数の第１電極を駆動するための信号を出力する第１ドライバと、
前記表示データＲＡＭから読み出された表示データに従って前記複数の第２電極を駆動するための信号を出力する第２ドライバと、
前記インタフェース回路に結合され、前記一部表示領域の位置を指定する表示位置設定レジスタと、を有し、
前記表示位置設定レジスタは、前記液晶表示制御装置の外部から書き替え可能とされ、
前記第１ドライバは、前記表示位置設定レジスタで指定される前記一部表示領域の位置の前記第１電極を駆動し、かつ、前記液晶パネルにおいて非表示領域に対応する前記一部表示領域以外の位置の前記第１電極に対して、非選択レベルの電圧を印加することが可能とされた液晶モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示制御技術さらには液晶駆動制御に適用して特に有効な技術に関し、例えばドットマトリクス型キャラクタ表示用液晶装置の表示制御回路に利用して有効な技術に関する。
【０００２】
一般に、液晶表示装置は、液晶表示パネルと、該液晶表示パネルを駆動する半導体集積回路化された液晶表示制御装置と、表示データの書き込みや前記液晶表示制御装置の表示動作の制御を行なうマイクロ・プロセッシング・ユニット（以下、マイクロプロセッサと称する）等から構成されている。
【０００３】
ドットマトリクス方式の表示パターンを生成するためのキャラクタジェネレータを内蔵した従来の液晶表示制御装置は、キャラクタコ−ドを格納する表示デ−タＲＡＭ（ＤＤＲＡＭ）と、文字フォントなどのキャラクタパタ−ンを格納するキャラクタジェネレータＲＯＭ（ＣＧＲＯＭ）と、上記表示データＲＡＭから表示データを液晶表示パネルの駆動位置に合わせて読み出すアドレスカウンタと、液晶表示パネルのコモン電極やセグメント電極に対する駆動信号を形成して液晶の駆動を行なう液晶駆動回路、表示タイミングを与えるクロック信号を形成するタイミング発生回路等から構成されていた。
【０００４】
マイクロプロセッサは、液晶表示パネル上に表示したいキャラクタに対応するキャラクタコ−ドを表示データＲＡＭに書き込む。アドレスカウンタは液晶表示パネルの駆動位置に合わせて順次表示データＲＡＭからキャラクタコードを読み出し、読み出されたキャラクタコ−ドをアドレスの一部としてキャラクタジェネレータＲＯＭをアクセスしてキャラクタパタ−ンを順次読み出す。読み出されたキャラクタパタ−ンは、液晶の点灯／非点灯デ−タとして液晶駆動回路内のセグメントシフトレジスタに順次送られ、１ライン分のデ−タが蓄積された時点で全セグメントドライバ回路が一斉に点灯／非点灯レベルの駆動電圧を出力し、液晶表示パネルを駆動する。
【０００５】
なお、各キャラクタは垂直方向に複数のラインで構成されているため、上記の制御を各表示行毎にキャラクタのライン数（キャラクタが縦横５×８ドット構成の場合は８ライン）分だけ繰り返して行なわれる。つまり、上記の表示の点灯／非点灯制御は１ラインずつ時分割方式で行われる。そのため、タイミング制御回路から発生された１ラインの選択信号をコモンシフトレジスタに送り、このシフトレジスタが１ライン毎にシフトすることで、コモンドライバは各ラインの選択レベルの駆動電圧を順次出力する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような液晶表示装置を搭載した携帯電話機やページャ等の携帯用電子機器においては、待ち受け時には液晶表示パネル全面に表示を行なう必要はなくカレンダーや時計表示、さらにピクトグラムと呼ばれるマークやアイコン等最小限の表示がなされていれば良い。ところが、従来の携帯電話機等の液晶表示装置では、待ち受け時に表示は減らすものの液晶駆動デューティを変更していなかった。つまり、表示しない行のコモン電極についても走査を行なっていたため、待ち受け時の消費電力を充分に減らすことができないという問題点があった。
【０００７】
例えば３２本のコモンドライバを有する液晶表示制御装置においては、ＣＯＭ１信号に対するコモンドライバからＣＯＭ３２信号に対応するコモンドライバまで順次選択されて３２ラインが順次選択的に駆動される。この様な駆動方法が、１／３２デューティ駆動とされる。この場合、５×８ドットサイズのキャラクタフォントであれば、垂直方向に４行分の文字列を表示することができる。このような液晶表示制御装置において４行分の全面表示を必要としない場合においても、４行分の時分割駆動を行うと、液晶駆動電圧及び消費電流は４行分の全面表示を行う場合と同等である。
【０００８】
