JP2001306038A - 液晶表示装置およびそれを用いた携帯機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示品位を損なうことなく低消費電力を実現
し得る液晶表示装置及びそれを用いた携帯機器を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 １つの画面を表示するための表示フレー
ムを、表示データをデータ保持回路に供給するととも
に、保持データに基づいて電圧印加回路により液晶への
電圧印加を行い、表示内容を更新するリフレッシュ・モ
ードで表示を行うリフレッシュ・サブフレームと、電圧
保持回路の保持データに基づいて電圧印加回路により液
晶への電圧印加を行い、リフレッシュ・モードで更新さ
れた表示を保持するホールド・モードで表示を行うホー
ルド・サブフレームにより構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、液晶を用いて画
像を表示する液晶表示装置に関わり、携帯電話機、携帯
情報端末や電子手帳など携帯機器に用いる特に低消費電
力が必要となる液晶表示装置及びそれを用いた携帯機器
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、高精細、低消費電力、省スペース
を実現できるフラットパネル型表示装置（ＦＰＤ（Ｆｌ
ａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ））として液晶表示
装置（ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｉｓｔａｌ Ｄｉｓ
ｐｌａｙ））が盛んに開発されている。特に、携帯電話
機、携帯情報端末や電子手帳など携帯機器の表示装置と
しては、一般的に低消費電力の液晶表示装置が搭載され
ている。図１４は従来の液晶表示装置の構成を示すブロ
ック図である。図において、１００は入力画像信号を処
理する画像信号処理回路、１０１は行ドライバ回路１０
７及び列ドライバ回路１１０を制御するドライバ制御回
路、１０２は液晶表示部、１０３は液晶表示部１０２を
構成するマトリクス状に配置された画素、１０４は画素
１０３にアナログ信号を供給する列方向に設けられたデ
ータ線、１０５は各画素１０３を走査するための走査
線、１０６は各画素１０３に共通電圧ＣＯＭを供給する
ための電圧供給線、１０７は液晶表示部の走査線１０５
を駆動する行ドライバ回路、１０８はシフトレジスタ回
路、１０９はバッファ回路、１１０は液晶表示部１０２
のデータ線を駆動するための列ドライバ回路、１１１は
シフトレジスタ回路、１１２は列ドライバ回路１１０に
入力される画像信号Ｒ［１．．０］，Ｇ［１．．０］，
Ｂ［１．．０］をラッチするラッチ回路、１１３はラッ
チ回路１１２の出力信号を共通のタイミングでラッチす
るラッチ回路、１１４はＤ／Ａ変換回路、１１５はバッ
ファ回路である。また、図１５は、図１４の一つの画素
のＲＧＢ各ドットに設けられた回路を示す図であり、図
において１２０はＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａ
ｎｓｉｓｔｏｒ）、１２１は液晶表示素子、１２２はコ
ンデンサである。なお、ここでは、入力画像信号をＲ，
Ｇ，Ｂ各色２ビットのデジタルデータとする。

【０００３】次に動作につき説明する。入力された画像
信号は、画像信号処理回路１００へ入力され、所定のタ
イミングのＲ，Ｇ，ＢデータＲ［１．．０］，Ｇ
［１．．０］，Ｂ［１．．０］として列ドライバ回路１
１０へ出力される。また、ドライバ制御回路１０１で
は、入力される同期信号に基づいて、行ドライバ回路１
０７及び列ドライバ回路１１０を制御するための制御信
号を生成する。列ドライバ回路１１０においては、ま
ず、シフトレジスタ回路１１１が入力されるスタートパ
ルスＳＴＨ及びシフトクロックＣＬＫＨによりシフトパ
ルスを発生する。そして、ラッチ回路１１２において、
１ライン分のＲＧＢデータをシフトレジスタ回路１１１
からのシフトパルスにより順次ラッチすることにより、
１ライン分のデータとして展開する。ラッチ回路１１２
でラッチされたＲＧＢデータは、ラッチ回路１１３にて
共通のラッチパルスＬＰでさらにラッチされた後、Ｄ／
Ａ変換回路１１４にてアナログ信号に変換され、バッフ
ァ回路１１５を介して各データ線に送られる。

【０００４】一方、行ドライバ回路１０７においては、
シフトレジスタ回路１０８が入力されるスタートパルス
ＳＴＶ及びシフトクロックＣＬＫＶにより、順次シフト
パルスを発生し、シフトパルスはバッファ回路１０９を
介して、走査線１０５を走査する信号となる。各画素１
０３の各ＲＧＢドットに設けられた回路においては、走
査線１０５が行ドライバ回路１０７により走査される
と、ＴＦＴ１２０が導通状態となる。そして、列ドライ
バ回路１１０により各データ線１０４に出力される当該
表示ラインのアナログ信号は、ＴＦＴ１２０を介して、
液晶表示素子１２１及びコンデンサ１２２に印加され
る。ＴＦＴ１２０のドレインは反射電極（図示せず）に
接続されており、反射電極と対向電極（図示せず）に挟
まれた液晶表示素子１２１には、ＴＦＴ１２０を介して
印加された電圧と対向電極の電圧の差に応じた電圧が印
加され、その電圧に応じた光学応答を示すことにより、
各画素のＲＧＢドットの反射率がＲＧＢデータに応じて
変化することになる。このようにして、液晶表示部１０
２への表示が行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】液晶表示装置の消費電
力は、次式により示される。 Ｗｔ＝Ｗｄｃ＋Ｗａｃ （Ｗｔ：液晶表示装置全体の消費電力、Ｗｄｃ：駆動周
波数Ｆｄに比例しない直流分（静的）消費電力、Ｗａ
ｃ：駆動周波数Ｆｄに比例して増減する交流分（動的）
消費電力） また、駆動周波数Ｆｄは、液晶表示部の画素数が一定の
場合、表示フレーム周波数（表示フレームレート）にほ
ぼ比例して大きくなる。このことから、消費電力を低減
するためには、表示フレーム周波数を低下させることに
より駆動周波数を低下させて、交流分消費電力Ｗａｃを
低減させることが有効である。

【０００６】ところが、従来の液晶表示装置において
は、消費電力を低減するために、表示フレーム周波数を
小さくすると、一つの画素の液晶表示素子に電圧が印加
されて信号が書込まれ、再び書込むまでの期間（すなわ
ち１フレーム周期）が長くなるため、液晶表示素子の有
限の抵抗率やＴＦＴのリーク等により本来液晶表示素子
とコンデンサの持つ静電容量で保持されるべき電圧が十
分に維持できなくなって、時間的に大きく変化するよう
になる。このため、液晶表示装置が透過型の場合には透
過率が、また反射型の場合には反射率が大きく変化して
表示輝度のリップル（フリッカ）が増大し、また液晶表
示素子の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といった問題点
があった。

【０００７】この発明は、上述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低消
費電力を実現し得る液晶表示装置及びそれを用いた携帯
機器を提供することを目的とする。さらに、表示内容に
応じて、表示フレームレート（表示フレーム周波数）を
容易に切替えることのできる液晶表示装置及びそれを用
いた携帯機器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】この発明に係る液晶表示
装置は、複数の画素の３原色ドットのそれぞれを構成す
る面積の異なる複数のサブドットと、複数のサブドット
を走査する走査手段と、複数のサブドットに表示データ
を供給するデータ供給手段と、複数のサブドットに設け
られ、走査手段により走査されたときに、データ供給手
段により供給されたデータを保持するデータ保持手段
と、複数のサブドットに設けられ、走査手段により走査
されたときに、データ保持手段の保持データに基づいて
液晶への電圧印加を行う電圧印加手段と、表示データを
データ供給手段によりデータ保持手段に供給するととも
に、供給され保持された表示データに基づいて電圧印加
手段により液晶へ所定の電圧を印加することにより表示
内容を更新する第１の表示モードと、データ保持手段に
保持された表示データに基づいて電圧印加手段により液
晶へ所定の電圧を印加することにより、第１の表示モー
ドで更新された表示を保持する第２の表示モードにより
走査手段及びデータ供給手段を制御する表示制御手段を
備え、液晶表示部により１つの画面を表示するための表
示フレームを、第１の表示モードで表示を行う第１のサ
ブフレームと、第２の表示モードで表示を行う第２のサ
ブフレームにより構成して表示を行うものである。

