JPS5823637B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子腕時計、電子式卓上計算機等のデジタル電
子機器における表示回路に関する。

本発明の目的は、表示体セグメントに加えられる信号を
制御し、表示体およびその駆動回路部分に消費される電
力を極力小さくすることにある。

本発明の他の目的は、表示体のちらつきを少なくし見易
くすることおよび表示素子の長寿命化を計ることにある
。

一般に、デジタル機器においては、表示体に液晶を、電
子回路にＣＭＯ８を用いることにより、大幅な低電力化
が計られている。

しかしながら電子腕時計等の超低電力機器では、さらに
低電力化が要求されている。

また表示情報の信号の転送が容易な直列信号系が用いら
れ、回路構成要素としてシフトレジスタが用いられるが
、シフトレジスタを用いてスタティックな表示を行なう
場合、シフトレジスタに直列的に信号を書込み、しかる
後駆動回路を兼ねたこのシフトレジスタで表示信号ヲ保
持するものでシフトレジスタ出力と表示体が直接接続さ
れているため、信号転送期間には転送信号が直接表示体
に加わり、等制約に表示体に交流が印加されていた。

このため表示体にもともと含まれる容量成分により、転
送期間における消費電力が増加するという欠点がある。

この場合、表示の桁数が増加すればする程増大するし、
転送期間が長くなると表示体にちらつきが起り、見易さ
にも欠陥がある。

さらに液晶の場合、信号転送にかかわる実質的印加電圧
のアンバランスにより寿命の低下も起していた。

本発明は上記諸欠点を改良するため、信号転送期間中は
表示体とシフトレジスタとを遮断する遮断スイッチ手段
を設けることにより低電力化等をはかるものである。

以下、液晶表示体に応用した実施例により、詳説する。

第１図は従来の回路構成による表示回路の一例をブロッ
ク図で示したものであり、第２図はそのタイムチャート
である。

図において１は表示内容の記憶回路で、電子時計の場合
は時刻内容が、また電子式卓上計算機の場合は置数内容
や演算結果の内容がＢＣＤコードで記憶されている。

２は表示−桁分に対し、４ビツトからなるシフトレジス
タでＢＣＤデータの読み込みを順次行ない、ＢＣＤ−７
セグメント変換のデコーダ回路３に転送される。

１５は一桁（４ビツト）分がシフトレジスタ２に転送さ
れるタイミング信号であり、１６はデコーダ回路３での
読み込みのタイミング信号である。

この両タイミング信号１５．１６は同期している。

４は７ビツトシフトレジスタで並列に転送されてきたセ
グメント信号を直列セグメント信号に変換する。

１２はシフトレジスタ４に加えられるクロック信号であ
るが、この例では４桁の表示を行なうため一周期７Ｘ４
＝２８のパルスで分桁分が交流駆動用回路５に転送され
る。

この交流駆動回路５は、液晶を交流駆動するもので排他
的ＯＲ回路で構成され液晶表示体１０の共通電極１７に
加えられる交流信号１１に対して点灯セグメント信号は
反転、非点灯セグメント信号は非反転の信号となる。

図に示すような（１２００）表示のときの反転、非反転
信号を１３に示す。

この信号１３は１桁分７ビツトからなるシフトレジスタ
６゜７．８．９に順次転送される。

これらのシフトレジスタ６．７，８．９は前シフトレジ
スタ４と同一のクロック信号１２により制御されている
ため２８パルス（４Ｘ７）が印加された後には６〜９の
レジスタには表示すべき信号が転送されている。

この転送期間は交流信号１１に示すようにＴ１ であり
、レジスタ６〜９がスタティック型であるため転送後は
転送内容を保持している。

前記各レジスタ６〜９の各出力は表示体１０の各セグメ
ント（ａｔ〜ｇ１）、・・・・・・（２４〜ｇ４）に対
応しているため、各レジスタの保持している内容により
目的とする数字を表示する。

