JPH11265172A - 表示装置および液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電池による長時間駆動が可能で、かつ使いや
すい液晶表示装置を実現する。 【解決手段】 電池を電源として動作可能な表示装置に
おいて、マトリクス状に配設された画素からなる表示画
面を有する液晶パネル１０１と、表示画面を構成する前
記画素に選択的に表示信号を供給するＸドライバー１０
２およびＹドライバー１０４と、電池の残量を検出する
電源モニター回路と、検出した電池の残量に応じて表示
画面を構成する画素に供給される表示信号の一部を間引
くＸ間引き回路１０７とＹ間引き回路１０６とを具備す
る。表示信号間引かれると、Ｘドライバー１０２、Ｙド
ライバー１０４の駆動周波数が低減し、消費電力が小さ
くなる。

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し、特
に携帯型情報機器の表示装置に適した例えば液晶表示装
置などの表示装置に関する。また本発明は液晶表示装置
に関し、特に高精細な表示、大画面表示に適した液晶表
示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置はパーソナルコンピュータ
ー、ワードプロセッサー、ＥＷＳ等のＯＡ機器のディス
プレイをはじめとして、電卓、電子ブック、電子手帳の
表示装置、携帯ＴＶ、携帯電話等の携帯機器にも多く利
用されている。これは、液晶表示装置が他の表示装置、
例えばＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）や
ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）
等に比べて小型で低消費電力で表示品質も高い、という
特徴を有することに起因している。その中でもとりわけ
携帯型の電子機器においては携帯性が重要であるため、
つまり機器の軽量化や長時間使用化が重要であるため、
殆どの携帯機器のディスプレイとして液晶表示装置が用
いられている。携帯機器では、更なる携帯性の向上のた
めに電池駆動による長時間駆動、つまり液晶表示装置の
低消費電力化が求められている。

【０００３】現状の携帯機器に用いられている液晶表示
装置は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶
を用いた液晶表示装置が多く、液晶パネル背面にバック
ライトを有する透過型とバックライトを用いずに外光を
利用して表示を行う反射型とに大別される。

【０００４】透過型液晶表示装置では、バックライトに
よる消費電力が液晶表示装置の消費電力の大半を占める
ため、携帯機器の電池残量が低下した場合には、バック
ライトの輝度、つまり明るさを低下させて消費電力を低
減させ、液晶表示装置での消費電力を低減させて携帯機
器の電池駆動時間を長時間化させる方法が用いられてい
る。この場合は、バックライトの消費電力が大きいの
で、そのバックライトの消費電力低減は携帯機器の電池
での駆動時間長期化に効果があるが、もともと消費電力
の大きい透過型液晶表示装置を携帯機器に使用すること
に問題がある。また、高解像度、多画素の液晶表示装置
の場合には開口率が低下するためバックライトの利用効
率が悪く、バックライトを有する液晶表示装置では高解
像度、多画素の携帯機器の実現には、かなりの問題があ
る。

【０００５】反射型液晶表示装置ではバックライトによ
る電力消費がないため、電池低下による表示状態の変
更、すなわち明るさの変更は行われていないが、携帯機
器の初期設定や使用途中でユーザーによる手動での表示
画像コントラスト調整により消費電力を低減させる方法
が用いられている。このような場合には、透過型のよう
にバックライトの電池輝度低下によ画像表示画像の変化
が無いため、電池残量が殆どゼロになり携帯機器が停止
する直前にならないと電池残量低下に気が付かないとい
う問題がある。

【０００６】以上のように透過型液晶表示装置、反射型
液晶表示装置のいずれの場合も液晶表示装置の表示画像
による消費電力低減は行っておらず、携帯機器の電池駆
動時間の更なる長時間化が困難である。また高解像度、
多画素の液晶表示装置のように駆動回路での消費電力が
大きい液晶表示装置の消費電力低減には効果が無く、携
帯機器の高解像度、多画素化の実現が困難であるという
問題がある。

【０００７】また、ＴＮ液晶ではメモリー性がないため
に電池残量がゼロになった場合の携帯機器の停止や液晶
表示装置の表示停止の場合と、電池残量低下によらない
通常使用での携帯機器の停止、例えばネットワークでの
タイムアウトによる停止や携帯機器未使用時の消費電力
削減のための自動停止等の場合と区別がつかず、携帯機
器の再起動時の電池交換や電源の接続による起動がスム
ーズに行えない等、ユーザーインターフェース面での使
い難さという問題があった。また、現状の反射型液晶表
示装置のように電池残量が殆どゼロになり携帯機器が停
止する直前にならないと電池残量低下に気が付かないな
ど、電池残量低下による表示画面変化が起こらないため
の使い難さという問題がある。

【０００８】また近年、液晶表示装置は大型化・高精細
化が進み、パーソナルコンピューター等のディジタル機
器のディスプレイとして、その応用が拡大している。ま
たパーソナルコンピューター等の高機能化により液晶表
示装置に表示される画像は高精細になって来ており、そ
れにつれて液晶表示装置にも高精細な表示能力、つまり
液晶パネルの画素数の多画素化が求められている。しか
しながら、高精細な画像が表示可能な液晶表示装置は、
マトリックス状に配置された各画素電極に表示信号の書
き込みと保持を行う素子を有するアクティブマトリック
ス型が、多画素化した場合でもコントラストが高く適し
ているが、高精細な液晶パネルの場合には液晶パネルの
位置によってアクティブ素子に印加される表示信号、お
よび書き込み制御信号に遅延が生じ、その遅延により液
晶パネルの位置によって表示画質が異なる表示ムラを生
じさせ画質が劣化してしまうという問題がある。ゲート
信号と表示信号とのタイミングの設定を変えることによ
りこのような問題の解決する方法も提案されている。し
かしながら、ゲート遅延対策をゲート信号と表示信号と
のタイミングの設定を一括して変えることのみで行った
場合、高精細の液晶ディスプレイ、つまり画素数が多く
ＴＦＴを多数使用する場合には、実効的なＴＦＴ書き込
み時間が減少するために画素電位の書き込み不足が発生
しコントラストの低下などの表示品位を低下させ、さら
にゲート配線方向である表示画面の左右で表示ムラが発
生するという問題がある。また高精細化が進んだ場合に
は、ゲート遅延量自体が高精細化、つまり一走査線上に
接続できるＴＦＴの数を制限することも考えられ、高精
細化の制限になると言う問題がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこの様な点に
鑑みてなされたもので、携帯機器の電池駆動の長時間化
を可能にさせること、また、電池残量ゼロによる携帯機
器の停止や液晶表示装置の動作停止と電池残量ゼロ以外
の原因で停止した場合との区別が容易につくようにし
て、次の携帯機器の起動が電池交換後または外部電源接
続後にスムーズに行われるようにし、電池での駆動時間
を長時間化させた使い勝手のよい液晶表示装置を提供す
ることを目的とする。

【００１０】また本発明は、ゲート遅延の影響を抑制し
て十分な書き込み有効時間を確保し、表示ムラを無くし
た高品質で高精細な表示を行うことができる液晶表示装
置を実現することを目的とする。さらに本発明はゲート
遅延の影響を抑制して十分な書き込み有効時間を確保
し、大画面表示を行うことができる液晶表示装置を提供
することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、本発明の表示装置は以下のような構成を備えて
いる。

【００１２】本発明の表示装置は、マトリクス状に配設
された画素からなる表示画面と、前記表示画面を構成す
る前記画素に表示信号を供給する手段と、前記電池の残
量を検出する手段と、検出した前記電池の残量に応じて
前記表示画面を構成する画素の一部の画素に選択的に表
示信号を供給する手段、とを具備したことを特徴とす
る。

【００１３】また本発明の表示装置は、電池を電源とし
て動作可能な表示装置において、マトリクス状に配設さ
れた画素からなる表示画面と、前記表示画面を構成する
前記画素に表示信号を供給する手段と、前記電池の残量
を検出する手段と、検出した前記電池の残量に応じて前
記表示信号の一部を選択して前記画素供給する手段、と
を具備したことを特徴とする。ここで電池とは、１次電
池も２次電池も含むものとする。また、電池による駆動
が可能であれば、電池の他に外部電源を用いて駆動する
手段を備えていてもよい。