【０００９】この発明に係る液晶表示部により１つの画
面を表示するための表示フレームを、１つの第１のサブ
フレームとｎ個（ｎは０以上の整数）の第２のサブフレ
ームにより構成し、液晶表示部により表示を行う表示フ
レームレートに応じて、第２のサブフレームの個数ｎを
切替えて表示を行うものである。

【００１０】入力される画像信号を前期サブフレーム内
の期間に時間軸圧縮する画像信号処理手段を備えたもの
である。

【００１１】走査手段が、データ保持手段を走査する行
方向のサブドットに共通に設けられた第１の走査線と、
電圧印加手段を走査する行方向のサブドットに共通に設
けられた第２の走査線と、第１及び第２の走査線を駆動
する走査線駆動手段を含み、データ供給手段が、列方向
のサブドットに共通に設けられたデータ線と、データ線
を駆動するデータ線駆動手段を含み、表示制御手段は、
第１の表示モードでは、走査線駆動手段により第１及び
第２の走査線を走査するとともに、データ線駆動手段に
よりデータ線に表示データ供給し、第２の表示モードで
は、走査線駆動手段により第２の走査線を走査するとと
もに、データ線駆動手段を停止するよう制御を行うもの
である。

【００１２】少なくとも１画面の表示データを保持する
メモリ手段を備え、メモリ手段への書込み要求の頻度に
応じて、液晶表示部により表示を行う表示フレームレー
トを判定するものである。

【００１３】

【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である液
晶表示装置の構成を示す図である。図において、１は入
力される画像信号を処理する画像信号処理回路、２は液
晶表示部５の表示モードを切替るための表示モード切替
回路、３は行ドライバ回路１３及び列ドライバ回路１７
を制御するドライバ制御回路、５は液晶表示部、６は液
晶表示部５を構成するマトリクス状に配置された画素、
７は各画素にデータを供給する列方向に設けられたデー
タ線、８は各画素に印加する電圧を供給するための行方
向に設けられた電圧供給線、９は画素６を走査するため
の走査線Ａ、１０は画素６を走査するための走査線Ｂ、
１１は各画素に共通電圧ＣＯＭを供給するための電圧供
給線、１２は各電圧供給線８に印加電圧ＶＲＥＦを供給
するためのスイッチ、１３は液晶表示部の走査線Ａ９及
びＢ１０を含む各行配線を駆動する行ドライバ回路、１
４はシフトレジスタ回路、１５はシフトレジスタ回路１
４の出力信号に基づき、液晶表示部５の走査線Ａ９及び
Ｂ１０並びにスイッチ１２を制御する信号を発生する制
御信号発生回路、１６はバッファ回路、１７は液晶表示
部のデータ線を駆動する列ドライバ回路、１８はシフト
レジスタ、１９は列ドライバ回路に入力される画像信号
Ｒ［１．．０］，Ｇ［１．．０］，Ｂ［１．．０］をラ
ッチするラッチ回路、２０はラッチ回路１９の出力信号
を共通のタイミングでラッチするラッチ回路、２１はラ
ッチ回路２０のパラレル出力信号をシリアル信号に変換
するパラレル−シリアル変換回路、２２はバッファ回路
である。

【００１４】なお、同期信号は、それぞれ画像信号の水
平及び垂直同期タイミングを示す水平同期信号及び垂直
同期信号、ならびに画像信号の有効期間を表わす画像信
号イネーブル信号等の総称として用いる。さらに、液晶
表示部の表示階調数を例えば各色４階調とし、入力され
る画像信号のデータ幅を上記階調数に対応して各色２ｂ
ｉｔとする。また、ここでは液晶表示部５には行方向に
ｍ個、列方向にｎ個の画素６がマトリクス状に配置され
ているものとする。

【００１５】また、図２は画素６を構成するＲ（赤），
Ｇ（緑），Ｂ（青）の各ドットの構成を示す図である。
図示するように、１つの画素６を構成するＲ，Ｇ，Ｂの
各ドットはさらに、それぞれ２つのサブドットａ及びサ
ブドットｂに分割される。４０はＲサブドットａ、４１
はＲサブドットｂ、４２はＧサブドットａ、４３はＧサ
ブドットｂ、４４はＢサブドットａ、４５はＢサブドッ
トｂである。以降、液晶表示部５のｘ行−ｙ列のサブド
ットを、Ｒ（ｘ，ｙ）ａ、Ｒ（ｘ，ｙ）ｂ、Ｇ（ｘ，
ｙ）ａ、Ｇ（ｘ，ｙ）ｂ、Ｂ（ｘ，ｙ）ａ、Ｂ（ｘ，
ｙ）ｂと示す。このように、１つの画素６は図示するよ
うに、２×３＝６（個）のサブドットから構成される。
さらにここではサブドットａ及びサブドットｂの面積比
が概ね２：１となるように分割されている。また、図３
は各サブドットに対応して設けられた回路構成を示す図
である。図において、３０，３２，３４はｎ型ＴＦＴ
（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、３
１，３５はコンデンサ、３３はｐ型ＴＦＴ、３６は液晶
表示素子、３７はｎ型ＴＦＴ３０及びコンデンサ３１か
らなるデータ保持回路、３８はｎ型ＴＦＴ３２，３４、
及びｐ型ＴＦＴ３３からなる電圧印加回路である。ここ
で、液晶表示部５が反射光により表示を行う反射型の液
晶表示装置であるとすれば、これらの回路は、液晶表示
素子３６を一旦透過した光を反射するための反射電極
（図示せず）の背面に設けることができる。また、液晶
表示素子３６は、メモリ性を有しない例えばＴＮ（Ｔｗ
ｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶を用いることとす
る。

【００１６】さらに、データ線７は列方向に配置された
サブドットに設けられた回路に共通に接続されており、
また、走査線Ａ９、走査線Ｂ１０、電圧供給線ＶＲ８、
電圧供給線１１は行方向に配置されたサブドットに設け
られた回路に共通に接続されている。

【００１７】次に動作につき説明する。まず、図３をも
とに、各サブドットに設けられた回路の動作を以下説明
する。ｎ型ＴＦＴ３０はゲートを走査線Ａ９に、ソース
をデータ線７に、ドレインをコンデンサ３１に接続され
ており、行ドライバ回路１３により走査線Ａ９が走査
（選択）され“Ｈ”レベルの電圧となったときに導通
し、走査線Ａ９が非走査（非選択）となり“Ｌ”レベル
の電圧となったときに非導通となるスイッチング素子と
して動作する。そして、ｎ型ＴＦＴ３０が導通すると列
ドライバ回路１７からデータ線７に供給された電圧に応
じてコンデンサ３１が充放電され、また非導通となる
と、充放電された電圧が保持される。このように、ｎ型
ＴＦＴ３０及びコンデンサ３１からなるデータ保持回路
３７は走査線Ａ９が選択されたときにはデータ線７の電
圧が出力され、走査線Ａ９が非選択のときにはコンデン
サ３１により保持された電圧が出力される。このよう
に、データ保持回路３７はデータ線７に供給されるデー
タを保持する一種のＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ ＲＡ
Ｍ）として動作する。

【００１８】そして、データ保持回路３７の出力電圧
は、ｎ型ＴＦＴ３２及びｐ型ＴＦＴ３３のゲートに印加
され、データ保持回路３７の保持電圧がデータ“１”に
対応した“Ｈ”レベルの電圧のときにはｎ型ＴＦＴ３２
が導通し、また該保持電圧がデータ“０”に対応した
“Ｌ”レベルの電圧のときにはｐ型ＴＦＴ３３が導通す
る。すなわち、ｎ型ＴＦＴ３２及びｐ型ＴＦＴ３３はデ
ータ保持回路３７の出力電圧により導通／非導通が制御
されるスイッチング素子として動作する。また、ｎ型Ｔ
ＦＴ３４のゲートは走査線Ｂ１０に接続されており、走
査線Ｂ１０が行ドライバ回路１３により走査（選択）さ
れ“Ｈ”レベルの電圧になっていれば導通し、非走査
（非選択）であり“Ｌ”レベルの電圧となっていれば非
導通となる。すなわち、ｎ型ＴＦＴ３４は走査線Ｂ１０
の走査（選択）／非走査（非選択）により導通／非導通
が制御されるスイッチング素子として動作する。そし
て、走査線Ｂ１０が選択された場合、データ保持回路３
７の出力電圧がデータ“１”に対応する“Ｈ”レベルの
ときには、ｎ型ＴＦＴ３２及び３４を介して電圧供給線
ＶＲ８に供給された電圧ＶＲＥＦが液晶表示素子３６に
印加され、データ保持回路３７の出力電圧がデータ
“０”に対応する“Ｌ”レベルのときには、電圧供給線
１１により供給された電圧ＣＯＭが液晶表示素子３６に
印加される。実際には、液晶表示部３６の対向電極（図
示せず）には電圧Ｖｃを印加しておくので、それぞれ、
概ね（ＶＲＥＦ−Ｖｃ）、（ＣＯＭ−Ｖｃ）が液晶表示
素子３６には印加されることになる。このように、ｎ型
ＴＦＴ３２，３４及びｐ型ＴＦＴ３３とからなる電圧印
加回路３８は、データ保持回路３７の出力データ電圧に
応じて、液晶表示素子３６に所定の電圧を印加する。

