JP2003108031A - 表示装置 - Google Patents

表示装置

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JP2003108031A
JP2003108031A JP2001296213A JP2001296213A JP2003108031A JP 2003108031 A JP2003108031 A JP 2003108031A JP 2001296213 A JP2001296213 A JP 2001296213A JP 2001296213 A JP2001296213 A JP 2001296213A JP 2003108031 A JP2003108031 A JP 2003108031A
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Atsushi Hanari
成 淳 羽
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 消費電力を低減でき、かつ小型化が可能な液
晶表示装置を提供する。 【解決手段】 液晶表示装置は、画素アレイ部1と、ア
ドレスデコーダ2,3と、表示メモリ(VRAM)4と、VR
AMコントローラ5とを備えており、システムバスL1を
介してCPU6および周辺回路7と信号の送受を行う。
画素アレイ部1は、複数の1ビットメモリで各画素を構
成した面積階調画素構造になっている。画素アレイ部1
全体を複数の画素からなる画素ブロックに区分けし、ブ
ロック単位で1ビットメモリの書き換えを行う。1ビッ
トメモリは二重ゲート線構造になっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置に関わ
り、特に多階調のメモリを画素に配置した液晶や有機E
L等の表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、表示装置の低消費電力化を達成す
るために、例えば各画素ごとにメモリを配置し、各メモ
リで画素データを保持し、これに基づいて表示を維持す
ることにより周辺回路動作を停止させ、装置の低消費電
力化を達成する表示装置が提案されている。例えば、特
開平9-258168には、コンデンサにより画素電圧を保持す
る構成が開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多階調
の表示を実現するには、微細な容量のコンデンサを精度
良く製造する技術が必要になり、加えて、画素駆動用の
トランジスタのばらつきによる画面内のムラがおきるお
それもある。
【0004】一方、特開平10-68931には、一画素を副画
素に分割して多階調を表示する液晶表示装置が開示され
ている。この装置を用いて例えば6ビットのデータの画
素を表示するためには、6個に分割した副画素それぞれ
にデータを伝送するための信号線が合計6本必要にな
り、配線の占める割合が増大することにより有効画素面
積が低減し、表示品位を低下させるおそれがある。
【0005】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、各画素にメモリを内蔵させる
と共に有効画素面積を拡大できる表示装置を提供するこ
とにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明は、マトリクス状に配置された複数の表
示画素と、この表示画素の行方向に沿って配置される複
数本の走査線と、この表示画素の列方向に沿って配置さ
れるデータ線と、前記データ線にデータ信号を供給する
データ線駆動回路と、前記走査線に走査信号を供給する
走査線駆動回路と、前記データ線駆動回路及び前記走査
線駆動回路を制御する制御部と、を備えた表示装置にお
いて、前記表示画素は、前記走査信号に応答して対応す
る前記データ信号をサンプリングするサンプリング部
と、このサンプリング部によってサンプリングされた対
応データを保持するメモリ部と、前記対応データに基づ
いて所定の表示を行なう表示部と、からなる複数の副画
素を含み、前記表示画素を構成する第1副画素は第1デー
タ線及び第1走査線に接続され、前記第2副画素は前記第
1データ線及び第2走査線に接続され、前記第3副画素は
第2データ線及び前記第1走査線に接続され、前記第4副
画素は前記第2データ線及び前記第2走査線に接続され
る。
【0007】本発明では、同一の走査線および信号線に
