(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画面の垂直走査方向における一部の領域にのみ画表示を行うパーシャル表示モードを持ち、
画素が行列状に配置されてなる画素部と、
前記画素部の画素列ごとに配されているデータラインの各々に信号を供給する複数のアナログスイッチと、
パーシャル表示モードでの表示領域の駆動時は前記複数のアナログスイッチを順次オン／オフ駆動し、非表示領域の駆動時は前記複数のアナログスイッチを全てオン状態とする制御手段と
を備え、
前記制御手段は、外部から供給される駆動パルスをレベルシフトして前記複数のアナログスイッチに与えるレベルシフト回路を有し、非表示領域の駆動時は前記複数のアナログスイッチを全てオンさせた状態で前記レベルシフト回路を非アクティブ状態にする
表示装置。
【請求項２】
前記アナログスイッチは、複数本のデータラインに対応した複数個の組からなり、時系列で与えられる信号を前記複数本のデータラインに対して時分割にて順次供給する時分割スイッチを構成している
請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記画素の電気光学素子が液晶セルである
請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
前記画素の電気光学素子がエレクトロルミネッセンス素子である
請求項１記載の表示装置。
【請求項５】
画面の縦方向における一部の領域にのみ画表示を行うパーシャル表示モードを持つ表示部を備え、
前記表示部として、
画素が行列状に配置されてなる画素部と、
前記画素部の画素列ごとに配されているデータラインの各々に信号を供給する複数のアナログスイッチと、
パーシャル表示モードでの表示領域の駆動時は前記複数のアナログスイッチを順次オン／オフ駆動し、非表示領域の駆動時は前記複数のアナログスイッチを全てオン状態とする制御手段と
を備えた表示装置を用い、
前記制御手段は、外部から供給される駆動パルスをレベルシフトして前記複数のアナログスイッチに与えるレベルシフト回路を有し、非表示領域の駆動時は前記複数のアナログスイッチを全てオンさせた状態で前記レベルシフト回路を非アクティブ状態にする
携帯端末。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置およびこれを搭載した携帯端末に関し、特に画素の電気光学素子として液晶セルや、ＥＬ（electroluminescence；エレクトロルミネッセンス）素子を用いた表示装置および当該表示装置を搭載した携帯電話機などの携帯端末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機やＰＤＡ(Personal Digital Assistant：携帯情報機器)に代表される携帯端末には、液晶表示装置（もしくは、ＥＬ表示装置）が、原理的に、駆動のための電力をあまり必要としない特性を有することから、低消費電力の表示デバイスとして広く用いられている。そして、例えば携帯電話機に搭載された液晶表示装置では、スタンバイモード等の表示機能として、画面の縦方向における一部の領域にのみ画表示を行うことがある。以下、この表示モードをパーシャル表示（部分画面表示）モードと呼称する。
【０００３】
パーシャル表示では、一例として、受信感度の表示やバッテリー容量の残量表示などが行われる。このように、スタンバイモード等において、画面の一部のみに表示を行うパーシャル表示モードを実現するためには、液晶表示装置（もしくは、ＥＬ表示装置）にあっては、画面上において目的の映像表示を行う領域だけでなく、非表示領域に対しても特定の色信号（例えば、白信号あるいは黒信号）を用いてリフレッシュ動作を行う必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、液晶表示装置（もしくは、ＥＬ表示装置）では、パーシャル表示モードを実現する際には、非表示領域に対してもリフレッシュ動作を行う必要があることから、従来は、水平方向については、表示領域、非表示領域共に同じ駆動を行っていたため、白または黒表示という単純な表示しか行われない非表示領域においても、表示領域と同等の電力を消費することになり、このことがさらなる低消費電力化を図る上でネックとなっていた。
【０００５】