【００１９】ここでは、図４に示すような液晶表示素子
３６に印加された電圧（以降、液晶電圧Ｖｌｃと記す）
と各サブドットの反射輝度との関係を有するノーマリ・
ブラック・モードの液晶表示とする。そして、表示コン
トラストが大きくなるように、液晶電圧ＶｌｃがＶｍａ
ｘ＝｜（ＶＲＥＦ−Ｖｃ）｜のとき概ね最大輝度Ｌｍａ
ｘ、Ｖｍｉｎ＝｜（ＣＯＭ−Ｖｃ）｜のとき概ね最小輝
度Ｌｍｉｎが得られるように、各電圧を設定しておく
（Ｖｃは対向電極の電圧）。するとここでは、図２に示
したように、各サブドットがサブドットａ、サブドット
ｂの面積比を概ね２：１としているので、各ドットの反
射輝度はサブドットａ及びｂの反射輝度の組み合せとな
り、ほぼ、Ｌｍｉｎ、（１／３）Ｌｍａｘ、（２／３）
Ｌｍａｘ、Ｌｍａｘ、の４段階をとることができる。こ
れは、２ビットの階調表現に対応しており、ここでは画
像信号を２ビットとしている。そして、列ドライバ回路
１７に入力される画像信号の上位ビット（Ｒ１，Ｇ１，
Ｂ１）のデータをサブドットａに下位ビット（Ｒ０，Ｇ
０，Ｂ０）のデータをサブドットｂに、それぞれ対応さ
せることにより、各色２ビット＝４段階の階調表現（表
示色：６４色）が可能となる。ここでは、各サブドット
がサブドットａ、サブドットｂの面積比を概ね２：１と
するので、２ビットの画像信号が表現する４段階の階調
レベルに対して、表示輝度のレベルがほぼ直線で対応す
る。各サブドットのサブドットａ、サブドットｂの面積
比を選ぶことにより、画像信号が表現する階調レベルに
対する表示輝度レベルの特性、すなわちγ特性を所望の
特性に設定することも可能である。

【００２０】このように、液晶表示素子３６に電圧印加
して表示を行う場合、走査線Ａ９及び走査線Ｂ１０によ
りサブドットのデータ保持回路３７及び電圧印加回路３
８を走査して、データ線７からデータ電圧を供給してデ
ータ保持回路３７にデータ電圧を保持するとともにデー
タ保持回路３７から出力されるデータ電圧に基づいて電
圧印加回路３８を介してデータ電圧に対応する電圧（｜
（ＶＲＥＦ−Ｖｃ）｜、または｜（ＣＯＭ−Ｖｃ）｜）
を液晶表示素子３６に印加するモード、すなわち、デー
タ線７からのデータ電圧により液晶表示素子３６の表示
状態をリフレッシュ（更新）するモード（以降、リフレ
ッシュ・モードと記す）と、走査線Ｂ１０によりサブド
ットの電圧印加回路３８のみを走査して、データ保持回
路３７の保持電圧を更新することなく、リフレッシュ・
モードにてデータ保持回路３７に保持されたデータ電圧
に基づいて電圧印加回路３８を介してデータ電圧に対応
する電圧（｜（ＶＲＥＦ−Ｖｃ）｜、または｜（ＣＯＭ
−Ｖｃ）｜）を液晶表示素子３６に印加して、リフレッ
シュ・モードでの液晶表示素子３６の表示状態を更新す
ることなく保持するモード（以降、ホールド・モードと
記す）の２つの表示モードをとることができる。

【００２１】次に、本実施の形態による液晶表示装置の
全体の動作につき以下説明する。まず、図１に示すよう
に、入力されたＲ，Ｇ，Ｂの画像信号は画像信号処理回
路１に送られる。図５に示すように、入力画像フレーム
（ｎ）に入力された画像信号は、画像信号処理回路１で
時間軸が圧縮され、表示フレーム（ｎ）のリフレッシュ
・サブフレーム（ｎ）の期間に所定のタイミングで列ド
ライバ回路１７へ入力される。このように、液晶表示部
５の１画面分の表示に対応する表示フレーム（１画面表
示の単位期間）と、入力画像信号の１画面分に対応する
入力画像フレーム（１画面入力の単位期間）とは同じ長
さとする。そして、入力画像信号はその入力画像フレー
ムより１フレーム分遅れた表示フレームで液晶表示部５
に表示される。

【００２２】さらに、１表示フレームは、入力画像信号
に応じて液晶表示部５の表示をリフレッシュ（更新）す
るためのリフレッシュ・サブフレームと、液晶表示部５
の表示をホールド（保持）するためのホールド・サブフ
レームにより構成される。リフレッシュ・サブフレーム
においては、画素６の各サブドットに設けられたデータ
保持回路３７及び電圧印加回路３８が上述のリフレッシ
ュ・モードで動作し、また、ホールド・サブフレームに
おいては、上述のホールド・モードで動作する。図５に
示すように、１つの表示フレームは、１つのリフレッシ
ュ・サブフレームと１つ以上のホールド・サブフレーム
により構成される。ここでは、１つの表示フレーム内に
３つのホールド・サブフレームを含むものとする。そし
て、表示モード切替回路２は、入力される同期信号か
ら、入力画像フレーム期間を４つのサブフレーム期間に
分割し、先頭のサブフレームをリフレッシュ・サブフレ
ームに、残りの３つのサブフレームをホールド・サブフ
レームに設定し、リフレッシュ・サブフレームかホール
ド・サブフレームかを示すリフレッシュ／ホールド識別
信号を出力する。

【００２３】次に、リフレッシュ・サブフレームの動作
につき説明する。画像信号処理回路１はリフレッシュ／
ホールド識別信号がリフレッシュ・サブフレームを示す
場合、時間軸圧縮された入力画像フレーム（ｎ）の画像
信号は、表示フレーム（ｎ）のリフレッシュ・サブフレ
ーム（ｎ）に所定のタイミングで列ドライバ回路１７の
ラッチ回路１９へ入力される。また、ドライバ制御回路
３は、リフレッシュ／ホールド識別信号がリフレッシュ
・サブフレームを示す場合、列ドライバ制御信号を列ド
ライバ回路１７へ出力する。すなわち、列ドライバ回路
１７のシフトレジスタ１８にはドライバ制御回路３から
概ね図５（ｆ）、（ｇ）に示すタイミングでスタートパ
ルスＳＴＨ、シフトクロックＣＬＫＨが入力され、シフ
トクロックＣＬＫＨが入力されるごとに順次シフトパル
スがラッチパルスとしてラッチ回路１９へ出力される。
ラッチ回路１９では、シフトレジスタ１８からのラッチ
パルスに基づいて画像信号処理回路１から出力されるデ
ータＲ［１．．０］，Ｇ［１．．０］，Ｂ［１．．０］
をラッチすることにより１ライン分のデータをライン方
向（表示の横方向）に展開する。ライン方向に展開され
たデータは、さらに後段のラッチ回路２０でドライバ制
御回路３から出力されるラッチパルスＬＰ（図５
（ｈ））により共通のタイミングでラッチされる。

【００２４】ラッチ回路２０からの出力信号は、パラレ
ル−シリアル変換回路２１により上位ビット、下位ビッ
トの順番でシリアル信号に変換され、バッファ回路２２
を介して液晶表示部５の各データ線７に入力される。こ
のように、各データ線の信号ＤＲ１、ＤＧ１、ＤＢ１、
・・・、ＤＲｎ、ＤＧｎ、ＤＢｎは、図５（ｉ）に示す
ようにラッチ回路２０でラッチされた信号をライン期間
の前半で上位ビット（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）、後半で下位
ビット（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）の順に時間分割したデータ
となる。

