JP2005309304A - データ線駆動回路、電気光学装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】解像度の切り替えによって、低消費電力化を図る。
【解決手段】低解像度モード時において、データバスラッチ42は、m個のデータの一部を間引いて、i(m>i>1)個の階調データをデータバスに出力する。Xシフトレジスタ40は、i個の階調データのそれぞれの取込タイミングを規定するi個のラッチ信号を生成する。第1の回路ユニット41aは、i個のラッチ信号のいずれかによって規定される取込タイミングで、データバスに出力されたi個の階調データのいずれかを取り込み、これに応じた階調信号をデータ線Xに出力する。第2の回路ユニット41bは、第1の回路ユニット41aにおいて取り込まれたi個の階調データのいずれかに応じた階調信号をデータ線Xに出力する。
【選択図】図6
【解決手段】低解像度モード時において、データバスラッチ42は、m個のデータの一部を間引いて、i(m>i>1)個の階調データをデータバスに出力する。Xシフトレジスタ40は、i個の階調データのそれぞれの取込タイミングを規定するi個のラッチ信号を生成する。第1の回路ユニット41aは、i個のラッチ信号のいずれかによって規定される取込タイミングで、データバスに出力されたi個の階調データのいずれかを取り込み、これに応じた階調信号をデータ線Xに出力する。第2の回路ユニット41bは、第1の回路ユニット41aにおいて取り込まれたi個の階調データのいずれかに応じた階調信号をデータ線Xに出力する。
【選択図】図6
Description
本発明は、データ線駆動回路、電気光学装置および電子機器に係り、特に、解像度の切替制御に関する。
例えば、特許文献1には、デジタル階調データの実質的な転送量を低減することにより、低消費電力化を図る画像表示装置について開示されている。具体的には、今回入力すべき階調データと、これよりも1水平ライン(1画素行)前の階調データとの比較を行う。両者が一致しない場合には、通常通り、今回の階調データがデータ線駆動回路に供給される。この場合、データ線駆動回路は、今回の階調データをD/A変換して、アナログ的な階調信号をデータ線に出力する。これに対して、両者が一致する場合には、データバスの状態がホールドされて、今回の階調データの転送が停止する。この場合、データ線駆動回路は、1水平ライン前にラッチした階調データに基づいて、階調信号をデータ線に出力する。
特開2003−44017号公報
しかしながら、上述した従来技術において、消費電力をどの程度低減できるかは、表示すべき対象に依存するという問題がある。例えば自然画のように、画素行の各階調が等しい傾向が高い画像データの場合には、データ転送の停止頻度も高いので、有効な低消費電力化が期待できる。しかしながら、そうでない場合には、データ転送の停止頻度が低いので、低消費電力化をあまり期待することはできない。また、ラインメモリを追加する必要があるので、表示装置のコストアップを招くという問題もある。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、解像度の切り替えによって、低消費電力化を図る新規な制御方法を提供することである。
かかる課題を解決するために、第1の発明は、保持回路と、シフトレジスタと、第1の回路ユニットと、第2の回路ユニットとを有するデータ線駆動回路を提供する。このデータ線駆動回路は、高解像度モード時と、これよりも解像度が低い低解像度モード時とで動作が異なる。高解像度モード時において、保持回路は、所定の期間において上位装置からシリアルに供給されたm(m≧2)個の階調データをデータバスにそのまま出力する。シフトレジスタは、m個の階調データのそれぞれの取込タイミングを規定するm個のラッチ信号を生成する。第1の回路ユニットは、m個のラッチ信号のいずれかによって規定される取込タイミングで、データバスに出力されたm個の階調データのいずれかを取り込み、これに応じた階調信号をデータ線に出力する。第2の回路ユニットは、m個のラッチ信号のいずれかによって規定される取込タイミングで、データバスに出力されたm個の階調データのいずれかを取り込み、これに応じた階調信号を第1の回路ユニットの出力先とは異なるデータ線に出力する。一方、低解像度モード時において、保持回路は、m個のデータの一部を間引いて、i(m>i>1)個の階調データをデータバスに出力する。シフトレジスタは、i個の階調データのそれぞれの取込タイミングを規定するi個のラッチ信号を生成する。第1の回路ユニットは、i個のラッチ信号のいずれかによって規定される取込タイミングで、データバスに出力されたi個の階調データのいずれかを取り込み、これに応じた階調信号をデータ線に出力する。第2の回路ユニットは、第1の回路ユニットにおいて取り込まれたi個の階調データのいずれかに応じた階調信号をデータ線に出力する。
ここで、第1の発明において、第1の回路ユニットは、データバスに自己の入力端が接続された第1のラッチ回路と、第1のラッチ回路の出力端に自己の入力端が接続された第2のラッチ回路と、第2のラッチ回路の出力端より出力された階調データに応じた階調信号をデータ線に出力する出力回路とを含んでいてもよい。この場合、第2の回路ユニットは、データバスに自己の入力端が接続された第1のラッチ回路と、第2の回路ユニットにおける第1のラッチ回路の出力端に自己の一方の入力端が接続され、第1の回路ユニットにおける第1のラッチ回路の出力端に自己の他方の入力端が接続されているとともに、一方の入力端または他方の入力端を選択的に自己の出力端に接続する第1のセレクタと、第1のセレクタの出力端に自己の入力端が接続された第2のラッチ回路と、第2のラッチ回路の出力端より出力された階調データに応じた階調信号をデータ線に出力する出力回路とを含むことが好ましい。
