JP4181228B2 - 節電機能を具備する液晶表示装置駆動回路 - Google Patents

節電機能を具備する液晶表示装置駆動回路 Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶表示装置駆動回路に関し、より詳しくは、データ信号が出力されない無効データ区間を感知し、無効データの区間にはＬＣＤパネルに電源が供給されないようにすることで消費電力を節減できるようにした節電機能を具備する液晶表示装置駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子製品の軽薄単小化の傾向に合わせて陰極線管（ＣＲＴ）の代わりをする平板表示装置に対する研究及び開発が進められている。
前記の平板の表示装置の中でも液晶表示装置は、低電圧、低電力駆動ができるのでＬＳＩドライバーを使用して駆動させることができ、また薄形、軽量であるので、多くの製造メーカーがその実用化と技術開発に全力を尽くしている。
【０００３】
以下、添付図面を参照して従来の液晶表示装置の駆動回路を説明する。
図１は従来の液晶表示装置の駆動回路の構成ブロック図である。
図１に示されるように、従来の液晶表示装置の駆動回路は、垂直同期信号線（ＶＳＹＮＣ）と水平同期信号線（ＨＳＹＮＣ）とデータ信号線（ＤＡＴＡ）とが入力段に連結されているタイミング部(10)と、電源電圧（ＶＤＤ）とタイミング部(10)の出力が入力されるＬＣＤ電源部(20)と、タイミング部(10)とＬＣＤ電源部(20)の出力が入力されるデータ駆動部(30)と、タイミング部(10)とＬＣＤ電源部(20)の出力が入力されるスキャンニング駆動部(40)と、データ駆動部(30)とスキャンニング駆動部(40)の出力が入力される液晶表示（ＬＣＤ）パネル(50)とからなる。
【０００４】
前記の構成による従来の液晶表示装置の駆動回路の動作は下記の通りである。タイミング部(10)は主にゲートアレイで構成されるが、このタイミング部(10)には、外部からビデオ信号である垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）、水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）及びデータ信号（ＤＡＴＡ）が入力される。また、タイミング部(10)は、データ駆動部(30)に対してはデータ信号（ＤＡＴＡ）を、スキャンニング駆動部(40)に対してはスタート信号（ＳＴＶ）をそれぞれ所定のタイミングに従って出力する。
【０００５】
図２は従来の液晶表示装置の駆動回路のタイミング図である。
図２に示されるように、タイミング部(10)は、垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）の立ち下がり時から所定個数の水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）が経過した後、スタート信号（ＳＴＶ）と共にデータ信号（ＤＡＴＡ）を出力し、垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）の次の立ち下がり時より所定個数の水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）分以前にデータ信号（ＤＡＴＡ）の出力を終了する。
【０００６】
前記の垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）の１Ｖ周期の区間には525H周期の水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）が対応し、前記の525H周期の水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）のうちのデータ信号（ＤＡＴＡ）の有効データ区間は480H周期である。従って、525H周期の水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）のうち、有効データ区間である480H周期の区間以外の45H 周期の区間は無効データ区間である。
【０００７】
有効データ区間においてタイミング部(10)からデータ信号（ＤＡＴＡ）が出力されると、データ駆動部(30)はＬＣＤパネル(50)にデータ信号に相応するグレイ電圧を出力し、スキャンニング駆動部(40)により選択されるラインにデータが表示される。
スキャンニング駆動部(40)は、ＬＣＤパネル(50)のラインを水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）の１周期ごとに順次的に選択してデータが表示されるようにした後、これを反復的に遂行する。これにより、ＬＣＤパネル(50)の画面に画像情報が表示される。
【０００８】
