(57)【要約】【課題】  消費電力の低減を図った表示装置の提供。【解決手段】  液晶を間にして画素電極および対向電極を備える各画素に、該画素電極に書き込まれる映像データを記憶させるメモリ部と、  前記対向電極に第１映像電圧を印加し、前記メモリ部に記憶された映像データに応じて、画素電極に前記第１映像電圧または前記第１映像電圧を反転させた第２映像電圧を選択して印加するスイッチ部を備え、  前記第１映像電圧の大きさおよび第２映像電圧の大きさを所定の周期で入れ替えるように駆動させる液晶反転交流周期を、前記画素電極への映像データ書き換え周期よりも長く設定している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶を間にして画素電極および対向電極を備える各画素に、
該画素電極に書き込まれる映像データを記憶させるメモリ部と、
前記対向電極に第１映像電圧を印加し、前記メモリ部に記憶された映像データに応じて、画素電極に前記第１映像電圧または前記第１映像電圧を反転させた第２映像電圧を選択して印加するスイッチ部を備え、
前記第１映像電圧の大きさおよび第２映像電圧の大きさを所定の周期で入れ替えるように駆動させる液晶反転交流周期を、前記画素電極への映像データ書き換え周期よりも長く設定していることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記第１映像電圧は、発信器からの信号の周波数を低減させて生成し、前記第２映像電圧は、前記第１映像電圧のインバータを介した出力によって生成することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記発信器の発振周波数は該発信器に備えられた抵抗とコンデンサからなる時定数で定まり、前記発振周波数の低減はカウントダウン回路によってなされていることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第２映像電圧は、前記第１映像電圧を入力させたインバータの出力によって得ることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に係り、特に、各画素にメモリ部を備える表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、携帯電話等に用いられている液晶表示装置として、その各画素にメモリを備えるように構成し、該メモリに表示データを記憶させることによって、外部からの入力データがない場合でも、該液晶表示装置に画像を表示させるものが知られている（下記特許文献１参照）。
【０００３】
これにより、たとえば、静止画の表示において映像の書き換え動作をする必要がなく、低消費電力の液晶表示装置を構成することができる。
【特許文献１】特開２００６−２８５１１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、たとえば液晶表示装置は、その液晶の分極による劣化を回避するため、いわゆる液晶反転交流駆動を行っている。
【０００５】
この場合、液晶表示においては、液晶にデータ（映像信号）を長く保持することは困難であることから、たとえば１／６０秒ごとに、データを書き換える必要があり、この際に液晶反転交流駆動も同時に行っているのが通常となっている。
【０００６】
この理由は、液晶を反転交流駆動をした際に同時に液晶に印加される映像信号も反転させないと正しい表示にならないからである。
【０００７】
このため、液晶反転交流周期は、映像データ書き換え周期と同じとなり、極めて短く設定せざるを得なかった。
【０００８】
そして、このことは、液晶反転交流時に液晶容量の充放電電流が大きくなることを意味し、消費電力の増大に結びつくものであった。
【０００９】
本発明の目的は、各画素にメモリ部を備えるものにあって、消費電力の低減を図った表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１１】