今、レジスタ９に対応する数字は「１」であるため、ｂ
ｌｊｃｌセグメントのみ点灯している。

点灯しないセグメントａ１ に加わる信号１４は交流信
号１１と同相となっている。

交流信号１１に同期してクロック信号１２゜１５．１６
が各レジスタに印加されるための上記の同様の過程によ
りレジスタ６〜９に表示用セグメント信号が新たに転送
されて保持される。

この保持期間は１１に示すようにＴ２である。

表示信シタの転送と表示体のドライブ機能を兼ねたシフ
トレジスタによる表示方法は以上の如きであるが、沿晶
を用いた表示体セグメントが直接シフトレジツクの各出
力と結合されているため、転送期間中番５を全セグメン
トに表示信号１３が印加されることになる。

液晶表示体は、その構造から容量性負荷となり、例えば
通常腕時計に用いられている表示体の１セグメント当り
の容量は数１０〜１００ＦＦ程度であり、このため転送
期間における転送信号（表示信号１３）により、各セグ
メントでは充放電を繰返し、表示体での消費電力が保持
期間における消費電力（保持期間では抵抗負荷となる。

）に比べ著しく増大する。

また表示桁数が増加すればする程、同様に増加する。

また転送期間を短縮するためクロック信号の高周波化を
はかると容量負荷のため表示信号の歪みを引き起し、レ
ジスタにおける消費電力が増加する。

これはシフトレジスタＣＭＯ８で構成されている場合、
顕著である。

このようにシフトレジスタを用いて回路構成を行なうこ
とは信号系が直列系になり、信号の転送が容易になり、
また、回路上での実装が容易になる反面、消費電力の大
幅な増大を招くことになる。

また表示体には直接、転送信号が印加されるため、転送
期間中表示体がちらつきやすくなる。

本発明は、これらの諸点を考慮し、転送期間中は表示体
セグメントへの信号を遮断し、かつ表示信号の転送期間
を考慮することにより、表示体における消費電流の低減
をはかろうとするものである。

第３図にその原理的ブロック図とタイムチャートを示す
。

図において、２７は従来例の第１図のシフトレジスタ６
〜９に相当するシフトレジスタで、表示信号２３をクロ
ック信号２２で制御し、信号の転送と、その転送された
信号を保持し、表示体の駆動を行なう。

タイムチャートにおいてもわかるように、クロック信号
２２の位置、すなわち転送期間が従来と違い、交流信号
１１のパルスの立上り、立下りの前になり、シフトレジ
スタ２７の各出力と液晶表示体セグメントが遮断スイッ
チ手段を介して接続されている。

例えば表示体２８の３１セクメントへの出力２５は遮断
スイッチ手段２９を介してａ１セグメント端子２６に接
続している。

この遮断スイッチ手段はスイッチング信号２４により制
御され、図のタイムチャートに示すようにスイッチング
信号２４は信号転送期間と同期しているのでシフトレジ
スタ２７が表示信号を保持している間はスイッチ手段２
９はＯＮになり、端子２５と２６は導通状態にあるが、
表示信号を転送している間はスイッチ手段はＯＦＦとな
り、端子２５と２６は非導通状態となる０端子２６の信
号波形はタイムチャートに示すようになり、表示体２８
の駆動信号に転送信号が乗ることがない。

また転送期間が交流信号１１の立上り、立下りの前すな
わち交流信号１１の極性の変化する前であるため、端子
２６によりシフトレジスタ２７の出力が遮断された状態
でも表示体２８の容量や配線容量等３０により前の状態
を保持する作用がある。

