JP4794756B2 - 表示駆動装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、消費電力を表示モードに応じて低減させるようにした液晶表示装置(LCD:Liquid Crystal Display)や有機EL(Electro Luminescence)表示装置などの表示駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
携帯電話、PHS、PDAなど多くの携帯型電子装置の表示手段としてLCD等の表示装置が使用されている。
【0003】
これらの電子装置に用いられるLCDは、情報量を多く表現し視認性を向上するために、大画面化とともに多階調化の方向にあるが、これらはいずれも消費電力の増大を招くことになる。特に、電池を電源とする携帯型電子装置では、消費電力は動作可能時間に直接影響するから、低消費電力化を図る必要がある。
【0004】
低消費電力化のために、大画面化・多階調化が必要でないとき、例えば通信中でないときや、操作していないときなどに、LCDの画面中の表示範囲を狭くしたり、表示階調を下げる等により必要なデータ量を少なくして、各ロー選択期間を長くして液晶駆動周波数を低くすることが行われている。このとき、液晶駆動周波数を、できるだけ細かく最適な周波数にさげることができれば、その効果を最大限生かすことができる。
【0005】
図3は、表示モードに応じて液晶駆動周波数を低くし、低消費電力化を行うようにした、従来のLCD駆動装置の概略構成図であり、図4はそのLCD駆動装置のタイミングチャートである。
【0006】
図3において、LCDパネル20を駆動するLCD駆動装置は、外部から供給される表示データを受けるインターフェース11と、インターフェース11からの表示データがLCDパネルの表示面に対応し表示階調度に応じて格納される表示メモリ12と、システムクロック信号SCKが入力され、指定された表示モード(表示範囲や表示階調度など)にしたがって、表示メモリ12に格納された表示データを読み出し、LCDドライバ14に供給する表示コントローラ33と、表示コントローラ33から供給された表示データに基づいて駆動電圧を形成し、表示コントローラ33からの制御信号によりLCDパネル20を駆動するLCDドライバ14と、指定された表示モードに対応した周波数のシステムクロック信号SCKを発生し、表示コントローラ33及び他のクロックを要する構成部に供給するクロック発生回路35を備えている。なお、このLCD駆動装置の各構成要素は、IC化されており、CPUなどにより制御される。
【0007】
この従来のLCD駆動装置によるLCDパネル20の駆動制御を、図4のタイミングチャートも参照して説明する。なお、図4(a),(b)において、(イ)はロー選択タイミング、(ロ)は電源電圧、(ハ)はカラム出力、(ニ)はシステムクロック信号、(ホ)はメモリアクセスのタイミング、をそれぞれ示している。
【0008】
LCDパネル20のロー端子(例えばコモン端子)は、所定のロー選択タイミング毎に例えば上から下方向へ順次選択されていく。この(イ)のロー選択タイミングの時間間隔、即ちロー選択期間Tr1は、画面表示1周期の間に選択すべき、ロー端子の数や表示階調度に応じて、定められる。したがって、表示画面が大きくなればなるほど、また一般的には表示階調度が高くなるほど、短いロー選択期間Tr1が必要となる。
【0009】
一方、LCDパネル20のカラム端子(例えばセグメント端子)には選択されるロー端子に対応した1ライン分の画素に対する駆動電圧、即ち(ハ)のカラム出力が出力される。現在のロー選択期間に対応したカラム出力がLCDドライバ14から出力されている間に、次回のロー選択期間に出力すべき1ライン分の表示データを表示メモリ12から複数回に亘って順次読み出し、出力できるように用意しておく。図4(a)を参照して、例えば、(ハ)のカラム出力のようにラインi−1の駆動電圧をカラム端子に出力している間に、(ホ)のメモリアクセスのように表示メモリ12から次のラインiの表示データを順次読み出す。この複数回の読み出し回数は、図4の例では(ホ)のメモリアクセスに示すように8回としているが、実際には1ライン分のデータ数と1回に表示メモリ12から読み出せるデータ数とにより定まる。
【0010】
この図3の従来の例では、表示モード指令を表示コントローラ33の外に、クロック発生回路35に供給しており、その表示モードに応じて、LCDの画面中の表示範囲を狭くしたり、表示階調を下げることに伴うデータ量の減少にしたがって、図4(b)(ニ)のシステムクロック信号SCKのクロック周波数を低下させている。これにより、図4(b)(イ)のように、ロー選択期間Tr2を長くし、ロー選択タイミングの周波数を低下させて、低消費電力化を図っている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
