JP2003140618A

JP2003140618A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2003140618A
Application number: JP2001336326A
Authority: JP
Inventors: Masaru Fukuda; 大福田; Takashi Tsukada; 敬塚田; Hideki Mine; 秀樹峯
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-11-01
Filing date: 2001-11-01
Publication date: 2003-05-16

Abstract

(57)【要約】【課題】液晶パネルに２値データを表示する場合に消
費電力を低減する【解決手段】マトリックス状に形成された複数の画素
電極を持つ液晶パネルと、ゲートドライバと、ソースド
ライバと、ゲートドライバとソースドライバへの制御信
号と表示データを供給する信号処理回路を備えた液晶表
示装置であり、ソースドライバは、表示データが階調デ
ータのとき各液晶画素への印加電圧に変換するＤＡ変換
回路と、ＤＡ変換回路の基準電圧を与える基準電圧回路
と、表示データが２値データのとき２値データに応じて
各液晶画素への２種類の印加電圧を選択する２値選択回
路と、表示データの種類に応じて階調データ時の出力と
２値データ時の出力を切り替えて出力し、２値データ使
用時には、前記ＤＡ変換回路と前記基準電圧回路への電
源供給を止めることが可能な構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネル・ＯＬ
ＥＤパネル等の表示パネルの一部に階調データと２値デ
ータを混在して表示する場合の表示装置に関し、特にそ
の消費電力を低減に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、カラー動画像等を表示する携帯端
末用の表示装置として、高視野角化と高精細化による画
質の向上及び応答速度の短縮の点から、アクティブマト
リックス型の液晶表示装置が用いられている。

【０００３】図３は従来例のアクティブマトリックス型
の液晶表示装置の構成図である。この図を用いて従来例
の液晶表示装置の構成と動作について説明する。液晶パ
ネル１はアクティブマトリックス型の液晶パネルであ
り、画素電極１０、走査信号線１１、データ信号線１
２、スイッチング素子１３、対向電極１４を有してい
る。

【０００４】画素電極１０は行方向と列方向に対してマ
トリックス状に配置された電極である。走査信号線１１
は同一行方向の画素を選択する走査信号線であり、液晶
パネルの列方向に沿ってｐ本設けられているとする。デ
ータ信号線１２は同一列方向の画素に表示データに応じ
た印加電圧を伝達するデータ信号線であり、液晶パネル
の行方向に沿ってｑ本設けられているとする。スイッチ
ング素子１３は走査信号によりデータ信号線のデータを
液晶セルの画素に伝えるスイッチング素子で、例えばＴ
ＦＴで構成される。対向電極１４は各液晶セルの共通電
圧を供給するための電極である。画素電極１０と対向電
極１４の間に液晶セルを挿んでいる。１組の画素電極１
０と対向電極１４と間に挿む液晶セルを画素と呼ぶ。

【０００５】液晶セルは画素電極１０と対向電極１４間
の印加電圧によって、光を通す量を調節するシャッター
の役目を果たす。画素を規則的にＲＧＢに割り当て、対
向電極１４側にＲＧＢのカラーフィルタを設ければ、人
間の目には、ＲＧＢの光が合成されてカラー画像が認識
される。画素のＲＧＢ配列に基づき、データ線１２にＲ
ＧＢデータを割り当てる。

【０００６】ゲートドライバ２は液晶パネル１内の走査
信号線１１にｐ本の走査信号Ｘ１，Ｘ２，・・・Ｘｐを
順次印加する回路である。ソースドライバ３は液晶パネ
ル１内のデータ信号線１２に表示データに応じた印加電
圧を生成し、この電圧を画素信号Ｙ１，Ｙ２，・・・Ｙ
ｑとして出力する回路である。信号処理回路４は外部か
ら映像信号を入力し、ソースドライバ３に対して表示デ
ータを出力すると共に、ゲートドライバ２及びソースド
ライバ３に制御信号を出力する回路である。

【０００７】次に液晶パネル１に画像を表示する動作に
ついて説明する。信号処理回路４は制御信号によりゲー
トドライバ２を制御して、液晶パネル１の任意の行の走
査信号線１１に走査信号を印加する。するとその行のス
イッチング素子１３はオン状態となり、各列のデータ線
１２と画素電極１０とが導通する。信号処理回路４は、
走査信号を供給している行の各列の画素に与えるデータ
を、予めソースドライバ３に供給しておく。そしてソー
スドライバ３はスイッチング素子１３がオン状態となっ
ている間に表示データを各画素電極１０の印加電圧に変
換して出力する。そして信号処理回路４は、例えば液晶
パネル１の最上行（ｉ＝１）から最下行（ｉ＝ｐ）にか
けて順次走査を行うことで、全ての画素電極１０に表示
データを供給する。

【０００８】次に、ソースドライバ３の内部構成例を図
４に示す。本図に示すようにソースドライバ３はシフト
レジスタ回路２０、ラッチ回路２１、ＤＡ変換回路２
２、基準電圧回路２３を有している。シフトレジスタ回
路２０は、各列の画素電極１０への表示データを画素列
の数（ｑ）だけ入力し、順次シフトして記憶する回路で
ある。ラッチ回路２１は、走査信号線１１に走査信号が
印加されてスイッチング素子１３がオン状態の間、各列
の画素電極１０への表示データを記憶しておく回路であ
る。ＤＡ変換回路２２は、ラッチ回路２１に記憶されて
いる各列の画素への表示データを画素電極１０への印加
電圧に変換して画素電極１０に出力する回路である。基
準電圧回路２３はＤＡ変換回路２２で画素電極１０への
印加電圧の基準電圧を発生する回路である。基準電圧回
路２３がＤＡ変換回路２２に供給する電圧値と中間電圧
数（Ｖ１，Ｖ２，・・・Ｖｘ）は、画素電極１０への印
加電圧と光の透過量の関係、液晶パネル１で表示する色
数等から決定される。また、信号処理回路４から与えら
れる表示データはｎビットであり、シフトレジスタ回路
２０とラッチ回路２１はｎビットのデータを記憶する。

