(57)【要約】本発明は液晶表示装置に関し、特に、消費電力を最少化する中小型液晶表示装置に関する。中小型液晶表示装置の場合、特に低電力が要求されており、この電力のほとんどを占めるのがデータイネーブル信号ＤＥの動作周波数である。通常は、６０Ｈｚに設定されているが、動画でない静止画像の場合は、周波数の無駄が著しく、結果的に電力消費をもたらす。従って、データイネーブル信号ＤＥの動作周波数を制御できるビットをレジスタに設定し、画面のモードに応じて選択することによって、電力消費を最少化することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素と、
メモリとレジスタを備え、前記画素にデータ信号を供給するデータ駆動部と、
前記データ駆動部の制御に必要な制御信号を前記データ駆動部に印加する信号制御部とを備え、
前記レジスタは、前記制御信号の周波数を決定するデータを記憶するビットを有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記データ駆動部は、前記制御信号の周波数と同期して動作することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記制御信号は、データイネーブル信号であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、ＲＧＢインターフェース方式の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に液晶表示装置は、共通電極と複数のカラーフィルタ等が備えられている上部表示板と、複数の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と複数の画素電極等が形成されている下部表示板とを備えている。上部表示板と下部表示板の内面には、各々配向膜が塗布されており、二つの配向膜の間の間隔（ｇａｐ）には、液晶層が注入されている。
画素電極及び共通電極には電圧が印加されており、二つの電極に印加される電圧が互いに異なる場合に電界が形成される。電界の強さ及び／または方向が変化すると、液晶層の液晶分子の配列が変わり、そのため液晶層を通過する光の透過率が変化する。従って、画素電極及び共通電極に印加される電圧差を調節することによって、所望の画像を得ることができる。
【０００３】
小、中型液晶表示装置の駆動方式は、大きく分けて２種類ある。一つは、ＲＧＢインターフェース方式であり、もう一つは、ＣＰＵインターフェース方式である。前者は、画像データとチップ駆動に必要な制御信号とを独立して別々に入力するのに対し、後者は、画像データとチップ駆動に必要な制御信号とを順次に入力する。
【０００４】
携帯電話などに用いる小型液晶表示装置は、大きくフォン（ｐｈｏｎｅ）部とパネル部で構成される。
パネル部は、一般的な液晶表示装置の表示部に該当し、フォン部は、パネル部の制御に必要な各種制御信号をパネル部に印加する。
ＲＧＢインターフェース方式を用いる携帯電話のような液晶表示装置では、極めて低電力消費であることが要求される。そこで、消費電力のほとんどは、データイネーブル信号の動作速度または動作周波数に左右される。
【０００５】
データイネーブル信号は、その信号レベルに応じてデータの存在有無を知らせる信号であって、例えばデータイネーブル信号がハイである区間では、データが存在することを意味し、ローである区間では、データが存在しないことを意味する。
一般に、携帯電話のような小型装置では、６０Ｈｚ近傍の周波数で画像データを転送する。一方、データ駆動部は、データイネーブル信号の周波数に同期して動作する。詳しく述べると、データ駆動部内に内蔵されたメモリは、データイネーブル信号のレベルによってデータを書き込むか否かを決定し、例えばデータイネーブル信号がハイである区間の場合は、データをメモリに書き込んだ後、これをパネル部（表示板組立体）に転送して画面を構成する。
【０００６】
