JP2001305511A - 液晶表示装置及び携帯電話機 - Google Patents
液晶表示装置及び携帯電話機Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 一つの画素に信号が書き込まれ、再び書き込
むまでの間（すなわち１フレーム周期）、液晶表示素子
１１０２とコンデンサ１１０３の持つ静電容量で電圧を
維持する必要があるが、液晶の有限の抵抗率やＴＦＴの
リーク等により電圧が低下し、フリッカーなどの表示品
位の低下が生じる。 【解決手段】 第３のスイッチング手段１３，１４が制
御用容量素子１２に接続されているように構成する。
むまでの間（すなわち１フレーム周期）、液晶表示素子
１１０２とコンデンサ１１０３の持つ静電容量で電圧を
維持する必要があるが、液晶の有限の抵抗率やＴＦＴの
リーク等により電圧が低下し、フリッカーなどの表示品
位の低下が生じる。 【解決手段】 第３のスイッチング手段１３，１４が制
御用容量素子１２に接続されているように構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、液晶を用いて画
像を表示するための液晶表示装置、特に低消費電力であ
ることが必要となる携帯情報端末や携帯電話に用いられ
る液晶表示装置に関するものである。
像を表示するための液晶表示装置、特に低消費電力であ
ることが必要となる携帯情報端末や携帯電話に用いられ
る液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】パーソナルコンピュータやテレビ受像機
などにおいて、静止画や動画を表示するために液晶表示
装置が用いられている。図１０は従来のカラー液晶表示
装置を示す構成図であり、図において、１００１はＲＧ
Ｂの各一つの画素から構成される一つのピクセル、１０
０２は多数のピクセルが行列状に配列された液晶表示
部、１００３はシフトレジスタ回路１００４とバッファ
回路１００５から構成され、液晶表示部１００２の一つ
の行を選択する垂直走査回路、１００６はシフトレジス
タ回路１００７とバッファ回路１００８とスイッチ１０
０９から構成され、液晶表示部１００２の一つの列に信
号を配するための水平走査回路、１０１０および１０１
１は垂直走査回路１００３および水平走査回路１００６
と各画素とをそれぞれ結ぶための垂直走査線および信号
線、１０１２は共通配線である。図１１は図１０の一つ
の画素を示す回路図であり、図において、１１０１はＴ
ＦＴ、１１０２は液晶表示素子、１１０３はコンデンサ
である。
などにおいて、静止画や動画を表示するために液晶表示
装置が用いられている。図１０は従来のカラー液晶表示
装置を示す構成図であり、図において、１００１はＲＧ
Ｂの各一つの画素から構成される一つのピクセル、１０
０２は多数のピクセルが行列状に配列された液晶表示
部、１００３はシフトレジスタ回路１００４とバッファ
回路１００５から構成され、液晶表示部１００２の一つ
の行を選択する垂直走査回路、１００６はシフトレジス
タ回路１００７とバッファ回路１００８とスイッチ１０
０９から構成され、液晶表示部１００２の一つの列に信
号を配するための水平走査回路、１０１０および１０１
１は垂直走査回路１００３および水平走査回路１００６
と各画素とをそれぞれ結ぶための垂直走査線および信号
線、１０１２は共通配線である。図１１は図１０の一つ
の画素を示す回路図であり、図において、１１０１はＴ
ＦＴ、１１０２は液晶表示素子、１１０３はコンデンサ
である。
【０００３】次に動作について説明する。垂直走査線１
０１０に正電圧が印加されるとＴＦＴ１１０１が導通
し、信号線１０１１と液晶表示素子１１０２およびコン
デンサ１１０３が接続される。これにより、液晶表示素
子１１０２およびコンデンサ１１０３には信号線１０１
１と同電位の電圧まで充電される。いわゆる点順次駆動
の場合には一つの行の各列ピクセルは水平走査回路１０
０６により順次充電されてゆき、すべての列ピクセルを
走査した後、垂直走査回路１００３により垂直走査線１
０１０の電圧が０もしくは負電圧となるためＴＦＴ１１
０１は非導通状態になり、液晶表示素子１１０２および
コンデンサ１１０３の電圧は保持される。
０１０に正電圧が印加されるとＴＦＴ１１０１が導通
し、信号線１０１１と液晶表示素子１１０２およびコン
デンサ１１０３が接続される。これにより、液晶表示素
子１１０２およびコンデンサ１１０３には信号線１０１
１と同電位の電圧まで充電される。いわゆる点順次駆動
の場合には一つの行の各列ピクセルは水平走査回路１０
０６により順次充電されてゆき、すべての列ピクセルを
走査した後、垂直走査回路１００３により垂直走査線１
０１０の電圧が０もしくは負電圧となるためＴＦＴ１１
０１は非導通状態になり、液晶表示素子１１０２および
コンデンサ１１０３の電圧は保持される。
【０００４】同様に次の行の走査を順次行い、垂直走査
回路１００３が全ての行を走査（１フレームと呼ぶ）し
た後、再び垂直走査線１０１０には正電圧が印加され、
液晶表示素子１１０２およびコンデンサ１１０３に信号
線から電圧が書き込まれる。このようにして、全ピクセ
ルが１フレーム毎に順次書き込まれながら表示を行うこ
とになる。
回路１００３が全ての行を走査（１フレームと呼ぶ）し
た後、再び垂直走査線１０１０には正電圧が印加され、
液晶表示素子１１０２およびコンデンサ１１０３に信号
線から電圧が書き込まれる。このようにして、全ピクセ
ルが１フレーム毎に順次書き込まれながら表示を行うこ
とになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の液晶表示装置は
以上のように構成されているので、一つの画素に信号が
書き込まれ、再び書き込むまでの間（すなわち１フレー
ム周期）、液晶表示素子１１０２とコンデンサ１１０３
の持つ静電容量で電圧を維持する必要があるが、液晶の
有限の抵抗率やＴＦＴのリーク等により電圧が低下し、
フリッカーなどの表示品位の低下が生じる。図１２は、
この様子を図示したものであり、（ａ）は通常の６０Ｈ
ｚのフレーム周波数で動作させた場合であり、一つの画
素はフレーム周期１／６０秒に一度書き換えられるた
め、電圧の低下がわずかで画素の反射率（輝度）は変化
せず、フリッカーやコントラスト低下といった表示品位
の低下はみられない。
以上のように構成されているので、一つの画素に信号が
書き込まれ、再び書き込むまでの間（すなわち１フレー
ム周期）、液晶表示素子１１０２とコンデンサ１１０３
の持つ静電容量で電圧を維持する必要があるが、液晶の
有限の抵抗率やＴＦＴのリーク等により電圧が低下し、
フリッカーなどの表示品位の低下が生じる。図１２は、
この様子を図示したものであり、（ａ）は通常の６０Ｈ
ｚのフレーム周波数で動作させた場合であり、一つの画
素はフレーム周期１／６０秒に一度書き換えられるた
め、電圧の低下がわずかで画素の反射率（輝度）は変化
せず、フリッカーやコントラスト低下といった表示品位
の低下はみられない。
【０００６】ところで、液晶表示装置の消費電力は、フ
レーム周波数×垂直走査線数の周波数で動作する垂直走
査回路１００３、およびフレーム周波数×垂直走査線数
×水平走査線数の周波数で動作する水平走査回路１００
６において、高速で動作するシフトレジスタ回路の電力
が大部分を占め、低消費電力化に対しては、これらの動
作周波数の低減、もしくは間欠的に動作させることが有
効である。
レーム周波数×垂直走査線数の周波数で動作する垂直走
査回路１００３、およびフレーム周波数×垂直走査線数
×水平走査線数の周波数で動作する水平走査回路１００
６において、高速で動作するシフトレジスタ回路の電力
が大部分を占め、低消費電力化に対しては、これらの動
作周波数の低減、もしくは間欠的に動作させることが有
効である。
【０００７】（ｂ）は消費電力を低減させるために水平
および垂直走査回路の動作周波数を低下させた場合を示
す。この場合、液晶表示素子の書き換え時間間隔、即
ち、フレーム周期は長くなり、その間に生じる電圧低下
は極めて大きくなる。このような表示を行った場合に
は、電圧が時間的に変化するため、反射率（輝度）が大
きく変化してフリッカーとして観測され、また平均の電
圧も低下するため十分にコントラストが得られないな
ど、表示品位が低下するなどの課題があった。
および垂直走査回路の動作周波数を低下させた場合を示
す。この場合、液晶表示素子の書き換え時間間隔、即
ち、フレーム周期は長くなり、その間に生じる電圧低下
は極めて大きくなる。このような表示を行った場合に
は、電圧が時間的に変化するため、反射率（輝度）が大
きく変化してフリッカーとして観測され、また平均の電
圧も低下するため十分にコントラストが得られないな
ど、表示品位が低下するなどの課題があった。
【０００８】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、表示品位を損なうことなく、消費
電力の低減化を図ることができる液晶表示装置を得るこ
とを目的とする。
めになされたもので、表示品位を損なうことなく、消費
電力の低減化を図ることができる液晶表示装置を得るこ
とを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明に係る液晶表示
装置は、第１の垂直走査線で制御可能な水平走査線と画
素電極に接続された第１のスイッチング手段と、第１の
垂直走査線で制御可能な水平走査線に接続された第２の
スイッチング手段と、第２のスイッチング手段に接続さ
れた水平走査線の制御信号を保持するための制御用容量
素子と、画素信号線の電位を画素電極に書き込むために
画素信号線と画素電極を接続する第３のスイッチング手
段とを備え、第３のスイッチング手段が制御用容量素子
に接続されているようにしたものである。
装置は、第１の垂直走査線で制御可能な水平走査線と画
素電極に接続された第１のスイッチング手段と、第１の
垂直走査線で制御可能な水平走査線に接続された第２の
スイッチング手段と、第２のスイッチング手段に接続さ
れた水平走査線の制御信号を保持するための制御用容量
素子と、画素信号線の電位を画素電極に書き込むために
画素信号線と画素電極を接続する第３のスイッチング手
段とを備え、第３のスイッチング手段が制御用容量素子
に接続されているようにしたものである。
【００１０】この発明に係る液晶表示装置は、第１の垂
直走査線で制御可能な水平走査線と画素電極に接続され
た第１のスイッチング手段と、第３の垂直走査線で制御
可能な水平走査線に接続された第２のスイッチング手段
と、第２のスイッチング手段に接続された水平走査線の
制御信号を保持するための制御用容量素子と、画素信号
線の電位を画素電極に書き込むために画素信号線と画素
電極を接続する第３のスイッチング手段とを備え、第３
のスイッチング手段が制御用容量素子に接続されている
ようにしたものである。
直走査線で制御可能な水平走査線と画素電極に接続され
た第１のスイッチング手段と、第３の垂直走査線で制御
可能な水平走査線に接続された第２のスイッチング手段
と、第２のスイッチング手段に接続された水平走査線の