【０００９】シフトレジスタ２０は制御信号に含まれる
スタート信号及びクロック信号を用いて走査行の各画素
への表示データを順次記憶する。次にラッチ回路２１は
制御信号に含まれるロード信号により、シフトレジスタ
２０に記憶している表示データをラッチし、ＤＡ変換回
路２２に出力する。その間、シフトレジスタ２０は次の
走査行の表示データを順次記憶する。ＤＡ変換回路２２
は基準電圧Ｖ１，Ｖ２，・・・Ｖｘを用いて、各列のｎ
ビットの表示データをアナログ電圧に変換して画素電極
１０への画素信号としてデータ信号線１２に出力する。

【００１０】液晶パネルの一部や全部に、文字や単純な
キャラクタ等、色数を必要としない情報を表示する場
合、表示データとして２値データを用いることができ
る。その場合、表示データとしてｎビットの階調データ
を用いる従来の液晶表示装置では、信号処理回路４とソ
ースドライバ３は、２値データをｎビットのデジタルデ
ータの最小値と最大値として扱い、ソースドライバ３
は、このデジタルデータの最小値と最大値を通常の階調
データと同様にＤＡ変換して液晶パネル１に出力してい
た。即ち従来の液晶表示装置では、液晶パネルに表示す
る映像が階調データである必要がない場合でも、多階調
のデータとして扱っていた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】アクティブマトリック
ス型の液晶表示装置では、ソースドライバの消費電力が
液晶表示装置の消費電力の数分の１から２分の１程度を
占める。特に携帯端末への使用を想定した場合、端末の
使用可能時間を増やすためには、ソースドライバの消費
電力を削減する必要がある。しかしながら従来の液晶表
示装置では、２値データを表示する場合でも、ＤＡ変換
回路２２と基準電圧回路２３を動作させる必要があり、
消費電力の低減が図れなかった。

【００１２】本発明は、このような従来の課題を解決
し、２値データを表示するときに、消費電力を低減でき
る液晶表示装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【発明を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の液晶表示装置は、マトリックス状に形成
されたゲート電極およびソース電極を介して各液晶画素
に画素信号を与える複数のスイッチングトランジスタを
有する液晶表示パネルと、前記ゲート電極にゲート信号
を出力するゲートドライバと、表示データを入力し、前
記ソース電極に前記画素信号を出力するソースドライバ
と、前記ゲートドライバに選択制御信号を与え、前期ソ
ースドライバに動作制御信号と前記表示データを供給す
る信号処理回路とを具備する液晶表示装置において、前
記ソースドライバは、前記表示データが多階調データの
とき前記多階調データを前記液晶画素への印加電圧であ
るアナログ電圧値に変換するＤＡ変換回路と、前記ＤＡ
変換回路の基準電圧を与える基準電圧回路と、前記表示
データが２値データのとき前記２値データに応じて前記
液晶画素への２種類の印加電圧を選択する２値選択回路
と、前記表示データが多階調データか２値データかを示
す信号に応じて、前記ＤＡ変換回路の出力と前記２値選
択回路の出力を切り替えて前記スイッチングトランジス
タのソース電極に前記画素信号を与える出力切替回路と
を有し、前記表示データの種類に応じて、前記ソースド
ライバで、前記ＤＡ変換回路と前記２値選択回路のいず
れかを使用し、２値データ使用時には、前記ＤＡ変換回
路と前記基準電圧回路のへの電源供給を止める構成であ
る。