ところが、携帯電話のような場合、画像データがほとんど静止画像であるので、メモリに一旦保存されたデータを再び使用すれば良く、同じデータをメモリに継続して書き込むことは無駄なことである。これは、データ駆動部を継続的に動作させ、電流消費につながる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明の目的は、特定の基準信号に基づいて駆動周波数を選択して駆動し、電力消費を最少化する液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するためになされた本発明による液晶表示装置は、複数の画素と、メモリとレジスタを備え、前記画素にデータ信号を供給するデータ駆動部と、前記データ駆動部の制御に必要な制御信号を前記データ駆動部に印加する信号制御部とを備え、前記レジスタは、前記制御信号の周波数を決定するデータを記憶するビットを有することを特徴とする。
【０００９】
ここで、前記データ駆動部は、前記制御信号の周波数と同期して動作することが好ましい。
また、前記制御信号は、データイネーブル信号であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、消費電力のほとんどを占めるデータイネーブル信号（ＤＥ）の周波数モードを、画像の状態に応じて周波数モードを設定することによって、電力消費を最少化することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
添付した図面を参照して、本発明の実施形態を、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳細に説明する。しかし、本発明は、多様な形態で実現することができ、ここで説明する実施形態に限定されない。
図面において、各種層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示している。また、明細書全体を通じて類似した部分については同一な参照符号を付けている。層、膜、領域、板などの部分が、他の部分の“上に”あるとする時、これは他の部分の“すぐ上に”ある場合に限らず、その中間に更に他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の“すぐ上に”あるとする時、これは中間に他の部分がない場合を意味する。
【００１２】
以下、添付した図面を参照して本発明の一実施形態による液晶表示装置について説明する。
図１は、本発明の一実施形態による液晶表示装置のブロック図であり、図２は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の一つの画素に対する等価回路図である。
図１に示すように、本発明の一実施形態による液晶表示装置は、液晶表示板組立体３００と、これに接続されたゲート駆動部４００、信号制御部６００、並びにこれらに電圧を供給する電源ＩＣ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅ  ｃｉｒｃｕｉｔ）７００を備えている。
【００１３】
液晶表示板組立体３００は、等価回路で見れば、複数の表示信号線Ｇ１−Ｇｎ、Ｄ１−Ｄｍと、これに接続され、実質的に行列状（ｍａｔｒｉｘ）に配列された複数の画素を備える。
表示信号線Ｇ１−Ｇｎ、Ｄ１−Ｄｍは、ゲート信号（走査信号とも言う）を伝達する複数のゲート線Ｇ１−Ｇｎと、データ信号を伝達するデータ線Ｄ１−Ｄｍを含む。ゲート線Ｇ１−Ｇｎは、実質的に行方向に延びて互いに実質的に平行であり、データ線Ｄ１−Ｄｍは、実質的に列方向に延びて互いに実質的に平行である。
【００１４】
各画素は、表示信号線Ｇ１−Ｇｎ、Ｄ１−Ｄｍに接続されたスイッチング素子Ｑと、これに接続された液晶キャパシタＣｌｃ及びストレージキャパシタＣｓｔを有する。ストレージキャパシタＣｓｔは必要に応じて省略することもできる。
スイッチング素子Ｑは、下部表示板１００に備えられ、三端子素子としてその制御端子及び入力端子は、各々ゲート線Ｇ１−Ｇｎ及びデータ線Ｄ１−Ｄｍに接続され、出力端子は、液晶キャパシタＣｌｃ及びストレージキャパシタＣｓｔに接続されている。
【００１５】
液晶キャパシタＣｌｃは、下部表示板１００の画素電極１９０と上部表示板２００の共通電極２７０を二つの端子とし、二つの電極１９０、２７０の間の液晶層３は誘電体として機能する。画素電極１９０は、スイッチング素子Ｑに接続され、共通電極２７０は、上部表示板２００に形成され共通電圧（Ｖｃｏｍ）の印加を受ける。図２とは異なって、共通電極２７０が下部表示板１００に備わる場合もあり、その場合は、二つの電極１９０、２７０が全て線形または棒形に作られる。