【００２５】ドライバ制御回路３からは、リフレッシュ
／ホールド識別信号の内容にかかわらず、行ドライバ制
御信号が行ドライバ回路１３へ出力される。すなわち、
行ドライバ回路１３のシフトレジスタ回路１４にはドラ
イバ制御回路３から概ね図５（ｄ）、（ｅ）に示すよう
なタイミングでスタートパルスＳＴＶ、シフトクロック
ＳＴＶが入力される。また、制御信号発生回路１５に
は、表示モード切替回路２からリフレッシュ／ホールド
識別信号が入力され、リフレッシュ・モードに設定され
る。そして、制御信号発生回路１５は、リフレッシュ／
ホールド識別信号がリフレッシュ・サブフレームを示す
場合には、シフトレジスタ回路１４の出力信号に基づい
て、以下に説明するようなスイッチ１２、走査線Ａ９、
及び走査線Ｂ１０を駆動するための信号を発生し、バッ
ファ回路１６を介してスイッチ１２、走査線Ａ９、及び
走査線Ｂ１０へ出力する。

【００２６】例えば、第１ライン期間においては、サブ
ドットａの電圧供給線ＶＲ１ａ及びサブドットｂの電圧
供給線ＶＲ１ｂに設けられたスイッチ１２は、バッファ
回路１６の出力信号により導通し、図中（ｋ）に示すよ
うに基準電圧ＶＲＥＦを電圧供給線ＶＲ１ａ及びＶＲ１
ｂに出力する。また、第１ライン期間の前半においては
図中（ｍ）に示すように、バッファ回路１６から第１ラ
インのサブドットａの走査線Ａ１ａ及び走査線Ｂ１ａへ
“Ｈ”電圧の駆動パルスが出力される。同様に第１ライ
ン期間の後半においては図中（ｎ）に示すように、バッ
ファ回路１６から第１ラインのサブドットｂの走査線Ａ
１ｂ及び走査線Ｂ１ｂへ“Ｈ”電圧の駆動パルスが出力
される。

【００２７】さらに、リフレッシュ・サブフレームにお
いては、前述したように、列ドライバ回路１７からは、
ライン期間の前半で上位ビットに対応したデータが、ま
た後半では下位ビットに対応したデータがそれぞれ出力
されている。このように、第１ライン期間の前半におい
ては、第１ラインのサブドットａに設けられた回路が、
図３をもとに説明したリフレッシュ・モードで動作す
る。すなわち、サブドットａに設けられたデータ保持回
路３７及び電圧印加回路３８がそれぞれ走査線Ａ１ａ及
び走査線Ｂ１ａにより走査され、第１ラインの画像信号
の上位ビットに応じた電圧がデータ保持回路３７に保持
されるとともに、データ保持回路３７の出力電圧の
“Ｈ”、“Ｌ”レベルに応じて、電圧供給線ＶＲ１ａに
供給された基準電圧ＶＲＥＦ、もしくは電圧供給線１１
に供給された電圧ＣＯＭが電圧印加回路３８を介してサ
ブドットａの液晶表示素子３６へ印加される（書き込ま
れる）。同様に、第１ライン期間の後半においては、第
１ラインのサブドットｂに設けられた回路がリフレッシ
ュ・モードで動作する。すなわち、サブドットｂに設け
られたデータ保持回路３７及び電圧印加回路３８がそれ
ぞれ走査線Ａ１ｂ及び走査線Ｂ１ｂにより走査され、第
１ラインの画像信号の下位ビットに応じた電圧がデータ
保持回路３７に保持されるとともに、データ保持回路３
７の出力電圧の“Ｈ”、“Ｌ”レベルに応じて、電圧供
給線ＶＲ１ｂに供給された基準電圧ＶＲＥＦ、もしくは
電圧供給線１１に供給された電圧ＣＯＭが電圧印加回路
３８を介してサブドットｂの液晶表示素子３６へ印加さ
れる（書き込まれる）。

【００２８】第２ライン以降も同様にして、各ライン期
間の前半に、画像信号の上位ビットに応じた信号がデー
タ線７に出力され、サブドットａに設けられたデータ保
持回路３７及び電圧印加回路３８がそれぞれ走査線Ａ９
及び走査線Ｂ１０により走査され、データ保持回路３７
に保持されるとともに、データ保持回路３７の出力電圧
の“Ｈ”、“Ｌ”レベルに応じて、電圧供給線ＶＲに供
給された基準電圧ＶＲＥＦ、もしくは電圧供給線１１に
供給された電圧ＣＯＭが電圧印加回路３８を介してサブ
ドットａの液晶表示素子３６へ順次印加される（書き込
まれる）。また、各ライン期間の後半に、画像信号の下
位ビットに応じた信号がデータ線７に出力され、サブド
ットｂに設けられたデータ保持回路３７及び電圧印加回
路３８がそれぞれ走査線Ａ及び走査線Ｂにより走査さ
れ、データ保持回路３７に保持されるとともに、データ
保持回路３７の出力電圧の“Ｈ”、“Ｌ”レベルに応じ
て、電圧供給線ＶＲに供給された基準電圧ＶＲＥＦ、も
しくは電圧供給線１１に供給された電圧ＣＯＭが電圧印
加回路３８を介してサブドットｂの液晶表示素子３６へ
順次印加される（書き込まれる）。

【００２９】このように、リフレッシュ・サブフレーム
では、サブドット走査期間に走査線Ａ９及び走査線Ｂ１
０によりデータ保持回路３７及び電圧印加回路３８を走
査して、データ保持を行いながら、保持データに基づい
て液晶に電圧印加を行えるので、１回のサブドット走査
により表示画像を更新することができ、表示画像データ
が別の画像に変化したときにも、表示画像が即座に切り
替わる。

【００３０】次に、ホールド・サブフレームの動作につ
き説明する。ホールド・サブフレームにおいては、リフ
レッシュ／ホールド識別信号がホールド・サブフレーム
を示す信号となり、これに基づいて列ドライバ回路１７
へは、画像処理回路１からの画像信号及びドライバ制御
回路３からの列ドライバ制御信号が図６に示すように停
止される。すなわち、列ドライバ回路１７は停止状態に
なり、各データ線７には常時“Ｌ”電圧が出力される。
一方、行ドライバ回路１３へは、リフレッシュ・サブフ
レームと同様に、スタートパルスＳＴＶ、シフトクロッ
クＣＬＫＶが入力され、シフトレジスタ回路１４の出力
信号に基づいて、スイッチ１２、走査線Ａ９、及び走査
線Ｂ１０を駆動するための信号を発生し、バッファ回路
１６を介してスイッチ１２、走査線Ａ９、及び走査線Ｂ
１０へ出力する。

【００３１】そして、第１ラインのサブドットａの走査
線Ｂ１ａ、サブドットｂの走査線Ｂ１ｂ、・・・、と順
次走査される。また、ホールド・サブフレームにおいて
は、いずれのラインの走査線Ａ９も“Ｌ”レベルがバッ
ファ回路１２から出力されている。さらに、各ライン期
間で、スイッチ１２が導通し、基準電圧ＶＲＥＦが各サ
ブドットの電圧供給線に順次供給されていく。このよう
に、第１ライン期間の前半において、第１ラインのサブ
ドットａに設けられた回路が、図３をもとに説明したホ
ールド・モードで動作する。すなわちデータ保持回路３
７は走査線Ａ９により走査されず、電圧印加回路３８が
走査線Ｂ１０により走査され、データ保持回路３７に保
持された第１ラインの画像信号の上位ビットに応じた電
圧の“Ｈ”、“Ｌ”レベルに応じて、電圧供給線８に供
給された基準電圧ＶＲＥＦ、もしくは電圧供給線１１に
供給された電圧ＣＯＭをサブドットａの液晶表示素子３
６へ再度印加する（再書込みする）。同様に、第１ライ
ン期間の後半においては、第１ラインのサブドットｂに
設けられた回路がホールド・モードで動作する。すなわ
ち、データ保持回路３７は走査線Ａ９により走査され
ず、電圧印加回路３８が走査線Ｂ１０により走査され、
データ保持回路３７に保持された第１ラインの画像信号
の下位ビットに応じた電圧の“Ｈ”、“Ｌ”レベルに応
じて、電圧供給線８に供給された基準電圧ＶＲＥＦ、も
しくは電圧供給線１１に供給された電圧ＣＯＭをサブド
ットｂの液晶表示素子３６へ再度印加する（再書込みす
る）。

