JP4159268B2 - 液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池を駆動電源とする携帯電話及び携帯情報端末等に好適な液晶表示装置（以下、ＬＣＤという）の駆動方法に関し、特に、消費電力の低減を図ったＬＣＤの駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＣＤは小型で軽量かつ消費電力が小さいため、バッテリによって駆動される携帯電話に代表されるような携帯端末の表示装置に広く利用されている。例えば、携帯電話においては、ＬＣＤは電話番号の表示及びメールの表示に利用されている。しかし、携帯電話の使用に際して、最も時間が長い表示は、電話が着信していない待ち受け時のものであり、この期間の消費電力は携帯電話の動作時間に大きな影響を与える。図１８は待ち受け時の表示の例を示す模式図である。実際の携帯電話では、待ち受け時には、図１８に示すように、時刻表示及びカレンダ表示がされる場合が多い。更に、その携帯電話が使用できるか否かを示すバッテリの残量及び電波の受信状況等の表示も必要とされる。従って、通話中以外（待ち受け時）でも、表示を消しておくということはできない。この際、ＬＣＤでは電力が常時消費されているので、携帯電話の動作時間、特に通話可能時間が大幅に縮小される原因となっている。
【０００３】
また、その他の携帯端末の場合でも、カレンダ機能及び時計機能を動作させる場合には、ＬＣＤを動作させておく必要があり、携帯電話と同様に、ＬＣＤでは電力が常時消費されている。このため、携帯端末の動作時間が大幅に縮小される原因となっている。
【０００４】
そこで、このような欠点を解決するため、例えば特開平７−２３００７７号公報に待ち受け時の階調表示用電圧を下げる駆動方法が提案されている。図１９は特開平７−２３００７７号に記載されたＬＣＤと同様のＬＣＤの構成を示すブロック図である。このＬＣＤには、信号駆動回路３３、液晶マトリクスパネル３４、走査駆動回路３５、光源３６、表示制御回路３７、電圧制御部３８、及びインターフェース回路３９が設けられている。電圧制御部３８は複数の階調表示用電圧を作成する回路である。信号駆動回路３３はインターフェース回路３９を介して入力する画像データを指定する階調に応じた振幅の信号電圧を電圧制御部３８が発生した階調表示用電圧を用いて生成し、液晶マトリクスパネル３４に印加する回路である。
【０００５】
このように構成された従来のＬＣＤにおいては、インターフェース回路３９を介して待機を指示されると、電圧制御部３８は生成する階調表示用電圧の値を小さくして消費電力を低減する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような消費電力の低減を目的としたＬＣＤでは、待機状態時に表示が行われなくなってバッテリの残量、現在の時刻及び電波の受信状況等の確認が不可能となるという欠点は解決されるものの、液晶画素に印加される電圧の実効値が低下するため、多階調の表示がされている場合には表示が著しく見にくくなるという問題点がある。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、画質を劣化させることなく待機時の消費電力を低減することができるＬＣＤの駆動方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る液晶表示装置の駆動方法は、共通電極に印加する電圧に対する極性が相違する電圧を互いに隣り合う走査線に設けられた画素電極に印加して液晶表示装置に表示を行わせる液晶表示装置の駆動方法において、１フレームの間に前記液晶表示装置の画面の予め設定された第１の領域を走査しながら前記第１の領域内の画素電極に画像データに応じた電圧を印加し前記画面の残りの第２の領域を走査しながら前記共通電極の電位を第１の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第１の画素電極電位に固定し続ける工程と、その後の１又は２以上のフレームの間に前記第１の領域を走査しながら前記第１の領域内の画素電極に画像データに応じた電圧を印加し前記第２の領域を走査せずに前記共通電極の電位を第１の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第１の画素電極電位に固定し続ける工程と、その後の１フレームの間に前記第１の領域を走査しながら前記第１の領域内の画素電極に画像データに応じた電圧を印加し前記第２の領域を走査しながら前記共通電極の電位を第１の共通電極電位とは異なる第２の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第１の画素電極電位とは異なる第２の画素電極電位に固定し続ける工程と、その後の１又は２以上のフレームの間に前記第１の領域を走査しながら前記第１の領域内の画素電極に画像データに応じた電圧を印加し前記第２の領域を走査せずに前記共通電極の電位を第２の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第２の画素電極電位に固定し続ける工程と、を繰り返すことにより、前記液晶表示装置に前記第１の領域においてのみ表示を行わせ前記第２の領域において表示を行わせない工程を有し、前記第１及び第２の共通電極電位間の大小関係と前記第１及び第２の画素電極電位間の大小関係とが一致していることを特徴とする。
【０００９】
なお、前記第２の領域を走査せずに前記共通電極の電位を第１の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第１の画素電極電位に固定し続ける工程のフレーム数と前記第２の領域を走査せずに前記共通電極の電位を第２の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第２の画素電極電位に固定し続ける工程のフレーム数とを一致させてもよい。
【００１０】
また、前記第２の領域を走査しながら前記共通電極の電位を第１の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第１の画素電極電位に固定し続ける工程及び前記第２の領域を走査せずに前記共通電極の電位を第１の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第１の画素電極電位に固定し続ける工程と、前記第２の領域を走査しながら前記共通電極の電位を第２の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第２の画素電極電位に固定し続ける工程及び前記第２の領域を走査せずに前記共通電極の電位を第２の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第２の画素電極電位に固定し続ける工程と、の切替え周期がｔ（ｔは自然数）秒間であることが好ましく、前記ｔの値は、例えば１である。
【００１１】
本発明に係る他の液晶表示装置の駆動方法は、共通電極に印加する電圧に対する極性が相違する電圧を互いに隣り合う走査線に設けられた画素電極に印加して液晶表示装置に表示を行わせる液晶表示装置の駆動方法において、１乃至２以上のフレームの間に前記液晶表示装置の画面の予め設定された第１の領域を走査しながら前記第１の領域内の画素電極に画像データに応じた電圧を印加し前記画面の残りの第２の領域を走査しながら前記共通電極の電位を第１の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第１の画素電極電位に固定し続ける工程と、その後の１又は２以上のフレームの間に前記第１の領域を走査しながら前記第１の領域内の画素電極に画像データに応じた電圧を印加し前記第２の領域を走査しながら前記共通電極の電位を第１の共通電極電位とは異なる第２の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第１の画素電極電位とは異なる第２の画素電極電位に固定し続ける工程と、を繰り返すことにより、前記液晶表示装置に前記第１の領域においてのみ表示を行わせ前記第２の領域において表示を行わせない工程を有し、前記第１及び第２の共通電極電位間の大小関係と前記第１及び第２の画素電極電位間の大小関係とが一致していることを特徴とする。
【００１２】
このとき、前記第２の領域を走査しながら前記共通電極の電位を第１の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第１の画素電極電位に固定し続ける工程のフレーム数と前記第２の領域を走査しながら前記共通電極の電位を第２の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第２の画素電極電位に固定し続ける工程のフレーム数とを一致させてもよい。
【００１３】
また、前記第２の領域を走査しながら前記共通電極の電位を第１の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第１の画素電極電位に固定し続ける工程と、前記第２の領域を走査しながら前記共通電極の電位を第２の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第２の画素電極電位に固定し続ける工程と、の切替え周期がｔ（ｔは自然数）秒間であることが好ましく、前記ｔの値は、例えば１である。