ストレージキャパシタＣｓｔは、下部表示板１００に具備された別個の信号線（図示せず）と画素電極１９０が重畳して構成され、この別個の信号線には、共通電圧（Ｖｃｏｍ）等の予め定められた電圧が印加される。また、ストレージキャパシタＣｓｔは、画素電極１９０と、絶縁体が間に入ったすぐ上の前段ゲート線とが重畳して形成される。
【００１６】
なお、色を表示するため各画素が色相を表示できるようにする必要があるが、これは、画素電極１９０に対応する領域に赤色、緑色、及び青色のカラーフィルタ２３０を備えることによって可能である。図２で、カラーフィルタ２３０は、上部表示板２００の該当領域に形成されているが、これとは異なって、下部表示板１００の画素電極１９０の上または下に形成することもできる。
液晶分子は、画素電極１９０及び共通電極２７０が生成する電場の変化によってその配列を変え、そのため液晶層３を通過する光の偏光が変化する。このような偏光の変化は、上下表示板２００、１００に付着された偏光子（図示せず）によって光透過率の変化として現れる。
【００１７】
電源ＩＣ７００は、液晶表示板組立体３００のスイッチング素子Ｑをターンオン及びターンオフさせることができるゲートオン電圧（Ｖｏｎ）とゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）、並びに液晶表示板組立体３００の液晶キャパシタＣｌｃに印加される共通電圧（Ｖｃｏｍ）を生成する。
ゲート駆動部４００は、液晶表示板組立体３００のゲート線Ｇ１−Ｇｎに接続され、電源ＩＣ７００からのゲートオン電圧（Ｖｏｎ）とゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）の組み合わせからなるゲート信号をゲート線Ｇ１−Ｇｎに印加する。
【００１８】
信号制御部６００は、ゲート駆動部４００の動作を制御する制御信号を生成し、ゲート駆動部４００に提供する。信号制御部６００はまた、液晶表示板組立体３００のデータ線Ｄ１−Ｄｍに接続されているデータ駆動部５００を有し、データ駆動部５００は、外部からの画像信号Ｒ、Ｇ、Ｂを対応するアナログ電圧に変えて、各データ線Ｄ１−Ｄｍに印加する。
【００１９】
以下、このような液晶表示装置の表示動作について詳細に説明する。
信号制御部６００は、携帯用電話機（図示せず）等外部のグラフィック制御部からのＲＧＢ画像信号Ｒ、Ｇ、Ｂ及びその表示を制御する入力制御信号、例えば垂直同期信号Ｖｓｙｎｃと水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、メインクロックＭＣＬＫ、データイネーブル信号ＤＥ等の提供を受ける。信号制御部６００は、入力制御信号に基づきゲート制御信号ＣＯＮＴを生成して、ゲート制御信号ＣＯＮＴをゲート駆動部４００に送出し、画像信号Ｒ、Ｇ、Ｂを液晶表示板組立体３００の動作条件に合わせて適切に処理する。
【００２０】
ゲート制御信号ＣＯＮＴは、ゲートオンパルス（ゲート信号のゲートオン電圧区間）の出力開始を指示する垂直同期開始信号ＳＴＶ、ゲートオンパルスの出力時期を制御するゲートクロック信号ＣＰＶ、及びゲートオンパルスの幅を規定する出力イネーブル信号ＯＥ等を含む。
電源ＩＣ７００は、ゲートオン電圧（Ｖｏｎ）とゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）を生成してゲート駆動部４００に供給し、共通電圧Ｖｃｏｍを生成して液晶表示板組立体３００及び信号制御部６００に提供する。
信号制御部６００のデータ駆動部５００は、処理された画像データをアナログ変換する。
【００２１】
ゲート駆動部４００は、信号制御部６００からのゲート制御信号ＣＯＮＴに従ってゲートオン電圧Ｖｏｎをゲート線Ｇ１−Ｇｎに印加して、このゲート線Ｇ１−Ｇｎに接続されたスイッチング素子Ｑを導通（ターンオン）させる。
一つのゲート線Ｇ１−Ｇｎにゲートオン電圧（Ｖｏｎ）が印加されて、これに接続された一つの行のスイッチング素子Ｑがターンオンされている間、データ駆動部５００は、アナログ変換された画像データをデータ信号として該当データ線Ｄ１−Ｄｍに印加し、データ線Ｄ１−Ｄｍに供給されたデータ電圧は、導通（ターンオン）したスイッチング素子Ｑを通じて該当する画素に印加される。
【００２２】
次に、データ駆動部５００の動作について説明する。