制御信号を保持するための制御用容量素子と、画素信号
線の電位を画素電極に書き込むために画素信号線と画素
電極を接続する第３のスイッチング手段とを備え、第３
のスイッチング手段が制御用容量素子に接続されている
ようにしたものである。
【００１１】この発明に係る液晶表示装置は、第３のス
イッチング手段がｎ型ＴＦＴとｐ型ＴＦＴとからなり、
一方のＴＦＴは他方のＴＦＴとは異なる基準電位配線に
接続されているようにしたものである。
イッチング手段がｎ型ＴＦＴとｐ型ＴＦＴとからなり、
一方のＴＦＴは他方のＴＦＴとは異なる基準電位配線に
接続されているようにしたものである。
【００１２】この発明に係る液晶表示装置は、第２の垂
直走査線で制御可能な第４のスイッチング手段が、第３
のスイッチング手段と画素電極との間に直列に接続され
ているようにしたものである。
直走査線で制御可能な第４のスイッチング手段が、第３
のスイッチング手段と画素電極との間に直列に接続され
ているようにしたものである。
【００１３】この発明に係る液晶表示装置は、水平走査
線の信号が３値以上であるとき、第３のスイッチング手
段であるｎ型ＴＦＴとｐ型ＴＦＴとが接続された異なる
基準電位配線の電位が同じであるようにしたものであ
る。
線の信号が３値以上であるとき、第３のスイッチング手
段であるｎ型ＴＦＴとｐ型ＴＦＴとが接続された異なる
基準電位配線の電位が同じであるようにしたものであ
る。
【００１４】この発明に係る液晶表示装置は、第２の垂
直走査線で制御可能な第５のスイッチング手段が、第３
のスイッチング手段であるｎ型ＴＦＴと画素電極との間
に直列に接続されており、第２の垂直走査線で制御可能
な第６のスイッチング手段が、第３のスイッチング手段
であるｐ型ＴＦＴと画素電極との間に各々直列に接続さ
れているようにしたものである。
直走査線で制御可能な第５のスイッチング手段が、第３
のスイッチング手段であるｎ型ＴＦＴと画素電極との間
に直列に接続されており、第２の垂直走査線で制御可能
な第６のスイッチング手段が、第３のスイッチング手段
であるｐ型ＴＦＴと画素電極との間に各々直列に接続さ
れているようにしたものである。
【００１５】この発明に係る液晶表示装置は、第１の垂
直走査線に第１及び第２のスイッチング手段をオンする
信号を入力した後、液晶の立ち上がり時間または立ち下
がり時間より短い時間間隔で第２の垂直走査線に第３の
スイッチング手段をオンする信号を入力するようにした
ものである。
直走査線に第１及び第２のスイッチング手段をオンする
信号を入力した後、液晶の立ち上がり時間または立ち下
がり時間より短い時間間隔で第２の垂直走査線に第３の
スイッチング手段をオンする信号を入力するようにした
ものである。
【００１６】この発明に係る液晶表示装置は、第１の垂
直走査線の信号周期より、第２の垂直走査線の信号周期
は同じか短いようにしたものである。
直走査線の信号周期より、第２の垂直走査線の信号周期
は同じか短いようにしたものである。
【００１７】この発明に係る液晶表示装置は、水平走査
線に接続された駆動回路が、基板外から入力した時系列
的な２値の制御信号の並びを画素電極に対応して振り分
け、制御用容量素子への書き込み動作が終了するまで画
素電極に対応した制御信号を保持できるようにしたもの
である。
線に接続された駆動回路が、基板外から入力した時系列
的な２値の制御信号の並びを画素電極に対応して振り分
け、制御用容量素子への書き込み動作が終了するまで画
素電極に対応した制御信号を保持できるようにしたもの
である。
【００１８】この発明に係る液晶表示装置は、画素信号
線の基準電位は、画素電極に書き込まれた電位が、対向
基板の電位に液晶駆動電圧を加えた電位又は減じた電位
となるように設定され、かつ、共通配線の電位は画素電
極に書き込まれた電位が、対向基板の電位と等しくなる
ように設定されているようにしたものである。
線の基準電位は、画素電極に書き込まれた電位が、対向
基板の電位に液晶駆動電圧を加えた電位又は減じた電位
となるように設定され、かつ、共通配線の電位は画素電
極に書き込まれた電位が、対向基板の電位と等しくなる
ように設定されているようにしたものである。
【００１９】この発明に係る液晶表示装置は、画素信号
線が基板外から基準電位を供給するための基準電位母線
とスイッチング手段により接続されており、スイッチン
グ手段が第１の垂直走査線、第２の垂直走査線及び第３
の垂直走査線のうち少なくとも１本と連動して動作する
ようにしたものである。
線が基板外から基準電位を供給するための基準電位母線
とスイッチング手段により接続されており、スイッチン
グ手段が第１の垂直走査線、第２の垂直走査線及び第３
の垂直走査線のうち少なくとも１本と連動して動作する
ようにしたものである。
【００２０】この発明に係る液晶表示装置は、画素信号
線の対向電極の電位を挟んだ電位の変化の時間間隔が、
画素電極への書き込み動作の時間間隔より長いようにし
たものである。
線の対向電極の電位を挟んだ電位の変化の時間間隔が、
画素電極への書き込み動作の時間間隔より長いようにし
たものである。
【００２１】この発明に係る液晶表示装置は、水平走査
線回路の出力が、第３のスイッチング手段を制御する電
圧振幅より小さい電圧振幅であり、水平走査線回路の出
力と水平走査配線の間に電圧振幅変換回路を有するよう
にしたものである。
線回路の出力が、第３のスイッチング手段を制御する電
圧振幅より小さい電圧振幅であり、水平走査線回路の出
力と水平走査配線の間に電圧振幅変換回路を有するよう
にしたものである。
