CN101345042B - 半导体装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种半导体装置，可以降低显示装置的耗电。显示用存储器(12)通过电源(RVDD)而动作，根据来自逻辑部(11)的各种信号以预定的时序存储显示数据(WD)。根据来自逻辑部(11)的各种信号将存储的显示数据(WD)作为显示数据(RD)输出到源极驱动器(15)。偏压电路(14)检测出逻辑部(11)中的对显示用存储器(12)的存储器写入信号(MAW)、存储器读出信号(MAR)，根据检测结果控制存储器用电源部(13a)的偏压。存储器用电源部(13a)由模拟放大器构成，对电源端子(VCC)的电源降压并设定得恒定，作为电源(RVDD)提供到显示用存储器(12)。存储器用电源(13a)通过偏压电路(14)的控制切换偏压电流，从而使驱动能力可变。

Description

半导体装置

技术领域

本发明涉及到一种半导体装置，尤其涉及到一种包括显示用存储器、和用于控制该显示用存储器的逻辑电路的半导体装置。

背景技术

在移动电话等移动电子设备中的液晶显示装置中，因使用电池，所以要求显示装置耗电低。而低耗电化的技术一直以来公知有多种(例如专利文献1、2、3)。

专利文献1公开了如下显示装置：在具有用于分配(demultiplexer/多路分解)从列驱动电路输出的列电压、并输出到像素部的列电极的开关组的液晶显示装置中，设置开关的控制信号全部为“低”的非重叠(non-overlap)期间，规定各信号的时序，使得在该期间内列电压变化。根据该显示装置，开关组全部OFF的状态下，列电压变化。这样一来，避免了前面的列电压暂时被施加的现象，防止无需的电压变动，避免了耗电增大。

并且，专利文献2公开了可降低耗电、可高速描绘、无需存储器变换的显示存储器、驱动电路、及使用该驱动电路的液晶显示器。根据该显示存储器、驱动电路、及使用该驱动电路的液晶显示器，在显示存储器的两边具有双系统的读出端口和单系统的写入端口，从而和使用通常的双端口存储器时相比可大幅减小单元尺寸，减少配线源、配线部分的耗电。

进一步，专利文献3公开了如下液晶显示装置的驱动装置：判断显示的图像是动态图像还是静止图像，当是静止图像时控制向不进行实质性动作的存储器、其他相关装置施加的电源供给，防止无需的耗电。

专利文献1：日本专利特开2003-255904号公报

专利文献2：日本专利特开2003-108056号公报

专利文献3：日本专利特开2004-272270号公报

发明内容

以下分析用于本发明。

现有的显示装置中的存储器用的电源装置无论对存储器的存取状态如何，偏压电流及电源电压是恒定的。因此，向显示用存储器提供电力的存储器用电源的耗电较大，显示系统整体的耗电变大。

在显示装置之类的周期性地发生存储器存取的装置中，仅在有存储器存取时进行电力供给的话，不会对存储器动作形成障碍。在没有存储器存取的期间，即使降低电流供给能力，存储器也保持之前的状态，因此在发生存储器存取时，可立刻转换到动作状态。并且，在同一存储器存取中，存储器读出时和存储器写入时相比，可以较小的电力(电流)动作。考虑到这种显示装置中的显示用存储器的特性，而提出了本发明。

本发明的一个方式(侧面)涉及的半导体装置包括显示用存储器、用于控制该显示用存储器的逻辑电路，其具有电源电路，与提供到逻辑电路的电源不同，向显示用存储器提供电源，电源电路的驱动能力根据逻辑电路对显示用存储器的存取状态而变化。

根据本发明，可根据对显示用存储器的存取状态使电源驱动能力可变，因此可降低包括显示用存储器的显示系统整体的耗电。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施例涉及的半导体装置的结构的框图。

图2是表示本发明的第1实施例涉及的半导体装置的动作的时序图。

图3是表示本发明的第1实施例涉及的半导体装置的各动作状态下的存储器存取及偏压电流的表。

图4是表示本发明的第2实施例涉及的半导体装置的结构的框图。

图5是表示本发明的第2实施例涉及的半导体装置的动作的时序图。

图6是表示本发明的第2实施例涉及的半导体装置的动作状态下的存储器存取及电源电压的表。

具体实施方式

本发明的实施方式涉及的半导体装置包括显示用存储器、和用于控制该显示用存储器的逻辑电路。半导体装置具有电源电路，与提供到逻辑电路的电源不同，向显示用存储器提供电源。电源电路的驱动能力根据逻辑电路对显示用存储器的存取状态而变化。

优选：和显示用存储器被存取时相比，在未被存取时电源电路降低偏压电流。

也可具有偏压电路，检测出逻辑电路对显示用存储器的存取信号，根据检测结果控制电源电路的偏压。

优选：和显示用存储器被存取时相比，在未被存取时电源电路降低提供到显示用存储器的电源电压。

也可具有电压选择电路，检测出逻辑电路对显示用存储器的存取信号，根据检测结果控制电源电路中的电源电压。

根据上述半导体装置，可根据对显示用存储器的存取状态使电源电路的驱动能力变化。因此，可降低包括显示用存储器的显示系统整体的耗电。

以下参照附图对实施例进行详细说明。

(实施例1)