【００１４】
前記第１の共通電極電位と前記第１の画素電極電位とが実質的に等しくてもよく、前記第２の共通電極電位と前記第２の画素電極電位とが実質的に等しくてもよい。
【００１５】
本発明においては、表示のない第２の領域では、液晶へ印加される電圧のフレーム周波数が下がり、また、その極性変化が低減される。更に、第２の領域の走査自体が一定期間行われないため、ゲート線の充放電にようする電力が大幅に低減される。このため、消費電力が低下する。
【００１６】
また、各画素において共通電極及び画素電極の電圧を実質的に互いに等しくしたときには、データ線の充放電に伴う電力も消費をほとんど消費されなくなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例に係るＬＣＤの駆動方法について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は本発明の実施例に係るＬＣＤを具備した携帯電話の構成を示すブロック図である。
【００１８】
携帯電話１には、基地局との間で電話及びデータの送受信を行う通信用回路２、内部のディジタルデータを処理するロジック回路３、及び表示部としての本発明の実施例に係るＬＣＤ４が設けられている。ＬＣＤ４には、ロジック回路３との間で信号の授受を行うロジックコントローラ５、液晶画素６、液晶画素６に電圧を印加するためのスイッチの役割をする薄膜電界効果型トランジスタ（ＴＦＴ）７、ＴＦＴ７を選択する信号を印加するためのゲート線８、液晶画素６への電圧を供給するデータ線９、ゲート線８に電圧を印加するゲートドライバ回路１０、データ線９を介して液晶画素６に電圧を印加するデータドライバ回路１１、液晶画素６を駆動する信号を供給する共通電極１２、及び共通電極１２への信号を送出する共通電極駆動回路１３が設けられている。液晶画素６は、ｍ行ｎ列のマトリクス状に配列している。
【００１９】
次に、上述のように構成された携帯電話１の動作について説明する。
【００２０】
本実施例においては、ロジック回路３からＬＣＤ４を低消費電力モードで動作させる命令が生成される。この命令が、ロジックコントローラ５に入力されると、ロジックコントローラ５はゲートドライバ回路１０、データドライバ回路１１及び共通電極駆動回路１３に夫々低消費電力モード用の信号を出力する。そして、ゲートドライバ回路１０、データドライバ回路１１及び共通電極駆動回路１３の動作が低消費電力モード動作に移行する。
【００２１】
図２は携帯電話１の通常モード時の動作を示すタイミングチャート、図３は携帯電話１の低消費電力モード時の第１の期間における動作を示すタイミングチャート、図４は携帯電話１の低消費電力モード時の第２の期間における動作を示すタイミングチャート、図５は携帯電話１の低消費電力モード時の第３の期間における動作を示すタイミングチャート、図６は携帯電話１の低消費電力モード時の第４の期間における動作を示すタイミングチャートである。また、図７は携帯電話１の低消費電力モード時の表示を示す模式図である。なお、図２乃至図６において、「ＶＧ１」は上から１本目のゲート線の信号を示し、「ＶＧ（２ｋ＋１）」は上から（２ｋ＋１）本目のゲート線の信号を示し、「ＶＧｍ」は上からｍ本目、即ち一番下に位置するゲート線の信号を示す。また、「ＶＤｎ」は左からｎ本目のデータ線の信号を示し、「ＶＣＯＭ」は共通電極の信号を示す。ｋは０以上の整数、ｍ及びｎは自然数である。
【００２２】
通常モード時には、図２に示すように、信号ＶＤｎ及びＶＣＯＭの極性を互いに逆相とすると共に、ゲート線８を１本ずつ選択するたびに反転させる。また、各ゲート線８について、信号ＶＤｎ及びＶＣＯＭの極性を夫々前後のフレームにおけるものと反対にする。つまり、上からｋ本目のゲート線について、奇数番目のフレーム（奇数フレーム）において、信号ＶＧｋをハイとしたときにハイの信号ＶＤｎ及びロウの信号ＶＣＯＭを供給する場合には、偶数番目のフレーム（偶数フレーム）において、信号ＶＧｋをハイとしたときにロウの信号ＶＤｎ及びハイの信号ＶＣＯＭを供給する。そして、このような動作を各フレーム期間で繰り返す。
【００２３】
低消費電力モード時には、図３に示す信号の１フレーム間の供給、図４に示す信号のｘ（ｘは自然数）フレーム間の供給、図５に示す信号の１フレーム間の供給及び図６に示す信号のｘフレーム間の供給を繰り返し行うことにより、図７に示すように、上から（２ｋ＋１）本目までのゲート線に接続された液晶画素６で構成された領域Ａ内でのみ表示を行い、上から（２ｋ＋２）本目以降のゲート線に接続された液晶画素６で構成された領域Ｂでは、全く表示を行わない。
【００２４】
具体的には、ＬＣＤ４が低消費電力モードの開始を認識した直後の１フレーム目（第１の期間）において、図３に示すように、ロジックコントローラ５が低消費電力モードの開始を認識すると、領域Ａ内では、図２に示す通常モードと同様に、信号ＶＤｎ及びＶＣＯＭを夫々データ線９及び共通電極１２に供給する。また、領域Ｂ内では、信号ＶＤｎ及びＶＣＯＭを、例えば同電位のロウレベル（夫々第１の画素電極電位、第１の共通電極電位）に固定する。従って、隣り合うゲート線間においても、信号ＶＤｎ及びＶＣＯＭの極性は反転させない。
【００２５】
次のフレームからｘのフレーム（第２の期間）においては、図４に示す信号を繰り返し供給する。この期間の各フレームでは、図４に示すように、領域Ａ内では、図２に示す通常モードと同様に、信号ＶＤｎ及びＶＣＯＭを夫々データ線９及び共通電極１２に供給する。また、領域Ｂ内では、各フレームにおいて信号ＶＤｎ及びＶＣＯＭをロウレベルに固定すると共に、ゲート線８への選択信号の出力を停止する。
【００２６】
次の１フレーム（第３の期間）においては、図５に示すように、領域Ａ内では、図２に示す通常モードと同様に、信号ＶＤｎ及びＶＣＯＭを夫々データ線９及び共通電極１２に供給する。また、領域Ｂ内では、信号ＶＤｎ及びＶＣＯＭを、例えば同電位のハイレベル（夫々第２の画素電極電位、第２の共通電極電位）に固定する。従って、隣り合うゲート線間においても、信号ＶＤｎ及びＶＣＯＭの極性は反転させない。
【００２７】
次のフレームからｘのフレーム（第４の期間）においては、図６に示す信号を繰り返し供給する。この期間の各フレームでは、図６に示すように、領域Ａ内では、図２に示す通常モードと同様に、信号ＶＤｎ及びＶＣＯＭを夫々データ線９及び共通電極１２に供給する。また、領域Ｂ内では、各フレームにおいて信号ＶＤｎ及びＶＣＯＭをハイレベルに固定すると共に、ゲート線８への選択信号の出力を停止する。
【００２８】
その後、低消費電力モードが解除されるまで図３乃至図６に示す信号を繰り返し供給し続ける。そして、低消費電力モードが解除されると、ＬＣＤの動作は図２に示す通常モードのものに戻る。
【００２９】
このような実施例によれば、外部（ロジック回路３）からＬＣＤ４に低消費電力モードで動作させる旨の信号が入力されると、ゲートドライバ回路１０は表示を行わない領域Ｂにおいて、第２及び第４の期間ではゲート線８への信号の供給を停止するので、ゲート線８を充放電する電力が大幅に低減される。
【００３０】
また、領域Ｂでは、共通電極駆動回路１３に各フレームにおいて共通電極１２の電圧をハイレベル又はロウレベルに固定させると共に、データドライバ回路１０に同レベルの電圧を出力させるので、データ線８の充放電に伴う電力もほとんど消費されることがない。
【００３２】
従って、ＬＣＤ４の画質を劣化させることなく消費電力が低減される。
【００３３】
なお、上述の実施例では、低消費電力モード時に表示が行われる領域である領域Ａが画面の最上部にあるが、本発明はこれに限定されるものではなく、領域Ａが画面の中央部又は最下部等のどの位置に設けられてもよい。
【００３４】
また、上述の実施例では、領域Ａは画面内の一箇所に設けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、２個所以上に設けられていてもよい。
【００３５】
更に、上述の実施例では、領域Ｂにおいて液晶画素６の両電極間に電圧差を生じさせていないが本発明はこれに限定されるものではなく、データ線９に共通電極１２の電圧とは異なる特定の電圧を印加し続けてもよい。
【００３６】
更にまた、上述の実施例では、低消費電力モードへの移行が指示された後、図３及び図４に示す信号を印加してから図５及び図６に示す信号を印加しているが、移行の指示後、図５及び図６に示す信号を印加してから図３及び図４に示す信号を印加してもよい。
【００３７】
また、上述の実施例では、第１の期間と第２の期間との間、及び第３の期間と第４の期間との間で、領域Ａ内の液晶画素６に同じ極性の電圧を印加しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば第１の期間と第２の期間との間で、領域Ａ内の液晶画素６に極性が反転した電圧を印加してもよい。このことは、第３の期間と第４の期間との関係についても同様である。
【００３８】
更に、上述の実施例では、第２及び第４の期間において、領域Ａ内の液晶画素６にｘフレームの間、同じ極性の電圧を印加し続けているが、本発明はこれに限定されるものではなく、領域Ａ内の液晶画素６に１フレーム毎に極性を反転した電圧を印加してもよい。
【００３９】
更にまた、上述の実施例では、領域Ｂにおいて、（ｘ＋１）フレームの周期で液晶画素６に印加する電圧を反転させているが、本発明はこれに限定されるものではなく、データ線９及び共通電極１２に印加する電圧を変化させずに一定としてもよい。