【００１４】また、本発明の液晶表示装置は、液晶パネ
ルと、ソースドライバと、ゲートドライバと、信号処理
回路とを有し、前記信号処理回路へ映像信号が入力さ
れ、前記記ゲートドライバへ前記信号処理回路からクロ
ック信号とスタート信号とを含むゲートドライバ用制御
信号が入力され、前記ソースドライバへ前記信号処理回
路から、表示データと、前記表示データが多階調データ
又は２値データのいずれかを示す切替信号と、クロック
信号とスタート信号とロード信号とを含むソースドライ
バ用制御信号とが入力され、前記液晶パネルのデータ信
号線各々へ前記ソースドライバから画素信号群が入力さ
れ、前記液晶パネルの走査信号線各々へ前記ゲートドラ
イバから走査信号群が入力される液晶表示装置におい
て、前記ソースドライバは、シフトレジスタ回路と、ラ
ッチ回路と、基準電圧回路と、ＤＡ変換回路と、２値選
択回路と、出力切替回路と、複数の省電力用電源制御ス
イッチとを有し、前記基準電圧回路の給電部、前記ＤＡ
変換回路の給電部、及び前記２値選択回路の給電部の各
々に、電源の給電と給電停止とを兼ねる前記省電力用電
源制御スイッチが配置され、又は前記基準電圧回路の給
電部、及び前記ＤＡ変換回路の給電部とに共通する前記
給電部への給電と給電停止とを兼ねる前記省電力用電源
制御スイッチと、前記２値選択回路の給電部への電源の
給電と給電停止とを兼ねる前記省電力用電源制御スイッ
チとが配置され、前記ＤＡ変換回路は、前記基準電圧回
路から各々電圧値の異なる複数の基準電圧値が入力さ
れ、前記シフトレジスタ回路は、前記表示データと前記
ソースドライバ用制御信号と前記切替信号とが入力さ
れ、前記ラッチ回路は、前記シフトレジスタ回路からの
出力信号群と前記切替信号とが入力され、前記ＤＡ変換
回路、及び前記２値選択回路の両方、又はいずれかに前
記ラッチ回路からの出力信号群が入力され、さらに前記
２値選択回路は、前記切替信号が入力され、前記出力切
替回路は、前記ＤＡ変換回路、及び前記２値選択回路の
両方、又はいずれかの出力信号群と前記切替信号とが入
力され、前記ソースドライバーの画素信号群として前記
出力切替回路の出力信号群が出力され、前記切替信号
が、多階調データを示すときは、前記シフトレジスタ回
路に入力される前記表示データの１画素がｎ（ｎは自然
数）ビットの画素データを液晶パネルのデータ信号線方
向の画素数分だけ順次シフトして記憶して、前記画素数
分の前記画素データをパラレルに出力し、前記ラッチ回
路は、前記ロード信号の入力をトリガー信号として、前
記シフトレジスタ回路から前記画素数分の前記画素デー
タを同時に取り込み、少なくとも前記液晶パネルの１走
査期間の間だけは保持し、前記ＤＡ変換回路は、前記ラ
ッチ回路に保持されている前記画素数分の前記画素デー
タを取り込み、前記画素数分の前記画素データをｎビッ
トのデータからアナログ信号へ変換して前記出力切替回
路へ出力し、前記出力切替回路から画素数分の前記アナ
ログ信号が、前記ソースドライバーの画素信号群として
出力され、少なくとも前記ＤＡ変換回路の給電部へ前記
省電力用電源制御スイッチを介して給電され、また、前
記切替信号が、２値データを示すときは、前記シフトレ
ジスタ回路に入力される前記表示データの１画素が１ビ
ットの画素データを液晶パネルのデータ信号線方向の画
素数分だけ順次シフトして記憶して、前記画素数分の前
記画素データをパラレルに出力し、前記ラッチ回路は、
前記ロード信号の入力をトリガー信号として、前記シフ
トレジスタ回路から前記画素数分の前記画素データを同
時に取り込み、少なくとも前記液晶パネルの１走査期間
の間だけは保持し、前記２値選択回路は、前記ラッチ回
路に保持されている前記画素数分の前記画素データを取
り込み、前記画素数分の前記画素データを、前記液晶パ
ネルの光の透過量が最大、又は最小のいずれかとなる電
圧値の２値画素信号へ変換して前記出力切替回路へ出力
し、前記出力切替回路から画素数分の前記２値画素信号
が、前記ソースドライバーの画素信号群として出力さ
れ、少なくとも前記２値選択回路の給電部へ前記省電力
用電源制御スイッチを介して給電され、そして、前記液
晶パネルの表示が階調性を有するときの前記ソースドラ
イバの消費電力よりも、前記液晶パネルの表示が階調性
を有しない表示を含むときの前記ソースドライバの消費
電力がより少なくなるときを有し、かつ、前記液晶パネ
ルの表示が階調性を有するときの前記液晶表示装置の消
費電力よりも、前記液晶パネルの表示が階調性を有しな
い表示を含むときの前記液晶表示装置の消費電力がより
少ないことを特徴とする。

【００１５】また、本発明の液晶表示装置は、ソースド
ライバーが、ＤＡ変換回路の給電部、及び基準電圧回路
の給電部へ電源が給電されているときは、２値選択回路
の給電部への電源の給電が停止され、また、ＤＡ変換回
路の給電部、及び基準電圧回路の給電部への電源の給電
が停止されているときは、２値選択回路の給電部へ電源
が給電されていることを特徴とする。

【００１６】また、本発明の液晶表示装置は、ソースド
ライバーの、２値選択回路が、互いに異なる２つの電圧
値を選択するスイッチ回路により構成され、切替信号
が、多階調データを示すときは、前記スイッチ回路の給
電部には給電し、かつ、前記スイッチ回路の消費電流の
変化を生じさせないことを特徴とする。

【００１７】また、本発明の液晶表示装置は、ソースド
ライバが、さらに、２値データの表示データが入力され
る１ビットのシフトレジスタと、前記１ビットのシフト
レジスタの出力信号が入力されるラッチ回路とを有する
ことを特徴とする。

【００１８】また、本発明の液晶表示装置は、上記のソ
ースドライバと同じ構成のソースドライバーが複数個備
えられることを特徴とする。

【００１９】また、本発明の液晶表示装置は、液晶パネ
ルに複数の走査信号線及び複数のデータ信号線を有し、
前記走査信号線各々へ走査信号を出力するゲート駆動手
段と、前記データ信号線各々へ画素信号を出力するソー
ス駆動手段とを有し、前記走査信号と前記画素信号とが
前記液晶パネルに入力されて前記液晶パネルの表示面に
文字情報、及び画像情報の両方、又はいずれかが表示さ
れる液晶表示装置において、前記液晶パネルの表示が階
調性を有するときの前記ソース駆動手段の消費電力より
も、前記液晶パネルの表示が階調性を有しない表示を含
むときに前記ソース駆動手段の消費電力がより少なくな
るときを有し、前記液晶パネルの表示が階調性を有する
ときの前記液晶表示装置の消費電力よりも、前記液晶パ
ネルの表示が階調性を有しない表示を含むときの前記液
晶表示装置の消費電力がより少ないことを特徴とする。