ここで、システムの待機状態においては４行分の全面表示を行わず、一部の表示行のみを選択的に駆動し、液晶駆動デューティを下げ液晶駆動電圧を低減することができれば、液晶駆動制御装置の消費電力を抑えることができる。しかしながら、液晶駆動電圧を変えると最適な駆動バイアス比も変化するため、そのままの駆動条件では良好な表示コントラストが得られなくなる。また、単に液晶駆動デューティだけを低くすると、キャラクタフォントの表示位置が最上行に固定され、表示としての見た目のバランスが悪くなるという問題点があることが明らかになった。
【０００９】
本発明の目的は、液晶表示制御装置を搭載した電子機器においてシステムの動作状態に応じて液晶駆動デューティを変化させることでトータルの消費電力を低減できるとともに、そのような可変デューティ表示を行なう場合に液晶駆動デューティに応じて、最適駆動電圧と最適駆動バイアス条件を容易に設定して駆動を行なえる液晶表示技術を提供することにある。
本発明の他の目的は、システムの動作状態に応じて、最も見やすい表示が行なえる液晶表示技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、液晶表示制御装置内にマイクロプロセッサから書き替え可能な駆動デューティ選択レジスタと駆動バイアス選択レジスタとが液晶表示制御装置内に設けられる。液晶表示パネルの全面表示から一部の行のみの表示に切り替える場合、上記駆動デューティ選択レジスタと駆動バイアス選択レジスタの設定値をマイクロプロセッサによって変更することで、液晶表示パネルの一部に選択的に低電圧、低デューティ駆動で表示が行なわれるようにする。具体的には、１ライン毎に時分割して選択レベルを出力するコモンドライバに接続されたコモンシフトレジスタにおいて、表示を行う部分のシフトレジスタのみ選択情報が順次シフトされるようにし、一方、画面の非表示部分に対応するシフトレジスタは、シフト動作を行なわせないようにする。
【００１１】
また、昇圧回路における昇圧出力倍率を設定可能な昇圧倍率選択レジスタが液晶表示制御装置内に設けられる。液晶表示パネルの全面表示から一部の行のみの表示に切り替える場合、昇圧倍率選択レジスタの設定値をマイクロプロセッサによって変更することで、昇圧回路から出力される昇圧電圧が低くされる。
【００１２】
上記した手段によると、マイクロプロセッサからの指示により液晶表示パネルの一部のみを選択的に低デューティで駆動できるため、内部コモンシフトレジスタの動作周波数及び液晶駆動電圧を下げることができる。それによって、液晶表示制御装置のトータル消費電流を抑えることができる。また、駆動デューティの変更に伴い、最適駆動バイアスも変更することができるので、コントラストの低下を防止することができる。さらに、低デューティ化に伴い、昇圧回路の昇圧出力倍率を低く設定することで、昇圧出力電圧を必要最小限度に下げることができ、これにより、液晶駆動電源回路の動作電圧を下げることができるとともに、昇圧回路の効率を向上させることができ、液晶表示制御装置の消費電流をさらに抑えることができる。
【００１３】
また、望ましくは、液晶表示制御装置内にセンタリング表示指定レジスタが設けられる。これによって、待機時に最も表示の見易い位置、例えば、液晶表示パネル中央部分に表示を行なうことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである。
即ち、複数の表示行を制御する液晶表示制御装置において、システムの待機時などに全ての表示行に表示させる必要がない場合に、消費電流を低減することができる。また、これらの制御を全てマイクロプロセッサがソフトウェアで制御することができるため、システムの動作状態に応じ、必要最小限度の消費電流で液晶駆動を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明の実施例である液晶表示システム（液晶表示装置）１００を示す。この表示システム１００は、ドットマトリクス方式の液晶表示パネル１と、該液晶表示パネル１のコモン電極およびセグメント電極を駆動する信号を出力して表示を行なわせる液晶表示制御装置２と、該液晶表示制御装置２の制御情報を設定したり表示データの書き込みを行なうマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）３と、バッテリなどのシステム電源４とを含む。マイクロプロセッサ３と液晶表示制御装置２との間には、上記装置２のチップを有効化させるイネーブル信号Ｅ、リセットを指示するためのリセット信号ＲＳ、及びリード・ライト制御信号Ｒ／ＷをＭＰＵ３から装置２へ送信するための制御信号線と、ＭＰＵ３と装置２との間の８ビットのデータ信号ＤＢ０〜ＤＢ７を送受信するためのデータバスとが設けられている。また、液晶表示パネル１と液晶表示制御装置２とは、コモン信号線ＣＯＭ１〜ＣＯＭ３２とセグメント信号線ＳＥＧ１〜ＳＥＧ８０とによって接続されている。