【００４０】
次に、より詳細な実施例について説明する。図８は本発明の実施例に係るアクティブマトリクス型ＬＣＤの構成を示すブロック図である。本実施例に係るＬＣＤは携帯電話用であり、その対角サイズは２型、横方向のドット数は１２０×ＲＧＢドット、縦方向のドット数は１６０ドットである。また、フレーム周波数は３０Ｈｚ、液晶のモードはノーマリーホワイト、階調数はＲＧＢ各６ビットである。更に、低消費電力モード時に表示の切替えを６０フレーム周期で行うものとする。従って、低消費電力モード時に表示の切替えは、２秒ごとに行われる。
【００４１】
本実施例に係るＬＣＤには、携帯電話内のロジック回路（図示せず）との間で信号の授受を行うロジックコントローラ１４、１２０（サブピクセルの列数）×１６０（行数）×３個（色種数）の液晶画素１５、液晶画素１５に電圧を印加するためのスイッチの役割をするＴＦＴ１６、ＴＦＴ１６を選択する信号を印加するための１６０本のゲート線１７、液晶画素１５への電圧を供給する３６０本のデータ線１８、ゲート線１７に電圧を印加するゲートドライバ回路１９、データ線１８を介して液晶画素１５に電圧を印加するデータドライバ回路２０、液晶画素１５を駆動する信号を供給する共通電極２１、及び共通電極２１への信号を送出する共通電極駆動回路２２が設けられている。液晶画素６は、１６０行３６０列のマトリクス状に配列している。
【００４２】
図９はゲートドライバ回路１９の構成を示すブロック図、図１０はデータドライバ回路２０の構成を示すブロック図、図１１は共通電極駆動回路２２の構成を示すブロック図である。
【００４３】
ゲートドライバ回路１９には、図９に示すように、１６０段のシフトレジスタ回路２３、及び夫々シフトレジスタ２３に１入力端が接続され出力を停止する２入力のＡＮＤ回路２４が設けられている。ＡＮＤ回路２４の他方の入力端には、ロジックコントローラ１４から出力された信号ＩＮＨ１が入力される。
【００４４】
データドライバ回路２０には、図１０に示すように、１２０段のシフトレジスタ回路２５、シフトレジスタ回路２５により選択されたブロックに入力されたＲＧＢ計１８ビットのデータを格納するためのラッチ回路２６、ラッチ回路２６のデータを一度に格納するためのラインメモリ２７、ラインメモリ２７のディジタル出力を各データ線１８に供給されるアナログ信号に変換する３６０個のディジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）２８、及びＤＡＣ２８の出力電圧と低消費電力モード時に印加する電圧とを切り替える３６０個のスイッチ２９が設けられている。各スイッチ２９の動作は、ロジックコントローラ１４から出力された信号ＩＮＨ２により制御される。
【００４５】
共通電極駆動回路２２には、図１１に示すように、オペアンプにより構成されたボルテージフォロワ３０、共通電極２１の電圧のレベルを切り替えるスイッチ回路３１、及び共通電極２１の電圧のハイレベルを規定する電源３２が設けられている。
【００４６】
次に、上述のように構成された本実施例に係るＬＣＤの動作について説明する。
【００４７】
本実施例においては、外部からＬＣＤを低消費電力モードで動作させる命令がロジックコントローラ１４に入力されると、ロジックコントローラ１４はゲートドライバ回路１９、データドライバ回路２０及び共通電極駆動回路２２に夫々低消費電力モード用の信号を出力する。そして、ゲートドライバ回路１９、データドライバ回路２０及び共通電極駆動回路２２の動作が低消費電力モード動作に移行する。
【００４８】
図１２は実施例に係るＬＣＤの通常モード時の動作を示すタイミングチャート、図１３は実施例に係るＬＣＤの低消費電力モード時の第１の期間における動作を示すタイミングチャート、図１４は実施例に係るＬＣＤの低消費電力モード時の第２の期間における動作を示すタイミングチャート、図１５は実施例に係るＬＣＤの低消費電力モード時の第３の期間における動作を示すタイミングャート、図１６は実施例に係るＬＣＤの低消費電力モード時の第４の期間における動作を示すタイミングチャートである。また、図１７は実施例に係るＬＣＤの低消費電力モード時の表示を示す模式図である。なお、図１２乃至図１６において、「ＶＧ１」は上から１本目のゲート線の信号を示し、「ＶＧ２」は上から２本目のゲート線の信号を示し、「ＶＧ１０」は上から１０本目のゲート線の信号を示し、「ＶＧ１６０」は上から１６０本目、即ち一番下に位置するゲート線の信号を示す。また、「ＶＤ１８０」は左から１８０本目のデータ線の信号を示し、「ＶＣＯＭ」は共通電極の信号を示す。
【００４９】
通常モード時には、図１２に示すように、ＬＣＤに低消費電力動作をさせるための信号ＬＰＯＷをロウレベルにする。また、各ゲート線１７について、信号ＶＤｎ及びＶＣＯＭの極性を夫々前後のフレームにおけるものと反対にする。つまり、上からｋ本目のゲート線について、奇数フレームにおいて、信号ＶＧｋをハイとしたときにハイの信号ＶＤｎ及びロウの信号ＶＣＯＭを供給する場合には、偶数フレームにおいて、信号ＶＧｋをハイとしたときにロウの信号ＶＤｎ及びハイの信号ＶＣＯＭを供給する。更に、同一のゲート線に接続されたＴＦＴ１６においては、画素電極に印加する電圧の極性を同一にすると共に、隣り合うゲート線に接続されたＴＦＴ１６の間においては、画素電極に印加する電圧の極性を反転させる。つまり、所謂ライン反転駆動を採用する。
【００５０】
また、通常モード時には、ロジックコントローラ１４から出力される信号ＩＮＨ１及びＩＮＨ２を共にハイレベルとする。従って、ゲートドライバ回路１９内のシフトレジスタ２３の出力は反転されることなくそのままゲート線１７に出力され、データドライバ回路２０内のＤＡＣ２８の出力もデータ線１８にそのまま出力される。
【００５１】
低消費電力モード時には、図１３に示す信号の１フレーム間の供給、図１４に示す信号の２９フレーム間の供給、図１５に示す信号の１フレーム間の供給及び図１６に示す信号の２９フレーム間の供給を繰り返し行うことにより、図１７に示すように、上から１０本目までのゲート線に接続された液晶画素１５で構成された領域Ａ内でのみ表示を行い、上から１１本目以降のゲート線に接続された液晶画素６で構成された領域Ｂでは、全く表示を行わない。つまり、ＬＣＤが低消費電力モードになってから第（６０×ｙ＋１）フレーム目（第１の期間）には、図１３に示す信号の供給を行い、第（６０×ｙ＋２）フレーム目から第（６０×ｙ＋３０）フレーム目までの第２の期間には、図１４に示す信号の供給を行い、第（６０×ｙ＋３１）フレーム目（第３の期間）には、図１５に示す信号の供給を行い、第（６０×ｙ＋３２）フレーム目から第（６０×ｙ＋６０）フレーム目までの第４の期間には、図１６に示す信号の供給を行う。ｙは０以上の整数である。また、領域Ａで左から１８０本目のデータ線に接続されている画素電極の両端には電圧を印加する。
【００５２】
具体的には、信号ＬＰＯＷをハイレベルにすると、その直後の１フレーム目では、図１３に示すように、領域Ａ内では、図１２に示す通常モードと同様の信号の供給を行う。一方、領域Ｂ内では、信号ＶＣＯＭ及びＶＤ１８０をロウレベルに固定する。
【００５３】
このとき、領域Ａでは、ロジックコントローラ１４から出力される信号ＩＮＨ１及びＩＮＨ２を共にハイレベルとする。従って、シフトレジスタ２３の出力はゲート線１７に、ＤＡＣ２８の出力はデータ線１８に、夫々そのまま出力される。一方、領域Ｂでは、信号ＩＮＨ１はハイレベルのままとするが、信号ＩＮＨ２はロウレベルに変化させることにより、各データ線１８に出力する信号を共通電極駆動回路２２内のボルテージフォロワ３０の出力電圧に切り替える。また、共通電極駆動回路２２内のスイッチ３１はロウレベルであるグラウンドに接続したままとする。この結果、共通電極２１及びデータ線１８の電圧は全てグラウンドの電位に固定される。
【００５４】
次の第２フレーム目から第３０フレーム目までにおいては、図１４に示すように、領域Ａ内では、図１２に示す通常モードと同様の信号の供給を行う。一方、領域Ｂ内では、第１フレーム目と同様に、信号ＶＣＯＭ及びＶＤ１８０をロウレベルに固定すると共に、ゲート線１７の選択を停止する。
【００５５】
このとき、領域Ａでは、ロジックコントローラ１４から出力される信号ＩＮＨ１及びＩＮＨ２を共にハイレベルとする。従って、シフトレジスタ２３の出力はゲート線１７に、ＤＡＣ２８の出力はデータ線１８に、夫々そのまま出力される。一方、領域Ｂでは、信号ＩＮＨ２をロウレベルのままとすると共に、信号ＩＮＨ１をロウレベルに変化させる。この結果、１フレーム目と同様に共通電極２１及びデータ線１８の電圧は全てグラウンドの電位に固定され、ゲート線１７が選択されなくなる。
【００５６】
次の第３１フレーム目においては、図１５に示すように、領域Ａ内では、図１２に示す通常モードと同様の信号の供給を行う。一方、領域Ｂ内では、信号ＶＣＯＭ及びＶＤ１８０をハイレベルに固定する。この結果、各液晶画素１５において、画素電極の電圧の極性が反転する。
【００５７】
このとき、領域Ａでは、ロジックコントローラ１４から出力される信号ＩＮＨ１及びＩＮＨ２は共にハイレベルとする。従って、シフトレジスタ２３の出力はゲート線１７に、ＤＡＣ２８の出力はデータ線１８に、夫々そのまま出力される。一方、領域Ｂでは、信号ＩＮＨ１はハイレベルのままとするが、信号ＩＮＨ２をロウレベルに変化させることにより、各データ線１８に出力する信号をボルテージフォロワ３０の出力電圧に切り替える。また、スイッチ３１を電源３２に接続し、ハイレベルの電圧に接続された状態にする。従って、共通電極２１及びデータ線１８の電圧は全てハイレベルの電位に固定される。