【００３２】第２ライン以降も同様にして、各ライン期
間の前半に、サブドットａに設けられた回路がホールド
・モードで動作する。すなわち、データ保持回路３７は
走査線Ａ９により走査されず、電圧印加回路３８が走査
線Ｂ１０により走査され、データ保持回路３７に保持さ
れた画像信号の上位ビットに応じた電圧の“Ｈ”、
“Ｌ”レベルに応じて、電圧供給線８に供給された基準
電圧ＶＲＥＦ、もしくは電圧供給線１１に供給された電
圧ＣＯＭをサブドットａの液晶表示素子３６へ再度印加
する（再書込みする）。また、各ライン期間の後半に、
サブドットｂに設けられた回路がホールド・モードで動
作する。すなわち、データ保持回路３７は走査線Ａ９に
より走査されず、電圧印加回路３８が走査線Ｂ１０によ
り走査され、データ保持回路３７に保持された画像信号
の下位ビットに応じた電圧の“Ｈ”、“Ｌ”レベルに応
じて、電圧供給線８に供給された基準電圧ＶＲＥＦ、も
しくは電圧供給線１１に供給された電圧ＣＯＭをサブド
ットｂの液晶表示素子３６へ再度印加する（再書込みす
る）。

【００３３】このようにして、ホールド・サブフレーム
においては、リフレッシュ・サブフレームにおいてデー
タ保持回路３７に保持された電圧に基づいて液晶表示素
子に再度電圧印加（再書込み）を行うことにより、リフ
レッシュ・サブフレームに書き込まれた液晶表示素子の
光学状態を保持する。後続のホールド・サブフレームに
おいても、同様に、以上述べたホールド・サブフレーム
における動作を繰り返す。

【００３４】このとき、図７に示すように、基準電圧Ｖ
ＲＥＦの極性を、各サブフレーム内の各表示ライン毎に
反転させ、さらに、サブフレーム間で各ラインの極性を
反転させれば、ライン毎に液晶表示素子の電圧の極性が
分散され、サブフレームの切替りに起因する表示輝度の
リップル（フリッカ）がさらに低減される。図において
は、対向電極の電圧Ｖｃに対し、基準電圧ＶＲＥＦを正
にとる場合を＋、負にとる場合を−と表している。

【００３５】このように、基準電圧ＶＲＥＦの極性を各
サブフレーム内の各表示ライン毎に反転させ、さらに、
サブフィールド間で各ラインの極性を反転させる場合で
あっても、各電圧供給線８に設けられたスイッチ１２
が、各ラインの書込みを行う期間に前後して、この期間
を含む期間に導通して、基準電圧ＶＲＥＦを電圧供給線
８に供給する。このように、基準電圧ＶＲＥＦをスイッ
チ１２を介して各電圧供給線８に供給するので、スイッ
チ１２がなく全電圧供給線に基準電圧ＶＲＥＦを供給す
る場合に比べ基準電圧発生回路４の容量性負荷が小さく
なり、基準電圧発生回路４の回路規模を小さくすること
ができるとともに、基準電圧ＶＲＥＦの極性反転する際
の電圧供給線８の有する容量性負荷の充放電に伴う消費
電力を低減することが可能となる。

【００３６】図８は、本実施の形態における表示輝度の
リップル（フリッカ）を、従来例と比較して示した図で
ある。図８（ａ）が本実施の形態の場合、（ｂ）が従来
例の場合を示している。図示するように、本実施の形態
においては、表示フレームレートが低い場合であって
も、リフレッシュ・サブフレームにおいてリフレッシュ
された表示画像を、ホールド・サブフレームにおいて再
書込みを繰り返すので、表示輝度のリップル（フリッ
カ）周波数を従来の装置に比べて高くすることが可能で
あり、表示輝度のリップルを抑えることが可能となる。
人間の視覚特性を考慮すれば、サブフレームの周波数を
概略６０Ｈｚ程度またはそれ以上に設定するのが望まし
い。また、表示フレームレートを下げた場合でも、各表
示フレーム内の液晶表示素子の平均電圧は低下すること
がないので、表示コントラストも低下することがない。

【００３７】さらに、図９は、本実施の形態における列
ドライバ回路の消費電力を示す図である。ホールド・サ
ブフレームにおいても液晶表示素子３６へ再書込みを行
うにもかかわらず、ホールド・サブフレームにおける再
書込みは、各サブドットに設けられたデータ保持回路３
７に保持された電圧に基づいて行われるので、各ホール
ド・サブフレームにおいては列ドライバ回路１７を停止
させることができる。すなわち、列ドライバ回路１７を
リフレッシュ・サブフレームのみ動作するような間欠動
作が可能となり、ホールド・サブフレームの個数に応じ
て消費電力を低減することが可能となる。

【００３８】１表示フレームをｎ個のサブフレームから
構成する場合、列ドライバ回路の消費電力Ｗａｒは、 Ｗａｒ＝（１／ｎ）×Ｗｒ＋（（ｎ−１）／ｎ）×Ｗｈ （Ｗｒ：リフレッシュ・サブフレーム期間の平均消費電
力（すなわち、動的消費電力と静的消費電力の和の平
均）、Ｗｈ：ホールド・サブフレームの平均消費電力
（すなわち、静的消費電力の平均））と表すことができ
る。列ドライバ回路をＣＭＯＳ回路で構成すれば、静的
消費電力は極めて小さくなるので、Ｗａｒ≒（１／ｎ）
×Ｗｒとなる。すなわち、列ドライバ回路の間欠駆動を
行わない従来の装置に比べ、列ドライバ回路の消費電力
を、ほぼ１／ｎに低減することができる。

【００３９】列ドライバ回路の駆動周波数は、行ドライ
バ回路の駆動周波数に比べるとはるかに高く、例えば、
液晶表示部の水平画素数を１００程度としても、前者は
後者の約１００倍に達する。このため、列ドライバ回路
の消費電力も、行ドライバ回路に比べはるかに高くな
る。我々の実験によれば、縦横各１００画素程度の場
合、液晶表示装置全体の消費電力の約５０％程度が列ド
ライバ回路で消費されることが判った。従って、本実施
の形態のように、列ドライバ回路を間欠的に動作させ
て、その消費電力を低減することは、液晶表示装置全体
の消費電力からみても、極めて大きな効果をもたらすも
のである。

【００４０】以上のように、本実施の形態においては、
各表示フレームを、液晶表示素子の表示画像をリフレッ
シュするためのリフレッシュ・サブフレームと各サブド
ットに設けられたデータ保持回路の保持電圧により液晶
表示素子に再書込みを行うホールド・サブフレームによ
り構成したので、表示輝度のリップル（フリッカ）やコ
ントラスト低下を抑えて、低表示フレームレートで表示
することが可能となり、表示品位を確保した上で消費電
力を低減することができる。加えて、ホールド・サブフ
レームでは、列ドライバの動作を停止できるので、さら
に消費電力を低減することが可能となる。なお、本実施
の形態においては、各表示フレームを１つのリフレッシ
ュ・サブフレームと３個のホールド・サブフレームとし
て、合計４個のサブフレームから構成するようにした
が、１表示フレームに含まれるホールド・サブフレーム
の個数は、各サブドットに設けたデータ保持回路３７の
保持データが維持される範囲で任意に設定することが可
能である。

【００４１】実施の形態２．入力画像信号が静止画像の
場合には表示フレーム周波数（表示フレームレート）を
小さくして消費電力を低く抑え、また、入力画像信号が
動画像の場合には、表示フレーム周波数を高くして、動
画を構成する各フレーム画像の欠落を少なくして、より
滑らかな動画像を表示するように構成することが考えら
れる。以下、このような場合における実施の形態を実施
の形態２として説明する。図１０は実施の形態２である
液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図におい
て、５０は外部からの表示フレームレート切替信号に基
づいて、表示フレームレートを切替えるための表示フレ
ームレート識別信号を出力する表示フレームレート切替
回路である。他の構成は、実施の形態１において説明し
たので、ここでは詳しい説明を省略する。