【００２２】この発明に係る液晶表示装置は、第１の垂
直走査線で制御可能な水平走査線と画素電極に接続され
た第１のスイッチング手段のフィールドスルー電圧と、
第２の垂直走査線で制御可能な画素電極に接続された第
４のスイッチング手段と、または第５及び第６のスイッ
チング手段によるフィールドスルー電圧が同じであるよ
うにしたものである。
直走査線で制御可能な水平走査線と画素電極に接続され
た第１のスイッチング手段のフィールドスルー電圧と、
第２の垂直走査線で制御可能な画素電極に接続された第
４のスイッチング手段と、または第５及び第６のスイッ
チング手段によるフィールドスルー電圧が同じであるよ
うにしたものである。
【００２３】この発明に係る液晶表示装置は、１つの画
素の画素電極が複数に分割され、各々の画素電極に対し
て、第１または第３の垂直走査線及び水平走査線に接続
された第２のスイッチング手段と、スイッチング手段に
接続された水平走査線の制御信号を保持するための制御
用容量素子と、画素信号の電位を画素電極に書き込むた
めの第３のスイッチング手段を有するようにしたもので
ある。
素の画素電極が複数に分割され、各々の画素電極に対し
て、第１または第３の垂直走査線及び水平走査線に接続
された第２のスイッチング手段と、スイッチング手段に
接続された水平走査線の制御信号を保持するための制御
用容量素子と、画素信号の電位を画素電極に書き込むた
めの第３のスイッチング手段を有するようにしたもので
ある。
【００２４】この発明に係る液晶表示装置は、複数に分
割された画素電極における少なくとも１つの画素電極の
面積が、他の画素電極とは異なっているようにしたもの
である。
割された画素電極における少なくとも１つの画素電極の
面積が、他の画素電極とは異なっているようにしたもの
である。
【００２５】この発明に係る液晶表示装置は、画素電極
が金属膜で構成された反射型であるようにしたものであ
る。
が金属膜で構成された反射型であるようにしたものであ
る。
【００２６】この発明に係る携帯電話機は、請求項１か
ら請求項１７のいずれかに記載の液晶表示装置を備えた
ものである。
ら請求項１７のいずれかに記載の液晶表示装置を備えた
ものである。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による液
晶表示装置を示す構成図、図２は一つの画素を構成する
回路図であり、図において、図１０及び図１１と同一符
号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。１
１は第２のスイッチ手段であるｎ型のＴＦＴ、１２は制
御用容量素子であるコンデンサ、１３は第３のスイッチ
手段であるｎ型のＴＦＴ、１４は第３のスイッチ手段で
あるｐ型のＴＦＴ、１５はｎ型のＴＦＴである。
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による液
晶表示装置を示す構成図、図２は一つの画素を構成する
回路図であり、図において、図１０及び図１１と同一符
号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。１
１は第２のスイッチ手段であるｎ型のＴＦＴ、１２は制
御用容量素子であるコンデンサ、１３は第３のスイッチ
手段であるｎ型のＴＦＴ、１４は第３のスイッチ手段で
あるｐ型のＴＦＴ、１５はｎ型のＴＦＴである。
【００２８】図３は本発明の液晶表示装置の通常表示
（例えば、１６階調、４０９６色表示）における回路動
作を説明する波形図である。電圧（ａ）は第１の垂直走
査線１０１０の信号、電圧（ｂ）は水平走査線１の信
号、電圧（ｃ）は画素信号線３の信号、電圧（ｄ）は共
通配線１０１２の信号、電圧（ｅ）は第２の垂直走査線
４の信号、電圧（ｆ）は制御用容量素子の電圧、電圧
（ｇ）は画素電極の電圧である。
（例えば、１６階調、４０９６色表示）における回路動
作を説明する波形図である。電圧（ａ）は第１の垂直走
査線１０１０の信号、電圧（ｂ）は水平走査線１の信
号、電圧（ｃ）は画素信号線３の信号、電圧（ｄ）は共
通配線１０１２の信号、電圧（ｅ）は第２の垂直走査線
４の信号、電圧（ｆ）は制御用容量素子の電圧、電圧
（ｇ）は画素電極の電圧である。
【００２９】次に動作について説明する。通常表示時
は、画素電極と同時に制御用容量素子にアナログ電圧が
書き込まれるため、第３のスイッチング手段であるｎ型
のＴＦＴ１３とｐ型のＴＦＴ１４が同時に中途半端なオ
ン状態となり、画素信号線３と共通配線１０１２間で
（貫流）電流が流れる。これを防止するため、画素信号
線３を共通配線１０１２と同電位にする。
は、画素電極と同時に制御用容量素子にアナログ電圧が
書き込まれるため、第３のスイッチング手段であるｎ型
のＴＦＴ１３とｐ型のＴＦＴ１４が同時に中途半端なオ
ン状態となり、画素信号線３と共通配線１０１２間で
（貫流）電流が流れる。これを防止するため、画素信号
線３を共通配線１０１２と同電位にする。
【００３０】ここで、図４は液晶表示装置の低電力表示
（例えば、２階調、８色表示）における回路動作を説明
する波形図である。低電力表示時は、制御用容量素子に
制御電圧を書き込むと同時に、画素電極にも制御電圧が
書き込まれる。低電力表示では、制御用容量素子に書き
込まれた電圧に応じて第３のスイッチング手段であるｎ
型のＴＦＴ１３またはｐ型のＴＦＴ１４の何れか一方の
ＴＦＴを通じて、画素信号線３または共通配線１０１２
の電位を画素電極に書き込むが、画素電極に制御電圧が
書き込まれた後の画素信号線３または共通配線１０１２