この従来のLCD駆動装置では、システムクロック発生回路35の発振時定数を、表示モード(少階調モードや、一部表示モードなど)にしたがって調整することになるが、広範囲にきめ細かく可変させるための時定数手段を用意する必要があり、また精度を出すことが難しい。
【0012】
また、システムクロック発生回路35に発振時定数調整手段が外付けされる場合には表示モードに合わせてCPUなどの制御装置によりプログラマブルに変更することができない。また、液晶駆動周波数を調整する手段として、システムクロック発生回路35の後段に分周器(分周比m)を設けて、システムクロックを分周することも考えられるが、周波数調整は1/mでしか行えないため、これだけでは細かく調整することはできない。
【0013】
さらに、LCD駆動装置では、図4(a)及び(b)の(ロ)の電源電圧に示されるように、ロー選択直後には1ライン分のLCD駆動電流のために電池電源の電圧Vddが一時的に低下する。液晶表示素子自体はコンデンサを構成するから、印加される電圧値が変化する毎に充放電電流が流れ、これが損失の大きな要因となるほか、この充電電流により配線のインピーダンスによる電圧降下が発生することは避けられない。携帯機器のLCD駆動装置では電源を共通の電池電源から得ているから、LCD駆動による電圧降下は、表示メモリなど他の電源電圧の低下に直結する。従来のLCD駆動装置では、ロー選択期間Tr1,Tr2の開始とともに表示メモリ12からのデータ読み出しを行うから、電圧低下の影響により、メモリアクセス時の動作マージンを確保することが困難であり、データ誤りの要因となっていた。
【0014】
そこで、本発明は、少階調モードや一部表示モードなどの表示モードに合わせて、表示駆動周波数を容易かつ正確に調整可能にするとともに、表示メモリからのデータ読み出しにロー選択直後の電源電圧の低下による影響を受けることの少ない表示駆動装置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本明細書中に開示されている第1の構成の表示駆動装置は、表示パネルに表示すべきデータを格納する表示メモリと、該表示メモリのデータに基づいて前記表示パネルの複数のローラインの内の1つを選択駆動しているロー選択期間内に複数のカラムラインを駆動して表示を行わせる表示用ドライバと、前記表示メモリからのデータを読み出して前記表示用ドライバに出力する表示コントローラとを有し、前記ロー選択期間は、前記表示用メモリをアクセスして前記カラム用の表示データを前記表示用ドライバへ出力するアクセス期間と、前記表示メモリをアクセスしないアイドル期間とを有することを特徴とする。
【0016】
上記第1の構成の表示駆動装置によれば、ロー選択期間を、表示メモリへアクセスするアクセス期間と、アクセスしないアイドル期間とで構成するから、少階調モードや一部表示モードなどの表示モードに合わせてロー選択期間を変えることにより表示駆動周波数を変更する場合には、アイドル期間長を変更することにより表示駆動周波数を容易かつ正確に調整することが可能になる。
【0017】
本明細書中に開示されている第2の構成の表示駆動装置は、表示パネルに表示すべきデータを格納する表示メモリと、前記表示パネルのロー端子が順次選択されていくにしたがって、前記表示メモリの該当するアドレスに格納されているデータに基づいて、順次カラム駆動電圧を出力する表示ドライバと、現在のロー選択期間内にその期間より短い時間間隔のクロック信号で複数回前記表示メモリをアクセスして格納されているデータを読み出し、そのデータ内容に応じて次回のロー選択期間に出力するカラム駆動電圧を決定する表示コントローラとを有し、前記ロー選択期間は、前記表示メモリを複数回アクセスするアクセス期間と、前記クロック信号の所定クロック数nからなる前記表示メモリをアクセスしないアイドル期間とから構成され、このアイドル期間の少なくとも一部は前記アクセス期間の前に設けられていることを特徴とする。
【0018】
上記第2の構成の表示駆動装置によれば、表示メモリをアクセスしないアイドル期間を少なくともロー選択期間の先頭部分に設け、その後に設けられたアクセス期間に表示メモリを複数回アクセスするから、表示メモリからのデータ読み出し時に、ロー選択直後の電圧低下の影響を少なくすることができ、データ誤りを少なくすることができる。
【0019】