【００１４】また本発明の表示装置は、電池を電源とし
て動作可能な表示装置において、マトリクス状に配設さ
れた複数の画素からなる表示画面と、前記画素に第１の
周波数で表示信号を供給する第１の供給手段と、前記画
素に第１の周波数より小さい第２の周波数で前記表示信
号を供給する第２の供給手段と、前記電池の残量を検出
する手段と、検出した前記電池の残量に応じて前記第１
の供給手段と前記第２の供給手段とを切り替える手段、
とを具備するようにしてもよい。

【００１５】すなわち本発明の表示装置は、電池により
動作させることが可能な表示装置において、電池の残量
レベルが低下した場合には、表示の空間分解能、または
時間分解能を低減させた表示を行うことにより、消費電
力の低減を図ったものである。本発明は、例えば液晶表
示装置のような画素をマトリクス型に配設して表示画面
を構成するタイプの表示装置に適用することができる。

【００１６】また、表示装置内部あるいは表示装置外部
から電池の残量情報を検出する手段を有する表示装置に
おいて、電池残量が低下した場合には、電池残量が十分
な場合にくらべて表示分解能を低減させて消費電力を低
減する駆動を行い、電池残量無しによるシステム停止お
よび表示装置の表示停止時には通常の表示装置の表示停
止と異なった表示画面処理を行うようにしてもよい。

【００１７】また、電池残量が低下した場合の表示分解
能を低減する駆動は、電池残量が十分な場合にくらべて
表示画面の水平方向または垂直方向、あるいは水平垂直
双方の空間分解能を低下させて画面表示を行うことによ
り消費電力を低減させるようにしてもよい。空間分解能
を低下させた場合には、表示装置の表示面の一部で表示
を行い消費電力を低減させるようにしてもよい。

【００１８】また、電池残量が低下した場合の表示分解
能を低減する駆動は、電池残量が十分な場合にくらべて
表示画面のリフレッシュレートを低下させ、表示画像の
時間分解能を低下させて画面表示を行うことにより消費
電力を低減させるようにしてもよい。

【００１９】また本発明の表示装置では、表示装置内部
あるいは表示装置外部から電池の残量情報を検出する手
段を有する表示装置において、電池残量が低下した場合
には、電池残量が十分な場合にくらべて表示分解能を低
減させて消費電力を低減する駆動方法を有しており、そ
の表示分解能低減手段は空間的低減、時間的低減、また
はポジ表示とネガ表示の反転手段を備えるようにしても
よい。つまり、電池残量が低下した場合の駆動は、液晶
表示画面に表示する面像が液晶表示パネルに充放電する
電荷総量の大小により、ポジ画像またはネガ画像のいず
れかの表示を行うことにより消費電力を低減させるよう
にしてもよい。

【００２０】また、電池残量無しによるシステム停止お
よび表示装置の表示停止時には、電池残量無しによるシ
ステム停止または画像表示停止、あるいはシステムと画
像表示停止の双方による停止である旨を、表示画面の一
部領域あるいは表示画面全体に表示した後に表示装置の
動作を停止するようにしてもよい。

【００２１】すなわち本発明の表示装置は、携帯機器の
電池残量が低下した場合に、空間的または時間的、また
はその双方やポジネガ表示の反転を行うことにより消費
電力を低減させるともに、電池残量ゼロによる携帯機器
の停止時には、その旨のメッセージを液晶のメモリー性
を用いて表示することにより、電池残量ゼロによる携帯
機器の停止や表示装置の動作停止と電池残量ゼロ以外の
原因で停止した場合との区別が容易につくようにして、
電池での駆動時間を長時間化させ、かつユーザーの使い
勝手を向上したものである。

【００２２】このような構成により、電池残量が低下し
た場合には、電池残量が十分な場合にくらべて表示分解
能を空間的、時間的、またはポジ表示とネガ表示の反転
によって低減することにより携帯端末の電池駆動時間を
長時間化させることができ、電池残量無しによるシステ
ム停止および表示装置の表示停止時には、電池残量無し
によるシステム停止または画像表示停止、あるいはシス
テムと画像表示停止の双方による停止である旨を、画面
の一部あるいは画面全体に表示することにより、電池残
量ゼロによる携帯機器の停止や表示装置の動作停止と電
池残量ゼロ以外の原因で停止した場合との区別が容易に
なる。

【００２３】電池残量検出は、例えば電池の出力電圧レ
ベルなどをモニターすることにより行うようにしてもよ
い。また電池の出力電流レベルをモニターすることによ
り行うようにしてもよい。そして電池残量レベルが予め
定められたレベルよりも低くなったときには、表示の分
解能を低くすることにより消費電力が低減すれば、使用
可能時間が長くなる。

【００２４】例えばアクティブマトリクス型の液晶表示
装置の場合、表示画面はマトリクス状に配設された画素
電極と、共通電極との間に挟持された液晶層により構成
される。そして表示する画像に対応した表示信号を各画
素に選択的に供給することにより画像を表示する。各画
素は、各画素電極に対応して配設された例えば薄膜トラ
ンジスタなどのスイッチング素子と、このスイッチング
素子を駆動するゲートドライバ、信号線ドライバにより
駆動される。そして本発明では、電池の残量が低下した
ときには、駆動する画素数を駆動可能な画素数よりも小
さくするようにしている。 例えばゲートドライバ
ー、信号線ドライバーに、これらドライバー回路の一部
のみを動作させ、他の部分はオフにすることにより、駆
動される画素数が低減し、消費電力を小さくすることが
できる。この際、表示画面のうち連続した一部領域を駆
動するようにしてもよいし、表示画面の全体にわたって
画素の間引き駆動を行うようにしてもよい。

【００２５】またドライバー回路のスイッチング動作を
選択的に行う他に、供給された表示信号を間引いてから
ドライバー回路に供給するようにしてもよい。例えばシ
ーケンシャルに供給される表示信号の一部を間引いてド
ライバー回路に供給するようにすれば、ドライバー回
路、画素選択用薄膜トランジスタの動作周波数を低減す
ることができる。

【００２６】さらに、表示信号を間引くのではなく、特
定の画素領域に対応した表示信号をを、黒表示、あるい
は白表示のような表示信号に置き換えるようにしてもよ
い。このようにすれば、例えば表示画面の一部のみを用
いて表示を行う場合、駆動されない画素により構成され
る領域には、白表示、あるいは黒表示のようなマスクが
かかることになる。したがって、表示に要する消費電力
を低減することができるだけでなく、表示も見易くする
ことができる。

【００２７】つぎに、ゲート遅延の影響を抑制し、十分
な書き込み有効時間を確保する本発明の液晶表示装置に
ついて説明する。

【００２８】図１３に、アクティブ素子としてＴＦＴ７
を用いた従来型の液晶表示装置の液晶パネルのブロック
図を示す。図１３に示す液晶表示パネルには、表示信号
が上側信号線ドライバー（ＸＵドライバー）１と下側信
号線ドライバー（ＸＤドライバー）２とから印加され、
各信号線に接続されたＴＦＴ７を所定のタイミングで書
き込み状態にする走査信号がゲートドライバー（Ｙドラ
イバー）３から印加される。即ち、液晶パネルの所定の
画素電極への表示信号の書き込みは、信号線ドライバ−
１、２から出力された表示信号を、Ｙドライバー３から
出力された走査信号のタイミングによって制御されてい
る。