图1是表示本发明的第1实施例涉及的半导体装置的结构的框图。在图1中，半导体装置包括：逻辑部1、显示用存储器12、存储器用电源部13a、偏压电路14、和源极驱动器15。

逻辑部11通过电源VCC而动作，从端子CLK输入时钟信号，从端子DATA输入显示用数据。并且，生成存储器写入时钟WCK、存储器读出时钟RCK、显示数据WD、存储器写入信号MAW、存储器读出信号MAR，并输出到显示用存储器12。并且，存储器写入信号MAW、存储器读出信号MAR也输出到偏压电路14。

显示用存储器12通过电源RVDD而动作，根据来自逻辑部11的各种信号，以预定的时序存储显示数据WD。并且，根据来自逻辑部11的各种信号将存储的显示数据WD作为显示数据RD输出到源极驱动器15。

偏压电路14检测出逻辑部11中的提供到显示用存储器12的存储器写入信号MAW、存储器读出信号MAR，根据检测结果控制存储器用电源部13a的偏压。

存储器用电源部13a由模拟放大器构成，对电源VCC的电压进行降压并设定为恒定，作为电源RVDD提供到显示用存储器12。存储器用电源部13a通过偏压电路14的控制来切换偏压电流，从而使驱动能力可变。电源RVDD经由端子而在外部连接电容元件C1，降低电源RVDD的电压变动并去除噪声。

源极驱动器15根据显示数据RD驱动未图示的液晶面板中的像素晶体管(TFT)的源极。

接着说明半导体装置的动作。图2是表示本发明的第1实施例涉及的半导体装置的动作的时序图。并且，图3是表示各动作状态下的存储器存取及偏压电流的表。

如图2、图3所示，当显示用存储器12待机时，即当未输入存储器写入时钟WCK及存储器写入信号MAW、存储器读出时钟RCK及存储器读出信号MAR时(图2的期间TA)，使存储器用电源部13a的偏压电流为“最小”。

并且，当显示用存储器12显示静止图像时，即当输入存储器读出时钟RCK及存储器读出信号MAR时(图2的期间TB)，使存储器用电源部13a的偏压电流为“小”。

进一步，当显示用存储器12为动态图像显示时或显示图像的切换时(显示中)，即当输入了存储器写入时钟WCK及存储器写入信号MAW、存储器读出时钟RCK及存储器读出信号MAR时(图2的期间TC)，使存储器用电源部13a的偏压电流为“大”。

再进一步，当显示器用存储器12为显示图像切换时(非显示中)，即输入了存储器写入时钟WCK及存储器写入信号MAW时(图2的期间TD)，使存储器用电源部13a的偏压电流为“中”。此外，图2的期间TB下的偏压电流为“小”时、与图2的期间TD下的偏压电流为“中”时，也可能会是相反的。即，根据存储器读出时、存储器写入时的各自需要的驱动能力，使偏压电流的大小关系不同。

如上所述，本实施例涉及的半导体装置，通过对显示用存储器12写入中、读出中等对存储器的存取状态的信号，控制存储器用电源部13a的偏压电流。存储器存取时，通过增加偏压电流提高存储器用电源RVDD的驱动能力，在非存取时，通过减少偏压电流降低驱动能力。具体而言，显示中的图像切换时、动态图像显示中等同时进行写入、读出的情况下，增大偏压电流，待机中等不对存储器存取的情况下，使偏压电流最小。并且，仅进行写入时、仅进行读出时，根据各自的状态调整偏压电流值。

在显示装置中，静止图像显示、动态图像显示、待机状态等对存储器存取的期间、不存取的期间是明确的。因此，在对存储器进行存取的期间内，需要将存储器电源的驱动能力提高到可进行存储器的写入、读出的程度，因此需要将偏压电流设定得较大。但是在不对存储器进行存取的期间内，存储器的电源无需具有驱动能力，因此可将偏压电流设定较低。

在待机状态下，没有对存储器的存取，此外在静止图像显示状态下，对存储器的写入期间只是显示开始前或显示的最初。尤其是在移动电子设备的显示装置中，待机状态较长，对存储器的存取时间短。因此，通过减少非存取时的偏压电流，可大幅抑制耗电，可长时间使用电池。

(实施例2)

图4是表示本发明的第2实施例涉及的半导体装置的结构的框图。在图4中，和图1相同的标记表示同一物体，省略其说明。图4的半导体装置具有电压选择电路16，以替代图1的偏压电路14。电压选择电路16检测出逻辑部11中的对显示用存储器12的存储器写入信号MAW、存储器读出信号MAR，根据检测结果控制存储器用电源部13b输出的电源RVD的电压。