それぞれ複数個ずつ副画素を接続するため、走査線およ
び信号線の数を削減できる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る表示装置につ
いて、図面を参照しながら具体的に説明する。
【0009】(第1の実施形態)図1は本発明に係る表
示装置の第1の実施形態における画素アレイ部のレイア
ウト図である。図1の画素アレイ部は、面積階調表示が
可能な画素構造になっている。
【0010】図2は図1の画素アレイ部を有する表示装
置の一実施形態のブロック図である。
【0011】本実施形態の表示装置は、対角3インチサ
イズの有効表示領域を有する反射型の液晶表示装置であ
って、図3に示すように、複数のメモリセルからなる画
素アレイ部1と、信号線駆動回路2と、ゲート線駆動回
路3とを備えており、信号線駆動回路2には不図示のホ
ストコンピュータからデータバスB1を介して画素デー
タが供給される。
【0012】信号線駆動回路2は列ブロックセレクタ4
を有し、ゲート線駆動回路3は行ブロックセレクタ5と
シフトレジスタ6とを有する。
【0013】画素アレイ部1は、面積階調表示が可能な
画素構造になっている。一画素は、例えば6つの副画素
からなり、各副画素はメモリとして例えばSRAM構造の1
ビットメモリを有する。
【0014】図3は副画素の回路構成を示す図である。
図示のように、副画素は、ゲート線の電位によりオン・
オフする画素駆動用TFTQ1と、画素駆動用TFTQ
1のドレイン端子に接続される信号線S(D1〜D3の
一つ)と、画素駆動用TFTQ1のソース端子に接続さ
れる補助容量C1、画素電極11および1ビットのSRAM
回路12とを有する。
【0015】画素電極11は、不図示の対向電極と対向
配置され、両電極間には液晶材料が配置される。
【0016】SRAM回路12は、縦続接続された2段のイ
ンバータIV1,IV2と、後段のインバータIV2の
出力端子と前段のインバータIV1の入力端子との接続
経路を遮断するか否かを切替制御するトランジスタQ2
と、画素駆動用TFTQ1のソース端子とインバータI
V1の入力端子との接続経路を遮断するか否かを切替制
御する制御用TFTQ3と、画素駆動用TFTQ1のソ
ース端子とインバータIV2の入力端子との接続経路を
遮断するか否かを切替制御する制御用TFTQ4とを有
する。
【0017】一画素を構成する6つの副画素1a〜1f
のサイズは、例えば1:2:4:8:16:32に設定されており、
そのうちの3つの副画素1a〜1cはゲート線G1に接
続され、他の3つの副画素1d〜1fはゲート線G2に
接続されている。また、副画素1a,1dは信号線D1
に接続され、副画素1b,1eは信号線D2に接続さ
れ、副画素1c,1fは信号線D3に接続されている。
【0018】図4は第1の実施形態におけるゲート線お
よび信号線の駆動タイミングを示す図である。1水平表
示期間の前半でゲート線G1が駆動され、後半でゲート
線G2が駆動される。すなわち、一画素を構成する6つ
の副画素のうち3つの副画素1a〜1cは1水平表示期
間の前半で駆動され、残りの3つの副画素1d〜1fは
後半で駆動される。
【0019】ゲート線G1に接続される3つの副画素1
a〜1cは、6ビットの画素データのうち下位3ビット
のデータに基づいて表示を行う。また、ゲート線G2に
接続される3つの副画素1d〜1fは、6ビットの画素
データのうち上位3ビットのデータに基づいて表示を行
う。ゲート線G1に接続される3つの副画素1a〜1c
の画素サイズとゲート線G2に接続される3つの副画素
1d〜1fの画素サイズは、1:2:4:8:16:32である。こ
のように、画素データの最下位ビット側の副画素ほど、
画素サイズを小さくしている。
【0020】ゲート線G1を駆動する期間とゲート線G
2を駆動する期間は必ずしも同じでなくてもよい。画素
部分の負荷を考えると、上位ビットに対応する副画素1
d,1e,1fの方が画素サイズが大きくて負荷も大き
いため,ゲート線G2の駆動時間を長くしてもよい。ま
た、仮に両期間が同じ長さであっても、6つの副画素は
それぞれ画素サイズが異なるため、26=64通りの階
調表示が可能になる。
【0021】制御信号線L1,L2の論理を切り替える
ことにより、画素電極11の電位を反転することがで
き、これにより極性反転駆動が実現される。制御信号線
L1,L2の論理を切り替えるタイミングは、例えば1
水平周期ごとや1フレームごとであり、1フレームごと
とすることにより制御信号L1、L2を全画素共通に制
