JP2005062484A - 表示装置、及び表示装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 駆動電圧生成回路が、１垂直期間中、常に動作し続け、その結果として生成された電圧が液晶表示装置に供給されることにより、液晶表示装置全体の消費電力が増加する。
【解決手段】 表示期間と非表示期間とで構成される１水平走査期間のうち表示期間には、ソースドライバを駆動する電圧及び前記ゲートドライバを駆動する電圧及び液晶表示パネルを駆動する電圧のうち少なくとも一つ以上の電圧を供給し、非表示期間には、その電圧の供給を停止する駆動電圧生成回路２０１と、駆動電圧生成回路に接続されたコンデンサーとを備え、非表示期間にはコンデンサーによりその電圧が供給される。
【選択図】 図２

Description

本発明はノート型パソコンや小型情報端末機器に用いられる情報表示用あるいはテレビジョンなどの映像表示用のディスプレイとして有用な表示装置、及び表示装置の駆動方法に関するものである。

近年、マルチメディアの技術革新により小型情報端末機器や携帯電話に代表されるような屋外で使用する液晶表示パネルが要望されている。それに加え、使用時間をより長くするために電池の消耗を少なくするため、液晶表示パネル全体の消費電力を低減することが必要不可欠となってきている（例えば、特許文献１参照。）。

以下に従来の液晶表示装置を図３、４、５を使用して説明する。

図５は、ゲートドライバの構成を示した図である。

５０１は、信号処理回路より供給されたゲートドライバ制御信号に基づいて処理を行う制御信号処理回路である。

５０２は、ソースドライバおよび液晶表示パネルを駆動する電圧をそれぞれ制御する駆動電圧生成回路である。

５０３は、昇圧を行う昇圧回路である。

５０４は、対向電極電圧、液晶駆動用オン電圧、液晶駆動用オフ電圧など液晶表示パネルを駆動するために必要な電圧を生成する液晶駆動レベル生成回路である。

５０５は、信号レベルを変換するレベルシフターである。

５０６は、液晶表示パネル内のゲート線を駆動するゲート線駆動回路である。

５０７は、駆動電圧生成回路５０２で生成された電圧をソースドライバおよび液晶表示パネル、及びゲート線駆動回路５０６に伝送する出力回路である。

ＳＧ_５１は、液晶表示装置全体を制御する信号処理回路からのゲートドライバ制御信号（タイミングクロック信号、出力制御信号等）である。

ＳＧ_５２は、液晶パネル上のゲート線を駆動する電圧である。

ＳＧ_５３は、ソースドライバおよび液晶表示パネルを駆動する電圧である。

ゲートドライバは、ゲートドライバ制御信号ＳＧ_５１に基づいて、制御信号処理回路５０１、レベルシフター５０５、ゲート線駆動回路５０６を経由し、ＳＧ_５２を出力する。駆動電圧生成回路５０２は、ゲートドライバ制御信号ＳＧ_５１により、ソースドライバおよび液晶表示パネルを駆動する電圧ＳＧ_５３を生成し、出力回路５０７を経由して、液晶表示装置へと伝送する。

図４は、図５における駆動電圧生成回路の詳細な構成を示す図である。

ＳＧ_４１は基準電圧である。

ＳＧ_４２はクロック信号である。

４０１は、駆動電圧生成回路である。

４０２は、ソースドライバを駆動するアナログ電圧を生成する昇圧回路である。

４０３は、対向電極電圧、液晶駆動オン電圧、液晶駆動オフ電圧など液晶表示パネルを駆動するために必要な電圧を生成する液晶駆動レベル生成回路である。

ＳＧ_４３，ＳＧ_４４は、それぞれ昇圧回路４０２および液晶駆動レベル生成回路４０３によって生成された電圧であり、液晶表示装置で使用される。

図４において、駆動電圧生成回路４０１に入力された基準電圧ＳＧ_４１とクロック信号ＳＧ_４２は、昇圧回路４０２および液晶駆動レベル生成回路４０３にそれぞれ入力され、様々な種類の電圧ＳＧ_４３，ＳＧ_４４に昇圧された後、液晶表示装置で使用される。