また、メモリアクセスタイミングでも消費電力が増えるので、カラム出力のタイミングをメモリアクセスタイミングと同期させないようにすることにより、電力消費を平均化させることができ、システム内での電圧降下による影響を少なくすることができる。
【0020】
本明細書中に開示されている第3の構成の表示駆動装置は、上記第2の構成の表示駆動装置において、前記アイドル期間を構成する前記所定クロック数nを、制御信号に応じて任意数(0を含む)に調整可能とし、前記ロー選択期間を可変としたことを特徴とする。
【0021】
上記第3の構成の表示駆動装置によれば、ロー選択期間の先頭部分に設けられるアイドル期間を表示モード(少階調モードや一部表示モードなど)に合わせて変化させることが可能となるから、単位時間当たりのメモリアクセス回数が少なくなり、かつ単位時間当たりのローライン選択回数が減少する。したがって、メモリアクセスや液晶駆動等の表示駆動に要する消費電力を低減することができる。
【0022】
また、表示駆動周波数は、ロー選択期間の先頭部分に設けられるアイドル期間のクロック数nにより調整されるから、クロック周波数を変更することなく、容易かつ正確に調整することができる。
【0023】
本明細書中に開示されている第4の構成の表示駆動装置は、上記第3の構成の表示駆動装置において、さらに、前記クロック信号の周波数を可変としたことを特徴とする。
【0024】
上記第4の構成の表示駆動装置によれば、クロック信号が分周器などの周波数調整手段により可変されるから、アイドル期間のクロック数調整と合わせて、表示駆動周波数(ロー選択期間)の可変範囲をさらに広くきめ細かくすることができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の表示駆動装置の実施の形態について、LCD駆動装置を例として説明する。なお、本発明は、LCD表示装置に限らず、有機EL駆動装置などの表示駆動装置に広く適用することができる。
【0026】
図1は、本発明の実施の形態にかかるLCD駆動装置の概略構成図であり、図2は本発明の実施の形態にかかるLCD駆動装置のタイミングチャートである。
【0027】
図1のLCD駆動装置において、インターフェース11,表示メモリ12、LCDドライバ14及びLCDパネル20は図3の従来のものと同様である。
【0028】
本発明においては、表示メモリ12からのデータ読み出しに、ロー選択直後の電圧低下の影響を少なくするために、ロー選択期間Tr3,Tr4を、表示メモリ12を複数回アクセスするアクセス期間Taと、このアクセス期間Taの前に設けられ、システムクロック信号SCKの所定クロック数nからなるアイドル期間Tiとから構成している。また、そのアイドル期間を決める所定クロック数nを、表示モード(少階調モードや一部表示モードなど)に合わせて変化させるようにして、メモリアクセスや液晶駆動等のLCD駆動に要する消費電力を低減するとともに、システムクロック信号SCKの周波数を変更することなく、LCD駆動周波数を容易かつ正確に調整するようにしている。
【0029】
このために、表示コントローラ13の制御内容が、従来の図3とは異なっている。また、これに付随して、クロック発生回路15の構成も異なっており、また、クロック発生回路15からのシステムクロック信号SCKを分周する分周回路16が表示コントローラ13により必要時に可変に分周されるように制御可能に設けられる。
【0030】
さて、図2のタイミングチャートも参照して、動作を説明する。この本発明のLCD駆動装置によるLCDパネル20の駆動制御の基本的動作は従来のものと同様であり、LCDパネル20のロー端子(例えばコモン端子)は、所定のロー選択タイミング毎に例えば上から下方向へ順次選択されていく。この(イ)のロー選択タイミングの時間間隔、即ちロー選択期間Tr3は、画面表示1周期の間に選択すべき、ロー端子の数や表示階調度に応じて、定められる。したがって、表示画面が大きくなればなるほど、また一般的には表示階調度が高くなるほど、短いロー選択期間Tr3が必要となる。
【0031】
同様に、LCDパネル20のカラム端子(例えばセグメント端子)には選択されるロー端子に対応した1ライン分の画素に対する駆動電圧、即ち(ハ)のカラム出力が出力される。現在のロー選択期間に対応したカラム出力がLCDドライバ14から出力されている間に、次回のロー選択期間に出力すべき1ライン分の表示データを表示メモリ12から複数回に亘って順次読み出し、出力できるように用意しておく。
【0032】