また、第1の発明において、第1の回路ユニットは、データバスに自己の入力端が接続された第1のラッチ回路と、第1のラッチ回路の出力端に自己の入力端が接続された第2のラッチ回路と、第2のラッチ回路の出力端より出力された階調データに応じた階調信号をデータ線に出力する出力回路とを含んでいてもよい。この場合、第2の回路ユニットは、データバスに自己の入力端が接続された第1のラッチ回路と、第1のラッチ回路の出力端に自己の入力端が接続された第2のラッチ回路と、第2の回路ユニットにおける第2のラッチ回路の出力端に自己の一方の入力端が接続され、第1の回路ユニットにおける第2のラッチ回路の出力端に自己の他方の入力端が接続されているとともに、一方の入力端または他方の入力端を選択的に自己の出力端に接続する第1のセレクタと、第1のセレクタの出力端より出力された階調データに応じた階調信号をデータ線に出力する出力回路とを含むことが好ましい。
第1の発明において、シフトレジスタは、m段のシフトレジスタ構成の一部を形成するとともに、第1の回路ユニットに対するラッチ信号を生成する複数の第3のラッチ回路と、第3のラッチ回路と交互に設けることにより、m段のシフトレジスタ構成の一部を形成するとともに、第2の回路ユニットに対するラッチ信号を生成する複数の第4のラッチ回路と、前段に位置する第4のラッチ回路の出力端に自己の一方の入力端が接続され、前々段に位置する第3のラッチ回路の出力端に自己の他方の入力端が接続され、後段に位置する第3のラッチ回路の入力端に自己の出力端が接続されているとともに、一方の入力端または他方の入力端を選択的に出力端に接続する第2のセレクタとを有することが好ましい。この場合、高解像度モード時には、第2のセレクタが、前段に位置する第4のラッチ回路の出力端と、後段に位置する第3のラッチ回路の入力端とを接続することによって、複数の第3のラッチ回路と複数の第4のラッチ回路とが協働して、m個のラッチ信号を生成することが望ましい。また、低解像度モード時には、第2のセレクタが、前々段に位置する第3のラッチ回路の出力端と、後段に位置する第3のラッチ回路の入力端とを接続することによって、複数の第3のラッチ回路が動作して、i個のラッチ信号を生成することが望ましい。
第1の発明において、第3のラッチ回路は、第1のクロック信号によって動作し、第4のラッチ回路は、第2のクロック信号によって動作することが好ましい。この場合、高解像度モード時には、第1のクロック信号および第2のクロック信号は、同一クロックに設定される。また、低解像度モード時には、第1のクロック信号は、高解像度モード時よりも長い周期に設定されるとともに、第2のクロック信号は、第4のラッチ回路を非動作状態に設定するレベルに維持される。
第2の発明は、複数の走査線と、複数のデータ線と、複数の走査線と複数のデータ線との交差に位置的に対応して複数の画素が配置された表示部と、複数の走査線を順次選択する走査線駆動回路と、走査線駆動回路と協働して、複数のデータ線に階調信号を出力するデータ線駆動回路とを有する電気光学装置を提供する。ここで、データ線駆動回路は、上述した第1の発明にかかるデータ線駆動回路である。
第2の発明において、高解像度モードと低解像度モードとの切り替えを指示するモード信号を生成するモード信号生成回路をさらに設けてもよい。このモード信号生成回路は、表示部において低解像度表示または高解像度表示を行う指定領域のアドレスを保持するレジスタと、水平方向のデータ数をカウントする水平カウンタと、垂直方向のデータ数をカウントする垂直カウンタと、水平カウンタによるカウント値および垂直カウンタによるカウント値をレジスタによって保持されたアドレスと比較することにより、モード信号を生成する比較回路とを有する。また、モード信号生成回路は、使用状況またはバッテリー残量の状況に応じて、モード信号を生してもよい。
第3の発明は、上述した第2の発明にかかる電気光学装置を実装した電子機器を提供する。
本発明では、高解像度の表示を行う場合と、低解像度の表示を行う場合とでデータ線駆動回路の動作を切り替える。低解像度の表示時には、保持回路による階調データの間引きを行うとともに、データ線駆動回路を動作させるのに必要なラッチ信号の個数も高解像度の表示時よりも少なくする。これにより、高解像度の表示を一律に行う場合と比較して、シフトレジスタやラッチ回路で消費される電力の低減を図ることが可能になる。
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態にかかる電気光学装置のブロック構成図である。表示部1は、例えば、TFT(薄膜トランジスタ)等のスイッチング素子によって液晶素子を駆動するアクティブマトリクス型の表示パネルである。この表示部1には、m(m≧2)ドット×n(n≧2)ライン分の画素2がマトリクス状(二次元平面的)に並んでいる。表示部1には、それぞれが行方向(X方向)に延在しているn本の走査線Y1〜Ynと、それぞれが列方向(Y方向)に延在しているm本のデータ線X1〜Xmとが設けられており、これらの交差に位置的に対応して複数の画素2が配置されている。なお、表示部1がモノクロパネルの場合、画像の最小表示単位である1画素は、同図に示した1つの画素2に相当する。これに対して、画像上の1画素が3つのサブ画素(RGB)で構成されたカラーパネルの場合、1つのサブ画素が同図に示した1つの画素2相当する。