図３は、図４における構成を有する駆動電圧生成回路における1垂直期間での液晶駆動電圧波形の振る舞いを示した図である。

ＳＧ_３１は、垂直同期信号波形である。

ＳＧ_３２は、液晶表示パネルに映像または画像を表示する表示領域の開始ラインと終了ラインを示す表示領域信号である。

ＳＧ_３３は、ソースドライバに入力されるアナログ電圧波形である。

ＳＧ_３４は、液晶パネルに入力される対向電極電圧波形である。

ＳＧ_３５は、液晶パネルに入力される液晶駆動用オン電圧波形である。

ＳＧ_３６は、液晶パネルに入力される液晶駆動用オフ電圧波形である。

Ｔ_３１は、１垂直期間である。

Ｔ_３２は、液晶表示パネルに表示可能な最大有効表示期間である。

Ｔ_３３は、液晶表示パネルに画像または映像を実際に表示する表示期間である。

Ｔ_３４は、Ｖブランキング期間である。

図３において、表示期間Ｔ_３３の間、表示領域信号ＳＧ_３２は“Ｈ”を出力するのに応じて、アナログ電圧ＳＧ_３３，対向電極電圧ＳＧ_３４，液晶駆動用オン電圧ＳＧ_３５，液晶駆動用オフ電圧ＳＧ_３６は、表示期間Ｔ_３３の間は出力している。また、Ｖブランキング期間Ｔ_３４の間は、表示領域信号ＳＧ_３２が“Ｌ”を出力するのにも関わらず、表示期間Ｔ_３３と同様に出力する事を示している。

以上のような構成において、駆動電圧生成回路では、１垂直期間中、表示・非表示期間の区別無く、常に特定の電圧を出力し、出力回路を経由して、液晶表示装置に供給し続けていた。
特開平０７−１６０２１５号公報

つまり、駆動電圧生成回路が、１垂直期間中、常に動作し続け、その結果として生成された電圧が液晶表示装置などの表示装置に供給されることにより、液晶表示装置などの表示装置全体の消費電力が増加するという課題があった。

本発明は、上記課題を考慮し、表示領域に応じた１垂直期間の任意の時間のみ駆動電圧生成回路を動作させ、生成された電圧を表示装置に供給することにより、消費電力を低減することが出来る表示装置、及び表示装置の駆動方法を提供することを目的とするものである。

上述した課題を解決するために、第１の本発明は、マトリックス状に配置された複数の信号線及び複数のゲート線の各交点に配置された複数の画像表示素子、及び前記複数の画像表示素子に対向して配置された対向電極とを有する表示パネルと、
前記信号線を駆動するソースドライバと、
前記走査線を駆動するゲートドライバと、
表示期間と非表示期間とで構成される１水平走査期間のうち前記表示期間には、前記ソースドライバを駆動する電圧及び前記ゲートドライバを駆動する電圧及び前記液晶表示パネルを駆動する電圧のうち少なくとも一つ以上の電圧を供給し、前記非表示期間には、前記電圧の供給を停止する駆動電圧生成回路と、
前記駆動電圧生成回路に接続されたコンデンサーとを備え、
前記非表示期間には前記コンデンサーにより前記電圧が供給される表示装置である。