【００５８】
次の第３２フレーム目から第６０フレーム目までにおいては、図１６に示すように、領域Ａでは、図１２に示す通常モードと同様の信号の供給を行う。一方、領域Ｂ内では、第３１フレーム目と同様に、信号ＶＣＯＭ及びＶＤ１８０をハイレベルに固定すると共に、ゲート線１７の選択を停止する。
【００５９】
このとき、領域Ａでは、ロジックコントローラ１４から出力される信号ＩＮＨ１及びＩＮＨ２を共にハイレベルとする。従って、シフトレジスタ２３の出力はゲート線１７に、ＤＡＣ２８の出力はデータ線１８に、夫々そのまま出力される。一方、領域Ｂでは、信号ＩＮＨ２をロウレベルのままとすると共に、信号ＩＮＨ１をロウレベルに変化させる。この結果、共通電極２１及びデータ線１８の電圧は全てグラウンドの電位に固定され、ゲート線１７が選択されなくなる。
【００６０】
第６１フレーム目以降、低消費電力モードが解除されるまで図１３乃至図１６に示す信号を繰り返し供給し続ける。そして、信号ＬＰＯＷがハイレベルとなって低消費電力モードが解除されると、ＬＣＤの動作は図１２に示す通常モードのものに戻る。
【００６１】
なお、本実施例のＬＣＤには、ゲートドライバ回路１９、データドライバ回路２０及び共通電極駆動回路２２が設けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、同様の動作が可能であれば、他の構成を採用してもよい。
【００６２】
また、フレーム周波数と低消費電力モード時に表示の切替え周期とを一致させて、その表示の切替えを１秒ごとに行ってもよい。
【００６３】
更に、上述の実施例では、図４、図６、図１４及び図１６に示すように、夫々図３、図５、図１３及び図１５に示すパルスを各電極に１フレームの間印加した後に、１又は２以上のフレームの間表示を行わない領域Ｂにおける走査を停止しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、夫々図３、図５、図１３及び図１５に示すパルスを各電極に１又は２以上のフレームの間印加し、図４、図６、図１４及び図１６に示すパルスの印加を行わないようにしてもよい。即ち、領域Ｂにおける走査を常に行ってもよい。このときも、上述の実施例と同様に、種々のパラメータを適宜変更することができる。
【００６４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、第２の領域では、一定期間走査が行われないので、ゲート線を充放電する電力を大幅に低減することができる。この結果、消費電力が著しく低減される。
【００６５】
更に、各画素において共通電極及び画素電極の電圧を実質的に互いに等しくしたときには、データ線の充放電に伴う電力の消費をほとんど防止することができる。
【００６６】
更にまた、画素に非対称な電圧を印加しても、表示の変化を１秒以上の長期間にわたるものとしたときには、携帯電話等に適用した場合の時計機能の秒に応じて変化しているように見えるようになるので、画質劣化としての認識を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るＬＣＤを具備した携帯電話の構成を示すブロック図である。
【図２】携帯電話１の通常モード時の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】携帯電話１の低消費電力モード時の第１の期間における動作を示すタイミングチャートである。
【図４】携帯電話１の低消費電力モード時の第２の期間における動作を示すタイミングチャートである。
【図５】携帯電話１の低消費電力モード時の第３の期間における動作を示すタイミングチャートである。
【図６】携帯電話１の低消費電力モード時の第４の期間における動作を示すタイミングチャートである。
【図７】図７は携帯電話１の低消費電力モード時の表示を示す模式図である。
【図８】本発明の実施例に係るアクティブマトリクス型ＬＣＤの構成を示すブロック図である。
【図９】ゲートドライバ回路１９の構成を示すブロック図である。
【図１０】データドライバ回路２０の構成を示すブロック図である。
【図１１】共通電極駆動回路２２の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施例に係るＬＣＤの通常モード時の動作を示すタイミングチャート、
【図１３】本発明の実施例に係るＬＣＤの低消費電力モード時の第１の期間における動作を示すタイミングチャートである。
【図１４】本発明の実施例に係るＬＣＤの低消費電力モード時の第２の期間における動作を示すタイミングチャートである。
【図１５】本発明の実施例に係るＬＣＤの低消費電力モード時の第３の期間における動作を示すタイミングャートである。
【図１６】本発明の実施例に係るＬＣＤの低消費電力モード時の第４の期間における動作を示すタイミングチャートである。
【図１７】本発明の実施例に係るＬＣＤの低消費電力モード時の表示を示す模式図である。
【図１８】待ち受け時の表示の例を示す模式図である。
【図１９】特開平７−２３００７７号に記載されたＬＣＤと同様のＬＣＤの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１；携帯電話
２；通信用回路
３；ロジック回路
４；液晶表示装置（ＬＣＤ）
５、１４；ロジックコントローラ
６、１５；液晶画素
７、１６；薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
８、１７；ゲート線
９、１８；データ線
１０、１９；ゲートドライバ回路
１１、２０；データドライバ回路
１２、２１；共通電極
１３、２２；共通電極駆動回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池を駆動電源とする携帯電話及び携帯情報端末等に好適な液晶表示装置（以下、ＬＣＤという）の駆動方法に関し、特に、消費電力の低減を図ったＬＣＤの駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＣＤは小型で軽量かつ消費電力が小さいため、バッテリによって駆動される携帯電話に代表されるような携帯端末の表示装置に広く利用されている。例えば、携帯電話においては、ＬＣＤは電話番号の表示及びメールの表示に利用されている。しかし、携帯電話の使用に際して、最も時間が長い表示は、電話が着信していない待ち受け時のものであり、この期間の消費電力は携帯電話の動作時間に大きな影響を与える。図１８は待ち受け時の表示の例を示す模式図である。実際の携帯電話では、待ち受け時には、図１８に示すように、時刻表示及びカレンダ表示がされる場合が多い。更に、その携帯電話が使用できるか否かを示すバッテリの残量及び電波の受信状況等の表示も必要とされる。従って、通話中以外（待ち受け時）でも、表示を消しておくということはできない。この際、ＬＣＤでは電力が常時消費されているので、携帯電話の動作時間、特に通話可能時間が大幅に縮小される原因となっている。
【０００３】
また、その他の携帯端末の場合でも、カレンダ機能及び時計機能を動作させる場合には、ＬＣＤを動作させておく必要があり、携帯電話と同様に、ＬＣＤでは電力が常時消費されている。このため、携帯端末の動作時間が大幅に縮小される原因となっている。
【０００４】
そこで、このような欠点を解決するため、例えば特開平７−２３００７７号公報に待ち受け時の階調表示用電圧を下げる駆動方法が提案されている。図１９は特開平７−２３００７７号に記載されたＬＣＤと同様のＬＣＤの構成を示すブロック図である。このＬＣＤには、信号駆動回路３３、液晶マトリクスパネル３４、走査駆動回路３５、光源３６、表示制御回路３７、電圧制御部３８、及びインターフェース回路３９が設けられている。電圧制御部３８は複数の階調表示用電圧を作成する回路である。信号駆動回路３３はインターフェース回路３９を介して入力する画像データを指定する階調に応じた振幅の信号電圧を電圧制御部３８が発生した階調表示用電圧を用いて生成し、液晶マトリクスパネル３４に印加する回路である。
【０００５】