データ駆動部５００は、メモリ（図示せず）とレジスタ（図３参照）を備える。データ駆動部５００は、前述したように、データイネーブル信号ＤＥの有無によってメモリにデータを書き込むか否かを決定し、データイネーブル信号ＤＥがある場合は、データをメモリに記録し、液晶表示板組立体３００に転送して画面を表示する。レジスタは、データイネーブル信号ＤＥの動作周波数を選択するためのもので、これについては、以下に説明する。
【００２３】
図３は、本発明の一実施形態によるデータ駆動部に内蔵されたレジスタの一例を示す。
レジスタ５５０は、データ駆動部５００に内蔵され、上位８ビットと下位８ビットを有して１６ビットからなる。本発明の一実施形態によるレジスタ５５０は、下位コードにデータイネーブル信号ＤＥを制御するビットＤＥ０、ＤＥ１を有する。残りのビットは、製品のアップグレードのため空けて置くのが一般的であり、そのため別途のビットは図示しない。
【００２４】
制御ビットは、予めプログラミングされたもので、設定されるビット数によってデータイネーブル信号ＤＥの動作モードも変化する。例えば、ｎビットを設定した場合、２ｎの動作モードになる。
例えば、画像データがいずれも動画である場合は、６０Ｈｚ全体で動作するようにし、静止画像である場合は、１Ｈｚのみで動作するようにする。また、画像データが動画及び静止画像の両方を含むときは、その比率に応じて動作周波数を調節するようにプログラミングする。
【００２５】
図では、一例として２ビットを有するレジスタを示している。この２ビットによりデータイネーブル信号ＤＥは、４種類のモードで動作させることができる。例えば、２ビットの組み合わせが“００”、“０１”、“１０”、“１１”であるとき、各々６０Ｈｚ、４０Ｈｚ、２０Ｈｚ及び１Ｈｚ動作がそれである。このようなデータイネーブル信号ＤＥの動作周波数は、広く知られた分周器を利用して実現することができる。
このようにして、液晶表示板組立体３００でデータイネーブル信号ＤＥを選択的に受信することが可能になれば、メモリに保存されるデータの保存速度を調節することができ、これは、消費電流の節減につながる。
【００２６】
勿論、制御ビットを３ビットにするときは、８種類モードで動作させることができ、制御ビットの位置もまた、任意の位置に置くことが可能であることは自明である。また、図では、レジスタのビット数を１６ビットにしているが、その他のビット数も勿論可能である。
このようなモードで動作する際に、継続して静止画像が必要な場合は、フォン部に６０Ｈｚが印加されても、データイネーブル信号ＤＥを１Ｈｚのみで動作させ、データ駆動部のメモリもこれに連動して１Ｈｚのみで動作するようにして、無駄な電力消費を防ぐことができる。
【００２７】
上述したように、消費電力のほとんどを占めるデータイネーブル信号周波数を、画像の状態に応じて周波数モードを設定することによって、電力消費を最少化することができる。
【００２８】
本発明の実施形態では、基準信号としてデータイネーブル信号を使用したが、基準信号はこれに限定されない。
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものでなく、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属する。
例えば、ＲＧＢインターフェース方式は、電力消費を抑えるためであれば、有機電界発光表示装置等の平板表示装置にも適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態による液晶表示装置のブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による液晶表示装置の一つの画素に対する等価回路図である。
【図３】本発明の一実施形態によるレジスタの一例である。
【符号の説明】
【００３０】
３        液晶層
１００      下部表示板
１９０      画素電極
２００      上部表示板
２３０      カラーフィルタ
２７０      共通電極
３００      液晶表示板組立体
４００      ゲート駆動部
５００      データ駆動部
５５０      レジスタ
６００      信号制御部
７００      電源ＩＣ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2006512601.tif 000007