また、第２の本発明は、前記表示パネルは液晶表示パネルである第１の本発明の表示装置である。

また、第３の本発明は、マトリックス状に配置された複数の信号線及び複数のゲート線の各交点に配置された複数の画像表示素子、及び前記複数の画像表示素子に対向して配置された対向電極とを有する表示パネルと、前記信号線を駆動するソースドライバと、前記走査線を駆動するゲートドライバとを備えた表示装置を駆動する表示装置の駆動方法であって、
表示期間と非表示期間とで構成される１水平走査期間のうち前記表示期間には、前記ソースドライバを駆動する電圧及び前記ゲートドライバを駆動する電圧及び前記液晶表示パネルを駆動する電圧のうち少なくとも一つ以上の電圧を供給し、前記非表示期間には、前記電圧の供給を停止する駆動電圧生成ステップと、
前記表示期間に前記電圧が充電されたコンデンサーが、前記非表示期間には前記電圧を供給するコンデンサーステップとを備えた表示装置の駆動方法である。

この本発明によれば、表示パネルに画像ならびに映像等を表示しない期間およびＶブランキング期間において、駆動電圧生成回路を停止するように制御することが可能となり、低消費電力を実現することが可能となる。

本発明は、消費電力を低減することが出来る表示装置、表示装置の駆動方法を提供することが出来る。

以下に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態における駆動電圧生成回路における1垂直期間での液晶駆動電圧波形の振る舞いを示した図である。

ＳＧ_１１は、垂直同期信号波形である。

ＳＧ_１２は、液晶表示パネルに映像または画像を表示する表示領域の開始ラインと終了ラインを示す表示領域信号である。

ＳＧ_１３は、ソースドライバに入力されるアナログ電圧波形である。

ＳＧ_１４は、液晶パネルに入力される対向電極電圧波形である。

ＳＧ_１５は、液晶パネルに入力される液晶駆動用オン電圧波形である。

ＳＧ_１６は、液晶パネルに入力される液晶駆動用オフ電圧波形である。

Ｔ_１１は、１垂直期間である。

Ｔ_１２は、液晶表示パネルに表示可能な最大有効表示期間である。

Ｔ_１３は、液晶表示パネルに画像または映像を実際に表示する表示期間である。

Ｔ_１４は、Ｖブランキング期間である。

図１において、表示期間Ｔ_１３の間、表示領域信号ＳＧ_１２は“Ｈ”を出力するのに応じて、アナログ電圧ＳＧ_１３，対向電極電圧ＳＧ_１４，液晶駆動用オン電圧ＳＧ_１５，液晶駆動用オフ電圧ＳＧ_１６は、表示期間Ｔ_１３の間は出力している。また、Ｖブランキング期間Ｔ_１４の間は、表示領域信号ＳＧ_１２が“Ｌ”を出力するのに伴い、表示期間Ｔ_３３とは異なり、停止する事を示している。

図６は、液晶表示装置のうち、出力回路５０７と、ゲート線駆動回路５０６、ソースドライバ６０２、及び液晶表示パネル６０１との接続関係を示す図である。

出力回路５０７とゲート線駆動回路５０６との間にはコンデンサー６０３が接続されている。すなわち、コンデンサー６０３の一方は出力回路５０７とゲート線駆動回路５０６とを接続する配線に接続され、コンデンサー６０３の他方は接地されている。

また、出力回路５０７とソースドライバ６０２との間にはコンデンサー６０５が接続されている。すなわち、コンデンサー６０５の一方は、出力回路５０７とソースドライバ６０２とを接続する配線に接続され、コンデンサー６０５の他方は接地されている。

また、出力回路５０７と液晶表示パネル６０１との間にはコンデンサー６０４が接続されている。すなわち、コンデンサー６０４の一方は、出力回路５０７と液晶表示パネル６０１とを接続する配線に接続され、コンデンサー６０４の他方は接地されている。

なお、図６では、ゲート線駆動回路６０３には、１個のコンデンサーが図示されているが、実際には、液晶駆動用オン電圧、及び液晶駆動用オフ電圧のそれぞれに対応したコンデンサーが設けられている。