図1は、本実施形態にかかる電気光学装置のブロック構成図である。表示部1は、例えば、TFT(薄膜トランジスタ)等のスイッチング素子によって液晶素子を駆動するアクティブマトリクス型の表示パネルである。この表示部1には、m(m≧2)ドット×n(n≧2)ライン分の画素2がマトリクス状(二次元平面的)に並んでいる。表示部1には、それぞれが行方向(X方向)に延在しているn本の走査線Y1〜Ynと、それぞれが列方向(Y方向)に延在しているm本のデータ線X1〜Xmとが設けられており、これらの交差に位置的に対応して複数の画素2が配置されている。なお、表示部1がモノクロパネルの場合、画像の最小表示単位である1画素は、同図に示した1つの画素2に相当する。これに対して、画像上の1画素が3つのサブ画素(RGB)で構成されたカラーパネルの場合、1つのサブ画素が同図に示した1つの画素2相当する。
図2は、液晶を用いた画素の等価回路図である。1つの画素2は、スイッチング素子であるTFT21、液晶容量22および蓄積容量23によって構成されている。TFT21のソースは1本のデータ線Xに接続され、そのゲートは1本の走査線Yに接続されている。同一列に並んだ画素2に関しては、それぞれのTFT21のソースが同じデータ線Xに接続されている。また、同一行に並んだ画素2に関しては、それぞれのTFT21のゲートが同じ走査線Yに接続されている。TFT21のドレインは、並列に設けられた液晶容量22と蓄積容量23とに共通接続されている。液晶容量22は、画素電極22aと、電圧Vcomが印加された対向電極22bと、これらの電極22a,22b間に挟持された液晶層とによって構成されている。蓄積容量23は、画素電極22aと、図示しない共通容量電極との間に形成されており、電圧Vcsが供給される。この蓄積容量23によって、液晶に蓄積される電荷のリークの影響が抑制される。一方、画素電極22a側には、TFT21を介して、データ電圧V等が印加され、この電圧レベルに応じて、液晶容量22と蓄積容量23とが充放電される。これにより、画素電極22aと対向電極22bとの間の電位差(液晶の印加電圧)に応じて、液晶層の透過率が設定され、画素2の階調が設定される。
また、画素2の駆動は、液晶の長寿命化を図るべく、所定の期間毎に電圧極性を反転させる交流化駆動によって行われる。電圧極性は、液晶層に作用する電界の向き、換言すれば、液晶層の印加電圧の正逆に基づいて定義される。本実施形態では、交流化駆動の一方式であるコモンDC駆動、すなわち、対向電極22bに印加される電圧Vcomと、蓄積容量23の一方の電極印加される電圧Vcsとを一定に維持し、画素電極22a側の極性を反転させる駆動方式を採用している。
制御回路5は、図示しない上位装置より入力される垂直同期信号Vs、水平同期信号Hs、ドットクロック信号DCLK等の外部信号から各種の内部信号を生成し、これらの内部信号に基づいて、走査線駆動回路3およびデータ線駆動回路4を同期制御する。この同期制御の下、走査線駆動回路3およびデータ線駆動回路4は、互いに協働して表示部1の表示制御を行う。ここで、本実施形態との関係において重要な内部信号としては、データ線駆動系の信号DX,CLX,LP,POL,MODEが挙げられる。スタートパルスDXは、1画素行分のデータの取り込みを開始するタイミングを規定している。クロック信号CLXは、画素へのデータ書込用のドットクロック信号である。なお、このクロック信号CLXをベースとして、後述するクロック信号CLX1,CLX2が生成される。ラッチパルスLPは、1Hの最初に出力されるパルス信号であって、クロック信号CLYのレベル遷移時、すなわち、立ち上がり時および立ち下がり時にパルス状に立ち上がる。極性指示信号POLは、液晶の交流駆動を行う際の電圧極性を指示する信号である。モード信号MODEは、高解像度モードと低解像度モードとの切り替えを指示する信号であり、高解像度モードの場合にはLレベル、これよりも低い解像度で表示を行う低解像度モードの場合にはHレベルにそれぞれ設定される。表示解像度は、表示すべき対象の種類に応じて切り替えることが好ましい。例えば、自然画を表示する表示領域に対しては高解像度モードを適用し、文字等のテキストを表示する表示領域に対しては低解像度モードを適用するといった如くである。また、例えば、テキスト部に高精細フォントを表示する表示領域に対しては高解像度モードを適用するといった如くである。なお、表示解像度は、使用状況やバッテリの残量の状況に応じて、段階的に設定してもよい。例えば、バッテリーの残量が少なくなるにしたがって、低解像度モードを適用する領域を段階的に拡大するといった如くである。さらに、表示部1の表示領域全体に対して、同一の解像度モードを適用してもよいが、後述する第3の実施形態で述べる手法等を用いて、表示部1の部分領域毎に異なる解像度モードを適用してもよい。
走査線駆動回路3は、シフトレジスタや出力回路等を主体に構成されており、走査線Y1〜Ynを所定の順序で順次選択する線順次走査を行う。具体的には、1画像の表示期間である1フレーム(1F)の最初に供給されるスタートパルスDYがクロック信号CLYにしたがって転送され、これにより、各走査線Y1〜Ynに出力される走査信号の電圧レベルが設定される。走査信号は2値的なレベルをとり、データの書込対象となる画素行に対応する走査線Yは高電圧レベル(以下、「Hレベル」という)に設定され、これ以外の走査線Yは低電圧レベル(以下、「Lレベル」という)に設定される。1本の走査線YがHレベルに維持される期間、すなわち、その走査線Yが選択される期間が1水平走査期間(1H)である。このような走査線Y1〜Ynの順次選択に伴い、1Fにおいて、データの書込対象となる画素行が1H毎に順番に選択されていく。