の電位の書き込み動作が遅いと、制御電圧に対して液晶
が応答するため、表示画像が乱れる。このため、第１の
垂直走査線１０１０に、第１及び第２のスイッチング手
段をオンする信号を入力した後、液晶の立上り時間又は
立下り時間より短い時間間隔で第２の垂直走査線４に第
３のスイッチング手段であるＴＦＴ１５をオンする信号
を入力する。図４では第１の直後に第３をオンしてい
る。また低電力表示では第１の垂直走査線による書き込
みの時間間隔を第２の垂直走査線による書き込みの時間
間隔より長くすることができるので、水平走査回路が動
作している時間を従来に比べ短くすることができ、この
ため従来に比べ消費電力を低くできる。図４では、画素
電極への書き込みを制御する第２の垂直走査線の信号の
時間間隔と画素信号線の信号の変化の時間間隔が同じで
あるが、画素信号線の信号の変化の時間間隔を長くして
もよい。この場合、画素信号線や画素電極の電位変化が
少なくなるため、更に低電力化できる。
（例えば、２階調、８色表示）における回路動作を説明
する波形図である。低電力表示時は、制御用容量素子に
制御電圧を書き込むと同時に、画素電極にも制御電圧が
書き込まれる。低電力表示では、制御用容量素子に書き
込まれた電圧に応じて第３のスイッチング手段であるｎ
型のＴＦＴ１３またはｐ型のＴＦＴ１４の何れか一方の
ＴＦＴを通じて、画素信号線３または共通配線１０１２
の電位を画素電極に書き込むが、画素電極に制御電圧が
書き込まれた後の画素信号線３または共通配線１０１２
の電位の書き込み動作が遅いと、制御電圧に対して液晶
が応答するため、表示画像が乱れる。このため、第１の
垂直走査線１０１０に、第１及び第２のスイッチング手
段をオンする信号を入力した後、液晶の立上り時間又は
立下り時間より短い時間間隔で第２の垂直走査線４に第
３のスイッチング手段であるＴＦＴ１５をオンする信号
を入力する。図４では第１の直後に第３をオンしてい
る。また低電力表示では第１の垂直走査線による書き込
みの時間間隔を第２の垂直走査線による書き込みの時間
間隔より長くすることができるので、水平走査回路が動
作している時間を従来に比べ短くすることができ、この
ため従来に比べ消費電力を低くできる。図４では、画素
電極への書き込みを制御する第２の垂直走査線の信号の
時間間隔と画素信号線の信号の変化の時間間隔が同じで
あるが、画素信号線の信号の変化の時間間隔を長くして
もよい。この場合、画素信号線や画素電極の電位変化が
少なくなるため、更に低電力化できる。
【００３１】実施の形態２．図５はこの発明の実施の形
態２における一つの画素を構成する回路図である。この
実施の形態２では、通常表示時の貫流電流をなくすた
め、ｎ型のＴＦＴ１３またはｐ型のＴＦＴ１４の間に、
第５及び第６のスイッチング手段６１，６２を挿入する
ようにしている。
態２における一つの画素を構成する回路図である。この
実施の形態２では、通常表示時の貫流電流をなくすた
め、ｎ型のＴＦＴ１３またはｐ型のＴＦＴ１４の間に、
第５及び第６のスイッチング手段６１，６２を挿入する
ようにしている。
【００３２】実施の形態３．図６はこの発明の実施の形
態３における一つの画素を構成する回路図である。この
実施の形態３では、低電力表示時の画素電極への制御電
圧の書き込みを防止するため、第１の垂直走査線を、第
１のスイッチング手段１１０１を制御する第１の垂直走
査線１０１０と、第２のスイッチング手段１１を制御す
る第３の垂直走査線５１に機能を分離する。したがっ
て、前述の通常表示時と低電力表示時で独立に動作す
る。
態３における一つの画素を構成する回路図である。この
実施の形態３では、低電力表示時の画素電極への制御電
圧の書き込みを防止するため、第１の垂直走査線を、第
１のスイッチング手段１１０１を制御する第１の垂直走
査線１０１０と、第２のスイッチング手段１１を制御す
る第３の垂直走査線５１に機能を分離する。したがっ
て、前述の通常表示時と低電力表示時で独立に動作す
る。
【００３３】実施の形態４．図７はこの発明の実施の形
態４による液晶表示装置を示す構成図、図８は副画素の
電極面積を示す説明図、図９はデジタル／アナログ切替
回路を示す回路図である。この実施の形態４では、低電
力表示時の階調数（表示色）を増やすため、画素を独立
動作する副画素で構成する。また、副画素は副画素の数
（ｎビット）に対応して面積を変える。例えば、ｎビッ
トの場合、１：２：２１：…：２ｎとする。
態４による液晶表示装置を示す構成図、図８は副画素の
電極面積を示す説明図、図９はデジタル／アナログ切替
回路を示す回路図である。この実施の形態４では、低電
力表示時の階調数（表示色）を増やすため、画素を独立
動作する副画素で構成する。また、副画素は副画素の数
（ｎビット）に対応して面積を変える。例えば、ｎビッ
トの場合、１：２：２１：…：２ｎとする。
【００３４】さらに、各画素信号線７１は、第２の垂直
走査線で制御できるスイッチング手段を介して画素信号
母線７３に接続されている。第２の垂直走査線が選択さ
れた行の画素信号線７１のみが画素信号母線７３に接続
されるので、画素信号母線７３の電位を変化させても画
素信号線７１による寄生容量は小さく、例えば、行毎に
極性を反転させて画素電極に書き込んでも寄生容量によ
る消費電力の増加を抑えることができる。
走査線で制御できるスイッチング手段を介して画素信号
母線７３に接続されている。第２の垂直走査線が選択さ
れた行の画素信号線７１のみが画素信号母線７３に接続
されるので、画素信号母線７３の電位を変化させても画