【００２０】また、本発明の表示装置は、ＯＬＥＤパネ
ルに複数の走査信号線及び複数のデータ信号線を有し、
前記走査信号線各々へ走査信号を出力する走査信号線駆
動手段と、前記データ信号線各々へ画素信号を出力する
データ信号線駆動手段とを有し、前記走査信号と前記画
素信号とが前記ＯＬＥＤパネルに入力されて前記ＯＬＥ
Ｄパネルの表示面に文字情報、及び画像情報の両方、又
はいずれかが表示される表示装置において、前記ＯＬＥ
Ｄパネルの表示が階調性を有するときの前記データ信号
線駆動手段の消費電力よりも、前記ＯＬＥＤパネルの表
示が階調性を有しない表示を含むときに前記データ信号
線駆動手段の消費電力がより少なくなるときを有し、前
記ＯＬＥＤパネルの表示が階調性を有するときの前記液
晶表示装置の消費電力よりも、前記ＯＬＥＤパネルの表
示が階調性を有しない表示を含むときの前記表示装置の
消費電力がより少ないことを特徴とする。

【００２１】また、本発明の表示装置は、請求項１から
請求項７のいずれかに記載の液晶表示装置において、液
晶パネルにかえてＯＬＥＤパネルを備えることを特徴と
する。

【００２２】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）本発明の実施の
形態における液晶表示装置について、図面を参照しなが
ら説明する。本発明の液晶表示装置の構成と動作は基本
的には従来例と同じであり、表示データの送り方とソー
スドライバの内部動作が異なる。

【００２３】本発明の液晶表示装置のソースドライバの
回路構成例の一例を図１に示す。本図に示すようにソー
スドライバ１０３は、シフトレジスタ回路２０１、ラッ
チ回路２０２、階調データ用のＤＡ変換回路２０３、２
値データ用の２値電圧選択回路２０４、ＤＡ変換回路２
０３用の基準電圧発生回路２０５、出力切替回路２０
６、及びスイッチ回路（省電力用電源制御スイッチ）２
０７を含んで構成される。

【００２４】表示データは、液晶パネルの画素への印加
電圧の元データであり、ｎビットの階調データの場合と
１ビットの２値データの場合がある。制御信号（ソース
ドライバ用制御信号）はソースドライバの動作を制御す
る信号であり、スタート信号、クロック信号、およびロ
ード信号を含んでいる。Ｈｉｇｈ電圧とＬｏｗ電圧は、
液晶パネルの画素への印加電圧の最大電圧と最小電圧で
あり、基準電圧回路２０５と２値選択回路２０４で使用
する。切替信号はソースドライバに入力されるデータが
階調データであるか２値データであるかを示す信号であ
り、ソースドライバの動作を切り替える。

【００２５】ソースドライバに入力される表示データが
階調データの場合、シフトレジスタ回路２０１は、１画
素ｎビットのデータをｑ個の画素数だけ順次シフトして
記憶し、ｑ個パラレルに出力する。ラッチ回路２０２
は、ロード信号によってシフトレジスタ回路２０１から
ｎビットデータをｑ画素分同時に取り込み、液晶パネル
の１走査期間、各列の画素に対する表示データを保持す
る。ＤＡ変換回路２０３は、ラッチ回路２０２に保持さ
れている各列の画素へのｎビットの表示データをアナロ
グ電圧に変換し、各列における画素信号Ｇ１，Ｇ２，Ｇ
３・・・として出力切替回路２０６に出力する回路であ
る。基準電圧回路２０５は、ＤＡ変換回路２０３でｎビ
ットの表示データを、液晶パネルの特性に応じて、アナ
ログデータに変換する基準電圧Ｖ１，Ｖ２，・・・Ｖｘ
を与える回路である。基準電圧Ｖ１，Ｖ２，・・・Ｖｘ
は液晶パネルの画素の印加電圧と光の透過量の関係、お
よび、表示色数から決定される。

【００２６】ソースドライバに入力される表示データが
２値データの場合、シフトレジスタ回路２０１およびラ
ッチ回路２０２は、ｎビット階調データ用に用意されて
いる回路の内の、例えば、上位の１ビットのみを用い
る。シフトレジスタ回路２０１は、１画素１ビットの２
値データをｑ個の画素数だけ、順次シフトして記憶し、
ｑ個パラレルに出力する。ラッチ回路２０２は、ロード
信号によってシフトレジスタ回路２０１から１ビットデ
ータをｑ画素分同時に取り込み、液晶パネルの１走査期
間、各列の画素に対する表示データを保持する。２値電
圧選択回路２０４は、ラッチ回路２０２に保持されてい
る各列の画素への１ビットの表示データにより、液晶パ
ネルの画素電極において光の透過量が最大または最小と
なる２種類の電圧を選択して、各列における画素信号Ｂ
１，Ｂ２，Ｂ３・・・として出力切替回路２０６に出力
する回路である。２値電圧選択回路２０４が選択する２
種類の電圧は、通常は、外部から与えられる基準電圧回
路２０５のＨｉｇｈ電圧およびＬｏｗ電圧に相当する。