図3は、階調データDinを入力とするデータ線駆動回路4の構成図である。このデータ線駆動回路4は、m段のシフトレジスタ構成を主体としたXシフトレジスタ40、データ線単位で設けられたm個の回路ユニット41a,41b、および、データバス上に設けられたデータバスラッチ42で構成されている。なお、同図における太線のラインは、階調データDinのビット数分のラインの集合、すなわちバスを示している。したがって、太線のラインに接続された回路要素45〜48のそれぞれは、実際には、バスを構成するラインの本数分、換言すれば、階調データDinのビット数分だけ並列に存在している点に留意されたい。
Xシフトレジスタ40は、m段のシフトレジスタ構成を形成すべく、交互に設けられた複数のラッチ回路43a,43bを主体とし、これに複数のセレクタ44を付加した構成を有する。奇数段目に存在するラッチ回路43aは、第1のクロック信号CLX1によって共通制御され、後述する第1の回路ユニット41a用のラッチ信号S1,S3,S5,・・・を出力する。これらのラッチ回路43aは、第1の回路ユニット41aの個数に相当する分だけ存在し、各回路ユニット41aと位置的に対応して設けられている。また、偶数段目に存在するラッチ回路43bは、第1のクロック信号CLX1とは異なる第2のクロック信号CLX2によって共通制御され、後述する第2の回路ユニット41b用のラッチ信号S2,S4,S6,・・・を出力する。これらのラッチ回路43bは、第2の回路ユニット41bの個数に相当する分だけ存在し、各回路ユニット41bと位置的に対応して設けられている。
奇数段目(2k+1)に位置するラッチ回路43aは、1段目のそれを除いて、以下のような構成を有する。すなわち、自己の入力端(D端子)は、上位のセレクタ44を介して、前段(2k)のラッチ回路43bの出力端(Q端子)に接続されている。また、自己の出力端は、後段(2k+2)のラッチ回路43bの入力端に直接接続されているとともに、下位のセレクタ44を介して、後々段(2K+3)のラッチ回路43aの入力端にも接続されている。自己の出力端より出力された信号は、Xシフトレジスタ40内の回路要素43b,44のみならず、ラッチ信号S2k+1として、データ線X2k+1に対応する第1の回路ユニット41aにも供給される。なお、1段目のラッチ回路43aの入力端には、ラッチ信号Sを生成する際のベースとなるスタートパルスDXが供給される。一方、偶数段目(2k)に位置する他方のラッチ回路43bは、以下のような構成を有する。すなわち、自己の入力端は、前段(2k−1)のラッチ回路43aの出力端に直接接続されている。また、自己の出力端は、下位のセレクタ44を介して、後段(2k+1)のラッチ回路43aの入力端に接続されている。自己の出力端より出力された信号は、Xシフトレジスタ40内の回路要素44のみならず、ラッチ信号S2kとして、データ線X2kに対応する第2の回路ユニット41bにも供給される。
セレクタ44は、偶数段目(2k)のラッチ回路43bの出力端と、奇数段目(2k+1)のラッチ回路43aの入力端との間に設けられており、2つの入力端と1つの出力端とを備えている。このセレクタ44の一方の入力端は、その前段に位置するラッチ回路43bの出力端に接続されているとともに、その他方の出力端は、その前々段に位置するラッチ回路43aの出力端に接続されている。また、セレクタ44の出力端は、その後段のラッチ回路43aの入力端に直接接続されている。このセレクタ44は、自己の一方の入力端または自己の他方の入力端を自己の出力端に選択的に接続する。Xシフトレジスタ40に含まれるすべてのセレクタ44は、モード信号MODEによって同様に導通制御される。モード信号MODEがLレベルの場合、すなわち、高解像度モード時には、セレクタ44の前段のラッチ回路43bの出力端と、その後段のラッチ回路43aの入力端とが接続される。この場合、Xシフトレジスタ40に含まれるすべてのラッチ回路43a,43bが協働して、m個のラッチ信号S1〜Smが生成される。これに対して、モード信号MODEがHレベルの場合、すなわち、低解像度モード時には、セレクタ44の前々段のラッチ回路43aの出力端と、その後段のラッチ回路43aとが接続される。この場合、ラッチ回路43bが飛び越され、ラッチ回路43aのみが動作することで、ラッチ回路43aの個数に相当するi(m>i>1)個のラッチ信号S1,S3,S5,・・・が生成される。
ラッチ回路43aに対応する第1の回路ユニット41aは、3つの回路要素45〜47で構成されている。第1のラッチ回路45は、ラッチ信号S1,S3,S5,・・・のいずれかによってラッチ制御されるとともに、その入力端には、データバスラッチ42よりデータバスに出力された階調データDin'が供給される。第1のラッチ回路45の出力端は、第2のラッチ回路46の入力端に接続されているとともに、隣接した回路ユニット41bが備えるセレクタ48にも接続されている。第2のラッチ回路46は、ラッチパルスLPによってラッチ制御されるとともに、その出力端は、出力回路であるDAC47の入力端に接続されている。DAC47は、第2のラッチ回路46からの階調データDin'をD/A変換し、極性指示信号POLによって指示された極性の階調信号をデータ線Xに出力する。