（１）本発明による表示装置は、たとえば、液晶を間にして画素電極および対向電極を備える各画素に、
該画素電極に書き込まれる映像データを記憶させるメモリ部と、
前記対向電極に第１映像電圧を印加し、前記メモリ部に記憶された映像データに応じて、画素電極に前記第１映像電圧または前記第１映像電圧を反転させた第２映像電圧を選択して印加するスイッチ部を備え、
前記第１映像電圧の大きさおよび第２映像電圧の大きさを所定の周期で入れ替えるように駆動させる液晶反転交流周期を、前記画素電極への映像データ書き換え周期よりも長く設定していることを特徴とする。
【００１２】
（２）本発明による表示装置は、たとえば、（１）の構成を前提とし、前記第１映像電圧は、発信器からの信号の周波数を低減させて生成し、前記第２映像電圧は、前記第１映像電圧のインバータを介した出力によって生成することを特徴とする。
【００１３】
（３）本発明による表示装置は、たとえば、（２）の構成を前提とし、前記発信器の発振周波数は該発信器に備えられた抵抗とコンデンサからなる時定数で定まり、前記発振周波数の低減はカウントダウン回路によってなされていることを特徴とする。
【００１４】
（４）本発明による表示装置は、たとえば、（１）の構成を前提とし、前記第２映像電圧は、前記第１映像電圧を入力させたインバータの出力によって得ることを特徴とする。
【００１５】
なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【発明の効果】
【００１６】
このように構成した表示装置によれば、消費電力の低減を図ることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明による表示装置の実施例を図面を用いて説明をする。
【００１８】
図２は、本発明による表示装置の一実施例を示す概略構成図である。図２はたとえば液晶表示装置を例に挙げて示している。
【００１９】
図２に示す等価回路は液晶表示装置（液晶表示パネル）の外囲器を構成するたとえばガラスからなる基板上に形成されるようになっている。
【００２０】
前記基板面には液晶表示領域ＡＲが形成され、この液晶表示領域ＡＲには複数の画素ＰＸがマトリックス状に配置されて形成されている。これら各画素ＰＸは、後に説明するように、メモリ部が備えられ、外部からの入力信号がない場合でも、該液晶表示領域ＡＲに画像を表示できるようになっている。
【００２１】
行方向（図中ｘ方向）に配列される各画素ＰＸは共通の走査線ＧＬから走査信号が供給されるようになっており、列方向（図中ｙ方向）に配列される各画素ＰＸには共通の映像線ＤＬから映像信号が供給されるようになっている。
【００２２】
各走査線ＧＬは、たとえばその図中左側端において、垂直シフトレジスタＶＳＲに接続され、この垂直シフトレジスタＶＳＲによって走査信号が順次供給されるようになっている。この垂直シフトレジスタＶＳＲはインターフェース回路ＩＦからの駆動信号によって駆動するようになっている。
【００２３】
該インターフェース回路ＩＦは、たとえば、当該液晶表示装置の外部回路から水平同期信号ＨＳＹＮＣ、垂直同期信号ＶＳＹＮＣ、クロックＣＫが入力されるようなっており、それによって生成される駆動信号によって前記垂直シフトレジスタ回路ＶＳＲを駆動するようになっている。
【００２４】
また、前記インターフェース回路ＩＦは、水平シフトレジスタ回路ＨＳＲを駆動するようになっており、該水平シフトレジスタ回路ＨＳＬは、当該液晶表示装置の外部回路からデータ（映像信号）が入力されるデータラッチ回路ＤＲＣを駆動させることにより、前記データ（映像信号）を各映像線ＤＬに入力させるようになっている。
【００２５】
一方、上述した各回路が形成された前記基板には、発信器ＯＣ、カウントダウン回路ＣＤＣ、インバータＩＮＶが形成されている。これらの回路の具体的な構成は、たとえば図１に示している。
【００２６】
これらの回路は後述のＶＣＯＭ信号、ＶＣＯＭＢ信号を得るとともに、これらの信号によって液晶の交流駆動を行うようになっている。
【００２７】
なお、このような回路は、当該液晶表示装置の外部回路として設けるようにしてもよい。