【００２７】出力切替回路２０６は、画素信号Ｇ１，Ｇ
２，Ｇ３・・・、および画素信号Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・
・を入力し、切替信号に基づき、多階調の画素信号Ｇｊ
（ｊ＝１，２，３・・・ｑ）又は２階調の画素信号Ｂｊ
（ｊ＝１，２，３・・・ｑ）を選択し、ｑ本のデータ信
号線に画素信号Ｙ１，Ｙ２，・・・Ｙｑを出力する回路
である。

【００２８】スイッチ回路（省電力用電源制御スイッ
チ）２０７はＤＡ変換回路２０３と基準電圧回路２０５
へ電源を供給するか止めるかの切り替えスイッチであ
る。電源電圧はＨｉｇｈ電圧と同じとすることもでき
る。

【００２９】また、図２に本発明の液晶表示装置の構成
図を示す。液晶パネル１０１はアクティブマトリックス
型の液晶パネルであり、ｐ×ｑ個の画素電極１１０、ｐ
本の走査信号線１１１、ｑ本のデータ信号線１１２、ｐ
×ｑ個のスイッチング素子１１３、共通の対向電極１１
４を有し、液晶セルの電荷蓄積効果を用いて、マトリク
ス位置に配置されたｐ×ｑの液晶セルの光学特性を独立
に制御する。

【００３０】ゲートドライバ２は液晶パネル１内の走査
信号線１１にｐ本の走査信号Ｘ１，Ｘ２，・・・Ｘｐを
順次印加する回路である。ソースドライバ３は液晶パネ
ル１内のデータ信号線１２に表示データに応じた印加電
圧を生成し、この電圧を画素信号Ｙ１，Ｙ２，・・・Ｙ
ｑとして出力する回路である。信号処理回路４は外部か
ら映像信号を入力し、ソースドライバ３に対して表示デ
ータを出力すると共に、ゲートドライバ２及びソースド
ライバ３に制御信号（ソースドライバ用制御信号、ゲー
トドライバ用制御信号）を出力する回路である。

【００３１】ゲートドライバ１０２は液晶パネル１０１
内のｐ本の走査信号線１１１に走査信号Ｘ１，Ｘ２，・
・・Ｘｐを順次印加する回路である。ソースドライバ１
０３は液晶パネル１０１内のデータ信号線１１２に表示
データに応じた印加電圧を生成し、この電圧を画素信号
Ｙ１，Ｙ２，・・・Ｙｑとして出力する回路である。信
号処理回路１０４は外部から映像信号を入力し、ソース
ドライバ１０３に対して表示データを出力すると共に、
切替信号１２３及び制御信号（ソースドライバ用制御信
号）１２１を出力する回路である。また、信号処理回路
１０４はゲートドライバ１０２に対しクロック信号及び
スタート信号を含む制御信号（ゲートドライバ用制御信
号）１２０も出力する。

【００３２】制御信号（ゲートドライバ用制御信号）１
２０はゲートドライバ１０２の動作を制御する。制御信
号（ソースドライバ用制御信号）１２１はソースドライ
バ１０３の動作を制御する。切替信号１２３は表示デー
タが階調データであるか２値データであるかを示すと共
に、ソースドライバ１０３の内部動作を切り替える。

【００３３】次に液晶表示パネル１０１への画像表示に
ついて、図１及び図２を用いて説明する。図２の信号処
理回路１０４はゲートドライバ１０２に対して制御信号
（ゲートドライバ用制御信号）１２０を出力し、液晶パ
ネル１０１の任意の行の走査信号線１１１に走査信号を
印加する。すると、その行のスイッチング素子１１３は
オン状態となり、各列のデータ信号線１１２と画素電極
１１０とが導通する。予め信号処理回路１０４は、走査
信号を供給している行の各列の画素に表示データ１２２
をソースドライバ１０３に供給しておく。ソースドライ
バ１０３はスイッチング素子１１３がオン状態となって
いる間、表示データを画素信号に変換して出力する。そ
して、信号処理回路１０４は、例えば液晶パネル１０１
の最上行（Ｘｉ）から最下行（Ｘｐ）にかけて順次走査
を行うことで、全画面に情報を表示する。

【００３４】このとき信号処理回路１０４は、走査する
行の各列の画素への表示データ１２２の種類に応じて、
ｎビットの階調データ又は２値データを出力し、表示デ
ータの種類に応じてソースドライバ１０３の動作を切り
替えるための切替信号１２３をソースドライバ１０３に
出力する。なお、２値データは、信号処理回路１０４が
内部で生成する場合もあり、外部から映像信号と別系統
で入力される場合もある。

【００３５】図１のソースドライバ１０３に入力される
表示データが階調データの場合、シフトレジスタ回路２
０１は制御信号（ソースドライバ用制御信号）１２１に
含まれるスタート信号とクロック信号を用いて各走査行
の各列の画素へのｎビット表示データを順次記憶する。
次にラッチ回路２０２は制御信号（ソースドライバ用制
御信号）１２１に含まれるロード信号により、シフトレ
ジスタ回路２０１に記憶している表示データを一時保持
し、ＤＡ変換回路２０３に出力する。その間、シフトレ
ジスタ回路２０１は次の走査行の表示データを順次記憶
する。ＤＡ変換回路２０３は液晶セルの特性に応じた基
準電圧回路２０５の出力する基準電圧Ｖ１，Ｖ２，・・
・Ｖｘを用いて、各画素へのｎビットの表示データをア
ナログ電圧に変換し、画素信号Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３・・・
を出力切替回路２０６に出力する。