御できるため好ましく、また1水平周期ごととすること
によりフリッカを低減する上で有効である。
【0022】また、ゲート線G1,G2のどちらを先に
駆動してもよい。上位ビットに対応する副画素を先に表
示すると、上位ビットが強調して表示されるため、静止
画表示の場合には画質がより向上する。一方、動画表示
の場合には、下位ビットに対応する副画素を先に表示し
た方が画面の変化が滑らかになるため、画質がより向上
する。
【0023】このように、本実施形態では、一画素を画
素サイズがそれぞれ異なる6つの副画素で構成し、その
うちの3つの副画素を1水平表示期間の前半で表示し、
残りの3つの副画素を1水平表示期間の後半で表示する
ため、走査線および信号線の数を少なくしつつ、64階
調表示を実現できる。
【0024】また、一つの信号線や走査線にそれぞれ複
数の副画素を接続するため、信号線および走査線の数を
削減でき、各画素を近接配置できることから、表示品質
が向上する。
【0025】(第2の実施形態)第2の実施形態は信号
線とゲート線の配置が第1の実施形態と異なっている。
【0026】第2の実施形態は、画素アレイ部のレイア
ウト構成が異なる他は第1の実施形態と共通である。
【0027】図5は第2の実施形態の画素アレイ部のレ
イアウト図である。図示のように、一画素は6つの副画
素で構成され、そのうちの2つの副画素1a,1bはゲ
ート線G1に接続され、他の2つの副画素1c,1fは
ゲート線G2に接続され、残りの2つの副画素1d,1
eはゲート線G3に接続されている。また、6つの副画
素のうち3つの副画素1a,1c,1eは信号線D1に
接続され、残りの3つの副画素1b,1d,1fは信号
線D2に接続されている。
【0028】図6は第2の実施形態におけるゲート線お
よび信号線の駆動タイミングを示す図である。1水平表
示期間を3分割した最初の第1表示期間にはゲート線G
1が駆動されて2つの副画素1a,1bが表示され、次
の第2表示期間にはゲート線G2が駆動されて2つの副
画素1c,1fが表示され、次の第3表示期間にはゲー
ト線G3が駆動されて2つの副画素1d,1eが表示さ
れる。
【0029】このように、本実施形態では、1水平表示
期間を3つの表示期間に分割し、各表示期間でゲート線
G1〜G3をそれぞれ駆動するため、一画素を構成する
すべての副画素を1水平表示期間内に駆動することがで
きる。
【0030】(その他の実施形態)一画素を構成する副
画素の数や、信号線とゲート線の数は上述した実施形態
に限定されない。例えば、図7は一画素を4つの副画素
1a〜1dで構成した画素アレイ部のレイアウト図であ
る。図7の場合、4つの副画素1a〜1dのうち2つの
副画素1a,1bにはゲート線G1が接続され、残りの
2つの副画素1c,1dにはゲート線G2が接続されて
いる。また、4つの副画素のうち2つの副画素1a,1
cには信号線D1が接続され、残りの2つの副画素1
b,1dには信号線D2が接続されている。
【0031】また、図1、図5および図7では、複数の
信号線が近接配置されているが、図8のように、横方向
に隣接する副画素の間に一部の信号線を配置してもよ
い。
【0032】上記では、1フレームの前半に画素データ
の下位3ビットに対応する副画素を駆動する例を説明し
たが、上位3ビットに対応する副画素を先に駆動しても
よい。上位3ビット側の副画素を先に駆動すると、上位
3ビットが強調表示されるが、上述した実施形態のよう
なSRAMを用いて静止画表示を行う場合には、画質がより
向上する。
【0033】一方、動画を表示する場合には、下位3ビ
ット側の副画素を先に駆動した方が画面の変化が滑らか
になるため、画質がより向上する。
【0034】上述した実施形態では、本発明に係る表示
装置を液晶表示装置に適用した例を説明したが、本発明
はEL(ElectroLuminescence)表示装置にも同様に適用
可能である。EL表示装置の場合、極性反転駆動を行う
必要はないので、図3の制御用TFTQ3,Q4は省略
することができる。
【0035】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、一画素を複数の副画素で構成し、それぞれにメモ
リを配置することにより低消費電力化が達成されると共
に、これら副画素を複数個ずつ同一の走査線および信号
線に接続するため、走査線および信号線の数を減らすこ
とができ、有効画素面積を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る表示装置の第1の実施形態におけ