存储器用电源部13b是从电源VCC生成并输出显示用存储器12的电源RVDD的电路，通过切换电压选择电路16的设定，使电源RVDD的电压可变。

图5是表示本发明的第2实施例涉及的半导体装置的动作的时序图。并且，图6是表示各动作状态下的存储器存取及电源RVDD的电压的表。

如图5、图6所示，显示用存储器12待机时，即当未输入存储器写入时钟WCK及存储器写入信号MAW、存储器读出时钟RCK及存储器读出信号MAR时(图5的期间TA)，使电源RVDD的电压为“最低”。

并且，当显示用存储器12显示静止图像时，即当输入存储器读出时钟RCK及存储器读出信号MAR时(图5的期间TB)，使电源RVDD的电压为“低”。

进一步，当显示用存储器12为动态图像显示时或显示图像的切换时(显示中)，即当输入了存储器写入时钟WCK及存储器写入信号MAW、存储器读出时钟RCK及存储器读出信号MAR时(图5的期间TC)，使电源RVDD的电压为“高”。

再进一步，当显示器用存储器12为显示图像切换时(非显示中)，即输入了存储器写入时钟WCK及存储器写入信号MAW时(图5的期间TD)，使电源RVDD的电压为“中”。此外，图5的期间TB下的电源RVDD的电压为“低”时、与图5的期间TD下的电源RVDD的电压为“中”时，也可能会是相反的。即，根据存储器读出时、存储器写入时的各自需要的电压，设定电压的大小关系不同。

如上所述，本实施例涉及的半导体装置，通过对显示用存储器12写入中、读出中等对存储器的存取状态的信号，控制从存储器用电源部13a输出的电源RVDD的电压。存储器存取时，通过控制电压选择电路16使对显示用存储器12的输出电压设定得较高，在非存取时，通过控制电压选择电路16使对显示用存储器12的输出电压设定得较低。具体而言，显示中的图像切换时、动态图像显示中等同时进行写入、读出的情况下，提高输出电压值，待机中等不对存储器存取的情况下，使输出电压值最低。并且，仅进行写入时、仅进行读出时，根据各自的状态调整输出电压值。

在显示装置中，静止图像显示、动态图像显示、待机状态等对存储器存取的期间、不存取的期间是明确的。因此，在对存储器进行存取的期间内，需要将电源RVDD的设定电压提高到可进行存储器的写入、读出的程度，因此存储器的耗电增大。但是在不对存储器进行存取的期间内，存储器的电源只要保持状态即可，因此通过使设定电压较低，可减少存储器的恒定电流。

并且，在待机状态下，没有对存储器的存取，并且在静止图像显示状态下，对存储器的写入期间只是显示开始前或显示的最初。尤其是在移动电子设备的显示装置中，待机状态较长，对存储器的存取时间短。因此，通过减少非存取时的存储器恒定电流，可大幅抑制耗电，可长时间使用电池。

在实施例1的半导体装置中，减少存储器用的电源电路的耗电。与之相对，在实施例2的半导体装置中，通过将实施例1的思想适用于电源电路的输出电压值，可减少存储器自身的耗电。

此外，上述文献等公开的内容通过引用加入到本说明书中。在本发明所有公开(包括权利要求)的范围内，可进一步根据其基本技术思想进行实施方式乃至实施例的变更、调整。并且，在本发明的权利要求范围内可进行各种公开要素的多种组合或选择。即，本发明当然包括基于包括权利要求范围在内的所有公开的技术思想、由本领域技术人员可获得的各种变形、修正。

Claims (6)

1.一种半导体装置，包括显示用存储器、和用于控制该显示用存储器的逻辑电路，该半导体装置的特征在于，

具有电源电路，与提供到上述逻辑电路的电源不同，向上述显示用存储器提供电源，

上述电源电路根据上述逻辑电路对上述显示用存储器的存取状态而使电源的驱动能力变化，其中，上述电源的驱动能力在以下四种情况下变化，

(1)对上述显示用存储器同时进行写入和读出的情况，

(2)对上述显示用存储器仅进行写入的情况，

(3)对上述显示用存储器仅进行读出的情况，

(4)不对上述显示用存储器进行写入和读出的情况，

上述电源的驱动能力的大小的顺序为(1)、(2)、(3)、(4)或(1)、(3)、(2)、(4)。

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，上述电源电路通过降低偏压电流来降低上述电源的驱动能力。

3.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，具有偏压电路，检测出上述逻辑电路对上述显示用存储器的存取信号，根据检测结果控制上述电源电路的偏压。

4.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，上述电源电路在降低上述电源的驱动能力时降低提供到上述显示用存储器的电源电压。

5.根据权利要求4所述的半导体装置，其特征在于，具有电压选择电路，检测出上述逻辑电路对上述显示用存储器的存取信号，根据检测结果控制上述电源电路中的上述电源电压。

6.一种显示装置，包括权利要求1至5的任意一项所述的半导体装置。