図2(a)は、比較的大画面で高階調度の時のタイミングチャートを示す図であり、(イ)のロー選択タイミングは、ある程度短いロー選択期間Tr3の間隔毎に出力される。(ロ)の電源電圧は、通常状態では所定の電源電位Vddの値になっているが、ロー選択タイミングの直後の所定時間はLCD駆動により図のように電圧値が低下しても構わない。
【0033】
(ハ)のカラム出力は、選択されているロー端子に対応した駆動電圧であり、LCDドライバ14からLCDパネル20のカラム端子に供給されている。
【0034】
(ニ)のシステムクロック信号SCKは、クロック発生回路15で発生される一定周波数のクロック信号であり、このシステムクロック信号SCKがロー選択タイミングなどの基本時間単位となっている。
【0035】
(ホ)のメモリアクセスのタイミングは、現在のロー選択期間Tr3に対応したカラム出力(例えばi−1)がLCDドライバ14から出力されている間に、次回のロー選択期間Tr3に出力すべき1ライン分の表示データ(例えばi)を表示メモリ12から複数回に亘って順次読み出し、出力できるように用意しておく。このメモリアクセスでは、ロー選択期間Tr3に対応して、実際に表示メモリ12をアクセスして必要なデータを読み出すために複数回アクセスするアクセス期間Taと、このアクセス期間Taの前に設けられたシステムクロック信号SCKの所定クロック数nからなる表示メモリ12をアクセスしないアイドル期間Tiとを設けている。このアイドル期間Tiは、ロー選択直後の電源電圧の低下がある程度大きい時間をカバーできればよく、短時間とすることができるから、表示動作に大きな影響を与えることはない。
【0036】
このようなタイミング動作となるようにLCD駆動装置、特に表示コントローラ13が構成されているから、LCDパネル20にはロー選択タイミング毎に次のロー端子が選択されるとともに、そのロー端子に対応したカラム出力がカラム端子に供給される。
【0037】
このロー選択タイミング直後の電源電圧Vddの低下する時間を避けて、表示メモリ12をアクセスするように、アクセス期間Taの前に表示メモリ12をアクセスしないアイドル期間Tiを設けているから、ロー選択直後の電源電圧Vddの低下の影響を少なくすることができ、データ誤りを少なくすることができる。
【0038】
また、メモリアクセスタイミングでも消費電力が増えるが、(ホ)のメモリアクセスのタイミングは、(ハ)のカラム出力のタイミングと同期させないから、電力消費を平均化させることができ、システム内では電圧降下による影響を少なくすることができる。
【0039】
次に、LCDパネル20の画面中の表示範囲を狭くしたり、表示階調を下げる表示モード指令が与えられると、図2(b)のように、その表示モード指令にしたがって、(イ)のロー選択タイミングの周波数を低下させ、低消費電力化を図ることになる。
【0040】
ロー選択タイミングの周波数の低下は、即ちロー選択期間Tr4を長くすることになる。従来の方法では、ロー選択期間の変更に応じて、クロック発生回路35の時定数を調整してシステムクロック信号SCKの周波数を調整することにより行っていた。
【0041】
本発明では、クロック発生回路35でのシステムクロック信号SCKの周波数を調整することは行わず、クロック発生回路15からは常に一定の周波数のシステムクロック信号SCKを安定して精度よく出力させる。そして、ロー選択期間Tr4の変更後の時間長に応じて、システムクロック信号SCKのクロック個数によりアイドル期間Tiの長さを調整し、これに所定のアクセス期間Taを加えて、変更後のロー選択期間Tr4を精度よく設定する。
【0042】
また、ロー選択期間Tr4の変更後の時間長がさらに長くなる場合には、クロック発生回路15からのシステムクロック信号SCKを、分周回路16により表示コントローラ13からの指令による分周比で分周する。この分周されたクロック信号を用いて、アイドル期間Tiとアクセス期間Taとを設定し、ロー選択期間Tr4を広範囲にかつ精度よく設定する。
【0043】
また、アイドル期間Tiはクロック長単位で任意の長さに、長くもまた短くも調整することができる。表示モードによっては、例えば動画に対応するなどさらにロー選択タイミングを短い間隔とする必要があるときには、アイドル期間Tiを短くし、場合によっては零に設定することもできる。
【0044】
さらに、アイドル期間Tiは、全ての期間をロー選択期間の先頭部に設ける必要はなく、電源電圧の影響を避けられる程度の一部の期間をロー選択期間の先頭部に設け、残部の期間をアクセス期間Taの中途や後に設けるようにすることができる。
【0045】
【発明の効果】