図５は本実施の形態のゲートドライバの構成を示した図である。なお、図５については従来の技術で詳細に説明したので説明を省略する。

図２は本発明の一実施形態における液晶表示装置の一部分である駆動電圧生成回路の構成を示した図である。

ＳＧ_２１は、基準電圧である。

ＳＧ_２２は、クロック信号である。

ＳＧ_２３，ＳＧ_２４は、出力電圧である。

ＳＧ_２５は、液晶パネルに映像または画像を表示させる表示領域の開始ラインおよび終了ラインを示す表示領域信号である。

２０１は、駆動電圧生成回路であり、液晶表示装置で使用する様々な電圧を基準電圧より生成している。

２０２は、ソースドライバを駆動するアナログ電圧を生成する昇圧回路である。

２０３は、対向電極電圧、液晶駆動オン電圧、液晶駆動オフ電圧など液晶表示パネルを駆動するために必要な電圧を生成する液晶駆動レベル生成回路である。

２０４は、駆動電圧生成回路２０１に入力されたクロック信号ＳＧ_２２を、表示領域信号ＳＧ_２５により制御するクロック信号制御回路である。

すなわち、ＳＧ_２３は、ソースドライバを駆動するアナログ電圧であり、ＳＧ_２４は液晶表示パネルを駆動するために必要な電圧であり、対向電極電圧ＳＧ_１４、液晶駆動オン電圧ＳＧ_１５、液晶駆動オフ電圧ＳＧ_１６である。

つぎに、このような構成での液晶表示装置の動作について説明する。

駆動電圧生成回路２０１に入力された基準電圧ＳＧ_２１は、液晶表示装置で使用する様々な電圧を生成するために、各々昇圧回路２０２および液晶駆動レベル生成回路２０３に入力され所望の電圧に変換される。

次に、クロック信号ＳＧ_２２は、昇圧回路２０２および液晶駆動レベル生成回路２０３に入力される前に、クロック信号制御回路２０４で、表示領域信号ＳＧ_２５が“Ｈ”期間、つまり、１垂直期間内の表示期間では、入力されたクロック信号ＳＧ_２２を動作するように制御され、表示領域信号ＳＧ_２５が“Ｌ”期間、つまり、１垂直期間内の非表示期間およびＶブランキング期間では、入力されたクロック信号ＳＧ_２２を停止するように制御される。

また、駆動電圧生成回路２０１から液晶表示装置に供給されるアナログ電圧，対向電極電圧，液晶駆動オン電圧，液晶駆動オフ電圧は、Ｖブランキング期間において、全く供給されない状態となると、液晶表示パネル６０１の表示品位が低下する恐れがあるため、図６に示すように、表示期間中に出力回路５０７と液晶表示パネル６０１との間に接続されたコンデンサーに充電された電荷を供給する。

図２、及び図６において、１垂直期間内の表示期間内には、出力回路から出力される電圧で、コンデンサー６０３、コンデンサー６０４、コンデンサー６０５は充電される。そして、１垂直期間内の非表示期間及びＶブランキング期間には、駆動電圧生成回路２０１が停止するので、出力回路５０７からの電圧の出力も停止する。しかし、コンデンサー６０３、コンデンサー６０４、コンデンサー６０５が表示期間に充電されているので、非表示期間及びＶブランキング期間には、コンデンサー６０３、コンデンサー６０４、コンデンサー６０５がこれらの電圧を供給する。このように、非表示期間及びＶブランキング期間には、コンデンサー６０３が液晶駆動用オン電圧、液晶駆動用オフ電圧を供給し、コンデンサー６０４が対向電極電圧を供給し、コンデンサー６０５がアナログ電圧を供給するので、液晶表示パネル６０１の表示品位が低下する恐れがない。

このように、１垂直期間内の時間を制御することにより、クロック信号ＳＧ_２２の動作を切り替えることが可能となり、表示領域に応じた電圧供給を制御することが可能となり、液晶表示装置に供給される。