【００３６】一方、ソースドライバ１０３に入力される
表示データが２値データの場合、シフトレジスタ回路２
０１はスタート信号とクロック信号を用いて各走査行の
各列の画素への１ビット表示データを順次記憶する。次
にラッチ回路２０２はロード信号によりシフトレジスタ
回路２０１に記憶している表示データを一時保持し、２
値選択回路２０４に出力する。その間、シフトレジスタ
回路２０１は次の走査行の表示データを順次記憶する。
２値選択回路２０４は、表示データに応じて液晶パネル
１０１の画素に印加する最大電圧（Ｈｉｇｈ電圧）又は
最小電圧（Ｌｏｗ電圧）を選択し、画素信号Ｂ１，Ｂ
２，Ｂ３・・・として出力する。

【００３７】信号処理回路１０４の出力する切替信号１
２３は、表示データに応じてシフトレジスタ２０１およ
びラッチ回路２０２のｎビットの回路の内、ｎビットを
使用するか、または１ビットを使用するかを切り替え
る。出力切替回路２０６は、切替信号１２３により、Ｄ
Ａ変換回路２０３が出力する画素信号Ｇｊ（ｊ＝１，
２，３・・・ｑ）、又は２値電圧選択回路２０４が出力
する画素信号Ｂｊ（ｊ＝１，２，３・・・ｑ）を切り替
えて出力する。また、切替信号１２３は、表示データが
２値データの場合、ＤＡ変換回路２０３および基準電圧
回路２０４に定常電流が流れないように、例えば、スイ
ッチ回路（省電力用電源制御スイッチ）２０７を用いて
電源供給を止めて、動作を停止させる。逆に、表示デー
タが階調データの場合は、２値選択回路２０４への電源
供給を止めて、動作を停止させる。また、２値選択回路
２０４がＨｉｇｈ電圧とＬｏｗ電圧を選択する簡単なス
イッチ回路（省電力用電源制御スイッチ）で構成される
ときは、電源供給は止めずに、単に動作停止するだけで
もよい。

【００３８】ここで、切替信号１２３はｎビットでシフ
トレジスタ２０１に格納した表示データは、ＤＡ変換回
路２０３を経て出力切替回路２０６でＧ１，Ｇ２，・・
・，Ｇｑを選択するように、また、１ビットでシフトレ
ジスタ２０１に格納したデータは、２値回路２０４を経
て、出力切替回路２０６でＢ１，Ｂ２，・・・Ｂｑを選
択するように制御する。すなわち、ラッチ回路２０２、
ＤＡ変換回路２０３、基準電圧回路２０５、２値選択回
路２０４、および出力切替回路２０６で反映するタイミ
ングは、シフトレジスタ２０１で反映するタイミングか
ら１走査分遅らせる。

【００３９】このように切替信号１２３を制御すること
により、階調データと２値データを１走査毎に混在させ
て液晶パネル１０１に表示させることができる。

【００４０】ソースドライバの消費電力は基準電圧回路
２０５とＤＡ変換回路２０３でその大部分を消費する。
表示データが階調データのときと２値データのときに動
作する回路を切り替えることにより、液晶表示装置の消
費電力を従来よりも低減できる。

【００４１】また、このようにして、液晶パネルの表示
が階調性を有するときのソースドライバの消費電力より
も、液晶パネルの表示が階調性を有しない表示を含むと
きのソースドライバの消費電力をより少なくなるときが
得られ、かつ、液晶パネルの表示が階調性を有するとき
の液晶表示装置の消費電力よりも、液晶パネルの表示が
階調性を有しない表示を含むときの液晶表示装置の消費
電力をより少なくできる。

【００４２】また、図２のソースドライバ１０３は、階
調データ用のｎビットのシフトレジスタ回路、ラッチ回
路と、２値データ用の１ビットのシフトレジスタ回路、
ラッチ回路を別に設けるように構成してもよい。また、
シフトレジスタ回路は１ビットとして、表示データ格納
信号のみを伝搬させ、ラッチ回路を、表示データの１次
格納用ラッチ回路と、ＤＡ変換回路または２値選択回路
への出力データ保持用のラッチ回路の２段構成とするこ
ともできる。

【００４３】なお、液晶表示装置において、ソースドラ
イバを複数用いることにより、２値データと階調データ
を同じ行内の画素で混在させることも可能である。また
本実施の形態のソースドライバは、他のアクティブマト
リックス型表示デバイスにも適用することができる。

【００４４】また、液晶パネルは、透過型の液晶パネ
ル、反射型の液晶パネル、又は半透過型（微反射型）の
液晶パネルのいずれを用いてもよい。

【００４５】さらには、液晶パネルが、透過型の液晶パ
ネルの構成部分、反射型の液晶パネルの構成部分、及び
半透過型（微反射型）の液晶パネルの構成部分のこれら
のいずれかからなる複合型の構成の液晶パネルでもよ
い。

【００４６】また、本発明の液晶表示装置のソースドラ
イバを、半導体ＩＣチップとして構成してもよく、又は
低温ポリシリコン基板上に構成してもよい。

【００４７】また、液晶パネルに換えて、ＯＬＥＤパネ
ルとして表示装置を構成してもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明の液晶表示装置によ
れば、従来の液晶表示装置に比べて、液晶パネルの任意
の一部に階調データと２値データを混在させることがで
き、さらには、消費電力の低減も図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置のソースドライバの実施
例の説明図