【００２９】次に、液晶パネルのＴＦＴ周辺部分の等価
回路を図１４に示す。図１４に示したように、ＴＦＴ７
および画素電極周辺には表示信号を蓄積するための蓄積
容量Ｃｓ２７や画素電極の液晶容董２６の他に多くの寄
生容量が存在する。図１５に、それらの寄生容量を模式
的に表した等価回路図を示す。図１５に示す通り、画素
電極３０と信号線間４との容量Ｃｐ−ｓｉｇ１，Ｃｐ−
ｓｉｇ２はＴＦＴ基板側の同一平面内に、しかも長い距
離をおいて存在するために、その容量値は極小さく、無
視してもよい。逆に、同一平面にありながらも薄膜を通
じてＴＦＴのゲート電極と画素電極とがオーバーラッ
プ、つまり薄膜の積層構造をしているために生じる寄生
容量Ｃｇｓは無視できない大きさである。また信号線４
およびゲート線６と対向電極１０間に生じる容董Ｃｓｉ
ｇ−ｃｏｍ、Ｃｃｏｍ−ｇも誘電体である液晶を挟んで
形成されているため無視できない大きさである。信号線
と蓄積容量Ｃｓとの間にも寄生容量Ｃｓｉｇ−ｃｓが存
在するが、これも画素電極３０と信号線間４との容量Ｃ
ｐ−ｓｉｇ１，Ｃｐ−ｓｉｇ２と同様に値は小さく無視
することができる。

【００３０】無視できる寄生容量を削除した等価回路を
図１６に示す。同図に示すように、信号線４とゲート線
６とのに寄生している容量はＣｇｓ，Ｃｃｏｍ−ｇ，Ｃ
ｓｉｇ−ｃｏｍとで考えることができる。ここで、各寄
生容量の値をかんがえてみる。容量値は、誘電率と面積
に比例し、電極間、つまり液晶セルのセルギャップや薄
膜の厚さに反比例する。液晶の比誘電率εを５、配線幅
ｗを１０［μｍ］、配線長さｌを３０［ｃｍ］、液晶セ
ルのセルギャップ厚ｄを５［μｍ］と考えると、信号線
４と対向電極１０との寄生容量Ｃｓｉｇ−ｃｏｍおよび
ゲート線６と対向電極１０との寄生容量Ｃｃｏｍ−ｇ
は、ε₀ を真空の誘電率とすると、 ε₀ ×ε×ｗ×ｌ×（１／ｄ）［Ｆ］より （８．８５４×１０^-12)）×５×（１０×１０^-6 )×
（０．３）×｛１／（５×１０^-6）｝＝２６．６［ｐ
Ｆ］ となる。また、ＴＦＴ７のソース電極とゲート電極の間
に寄生している容量Ｃｇｓは、ゲー卜絶縁膜の厚さｔを
５００［ｎｍ］、比誘電率εを５、ゲート・ソース電極
のオーバーラップ領域を（５０×１０^-6）×（５０×１
０^-6）とすると、 ε₀ ×ε×ｗ×ｌ×（１／ｄ）［Ｆ］より （８．８５４×１０^-12)）×５×（５０×１０^-6）×
（５０×１０^-6）×｛１／（５００×１０^-9）｝＝０．
２２［ｐＦ］ であるが、この０．２２［ｐＦ］はＴＦＴ７一個当たり
の寄生容量であるので、水平方向の解像度が１０００ド
ット、つまりＲＧＢサブピクセル単位で３０００個であ
った場合、ＴＦＴ７がゲート線６に３０００個接続され
ていることになる。したがって、ゲート線一本当たりに
寄生しているＣｇｓは ０．２２［ｐＦ］×３０００＝６６０［ｐＦ］ となる。

【００３１】以上のことから、信号線４に寄生している
容量をＣｓｉｇ，ゲート線６に寄生している容量をＣｇ
とすると Ｃｓｉｇ＝Ｃｓｉｇ−ｃｏｍ＝２６．６［ｐＦ］ Ｃｇ＝Ｃｃｏｍ−ｇ＋Ｃｇｓ＝６８６．６［ｐＦ］ となる。ここで、信号線４とゲート線６のＣＲ時定数を
考えてみる。信号線４の時定数をτｓ、ゲート線６の時
定数をτｇとし、双方の配線抵抗Ｒｓ、Ｒｇを５［ｋ
Ω］とすると、 τＳ＝Ｃｓ×Ｒｓ＝（２６．６×１０^-12 ）×（５×１
０³ ）＝０．１３［μｓ］ τｇ＝Ｃｇ×Ｒｇ＝（６８６．６×１０^-12 ）×（５×
１０³ ）＝３．４［μｓ］ となる。一般的には、一走査時間つまりゲートをＯＮに
する時間は数十［μｓ］であるから、信号線４の時定数
はτｓ一走査時間の１［％］程度、もしくは１［％］未
満であり特に問題とはならない。しかし、ゲート線６の
時定数τｇは一走査時間の１０［％］程度、もしくは１
０［％］以上になるため、ＴＦＴ７の動作に影響を与え
てしまう。

【００３２】図１７にゲート線６の時定数を考慮した場
合のＴＦＴ動作を説明する図を示す。同図（ａ）は液晶
パネル内でもゲートドライバー３に最も近い距離に位置
する１番目のＴＦＴの動作を示してあり、（ｂ）は液晶
パネル内でもゲートドライバー３から最も離れた距離に
位置する２ｎ番目のＴＦＴの動作を示している。同図に
示すように、液晶パネル内でゲー卜配線６上に寄生して
いる容量Ｃｇと配線抵抗Ｒｇによつで、２ｎ番目のＴＦ
Ｔに印加されるゲート波形に鈍りが生じるため、結果的
にＴＦＴがＯＮするタイミングが１番目のＴＦＴの場合
よりも遅れてしまう。この遅れをゲート遅延と呼ぶ。

【００３３】図１８に従来のゲート遅延対策駆動方法を
示す。同図に示すように、信号線ドライバ一１、２から
供給される表示信号の切り換えタイミングに対して、ゲ
ート信号のＯＮ、ＯＦＦタイミングをゲート遅延分だけ
進めた設定とする。すなわち、はじめからゲート遅延時
間分を見込んでゲートＯＮ，ＯＦＦタイミングを前倒し
に設定することにより、ゲー卜遅延が最大となるＴＦＴ
７の場合でも表示信号の切り換えが発生しないタイミン
グに、つまりゲート遅延の最大値に対して当該表示信号
が次段走査線の表示信号と混合されないような設定にな
っている。

【００３４】したがって、図１８に示すようにゲートの
ＯＮの立ち上がり時には表示信号の切り換えが発生する
ため、ゲートがＯＮしているにも拘わらず表示信号の切
り換えにより、実際のＴＦＴ書き込みに寄与しない時間
が発生する。つまり、ゲートＯＮ時間に対して実効的な
書き込み有効時間が短くなると言う問題が生じ、特に、
従来のゲー卜遅延対策駆動法ではゲートドライバー３に
近いＴＦＴにおいては実効的書き込み有効時間が少なく
なると言う問題がある。例えば、走査線が１０００本程
度でフレーム周波数が６０［Ｈｚ］の場合には、一走査
時間は約１６［μｓ］となり、数［μｓ］のゲート遅延
時間のために実効的書き込み有効時間が本来の走査時間
の３／４〜２／３程度に低下してしまう。また、数十パ
ーセントにも及ぶ実効的書き込み有効時間の違いは、表
示信号の画素電極への書き込みムラとなってしまう。

【００３５】以上のように、ゲート遅延対策をゲート信
号と表示信号とのタイミングの設定を変えることのみで
行った場合、高精細の液晶ディスプレイ、つまり画素数
が多くＴＦＴを多数使用する場合には、実効的なＴＦＴ
書き込み時間が減少するために画素電位の書き込み不足
が発生しコントラストの低下などの表示品位を低下さ
せ、さらにゲート配線方向である表示画面の左右で表示
ムラが発生するという問題がある。また高精細化が進ん
だ場合には、ゲート遅延量自体が高精細化、つまり一走
査線上に接続できるＴＦＴの数を制限することも考えら
れ、液晶表示装置の高精細化の制限になる。