以降、上記動作を繰り返すことにより、駆動電圧生成回路２０１は、様々な電圧を液晶表示装置に供給することが可能となる。

なお、本実施の形態のＶブランキング期間及び非表示期間は本発明の非表示期間の例である。

本発明では、駆動電圧生成回路２０１に入力されたクロック信号の動作を、１垂直期間中の表示期間は動作させ、その他の非表示期間およびＶブランキング期間では停止させるクロック信号制御回路を少なくとも１つ以上有することにより、駆動電圧生成回路２０１から液晶表示装置に供給される電圧を、常に映像又は画像等が表示されている期間のみ供給することが可能となり、液晶表示装置全体での不要な電力消費を低減することが可能となる。

尚、これら本発明の実施形態に示される構成は一例であり、出力回路５０７と液晶表示パネル６０１との間に接続されたコンデンサーはゲートドライバ５０６の外に接続されているが、ゲートドライバに内蔵されることはもちろん可能である。

また、本発明の実施形態に示される構成は一実施例であり、図２におけるクロック信号制御回路２０４は、駆動電圧生成回路２０１における複数の昇圧回路２０２および液晶駆動レベル生成回路２０３毎に配置された構成を採る事によっても本発明と同様に不要な消費電力を低減することが可能となる。

また、本発明の表示装置は、本実施の形態における液晶表示装置に限らず、有機ＥＬ表示装置など、他の表示装置であってもよい。要するに本発明の表示装置は、表示動作の際に、１垂直期間が表示期間と非表示期間とから構成される表示装置でありさえすればよい。

このように本実施の形態によれば、マトリックス状に配列された複数のゲート線と複数の信号線の各交差する点にそれぞれ画素が配置され、前記各画素毎に、電圧−光変換物質を間に挟み込むように形成された画素電極および対向電極と、前記各画素を形成している信号線が選択された時に対応するゲート線上の書き込み電荷を前記画素電極に伝達するスイッチング素子と、前記書き込み電荷の保持をする蓄積容量を前記画素電極との間に挟み込むように形成された蓄積容量電極とを具備した液晶表示パネルと、前記液晶表示パネル内の信号線およびゲート線をそれぞれ駆動する機能を有するソースドライバおよびゲートドライバと、前記ゲートドライバとソースドライバを制御するための制御信号および表示データをそれぞれ供給する信号処理回路を具備している液晶表示装置において、前記ゲートドライバで、前記信号処理回路から供給されるゲートドライバ制御信号を処理する制御信号処理回路、前記ゲートドライバ内部および前記ソースドライバを駆動する電圧を生成する昇圧回路および前記液晶表示パネルを駆動する電圧を生成する液晶駆動レベル生成回路から構成されている駆動電圧生成回路、前記駆動電圧生成回路にて生成された電圧を前記ゲートドライバより出力するための出力回路、前記出力回路と前記液晶表示パネルとの間に配置されているコンデンサー、信号レベルを変換するレベルシフター、前記液晶表示パネル内のゲート線を駆動するゲート線駆動回路を有して、前記駆動電圧生成回路をＶブランキング期間中停止させる機能を有することにより、液晶表示装置全体の消費電力を低減することが可能であるという有利な効果が得られる。

本発明に係る表示装置、及び表示装置の駆動方法は、消費電力を低減することが出来る効果を有し、ノート型パソコンや小型情報端末機器に用いられる情報表示用あるいはテレビジョンなどの映像表示用のディスプレイとして有用な表示装置、及び表示装置の駆動方法等として有用である。

本発明の実施の形態における１垂直期間での液晶表示装置を駆動する電圧波形を示す図 本発明の実施の形態における駆動電圧生成回路の構成を示す図 従来の１垂直期間での液晶表示装置を駆動する電圧波形を示す図 従来の駆動電圧生成回路の構成を示す図 本発明の実施の形態及び従来のゲートドライバの構成を示す図 本発明の実施の形態における出力回路と、ゲート線駆動回路、ソースドライバ、及び液晶表示パネルとの接続関係を示す図