【図２】本発明の液晶表示装置の構成例の説明図

【図３】従来の液晶表示装置の説明図

【図４】従来の液晶表示装置のソースドライバの構成例
の説明図

【符号の説明】

２０１シフトレジスタ回路２０２ラッチ回路２０３ＤＡ変換回路２０４２値選択回路２０５基準電圧回路２０６出力切替回路２０７スイッチ回路（省電力用電源制御スイッチ）

───────────────────────────────────────────────────── 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 ６１２Ｇ０９Ｇ 3/20 ６１２Ｇ６２３６２３Ｙ６４１６４１Ｃ６５０６５０Ａ 3/30 3/30 Ｊ (72)発明者峯秀樹大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 2H093 NA16 NC22 NC24 NC26 NC34 ND39 5C006 AA01 AA16 AF51 AF53 AF61 AF68 AF69 AF83 BB16 BC12 BF03 BF04 BF24 BF43 FA47 5C080 AA06 AA10 BB05 DD26 EE29 FF11 JJ02 KK07 5C094 AA22 BA03 BA43 CA19 CA25 EA04 EA07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マトリックス状に形成されたゲート電極
およびソース電極を介して各々の液晶画素に画素信号を
与える複数のスイッチングトランジスタを有する液晶表
示パネルと、前記ゲート電極にゲート信号を出力するゲ
ートドライバと、表示データを入力し、前記ソース電極
に前記画素信号を出力するソースドライバと、前記ゲー
トドライバに選択制御信号を与え、前期ソースドライバ
に動作制御信号と前記表示データを供給する信号処理回
路とを具備する液晶表示装置において、前記ソースドラ
イバは、前記表示データが多階調データのとき前記多階
調データを前記液晶画素への印加電圧であるアナログ電
圧値に変換するＤＡ変換回路と、前記ＤＡ変換回路の基
準電圧を与える基準電圧回路と、前記表示データが２値
データのとき前記２値データに応じて前記液晶画素への
２種類の印加電圧を選択する２値選択回路と、前記表示
データが多階調データか２値データかを示す信号に応じ
て、前記ＤＡ変換回路の出力と前記２値選択回路の出力
を切り替えて前記スイッチングトランジスタのソース電
極に前記画素信号を与える出力切替回路とを有し、前記
表示データの種類に応じて、前記ソースドライバで、前
記ＤＡ変換回路と前記２値選択回路のいずれかを使用
し、前記表示データが前記２値データのときには、前記
ＤＡ変換回路と前記基準電圧回路への電源供給を停止さ
せることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】液晶パネルと、ソースドライバと、ゲ
ートドライバと、信号処理回路とを有し、前記信号処理
回路へ映像信号が入力され、前記記ゲートドライバへ前
記信号処理回路からクロック信号とスタート信号とを含
むゲートドライバ用制御信号が入力され、前記ソースド
ライバへ前記信号処理回路から、表示データと、前記表
示データが多階調データ又は２値データのいずれかを示
す切替信号と、クロック信号とスタート信号とロード信
号とを含むソースドライバ用制御信号とが入力され、前
記液晶パネルのデータ信号線各々へ前記ソースドライバ
から画素信号群が入力され、前記液晶パネルの走査信号
線各々へ前記ゲートドライバから走査信号群が入力され
る液晶表示装置において、前記ソースドライバは、シフトレジスタ回路と、ラッチ
回路と、基準電圧回路と、ＤＡ変換回路と、２値選択回
路と、出力切替回路と、複数の省電力用電源制御スイッ
チとを有し、前記基準電圧回路の給電部、前記ＤＡ変換
回路の給電部、及び前記２値選択回路の給電部の各々
に、電源の給電と給電停止とを兼ねる前記省電力用電源
制御スイッチが配置され、又は前記基準電圧回路の給電
部、及び前記ＤＡ変換回路の給電部とに共通する前記給
電部への給電と給電停止とを兼ねる前記省電力用電源制
御スイッチと、前記２値選択回路の給電部への電源の給
電と給電停止とを兼ねる前記省電力用電源制御スイッチ
とが配置され、前記ＤＡ変換回路は、前記基準電圧回路
から各々電圧値の異なる複数の基準電圧値が入力され、
前記シフトレジスタ回路は、前記表示データと前記ソー
スドライバ用制御信号と前記切替信号とが入力され、前
記ラッチ回路は、前記シフトレジスタ回路からの出力信
号群と前記切替信号とが入力され、前記ＤＡ変換回路、
及び前記２値選択回路の両方、又はいずれかに前記ラッ
チ回路からの出力信号群が入力され、さらに前記２値選
択回路は、前記切替信号が入力され、前記出力切替回路
は、前記ＤＡ変換回路、及び前記２値選択回路の両方、
又はいずれかの出力信号群と前記切替信号とが入力さ
れ、前記ソースドライバーの画素信号群として前記出力
切替回路の出力信号群が出力され、前記切替信号が、多階調データを示すときは、前記シフ
トレジスタ回路に入力される前記表示データの１画素が
ｎ（ｎは自然数）ビットの画素データを液晶パネルのデ
ータ信号線方向の画素数分だけ順次シフトして記憶し
て、前記画素数分の前記画素データをパラレルに出力
し、前記ラッチ回路は、前記ロード信号の入力をトリガ