【００３６】このような課題を解決するため、本発明の
液晶表示装置は、行列状に配設された複数の画素電極
と、信号線に表示信号を印加する手段と、走査線に走査
信号を印加する手段と、前記画素電極ごとに配設され、
前記走査線に印加される前記走査信号により前記信号線
に印加される前記表示信号を選択して前記画素電極に印
加するスイッチング素子と、前記走査線に接続された複
数の前記スイッチング素子の位置による前記走査信号の
遅延量を検出する手段と、検出された前記遅延量に応じ
て前記表示信号の前記信号線への供給タイミングを補正
する手段、とを具備したことを特徴とする。

【００３７】また本発明の液晶表示装置は、走査線に走
査信号を印加する手段と、第１の信号線および第２の信
号線に表示信号を印加する手段と、前記走査線に沿って
配設された第１の画素電極および第２の画素電極と、前
記走査信号により前記第１の信号線に印加される前記表
示信号を選択して前記第１の画素電極に印加する第１の
スイッチング素子と、前記走査信号により前記第２の信
号線に印加される前記表示信号を選択して前記第２の画
素電極に印加する第２のスイッチング素子と、前記第１
のスイッチング素子と前記第２のスイッチング素子との
間の前記走査信号の遅延量を検出する手段と、検出した
遅延量に基づいて前記第１の信号線と前記第２の信号線
とに前記表示信号を印加するタイミングを補正する手
段、とを具備したことを特徴とする。また本発明の液晶
表示装置は、走査線に走査信号を印加する手段と、第１
の信号線および第２の信号線に表示信号を印加する手段
と、前記走査線に沿って配設された、第１の画素電極
と、前記第１の電極よりも前記走査信号を印加する手段
から遠い位置に配設された第２の画素電極と、前記走査
信号により前記第１の信号線に印加される前記表示信号
を選択して前記第１の画素電極に印加する第１のスイッ
チング素子と、前記走査信号により前記第２の信号線に
印加される前記表示信号を選択して前記第２の画素電極
に印加する第２のスイッチング素子と、前記第１のスイ
ッチング素子と前記第２のスイッチング素子との間の前
記走査信号の遅延量を検出する手段と、検出した遅延量
に基づいて前記第１の信号線と前記第２の信号線とに前
記表示信号を印加するタイミングを補正する手段、とを
具備したことを特徴とする。ここで走査信号を印加する
手段は例えばゲートドライバのことであり、表示信号を
印加する手段は例えば信号線ドライバのことである。ま
たスイッチング素子としては、例えば薄膜トランジスタ
等をあげることができる。そして本発明の液晶表示装置
では、マトリクス状に配設された画素電極の走査線に沿
って配設された画素電極のそれぞれの位置に対する、走
査信号の到達タイミングの変位（遅延量）を検出し、こ
の遅延量を信号線ドライバーにフィードバックすること
により、画面を構成するすべての画素に適切なタイミン
グで表示信号を供給することができる。

【００３８】例えば第１の画素電極は、例えば走査線駆
動回路等の走査線に走査信号を印加する手段に近い側に
配設された画素電極であり、第２の画素電極は同じ走査
線にそって遠い側に配設された画素電極であるとする
と、表示信号の遅延により第１のスイッチング素子がオ
ンするタイミングと、第２のスイッチング素子がオンす
るタイミングとがズレてしまうことになる。本発明の液
晶表示装置では、走査線上を伝搬する走査信号の第１の
スイッチング素子の配設位置と第２のスイッチング素子
の配設位置での遅延量を検出し、検出した遅延量に応じ
て信号線駆動回路から第１の信号線に表示信号を印加す
るタイミングと、第１の信号線に表示信号を印加するタ
イミングとを補正することにより、走査線駆動回路から
近い画素へも、遠い画素へも適切なタイミングで表示信
号を供給することができる。したがって、大きな画面を
有する液晶表示装置や、高精細な液晶表示装置において
も、十分な書き込み時間を確保することができる。した
がって、液晶表示装置の表示品質を向上することができ
る。

【００３９】また本発明の液晶表示装置は、マトリック
ス状に配置された画素電極と、該画素電極毎に表示信号
の書き込みと保持とを制御する手段と、該書き込みと保
持とを制御する手段を有する画素電極に表示信号の書き
込み制御信号を供給する手段を有する液晶表示装置にお
いて、該表示信号を供給する手段は、画素電極の表示信
号の書き込みと保持とを制御する手段に印加される書き
込み制御信号の信号遅延量に応じて表示信号の出力タイ
ミングを可変とする手段とを備えるようにしてもよい。

【００４０】表示信号の出力タイミングを可変とする手
段は、表示信号供給回路に設けられた遅延量設定回路に
より任意に設定するようにしてもよい。

【００４１】表示信号供給回路内部に設けられた遅延量
設定回路は、液晶表示装置の液晶パネル内部に設けられ
た表示に寄与しない画素電極の書き込みと保持とを制御
する手段を用いて、液晶パネル内部で生じる書き込み制
御信号の信号遅延量の検出を行うようにしてもよい。

【００４２】表示信号の出力タイミングの可変量設定、
および液晶パネル内部で生じる書き込み制御信号の信号
遅延量の検出は、液晶パネルに表示する表示信号の書き
換えを行う直前、または直後の表示信号の無信号期間に
行うようにしてもよい。

【００４３】すなわち本発明の液晶表示装置は、ゲート
遅延の影響を抑制して十分な書き込み有効時間を確保
し、表示ムラを無くした高品質表示が可能な高精細の液
晶表示装置を実現するため、画素電極のＴＦＴに印加さ
れる書き込み制御用ゲート信号の信号遅延量に応じて表
示信号の出力タイミングを可変とする手段を有すること
により、表示信号を供給する手段の表示信号出力タイミ
ングを最適に設定できるため、表示信号の書き込み不足
や表示バラツキの生じない高品質な液晶表示装置を実現
することができる。

【００４４】

【発明の実施の形態】以下に本発明についてさらに詳細
に説明する。

【００４５】（実施形態１）図１は本発明の液晶表示装
置の構成を概略的に示すブロック図である。図１に示す
液晶表示装置は、マトリクスアレイ上に画素が配設され
た液晶パネルを有し、通常の液晶表示装置と同様に、例
えば携帯機器等のシステム側から表示信号と同期信号が
表示タイミングコントローラー１１０に入力される。表
示タイミングコントローラー１１０では入力された同期
信号から、表示信号を液晶パネル１０１に供給するＸド
ライバー１０２を駆動するためのＸ−ＳＹＮＣ信号、Ｃ
ＨＰ信号と、液晶パネル１０１に走査信号を供給するＹ
ドライバー１０４を駆動するためのＳＴＶ信号、ＣＰＶ
信号をを作成する。そして本発明の液晶表示装置におい
てはシステム側から電源の状態をモニターするためのコ
マンドが電源モニター回路１１１に供給されており、そ
のコマンドに応じて表示タイミングコントローラー１１
０から各ドライバーに供給されるそれぞれの信号の制御
を行う。図１の例では、電源の状態を示すコマンドを表
示信号と別々に伝送する場合を示しているが、このコマ
ンドは表示信号のブランキング期間に多重して液晶表示
装置に伝送するようにしてもよい。また、電源のモニタ
ーはシステム側からのコマンドによって行うことが精度
上好ましいが、システム側からのコマンドを用いずに、
液晶表示装置内部に電源電圧モニター手段、例えばツェ
ナーダイオードなどによる基準電圧と電源電圧との比較
による電源電圧低下の検出などの手法を用いてもよい。

【００４６】電池等の電源の電圧が低下した場合、つま
りバッテリー駆動時にバッテリー残量が低下した場合に
は、システム側からのコマンドまたは前述の液晶表示装
置内電源電圧モニター手段の出力により液晶表示装置は
低消費電力動作を開始する。電流をモニターするように
してもよい。