【００４２】次に動作につき説明する。まず、動きの速
い動画像のように高い表示フレームレートで表示する必
要がある場合には、入力表示フレームレート切替信号が
例えば、高い表示フレームレートに切替える“Ｈ”レベ
ル（高ロジックレベル）の信号として表示フレームレー
ト切替回路５０に入力される。表示モード切替回路２で
は、高い表示フレームレート（以降、Ｆｒｈと記す）に
より液晶表示部５で表示を行うために、図１１（ａ）に
示すように、入力画像信号のフレームに対応して、１つ
のサブフレームを構成するよう、常時リフレッシュ・サ
ブフレームを示すリフレッシュ／ホールド識別信号を画
像信号処理回路１、ドライバ制御回路３に送る。そし
て、画像信号処理回路１では、実施の形態１におけるリ
フレッシュ・サブフレームの動作と同様に、所定のタイ
ミングで画像データＲ［１．．０］，Ｇ［１．．０］，
Ｂ［１．．０］を列ドライバ回路１７に送る。また、ド
ライバ制御回路３は、行ドライバ回路１３及び列ドライ
バ回路１７がリフレッシュ・サブフレームとして動作す
るように、行ドライバ制御信号及び列ドライバ制御信号
を出力する。

【００４３】次に、毎秒数コマ単位のアニメーション画
像等の動きの遅い動画像のように、比較的遅い表示フレ
ームレートで表示しても問題のない場合には、入力表示
フレームレート切替信号が例えば、中間表示フレームレ
ートに切替える“Ｍ”レベル（中間電位ロジックレベ
ル）の信号として表示フレームレート切替回路５０に入
力される。表示モード切替回路２では、中間表示フレー
ムレート（以降、Ｆｒｍと記す）で液晶表示部５で表示
を行うために、図１１（ｂ）に示すように、入力画像信
号のフレームに対応して、（Ｆｒｈ／Ｆｒｍ）個のサブ
フレームを構成するよう、リフレッシュ／ホールド識別
信号を画像信号処理回路１、ドライバ制御回路３に送
る。ここでは、高表示フレームレートＦｒｈを基準に、
（Ｆｒｈ／Ｆｒｍ）が整数値となるように、表示モード
切替回路２では、中間表示フレームレートＦｍｒが設定
される。図１１（ｂ）においては、例えば、（Ｆｒｈ／
Ｆｒｍ）＝５の場合を示している。すなわち、表示フレ
ーム毎に、１個のリフレッシュ・サブフレームと４個の
ホールド・サブフレームを構成する。以後、画像信号処
理回路１では、実施の形態１において説明したのと同様
に、各表示フレームで１つのリフレッシュ・サブフレー
ムとそれに続くホールド・サブフレームの動作を繰り返
す。

【００４４】さらに、静止画像のように、さらに遅い表
示フレームで表示しても問題のない場合には、入力表示
フレームレート切替信号が例えば、低表示フレームレー
トに切替える“Ｌ”レベル（低ロジックレベル）の信号
として表示フレームレート切替回路５０に入力される。
表示モード切替回路２では、中間表示フレームレート
（以降、Ｆｒｌと記す）で液晶表示部５で表示を行うた
めに、図１１（ｃ）に示すように、入力画像信号のフレ
ームに対応して、（Ｆｒｈ／Ｆｒｌ）個のサブフレーム
を構成するよう、リフレッシュ／ホールド識別信号を画
像信号処理回路１、ドライバ制御回路３に送る。中間表
示フレームレートによる場合と同様に、高表示フレーム
レートＦｒｈを基準に、（Ｆｒｈ／Ｆｒｌ）が整数値と
なるように、表示モード切替回路２では、中間表示フレ
ームレートＦｍｌが設定される。図１１（ｃ）において
は、例えば、（Ｆｒｈ／Ｆｒｍ）＝１５の場合を示して
いる。すなわち、表示フレーム毎に、１個のリフレッシ
ュ・サブフレームと１４個のホールド・サブフレームを
構成する。

【００４５】以上のように、高表示フレームレートＦｒ
ｈを基準にして中間表示フレームレートＦｒｍ及び低表
示フレームレートＦｒｌを設定することにより、中間／
低表示フレームレートにおける各サブフレームレートを
高フレームレートのサブフレームレートに合わせ、表示
フレームの切替は、サブフレームの個数により設定する
ことが可能となる。すなわち、入力画像信号の内容に応
じて、複数の表示フレームレートを切替えて表示を行う
場合であっても、サブフレームレートは一定にして、各
表示フレームを構成するサブフレームの個数を表示フレ
ームレートに合わせて設定することにより、容易に複数
の表示フレームで表示することが可能となる。

【００４６】実施の形態３．図１２は、実施の形態３で
ある液晶表示装置の構成を示すブロック図である。５０
は液晶表示部５の少なくとも１面分のＲ，Ｇ，Ｂデータ
（少なくとも１フィールド分のＲ，Ｇ，Ｂデータ）を保
持することのできるメモリ回路、５１はメモリ回路５０
の書込み／読出しを制御するメモリ制御回路、５２はク
ロックを発生するクロック発生回路、５３はＭＰＵバス
上のコマンド・データをデコードするコマンド・デコー
ダ回路である。なお、その他の構成は、実施の形態１及
び２で説明したので、ここでは詳しい説明を省略する。
ここでは、例えば携帯機器に用いられる装置のように、
携帯機器本体から液晶表示装置への画像データやコマン
ド・データ等の入出力を液晶表示装置外部に設けられた
マイクロ・プロセッサ（ＭＰＵ、図示せず）のバスを介
して行う形態を説明する。なお、データ幅は８ビットと
し、画像信号はそのうちの下位６ビットを使用するもの
とする。

【００４７】次に動作につき説明する。液晶表示部５で
の表示の更新が必要となる場合に、外部ＭＰＵ（図示せ
ず）は更新する新たな画像データを含むデータＤ
［７．．０］がＭＰＵバスに送出されるように表示すべ
き画像データが格納された外部メモリ等（図示せず）を
制御する。このとき、コマンド・デコーダ回路５３は、
データＤ［７．．０］がコマンド内容を表すのか液晶表
示装置で表示する画像データを表すのかを識別するコマ
ンド／画像データ識別ビットＡ０、チップセレクト信号
ＣＳ、及び読出し／書込み制御信号Ｒ／Ｗをデコード
し、ＭＰＵバス上のデータを画像データとしてメモリ回
路５０へ書込みを行うコマンドがデコードされた場合に
は、そのデコード結果をメモリ制御回路５１へ送る。そ
して、メモリ制御回路５１はＭＰＵバス上のデータＤ
［５．．０］を書き込むように、メモリ回路５０を制御
する。ここでは、メモリ回路５０への画像データの書込
みは１フレーム分順次書き込まれるものとする。なお、
コマンドとデータＤ［７．．０］を用いてメモリ回路５
０への書込みアドレスを任意に指定することにより部分
書込みを行うことも可能である。このように表示の更新
時に、新たな画像データがＭＰＵバスを介してメモリ回
路５０へ書き込まれ、表示の更新を行わないときには、
メモリ回路５０への書込みは行わず、メモリ回路５０に
保持されたデータを繰り返し表示する。このため、ＭＰ
Ｕバスの液晶表示装置へのデータ送出は、表示の更新が
必要なときのみとなり、ＭＰＵバスで消費する電力を低
減することができるものである。

【００４８】このようにして、機器本体からメモリ回路
５０に書き込まれた画像データは、メモリ制御回路５１
により、クロック発生回路５２の発生するクロックに基
づく所定のタイミングで読み出され、表示データＲ
［１．．０］，Ｇ［１．．０］，Ｂ［１．．０］として
列ドライバ回路１７へ送られる。以降、実施の形態１で
説明したのと同様に、ドライバ制御回路３では表示モー
ド切替回路２からのリフレッシュ／ホールド識別信号に
基づいて、リフレッシュ・モード及びホールド・モード
のそれぞれのモードに応じた制御信号を行ドライバ回路
１３及び列ドライバ回路１７へ送る。

【００４９】一方、メモリ制御回路５１では表示モード
切替回路２からのリフレッシュ／ホールド識別信号に基
づいて、リフレッシュ・サブフレームのみ、所定のタイ
ミングでメモリ回路５０にストアされた画像データＲ
［１．．０］，Ｇ［１．．０］，Ｂ［１．．０］を読出
し、列ドライバ回路１７へ送る。以降、実施の形態１同
様に、表示フレームをリフレッシュ・サブフレームとホ
ールド・サブフレームにより構成し、リフレッシュ・サ
ブフレームにおいてはリフレッシュ・モードで、またホ
ールド・サブフレームにおいてはホールド・モードで動
作する。