ー信号として、前記シフトレジスタ回路から前記画素数
分の前記画素データを同時に取り込み、少なくとも前記
液晶パネルの１走査期間の間だけは保持し、前記ＤＡ変
換回路は、前記ラッチ回路に保持されている前記画素数
分の前記画素データを取り込み、前記画素数分の前記画
素データをｎビットのデータからアナログ信号へ変換し
て前記出力切替回路へ出力し、前記出力切替回路から画
素数分の前記アナログ信号が、前記ソースドライバーの
画素信号群として出力され、少なくとも前記ＤＡ変換回
路の給電部へ前記省電力用電源制御スイッチを介して給
電され、また、前記切替信号が、２値データを示すときは、前記
シフトレジスタ回路に入力される前記表示データの１画
素が１ビットの画素データを液晶パネルのデータ信号線
方向の画素数分だけ順次シフトして記憶して、前記画素
数分の前記画素データをパラレルに出力し、前記ラッチ
回路は、前記ロード信号の入力をトリガー信号として、
前記シフトレジスタ回路から前記画素数分の前記画素デ
ータを同時に取り込み、少なくとも前記液晶パネルの１
走査期間の間だけは保持し、前記２値選択回路は、前記
ラッチ回路に保持されている前記画素数分の前記画素デ
ータを取り込み、前記画素数分の前記画素データを、前
記液晶パネルの光の透過量が最大、又は最小のいずれか
となる電圧値の２値画素信号へ変換して前記出力切替回
路へ出力し、前記出力切替回路から画素数分の前記２値
画素信号が、前記ソースドライバーの画素信号群として
出力され、少なくとも前記２値選択回路の給電部へ前記
省電力用電源制御スイッチを介して給電され、そして、前記液晶パネルの表示が階調性を有するときの
前記ソースドライバの消費電力よりも、前記液晶パネル
の表示が階調性を有しない表示を含むときの前記ソース
ドライバの消費電力がより少なくなるときを有し、かつ、前記液晶パネルの表示が階調性を有するときの前
記液晶表示装置の消費電力よりも、前記液晶パネルの表
示が階調性を有しない表示を含むときの前記液晶表示装
置の消費電力がより少ないことを特徴とする液晶表示装
置。
【請求項３】請求項２記載の液晶表示装置のソースド
ライバーにおいて、ＤＡ変換回路の給電部、及び基準電
圧回路の給電部へ電源が給電されているときは、２値選
択回路の給電部への電源の給電が停止され、また、ＤＡ
変換回路の給電部、及び基準電圧回路の給電部への電源
の給電が停止されているときは、２値選択回路の給電部
へ電源が給電されていることを特徴とする液晶表示装
置。
【請求項４】請求項２記載の液晶表示装置のソースド
ライバーにおいて、２値選択回路が、互いに異なる２つ
の電圧値を選択するスイッチ回路により構成され、切替
信号が、多階調データを示すときは、前記スイッチ回路
の給電部には給電し、かつ、前記スイッチ回路の消費電
流の変化を生じさせないことを特徴とする液晶表示装
置。
【請求項５】請求項２記載の液晶表示装置のソースド
ライバにおいてさらに、２値データの表示データが入力
される１ビットのシフトレジスタと、前記１ビットのシ
フトレジスタの出力信号が入力されるラッチ回路とを有
することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】請求項２から請求項４のいずれかに記載
の液晶表示装置のソースドライバと同じ構成のソースド
ライバーが複数個備えられることを特徴とする液晶表示
装置。
【請求項７】液晶パネルに複数の走査信号線及び複数
のデータ信号線を有し、前記走査信号線各々へ走査信号
を出力するゲート駆動手段と、前記データ信号線各々へ
画素信号を出力するソース駆動手段とを有し、前記走査
信号と前記画素信号とが前記液晶パネルに入力されて前
記液晶パネルの表示面に文字情報、及び画像情報の両
方、又はいずれかが表示される液晶表示装置において、
前記液晶パネルの表示が階調性を有するときの前記ソー
ス駆動手段の消費電力よりも、前記液晶パネルの表示が
階調性を有しない表示を含むときに前記ソース駆動手段
の消費電力がより少なくなるときを有し、前記液晶パネ
ルの表示が階調性を有するときの前記液晶表示装置の消
費電力よりも、前記液晶パネルの表示が階調性を有しな
い表示を含むときの前記液晶表示装置の消費電力がより
少ないことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】ＯＬＥＤパネルに複数の走査信号線及び
複数のデータ信号線を有し、前記走査信号線各々へ走査
信号を出力する走査信号線駆動手段と、前記データ信号
線各々へ画素信号を出力するデータ信号線駆動手段とを
有し、前記走査信号と前記画素信号とが前記ＯＬＥＤパ
ネルに入力されて前記ＯＬＥＤパネルの表示面に文字情
報、及び画像情報の両方、又はいずれかが表示される表
示装置において、前記ＯＬＥＤパネルの表示が階調性を
有するときの前記データ信号線駆動手段の消費電力より
も、前記ＯＬＥＤパネルの表示が階調性を有しない表示
を含むときに前記データ信号線駆動手段の消費電力がよ
り少なくなるときを有し、前記ＯＬＥＤパネルの表示が
階調性を有するときの前記ＯＬＥＤ表示装置の消費電力
よりも、前記ＯＬＥＤパネルの表示が階調性を有しない
表示を含むときの前記表示装置の消費電力がより少ない
ことを特徴とする表示装置。
【請求項９】請求項１から請求項７のいずれかに記載
の液晶表示装置において、液晶パネルにかえてＯＬＥＤ
パネルを備えることを特徴とする表示装置。