【００４７】ここで、バッテリー残量が低下していない
通常状態での動作を説明する。まず表示タイミングコン
トローラー１１０から出力される表示信号ＰＡＴは、表
示信号切り換え回路１０８に入力される。表示信号切り
換え回路１０８には、表示タイミングコントローラー１
１０から供給される通常の表示信号ＰＡＴと、メッセー
ジフォント回路１０９から供給されるＲＯＭ信号の２種
類が印加されており、通常は表示信号ＰＡＴが選択され
て次のＸ間引き回路１０７に入力される。メッセージフ
ォント回路１０９には、電池低下によるシステム停止や
液晶表示回路の表示停止のメッセージを表示するための
表示パターンフォントがＰＲＯＭ等により格納されてい
る。表示信号切り換え回路１０８から出力された表示信
号ＳＩＧ、およびＸ−ＳＹＮＣはＸドライバー１０２に
供給される。ＸドライバーはＸ間引き回路１０７からの
信号およびＣＰＨセレクター１０３からの出力により動
作を行う。通常は、表示信号ＳＩＧは間引きがおこなわ
れず本来の表示信号ＰＡＴと同じ情報量を持つ信号がＸ
ドライバー１０２に供給され、ＣＰＨセレクター１０３
でもＳＷＸ１からＳＷＸ４までの全てが閉じられた状態
でＸドライバー１０２の全体にＣＰＨが供給される。Ｃ
ＰＨはＸドライバー１０２を動作させるための基本クロ
ックであり、このＣＰＨがＸドライバー１０２の全体に
供給されるため、Ｘドライバー１０２は全体が動作を行
い、入力された全ての表示信号を液晶パネル１０１に供
給することが可能であり、高い解像度で表示を行う。

【００４８】一方、液晶パネルの走査を行うＹドライバ
ー１０４への信号は、表示タイミングコントローラー１
１０で、表示信号の最初のタイミングに同期したＳＴＶ
信号が作成され、そのＳＴＶ信号を基本として走査が行
われる。表示タイミングコントローラー１１０からのＳ
ＴＶ信号はＹ間引き回路１０６に入力されるが、通常の
場合、すなわち電池残量が多い場合には、示タイミング
コントローラー１１０からのＳＴＶ信号がそのままＹド
ライバー１０４に入力される。Ｙドライバー１０４に
は、ＳＴＶ信号のほかにＣＰＶセレクター１０５からの
選択されたＣＰＶ信号が入力されるが、通常ＣＰＶセレ
クター１０５はＣＰＨセレクター１０３の場合と同様に
ＳＷＹ１からＳＷＹ４までの全てのスイッチが閉じら
れ、Ｙドライバー１０４全体にＣＰＶ信号が供給される
ため、表示パネル１全体を走査することが可能であり解
像度の高い表示を行うことが可能である。

【００４９】次に、電池残量低下が起こった場合の動作
について説明する。

【００５０】まず、表示信号の水平解像度を１／２に低
下させる場合について説明する。表示タイミングコント
ローラー１１０から出力された表示信号ＰＡＴは、表示
信号切り換え回路１０８に印加されるが、解像度を低下
させる場合であっても表示信号切り換え回路１０８では
通常の表示信号ＰＡＴが選択されてＸ間引き回路１０７
に供給される。Ｘ間引き回路１０７では電源モニター回
路１１１からの間引き（サブサンプル）制御信号ＸＳＵ
ＢＣによって表示信号ＳＩＧを１／２に間引いてＸドラ
イバー１０２へ供給する。図２はＸ間引き回路１０７の
回路構成の例を示す図である。Ｘ間引き回路１０７に入
力された表示信号ＳＩＧは、まずラッチ回路１７１によ
って再サンプリングが行われる。図３に間引きを行う場
合のタイミングチャートを示す。通常、表示信号ＳＩＧ
は図３（ａ）、図３（ｂ）に示すようＣＰＨと同期した
信号であるが、１／２に間引く場合にはＣＰＨ分周回路
１７２によって分周された、分周ＣＰＨ信号１７６によ
ってＳＩＧ信号がラッチ回路１７１でサンプリングされ
る。したがって、この場合にラッチ回路１７１から出力
される（ｄ）信号は水平方向の解像度が１／２に低下し
た信号となる。この解像度が低下した信号は、信号切り
換え回路１７４とバッファ回路１７３に入力される。バ
ッファ回路１７３は通常ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ
Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ）メモリーで構成され、ＦＩＦＯメ
モリーに入力された信号は入力された順序で出力される
機能をもっており、その入力を分周ＣＨＰ信号１７６と
し、読み出しをＣＰＨとすることにより解像度を分周値
だけ低下させた信号を１／分周値に水平表示領域を圧縮
した信号を得ることができる。したがって、表示画面全
体に低解像度の画像を表示する場合には信号切り換え回
路１７４でラッチ回路１７１の出力をそのまま選択し、
解像度の低下した信号を画面の一部に表示する場合には
信号切り換え回路１７４でバッファ回路１７３の出力を
選択してＸドライバー１０２に表示信号を出力すればよ
い。

【００５１】Ｘドライバー１０２では、解像度の低下し
た表示信号のを全画面に表示する場合には通常の動作と
同様にＣＰＨセレクター１０３でＳＷＸ１からＳＷＸ４
までの全てが閉じられた状態でＸドライバー１０２の全
体にＣＰＨが供給されてＸドライバー全体が動作する。
一方、画面の一部に表示信号を表示する場合には、ＳＷ
Ｘ１からＳＷＸ４までのなかの必要なスイッチのみが選
択されてＸドライバー１０２にＣＰＨが供給されるた
め、ＣＨＰが供給されないＸドラバー２の残り回路は休
止状態となる。

【００５２】このようにして、水平解像度を１／２に低
下させた場合に、画面全体に低下した解像度の画像を表
示する用にした場合、Ｘドライバー１０２に供給する表
示信号はＣＰＨの分周値の分だけ表示信号の周波数が低
下しているため信号伝送のための電力がＣＰＨの分周値
分低減され消費電力を削減することができる。一般に容
量性の負荷を駆動する場合の消費電力Ｐは、Ｃを伝走路
の容量、ｆを伝送する信号の周波数、Ｖを伝送する信号
の信号電圧とすると、 Ｐ＝Ｃ×ｆ×Ｖ² で表され、伝送する信号の周波数ｆを１／２に低下させ
ることにより、消費電力が１／２に低減可能なことが分
かる。また、解像度を低下させた表示信号を画面の一部
に表示させる場合には、Ｘドライバー１０２は表示に必
要な部分しか動作せずＣＰＨの供給されないＸドライバ
ーは休止状態となる。したがって、１／２の解像度の信
号を表示画面の水平サイズの１／２に表示する場合には
消費電力を１／２に低減させることが可能である。

【００５３】次に、垂直方向の解像度を１／２に低下さ
せる場合について説明する。垂直方向の解像度を１／２
に低下させる場合には、Ｘドライバーから液晶パネル１
０１へ供給される信号の周波数を１／２にすればよい。

【００５４】Ｘドライバー１０２が液晶パネル１０１に
表示信号を供給するタイミングは、水平方向のタイミン
グ信号Ｘ−ＹＮＣによって制御されている。通常は図３
（ｆ）に例示したようなプロファイルを有するＳＴＨ信
号でＸドライバー１０２へのデータ取り込みを開始し
て、データの取り込みが終わった後のＯＥ信号で液晶パ
ネル１０１表示信号が出力される。したがって、Ｘ−Ｓ
ＹＮＣ信号を間引くことにより、Ｘドライバー１０２か
ら液晶パネル１０１へ出力される表示信号も間引くこ
と、即ち垂直方向の解像度の低下が可能となる。この垂
直方向の解像度の低下の場合にも、液晶パネルヘ供給す
る信号周波数が低減されるため、水平方向の解像度低下
の場合と同様に、低下させた解像度の分だけ消費電力を
低減することができる。したがって、垂直解像度を１／
２に低下させた場合には消費電力は１／２に低減するこ
とができる。