このように構成された従来のＬＣＤにおいては、インターフェース回路３９を介して待機を指示されると、電圧制御部３８は生成する階調表示用電圧の値を小さくして消費電力を低減する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような消費電力の低減を目的としたＬＣＤでは、待機状態時に表示が行われなくなってバッテリの残量、現在の時刻及び電波の受信状況等の確認が不可能となるという欠点は解決されるものの、液晶画素に印加される電圧の実効値が低下するため、多階調の表示がされている場合には表示が著しく見にくくなるという問題点がある。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、画質を劣化させることなく待機時の消費電力を低減することができるＬＣＤの駆動方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る液晶表示装置の駆動方法は、共通電極に印加する電圧に対する極性が相違する電圧を互いに隣り合う走査線に設けられた画素電極に印加して液晶表示装置に表示を行わせる液晶表示装置の駆動方法において、１フレームの間に前記液晶表示装置の画面の予め設定された第１の領域を走査しながら前記第１の領域内の画素電極に画像データに応じた電圧を印加し前記画面の残りの第２の領域を走査しながら前記共通電極の電位を第１の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第１の画素電極電位に固定し続ける工程と、その後の１又は２以上のフレームの間に前記第１の領域を走査しながら前記第１の領域内の画素電極に画像データに応じた電圧を印加し前記第２の領域を走査せずに前記共通電極の電位を第１の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第１の画素電極電位に固定し続ける工程と、その後の１フレームの間に前記第１の領域を走査しながら前記第１の領域内の画素電極に画像データに応じた電圧を印加し前記第２の領域を走査しながら前記共通電極の電位を第１の共通電極電位とは異なる第２の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第１の画素電極電位とは異なる第２の画素電極電位に固定し続ける工程と、その後の１又は２以上のフレームの間に前記第１の領域を走査しながら前記第１の領域内の画素電極に画像データに応じた電圧を印加し前記第２の領域を走査せずに前記共通電極の電位を第２の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第２の画素電極電位に固定し続ける工程と、を繰り返すことにより、前記液晶表示装置に前記第１の領域においてのみ表示を行わせ前記第２の領域において表示を行わせない工程を有し、前記第１及び第２の共通電極電位間の大小関係と前記第１及び第２の画素電極電位間の大小関係とが一致していることを特徴とする。
【０００９】
なお、前記第２の領域を走査せずに前記共通電極の電位を第１の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第１の画素電極電位に固定し続ける工程のフレーム数と前記第２の領域を走査せずに前記共通電極の電位を第２の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第２の画素電極電位に固定し続ける工程のフレーム数とを一致させてもよい。
【００１０】
また、前記第２の領域を走査しながら前記共通電極の電位を第１の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第１の画素電極電位に固定し続ける工程及び前記第２の領域を走査せずに前記共通電極の電位を第１の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第１の画素電極電位に固定し続ける工程と、前記第２の領域を走査しながら前記共通電極の電位を第２の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第２の画素電極電位に固定し続ける工程及び前記第２の領域を走査せずに前記共通電極の電位を第２の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第２の画素電極電位に固定し続ける工程と、の切替え周期がｔ（ｔは自然数）秒間であることが好ましく、前記ｔの値は、例えば１である。
【００１１】
本発明に係る他の液晶表示装置の駆動方法は、共通電極に印加する電圧に対する極性が相違する電圧を互いに隣り合う走査線に設けられた画素電極に印加して液晶表示装置に表示を行わせる液晶表示装置の駆動方法において、１乃至２以上のフレームの間に前記液晶表示装置の画面の予め設定された第１の領域を走査しながら前記第１の領域内の画素電極に画像データに応じた電圧を印加し前記画面の残りの第２の領域を走査しながら前記共通電極の電位を第１の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第１の画素電極電位に固定し続ける工程と、その後の１又は２以上のフレームの間に前記第１の領域を走査しながら前記第１の領域内の画素電極に画像データに応じた電圧を印加し前記第２の領域を走査しながら前記共通電極の電位を第１の共通電極電位とは異なる第２の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第１の画素電極電位とは異なる第２の画素電極電位に固定し続ける工程と、を繰り返すことにより、前記液晶表示装置に前記第１の領域においてのみ表示を行わせ前記第２の領域において表示を行わせない工程を有し、前記第１及び第２の共通電極電位間の大小関係と前記第１及び第２の画素電極電位間の大小関係とが一致していることを特徴とする。
【００１２】
このとき、前記第２の領域を走査しながら前記共通電極の電位を第１の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第１の画素電極電位に固定し続ける工程のフレーム数と前記第２の領域を走査しながら前記共通電極の電位を第２の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第２の画素電極電位に固定し続ける工程のフレーム数とを一致させてもよい。
【００１３】
また、前記第２の領域を走査しながら前記共通電極の電位を第１の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第１の画素電極電位に固定し続ける工程と、前記第２の領域を走査しながら前記共通電極の電位を第２の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第２の画素電極電位に固定し続ける工程と、の切替え周期がｔ（ｔは自然数）秒間であることが好ましく、前記ｔの値は、例えば１である。
【００１４】
前記第１の共通電極電位と前記第１の画素電極電位とが実質的に等しくてもよく、前記第２の共通電極電位と前記第２の画素電極電位とが実質的に等しくてもよい。
【００１５】
本発明においては、表示のない第２の領域では、液晶へ印加される電圧のフレーム周波数が下がり、また、その極性変化が低減される。更に、第２の領域の走査自体が一定期間行われないため、ゲート線の充放電にようする電力が大幅に低減される。このため、消費電力が低下する。
【００１６】
また、各画素において共通電極及び画素電極の電圧を実質的に互いに等しくしたときには、データ線の充放電に伴う電力も消費をほとんど消費されなくなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例に係るＬＣＤの駆動方法について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は本発明の実施例に係るＬＣＤを具備した携帯電話の構成を示すブロック図である。
【００１８】
携帯電話１には、基地局との間で電話及びデータの送受信を行う通信用回路２、内部のディジタルデータを処理するロジック回路３、及び表示部としての本発明の実施例に係るＬＣＤ４が設けられている。ＬＣＤ４には、ロジック回路３との間で信号の授受を行うロジックコントローラ５、液晶画素６、液晶画素６に電圧を印加するためのスイッチの役割をする薄膜電界効果型トランジスタ（ＴＦＴ）７、ＴＦＴ７を選択する信号を印加するためのゲート線８、液晶画素６への電圧を供給するデータ線９、ゲート線８に電圧を印加するゲートドライバ回路１０、データ線９を介して液晶画素６に電圧を印加するデータドライバ回路１１、液晶画素６を駆動する信号を供給する共通電極１２、及び共通電極１２への信号を送出する共通電極駆動回路１３が設けられている。液晶画素６は、ｍ行ｎ列のマトリクス状に配列している。
【００１９】
次に、上述のように構成された携帯電話１の動作について説明する。
【００２０】
本実施例においては、ロジック回路３からＬＣＤ４を低消費電力モードで動作させる命令が生成される。この命令が、ロジックコントローラ５に入力されると、ロジックコントローラ５はゲートドライバ回路１０、データドライバ回路１１及び共通電極駆動回路１３に夫々低消費電力モード用の信号を出力する。そして、ゲートドライバ回路１０、データドライバ回路１１及び共通電極駆動回路１３の動作が低消費電力モード動作に移行する。
【００２１】
図２は携帯電話１の通常モード時の動作を示すタイミングチャート、図３は携帯電話１の低消費電力モード時の第１の期間における動作を示すタイミングチャート、図４は携帯電話１の低消費電力モード時の第２の期間における動作を示すタイミングチャート、図５は携帯電話１の低消費電力モード時の第３の期間における動作を示すタイミングチャート、図６は携帯電話１の低消費電力モード時の第４の期間における動作を示すタイミングチャートである。また、図７は携帯電話１の低消費電力モード時の表示を示す模式図である。なお、図２乃至図６において、「ＶＧ１」は上から１本目のゲート線の信号を示し、「ＶＧ（２ｋ＋１）」は上から（２ｋ＋１）本目のゲート線の信号を示し、「ＶＧｍ」は上からｍ本目、即ち一番下に位置するゲート線の信号を示す。また、「ＶＤｎ」は左からｎ本目のデータ線の信号を示し、「ＶＣＯＭ」は共通電極の信号を示す。ｋは０以上の整数、ｍ及びｎは自然数である。
【００２２】