液晶表示制御装置２は、マイクロプロセッサ３との間の信号の送受信を行なうシステムインタフェース回路４と、内部の制御情報等を設定するためのインストラクションレジスタ５と、液晶表示パネル１の画面上に表示する文字のキャラクタコードを記憶する表示データＲＡＭ７（表示メモリ）と、該表示データＲＡＭ７から表示データを液晶表示パネル１の駆動位置に合わせて読み出すアドレスカウンタ６と、表示データＲＡＭ７から読み出されたキャラクタコードからドットマトリクス状の文字フォントパターンを展開するキャラクタジェネレータメモリ８と、該キャラクタジェネレータメモリ８から読み出された複数ビットの表示データをシリアルデータい変換する並直変換回路９と、変換された表示データをシフトして１ライン分保持するセグメントシフトレジスタ１２と、シフトされた１ライン分の表示データを保持するラッチ回路１３と、保持された表示データに基づいて液晶表示パネル１のセグメント電極に印加される駆動電圧波形を形成し出力するセグメントドライバ１４と、液晶表示パネル１のコモン電極を順次選択する信号を形成するコモンシフトレジスタ１５と、コモン電極に印加される駆動電圧波形を形成し出力するコモンドライバ１６と、上記表示データメモリ７に対する表示位置を示すタイミング信号や上記シフトレジスタ１２，１５に対して表示タイミングを与えるクロック信号を形成するタイミング発生回路１０と、システム電源４０からの電源電圧Ｖｃｉに基づいて液晶駆動電圧を発生する昇圧回路１１と、昇圧された電圧に基づいて液晶駆動バイアス電圧を発生する液晶駆動バイアス回路１８と、発生されたバイアス電圧をインピーダンス変換して出力するボルテージホロワ（オペアンプ）からなる電源回路１７と、出力されたバイアス電圧の中から所望のものを選択して上記セグメントドライバ回路１４およびコモンドライバ回路１６に供給する液晶駆動電圧選択回路１４とを含む。
【００１６】
なお、上記液晶表示制御装置２は、公知の半導体集積回路製造技術によってＣＭＯＳＬＳＩとして１つの半導体チップ上に形成される。また、図１において、Ｃ１，Ｃ２はそれぞれ、昇圧回路を構成する容量素子であり、Ｃ３は電源安定化のための容量素子である。これらの容量素子は半導体チップ上に形成可能な容量素子の容量では充分な大きさでないため、外付けの容量素子（コンデンサ）が用いられる。キャラクタジェネレータメモリ８は、一般にＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）で構成されるが、ユーザーの作成したパターンを表示可能にするため、ＲＡＭが上記ＲＯＭに付加されることもある。特に制限されないが、上記セグメントシフトレジスタ１２およびコモンシフトレジスタ１５は、双方向シフトレジスタによって構成されている。
【００１７】
この実施例の液晶表示制御装置２は、マイクロプロセッサ３がシステムインタフェース４を介して表示したいキャラクタのコードを表示位置に対応して表示データＲＡＭ７に書き込むことで、キャラクタジェネレータメモリ８内に格納されている任意のキャラクタを表示することができる。また、マイクロプロセッサ３がシステムインタフェース４を介して液晶表示を行う各種の制御情報をインストラクションレジスタ５にセットすると、装置２は設定された制御情報に従った表示制御を行なう。表示データＲＡＭ７へのデータの書き込みは、マイクロプロセッサ３が表示文字列の先頭アドレスをアドレスカウンタ６に設定することで開始され、その後アドレスカウンタ６が自動的にアドレスを更新しながらマイクロプロセッサ３から入力される文字コードを次々と表示データＲＡＭ７に書き込んで行く。
【００１８】
表示データ（キャラクタコード）は、タイミング発生回路１０により生成された表示アドレス信号が表示データＲＡＭ７へ送られることで順次読み出され、このキャラクタコードをアドレスとしてキャラクタジェネレータメモリ８に格納されたキャラクタパタ−ンが読み出される。さらにこのキャラクタパターンは、並直変換回路９でシリアルデータに変換され、セグメント駆動回路（１２，１３，１４）内のセグメントシフトレジスタ１２に順次送られる。１ライン分のデータがセグメントシフトレジスタ１２に蓄積されたところで同時にラッチ回路１３にラッチされ、セグメントドライバ１４はこのラッチされたデータから点灯／非点灯電圧を選択して液晶表示パネル１へ出力する。この点灯／非点灯駆動の電圧レベルは液晶駆動電圧選択回路１９で発生される。
【００１９】
例えば、５×８ドットで構成されるキャラクタフォントパタ−ンを垂直方向に４行表示する場合、各表示行は８ラインになるので、コモンドライバ１６は計３２個の出力回路を必要とする。図２に示すように、このコモンドライバ１６は液晶表示パネル１のコモン駆動信号（ＣＯＭ１〜ＣＯＭ３２）を、ＣＯＭ１からＣＯＭ３２まで時分割に順次選択電圧レベルにして出力する。この場合、ＣＯＭ１〜ＣＯＭ８が第１行目、ＣＯＭ９〜ＣＯＭ１６が第２行目、ＣＯＭ１７〜ＣＯＭ２４が第３行目、ＣＯＭ２５〜ＣＯＭ３２が第４行目となる。