また、ノーマリホワイト表示の液晶表示装置において、パーシャル表示モードでの非表示領域を黒表示する場合には、デバイス容量に対する充放電電流が大きくなるため低消費電力化の妨げとなる。ノーマリブラック表示の液晶表示装置において、非表示領域を白表示する場合にも同様のことが言える。さらに、ＥＬ表示装置においては、非表示領域を白表示すると、発光電流を常時流す必要があるため、同様に低消費電力化の妨げとなる。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な構成でパーシャル表示モードを実現できるとともに、さらなる低消費電力化を可能とした表示装置および当該表示装置を搭載した携帯端末を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による表示装置は、パーシャル表示モードを持つ表示装置であって、画素が行列状に配置されてなる画素部と、この画素部の画素列ごとに配されているデータラインの各々に信号を供給する複数のアナログスイッチと、パーシャル表示モードでの表示領域の駆動時は複数のアナログスイッチを順次オン／オフ駆動し、非表示領域の駆動時は複数のアナログスイッチを全てオン状態とする制御手段とを備えた構成となっている。この表示装置は、パーシャル表示モードを持つ表示部を備えた携帯端末において、当該表示部として用いられる。
【０００８】
上記構成の表示装置またはこれを表示部として用いた携帯端末装置において、パーシャル表示の際に非表示領域には特定の色、例えば白表示が行われる。このとき、画素部に対して白信号が表示信号として連続的に供給されることになる。したがって、非表示領域の駆動時は複数のアナログスイッチを全てオンさせることで、非表示領域に白表示が行われる。また、表示領域の駆動時のように、複数のアナログスイッチをオン／オフさせるための制御が不要となるため、その分だけ制御手段の消費電力を低減できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る表示装置を示す概略構成図である。ここでは、液晶表示装置に適用した場合を例に採って説明するものとする。
【００１０】
本実施形態に係る液晶表示装置では、その駆動方式として、画素の各々に対して個々の独立した画素電極を配列し、これら画素電極の各々に例えばＴＦＴ(Thin Film Transistor;薄膜トランジスタ）をスイッチング素子として接続して画素を選択的に駆動する、いわゆるアクティブマトリクス駆動型を用いている。
【００１１】
図１から明らかなように、本実施形態に係る液晶表示装置は、液晶表示部（画素部）１１、Ｖ（垂直）ドライバ１２，選択スイッチ部１３、選択スイッチ制御回路１４および外部ドライバＩＣ（Ｓｉチップ）１５を具備する構成となっている。液晶表示部１１は多数の画素が行列状に配列されてなり、スイッチング素子として例えば低温ポリシリコンのＴＦＴが形成されたＴＦＴ基板と、カラーフィルタや対向電極等が形成された対向基板とを重ね合わせ、これら２枚の透明絶縁基板（例えば、ガラス基板）間に液晶材料を封入することによって作製される。
【００１２】
液晶表示部１１の構成の一例を図２に示す。図２において、行列状に配置された画素２０の各々は、画素トランジスタであるＴＦＴ２１と、このＴＦＴ２１のドレイン電極に画素電極が接続された液晶セル２２と、ＴＦＴ２１のドレイン電極に一方の電極が接続された補助キャパシタ２３とから構成されている。そして、ＴＦＴ２１のゲート電極がゲートライン…，２４ｍ−１，２４ｍ，２４ｍ＋１，…に接続され、ソース電極がデータライン（信号ライン）…，２５ｎ−１，２５ｎ，２５ｎ＋１，…に接続されている。また、液晶セル２２の対向電極および補助キャパシタ２３の他方の電極には、コモン電位ＶＣＯＭが与えられている。
【００１３】
この液晶表示部１１の駆動に際しては、一般的に、各画素２０に印加する信号の極性を１Ｈ（Ｈは水平期間）ごとに反転させる１Ｈ反転駆動法が採られる。また、この１Ｈ反転駆動法に対してコモン反転駆動法を組み合わせることにより、選択スイッチ部１３と共に水平駆動系を構成する外部ドライバＩＣ１５の低電圧化を実現できる。ここで、コモン反転駆動法とは、各画素２０における液晶セル２２の対向電極に共通に印加するコモン電位ＶＣＯＭを１Ｈごとに反転させる駆動方法である。
【００１４】