通常モード時には、図２に示すように、信号ＶＤｎ及びＶＣＯＭの極性を互いに逆相とすると共に、ゲート線８を１本ずつ選択するたびに反転させる。また、各ゲート線８について、信号ＶＤｎ及びＶＣＯＭの極性を夫々前後のフレームにおけるものと反対にする。つまり、上からｋ本目のゲート線について、奇数番目のフレーム（奇数フレーム）において、信号ＶＧｋをハイとしたときにハイの信号ＶＤｎ及びロウの信号ＶＣＯＭを供給する場合には、偶数番目のフレーム（偶数フレーム）において、信号ＶＧｋをハイとしたときにロウの信号ＶＤｎ及びハイの信号ＶＣＯＭを供給する。そして、このような動作を各フレーム期間で繰り返す。
【００２３】
低消費電力モード時には、図３に示す信号の１フレーム間の供給、図４に示す信号のｘ（ｘは自然数）フレーム間の供給、図５に示す信号の１フレーム間の供給及び図６に示す信号のｘフレーム間の供給を繰り返し行うことにより、図７に示すように、上から（２ｋ＋１）本目までのゲート線に接続された液晶画素６で構成された領域Ａ内でのみ表示を行い、上から（２ｋ＋２）本目以降のゲート線に接続された液晶画素６で構成された領域Ｂでは、全く表示を行わない。
【００２４】
具体的には、ＬＣＤ４が低消費電力モードの開始を認識した直後の１フレーム目（第１の期間）において、図３に示すように、ロジックコントローラ５が低消費電力モードの開始を認識すると、領域Ａ内では、図２に示す通常モードと同様に、信号ＶＤｎ及びＶＣＯＭを夫々データ線９及び共通電極１２に供給する。また、領域Ｂ内では、信号ＶＤｎ及びＶＣＯＭを、例えば同電位のロウレベル（夫々第１の画素電極電位、第１の共通電極電位）に固定する。従って、隣り合うゲート線間においても、信号ＶＤｎ及びＶＣＯＭの極性は反転させない。
【００２５】
次のフレームからｘのフレーム（第２の期間）においては、図４に示す信号を繰り返し供給する。この期間の各フレームでは、図４に示すように、領域Ａ内では、図２に示す通常モードと同様に、信号ＶＤｎ及びＶＣＯＭを夫々データ線９及び共通電極１２に供給する。また、領域Ｂ内では、各フレームにおいて信号ＶＤｎ及びＶＣＯＭをロウレベルに固定すると共に、ゲート線８への選択信号の出力を停止する。
【００２６】
次の１フレーム（第３の期間）においては、図５に示すように、領域Ａ内では、図２に示す通常モードと同様に、信号ＶＤｎ及びＶＣＯＭを夫々データ線９及び共通電極１２に供給する。また、領域Ｂ内では、信号ＶＤｎ及びＶＣＯＭを、例えば同電位のハイレベル（夫々第２の画素電極電位、第２の共通電極電位）に固定する。従って、隣り合うゲート線間においても、信号ＶＤｎ及びＶＣＯＭの極性は反転させない。
【００２７】
次のフレームからｘのフレーム（第４の期間）においては、図６に示す信号を繰り返し供給する。この期間の各フレームでは、図６に示すように、領域Ａ内では、図２に示す通常モードと同様に、信号ＶＤｎ及びＶＣＯＭを夫々データ線９及び共通電極１２に供給する。また、領域Ｂ内では、各フレームにおいて信号ＶＤｎ及びＶＣＯＭをハイレベルに固定すると共に、ゲート線８への選択信号の出力を停止する。
【００２８】
その後、低消費電力モードが解除されるまで図３乃至図６に示す信号を繰り返し供給し続ける。そして、低消費電力モードが解除されると、ＬＣＤの動作は図２に示す通常モードのものに戻る。
【００２９】
このような実施例によれば、外部（ロジック回路３）からＬＣＤ４に低消費電力モードで動作させる旨の信号が入力されると、ゲートドライバ回路１０は表示を行わない領域Ｂにおいて、第２及び第４の期間ではゲート線８への信号の供給を停止するので、ゲート線８を充放電する電力が大幅に低減される。
【００３０】
また、領域Ｂでは、共通電極駆動回路１３に各フレームにおいて共通電極１２の電圧をハイレベル又はロウレベルに固定させると共に、データドライバ回路１０に同レベルの電圧を出力させるので、データ線８の充放電に伴う電力もほとんど消費されることがない。
【００３２】
従って、ＬＣＤ４の画質を劣化させることなく消費電力が低減される。
【００３３】
なお、上述の実施例では、低消費電力モード時に表示が行われる領域である領域Ａが画面の最上部にあるが、本発明はこれに限定されるものではなく、領域Ａが画面の中央部又は最下部等のどの位置に設けられてもよい。
【００３４】
また、上述の実施例では、領域Ａは画面内の一箇所に設けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、２個所以上に設けられていてもよい。
【００３５】
更に、上述の実施例では、領域Ｂにおいて液晶画素６の両電極間に電圧差を生じさせていないが本発明はこれに限定されるものではなく、データ線９に共通電極１２の電圧とは異なる特定の電圧を印加し続けてもよい。
【００３６】
更にまた、上述の実施例では、低消費電力モードへの移行が指示された後、図３及び図４に示す信号を印加してから図５及び図６に示す信号を印加しているが、移行の指示後、図５及び図６に示す信号を印加してから図３及び図４に示す信号を印加してもよい。
【００３７】
また、上述の実施例では、第１の期間と第２の期間との間、及び第３の期間と第４の期間との間で、領域Ａ内の液晶画素６に同じ極性の電圧を印加しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば第１の期間と第２の期間との間で、領域Ａ内の液晶画素６に極性が反転した電圧を印加してもよい。このことは、第３の期間と第４の期間との関係についても同様である。
【００３８】
更に、上述の実施例では、第２及び第４の期間において、領域Ａ内の液晶画素６にｘフレームの間、同じ極性の電圧を印加し続けているが、本発明はこれに限定されるものではなく、領域Ａ内の液晶画素６に１フレーム毎に極性を反転した電圧を印加してもよい。
【００３９】
更にまた、上述の実施例では、領域Ｂにおいて、（ｘ＋１）フレームの周期で液晶画素６に印加する電圧を反転させているが、本発明はこれに限定されるものではなく、データ線９及び共通電極１２に印加する電圧を変化させずに一定としてもよい。
【００４０】
次に、より詳細な実施例について説明する。図８は本発明の実施例に係るアクティブマトリクス型ＬＣＤの構成を示すブロック図である。本実施例に係るＬＣＤは携帯電話用であり、その対角サイズは２型、横方向のドット数は１２０×ＲＧＢドット、縦方向のドット数は１６０ドットである。また、フレーム周波数は３０Ｈｚ、液晶のモードはノーマリーホワイト、階調数はＲＧＢ各６ビットである。更に、低消費電力モード時に表示の切替えを６０フレーム周期で行うものとする。従って、低消費電力モード時に表示の切替えは、２秒ごとに行われる。
【００４１】
本実施例に係るＬＣＤには、携帯電話内のロジック回路（図示せず）との間で信号の授受を行うロジックコントローラ１４、１２０（サブピクセルの列数）×１６０（行数）×３個（色種数）の液晶画素１５、液晶画素１５に電圧を印加するためのスイッチの役割をするＴＦＴ１６、ＴＦＴ１６を選択する信号を印加するための１６０本のゲート線１７、液晶画素１５への電圧を供給する３６０本のデータ線１８、ゲート線１７に電圧を印加するゲートドライバ回路１９、データ線１８を介して液晶画素１５に電圧を印加するデータドライバ回路２０、液晶画素１５を駆動する信号を供給する共通電極２１、及び共通電極２１への信号を送出する共通電極駆動回路２２が設けられている。液晶画素６は、１６０行３６０列のマトリクス状に配列している。
【００４２】
図９はゲートドライバ回路１９の構成を示すブロック図、図１０はデータドライバ回路２０の構成を示すブロック図、図１１は共通電極駆動回路２２の構成を示すブロック図である。
【００４３】
ゲートドライバ回路１９には、図９に示すように、１６０段のシフトレジスタ回路２３、及び夫々シフトレジスタ２３に１入力端が接続され出力を停止する２入力のＡＮＤ回路２４が設けられている。ＡＮＤ回路２４の他方の入力端には、ロジックコントローラ１４から出力された信号ＩＮＨ１が入力される。
【００４４】
データドライバ回路２０には、図１０に示すように、１２０段のシフトレジスタ回路２５、シフトレジスタ回路２５により選択されたブロックに入力されたＲＧＢ計１８ビットのデータを格納するためのラッチ回路２６、ラッチ回路２６のデータを一度に格納するためのラインメモリ２７、ラインメモリ２７のディジタル出力を各データ線１８に供給されるアナログ信号に変換する３６０個のディジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）２８、及びＤＡＣ２８の出力電圧と低消費電力モード時に印加する電圧とを切り替える３６０個のスイッチ２９が設けられている。各スイッチ２９の動作は、ロジックコントローラ１４から出力された信号ＩＮＨ２により制御される。
【００４５】
共通電極駆動回路２２には、図１１に示すように、オペアンプにより構成されたボルテージフォロワ３０、共通電極２１の電圧のレベルを切り替えるスイッチ回路３１、及び共通電極２１の電圧のハイレベルを規定する電源３２が設けられている。
【００４６】
次に、上述のように構成された本実施例に係るＬＣＤの動作について説明する。
【００４７】
本実施例においては、外部からＬＣＤを低消費電力モードで動作させる命令がロジックコントローラ１４に入力されると、ロジックコントローラ１４はゲートドライバ回路１９、データドライバ回路２０及び共通電極駆動回路２２に夫々低消費電力モード用の信号を出力する。そして、ゲートドライバ回路１９、データドライバ回路２０及び共通電極駆動回路２２の動作が低消費電力モード動作に移行する。
【００４８】