本明細書中に開示されている第1の構成の表示駆動装置によれば、ロー選択期間を、表示メモリへアクセスするアクセス期間と、アクセスしないアイドル期間とで構成するから、少階調モードや一部表示モードなどの表示モードに合わせてロー選択期間を変えることにより表示駆動周波数を変更する場合には、アイドル期間長を変更することにより表示駆動周波数を容易かつ正確に調整することが可能になる。
【0046】
本明細書中に開示されている第2の構成の表示駆動装置によれば、表示メモリをアクセスしないアイドル期間を少なくともロー選択期間の先頭部分に設け、その後に設けられたアクセス期間に表示メモリを複数回アクセスするから、表示メモリからのデータ読み出し時に、ロー選択直後の電圧低下の影響を少なくすることができ、データ誤りを少なくすることができる。
【0047】
また、メモリアクセスタイミングでも消費電力が増えるので、カラム出力のタイミングをメモリアクセスタイミングと同期させないようにすることにより、電力消費を平均化させることができ、システム内での電圧降下による影響を少なくすることができる。
【0048】
本明細書中に開示されている第3の構成の表示駆動装置によれば、ロー選択期間の先頭部分に設けられるアイドル期間を表示モード(少階調モードや一部表示モードなど)に合わせて変化させることが可能となるから、単位時間当たりのメモリアクセス回数が少なくなり、かつ単位時間当たりのローライン選択回数が減少する。したがって、メモリアクセスや液晶駆動等の表示駆動に要する消費電力を低減することができる。
【0049】
また、表示駆動周波数は、ロー選択期間の先頭部分に設けられるアイドル期間のクロック数nにより調整されるから、クロック周波数を変更することなく、容易かつ正確に調整することができる。
【0050】
本明細書中に開示されている第4の構成の表示駆動装置によれば、クロック信号が分周器などの周波数調整手段により可変されるから、アイドル期間のクロック数調整と合わせて、表示駆動周波数(ロー選択期間)の可変範囲をさらに広くきめ細かくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態にかかるLCD駆動装置の概略構成図。
【図2】そのLCD駆動装置のタイミングチャート。
【図3】従来のLCD駆動装置の概略構成図。
【図4】そのLCD駆動装置のタイミングチャート。
【符号の説明】
11 インターフェース
12 表示メモリ
13 表示コントローラ
14 LCDドライバ
15 クロック発生回路
16 分周回路
20 LCDパネル
Claims (4)
- 表示パネルに表示すべきデータを格納する表示メモリと、
該表示メモリのデータに基づいて前記表示パネルの複数のローラインの内の1つを選択駆動しているロー選択期間内に複数のカラムラインを駆動して表示を行わせる表示用ドライバと、
前記表示メモリからのデータを読み出して前記表示用ドライバに出力する表示コントローラとを有し、
前記ロー選択期間は、前記表示用メモリをアクセスして前記カラム用の表示データを前記表示用ドライバへ出力するアクセス期間と、前記表示メモリをアクセスしないアイドル期間とを有し、
前記アイドル期間の少なくとも一部は、前記アクセス期間の前であって前記ロー選択期間の先頭部分に設けられており、
前記アイドル期間は、ロー選択タイミングなどの基本時間単位となる一定周波数のシステムクロック信号の所定クロック数nからなることを特徴とする表示駆動装置。 - 表示パネルに表示すべきデータを格納する表示メモリと、
前記表示パネルのロー端子が順次選択されていくにしたがって、前記表示メモリの該当するアドレスに格納されているデータに基づいて、順次カラム駆動電圧を出力する表示用ドライバと、
現在のロー選択期間内にその期間より短い時間間隔のクロック信号で複数回前記表示メモリをアクセスして格納されているデータを読み出し、そのデータ内容に応じて次回のロー選択期間に出力するカラム駆動電圧を決定する表示コントローラとを有し、
前記ロー選択期間は、前記表示メモリを複数回アクセスするアクセス期間と、前記クロック信号の所定クロック数nからなる前記表示メモリをアクセスしないアイドル期間とから構成され、このアイドル期間の少なくとも一部は前記アクセス期間の前であって前記ロー選択期間の先頭部分に設けられていることを特徴とする表示駆動装置。 - 請求項2記載の表示駆動装置において、前記アイドル期間を構成する前記所定クロック数nを、制御信号に応じて任意数(0を含む)に調整可能とし、前記ロー選択期間を可変としたことを特徴とする表示駆動装置。
- 請求項3記載の表示駆動装置において、さらに、前記クロック信号の周波数を可変としたことを特徴とする表示駆動装置。
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