素信号線７１による寄生容量は小さく、例えば、行毎に
極性を反転させて画素電極に書き込んでも寄生容量によ
る消費電力の増加を抑えることができる。
【００３５】また、行が選択された時間以外は画素信号
母線７３から画素信号線７１が切り離されているので、
例えば画素内で画素信号線７１と他の信号線の間にリー
クが生じていたとしても、リーク電流による消費電力の
増加を抑えることができる。
母線７３から画素信号線７１が切り離されているので、
例えば画素内で画素信号線７１と他の信号線の間にリー
クが生じていたとしても、リーク電流による消費電力の
増加を抑えることができる。
【００３６】例えば、液晶が±２．５Ｖで動作する場
合、通常表示時の水平走査回路からの出力振幅は５Ｖで
よい。一方、低電力表示時では、画素信号線７１の電圧
振幅は液晶を駆動するため５Ｖであり、この電圧振幅を
スイッチングするための第２のスイッチング手段の制御
信号振幅は、液晶駆動振幅＋ＴＦＴの閾値電圧＋オフ時
のバイアス電圧が必要である。例えば、１０Ｖが必要と
なる。
合、通常表示時の水平走査回路からの出力振幅は５Ｖで
よい。一方、低電力表示時では、画素信号線７１の電圧
振幅は液晶を駆動するため５Ｖであり、この電圧振幅を
スイッチングするための第２のスイッチング手段の制御
信号振幅は、液晶駆動振幅＋ＴＦＴの閾値電圧＋オフ時
のバイアス電圧が必要である。例えば、１０Ｖが必要と
なる。
【００３７】このため、水平走査回路は１０Ｖの出力電
圧が要求されるが、デジタル入力の線順次駆動方式等で
水平走査回路にＤ／Ａ回路を内蔵し、バッファ回路を必
要とする場合、バッファ回路が高電圧で動作する必要が
あり、消費電力の増大を招いた。
圧が要求されるが、デジタル入力の線順次駆動方式等で
水平走査回路にＤ／Ａ回路を内蔵し、バッファ回路を必
要とする場合、バッファ回路が高電圧で動作する必要が
あり、消費電力の増大を招いた。
【００３８】水平走査回路と水平走査線の間に、切替機
能を持つレベルシフタ回路（図９）を設置することによ
り、高精度なアナログ出力が要求される通常表示の場
合、水平走査回路のバッファ出力を水平走査線に供給
し、２値制御で精度を要求しない低電力表示時は、水平
走査回路の５Ｖの出力振幅をレベルシフタ回路により１
０Ｖの電圧振幅に変換し、水平走査線に供給する。これ
により、水平走査回路の出力電圧振幅は５Ｖでよく、水
平走査回路の消費電力を低減できる。
能を持つレベルシフタ回路（図９）を設置することによ
り、高精度なアナログ出力が要求される通常表示の場
合、水平走査回路のバッファ出力を水平走査線に供給
し、２値制御で精度を要求しない低電力表示時は、水平
走査回路の５Ｖの出力振幅をレベルシフタ回路により１
０Ｖの電圧振幅に変換し、水平走査線に供給する。これ
により、水平走査回路の出力電圧振幅は５Ｖでよく、水
平走査回路の消費電力を低減できる。
【００３９】また、水平走査回路は低い出力電圧振幅で
あってもよいため、例えばａ−ＳｉＴＦＴ−ＬＣＤで使
用されているソース側ＩＣの使用が可能となる。これに
より、同じ機能の水平走査回路をポリシリコンＴＦＴで
構成する場合より低い消費電力が実現できる。
あってもよいため、例えばａ−ＳｉＴＦＴ−ＬＣＤで使
用されているソース側ＩＣの使用が可能となる。これに
より、同じ機能の水平走査回路をポリシリコンＴＦＴで
構成する場合より低い消費電力が実現できる。
【００４０】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、第１
の垂直走査線で制御可能な水平走査線と画素電極に接続
された第１のスイッチング手段と、第１の垂直走査線で
制御可能な水平走査線に接続された第２のスイッチング
手段と、第２のスイッチング手段に接続された水平走査
線の制御信号を保持するための制御用容量素子と、画素
信号線の電位を画素電極に書き込むために画素信号線と
画素電極を接続する第３のスイッチング手段とを備え、
第３のスイッチング手段が制御用容量素子に接続されて
いるように構成したので、表示品位を損なうことなく、
消費電力の低減化を図ることができる効果がある。
の垂直走査線で制御可能な水平走査線と画素電極に接続
された第１のスイッチング手段と、第１の垂直走査線で
制御可能な水平走査線に接続された第２のスイッチング
手段と、第２のスイッチング手段に接続された水平走査
線の制御信号を保持するための制御用容量素子と、画素
信号線の電位を画素電極に書き込むために画素信号線と
画素電極を接続する第３のスイッチング手段とを備え、
第３のスイッチング手段が制御用容量素子に接続されて
いるように構成したので、表示品位を損なうことなく、
消費電力の低減化を図ることができる効果がある。
【００４１】この発明によれば、液晶表示装置を携帯電
話機の表示装置に用いるので、画素の書き込む頻度の少
ない待機時には、低電力表示により消費電力が少なく、
携帯電話の電池の消耗を減らすことができる効果があ
る。
話機の表示装置に用いるので、画素の書き込む頻度の少
ない待機時には、低電力表示により消費電力が少なく、
携帯電話の電池の消耗を減らすことができる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による液晶表示装置
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図２】 一つの画素を構成する回路図である。
【図３】 液晶表示装置の通常表示（例えば、１６階
調、４０９６色表示）における回路動作を説明する波形
図である。
調、４０９６色表示）における回路動作を説明する波形