【００２０】
このような４行まで表示可能な液晶表示パネル１において、システムの待機時など４行分を全て使用する全面表示を必要としないことが多い。例えば待機期間中は、２行あるいは１行を使用して、時刻や日時などの情報のみを表示させる場合などである。このような場合、従来の液晶表示制御装置では、表示されない行に対してもコモン駆動信号を出力してセグメント電極には非点灯のレベルの電圧を印加していた。そのため、表示行が少ないにもかかわらず消費電力は減らないという不具合があった。本発明では、表示を行なわない行についてはコモン駆動信号も印加しないようにコモンシフトレジスタ１５を動作させるようにしたものである。これによって、待機時の液晶表示制御装置１の消費電力を低減することができる。
【００２１】
ただし、この場合にもコモン駆動信号をＣＯＭ１から順次選択レベルにして出力して２行表示や１行表示を行なうした場合には、図３と図４にそれぞれ示すように、それぞれＣＯＭ１〜ＣＯＭ１６（１／１６デューティ駆動）及びＣＯＭ１〜ＣＯＭ８（１／８デューティ駆動）の範囲で選択レベルが出力されることとなる。このような駆動を行なうと、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、４行表示の液晶表示パネル１の画面上部の２行または１行に偏って表示され、見た目が悪くなる。図５（ａ）は、１／３２デューティ駆動の場合の４行表示例を示す。
【００２２】
そこで、この実施例では、２行表示や１行表示を行なう場合には、図６と図７にそれぞれ示すように、コモン駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ８までの選択駆動をスキップし、ＣＯＭ９からＣＯＭ２４（１／１６デューティ駆動）又はＣＯＭ９からＣＯＭ１６（１／８デューティ駆動）までの範囲で選択レベルを出力することで、図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示すように液晶表示パネル１の画面中央部に選択的に表示を行なうように、コモンシフトレジスタ１５を動作させている。しかもこの場合、画面中央部の表示エリア以外の非表示行は常時非選択レベルで交流駆動を行なうことで、液晶に直流バイアスが印加されて液晶が劣化し表示が黒ずんでしまうのを回避することができるようにしている。尚、図８（ａ）は１／３２デューティ駆動の場合の４行表示例を示す。
【００２３】
図９は、低デューティ駆動時の画面中央部に表示を行う為の詳細な実現方法を示す。図１のインストラクションレジスタ５は、駆動デューティ値が設定される駆動デューティ選択レジスタ３４と、表示画面中央部に選択的に表示を行うことを指示するセンタリング表示指定レジスタ３１とを含む。マイクロプロセッサ３は、上記駆動デューティ選択レジスタ３４とセンタリング表示指定レジスタ３１とに所定の値を設定する。液晶表示制御装置２は、駆動デューティ選択レジスタ３４に設定された駆動デューティ値に基づいて、タイミング発生回路１０で形成されるコモンシフトレジスタ１５のシフトクロック信号の周期を調整する。例えば、４行表示から２行表示に駆動デューティが変更された場合、フレーム周期を一定に制御するため、上記シフトクロックの周期は２倍とされる。さらに１行表示に駆動デューティが変更された場合、上記シフトクロックの周期は４倍とされる。
【００２４】
センタリング表示指定レジスタ３１の設定値はシフト制御回路３５に供給されており、シフト制御回路３５は、通常の全面表示（４行表示）の際にはフリップフロップＦ／Ｆ１からＦ／Ｆ３２まで順番に「１」をシフトさせて行くことでコモンドライバ１６から時分割に選択レベルのコモン信号を出力させるとともに、待機時にはセンタリング表示指定レジスタ３１の設定値に基づいて、例えばフリップフロップＦ／Ｆ９からＦ／Ｆ２４まで順番に「１」をシフトさせて行くことでコモンドライバ１６から中央の２行分のコモンラインへ選択レベルのコモン信号を時分割的に出力させる。
【００２５】
図１０には、設定された駆動デューティ値に基づいてコモンシフトレジスタ１５のシフトクロック信号の周期を、フレーム周期を一定にするように調整したときの詳細なタイミング図が示されている。この実施例の液晶表示制御装置２においては、センタリング表示指定レジスタ３１で指示された情報とタイミング発生回路１０で生成されたシフトクロックを、コモンシフトレジスタ１５内のシフト制御回路３５（図９）に入力し、３２ヶのフリップフロップ（Ｆ／Ｆ１〜Ｆ／Ｆ３２）で構成されるシフトレジスタを制御する。例えば４行表示の場合には、Ｆ／Ｆ１からＦ／Ｆ３２まで選択情報を順次シフトすることで、全面表示を行う。一方、画面中央部の２行に表示を行う場合は、Ｆ／Ｆ９からシフトを開始してＦ／Ｆ２４でシフトを終了する。この際、Ｆ／Ｆ１〜Ｆ／Ｆ８及びＦ／Ｆ２５〜Ｆ／Ｆ３２のフリップフロップは常時リセットされ、シフトは行わない。また画面中央部の１行に表示を行う場合は、Ｆ／Ｆ９からシフトを開始してＦ／Ｆ１６でシフトを終了する。この際、Ｆ／Ｆ１〜Ｆ／Ｆ８及びＦ／Ｆ１７〜Ｆ／Ｆ３２のフリップフロップは常時リセットされ、シフトを行わない。