しかしながら、前記の従来の液晶表示装置の駆動回路においては、無効データ区間にも電源が供給されるので、電力が消耗される短所がある。このような短所は、バッテリで駆動される携帯形コンピューターにとっては非常に大きな問題である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の課題は、データ信号が出力されない無効データ区間を感知して、無効データの区間にはＬＣＤパネルに電源が供給されないようにし、消費電力を抑えることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る節電機能を具備する液晶表示装置駆動回路は、データ信号により液晶表示パネルに印加される電圧を発生させるＬＣＤ電源部と、前記データ信号により選択される液晶表示パネルのカラムラインに、前記ＬＣＤ電源部から供給される電圧が伝達されるようにするデータ駆動部と、前記データ駆動部の電圧が前記液晶表示パネルの各画素に印加されるように前記液晶表示パネルのロウラインに信号を印加するスキャンニング駆動部と、前記データの信号中において表示されない信号を含む無効データ区間に前記ＬＣＤ電源部の電源を遮断する手段とからなる。
【００１１】
前記ＬＣＤ電源部の電源を遮断する手段は、ブランク感知部と電源遮断部とを有している。ブランク感知部は、タイミング部から入力されるスタート信号と前記のスキャンニング駆動部から入力されるキャリ信号とからデータ信号が印加されない無効データ区間を感知した後、その結果信号を出力する。電源遮断部は、前記ブランク感知部から入力される信号により、無効データ区間に前記ＬＣＤ電源部から印加される電源電圧を遮断する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明が属する技術分野の通常の知識を有する者がこの発明を容易に実施できるようにするために、この発明のより望ましい実施形態を添付される図面を参照にして説明する。
図３はこの発明の一実施形態に従う節電機能を具備する液晶表示装置駆動回路の構成ブロック図である。図３に示されるように、この節電機能を具備する液晶表示装置の駆動回路は、垂直同期信号線（ＶＳＹＮＣ）と水平同期信号線（ＨＳＹＮＣ）とデータ信号線（ＤＡＴＡ）とが入力されているタイミング部(10)と、タイミング部(10)の出力段に入力段が連結されているＬＣＤ電源部(20)と、タイミング部(10)とＬＣＤ電源部(20)の出力段に入力段が連結されているデータ駆動部(30)と、タイミング部(10)とＬＣＤ電源部(20)の出力段に入力段が連結されているスキャンニング駆動部(40)と、データ駆動部(30)とスキャンニング駆動部(40)の出力段に入力段が連結されている液晶表示（ＬＣＤ）パネル(50)と、タイミング部(10)とスキャンニング駆動部(40)の出力段に入力段が連結されているブランク感知部(60)と、電源電圧（ＶＤＤ）とブランク感知部(60)の出力段に入力段が連結され、出力段はＬＣＤ電源部(20)に連結されている電源遮断部(70)とからなる。
【００１３】
なお、この実施形態では、図１に示される従来の液晶表示装置の駆動回路と同一な機能を有する部分は、同一な符号を使用して表現している。
図５は前記ブランク感知部(60)の詳細回路図である。
このブランク感知部(60)は、タイミング部(10)のスタート信号線（ＳＴＶ）が一方の入力端子に連結され、第２ＮＡＮＤゲート(G62) の出力段が他方の入力端子に連結されている第１ＮＡＮＤゲート(G61) と、第１ＮＡＮＤゲート(G61) の出力段が一方の入力端子に連結され、スキャンニング駆動部(40)の出力段(C OUT)が他方の入力端子に連結されている第２ＮＡＮＤゲート(G62) とからなる。
【００１４】
図６は前記電源遮断部(70)の詳細回路図である。
この電源遮断部(70)は、ブランク感知部(60)のブランク信号線（ＢＬＡＮＫ）がゲート端子に連結され、電源電圧（ＶＤＤ）がドレイン端子に連結され、ソース端子はＬＣＤ電源部(20)に連結されているトランジスタ（Q71)からなる。
なお、この実施形態では、電源遮断部(70)としてトランジスタ(Q71) を使用しているが、電源遮断部(70)の構成はこの実施形態に限定されるものではなく、一般的に公知の適切なスイッチング素子また回路を使用して構成できる。
【００１５】
次に前記実施形態の動作について説明する。
タイミング部(10)には、外部から垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）と水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）とデータ信号（ＤＡＴＡ）とが入力される。またこのタイミング部１０からは、データ駆動部(30)に対してデータ信号（ＤＡＴＡ）が、スキャンニング駆動部(40)及びブランク感知部(60)に対してスタート信号（ＳＴＶ）が、それぞれタイミングに合わせて出力される。
【００１６】
図４に示されるように、タイミング部(10)はデータ信号（ＤＡＴＡ）を出力しながらスタート信号（ＳＴＶ）も共に出力する。そして、タイミング部(10)のデータ信号（ＤＡＴＡ）の出力が終了すると、スキャンニング駆動部(40)においてキャリ信号(C OUT) が生成され、ブランク感知部(60)に出力される。