一方、ラッチ回路43bに対応する第2の回路ユニット41bは、回路要素45〜47を備える点では第1の回路ユニット41aと共通するが、2つの入力端と1つの出力端とを具備するセレクタ48を更に有する。このセレクタ48の一方の入力端は、同一の回路ユニット41bにおける第1のラッチ回路45の出力端に接続されているとともに、他方の入力端は、隣接した第1の回路ユニット41aにおける第1のラッチ回路45の出力端に接続されている。また、セレクタ48の出力端は、第2のラッチ回路46の入力端に接続されている。セレクタ48は、モード信号MODEによって導通制御され、自己の一方の入力端または自己の他方の入力端を自己の出力端に選択的に接続する。モード信号MODEがLレベルの場合(高解像度モード時)、換言すれば、Xシフトレジスタ40内のすべてのラッチ回路43a,43bが協働する場合、第2のラッチ回路46の入力端には、同一の回路ユニット41bにおける第1のラッチ回路45からの出力信号が供給される。これに対して、モード信号MODEがHレベルの場合(低解像度モード時)、換言すれば、ラッチ回路43aのみが動作する場合、第2のラッチ回路46の入力端には、隣接した第1の回路ユニット41aにおける第1のラッチ回路45からの出力信号が供給される。
また、データバスラッチ42は、階調データDinを保持する保持回路として機能し、第1のクロック信号CLX1の制御の下、上位装置からの階調データDinを入力として、階調データDin'をデータバスに出力する。データバスラッチ42は、クロック信号CLX1がHレベル時に取り込んだ階調データDinをLレベル時に階調データDin'として出力し続ける。
図4は、データ線駆動系のタイミングチャートである。まず、高解像度モード(MODE=Lレベル)の動作について説明する。高解像度モード時には、クロック信号CLX1,CLX2が同一クロック(すなわち、同一の周期かつ同期したクロック波形)に設定される。それとともに、モード信号MODEにて制御されるセレクタ44によって、隣接したラッチ回路43a,43b同士が接続されるので、Xシフトレジスタ40内のすべてのラッチ回路43a,43bが協働する。Xシフトレジスタ40は、1Hの最初に供給されるスタートパルスDXを互いに同期したクロック信号CLX1,CLX2にしたがって順次転送し、m個のラッチ信号S1〜Smのレベルを順次排他的にHレベルに設定する。一方、データバスラッチ42は、階調データDinとしてシリアルに入力したd1,d2,d3,d4,・・・を階調データDin'として、データバスにそのまま出力する。
高解像度モード時には、モード信号MODEにて制御されるセレクタ48によって、同一の回路ユニット41bにおける第1のラッチ回路45の出力がそのまま第2のラッチ回路46の入力となる。つまり、第2の回路ユニット41bは、隣の第1の回路ユニット41aからデータを受け取ることなく、回路ユニット41aと同様に動作し、自己完結型で階調信号を生成する。m個の回路ユニット41a,41bは、ある1Hでデータを書き込む画素行に対する階調信号の一斉出力と、次の1Hで書き込みを行う画素行に関する階調データDin'の点順次的なラッチとを同時に行う。それぞれの回路ユニット41a,41bの動作は、ラッチ信号S1,S2,S3,・・・,Smによって規定される階調データDin'の取り込みタイミングが異なる点を除けば同様である。すなわち、データ線X1に対応する第1のラッチ回路45は、シリアルに入力した階調データd1,d2,d3,d4,・・・のうち、ラッチ信号S1によって規定される取込タイミングで階調データd1をラッチする。そして、次の1Hで新たな階調データd1が取り込まれるまで、Dout1=d1が出力され続ける。データ線X2に対応する第1のラッチ回路45は、ラッチ信号S2によって規定される取込タイミングで階調データd2をラッチする。そして、次の1Hで新たな階調データd2が取り込まれるまで、Dout2=d2が出力され続ける。これ以降のデータ線X3,X4,・・・に対応する第1のラッチ回路45についても同様であり、Dout3=d3,Dout4=d4,・・・が出力され続ける。
それぞれの回路ユニット41a,41bにおける第2のラッチ回路46は、ラッチパルスLPによって規定される取込タイミングで、第1のラッチ回路45の出力Dout1,Dout2,・・・を一斉に取り込んでラッチする。それとともに、第1のラッチ回路45には、次の1Hにおける階調データd1,d2,・・・が新たにラッチされる。それぞれの第2のラッチ回路46より出力されたd1,d2,d3,d4,・・・は、DAC47によるD/A変換を経て、電圧レベルの階調信号として、対応するデータ線X1,X2,X3,X4,・・・に一斉に出力される。
つぎに、低解像度モード(MODE=Hレベル)の動作について説明する。低解像度モード時において、第1のクロック信号CLX1は、高解像度モード時よりも長い周期(本実施形態では2倍の周期)に設定される。それとともに、第2のクロック信号CLX2は、ラッチ回路43bを非動作状態に設定するレベル、すなわちLレベルに維持される。この場合、モード信号MODEにて制御されるセレクタ44によって、ラッチ回路43bが飛び越されて、ラッチ回路43a同士が接続される。これにより、Xシフトレジスタ40は、実質的に、高解像度モード時のm段よりも少ないi段のシフトレジスタ構成となる。Xシフトレジスタ40は、1Hの最初に供給されるスタートパルスDXを長周期のクロック信号CLX1にしたがって一つ飛びで転送し、i個のラッチ信号S1,S3,S5,・・・のレベルを順次排他的にHレベルに設定する。一方、データバスラッチ42は、階調データDinとしてシリアルに入力したd1,d2,d3,d4,・・・を1つ飛びで間引いて、階調データDin'としてd1,d3,・・・をデータバスに出力する。