Ｖドライバ１２は例えばシフトレジスタによって構成され、液晶表示部１１のゲートライン…，２４ｍ−１，２４ｍ，２４ｍ＋１，…に対して順次走査パルスを与えて液晶表示部１１の各画素２０を行単位で順に選択することによって垂直走査を行う。ここでは、Ｖドライバ１２を液晶表示部１１の片側にのみ配する構成としたが、液晶表示部１１の両側に配する構成とすることも可能である。このように、Ｖドライバ１２を液晶表示部１１の両側に配する構成を採ることで、ゲートライン…，２４ｍ−１，２４ｍ，２４ｍ＋１，…によって各画素２０に行単位で伝送される走査パルスの遅延を防止できる効果がある。
【００１５】
ここで、本実施形態に係る液晶表示装置においては、時分割駆動方式（セレクタ方式）を採用している。この時分割駆動方式とは、データライン…，２５ｎ−１，２５ｎ，２５ｎ＋１，…のうち互いに隣り合う複数本のデータラインを単位として分割し、この分割単位内の複数本のデータラインに与える信号を時系列で外部ドライバＩＣ１５の各出力ピンから出力する一方、選択スイッチ部１３では外部ドライバＩＣ１５から出力される時系列の信号を時分割でサンプリングして複数本のデータラインに順次与えるようにする駆動方式である。
【００１６】
この時分割駆動方式を実現するために、外部ドライバＩＣ１５は、複数本のデータラインを単位（組）とし、これら複数本のデータラインに与える信号電圧を時系列で出力する構成となっている。これに対応して選択スイッチ部１３には、外部ドライバＩＣ１５の１本の出力ラインと、単位となる複数本のデータラインとの間に、これら複数本のデータラインに与えられる信号電圧を時分割するアナログスイッチが複数個を組として設けられている。なお、外部ドライバＩＣ１５は、例えばＣＯＧ(Chip On Glass)にて実装される。
【００１７】
図３に、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）に対応した３時分割駆動の場合における選択スイッチ部１３の接続構成の一例を示す。ここでは、簡単のために、外部ドライバＩＣ１５のある１つの出力ピンに接続された１本の出力ライン３１と、この出力ライン３１と３本のデータライン２５ｎ−１，２５ｎ，２５ｎ＋１との間に接続された３個のアナログスイッチ１３−１，１３−２，１３−３との接続関係を示している。これらアナログスイッチ１３−１，１３−２，１３−３は、以下の動作説明から明らかなように、時分割スイッチとして機能する。
【００１８】
ここで、外部ドライバＩＣ１５から１本の出力ライン３１に対して、Ｒ，Ｇ，Ｂの３画素分の信号電圧が順に時系列で出力される。このＲ，Ｇ，Ｂの時系列の信号電圧が３個のアナログスイッチ１３−１，１３−２，１３−３による時分割にて３本のデータライン２５ｎ−１，２５ｎ，２５ｎ＋１に順次供給される。このように、時分割数が３時分割であるのに対応して、選択スイッチ部１３で信号電圧を選択する期間（サンプリング期間）は、１Ｈの３分の１以下になるように設定されている。
【００１９】
３個のアナログスイッチ１３−１，１３−２，１３−３は、図３から明らかなように、ＰｃｈＭＯＳトランジスタおよびＮｃｈＭＯＳトランジスタが互いに並列に接続されてなるＣＭＯＳ構成のトランスミッションスイッチによって構成されている。ただし、アナログスイッチ１３−１，１３−２，１３−３としては、ＣＭＯＳ構成のトランスミッションスイッチに限られるものではなく、ＰＭＯＳ構成あるいはＮＭＯＳ構成のトランスミッションスイッチであっても良い。
【００２０】
また、アナログスイッチ１３−１，１３−２，１３−３としてＣＭＯＳ構成のトランスミッションスイッチを用いた場合に、１個のアナログスイッチにつき２本、計６本の制御ライン３２−１〜３２−６が配線されている。そして、アナログスイッチ１３−１の２つの制御入力端（即ち、Ｎｃｈ，ＰｃｈＭＯＳトランジスタの各ゲート）が制御ライン３２−１，３２−２に、アナログスイッチ１３−２の２つの制御入力端が制御ライン３２−３，３２−４に、アナログスイッチ１３−３の２つの制御入力端が制御ライン３２−５，３２−６にそれぞれ接続されている。
【００２１】
これら６本の制御ライン３２−１〜３２−６には、３個のアナログスイッチ１３−１，１３−２，１３−３を順に選択するためのゲート選択信号Ｓ１〜Ｓ３，ＸＳ１〜ＸＳ３が選択スイッチ制御回路１４から与えられる。ここで、ゲート選択信号ＸＳ１〜ＸＳ３は、ゲート選択信号Ｓ１〜Ｓ３の反転信号である。これらゲート選択信号Ｓ１〜Ｓ３，ＸＳ１〜ＸＳ３は、外部ドライバＩＣ１５から出力される時系列の信号電圧に同期して、３個のアナログスイッチ１３−１，１３−２，１３−３を順次オンさせる。