前述のように、垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）の１Ｖ周期の間には525H周期の水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）が対応し、前記の525H周期の水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）のうち、データ信号（ＤＡＴＡ）が出力される有効データ区間は480H周期である。したがって、525H周期の水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）のうち、有効データ区間である480H周期の区間を除外した45H 周期の区間が無効データ区間である。
【００１７】
有効データ区間の間にタイミング部(10)からデータ信号（ＤＡＴＡ）がデータ駆動部(30)に入力されると、データ駆動部(30)はＬＣＤパネル(50)にデータ信号を出力する。そして、スキャンニング駆動部(40)により選択されるラインにデータが表示される。すなわち、データ信号により選択されるＬＣＤパネル(50)のカラムラインにＬＣＤ電源部(20)から供給される電圧が伝達され、この電圧がＬＣＤパネル(50)の各画素に印加されるようにＬＣＤパネル(50)のロウラインにデータ信号が印加される。
【００１８】
スキャンニング駆動部(40)の動作についてより詳細に説明すると、スキャンニング駆動部(40)は、ＬＣＤパネル(50)のラインを水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）の１周期ごとに順次的に選択してデータが表示されるようにした後、これを反復的に遂行する。これにより、ＬＣＤパネル(50)の画面に画像情報が表示される。
また、タイミング部(10)からスタート信号（ＳＴＶ）が入力されない垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）の初期の無効データ区間の間に、ブランク感知部(60)にはロウ状態のスタート信号（ＳＴＶ）とキャリ信号(C OUT) とが入力される。これにより、ブランク感知部(60)からは、図５に示されるように、元の状態（ハイ状態）のブランク信号（ＢＬＡＮＫ）が電源遮断部(70)に出力される。
【００１９】
ブランク感知部(60)からハイ状態のブランク信号（ＢＬＡＮＫ）が電源遮断部(70)に入力されると、電源遮断部(70)のトランジスタ(Q71) がターンオフされ、これによりＬＣＤ電源部(20)に印加される電源電圧（ＶＤＤ）の供給が遮断される。したがって、電力消費が抑えられる。
タイミング部(10)からスタート信号（ＳＴＶ）が入力された直後の有効データの区間には、ブランク感知部(60)にハイ状態のスタート信号（ＳＴＶ）とロウ状態のキャリ信号(C OUT）とが入力される。この場合は、図５に示されるように、ブランク感知部(60)はロウ状態のブランク信号（ＢＬＡＮＫ）を電源遮断部(70)に出力する。
【００２０】
ブランク感知部(60)からロウ状態のブランク信号（ＢＬＡＮＫ）が入力されると、電源遮断部(70)のトランジスタ(Q71) がターンオンされて電源電圧（ＶＤＤ）がＬＣＤ電源部(20)に印加される。これにより、データ駆動部(30)とスキャンニング駆動部(40)とＬＣＤパネル(50)とに電源が供給される。この時の電源遮断部(70)の電圧波形（ＶＳＰＬ）が図７に示されている。
【００２１】
タイミング部(10)からスタート信号（ＳＴＶ）が入力された後の有効データ区間には、ブランク感知部(60)にはロウ状態のスタート信号（ＳＴＶ）とキャリ信号(C OUT) とが入力される。この場合は、図５に示されるように、ブランク感知部(60)は元の状態（ロウ状態）のブランク信号（ＢＬＡＮＫ）を電源遮断(70)に出力する。
【００２２】
したがって、電源電圧（ＶＤＤ）が継続的にＬＣＤ電源部(20)に印加され、データ駆動部(30)とスキャンニング駆動部(40)とＬＣＤパネル(50)とに電源が供給される。この時の電源遮断部(70)の電圧波形が図７に示されている。
タイミング部(10)からデータ（ＤＡＴＡ）の出力が中止されたことを知らせるキャリ信号(C OUT）がブランク感知部(60)に入力された直後の無効データの区間には、ブランク感知部(60)にはロウ状態のスタート信号（ＳＴＶ）とハイ状態のキャリ信号(C OUT) とが入力される。この場合は、図５に示されるように、ブランク感知部(60)はハイ状態のブランク信号（ＢＬＡＮＫ）を電源遮断部(70)に出力する。
【００２３】
ブランク感知部(60)からハイ状態のブランク信号（ＢＬＡＮＫ）が電源遮断部(70)に入力されると、電源遮断部(70)のトランジスタ(Q71) がターンオンされる。これによりＬＣＤ電源部(20)に印加される電源電圧（ＶＤＤ）の供給が遮断され、電力消費が抑えられる。この時の電源遮断部(70)の電圧波形が図７に示されている。
【００２４】
タイミング部(10)からスタート信号（ＳＴＶ）が入力されない垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）の末期の無効データ区間には、ブランク感知部(60)にはロウ状態のスタート信号（ＳＴＶ）とキャリ信号(C OUT）とが入力される。この場合は、図５に示されるように、ブランク感知部(60)は元の状態（ハイ状態）のブランク信号（ＢＬＡＮＫ）を電源遮断部(70)に出力する。
【００２５】
ここでは、ＬＣＤ電源部(20)に印加される電源電圧（ＶＤＤ）の供給が継続的に遮断されるので、電力消費が抑えられる。この時の電源遮断部(70)の電圧波形が図７に示されている。