低解像度モード時には、高解像度モード時とは異なり、セレクタ48の選択によって、隣の第1の回路ユニット41aにおける第1のラッチ回路45の出力が第2のラッチ回路46の入力となる。つまり、第2の回路ユニット41bは、隣の第1の回路ユニット41aからデータを受け取り、これに基づいて階調信号を生成する。したがって、例えば、データ線X1,X2に対応する回路ユニット41a,41bに関しては、Dout1=Dout2=d1となって、同一の階調信号がデータ線X1,X2に出力される。また、データ線X3,X4に対応する回路ユニット41a,41bに関しては、Dout3=Dout4=d3となって、同一の階調信号がデータ線X3,X4に出力される。なお、それ以外の動作については、高解像度モード時と同様であるからここでの説明を省略する。
このように、本実施形態では、高解像度モード時と、低解像度モード時とでデータ線駆動回路4の動作を切り替える。低解像度モード時には、データバスラッチ42による階調データDinの間引きを行うとともに、第1のクロック信号CLX1を間引き、第2のクロック信号CLX2を停止させる。そして、高解像度モード時よりも少ないi個のラッチ信号S1,S3,S5,・・・を用いてデータ線駆動系を動作させる。これにより、高解像度モードを一律に適用する場合と比較して、シフトレジスタ40や第1のラッチ回路45で消費される電力の低減を図ることが可能になる。
また、本実施形態では、データ線駆動回路4側でクロックを間引くことによって、低解像度領域の表示制御を行っているので、これに入力信号を供給する上位回路のデータ転送タイミングを大きく変更する必要がなくなる。その結果、上位回路における構成の複雑化を招くことなく、低消費電力化を実現できる。
(第2の実施形態)
図5は、本実施形態にかかるデータ線駆動回路4の回路図である。このデータ線駆動回路4が図3に示した構成と相違する点は、第2の回路ユニット41bにおける回路要素45〜48の接続関係である。すなわち、第1のラッチ回路45の出力端は、第2のラッチ回路46の入力端に接続されている。セレクタ48は、2つの入力端と、1つの出力端とを備える。セレクタ48の一方の入力端は、第2の回路ユニット41bにおける第2のラッチ回路46の出力端に接続されており、その他方の入力端は、隣の第1の回路ユニット41aにおける第2のラッチ回路46の出力端に接続されている。セレクタ48の出力端は、出力回路であるDAC47の入力端に接続されている。DAC47は、セレクタ48の出力端より出力された階調データに応じた階調信号をデータ線Xに出力する。なお、これ以外の構成については、図3に示した構成と同様であるから、同一の符号を付してここでの説明を省略する。また、図5に示したデータ線駆動回路4の動作については、図4に示したタイミングチャートと同様である。
図5は、本実施形態にかかるデータ線駆動回路4の回路図である。このデータ線駆動回路4が図3に示した構成と相違する点は、第2の回路ユニット41bにおける回路要素45〜48の接続関係である。すなわち、第1のラッチ回路45の出力端は、第2のラッチ回路46の入力端に接続されている。セレクタ48は、2つの入力端と、1つの出力端とを備える。セレクタ48の一方の入力端は、第2の回路ユニット41bにおける第2のラッチ回路46の出力端に接続されており、その他方の入力端は、隣の第1の回路ユニット41aにおける第2のラッチ回路46の出力端に接続されている。セレクタ48の出力端は、出力回路であるDAC47の入力端に接続されている。DAC47は、セレクタ48の出力端より出力された階調データに応じた階調信号をデータ線Xに出力する。なお、これ以外の構成については、図3に示した構成と同様であるから、同一の符号を付してここでの説明を省略する。また、図5に示したデータ線駆動回路4の動作については、図4に示したタイミングチャートと同様である。
本実施形態によれば、上述した第1の実施形態と同様の理由で、消費電力の低減を図ることができる。
(第3の実施形態)
高解像度モードと低解像度モードとの切り替えを指示するモード信号MODEは、上位回路であるCPUやLCDコントローラから直接供給してもよいが、電気光学装置の内部に設けられたモード生成回路6によってコマンドベースで生成してもよい。モード生成回路6に入力すべきコマンドは、図6に示すように、解像度を変更する指定領域(ハッチングで示した領域)を特定すべく、4つのアドレスHS,HE,VS,VEを含む。ここで、HSは水平方向の開始アドレスであり、HEは水平方向の終了アドレスである。また、VSは垂直方向の開始アドレスであり、VEは垂直方向の終了アドレスである。
高解像度モードと低解像度モードとの切り替えを指示するモード信号MODEは、上位回路であるCPUやLCDコントローラから直接供給してもよいが、電気光学装置の内部に設けられたモード生成回路6によってコマンドベースで生成してもよい。モード生成回路6に入力すべきコマンドは、図6に示すように、解像度を変更する指定領域(ハッチングで示した領域)を特定すべく、4つのアドレスHS,HE,VS,VEを含む。ここで、HSは水平方向の開始アドレスであり、HEは水平方向の終了アドレスである。また、VSは垂直方向の開始アドレスであり、VEは垂直方向の終了アドレスである。