【００２８】
前記発信器ＯＣからの信号は、該発振器ＯＣに備えられる抵抗ＲおよびコンデンサＣの時定数で定まる周波数で出力されるようになっている。該発信器ＯＣは電源電圧の変動等に対して安定に動作するようになっている。
【００２９】
該発信器ＯＣの発信周波数は数十ＫＨｚ程度と大きいことから、該発信器ＯＣからの信号の周波数を前記カウントダウン回路ＣＤＣによって適当な値に低減するようにしている。該カウントダウン回路ＣＤＣは、たとえば、インバータを備えたフリップフロップ回路を多段に接続させて構成されている。
【００３０】
そして、該カウントダウン回路ＣＤＣからの信号をＶＣＯＭ信号として、また該ＶＣＯＭ信号を前記インバータＩＮＶによって反転した信号をＶＣＯＭＢ信号として用いるようになっている。
【００３１】
前記ＶＣＯＭ信号は、各画素ＰＸの画素電極と対向する対向電極に供給されるようになっており、該画素電極には前記ＶＣＯＭ信号、前記ＶＣＯＭＢのいずれかの信号が供給されるようになっている。
【００３２】
そして、前記画素電極および対向電極に供給される前記ＶＣＯＭ信号、ＶＣＯＭＢ信号は、それぞれ、図３に示すように、ＶＣＯＭ信号の電圧とＶＣＯＭ信号を反転させたＶＣＯＭＢ信号の電圧をコモン反転周期に応じて変化させるようにしている。ＶＣＯＭ信号の電圧は、コモン反転周期に応じてＬレベル（たとえば０Ｖ）とＨレベル（たとえば５Ｖ）との間で反転する。ＶＣＯＭ信号の電圧がＬレベルの時にＶＣＯＭＢ信号の電圧はＨレベルであり、ＶＣＯＭ信号の電圧がＨレベルの時にＶＣＯＭＢ信号の電圧はＬレベルである。すなわち、所定の周期でＶＣＯＭ信号の電圧の大きさとＶＣＯＭＢ信号の電圧の大きさとが互いに入れ替わるようにして、液晶の交流駆動を行うようにしている。液晶の分極の発生を回避するためである。
【００３３】
図４は、前記画素ＰＸにおける等価回路の一実施例を示す図である。
【００３４】
図４において、リング状に接続される第１インバータＩＮＶ１と第２インバータＩＮＶ２によって構成されるメモリ部を有する。
【００３５】
第１インバータＩＮＶ１は、入力端子がノードＮＤ１に接続され、出力端子がノードＮＤ２に接続されている。また、第２インバータＩＮＶ２は、入力端子がノードＮＤ２に接続され、出力端子が（トランジスタＴＲ２を介して）ノードＮＤ１に接続されている。
【００３６】
前記トランジスタＴＲ２は、前記メモリ部が保持動作の際にはオンとなるようになっている。
【００３７】
前記ノードＮＤ１は、トランジスタＴＲ１を介して映像線ＤＬからのデータ（「１」か「０」）が書き込まれるようになっている。
【００３８】
ノードＮＤ１にデータ「１」が書き込まれる場合、トランジスタＴＲ３をオンにし画素電極にＶＣＯＭ信号の電位が印加されるようになっている。この際、ノードＮＤ２におけるデータは「０」となっており、トランジスタＴＲ４はオフとなるようになっている。
【００３９】
ノードＮＤ２にデータ「０」が書き込まれる場合、トランジスタＴＲ３はオフとなり、ノードＮＤ２におけるデータ「１」によってトランジスタＴＲ４をオンにする。トランジスタＴＲ４がオンとなることにより、画素電極にＶＣＯＭＢ信号の電位が印加されるようになっている。
【００４０】
画素電極は液晶ＬＣを介して対向配置される対向電極との間に電界を生じせしめるようになっており、該対向電極にはＶＣＯＭの電位が印加されるようになっている。
【００４１】
ここで、前記ＶＣＯＮＢ信号の電圧は、上述したように、前記ＶＣＯＭ信号の電圧をインバータＩＮＶで反転させた電圧となっている。
【００４２】
図４において、走査線ＧＬには前記垂直シフトレジスタ回路ＶＳＲから走査線選択信号が入力され、トランジスタＴＲ１がオンとなり、トランジスタＴＲ２がオフとなる
この際、映像線ＤＬからのデータ（「１」か「０」）が前記トランジスタＴＲ１を介してノードＮＤ１に書き込まれるようになる。
【００４３】
また、走査線ＧＬに走査線非選択信号が入力されると、トランジスタＴＲ１がオフとなり、トランジスタＴＲ１がオンとなる。
【００４４】