【００２６】
一般的に駆動デューティを低くすると、各ラインの選択時間が長くなり、パネル全体の表示が点灯しやすくなる。従って、低デューティ駆動に変更した後も、変更前と同じ見た目（コントラスト）を維持するためには、液晶駆動電圧と駆動バイアスを下げる必要がある。また、この低デューティ駆動化により、液晶駆動電圧を下げることができると、消費電力を低減できるメリットも生じる。特にシステム電源４０の電源電圧より高い液晶駆動電圧を必要とする液晶表示制御装置では、システム電源電圧を昇圧して液晶駆動電圧を発生させる必要がある。この場合、液晶駆動系の回路（１１〜１８）に流れる電流が、昇圧回路１１を介して供給される場合、システム電源側から見た消費電流は、昇圧倍率に応じて、例えば、２倍、３倍となる。しかも、昇圧回路１１での昇圧効率は、高倍率になるほど悪くなる。従って、昇圧回路１１を介して液晶駆動系の回路（１１〜１８）に電流を供給する場合、必要最小限度に昇圧倍率を下げた方が消費電流を抑えることができ有利である。
【００２７】
さらに、この実施例においては、２行表示あるいは１行表示のため駆動デューティを１／２，１／４に下げたときに、各コモン信号の選択レベルの期間をそれぞれ２倍，４倍となるようにしている。これによって、１フレームの周波数を変えることなく駆動デューティを下げることができる。つまり単に駆動デューティのみを下げるとフレーム周波数が増大して画質の低下を招くおそれがあるが、この実施例においては、フレーム周波数を変えることなく駆動デューティを下げているので、画質の低下を回避できる。
【００２８】
なお、駆動デューティを１／２，１／４に下げたときに各コモン信号の選択レベルの期間をそれぞれ２倍，４倍にする制御は、タイミング発生回路１０からコモンシフトレジスタ１５に供給されるクロックの周波数をそれぞれ１／２，１／４に下げることで簡単に実現することができる。このように、駆動デューティを１／２，１／４に下げたときに、クロックの周波数を下げるようにしているため、ＣＭＯＳ回路で構成されている内部回路の動作周波数が下がり、消費電力も下がるという利点もある。
【００２９】
図１１に液晶駆動系の回路（１１〜１８）を示す。昇圧回路１１は、入力電圧端子Ｖｃｉから供給された基本電圧を最大３倍まで昇圧してＶＬＯＵＴ端子に出力する。Ｃ１、Ｃ２はチャージポンプ方式で昇圧を行うためのコンデンサ、Ｃ３は電源安定化用のコンデンサである。この実施例では昇圧回路１１に対応して昇圧倍率選択レジスタ３３が設けられており、マイクロプロセッサ３がインストラクションレジスタ５内の昇圧倍率選択レジスタ３３に所望の昇圧倍率を設定することで、昇圧回路１１のＶＬＯＵＴ出力の昇圧倍率を１倍から３倍まで任意に変更することができるように構成されている。
【００３０】
特に、制限されないが、上記昇圧倍率選択レジスタ３３は、インストラクションレジスタ５内に設けられている。Ｖｃｉは電源電圧Ｖｃｃ（例えば３Ｖ）を抵抗分割して得られるＶｃｃよりも低い電圧（例えば２．８Ｖ）でも良い。電源電圧Ｖｃｃよりも低い電圧を昇圧回路１１の基本電圧Ｖｃｉとしているのは、この実施例の液晶表示パネル１を駆動する場合、液晶駆動電圧は最も高いデューティで駆動する場合にも８Ｖ程度で良いとともに、前述したように、昇圧電圧が高いほど消費電力が多くなるので、昇圧倍率を最大の３倍したときに得られる電圧が高くなりすぎないようにするためである。
【００３１】
図１２に昇圧回路１１の具体的な回路構成例を、表１に昇圧倍率選択レジスタ３３の設定値と昇圧回路１１のＶＬＯＵＴ出力状態との関係を、また、図１３に各昇圧電圧発生の動作原理を示す。
【００３２】
【表１】
2006317971.tif 000003
【００３３】
図１２に示すように、昇圧回路１１は、外部端子Ｔ１，Ｔ２間に接続されたコンデンサＣ１と、外部端子Ｔ３，Ｔ４間に接続されたコンデンサＣ２と、電圧入力端子Ｔｖｃｉと昇圧電圧出力端子Ｔｏｕｔと上記外部端子Ｔ１〜Ｔ４との間に接続されたスイッチＳ０〜Ｓ９とにより構成されている。この昇圧回路１１は、１倍昇圧出力時には図１２（Ａ）のように、スイッチＳ０のみがオンされて入力電圧Ｖｃｉがそのまま出力電圧ＶＬＯＵＴとして端子Ｔｏｕｔより出力される。
【００３４】