次に第４図は第３図に示した本発明の原理を具体化する
ために遮断スイッチ手段としてトランスミッションゲー
トを用いた実施例である。

４１は表示内容をＢＣＤで記憶する記憶回路、４２はシ
フトレジスタで記憶回路４１の出力を順次読み込む。

４３はＢＣＤ−７セグメントの変換デコーダ回路、４４
は７ビツトシフトレジスタで並列セグメント信号を直列
セグメント信号に変換する。

４５は排他的ＯＲ回路で交流駆動回路を形成する。

４６はシフトレジスタで表示信号の転送と、その転送さ
れた信号を保持し、表示体の駆動を行なう。

これらの構成は第１図に示した従来例と同様であるので
詳しい説明は省略する。

シフトレジスタ４６の各出力はトランスミッションゲー
トを介して表示体４７の各セグメントに接続している。

今、シフトレジスタ４６のａ１セグメント駆動端子３３
はトランスミッションゲート４８を介して表示体４７の
セグメント用端子３５に接続されており、トランスミッ
ションゲート４８はスイッチング信号３４により制御さ
れる。

このスイッチング信号３４はトランスミッションゲート
４８のＮチャンネルＭＯ８のゲートに、スイッチング信
号３４をインバータ４９を介して反転した信号をＰチャ
ネルＭＯ８のゲートに接続されているため、スイッチン
グ信号３４がＨＩＧＨのとき端子３３と端子３５は導通
し、スイッチング信号３４かＬＯＷになると非導通とな
る。

従って、端子３３とスイッチング信号３４の関係はタイ
ムチャートに示す如く構成されているので、信号転送期
間はトランスミッションゲート４８はＯＦＦとなり、信
号保持期間はＯＮとなる。

かくして表示体４７のａ１セグメント用端子３５にはタ
イムチャートに示す如く駆動信号に転送信号が来ること
を避けることができる。

また、他のセグメントについても同様に構成されている
ので、信号転送期間中はシフトレジスタ４６と表示体４
７とが完全に遮断されるので表示信号による負荷容量へ
の充放電がなくなり、表示体での消費電力を従来のもの
に比し大幅に減少することができた。

また、遮断期間すなわち転送時間は第３図での説明と同
様交流信号の極性の変化する前であるため、全セグメン
トはこの期間セグメント自身の容量の保持作用により、
前の状態を保持し、表示体のちらつきをなくしている。

更に転送用クロック信号の高周波化をはかつても容量性
負荷が非常に少なくなっているため、表示信号の波形歪
みを起こすことも少ない。

このように信号の転送が容易で、しかも回路上での実装
が容易でかつ低電力化が計れ、更に表示が見易くなり液
晶表示体の如くスタティックな駆動方式には最適の回路
構成とすることができた。

さらに、本発明は、スイッチ手段からのセグメント電極
への出力信号の転送期間が、該交流信号の極性が変化す
る直前となるようにした為記憶手段からの表示信号がス
イッチ手段で遮断された状態においでも液晶表示体の容
量、配線容量等により表示の状態を保持することができ
従ってちらつきもなく良好な表示品質が得られる効果を
有する。

なお、実施例については表示体に液晶を用いて説明した
が他の素子、例えばエレクトロクロミックの如き素子に
利用することも可能であるし、遮断スイッチ手段として
トランスミッションゲートを用いたが他の回路によるこ
とも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の表示回路を示すブロック図であり、第２
図はそのタイムチャートである。 第３図は本発明の表示回路の一実施例の原理を示すブロ
ック図であり、第４図はその具体例を示すブロック図で
ある。 １・・・・・・記憶回路、２・・・・・・シフトレジス
タ、３・・・・・・デコーダ、４・・・・・・シフトレ
ジスタ、６〜９・・・・・・シフトレジスタ、１０・・
・・・・表示体、２９・・・・・・遮断スイッチ手段、
２４・・・・・・スイッチング信号、４８・・・・・・
トランスミッションゲート、４９・・・・・インバータ
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ セグメント電極と共通電極間に液晶が挟持され、交
   流信号により駆動されてなる液晶表示装置において、表
   示信号を保持する記憶手段と、該記憶手段からの出力信
   号を該セグメント電極に転送するスイッチ手段とを有し
   、該スイッチ手段から該セグメント電極への出力信号の
   転送期間は、該交流信号の極性が変化する直前であるこ
   とを特徴とする液晶表示装置。