図１２は実施例に係るＬＣＤの通常モード時の動作を示すタイミングチャート、図１３は実施例に係るＬＣＤの低消費電力モード時の第１の期間における動作を示すタイミングチャート、図１４は実施例に係るＬＣＤの低消費電力モード時の第２の期間における動作を示すタイミングチャート、図１５は実施例に係るＬＣＤの低消費電力モード時の第３の期間における動作を示すタイミングャート、図１６は実施例に係るＬＣＤの低消費電力モード時の第４の期間における動作を示すタイミングチャートである。また、図１７は実施例に係るＬＣＤの低消費電力モード時の表示を示す模式図である。なお、図１２乃至図１６において、「ＶＧ１」は上から１本目のゲート線の信号を示し、「ＶＧ２」は上から２本目のゲート線の信号を示し、「ＶＧ１０」は上から１０本目のゲート線の信号を示し、「ＶＧ１６０」は上から１６０本目、即ち一番下に位置するゲート線の信号を示す。また、「ＶＤ１８０」は左から１８０本目のデータ線の信号を示し、「ＶＣＯＭ」は共通電極の信号を示す。
【００４９】
通常モード時には、図１２に示すように、ＬＣＤに低消費電力動作をさせるための信号ＬＰＯＷをロウレベルにする。また、各ゲート線１７について、信号ＶＤｎ及びＶＣＯＭの極性を夫々前後のフレームにおけるものと反対にする。つまり、上からｋ本目のゲート線について、奇数フレームにおいて、信号ＶＧｋをハイとしたときにハイの信号ＶＤｎ及びロウの信号ＶＣＯＭを供給する場合には、偶数フレームにおいて、信号ＶＧｋをハイとしたときにロウの信号ＶＤｎ及びハイの信号ＶＣＯＭを供給する。更に、同一のゲート線に接続されたＴＦＴ１６においては、画素電極に印加する電圧の極性を同一にすると共に、隣り合うゲート線に接続されたＴＦＴ１６の間においては、画素電極に印加する電圧の極性を反転させる。つまり、所謂ライン反転駆動を採用する。
【００５０】
また、通常モード時には、ロジックコントローラ１４から出力される信号ＩＮＨ１及びＩＮＨ２を共にハイレベルとする。従って、ゲートドライバ回路１９内のシフトレジスタ２３の出力は反転されることなくそのままゲート線１７に出力され、データドライバ回路２０内のＤＡＣ２８の出力もデータ線１８にそのまま出力される。
【００５１】
低消費電力モード時には、図１３に示す信号の１フレーム間の供給、図１４に示す信号の２９フレーム間の供給、図１５に示す信号の１フレーム間の供給及び図１６に示す信号の２９フレーム間の供給を繰り返し行うことにより、図１７に示すように、上から１０本目までのゲート線に接続された液晶画素１５で構成された領域Ａ内でのみ表示を行い、上から１１本目以降のゲート線に接続された液晶画素６で構成された領域Ｂでは、全く表示を行わない。つまり、ＬＣＤが低消費電力モードになってから第（６０×ｙ＋１）フレーム目（第１の期間）には、図１３に示す信号の供給を行い、第（６０×ｙ＋２）フレーム目から第（６０×ｙ＋３０）フレーム目までの第２の期間には、図１４に示す信号の供給を行い、第（６０×ｙ＋３１）フレーム目（第３の期間）には、図１５に示す信号の供給を行い、第（６０×ｙ＋３２）フレーム目から第（６０×ｙ＋６０）フレーム目までの第４の期間には、図１６に示す信号の供給を行う。ｙは０以上の整数である。また、領域Ａで左から１８０本目のデータ線に接続されている画素電極の両端には電圧を印加する。
【００５２】
具体的には、信号ＬＰＯＷをハイレベルにすると、その直後の１フレーム目では、図１３に示すように、領域Ａ内では、図１２に示す通常モードと同様の信号の供給を行う。一方、領域Ｂ内では、信号ＶＣＯＭ及びＶＤ１８０をロウレベルに固定する。
【００５３】
このとき、領域Ａでは、ロジックコントローラ１４から出力される信号ＩＮＨ１及びＩＮＨ２を共にハイレベルとする。従って、シフトレジスタ２３の出力はゲート線１７に、ＤＡＣ２８の出力はデータ線１８に、夫々そのまま出力される。一方、領域Ｂでは、信号ＩＮＨ１はハイレベルのままとするが、信号ＩＮＨ２はロウレベルに変化させることにより、各データ線１８に出力する信号を共通電極駆動回路２２内のボルテージフォロワ３０の出力電圧に切り替える。また、共通電極駆動回路２２内のスイッチ３１はロウレベルであるグラウンドに接続したままとする。この結果、共通電極２１及びデータ線１８の電圧は全てグラウンドの電位に固定される。
【００５４】
次の第２フレーム目から第３０フレーム目までにおいては、図１４に示すように、領域Ａ内では、図１２に示す通常モードと同様の信号の供給を行う。一方、領域Ｂ内では、第１フレーム目と同様に、信号ＶＣＯＭ及びＶＤ１８０をロウレベルに固定すると共に、ゲート線１７の選択を停止する。
【００５５】
このとき、領域Ａでは、ロジックコントローラ１４から出力される信号ＩＮＨ１及びＩＮＨ２を共にハイレベルとする。従って、シフトレジスタ２３の出力はゲート線１７に、ＤＡＣ２８の出力はデータ線１８に、夫々そのまま出力される。一方、領域Ｂでは、信号ＩＮＨ２をロウレベルのままとすると共に、信号ＩＮＨ１をロウレベルに変化させる。この結果、１フレーム目と同様に共通電極２１及びデータ線１８の電圧は全てグラウンドの電位に固定され、ゲート線１７が選択されなくなる。
【００５６】
次の第３１フレーム目においては、図１５に示すように、領域Ａ内では、図１２に示す通常モードと同様の信号の供給を行う。一方、領域Ｂ内では、信号ＶＣＯＭ及びＶＤ１８０をハイレベルに固定する。この結果、各液晶画素１５において、画素電極の電圧の極性が反転する。
【００５７】
このとき、領域Ａでは、ロジックコントローラ１４から出力される信号ＩＮＨ１及びＩＮＨ２は共にハイレベルとする。従って、シフトレジスタ２３の出力はゲート線１７に、ＤＡＣ２８の出力はデータ線１８に、夫々そのまま出力される。一方、領域Ｂでは、信号ＩＮＨ１はハイレベルのままとするが、信号ＩＮＨ２をロウレベルに変化させることにより、各データ線１８に出力する信号をボルテージフォロワ３０の出力電圧に切り替える。また、スイッチ３１を電源３２に接続し、ハイレベルの電圧に接続された状態にする。従って、共通電極２１及びデータ線１８の電圧は全てハイレベルの電位に固定される。
【００５８】
次の第３２フレーム目から第６０フレーム目までにおいては、図１６に示すように、領域Ａでは、図１２に示す通常モードと同様の信号の供給を行う。一方、領域Ｂ内では、第３１フレーム目と同様に、信号ＶＣＯＭ及びＶＤ１８０をハイレベルに固定すると共に、ゲート線１７の選択を停止する。
【００５９】
このとき、領域Ａでは、ロジックコントローラ１４から出力される信号ＩＮＨ１及びＩＮＨ２を共にハイレベルとする。従って、シフトレジスタ２３の出力はゲート線１７に、ＤＡＣ２８の出力はデータ線１８に、夫々そのまま出力される。一方、領域Ｂでは、信号ＩＮＨ２をロウレベルのままとすると共に、信号ＩＮＨ１をロウレベルに変化させる。この結果、共通電極２１及びデータ線１８の電圧は全てグラウンドの電位に固定され、ゲート線１７が選択されなくなる。
【００６０】
第６１フレーム目以降、低消費電力モードが解除されるまで図１３乃至図１６に示す信号を繰り返し供給し続ける。そして、信号ＬＰＯＷがハイレベルとなって低消費電力モードが解除されると、ＬＣＤの動作は図１２に示す通常モードのものに戻る。
【００６１】
なお、本実施例のＬＣＤには、ゲートドライバ回路１９、データドライバ回路２０及び共通電極駆動回路２２が設けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、同様の動作が可能であれば、他の構成を採用してもよい。
【００６２】
また、フレーム周波数と低消費電力モード時に表示の切替え周期とを一致させて、その表示の切替えを１秒ごとに行ってもよい。
【００６３】
更に、上述の実施例では、図４、図６、図１４及び図１６に示すように、夫々図３、図５、図１３及び図１５に示すパルスを各電極に１フレームの間印加した後に、１又は２以上のフレームの間表示を行わない領域Ｂにおける走査を停止しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、夫々図３、図５、図１３及び図１５に示すパルスを各電極に１又は２以上のフレームの間印加し、図４、図６、図１４及び図１６に示すパルスの印加を行わないようにしてもよい。即ち、領域Ｂにおける走査を常に行ってもよい。このときも、上述の実施例と同様に、種々のパラメータを適宜変更することができる。
【００６４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、第２の領域では、一定期間走査が行われないので、ゲート線を充放電する電力を大幅に低減することができる。この結果、消費電力が著しく低減される。
【００６５】
更に、各画素において共通電極及び画素電極の電圧を実質的に互いに等しくしたときには、データ線の充放電に伴う電力の消費をほとんど防止することができる。
【００６６】
更にまた、画素に非対称な電圧を印加しても、表示の変化を１秒以上の長期間にわたるものとしたときには、携帯電話等に適用した場合の時計機能の秒に応じて変化しているように見えるようになるので、画質劣化としての認識を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るＬＣＤを具備した携帯電話の構成を示すブロック図である。
【図２】携帯電話１の通常モード時の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】携帯電話１の低消費電力モード時の第１の期間における動作を示すタイミングチャートである。