【００２２】
図４は、選択スイッチ制御回路１４の具体的な構成の一例を示すブロック図である。
【００２３】
図４から明らかなように、本例に係る選択スイッチ制御回路１４は、レベルシフト回路４１およびＤＣバイアスコントロール回路４２を有する構成となっている。レベルシフト回路４１は、外部から選択スイッチ部１３の各アナログスイッチを駆動するために入力される例えば振幅０Ｖ〜２．２５Ｖの駆動パルス（ゲート選択信号）をレベルシフトし、例えば振幅−３Ｖ〜９Ｖの駆動パルスとして出力する。ＤＣバイアスコントロール回路４２は、レベルシフト回路４１のＤＣバイアスを、外部から与えられるコントロールパルスに基づいて制御する。
【００２４】
以上説明したＶドライバ１２、選択スイッチ部１３および選択スイッチ制御回路１４は液晶表示部１１と共に、同一の透明絶縁基板（例えば、ガラス基板）上に一体的に形成される。特に、選択スイッチ部１３の各アナログスイッチ１３−１，１３−２，１３−３は、画素のＴＦＴと同様に、例えば低温ポリシリコンのＴＦＴによって形成されている。
【００２５】
上述した構成のアクティブマトリクス型液晶表示装置では、スタンバイモード等の表示機能として、画面の垂直走査方向における一部の領域のみに表示を行うパーシャル表示（部分画面表示）モードを備えている。このパーシャル表示モードにおいて、表示領域には通常の画が表示され、非表示領域には全白などの簡易的な画が表示される。
【００２６】
このパーシャル表示モードを備えたアクティブマトリクス型液晶表示装置において、本発明は、パーシャル表示モードの際に、表示領域では選択スイッチ部１３での時分割駆動を通常通り行うことによって画表示を行うのに対して、非表示領域では選択スイッチ部１３のアナログスイッチを全てオン（閉）状態にし、選択スイッチ部１３による時分割駆動を行わないことで全白などの簡易的な画表示を行うようにした点を特徴としている。
【００２７】
以下に、その具体的な駆動タイミング例について、表示領域駆動時と非表示領域駆動時とに分けて説明する。なお、以下の説明では、水平方向の駆動系による駆動についてのみ説明するが、Ｖドライバ１２（図１を参照）による垂直方向のスキャン動作については表示領域駆動時と非表示領域駆動時とに関係なく通常通り行われることは勿論である。
【００２８】
図４において、表示領域駆動時は、外部からコントロールパルスを与えることによってＤＣバイアスコントロール回路４２をオン状態にし、ＤＣバイアスコントロール回路４２からレベルシフト回路４１に対して所定のＤＣバイアスを与えることによってレベルシフト回路４１を常時アクティブ状態にする。そして、１水平期間（１Ｈ）に１回、選択スイッチ部１３による時分割駆動によってデータラインＲ→データラインＧ→データラインＢと順々に選択し、これらデータラインを外部より入力された時系列の信号で順次駆動する。
【００２９】
一方、非表示領域駆動時は、選択スイッチ制御回路１４の制御の下に、選択スイッチ部１３のアナログスイッチを全てオン状態にし、選択スイッチ部１３による時分割駆動を行うことなく、外部より入力される信号（例えば、白信号）でデータラインＲ、データラインＧ、データラインＢの３本を同時に駆動する。このとき、選択スイッチ制御回路１４は、レベルシフト回路４１の最終段のラッチ部に、選択スイッチ部１３のアナログスイッチを全てオンするための情報をラッチし、その後、ＤＣバイアスコントロール回路４２からレベルシフト回路４１に与えるＤＣバイアスをカットすることにより、レベルシフト回路４１を非アクティブ状態とする。
【００３０】
上述したように、アクティブマトリクス型液晶表示装置において、パーシャル表示モードの際に、非表示領域では選択スイッチ部１３のアナログスイッチを全てオン状態にし、外部より入力される信号でデータラインＲ、データラインＧ、データラインＢの３本を同時に駆動するようにしたことにより、選択スイッチ部１３による時分割駆動を行う必要がないため、選択スイッチ部１３のアナログスイッチの容量分に相当する消費電流と、レベルシフト回路４１のＤＣバイアスに相当する消費電流をカットすることができる。
【００３１】
このように、非表示領域では時分割駆動を行わない駆動方式を採ることで、表示領域と同様に時分割駆動を行う従来の駆動方式と比較すると、２００×３（ＲＧＢ）×３２０画素、３インチクラスの液晶パネルにおいて、表示領域が例えば１２０ライン分のパーシャル表示のとき、本液晶表示装置（外部ドライバＩＣ１５を除く）の消費電力を約４５％削減できることが、本発明者によって確認されている。選択スイッチ部１３のアナログスイッチをＰＭＯＳ構成あるいはＮＭＯＳ構成とした場合にも、同様に低消費電力化を図ることができる。