る画素アレイ部のレイアウト図。
【図2】本実施形態の表示装置の概略構成を示すブロッ
ク図。
【図3】副画素の回路構成を示す図。
【図4】第1の実施形態におけるゲート線および信号線
の駆動タイミングを示す図。
【図5】第2の実施形態の画素アレイ部のレイアウト
図。
【図6】第2の実施形態におけるゲート線および信号線
の駆動タイミングを示す図。
【図7】一画素を4つの副画素1a〜1dで構成した画
素アレイ部のレイアウト図。
【図8】横方向に隣接する副画素の間に一部の信号線を
配置したレイアウト図。
【符号の説明】
1 画素アレイ部 2 信号線駆動回路 3 ゲート線駆動回路 4 列ブロックセレクタ 5 行ブロックセレクタ 6 シフトレジスタ 11 画素電極 12 SRAM回路
───────────────────────────────────────────────────── 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 3/20 624 G09G 3/20 624B 631 631H 641 641G 642 642D 680 680H 3/36 3/36 Fターム(参考) 2H092 GA13 NA07 NA26 NA29 PA06 2H093 NC10 NC12 NC16 NC23 NC28 NC50 ND01 ND06 ND10 ND39 ND54 5C006 AA01 AA12 BB16 BC03 BC06 BC12 BC20 BF09 BF11 EB05 FA21 FA56 5C080 AA06 AA10 BB05 DD03 EE29 FF11 JJ03 JJ04 JJ06 5C094 AA15 AA22 BA03 BA29 BA43 CA19 CA24 DB01 DB04 EA04 EA07

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】マトリクス状に配置された複数の表示画素
    と、 この表示画素の行方向に沿って配置される複数本の走査
    線と、 この表示画素の列方向に沿って配置されるデータ線と、 前記データ線にデータ信号を供給するデータ線駆動回路
    と、 前記走査線に走査信号を供給する走査線駆動回路と、 前記データ線駆動回路及び前記走査線駆動回路を制御す
    る制御部と、を備えた表示装置において、 前記表示画素は、 前記走査信号に応答して対応する前記データ信号をサン
    プリングするサンプリング部と、このサンプリング部に
    よってサンプリングされた対応データを保持するメモリ
    部と、前記対応データに基づいて所定の表示を行なう表
    示部と、からなる複数の副画素を含み、 前記表示画素を構成する第1副画素は第1データ線及び第
    1走査線に接続され、 前記第2副画素は前記第1データ線及び第2走査線に接続
    され、 前記第3副画素は第2データ線及び前記第1走査線に接続
    され、 前記第4副画素は前記第2データ線及び前記第2走査線に
    接続されることを特徴とする表示装置。
  2. 【請求項2】前記第1及び第2のデータ線は互いに隣接
    して配置されることを特徴とする請求項1に記載の表示
    装置。
  3. 【請求項3】前記第1及び第2副画素は、前記第1走査線
    に沿って隣接して配置され、前記第3及び第4副画素は、
    前記第2走査線に沿って隣接して配置されることを特徴
    とする請求項1又は2に記載の表示装置。
  4. 【請求項4】前記第1及び第2副画素と、前記第3及び第4
    副画素とは、前記第1又は第2走査線のいずれか一方を隔
    てて配置されることを特徴とする請求項1又は2に記載の
    表示装置。
  5. 【請求項5】マトリクス状に配置された複数の表示画素
    と、 この表示画素の行方向に沿って配置される複数本の走査
    線と、 この表示画素の列方向に沿って配置されるデータ線と、 前記データ線にデータ信号を供給するデータ線駆動回路
    と、 前記走査線に走査信号を供給する走査線駆動回路と、 前記データ線駆動回路及び前記走査線駆動回路を制御す
    る制御部と、を備えた表示装置において、 前記表示画素は、 前記走査信号に応答して対応する前記データ信号をサン
    プリングするサンプリング部と、このサンプリング部に
    よってサンプリングされた対応データを保持するメモリ
    部と、前記対応データに基づいて所定の表示を行なう表