【００５５】（実施形態２）次に、垂直方向の一部に表
示画像を表示させる場合について説明する。垂直方向の
表示位置はＹ間引き回路１０６とＣＰＶセレクター１０
５の調整を行えばよい。Ｙ間引き回路１０６の詳細な構
成例を図３に示す。例えば、垂直解像度を１／２に低下
させて表示画面の垂直表示領域の１／２に画像の表示を
行う場合は、電源モニター回路１１１からの垂直サブサ
ンプル制御信号ＹＳＵＢＣにより、走査信号の基本クロ
ックであるＣＰＶ信号を１／２に分周するとともに、走
査線の走査開始時刻を表すＳＴＶ信号を分周した後のＣ
ＰＶ信号１６４でラッチ回路１６２でラッチを行う。即
ち、ＳＴＶやＣＰＶなど垂直走査に関する信号の周波数
を１／２にする。

【００５６】図４は垂直走査に関する信号の周波数を１
／２にした場合の各信号の例を示す図である。垂直走査
に関する信号の周波数を１／２にするともに、ＣＰＶセ
レクター１０５のＳＷＹ１からＳＷＹ４の中の表示した
い位置に対応するスイッチのみを閉じて分周することに
より、Ｙドライバー１０４は必要な部分のみの走査を行
う。このため必要最小限のみの電力消費にすることがで
きる。さらにＳＴＶ信号は通常システム側からの同期信
号の垂直周波数に応じて毎フィールド作成され、毎フィ
ールドＹドライバー１０４にＳＴＶ信号が入力される
が、そのＳＴＶ信号を間引くことにより画面の書き換え
周波数を低減することができる。ＳＴＶ信号を間引いた
場合にも、その間引いた期間はＸドライバー１０２とＹ
ドライバー１０４の動作を停止することにより消費電力
の低減が可能である。

【００５７】これまで示してきたように、水平解像度を
１／２にすることにより、消費電力は通常の１／２とな
り、また、垂直解像度を１／２にすることによっても消
費電力は通常の１／２となる。さらに、水平、垂直とも
解像度を１／２にした場合には全体として通常の１／４
の消費電力低減が可能である。また、画面の一部のみに
表示を行う場合は、通常の表示から一部のみの表示に切
り替わる直前に、白表示や黒表示などのマスキングを行
うことにより、表示に用いる領域以外に余計な画像が表
示されない見易い画面とすることが可能である。 この
ような消費電力の低減は、画像の表示を画面の一部のみ
に行うことでも同様な効果が得られる。また、このよう
な駆動方法による消費電力の低減は基本的に駆動周波数
の低下によって実現されているものであり、液晶表示装
置に使用している液晶材料に依存せずに消費電力の低減
が可能である。また、解像度の低下の程度を上げること
により、すなわち解像度を落とせば落とすほど、また、
書き換えの周波数を落とせば落とすほど消費電力の低減
効果も大きくなることも明白である。

【００５８】表示画像の空間、時間周波数の低減以外に
も、液晶表示パネル１の表示モードがノーマリホワイト
かノーマリブラックかで表示画像のネガとポジ表示を反
転することも消費電力低減に効果がある。すなわち、ノ
一マリブラックの表示モードの場合は液晶パネルに印加
する信号は黒表示の画像の信号振幅が小さく、白表示の
信号振幅が大きい。したがって、ワードプロッセッサの
画面表示の場合の様に白い背景に黒い文字を表示するよ
うな場合は、信号振幅の大きい領域が多いため消費電力
が大きい。このような場合には、表示画像を反転させ
て、つまりポジ画像をネガ表示させた方が消費電力低の
効果が大きい。

【００５９】この効果は、ノーマリホワイトの場合に黒
表示領域が多い場合にも同様にネガポジ反転することは
有効である。白領域または明るい画像の領域と黒領域ま
たは暗い画像の領域の大小関係を計るためにはアップダ
ウンカウンターのカウントアップとカウントダウンの制
御を表示信号のＭＳＢ（Ｍｏｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａ
ｎｔ Ｂｉｔ）で行うようにすればよい。例えば、シス
テムから入力される同期信号の垂直ブランキング期間で
アップダウンカウンターのリセットを行い、その後表示
画像のＭＳＢでアップダウンの制御を行いながらＣＰＨ
をカウントし、一画面のカウントが終わった時点でその
カウンターのＭＳＢが［１］ならば黒領域が多く［０］
ならば白領域が多いことが分かる。したがって、そのア
ップダウンカウンターの結果と液晶表示パネルとの組み
合わせで、消費電力の低い方を選択すればよい。表示画
像のネガポジ反転は表示信号の反転、すなわちＮＯＴを
取ればよい。また、アップダウンカウンターの必要ビッ
ト数はＸＧＡの場合でも、 １０２４×７８８＝７８６４３２画素 のカウントできるビット数に１ビット加算したビット数
のカウンターがあればよく、上記の場合は２１ビットと
なる。このビット数は必要に応じてカウントする表示信
号を削減することにより削減可能である。

【００６０】（実施形態３）次にメッセージを画面に表
示する場合について説明する。メッセージの表示は電池
の残量がほぼゼロに近い場合、もし液晶自身にメモリー
性があった場合にはシステム停止、つまり液晶表示動作
の最後で行えばよい。

【００６１】その場合には、図１に示す表示信号切り換
え回路１０８で選択する表示信号を通常の表示信号ＰＡ
Ｔからメッセージフォント回路８の出力であるＲＯＭに
変えるようにすればよい。選択されたメッセージフォン
ト回路８出力であるＲＯＭの書き込みは通常の表意画像
の書き込み、または解像度を低下させた場合の書き込み
の場合と同様に、つまりシステム側から供給された表示
信号ＰＡＴの場合と同様な操作で表示を行えばよい。し
たがって、メッセージフォント回路８からのＲＯＭ信号
の読み出しも通常の表示信号と同じタイミングで行えば
よく、その場合には表示タイミングコントローラー１１
０においてシステム側から供給されている同期信号によ
って作成されたタイミング信号を用いてもよい。

【００６２】メッセージの表示を行った場合で、かつ、
液晶自身がメモリー性を持つような場合には、メッセー
ジの表示を行った後にＸドライバー１０２およびＹドラ
イバー１０４へ供給する各信号をすべて停止させる操作
を行う必要がある。これは、メモリー表示の状態の画像
が余計な信号により劣化することを防止するためであ
る。

【００６３】このように本発明の表示装置によれば、電
池残量が低下した場合には、電池残量が十分な場合にく
らべて表示分解能を空間的、時間的、またはポジ表示と
ネガ表示の反転によって低減することにより携帯端末の
電池駆動時間を長時間化させることができるとともに、
電池残量無しによるシステム停止および液晶表示装置の
表示停止時には、電池残量無しによるシステム停止また
は画像表示停止、あるいはシステムと画像表示停止の双
方による停止である旨を、画面の一部あるいは画面全体
に表示することにより、電池残量ゼロによる携帯機器の
停止や液晶表示装置の動作停止と電池残量ゼロ以外の原
因で停止した場合との区別が容易につくようにして、次
の携帯機器の起動が電池交換後または外部電源接続後に
スムーズに行われるようにし、電池での駆動時間を長時
間化させた使い勝手のよい表示装置を実現することがで
きる。

【００６４】（実施形態４）本発明の液晶表示装置で
は、液晶パネル内部で生じる書き込み制御信号の配線遅
延により生じる、画素電極毎に表示信号の書き込みと保
持とを制御する手段の動作タイミング遅延に対して、表
示信号を供給する手段の表示信号出力タイミングを最適
に設定できるため、表示信号の書き込み不足や表示バラ
ツキの生じない高品質な液晶表示装置を実現することが
できる。