図7は、モード生成回路6のブロック構成図である。このモード生成回路6は、レジスタ60と、水平カウンタ61と、垂直カウンタ62と、比較回路63とを有する。レジスタ60は、表示部1において低解像度表示または高解像度表示を行う指定領域のアドレスHS,HE,VS,VEを保持する。水平カウンタ61は、クロック信号CLXに基づいて、水平方向のデータ数をカウントする。水平カウンタ61によってカウントされたカウント値は、スタートパルスDXの入力によってリセットされる。垂直カウンタ62は、クロック信号CLYに基づいて、垂直方向のデータ数をカウントする。比較回路63は、水平カウンタ61によるカウント値および垂直カウンタ62によるカウント値をレジスタ60によって保持されたアドレスHS,HE,VS,VEと比較することにより、指定領域であるか否かを判断する。そして、指定領域内においては、モード信号MODE信号を例えばHレベル(低解像度モード)に設定する。
本実施形態によれば、上述した各実施形態と同様の理由で、消費電力の低減を図ることができる他、コマンドベースで解像度のモードを切り替えることができる。
なお、上述した各実施形態では、液晶素子を用いた場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、有機EL素子、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)、或いは、FED(Field Emission Display)やSED(Surface-Conduction Electron-Emitter Display)等にも適用可能である。
また、上述した各実施形態にかかる電気光学装置は、例えば、テレビ、プロジェクタ、携帯電話、携帯端末、モバイル型コンピュータ、パーソナルコンピュータ等を含む様々な電子機器に実装可能である。図8は、一例として、上述した各実施形態にかかる電気光学装置を実装した携帯電話10の外観斜視図である。この携帯電話10は、複数の操作ボタン11のほか、受話口12、送話口13とともに、上述した表示部1を備えている。これらの電子機器に上述した電気光学装置を実装すれば、電子機器の商品価値を一層高めることができ、市場における電子機器の商品訴求力の向上を図ることができる。
1 表示部
2 画素
3 走査線駆動回路
4 データ線駆動回路
5 制御回路
6 モード生成回路
40 Xシフトレジスタ
41a 第1の回路ユニット
41b 第2の回路ユニット
42 データバスラッチ
43a,43b ラッチ回路
44 セレクタ
45 第1のラッチ回路
46 第2のラッチ回路
47 DAC
48 セレクタ
2 画素
3 走査線駆動回路
4 データ線駆動回路
5 制御回路
6 モード生成回路
40 Xシフトレジスタ
41a 第1の回路ユニット
41b 第2の回路ユニット
42 データバスラッチ
43a,43b ラッチ回路
44 セレクタ
45 第1のラッチ回路
46 第2のラッチ回路
47 DAC
48 セレクタ
Claims (10)
- データ線駆動回路において、
高解像度モード時には、所定の期間において上位装置からシリアルに供給されたm(m≧2)個の階調データをデータバスにそのまま出力するとともに、前記高解像度モードよりも解像度が低い低解像度モード時には、前記m個のデータの一部を間引いて、i(m>i>1)個の階調データを前記データバスに出力する保持回路と、
前記高解像度モード時には、前記m個の階調データのそれぞれの取込タイミングを規定するm個のラッチ信号を生成するとともに、前記低解像度モード時には、前記i個の階調データのそれぞれの取込タイミングを規定するi個のラッチ信号を生成するシフトレジスタと、
前記高解像度モード時には、前記m個のラッチ信号のいずれかによって規定される取込タイミングで、前記データバスに出力された前記m個の階調データのいずれかを取り込み、当該階調データに応じた階調信号をデータ線に出力するとともに、前記低解像度モード時には、前記i個のラッチ信号のいずれかによって規定される取込タイミングで、前記データバスに出力された前記i個の階調データのいずれかを取り込み、当該階調データに応じた階調信号を前記データ線に出力する第1の回路ユニットと、
前記高解像度モード時には、前記m個のラッチ信号のいずれかによって規定される取込タイミングで、前記データバスに出力された前記m個の階調データのいずれかを取り込み、当該階調データに応じた階調信号を前記第1の回路ユニットの出力先とは異なるデータ線に出力するとともに、前記低解像度モード時には、前記第1の回路ユニットにおいて取り込まれた前記i個の階調データのいずれかに応じた階調信号を前記データ線に出力する第2の回路ユニットと
を有することを特徴とするデータ線駆動回路。 - 前記第1の回路ユニットは、
前記データバスに自己の入力端が接続された第1のラッチ回路と、
前記第1のラッチ回路の出力端に自己の入力端が接続された第2のラッチ回路と、
前記第2のラッチ回路の出力端より出力された前記階調データに応じた階調信号を前記データ線に出力する出力回路とを含み、
前記第2の回路ユニットは、
前記データバスに自己の入力端が接続された第1のラッチ回路と、