一方、２倍昇圧や３倍昇圧出力時には、先ず図１２（Ｂ）のようにスイッチＳ２，Ｓ４，Ｓ７，Ｓ９がオンされてコンデンサＣ１，Ｃ２がぞれぞれＶｃｉに充電される。次に、２倍昇圧のときは図１２（Ｃ）のように、スイッチＳ１，Ｓ３，Ｓ６，Ｓ８がオンされることによって、図１３（Ａ）のように２つのコンデンサＣ１，Ｃ２が並列形態に接続されるとともに、充電時に接地電位が印加されていた端子が電圧入力端子に接続されてＶｃｉが印加されることで２×Ｖｃｉの電圧を出力する。また、３倍昇圧のときは図１２（Ｄ）のように、スイッチＳ１，Ｓ５，Ｓ８がオンされることによって、図１３（Ｂ）のように２つのコンデンサＣ１，Ｃ２が直列形態に接続されるとともに、充電時に接地電位が印加されていた端子が電圧入力端子に接続されてＶｃｉが印加されることで３×Ｖｃｉの電圧を出力する。
【００３５】
上記のように、昇圧回路１１の昇圧出力倍率を任意に設定できるようにすることで、液晶を駆動するのに低い電圧で良い場合には昇圧出力を必要最小限度に下げることにより、液晶駆動電源回路としての駆動バイアス回路１８や電源回路１７の動作電圧を下げることができるとともに、昇圧回路１１の効率を向上させることができ、その結果、装置２の消費電流を大幅に抑えることができる。
【００３６】
次に、上記昇圧回路１１の昇圧倍率の具体的な設定方法を説明する。例えば、１／３２デューティ駆動で４行表示を行う場合の液晶駆動電圧を８Ｖとすると、システム電源電圧が３Ｖの場合には昇圧回路１１は３倍の昇圧を行う必要がある。そのため、３倍の昇圧倍率を指示するためのデータが昇圧倍率選択レジスタ３３に設定される。一方、システムの待機時、例えば、１行のみを表示すれば十分である場合にも、１／３２デューティ駆動のままでは、液晶駆動電圧も３倍昇圧で８Ｖのままであり、装置２の消費電流は低減できない。そこで、駆動デューティ選択レジスタ３４に１／８デューティ駆動を指示するデータが設定されてデューティ比が変更されるとともに、レジスタ３３に例えば２倍の昇圧倍率を指示するデータが設定され、液晶駆動電圧が５Ｖ程度に低減する。これにより、昇圧倍率選択レジスタ３３で昇圧回路１１を２倍昇圧に変更させても十分な液晶駆動電圧が得られることになり、３Ｖのシステム電源４０から見た消費電流を約２／３に低減することが可能となる。
【００３７】
また、液晶駆動デューティを変更した場合に良好なコントラストを得るためには、駆動バイアス比を最適化するのが望ましい。一般的に、駆動デューティを１／Ｎとすると最良のコントラストを得るための最適駆動バイアス比Ｂは、
Ｂ＝１／（√Ｎ＋１）
となる。例えば、１／８デューティと、１／１６デューティと、１／３２デューティでの最適駆動バイアスは、それぞれ１／４バイアス、１／５バイアス、１／６．７バイアスとなる。
【００３８】
図１４に液晶駆動バイアス回路１８の実施例を、また表２に各バイアスモードにおける液晶バイアス選択レジスタ３２の設定状態と、回路内のスイッチＳＷ１〜ＳＷ９のオン／オフ状態との関係を示す。特に制限されないが、液晶バイアス選択レジスタ３２はインストラクションレジスタ５内に設けられている。なお、表２において「−」はオフ状態を表している。この実施例の液晶表示制御装置２は、マイクロプロセッサ３がインストラクションレジスタ５内の液晶バイアス選択レジスタ３２で駆動バイアスを設定することで、液晶駆動バイアス回路１８内の駆動バイアス比を任意に変更することができる。
【００３９】
【表２】
2006317971.tif 000004
【００４０】
図１４において、Ｖ１とＧＮＤがセグメント電極およびコモン電極の選択レベル、Ｖ２とＶ５がコモン電極の非選択レベル、Ｖ３とＶ４がセグメント電極の非選択レベルである。上記のように、非選択レベルが２組あるのは非点灯のドットに対応したコモン電極とセグメント電極にＶ２とＶ３またはＶ５とＶ４を交互に印加して交流駆動することで液晶の劣化を防止するためである。
【００４１】
なお、図１４において、ＶＲはコントラスト調整用の可変抵抗である。図示しないが、この可変抵抗ＶＲの抵抗調整量を設定するレジスタをインストラクションレジスタ５内に設けて、そのレジスタ値によって可変抵抗ＶＲの抵抗値を変化させて液晶表示パネルのコントラストを調整するように構成しても良い。
【００４２】
図１５（Ａ）〜図１５（Ｄ）は、上記実施例の液晶表示制御装置２を液晶表示パネルと共に携帯電話機に搭載する場合の実装例を示す。このうち図１５（Ａ）は、液晶表示パネル１を構成するガラス基板の裏面に半導体集積回路として構成された上記実施例の液晶表示制御装置チップ２および外付けのコンデンサＣや抵抗Ｒを搭載したボード５０を接合し、このボード５０にヒートシールと呼ばれる配線５１を介して操作パネルを構成するキーマトリックス基板５２を接続するようにしたものである。なお、５３はマイクロプロセッサチップ３を搭載したＭＰＵボードで、ＭＰＵボード５３とキーマトリックス基板５２とは特に制限されないがシリアル通信線５４で接続されている。
【００４３】