【００６５】図６は本発明の液晶表示装置の構成の例を
概略的に示す図である。図に示すように、本発明の液晶
表示装置では通常のアクティブマトリクス型液晶表示装
置に比較して、ゲート線３３、３４のゲート信号の遅延
を検出する遅延検出回路３０を有し、その遅延検出回路
３０の出力が上側信号線ドライバ−１と下側信号線ドラ
イバ−２にフィードバックする手段を具備している。ま
た、信号線ドライバーにフィードバックされた検出信号
は上下信号線ドライバ−１、２内部の遅延調整回路にて
上下信号線ドライバ−１、２の出力タイミングが調整さ
れる。図７は遅延検出回路３０の構成の例を概略的に示
す図である。図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、検
出回路３０は通常の画素構成から画素電極をを削除した
回路である。したがって、本遅延検出回路作成のために
特別に製造プロセスを増加させることなく液晶表示装置
を製造することができる。また、遅延検出回路には画素
電極を有していないが、前述したように、ゲート遅延は
ＴＦＴへの寄生容量が支配的であるため、画素電極を省
略しても十分にゲート遅延の再現が可能である。もちろ
ん、遅延検出回路３０内に画素電極を具備することには
なんら問題はない。この遅延検出回路３０は、実際に画
像を表示する領域の上、または下の表示には寄与しない
パネル領域に作成され、また実際に表示に寄与しないダ
ミーゲート３３、３４で駆動される。

【００６６】図８はそれらダミーゲートを含めたゲート
線の駆動を行うためのゲートドライバー駆動パルスの例
を示す図である。図８（ｂ）に比較のため、ダミーゲー
トを持たない従来のアクティブマトリクス型液晶表示装
置のゲートドライバ−３駆動信号のＳＴＶ信号を示す。
なお、ＳＴＶ信号とは、表示信号の最初で先頭の走査線
に同期してゲートドライバー３に印加される信号であ
る。本発明の液晶表示装置のゲートドライバ駆動パルス
のＳＴＶ信号を図８（ｃ）に示す。図８（ｂ）と同図
（ｃ）とを比較すると、本発明の場合は通常ＴＦＴ−液
晶表示装置の場合より１クロック（ＣＰＶ）だけＳＴＶ
信号を進めるだけで良く、その他は全く通常のＴＦＴ−
液晶表示装置駆動と変わりが無い。

【００６７】図９は遅延調整回路を有する信号線ドライ
バーの構成の例を概略的に示すブロック図である。図９
に示す信号線ドライバー１は、ラッチ回路１３へのラッ
チ信号が出力タイミング（遅延）調整回路１６によって
調整可能となっていることが通常の信号線ドライバーと
異なっている。図９に示す信号線ドライバー１の動作
を、図１０に示すタイミングチャートを用いて説明す
る。まず、信号線ドライバー１には表示データＤＡＴＸ
Ｕに同期したクロック信号ＣＰＸＵが印加されており、
表示データＤＡＴＸＵの先頭データに同期したスタート
信号ＳＴＸＵが信号線ドライバー１に印加されると、シ
フトレジスタ１２に表示信号が順次取り込まれて行く。
その後表示信号が全て取り込まれた後に印加されるラッ
チパルスＬＴＨＸＵにより、シフトレジスター１２に取
り込まれた表示データがラッチ回路１３にラッチされ
る。ラッチ回路１３にラッチされた表示データはＤ／Ａ
変換されて出力バッファ１５を経て液晶パネルに供給さ
れる。したがって、液晶パネルに供給する表示データの
タイミングはラッチ回路１３にラッチされるタイミング
で決定される。よって、本来の表示データのラッチタイ
ミングであるＬＴＨＸＵをゲート遅延量に合わせて遅延
させることにより、液晶パネルに供給する表示データの
タイミングをゲート遅延に合わせることができる。

【００６８】図１０（ａ）、図１０（ｂ）はラッチパル
スＬＴＨＸＵでそのままラッチを行った場合の、ラッチ
データと液晶パネルに出力される出力表示データを示す
図である。また、図１０（ｃ）、図１０（ｄ）はラッチ
パルスＬＴＨＸＵをゲート遅延分だけ遅延させたＤＬ−
ＬＴＨでラッチを行った場合の、ラッチデータと液晶パ
ネルに出力される出力表示データを示す。図１０
（ｂ）、図１０（ｄ）に示すように、ラッチパルスＬＴ
ＨＸＵをゲート遅延分だけ遅延させたＤＬ−ＬＴＨでラ
ッチを行うことにより、所望量の遅延が実現できでいる
ことが分かる。

【００６９】図１１は出力タイミング（遅延）調整回路
１６の構成の例を概略的に示す図である。図１１の例で
は、ラッチパルスＬＴＨＸＵを遅延検出回路３０からの
検出信号３１によりゲート遅延分だけ遅延させたＤＬ−
ＬＴＨを作成している。なお、図１１の例では、ダミー
ゲート３３に走査パルスＹｄｕが印加されている場合だ
け動作が行われる構成となっている。

【００７０】図１２は図１１の出力タイミング（遅延）
調整回路１６が動作する際のタイミングを示す図であ
る。図１２を参照しながら図１１の動作例を説明する
と、走査パルスＹｄｕが印加され、かつラッチパルスＬ
ＴＨＸＵが印加された場合にＮＡＮＤゲート４２の出力
にロジックゼロ（Ｌレベル）のパルスが出力され、遅延
量設定カウンタ３７の値がクリアされるとともに、フリ
ップフロップ（ＦＦ）３８の出力もＬレベルになり、遅
延量設定カウンタ３７へのイネーブル（ＥＮ）端子への
入力もＬレベルとなるため、遅延量設定カウンタ３７は
遅延量設定モードとなりＮＡＮＤ４２出力がＨレベルと
なった時刻以降のＣＰＸＵクロックのカウントを始め
る。その後遅延検出回路３０から出力された検出信号３
１が比較回路３９に入力されると、比較回路３９では基
準電圧発生回路４０からの値と検出信号３１が比較され
る。ここで、比較の基準値がＶthだとすると、比較回路
３９の出力には検出信号３１がＶth以上の場合にＨレベ
ルが出力され、そのＨレベルの信号はＯＲゲート４１に
て幅の細いパルスに整形される。そのＯＲゲート４１か
らの出力により、ＦＦ３８出力はＨレベルとなり、遅延
量設定カウンタ３７のイネーブル（ＥＮ）端子への入力
もＨレベルとなるため遅延量設定カウンタ３７のカウン
ト動作は停止し、遅延量、即ち遅延量設定カウンタ３７
のカウント動作が停止した状態でのカウンタ出力値の設
定が完了する。遅延量設定カウンタ３７に設定された値
は、プリロードデータとして遅延カウンタ３５へ供給さ
れる。遅延カウンタ３５は、走査線毎に印加されるＬＴ
ＨＸＵ信号を反転回路４４で反転したＬＯＡＤ信号によ
り、遅延量設定カウンタ３７からのプリロードデータを
取り込み、その取り込んだ値からダウンカウントを行
い、遅延カウンタ３５の値がゼロ、即ち遅延量相当の時
間分のカウントが終了した時点でＬレベルのキャリーア
ウト信号Ｃｏを出力する。

【００７１】遅延カウンタ３５から出力されたＣｏ信号
は反転回路４５で反転されて遅延カウンタ３５のＥＮ端
子に印加されているため、遅延量相当の時間分のカウン
トが終了した時点でＥＮ端子もＨレベルとなる。このた
め遅延カウンタ３５はカウント値ゼロのままで動作を停
止する。即ち、遅延カウンタ３５は次の走査線で印加さ
れるＬＴＨＸＵ信号までその状態を保つ。また、遅延カ
ウンタ３５からのＣｏ出力はＬＴＨＸＵをゲート遅延分
だけ遅延させたタイミングと等しい時点で出力されるた
め、そのＣｏ出力をＡＮＤゲート４３で細いパルスに整
形して出力させることにより、ゲート遅延分だけ遅延さ
せたラッチ信号ＤＬ−ＬＴＨを得ることができる。した
がって、このＤＬ−ＬＴＨ信号を用いて表示データを液
晶パネルに供給することにより、ゲート遅延による書き
込み時間不足を低減することができる。