〔変形例〕
前記例では、スキャンニング駆動部(40)からの出力をキャリ信号(C OUT）としてブランク感知部(60)に入力したが、たとえば、外部カウンタ回路を構成し、スタート信号（ＳＴＶ）が入力された後、480H後にキャリ信号(C OUT）を発生してブランク感知部(60)に入力してもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上のようにこの発明では、データ信号が出力されない無効データ区間を感知して無効データの区間にＬＣＤパネルに電源が供給されないようにしたので、消費電力を抑えることができる。この発明のこのような効果は、ＬＣＤを使用する携帯用情報処理機器分野に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の液晶表示装置駆動回路の構成ブロック図。
【図２】図１に示した回路の信号波形図。
【図３】本発明の一実施形態による液晶表示装置駆動回路の構成ブロック図。
【図４】図３に示した回路の信号波形図。
【図５】図３に示した回路のブランク感知部の詳細回路図。
【図６】図３に示した回路の電源遮断部の詳細回路図。
【図７】図６に示した回路の信号波形図。
【符号の説明】
１０：タイミング部
２０：ＬＣc 電源部
３０：データ駆動部
４０：スキャンニング駆動部
５０：ＬＣＤパネル
６０：ブランク感知部
７０：電源遮断部

Claims (7)

  1. 垂直同期信号と水平同期信号とデータ信号とを受け入れ、有効データ区間の開始時にその開始を示すスタート信号を出力し、前記データ信号を出力するタイミング部、
    前記データ信号に応じ、液晶表示パネルに対して印加される電圧を発生させるＬＣＤ電源部、
    前記データ信号により選択される前記液晶表示パネルのカラムラインに、前記ＬＣＤ電源部から供給される電圧が伝達されるようにするデータ駆動部、
    前記スタート信号に応じて前記液晶表示パネルのロウラインに対する信号の印加を開始し、その印加により前記データ駆動部の電圧が前記液晶表示パネルの各画素に対して印加されるようにし、前記タイミング部が前記データ信号の出力を終了するとき、有効データ区間の終了を示すキャリ信号を出力するスキャンニング駆動部、
    前記スタート信号と前記キャリ信号とから無効データ区間を感知し、無効データ区間を示すブランク信号を出力するブランク感知部、及び、
    前記ブランク信号に応じ、前記ＬＣＤ電源部から前記液晶表示パネルに対して印加される電源電圧を無効データ区間では遮断する電源遮断部、
    を備えた、節電機能を具備する液晶表示装置駆動回路。
  2. 前記液晶表示パネルは、前記データ駆動部と前記スキャンニング駆動部とから印加される信号に従って画像情報を画面に表示する、請求項１に記載の、節電機能を具備する液晶表示装置駆動回路。
  3. 垂直同期信号と水平同期信号とデータ信号とを受け入れ、有効データ区間の開始時にその開始を示すスタート信号を出力し、前記データ信号を出力するタイミング部、
    前記データ信号に応じ、液晶表示パネルに対して印加される電圧を発生させるＬＣＤ電源部、
    前記データ信号により選択される前記液晶表示パネルのカラムラインに、前記ＬＣＤ電源部から供給される電圧が伝達されるようにするデータ駆動部、
    前記スタート信号に応じて前記液晶表示パネルのロウラインに対する信号の印加を開始し、その印加により前記データ駆動部の電圧が前記液晶表示パネルの各画素に対して印加されるようにするスキャンニング駆動部、
    前記スタート信号が入力された時点から有効データ区間が経過するとき、有効データ区間の終了を示すキャリ信号を出力するカウンタ回路、
    前記スタート信号と前記キャリ信号とから無効データ区間を感知し、無効データ区間を示すブランク信号を出力するブランク感知部、及び、
    前記ブランク信号に応じ、前記ＬＣＤ電源部から前記液晶表示パネルに対して印加される電源電圧を無効データ区間では遮断する電源遮断部、
    を備えている、節電機能を具備する液晶表示装置駆動回路。
  4. 前記液晶表示パネルは、前記データ駆動部と前記スキャンニング駆動部とから印加される信号に従って画像情報を画面に表示する、請求項３に記載の、節電機能を具備する液晶表示装置駆動回路。
  5. 前記ブランク感知部は、
    前記スタート信号を伝達する信号線が一方の入力端子に連結されている第１ＮＡＮＤゲート、及び、
    前記第１ＮＡＮＤゲートの出力段が一方の入力端子に連結され、前記キャリ信号を伝達する信号線が他方の入力端子に連結され、出力端子が前記第１ＮＡＮＤゲートの他方の入力端子に連結されている第２ＮＡＮＤゲート、
    を有している、請求項１又は３に記載の、節電機能を具備する液晶表示装置駆動回路。
  6. 前記電源遮断部は、前記ブランク信号を伝達する信号線に制御端子が連結され、前記ブランク信号に従って前記電源電圧を供給／遮断するスイッチング素子を有している、請求項１又は３に記載の、節電機能を具備する液晶表示装置駆動回路。
  7. 前記スイッチング素子はトランジスタである、請求項６に記載の節電機能を具備する液晶表示装置駆動回路。
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