    示部と、からなる複数の副画素を含み、 前記表示画素を構成する第1副画素は第1データ線及び第
    1走査線に接続され、 前記第2副画素は前記第1データ線及び第2走査線に接続
    され、 前記第3副画素は第2データ線及び前記第1走査線に接続
    され、 前記第4副画素は前記第2データ線及び前記第2走査線に
    接続され、 前記第5副画素は第3データ線及び前記第1走査線に接
    続され、 前記第6副画素は前記第3データ線及び前記第2走査線
    に接続されることを特徴とする表示装置。
  6. 【請求項6】前記データ信号の下位側ビットに対応する
    前記副画素は前記第1走査線に接続され、前記データ信
    号の上位側ビットに対応する前記副画素は前記第2走査
    線に接続されることを特徴とする請求項1〜5のいずれ
    かに記載の表示装置。
  7. 【請求項7】前記第1走査線は1水平表示期間の前半に
    駆動され、前記第2走査線は1水平表示期間の後半に駆
    動されることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記
    載の表示装置。
  8. 【請求項8】前記第2走査線は1水平表示期間の前半に
    駆動され、前記第1走査線は1水平表示期間の後半に駆
    動されることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記
    載の表示装置。
  9. 【請求項9】前記第1および第2走査線は、1水平表示
    期間に同時に駆動されることを特徴とする請求項1〜5
    のいずれかに記載の表示装置。
  10. 【請求項10】マトリクス状に配置された複数の表示画
    素と、 この表示画素の行方向に沿って配置される複数本の走査
    線と、 この表示画素の列方向に沿って配置されるデータ線と、 前記データ線にデータ信号を供給するデータ線駆動回路
    と、 前記走査線に走査信号を供給する走査線駆動回路と、 前記データ線駆動回路及び前記走査線駆動回路を制御す
    る制御部と、を備えた表示装置において、 前記表示画素は、 前記走査信号に応答して対応する前記データ信号をサン
    プリングするサンプリング部と、このサンプリング部に
    よってサンプリングされた対応データを保持するメモリ
    部と、前記対応データに基づいて所定の表示を行なう表
    示部と、からなる複数の副画素を含み、 前記表示画素を構成する第1副画素は第1データ線及び
    第1走査線に接続され、 前記第2副画素は第2データ線及び前記第1走査線に接
    続され、 前記第3副画素は前記第1データ線及び第2走査線に接
    続され、 前記第4副画素は前記第2データ線及び前記第2走査線
    に接続され、 前記第5副画素は前記第1データ線及び第3走査線に接
    続され、 前記第6副画素は前記第2データ線及び前記第3走査線
    に接続されることを特徴とする表示装置。
  11. 【請求項11】前記データ信号の下位側ビットに対応す
    る前記副画素は前記第1走査線に接続され、前記データ
    信号の中間ビットに対応する前記副画素は前記第2走査
    線に接続され、前記データ信号の上位側ビットに対応す
    る前記副画素は前記第3走査線に接続されることを特徴
    とする請求項10に記載の表示装置。
  12. 【請求項12】前記第1走査線は1水平表示期間内の第
    1表示期間に駆動され、前記第2走査線は1水平表示期
    間内の前記第1表示期間後の第2表示期間に駆動され、
    前記第3走査線は1水平表示期間内の前記第2表示期間
    後の第3表示期間に駆動されることを特徴とする請求項
    10または11に記載の表示装置。
  13. 【請求項13】前記第3走査線は1水平表示期間内の第
    1表示期間に駆動され、前記第2走査線は1水平表示期
    間内の前記第1表示期間後の第2表示期間に駆動され、
    前記第1走査線は1水平表示期間内の前記第2表示期間
    後の第3表示期間に駆動されることを特徴とする請求項
    10または11に記載の表示装置。
  14. 【請求項14】前記第1〜第3走査線は、1水平表示期
    間内に同時に駆動されることを特徴とする請求項10ま
    たは11に記載の表示装置。
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