符号の説明

ＳＧ_１１ 垂直同期信号波形
ＳＧ_１２ 表示領域信号
ＳＧ_１３ アナログ電圧波形
ＳＧ_１４ 対向電極電圧波形
ＳＧ_１５ 液晶駆動用オン電圧波形
ＳＧ_１６ 液晶駆動用オフ電圧波形
Ｔ_１１ １垂直期間
Ｔ_１２ 最大有効表示期間
Ｔ_１３ 表示期間
Ｔ_１４ Ｖブランキング期間
２０１ 駆動電圧生成回路
２０２ 昇圧回路
２０３ 液晶駆動レベル生成回路
２０４ クロック信号制御回路
ＳＧ_２１ 基準電圧
ＳＧ_２２ クロック信号
ＳＧ_２３，ＳＧ_２４（出力電圧）
ＳＧ_２５ 表示領域信号
ＳＧ_３１ 垂直同期信号波形
ＳＧ_３２ 表示領域信号
ＳＧ_３３ アナログ電圧波形
ＳＧ_３４ 対向電極電圧波形
ＳＧ_３５ 液晶駆動用オン電圧波形
ＳＧ_３６ 液晶駆動用オフ電圧波形
Ｔ_３１ １垂直期間
Ｔ_３２ 最大有効表示期間
Ｔ_３３ 表示期間
Ｔ_３４ Ｖブランキング期間
４０１ 駆動電圧生成回路
４０２ 昇圧回路
４０３ 液晶駆動レベル生成回路
ＳＧ_４１ 基準電圧
ＳＧ_４２ クロック信号
ＳＧ_４３，ＳＧ_４４（出力電圧）
５０１ 制御信号処理回路
５０２ 駆動電圧生成回路
５０３ レベルシフター
５０４ ゲート線駆動回路
５０５ 出力回路
ＳＧ_５１ ゲートドライバ制御信号
ＳＧ_５２ ゲート線駆動電圧
ＳＧ_５３ ソースドライバおよび液晶表示パネル駆動電圧
６０１ 液晶表示パネル
６０２ ソースドライバ
６０３ コンデンサー
６０４ コンデンサー
６０５ コンデンサー

Claims (3)

1. マトリックス状に配置された複数の信号線及び複数のゲート線の各交点に配置された複数の画像表示素子、及び前記複数の画像表示素子に対向して配置された対向電極とを有する表示パネルと、
   前記信号線を駆動するソースドライバと、
   前記走査線を駆動するゲートドライバと、
   表示期間と非表示期間とで構成される１水平走査期間のうち前記表示期間には、前記ソースドライバを駆動する電圧及び前記ゲートドライバを駆動する電圧及び前記液晶表示パネルを駆動する電圧のうち少なくとも一つ以上の電圧を供給し、前記非表示期間には、前記電圧の供給を停止する駆動電圧生成回路と、
   前記駆動電圧生成回路に接続されたコンデンサーとを備え、
   前記非表示期間には前記コンデンサーにより前記電圧が供給される表示装置。
2. 前記表示パネルは液晶表示パネルである請求項１に記載の表示装置。
3. マトリックス状に配置された複数の信号線及び複数のゲート線の各交点に配置された複数の画像表示素子、及び前記複数の画像表示素子に対向して配置された対向電極とを有する表示パネルと、前記信号線を駆動するソースドライバと、前記走査線を駆動するゲートドライバとを備えた表示装置を駆動する表示装置の駆動方法であって、
   表示期間と非表示期間とで構成される１水平走査期間のうち前記表示期間には、前記ソースドライバを駆動する電圧及び前記ゲートドライバを駆動する電圧及び前記液晶表示パネルを駆動する電圧のうち少なくとも一つ以上の電圧を供給し、前記非表示期間には、前記電圧の供給を停止する駆動電圧生成ステップと、
   前記表示期間に前記電圧が充電されたコンデンサーが、前記非表示期間には前記電圧を供給するコンデンサーステップとを備えた表示装置の駆動方法。

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