前記第2の回路ユニットにおける前記第1のラッチ回路の出力端に自己の一方の入力端が接続され、前記第1の回路ユニットにおける前記第1のラッチ回路の出力端に自己の他方の入力端が接続されているとともに、前記一方の入力端または前記他方の入力端を選択的に自己の出力端に接続する第1のセレクタと、
前記第1のセレクタの出力端に自己の入力端が接続された第2のラッチ回路と、
前記第2のラッチ回路の出力端より出力された前記階調データに応じた階調信号を前記データ線に出力する出力回路とを含むことを特徴とする請求項1に記載されたデータ線駆動回路。 - 前記第1の回路ユニットは、
前記データバスに自己の入力端が接続された第1のラッチ回路と、
前記第1のラッチ回路の出力端に自己の入力端が接続された第2のラッチ回路と、
前記第2のラッチ回路の出力端より出力された前記階調データに応じた階調信号を前記データ線に出力する出力回路とを含み、
前記第2の回路ユニットは、
前記データバスに自己の入力端が接続された第1のラッチ回路と、
前記第1のラッチ回路の出力端に自己の入力端が接続された第2のラッチ回路と、
前記第2の回路ユニットにおける前記第2のラッチ回路の出力端に自己の一方の入力端が接続され、前記第1の回路ユニットにおける前記第2のラッチ回路の出力端に自己の他方の入力端が接続されているとともに、前記一方の入力端または前記他方の入力端を選択的に自己の出力端に接続する第1のセレクタと、
前記第1のセレクタの出力端より出力された前記階調データに応じた階調信号を前記データ線に出力する出力回路とを含むことを特徴とする請求項1に記載されたデータ線駆動回路。 - 前記シフトレジスタは、
m段のシフトレジスタ構成の一部を形成するとともに、前記第1の回路ユニットに対する前記ラッチ信号を生成する複数の第3のラッチ回路と、
前記第3のラッチ回路と交互に設けることにより、前記m段のシフトレジスタ構成の一部を形成するとともに、前記第2の回路ユニットに対する前記ラッチ信号を生成する複数の第4のラッチ回路と、
前段に位置する前記第4のラッチ回路の出力端に自己の一方の入力端が接続され、前々段に位置する前記第3のラッチ回路の出力端に自己の他方の入力端が接続され、後段に位置する前記第3のラッチ回路の入力端に自己の出力端が接続されているとともに、前記一方の入力端または前記他方の入力端を選択的に前記出力端に接続する第2のセレクタと
を有することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載されたデータ線駆動回路。 - 前記高解像度モード時には、前記第2のセレクタが、前段に位置する前記第4のラッチ回路の出力端と、後段に位置する前記第3のラッチ回路の入力端とを接続することによって、複数の前記第3のラッチ回路と複数の前記第4のラッチ回路とが協働して、前記m個のラッチ信号を生成し、
前記低解像度モード時には、前記第2のセレクタが、前々段に位置する前記第3のラッチ回路の出力端と、後段に位置する前記第3のラッチ回路の入力端とを接続することによって、複数の前記第3のラッチ回路が動作して、前記i個のラッチ信号を生成することを特徴とすることを特徴とする請求項4に記載されたデータ線駆動回路。 - 前記第3のラッチ回路は、第1のクロック信号によって動作し、前記第4のラッチ回路は、第2のクロック信号によって動作し、
前記高解像度モード時には、前記第1のクロック信号および前記第2のクロック信号は、同一クロックに設定され、
前記低解像度モード時には、前記第1のクロック信号は、前記高解像度モード時よりも長い周期に設定されるとともに、前記第2のクロック信号は、前記第4のラッチ回路を非動作状態に設定するレベルに維持されることを特徴とする請求項5に記載されたデータ線駆動回路。 - 電気光学装置において、
複数の走査線と、
複数のデータ線と、
前記複数の走査線と前記複数のデータ線との交差に位置的に対応して複数の画素が配置された表示部と、
前記複数の走査線を順次選択する走査線駆動回路と、
前記走査線駆動回路と協働して、前記複数のデータ線に階調信号を出力するデータ線駆動回路とを有し、
前記データ線駆動回路は、請求項1から6のいずれかに記載されたデータ線駆動回路であることを特徴とする電気光学装置。 - 前記高解像度モードと前記低解像度モードとの切り替えを指示するモード信号を生成するモード信号生成回路をさらに有し、
前記モード信号生成回路は、
前記表示部において低解像度表示または高解像度表示を行う指定領域のアドレスを保持するレジスタと、
水平方向のデータ数をカウントする水平カウンタと、
垂直方向のデータ数をカウントする垂直カウンタと、
前記水平カウンタによるカウント値および前記垂直カウンタによるカウント値を前記レジスタによって保持された前記アドレスと比較することにより、前記モード信号を生成する比較回路と
を有することを特徴とする請求項7に記載された電気光学装置。 - 前記モード信号生成回路は、使用状況またはバッテリー残量の状況に応じて、前記モード信号を生成することことを特徴とする請求項8に記載された電気光学装置。
- 請求項7から9のいずれかに記載された電気光学装置を具備したことを特徴とする電子機器。
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-
2004
- 2004-04-26 JP JP2004129654A patent/JP2005309304A/ja not_active Withdrawn
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