【００７２】なお、このゲート遅延量の微調整は、出力
タイミング（遅延）調整回路１６の基準電圧発生回路４
２で作成する基準電圧により微調整を行うことができ
る。また、下側信号線ドライバー２でのゲート遅延量検
出は、一画面の走査が終わった直後に行われることが上
側信号線ドライバー１と異なる点であり、出力タイミン
グ（遅延）調整回路など、その他の回路は同じ回路構成
で実現することができる。

【００７３】（実施形態５）これまでの説明では、遅延
検出回路３０からの検出信号３１を各信号線ドライバー
から出力されている信号線数と同じ数だけフィードバッ
クを行っていたが、フィードバック数が増えると出力タ
イミング（遅延）調整回路１６の数も増加し、ハードウ
エアの規模が大きくなつてしまう。したがって、遅延検
出回路３０は一走査線にある画素数と同じ数だけ必要で
あるが、検出信号３１と出力タイミング（遅延）調整回
路１６はドライバーＩＣについて一回路程度持つことに
より、ハードウエアの増加を極く押さえてゲート遅延に
よる書き込み時間不足を低減することができる。その際
の、遅延量設定カウンタ３７や遅延カウンタ３５は８ビ
ット、つまり２５６カウントまで可能であるとし、ＣＰ
ＸＵクロックが５０［ＭＨｚ］であるとすると、 ２５６×｛１／（５０×１０⁶ ）｝＝５［μｓ］ となり、ほぼ十分な遅延調整性能を得ることができる。
もし、遅延調整性能が５［μｓ］で不足している場合で
も、カウンタのビット数を１ビット増加させることによ
り１０［μｓ］、カウンタのビット数を２ビット増加さ
せることにより２０［μｓ］にまで拡張可能であり、１
チップ中に占める出力タイミング（遅延）調整回路の増
加を極めて少なく抑えて十分な遅延調整性能を得ること
ができる。したがって、現状の駆動回路へのハードウエ
ア追加を極めて少なく抑え、十分な遅延調整性能を得る
ことができる。

【００７４】なお、本発明は液晶パネル内部で生じる書
き込み制御手段、即ちＴＦＴ素子のゲートに印加される
走査信号の遅延補正に関するものであり、使用する液晶
パネルの材料や、種類で制限されるものでない。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように本発明の表示装置に
よれば、電池残量が低下した場合には、電池残量が十分
な場合にくらべて表示分解能を空間的、時間的、または
ポジ表示とネガ表示の反転によって低減することにより
携帯端末の電池駆動時間を長時間化させることができる
とともに、電池残量無しによるシステム停止および液晶
表示装置の表示停止時には、電池残量無しによるシステ
ム停止または画像表示停止、あるいはシステムと画像表
示停止の双方による停止である旨を、画面の一部あるい
は画面全体に表示することにより、電池残量ゼロによる
携帯機器の停止や液晶表示装置の動作停止と電池残量ゼ
ロ以外の原因で停止した場合との区別が容易につくよう
にして、次の携帯機器の起動が電池交換後または外部電
源接続後にスムーズに行われるようにし、電池での駆動
時間を長時間化させた使い勝手のよい表示装置を実現す
ることができる。

【００７６】また本発明の液晶表示装置によれば、画素
電極毎に表示信号の書き込みと保持とを制御する手段の
動作タイミング遅延に対して、表示信号を供給する手段
の表示信号出力タイミングを最適に設定できるため、表
示信号の書き込み不足や表示バラツキの生じない高品質
な液晶表示装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかる液晶表示装置のブロッ
ク図。

【図２】Ｘ間引き回路の詳細ブロック図。

【図３】Ｘ間引き回路の動作説明のためのタイミングチ
ャート。

【図４】Ｙ間引き回路の詳細ブロック図。

【図５】Ｙ間引き回路の動作説明のためのタイミングチ
ャート。

【図６】本発明の液晶表示装置の構成の例を概略的に示
す図。

【図７】遅延検出回路の構成例を示す図。

【図８】ゲートドライバーの駆動パルス例を示す図。

【図９】遅延調整回路を有する信号線ドライバーのブロ
ック図。

【図１０】信号線ドライバーの駆動タイミングを示すタ
イミングチャート。

【図１１】出力タイミング（遅延）調整回路の構成例を
示す図。

【図１２】出力タイミング（遅延）調整回路の動作タイ
ミングを示すタイミングチャート。

【図１３】従来の液晶表示装置の構成例を示す図。

【図１４】液晶パネルのＴＦＴ周辺部分の等価回路を示
す図。

【図１５】ＴＦＴ周辺部分の寄生容量を模式的に示す
図。

【図１６】無視できる寄生容量を削除した等価回路図。

【図１７】ゲート線の時定数を考慮した場合のＴＦＴ動
作を説明する図。

【図１８】従来のゲート遅延対策駆動方法を示す図。

【符号の説明】

１………上側信号線ドライバ− ２………下側信号線ドライバ− ３………ゲートドライバー ４、５………信号線配線 ６………ゲート線配線 ７………ＴＦＴ ８………液晶 ９………蓄積容量 １０………対向電極 １１………蓄積容量電極 １２………シフトレジスタ １３………ラッチ回路 １４………Ｄ／Ａコンバーター １５………出力バッファ １６………出力タイミング調整回路 ２０………ゲート画素間寄生容量 ２１、２２………信号線画素間寄生容量 ２３………対向電極ゲート間寄生容量 ２４………対向電極信号線間寄生容量 ２５………蓄積容量電極信号線間寄生容量 ２６………液晶容量 ２７………蓄積容量 ２８………上部ガラス基板 ２９………下部ガラス基板 ３０………画素電極 ３１、３２………検出信号線 ３３、３４………ゲート遅延検出用ダミーゲート線 ３５………遅延カウンタ ３６………ラッチ回路 ３７………遅延量設定カウンタ ３８………フリップフロップ回路 ３９………比較回路 ４０………基準電圧発生回路 ４１………ＯＲ回路 ４２………ＮＡＮＤ回路 ４３………ＡＮＤ回路 ４４、４５………反転回路 １０１………液晶パネル １０２………Ｘドライバー １０３………ＣＰＨセレクター １０４………走査線ドライバー １０５………ＣＰＶセレクター １０６………Ｙ間引き回路 １０７………Ｘ間引き回路 １０８………表示信号切り換え回路 １０９………メッセージフォント回路 １１０………表示タイミングコントローラー １１１………電源モニター回路 １６２、１７１………ラッチ回路 １７２………ＣＨＰ分周回路 １７３………バッファ回路 １６１、１７４………信号切り換え回路 １７５………Ｘ−ＳＹＮＣ分周回路 １７６………分周されたＣＰＨ信号 １８３………ＣＰＶ分周回路 １８４………分周されたＣＰＶ信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６８０ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６８０Ｔ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電池を電源として動作可能な表示装置に
   おいて、 マトリクス状に配設された画素からなる表示画面と、 前記表示画面を構成する前記画素に表示信号を供給する
   手段と、 前記電池の残量を検出する手段と、 検出した前記電池の残量に応じて前記表示画面を構成す
   る前記画素の一部の画素に選択的に表示信号を供給する
   手段とを具備したことを特徴とする表示装置。
2. 【請求項２】 電池を電源として動作可能な表示装置に
   おいて、 マトリクス状に配設された画素からなる表示画面と、 前記表示画面を構成する前記画素に表示信号を供給する
   手段と、 前記電池の残量を検出する手段と、 検出した前記電池の残量に応じて前記表示信号の一部を
   選択して前記画素に供給する手段とを具備したことを特
   徴とする表示装置。
3. 【請求項３】 行列状に配設された複数の画素電極と、 信号線に表示信号を印加する手段と、 走査線に走査信号を印加する手段と、 前記画素電極ごとに配設され、前記走査線に印加される
   前記走査信号により前記信号線に印加される前記表示信
   号を選択して前記画素電極に印加するスイッチング素子
   と、 前記走査線に接続された複数の前記スイッチング素子の
   位置による前記走査信号の遅延量を検出する手段と、 検出された前記遅延量に応じて前記表示信号の前記信号
   線への供給タイミングを補正する手段とを具備したこと
   を特徴とする。