また、図１５（Ｂ）は、携帯電話機の操作パネルを構成するキーマトリックス基板５２上に液晶表示制御装置チップ２および外付けのコンデンサＣや抵抗Ｒを搭載し、ヒートシール５１を介して液晶表示パネル１をキーマトリックス基板５２に接続するようにしたものである。
【００４４】
図１５（Ｃ）は、操作パネルを構成するキーマトリックス基板５２上に外付けのコンデンサＣや抵抗Ｒを搭載し、キーマトリックス基板５２と液晶表示パネル１との間を液晶表示制御装置チップ２を搭載したＴＣＰ（Tape Carrier Package）５１'によって接続するようにしたものである。
【００４５】
図１５（Ｄ）は、操作パネルを構成するキーマトリックス基板５２上に外付けのコンデンサＣや抵抗Ｒを搭載し、液晶表示制御装置チップ２は液晶表示パネル１を構成するガラス基板上に実装して液晶表示パネル１とキーマトリックス基板５２とをヒートシール５１で接続するようにしたものである。
【００４６】
図１６には、液晶表示制御装置２の端子配置例および液晶表示パネル１と液晶表示制御装置２との接続例を示す。図１６に示すように、この実施例の液晶表示制御装置２は、コモン信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ３２を出力する端子がチップの左右（短い方の辺）に半分ずつ分けて配置され、長い方の一辺にセグメント信号を出力する端子が配置されている。また、長い方の辺の他方には、電源端子や外付け端子、マイクロプロセッサとの間で信号のやりとりを行なう入出力端子が設けられている。このような端子配列をとるとともに、前述したように、セグメントシフトレジスタ１２およびコモンシフトレジスタ１５が双方向シフトレジスタによって構成されていることにより、液晶表示制御装置チップ２を液晶表示パネル１の上下のいずれの位置にも、さらにチップを裏返した状態で配置しても、コモン信号線とセグメント信号線を交差させることなく互いに接続することができる。
【００４７】
以上説明したように、上記実施例は、液晶表示制御装置内にマイクロプロセッサから書き替え可能な駆動デューティ選択レジスタと駆動バイアス選択レジスタとを設け、液晶表示パネルの全面表示から一部の行のみの表示に切り替える場合、上記駆動デューティ選択レジスタと駆動バイアス選択レジスタの設定値を変更することで、液晶表示パネルの一部に選択的に低電圧、低デューティ駆動で表示を行なうようにしたので、マイクロプロセッサより液晶表示パネルの一部のみを選択的に低デューティで駆動できるため、内部シフトレジスタの動作周波数及び液晶駆動電圧を下げることができ、液晶表示制御装置全体のトータル消費電流を抑えることができる。また、駆動デューティの変更に伴い、最適駆動バイアスも変更することができ、コントラストの低下を防止することができるという効果がある。
【００４８】
さらに、昇圧回路における昇圧出力倍率を設定可能な昇圧倍率選択レジスタを設け、低デューティ化に伴って昇圧回路の昇圧出力倍率を低く設定可能にしたので、昇圧出力電圧を必要最小限度に下げることができ、これにより、液晶駆動電源回路の動作電圧を下げることができるとともに、昇圧回路の効率を向上させることができ、半導体集積回路装置２の消費電流を抑えることができるという効果がある。
【００４９】
また、液晶表示制御装置内にセンタリング表示指定レジスタを設けるようにしたので、待機時の一部行表示を最も見易い位置、例えば、液晶表示パネル中央部分に指定することができるという効果がある。
【００５０】
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、上記実施例では、１ラインずつ順次時分割で駆動する方式の液晶表示制御装置について説明しているが、複数ラインを同時に順次選択する駆動方式の液晶表示制御装置に適用することも可能である。また、上記実施例では待機時の一部行の表示位置を画面の中央に設定するようにした場合について説明したが、待機時の表示位置を設定するためのレジスタを設けて、任意の位置に表示できるように構成することも可能である。
【００５１】
さらに、上記実施例では、液晶表示パネルの表示部が４文字行表示可能なドットマトリックスで構成されている場合について説明したが、コモンドライバの本数を変えることで３文字行あるいは５文字行以上表示可能な液晶表示パネルを駆動する液晶表示制御装置にも適用することができる。また、携帯電話機等においては、アンテナマークや受信レベルを示すマーク等が表示されるピットグラムが画面上部あるいは下部に設けられることがあり、これらは一般にマークに対応した形状の電極で構成されるが、ピットグラムに対応してコモン信号を１つあるいは２つ余計に出力できるように液晶表示制御装置のコモンドライバを構成すればよい。この場合、ピクトグラムに対応するコモン信号のみを選択的に駆動し、文字表示部分を常時非選択駆動することで、１／１デューティ（スタティク）駆動、又は、１／２デューティなど、さらに低デューティ駆動も可能となる。