図である。
【図４】 液晶表示装置の低電力表示（例えば、２階
調、８色表示）における回路動作を説明する波形図であ
る。
調、８色表示）における回路動作を説明する波形図であ
る。
【図５】 この発明の実施の形態２における一つの画素
を構成する回路図である。
を構成する回路図である。
【図６】 この発明の実施の形態３における一つの画素
を構成する回路図である。
を構成する回路図である。
【図７】 この発明の実施の形態４による液晶表示装置
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図８】 副画素の電極面積を示す説明図である。
【図９】 デジタル／アナログ切替回路を示す回路図で
ある。
ある。
【図１０】 従来のカラー液晶表示装置を示す構成図で
ある。
ある。
【図１１】 図１０の一つの画素を示す回路図である。
【図１２】 表示品位の低下を示す説明図である。
【図１３】 携帯電話機の外形図である。
１１ ｎ型のＴＦＴ、１２ コンデンサ、１３ ｎ型の
ＴＦＴ、１４ ｐ型のＴＦＴ、１５ ｎ型のＴＦＴ。
ＴＦＴ、１４ ｐ型のＴＦＴ、１５ ｎ型のＴＦＴ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４２ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６８０Ｓ ６８０ 3/36 3/36 Ｇ０２Ｆ 1/136 ５００ (72)発明者 時岡 秀忠 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 井上 満夫 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2H092 GA13 JA24 JB05 JB07 JB44 JB62 NA01 NA26 PA06 2H093 NA16 NA43 NA53 NC09 NC11 NC22 NC34 NC36 NC40 NC49 ND10 ND39 NE03 NE10 NH15 5C006 AA16 AA22 AC11 AC22 AF42 BB16 BC06 BF03 FA23 5C080 AA10 BB05 CC03 DD06 EE29 EE30 FF11 GG02 JJ02 JJ03 JJ04 JJ05 JJ06 5C094 AA22 AA54 BA03 BA43 CA19 DA13 DB04 EA10 EB02 FA01 FB12 FB14 FB15 GA10
Claims (18)
- 【請求項１】 基板上にマトリックス状に形成された複
数の第１の垂直走査線と複数の水平走査線と、前記第１
の垂直走査線で制御可能な前記水平走査線と画素電極に
接続された第１のスイッチング手段と、前記第１の垂直
走査線で制御可能な前記水平走査線に接続された第２の
スイッチング手段と、前記第２のスイッチング手段に接
続された前記水平走査線の制御信号を保持するための制
御用容量素子と、画素信号線の電位を画素電極に書き込
むために画素信号線と画素電極を接続する第３のスイッ
チング手段とを備え、前記第３のスイッチング手段が前
記制御用容量素子に接続されていることを特徴とする液
晶表示装置。 - 【請求項２】 基板上にマトリックス状に形成された複
数の第１の垂直走査線と複数の第３の垂直走査線と複数
の水平走査線と、前記第１の垂直走査線で制御可能な前
記水平走査線と画素電極に接続された第１のスイッチン
グ手段と、前記第３の垂直走査線で制御可能な前記水平
走査線に接続された第２のスイッチング手段と、前記第
２のスイッチング手段に接続された前記水平走査線の制
御信号を保持するための制御用容量素子と、画素信号線
の電位を画素電極に書き込むために画素信号線と画素電
極を接続する第３のスイッチング手段とを備え、前記第
３のスイッチング手段が前記制御用容量素子に接続され
ていることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項３】 第３のスイッチング手段がｎ型ＴＦＴと
ｐ型ＴＦＴとからなり、一方のＴＦＴは他方のＴＦＴと
は異なる基準電位配線に接続されていることを特徴とす
る請求項１または請求項２記載の液晶表示装置。 - 【請求項４】 第２の垂直走査線で制御可能な第４のス
イッチング手段が、第３のスイッチング手段と画素電極
との間に直列に接続されていることを特徴とする請求項
１または請求項２記載の液晶表示装置。 - 【請求項５】 水平走査線の信号が３値以上であると
き、第３のスイッチング手段であるｎ型ＴＦＴとｐ型Ｔ
ＦＴとが接続された異なる基準電位配線の電位が同じで
あることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのい
ずれか１項記載の液晶表示装置。 - 【請求項６】 第２の垂直走査線で制御可能な第５のス
イッチング手段が、第３のスイッチング手段であるｎ型
ＴＦＴと画素電極との間に直列に接続されており、第２
の垂直走査線で制御可能な第６のスイッチング手段が、
第３のスイッチング手段であるｐ型ＴＦＴと画素電極と
の間に各々直列に接続されていることを特徴とする請求
項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の液晶表示
装置。 - 【請求項７】 第１の垂直走査線に第１及び第２のスイ
ッチング手段をオンする信号を入力した後、液晶の立ち
上がり時間または立ち下がり時間より短い時間間隔で第
２の垂直走査線に第３のスイッチング手段をオンする信