【００５０】ここで、実施の形態１では、入力される同
期信号に基づいて各回路の処理タイミングを決めるよう
構成したが、本実施の形態では、液晶表示部５における
表示処理のタイミングは、液晶表示装置自体のクロック
発生回路５２の発生するクロック信号を基準に決める。
このため、実施の形態１では、表示フレーム期間は同期
信号のタイミングに同期して決められていたが、本実施
の形態では、クロック信号のタイミングにより独自に決
められる。但し、表示フレームをリフレッシュ・サブフ
レームとホールド・サブフレームから構成する点は、実
施の形態１と何ら変わりは無い。

【００５１】以上のように、本実施の形態においても、
実施の形態１同様、各表示フレームを、液晶表示素子の
表示画像をリフレッシュするためのリフレッシュ・サブ
フレームと各サブドットに設けられたデータ保持回路の
保持電圧により液晶表示素子に再書込みを行うホールド
・サブフレームにより構成したので、表示輝度のリップ
ル（フリッカ）やコントラスト低下を抑えて、低表示フ
レームレートで表示することが可能となり、表示品位を
確保した上で消費電力を低減することができる。加え
て、ホールド・サブフレームでは、列ドライバの動作を
停止できるので、さらに消費電力を低減することが可能
となる。

【００５２】実施の形態４．図１３は、実施の形態４で
ある液晶表示装置の構成を示すブロック図である。５４
は外部からのメモリ回路５０への書込み要求に応じて表
示フレームレートを判定する表示フレームレート判定回
路である。なお、その他の構成は、実施の形態１〜３で
説明したので、ここでは詳しい説明を省略する。ここで
は、実施の形態３同様、例えば携帯機器に用いられる装
置のように、携帯機器本体から液晶表示装置への画像デ
ータやコマンド・データ等の入出力を液晶表示装置外部
に設けられたマイクロ・プロセッサ（ＭＰＵ、図示せ
ず）のバスを介して行う形態を説明する。なお、データ
幅は８ビットとし、画像信号はそのうちの下位６ビット
を使用するものとする。

【００５３】次に動作につき説明する。表示の更新が必
要なときのみメモリ回路５０への書込みがＭＰＵバスを
介して行われるので、表示フレームレート判定回路５４
では、ＭＰＵバスのチップセレクト信号ＣＳ、読出し・
書込み制御信号Ｒ／Ｗ、コマンド／画像データ識別ビッ
トＡ０を受け、コマンド・デコーダ回路５３がメモリ制
御回路５１に対して書込み命令を送る頻度を検出して、
表示更新の度合いを判定し、表示フレームレートを判定
する。なお、ここでは、実施の形態２同様、表示フレー
ムレートを３段階に切替えるものとする。

【００５４】例えば、所定の期間にコマンド・デコーダ
回路５３がメモリ制御回路５１に対して書込み要求を出
す回数をＮとし、Ｎｈ、Ｎｌを表示フレームレート判定
回路５４に予め設定された値とすれば、以下のような判
定結果を出力する。Ｎ≧Ｎｈのとき、“Ｈ”レベル出
力、Ｎｈ＞Ｎ≧Ｎｌのとき、“Ｍ”レベル出力、Ｎ＜Ｎ
ｌのとき、“Ｌレベル出力。例えば、Ｎを１秒間に書込
み要求を出す回数として、Ｎｈ、Ｎｌをそれぞれ１５、
２程度に設定する。

【００５５】そして、表示モード切替回路２では、表示
フレームレート判定回路５４からの表示フレームレート
判定信号に基づいて、実施の形態２同様に、高フレーム
レート表示、中フレームレート表示、低フレームレート
表示を切替える。すなわち、表示フレームレート判定信
号が“Ｈ”レベルの場合には高フレームレート表示を行
うように、常時リフレッシュ・サブフレームを示すリフ
レッシュ／ホールド識別信号を画像信号処理回路１、ド
ライバ制御回路３に送る。

【００５６】また、表示フレームレート判定信号が
“Ｍ”レベルの場合には中フレームレート表示を行うよ
うに、（Ｆｒｈ／Ｆｒｍ）個のサブフレームを構成する
よう、リフレッシュ／ホールド識別信号を画像信号処理
回路１、ドライバ制御回路３に送る。ここで例えば、実
施の形態２同様に、表示フレーム毎に１個のリフレッシ
ュ・サブフレームと４個のホールド・サブフレームを構
成する。

【００５７】さらに、表示フレームレート判定信号が
“Ｌ”レベルの場合には低フレームレート表示を行うよ
うに、（Ｆｒｈ／Ｆｒｌ）個のサブフレームを構成する
よう、リフレッシュ／ホールド識別信号を画像信号処理
回路１、ドライバ制御回路３に送る。ここで例えば、実
施の形態２同様に、表示フレーム毎に１個のリフレッシ
ュ・サブフレームと１４個のホールド・サブフレームを
構成する。以降、実施の形態１及び２と同様にして、表
示モード切替信号に基づいて、リフレッシュ・モード、
ホールド・モードでの表示を行う。

【００５８】なお、メモリ制御回路５１は、リフレッシ
ュ・サブフレームのときのみ、所定のタイミングでメモ
リ回路５０から画像データＲ［１．．０］，Ｇ［１．．
０］，Ｂ［１．．０］が読み出されるように、メモリ回
路５０を制御する。

【００５９】以上のように、外部ＭＰＵからの液晶表示
装置へのメモリ回路への書込み要求の頻度から必要な表
示フレームレートを判定し、表示フレームレートの判定
結果に応じて表示フレームレートを切替えるようにした
ので、表示内容に応じて表示フレームレートを切替える
ことができ、高い表示フレームレートが必要な動画像の
場合には表示フレームレートを高くして、より滑らかな
動画像表示を可能とし、また、低いフレームレートで表
示しても問題のない静止画主体の画像の場合には、表示
フレームレートを低くして、消費電力を抑えて表示する
ことが可能となる。

【００６０】なお、本実施の形態においては、表示フレ
ームレートを３段階に切替えるものとしたが、段階数は
任意に設定することができる。さらには、所定の期間に
コマンド・デコーダ回路５３がメモリ制御回路５１に対
して書込み要求を出す回数Ｎに対して、概ね２倍程度と
なるように表示フレームレートを設定するようにしても
よい。このようにすれば、メモリ制御回路５１への書込
み要求と表示フレームレートが非同期の場合であって
も、ＭＰＵから送られる画像データの表示の欠落を抑え
ることができる。

【００６１】また、ＭＰＵからのコマンドとして表示フ
レームレートを決定するコマンドを用意しておき、その
コマンドに従って表示フレームレートを切り替えるよう
構成することも可能である。この場合には、機器本体側
のＭＰＵにより表示内容に応じてそれに適した表示フレ
ームレートを判定し、判定された表示フレームレートを
表示フレーム設定コマンドとして液晶表示装置へ送出
し、液晶表示装置では、ＭＰＵバスを介して送られた表
示フレームレート設定コマンドを、コマンドデコーダ回
路５３によりデコードしたのち、その結果に基づいて、
表示フレームレート判定回路５４は表示フレームレート
設定コマンドによる表示フレームレート設定値をそのま
ま表示モード切替回路２へ送るようにすれば良い。

【００６２】さらには、表示フレームレート判定回路５
４では、本実施の形態で説明したようなメモリ制御回路
５１に対して書込み命令を送る頻度検出による表示フレ
ームレート判定結果に優先してＭＰＵからの表示フレー
ムレート設定コマンドによる設定値を受け付けるように
構成してもよい。なお、上記各実施の形態においては、
液晶表示装置がカラー表示を行う場合につき説明した
が、例えば、各画素を例えば３つのサブドットにより構
成すれば、モノクロ表示を行う液晶表示装置にも適用可
能であることは言うまでもない。また、画像データが２
ビットである場合につき説明したが、各画素のＲＧＢド
ットを構成するサブドットの数を増やすことにより、３
ビット以上の画像データによる表示も可能である。

【００６３】

【発明の効果】以上のように、この発明による液晶表示
装置においては、表示データをデータ保持手段に供給す
るとともに、供給され保持された表示データに基づいて
液晶へ所定の電圧を印加することにより表示内容を更新
する第１の表示モードに対応した第１のサブフレーム
と、保持された表示データに基づいて液晶へ所定の電圧
を印加することにより、第１の表示モードで更新された
表示を保持する第２の表示モードに対応した第２のサブ
フレームにより１つの表示フレームを構成するようにし
たので、表示輝度のリップル（フリッカ）やコントラス
ト低下を抑えて、低表示フレームレートで表示すること
が可能となり、表示品位を確保した上で消費電力を低減
することができる。