【００５２】
また、以上の説明では主として、本発明の利用分野である液晶表示制御装置に適用して述べたが、本発明はこれに限定されるものではなく、蛍光表示管表示、プラズマディスプレイ表示などの各種表示装置の駆動制御に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施例に係わる液晶表示システムのブロック図である。
【図２】１／３２デューティ駆動（４行表示）時のコモンドライバ出力波形である。
【図３】ＣＯＭ１から１／１６デューティ駆動（２行表示）時のコモンドライバ出力波形である。
【図４】ＣＯＭ１から１／８デューティ駆動（１行表示）時のコモンドライバ出力波形である。
【図５】図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）は、ＣＯＭ１から１／３２、１／１６、１／８デューティ駆動したときの液晶表示パネル上での表示例である。
【図６】ＣＯＭ９から１／１６デューティ駆動（２行表示）時のコモンドライバ出力波形である。
【図７】ＣＯＭ９から１／８デューティ駆動（１行表示）時のコモンドライバ出力波形である。
【図８】図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）は、ＣＯＭ９から１／３２、１／１６、１／８デューティ駆動したときの液晶表示パネル上での表示例である。
【図９】表示パネル中央部に表示するためのコモンシフトレジスタの詳細な回路図である。
【図１０】表示パネル中央部に表示するためのコモンシフトレジスタの出力波形タイミングである。
【図１１】液晶駆動電圧発生用昇圧回路と液晶駆動系の回路構成図である。
【図１２】液晶駆動電圧発生用昇圧回路の具体例を示す回路図である。
【図１３】液晶駆動電圧発生用昇圧回路の１倍から３倍までの昇圧動作原理である。
【図１４】液晶駆動バイアス設定回路の具体的な回路構成図である。
【図１５】図１５（Ａ）〜図１５（Ｄ）は、実施例の液晶表示制御装置を液晶表示パネルと共に携帯電話機に搭載する場合の実装例を示す概略構成図である。
【図１６】図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）は、実施例の液晶表示制御装置の端子配置例および液晶表示パネルと液晶表示制御装置との接続例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  マイクロプロセッサ（ＭＰＵ：マイクロ・プロセッサ・ユニット）
２  液晶表示制御装置
３  液晶表示パネル
４  システムインタフェ−ス
５  インストラクションレジスタ
６  アドレスカウンタ
７  表示メモリ（表示データＲＡＭ）
８  キャラクタジェネレータメモリ（ＣＧＲＯＭ）
９  並直変換回路
１０  タイミング発生回路
１１  昇圧回路
１２  セグメントシフトレジスタ
１３  ラッチ回路
１４  セグメントドライバ
１５  コモンシフトレジスタ
１６  コモンドライバ
１７  液晶駆動電源回路
１８  液晶駆動バイアス回路
３１  センタリング表示指定レジスタ
３２  駆動バイアス選択レジスタ
３３  昇圧倍率選択レジスタ
３４  駆動デューティ選択レジスタ
４０  システム電源
ＤＢ０〜ＤＢ７  デ−タバス信号
Ｅ    リード／ライトイネーブル信号
Ｒ／Ｗ  リ−ド／ライト選択信号
ＲＳ  レジスタ選択信号
ＣＯＭ１〜ＣＯＭ３２  コモン駆動信号端子
ＳＥＧ１〜ＳＥＧ８０  セグメント駆動信号端子
ＣＳＦ１〜ＣＳＦ３２  コモンシフトレジスタのシフト出力信号
Ｖｃｃ  電源電圧
ＧＮＤ  グランド（接地）
Ｖｃｉ  昇圧回路への昇圧基本電圧
ＶＬＯＵＴ  昇圧電圧出力端子  
【図１】
2006317971.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006317971.tif 000009
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2006317971.tif 000013
【図１０】
2006317971.tif 000014
【図１１】
2006317971.tif 000015
【図１２】
2006317971.tif 000016
【図１３】
2006317971.tif 000017
【図１４】
2006317971.tif 000018
【図１５】
2006317971.tif 000019
【図１６】
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