号を入力することを特徴とする請求項１から請求項６の
うちのいずれか１項記載の液晶表示装置。 - 【請求項８】 第１の垂直走査線の信号周期より、第２
の垂直走査線の信号周期は同じか短いことを特徴とする
請求項１から請求項７のうちのいずれか１項記載の液晶
表示装置。 - 【請求項９】 水平走査線に接続された駆動回路が、基
板外から入力した時系列的な２値の制御信号の並びを画
素電極に対応して振り分け、制御用容量素子への書き込
み動作が終了するまで画素電極に対応した制御信号を保
持できるように構成したことを特徴とする請求項１から
請求項８のうちのいずれか１項記載の液晶表示装置。 - 【請求項１０】 画素信号線の基準電位は、画素電極に
書き込まれた電位が、対向基板の電位に液晶駆動電圧を
加えた電位又は減じた電位となるように設定され、か
つ、共通配線の電位は画素電極に書き込まれた電位が、
対向基板の電位と等しくなるように設定されていること
を特徴とする請求項１から請求項９のうちのいずれか１
項記載の液晶表示装置。 - 【請求項１１】 画素信号線が基板外から基準電位を供
給するための基準電位母線とスイッチング手段により接
続されており、スイッチング手段が第１の垂直走査線、
第２の垂直走査線及び第３の垂直走査線のうち少なくと
も１本と連動して動作するように構成したことを特徴と
する請求項１から請求項１０のうちのいずれか１項記載
の液晶表示装置。 - 【請求項１２】 画素信号線の対向電極の電位を挟んだ
電位の変化の時間間隔が、画素電極への書き込み動作の
時間間隔より長いことを特徴とする請求項１から請求項
１１のうちのいずれか１項記載の液晶表示装置。 - 【請求項１３】 水平走査線回路の出力が、第３のスイ
ッチング手段を制御する電圧振幅より小さい電圧振幅で
あり、前記水平走査線回路の出力と水平走査配線の間に
電圧振幅変換回路を有することを特徴とする請求項１か
ら請求項１２のうちのいずれか１項記載の液晶表示装
置。 - 【請求項１４】 第１の垂直走査線で制御可能な水平走
査線と画素電極に接続された第１のスイッチング手段の
フィールドスルー電圧と、第２の垂直走査線で制御可能
な画素電極に接続された第４のスイッチング手段と、ま
たは第５及び第６のスイッチング手段によるフィールド
スルー電圧が同じであることを特徴とする請求項１から
請求項１３のうちのいずれか１項記載の液晶表示装置。 - 【請求項１５】 １つの画素の画素電極が複数に分割さ
れ、各々の画素電極に対して、第１または第３の垂直走
査線及び水平走査線に接続された第２のスイッチング手
段と、スイッチング手段に接続された水平走査線の制御
信号を保持するための制御用容量素子と、画素信号の電
位を画素電極に書き込むための第３のスイッチング手段
を有することを特徴とする請求項１から請求項１４のう
ちのいずれか１項記載の液晶表示装置。 - 【請求項１６】 複数に分割された画素電極における少
なくとも１つの画素電極の面積が、他の画素電極とは異
なっていることを特徴とする請求項１から請求項１５の
うちのいずれか１項記載の液晶表示装置。 - 【請求項１７】 画素電極が金属膜で構成された反射型
であることを特徴とする請求項１から請求項１６のうち
のいずれか１項記載の液晶表示装置。 - 【請求項１８】 請求項１から請求項１７のいずれかに
記載の液晶表示装置を備えたことを特徴とする携帯電話
機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000126557A JP2001305511A (ja) | 2000-04-26 | 2000-04-26 | 液晶表示装置及び携帯電話機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000126557A JP2001305511A (ja) | 2000-04-26 | 2000-04-26 | 液晶表示装置及び携帯電話機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001305511A true JP2001305511A (ja) | 2001-10-31 |
Family
ID=18636323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000126557A Pending JP2001305511A (ja) | 2000-04-26 | 2000-04-26 | 液晶表示装置及び携帯電話機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001305511A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN109410842A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-01 | 云谷（固安）科技有限公司 | 一种像素驱动电路及显示装置 |
| WO2021169044A1 (zh) * | 2020-02-27 | 2021-09-02 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 蓝相液晶像素电路、其驱动方法及显示装置 |
-
2000
- 2000-04-26 JP JP2000126557A patent/JP2001305511A/ja active Pending
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