【図４】携帯電話１の低消費電力モード時の第２の期間における動作を示すタイミングチャートである。
【図５】携帯電話１の低消費電力モード時の第３の期間における動作を示すタイミングチャートである。
【図６】携帯電話１の低消費電力モード時の第４の期間における動作を示すタイミングチャートである。
【図７】図７は携帯電話１の低消費電力モード時の表示を示す模式図である。
【図８】本発明の実施例に係るアクティブマトリクス型ＬＣＤの構成を示すブロック図である。
【図９】ゲートドライバ回路１９の構成を示すブロック図である。
【図１０】データドライバ回路２０の構成を示すブロック図である。
【図１１】共通電極駆動回路２２の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施例に係るＬＣＤの通常モード時の動作を示すタイミングチャート、
【図１３】本発明の実施例に係るＬＣＤの低消費電力モード時の第１の期間における動作を示すタイミングチャートである。
【図１４】本発明の実施例に係るＬＣＤの低消費電力モード時の第２の期間における動作を示すタイミングチャートである。
【図１５】本発明の実施例に係るＬＣＤの低消費電力モード時の第３の期間における動作を示すタイミングャートである。
【図１６】本発明の実施例に係るＬＣＤの低消費電力モード時の第４の期間における動作を示すタイミングチャートである。
【図１７】本発明の実施例に係るＬＣＤの低消費電力モード時の表示を示す模式図である。
【図１８】待ち受け時の表示の例を示す模式図である。
【図１９】特開平７−２３００７７号に記載されたＬＣＤと同様のＬＣＤの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１；携帯電話
２；通信用回路
３；ロジック回路
４；液晶表示装置（ＬＣＤ）
５、１４；ロジックコントローラ
６、１５；液晶画素
７、１６；薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
８、１７；ゲート線
９、１８；データ線
１０、１９；ゲートドライバ回路
１１、２０；データドライバ回路
１２、２１；共通電極
１３、２２；共通電極駆動回路
Claims (9)
- 共通電極に印加する電圧に対する極性が相違する電圧を互いに隣り合う走査線に設けられた画素電極に印加して液晶表示装置に表示を行わせる液晶表示装置の駆動方法において、１フレームの間に前記液晶表示装置の画面の予め設定された第１の領域を走査しながら前記第１の領域内の画素電極に画像データに応じた電圧を印加し前記画面の残りの第２の領域を走査しながら前記共通電極の電位を第１の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第１の画素電極電位に固定し続ける工程と、その後の１又は２以上のフレームの間に前記第１の領域を走査しながら前記第１の領域内の画素電極に画像データに応じた電圧を印加し前記第２の領域を走査せずに前記共通電極の電位を第１の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第１の画素電極電位に固定し続ける工程と、その後の１フレームの間に前記第１の領域を走査しながら前記第１の領域内の画素電極に画像データに応じた電圧を印加し前記第２の領域を走査しながら前記共通電極の電位を第１の共通電極電位とは異なる第２の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第１の画素電極電位とは異なる第２の画素電極電位に固定し続ける工程と、その後の１又は２以上のフレームの間に前記第１の領域を走査しながら前記第１の領域内の画素電極に画像データに応じた電圧を印加し前記第２の領域を走査せずに前記共通電極の電位を第２の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第２の画素電極電位に固定し続ける工程と、を繰り返すことにより、前記液晶表示装置に前記第１の領域においてのみ表示を行わせ前記第２の領域において表示を行わせない工程を有し、前記第１及び第２の共通電極電位間の大小関係と前記第１及び第２の画素電極電位間の大小関係とが一致していることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
- 前記第２の領域を走査せずに前記共通電極の電位を第１の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第１の画素電極電位に固定し続ける工程のフレーム数と前記第２の領域を走査せずに前記共通電極の電位を第２の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第２の画素電極電位に固定し続ける工程のフレーム数とが一致していることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の駆動方法。
- 前記第２の領域を走査しながら前記共通電極の電位を第１の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第１の画素電極電位に固定し続ける工程及び前記第２の領域を走査せずに前記共通電極の電位を第１の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第１の画素電極電位に固定し続ける工程と、前記第２の領域を走査しながら前記共通電極の電位を第２の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第２の画素電極電位に固定し続ける工程及び前記第２の領域を走査せずに前記共通電極の電位を第２の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第２の画素電極電位に固定し続ける工程と、の切替え周期がｔ（ｔは自然数）秒間であることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置の駆動方法。
- 共通電極に印加する電圧に対する極性が相違する電圧を互いに隣り合う走査線に設けられた画素電極に印加して液晶表示装置に表示を行わせる液晶表示装置の駆動方法において、１乃至２以上のフレームの間に前記液晶表示装置の画面の予め設定された第１の領域を走査しながら前記第１の領域内の画素電極に画像データに応じた電圧を印加し前記画面の残りの第２の領域を走査しながら前記共通電極の電位を第１の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第１の画素電極電位に固定し続ける工程と、その後の１又は２以上のフレームの間に前記第１の領域を走査しながら前記第１の領域内の画素電極に画像データに応じた電圧を印加し前記第２の領域を走査しながら前記共通電極の電位を第１の共通電極電位とは異なる第２の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第１の画素電極電位とは異なる第２の画素電極電位に固定し続ける工程と、を繰り返すことにより、前記液晶表示装置に前記第１の領域においてのみ表示を行わせ前記第２の領域において表示を行わせない工程を有し、前記第１及び第２の共通電極電位間の大小関係と前記第１及び第２の画素電極電位間の大小関係とが一致していることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
- 前記第２の領域を走査しながら前記共通電極の電位を第１の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第１の画素電極電位に固定し続ける工程のフレーム数と前記第２の領域を走査しながら前記共通電極の電位を第２の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第２の画素電極電位に固定し続ける工程のフレーム数とが一致していることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置の駆動方法。
- 前記第２の領域を走査しながら前記共通電極の電位を第１の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第１の画素電極電位に固定し続ける工程と、前記第２の領域を走査しながら前記共通電極の電位を第２の共通電極電位に固定したまま前記第２の領域内の画素電極の電位を第２の画素電極電位に固定し続ける工程と、の切替え周期がｔ（ｔは自然数）秒間であることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置の駆動方法。
- 前記ｔの値が１であることを特徴とする請求項３又は６に記載の液晶表示装置の駆動方法。
- 前記第１の共通電極電位と前記第１の画素電極電位とが等しいことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の液晶表示装置の駆動方法。
- 前記第２の共通電極電位と前記第２の画素電極電位とが等しいことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の液晶表示装置の駆動方法。
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