【００６４】この発明による液晶表示装置おいては、１
つの表示フレームを、１つの第１のサブフレームとｎ個
（ｎは０以上の整数）の第２のサブフレームにより構成
し、表示フレームレートに応じて、第２のサブフレーム
の個数ｎを切替えて表示を行うようにしたので、入力画
像信号の内容に応じて、複数の表示フレームレートを切
替えて表示を行う場合であっても、サブフレームレート
は一定にして、各表示フレームを構成するサブフレーム
の個数を表示フレームレートに合わせて設定することに
より、容易に複数の表示フレームで表示することが可能
となる。

【００６５】この発明による液晶表示装置おいては、入
力される画像信号をサブフレーム内の期間に時間軸圧縮
するようにしたので、入力される画像信号のフレームレ
ートが低い場合であっても、高いサブフレームレートで
表示することが可能となる。

【００６６】この発明による液晶表示装置おいては、第
２の表示モードで、第２の走査線を走査するとともに、
データ線駆動手段を停止するので、第２のサブフレーム
における消費電力を低減することができ、さらに低電力
な液晶表示装置を得ることができる。

【００６７】この発明による液晶表示装置おいては、少
なくとも１画面の表示データを保持するメモリ手段への
書込み要求頻度に応じて、表示フレームレートを判定す
るようにしたので、入力画像の内容に応じて表示フレー
ムレートを切り替えて表示することができる。

【００６８】この発明による携帯機器おいては、第１乃
至第６の発明による液晶表示装置を用いるので、低電力
の携帯機器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１である液晶表示装置の
構成を示すブロック図である。

【図２】 本発明の実施の形態１である液晶表示装置に
おけるＲ，Ｇ，Ｂの各ドットの構成を示す図である。

【図３】 本発明の実施の形態１である液晶表示装置に
おける各サブドットに対応して設けられた回路構成を示
す図である。

【図４】 本発明の実施の形態１である液晶表示装置に
おける液晶印加電圧と液晶表示部の反射輝度の関係を示
す図である。

【図５】 本発明の実施の形態１である液晶表示装置に
おけるリフレッシュ・サブフレームの概略動作タイミン
グを示す図である。

【図６】 本発明の実施の形態１である液晶表示装置に
おけるホールド・サブフレームの概略動作タイミングを
示す図である。

【図７】 本発明の実施の形態１である液晶表示装置に
おける基準電圧ＶＲＥＦの極性反転シーケンスを示す図
である。

【図８】 本発明の実施の形態１である液晶表示装置に
おける表示輝度のリップル（フリッカ）を示す図であ
る。

【図９】 本発明の実施の形態１である液晶表示装置に
おける列ドライバ回路の消費電力を示す図である。

【図１０】 本発明の実施の形態２である液晶表示装置
の構成を示すブロック図である。

【図１１】 本発明の実施の形態２である液晶表示装置
におけるサブフレームの構成を示す図である。

【図１２】 本発明の実施の形態３である液晶表示装置
の構成を示すブロック図である。

【図１３】 本発明の実施の形態３である液晶表示装置
の構成を示すブロック図である。

【図１４】 従来の装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図１５】 従来の装置のＲＧＢ各ドットに設けられた
回路を示す図である。

【符号の説明】

１ 画像信号処理回路、２ 表示モード切替回路、３
ドライバ制御回路、５液晶表示部、６ 画素、７ デー
タ線、９ 走査線Ａ、１０ 走査線Ｂ、１３行ドライバ
回路、１７ 列ドライバ回路、３７ データ保持回路、
３８ 電圧印加回路、４０〜４５ サブドット、５０
表示フレームレート切替回路、５４表示フレームレート
判定回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村井 博之 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） 2H093 NA16 NA41 NC22 NC23 NC26 NC28 NC50 ND10 ND39 NG20 5C006 AA12 AF44 AF53 AF83 BB16 BC03 BC06 BC12 BF02 BF03 BF04 BF15 BF26 BF42 EC01 FA23 FA47 FA54 FA56 5C080 AA10 BB05 DD06 DD26 EE29 FF11 JJ02 JJ03 JJ04 JJ05

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の画素がマトリクス状に配置された
   液晶表示部を有する液晶表示装置において、 前記複数の画素の３原色ドットのそれぞれを構成する面
   積の異なる複数のサブドットと、 前記複数のサブドットを走査する走査手段と、 前記複数のサブドットに表示データを供給するデータ供
   給手段と、 前記複数のサブドットに設けられ、前記走査手段により
   走査されたときに、前記データ供給手段により供給され
   たデータを保持するデータ保持手段と、 前記複数のサブドットに設けられ、前記走査手段により
   走査されたときに、前記データ保持手段の保持データに
   基づいて液晶への電圧印加を行う電圧印加手段と、 前記表示データを前記データ供給手段により前記データ
   保持手段に供給するとともに、該供給され保持された表
   示データに基づいて前記電圧印加手段により液晶へ所定
   の電圧を印加することにより表示内容を更新する第１の
   表示モードと、前記データ保持手段に保持された表示デ
   ータに基づいて前記電圧印加手段により液晶へ所定の電
   圧を印加することにより、前記第１の表示モードで更新
   された表示を保持する第２の表示モードにより前記走査
   手段及び前記データ供給手段を制御する表示制御手段を
   備え、 前記液晶表示部により１つの画面を表示するための表示
   フレームを、前記第１の表示モードで表示を行う第１の
   サブフレームと、前記第２の表示モードで表示を行う第
   ２のサブフレームにより構成して表示を行うことを特徴
   とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】 複数の画素がマトリクス状に配置された
   液晶表示部を有する液晶表示装置において、 前記複数の画素の３原色ドットのそれぞれを構成する面
   積の異なる複数のサブドットと、 前記複数のサブドットを走査する走査手段と、 前記複数のサブドットに表示データを供給するデータ供
   給手段と、 前記複数のサブドットに設けられ、前記走査手段により
   走査されたときに、前記供給手段により供給されたデー
   タを保持するデータ保持手段と、 前記複数のサブドットに設けられ、前記走査手段により
   走査されたときに、前記データ保持手段の保持データに
   基づいて液晶への電圧印加を行う電圧印加手段と、 前記表示データを前記データ供給手段により前記データ
   保持手段に供給するとともに、該供給され保持された表
   示データに基づいて前記電圧印加手段により液晶へ所定
   の電圧を印加することにより表示内容を更新する第１の
   表示モードと、前記データ保持手段に保持された表示デ
   ータに基づいて前記電圧印加手段により液晶へ所定の電
   圧を印加することにより、前記第１の表示モードで更新
   された表示を保持する第２の表示モードにより前記走査
   手段及び前記データ供給手段を制御する表示制御手段を
   備え、 前記液晶表示部により１つの画面を表示するための表示
   フレームを、１つの第１のサブフレームとｎ個（ｎは０
   以上の整数）の第２のサブフレームにより構成し、前記
   液晶表示部により表示を行う表示フレームレートに応じ
   て、前記第２のサブフレームの個数ｎを切替えて表示を
   行うこと特徴とする液晶表示装置。
3. 【請求項３】 入力される画像信号を前記サブフレーム
   内の期間に時間軸圧縮する画像信号処理手段を備えたこ
   とを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表
   示装置。
4. 【請求項４】 前記走査手段が、前記データ保持手段を
   走査する行方向の前記サブドットに共通に設けられた第
   １の走査線と、前記電圧印加手段を走査する行方向の前
   記サブドットに共通に設けられた第２の走査線と、前記
   第１及び第２の走査線を駆動する走査線駆動手段を含
   み、 前記データ供給手段が、列方向の前記サブドットに共通
   に設けられたデータ線と、前記データ線を駆動するデー
   タ線駆動手段を含み、 前記表示制御手段は、前記第１の表示モードでは、前記
   走査線駆動手段により前記第１及び第２の走査線を走査
   するとともに、前記データ線駆動手段により前記データ
   線に表示データ供給し、前記第２の表示モードでは、前
   記走査線駆動手段により前記第２の走査線を走査すると
   ともに、前記データ線駆動手段を停止するよう制御を行
   うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液
   晶表示装置。
5. 【請求項５】 少なくとも１画面の表示データを保持す
   るメモリ手段を備え、前記メモリ手段への書込み要求の
   頻度に応じて、前記液晶表示部により表示を行う前記表
   示フレームレートを判定することを特徴とする請求項２
   に記載の液晶表示装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至請求項５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機器。