この際、ノードＮＤ１に書き込まれデータが、第１インバータ回路ＩＮＶ１と第２インバータ回路ＩＮＶ２から構成されるメモリ部に保持されるようになる。
【００４５】
この場合、いわゆるノーマリホワイトの液晶表示パネルの場合、ノードＮＤ１にデータ「１」、ノードＮＤ２にデータ「０」が書き込まれている場合には画素において白表示され、ノードＮＤ１にデータ「０」、ノードＮＤ２にデータ「１」が書き込まれている場合には黒表示される。
【００４６】
そして、このように画素に前記メモリ部を備えることで、表示部に画像を書き換える必要がない場合に、前記水平シフトレジスタ回路ＨＳＲおよび垂直シフトレジスタＶＳＲの動作を停止でき、消費電力の低減を図ることができる。
【００４７】
なお、本発明による他の実施例とし、各画素においていわゆる面積階調を採用した構成としてもよい。すなわち、各画素において面積の異なる分割された複数の画素電極を構成し、それら各画素電極において、図４に示した回路が形成された構成とするものである。
【００４８】
複数の各画素電極の一つをあるいは組み合わせて選択することにより、所定の階調表示ができるようになる。
【００４９】
このように構成した液晶表示装置は、前記画素電極への映像データの書き換えに要する周期（映像データ書き換え周期）に対し、前記第１映像電圧の大きさおよび第２映像電圧の大きさを所定の周期で入れ替えるように駆動する周期（液晶反転交流周期）を独立させて駆動させることが可能となる。
【００５０】
このため、このことを利用し、本発明では、前記液晶反転交流周期を前記映像データ書き換え周期よりも長く設定し、消費電力を大幅に低減するようにしている。
【００５１】
すなわち、当該液晶表示装置において、前記メモリ部におけるメモリの際に要する消費電力は、該メモリ部に発生するリーク電流と、液晶反転交流の際に生じる充放電電流によって発生する。この場合、液晶反転交流の際に生じる充放電電流による消費電力が大きいものとなる。
【００５２】
そして、液晶反転交流の際に生じる充放電電流の量は、液晶反転交流周期に比例する関係にあり、このため、該液晶反転交流周期を長くするほど消費電流は低下することになる。
【００５３】
このことから、本発明では、前記液晶反転交流周期を、たとえば、複数フレーム毎、数秒毎、数分毎、数時間毎、等に設定し、前記映像データ書き換え周期よりも長く設定するようにしている。
【００５４】
上述した表示装置は、液晶表示装置を例に挙げて示したものであるが、たとえば有機ＥＬ表示装置のように他の表示装置であってもよいことはいうまでもない。
【００５５】
上述した各実施例はそれぞれ単独に、あるいは組み合わせて用いても良い。それぞれの実施例での効果を単独であるいは相乗して奏することができるからである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明による表示装置に備えられる液晶反転交流を生成する回路の一実施例で、発信器、カウントダウン回路、インバータを示している。
【図２】本発明による表示装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図３】本発明による表示装置における液晶反転交流のための信号を示す図である。
【図４】本発明による表示装置の画素の一実施例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００５７】
ＩＦ……インターフェース回路、ＨＳＲ……水平シフトレジスタ回路、ＤＲＣ……データラッチ回路、ＶＳＲ……垂直シフトレジスタ回路、ＰＸ……画素、ＧＬ……走査線、ＤＬ……映像線、ＯＣ……発信器、ＣＤＣ……カウントダウン回路、ＩＮＶ、ＩＮＶ１、ＩＮＶ２……インバータ、ＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３、ＴＲ４……トランジスタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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