【００３２】
なお、上記実施形態では、時分割駆動方式の液晶表示装置を前提として説明したが、本発明は時分割駆動方式への適用に限られるものではなく、データライン単位で接続されたアナログスイッチの各々を水平スキャナによって点順次的に駆動して各データラインに信号を書き込んでいく点順次駆動方式の場合にも同様に適用可能である。すなわち、パーシャル表示モードの際に、非表示領域では水平スキャナを停止させ、アナログスイッチを全てオン状態にするか、あるいは別に設けたアナログスイッチによって信号を書き込むようにすることで、水平スキャナでの消費分だけ消費電力を削減することが可能となる。
【００３３】
また、上記実施形態では、液晶表示部１１に信号を入力する外部ドライバＩＣ１５をＣＯＧにて実装した液晶表示装置の場合を例に採って説明したが、ＴＡＢ(Tape Automated Bonding)にて実装した液晶表示装置の場合においても同様に適用可能である。
【００３４】
さらに、本発明は、画素の電気光学素子として液晶セルを用いた液晶表示装置への適用に限らず、ＥＬ素子を用いたＥＬ表示装置など、パーシャル表示モードを持つ表示装置全般に適用可能である。
【００３５】
図５は、本発明が適用される携帯端末、例えば携帯電話機の構成の概略を示す外観図である。
【００３６】
本例に係る携帯電話機は、装置筐体５１の前面側に、スピーカ部５２、表示部５３、操作部５４およびマイク部５５を上部側から順に配置された構成となっている。かかる構成の携帯電話機において、表示部５３には例えば液晶表示装置が用いられ、この液晶表示装置として先述した実施形態に係る液晶表示装置が用いられる。
【００３７】
この種の携帯電話機における表示部５３には、スタンバイモード等の表示機能として、画面の縦方向における一部の領域にのみ画表示を行うパーシャル表示モードがある。一例として、スタンバイモードでは、図６に示すように、画面の最上部にバッテリー残量、受信感度あるいは時間などの情報が常に表示された状態にある。そして、残りの表示領域には例えば白表示が行われる。
【００３８】
このように、パーシャル表示機能を持つ表示部５３を搭載した携帯電話機において、その表示部５３として先述した実施形態に係る液晶表示装置（もしくは、ＥＬ表示装置）を用いることにより、これら表示装置はパーシャル表示駆動の際の非表示領域では時分割駆動を行わない駆動方式を採ることにより、さらなる低消費電力化が可能となっているため、バッテリー電源による連続使用可能時間の長時間化が図れることになる。
【００３９】
なお、ここでは、携帯電話機に適用した場合を例に採って説明したが、これに限られるものではなく、親子電話の子機やＰＤＡなど携帯端末全般に適用可能である。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、パーシャル表示モードを持つ表示装置において、非表示領域の駆動時は複数のアナログスイッチを全てオンさせるようにしたことにより、表示領域の駆動時のように、アナログスイッチをオン／オフ駆動するための制御が不要となり、その分だけ制御系の消費電力を低減できるため、パーシャル表示モードでの低消費電力化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る表示装置を示す概略構成図である。
【図２】液晶表示部の構成の一例を示す回路図である。
【図３】３時分割駆動の場合における選択スイッチ部の接続構成の一例を示す回路図である。
【図４】選択スイッチ制御回路の具体的な構成の一例を示すブロック図である。
【図５】本発明が適用される携帯電話機の構成の概略を示す外観図である。
【図６】パーシャル表示モードでの画面表示の一例を示す図である。
【符号の説明】
１１…液晶表示部（画素部）、１２…Ｖ（垂直）ドライバ、１３…選択スイッチ部、１３−１〜１３−３…アナログスイッチ、１４…選択スイッチ制御回路、１５…外部ドライバＩＣ
【図１】
0004923343.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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