JP2005284174A - 表示装置及びその駆動回路 - Google Patents

Abstract

【課題】 消費電力が増えることを抑えつつ、多様な画像を提供する表示装置を提供する。
【解決手段】 走査電極（例えば、ＣＯＭ₁〜ＣＯＭm）を順次選択して画像を表示した後に、複数本の走査電極（例えば、ＣＯＭ_m+1〜ＣＯＭ_n）を一括して選択して所望の背景色、模様を表示する。カラーフィルターが設けられた表示装置にあっては、走査電極が一括して選択されているときに、信号電極のそれぞれに所望の電圧を加えて、任意の背景色を表示することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は表示装置に関し、より詳細には、低消費電力で動作可能な表示装置に関する。

携帯電話等の携帯情報機器の表示機器として、軽量、薄型で、消費電力が少ないという利点を有する液晶表示装置やＥＬ表示装置等が盛んに開発されている。携帯電話等は視認性の高い表示をするために高精細化が望まれており、さらに長時間の使用をするために低消費電力化が求められている。

表示装置はパッシブマトリクス型とアクティブマトリクス型とに分けられるが表示装置の高精細化と、低消費電力化とを同時に実現することは共通する要求である。しかしながら、例えばパッシブマトリクス型の液晶表示装置において、高精細化のために走査電極の数を増やすと、デューティー比が高くなり、駆動電圧を高くする必要があり、消費電力が増加してしまう。

そこで、パッシブマトリクス型の液晶表示装置において、携帯電話の待機画面のように画面の一部分だけに情報を表示する場合に、情報が表示されない非表示部分の走査電極を選択せずに駆動をして、デューティー比を下げる方法が提案されている。この駆動方法は、画面の一部分だけを部分的に駆動して表示を行うため、パーシャル表示と呼ばれている（例えば、特許文献１）。
特開平０７−２８１６３２号公報

パーシャル表示は、例えば液晶表示装置に走査電極がｎ本設けられていて、画像の表示をする時に、ｍ本の走査電極が情報等のデータの表示に用いられ、残りの走査電極はデータの表示に不要である場合に、１フレーム期間にデータの表示に用いられるｍ本の走査電極だけに順次選択電圧を印加して、１／ｍデューティーで駆動を行う方法である。

このように、パーシャル表示は、情報の表示に用いられる走査電極だけに順次選択電圧を印加するため、全ての走査電極に選択電圧を順次印加する通常の表示方法に比べて、デューティー比を下げることができ、駆動電圧を低く抑えることが可能になり、消費電力を抑えることができる。

パーシャル表示では、非表示部分の走査電極には非選択電圧を印加する。このため、ノーマリーホワイトの表示装置では、非表示部分は白表示、ノーマリーブラックの表示装置では、非表示部分は黒表示しかできない。すなわち、従来のパーシャル表示は、非表示部分の画像は、電源がオフになっている状態で表示される画像と同一であり、単調な表示となっている。

この発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、消費電力を抑えつつ多様な表示を可能にする表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明の第１の観点に係る表示装置は、ｎ本の走査電極（ｎは３以上の自然数）と、前記走査電極と交差する複数本の信号電極と、を有する表示パネルと、前記表示パネルの前記ｎ本の走査電極に選択電圧を順次印加する第１の動作モードと、前記ｎ本の走査電極のうち、ｍ本の走査電極（ｍは２以上の自然数、ｍ＜ｎ）のそれぞれに選択電圧を順次印加し、さらに前記ｍ本の走査電極を除いた（ｎ−ｍ）本の走査電極に一括して選択電圧を印加する第２の動作モードとを選択的に切り替えて動作する走査電極駆動回路と、前記第１の動作モードにおいて、前記ｎ本の走査電極と前記信号電極とが交差して形成される画素が表示すべき画像に対応する階調指定データに応じた信号電圧を前記信号電極に順次出力し、前記第２の動作モードにおいて、前記ｍ本の走査電極と前記信号電極とが交差して形成される画素に表示すべき画像に対応する階調指定データに応じた部分表示信号電圧と、前記（ｎ−ｍ）本の走査電極と信号電極とが交差して形成される画素に表示すべき背景色に対応する階調指定データに応じた背景表示信号電圧とを、前記複数本の信号電極のそれぞれに信号電圧を印加する信号電極駆動回路と、を備えることを特徴とする。

前記走査電極駆動回路はｎ本の走査電極のうちから、連続するｍ本の走査電極を指定する指定手段を備え、前記第２の動作モードにおいて、前記指定手段により指定された連続する前記ｍ本の走査電極のそれぞれに選択電圧を順次印加し、さらに前記ｍ本の走査電極を除いた（ｎ−ｍ）本の走査電極に一括して選択電圧を印加してもよい。

上記構成において、ｍ本の走査電極に一括して選択電圧を加えて表示をするため、従来のパーシャル表示の方法に比べて分割数の増加を１だけに抑えられる。

上記各構成において、三色の着色層からなるカラーフィルタをさらに備え、前記カラーフィルタは、一本の信号電極には同一の色に着色された着色層が重なるように配置することも可能である。

上記構成によれば、信号電極といずれか一色の着色層とが重なっているため、信号電極に所望の電圧を印加すれば、一括して選択されたｍ本の走査電極と信号電極のそれぞれとが交差して形成される各画素を組み合わせて、カラー表示をすることが可能になる。すなわち、ｍ本の走査電極に一括して選択電圧を加えてカラー表示をすることが可能になる。

この発明の第２の観点に係る表示装置の駆動回路はｎ本の走査電極（ｎは３以上の自然数）と、前記走査電極と交差する複数本の信号電極と、を有する表示装置を駆動するための表示装置駆動回路であって、前記表示パネルの前記ｎ本の走査電極に選択電圧を順次印加する第１の動作モードと、前記ｎ本の走査電極のうち、ｍ本の走査電極（ｍは２以上の自然数、ｍ＜ｎ）のそれぞれに選択電圧を順次印加し、さらに前記ｍ本の走査電極を除いた（ｎ−ｍ）本の走査電極に一括して選択電圧を印加する第２の動作モードとを選択的に切り替えて動作する走査電極駆動回路と、前記第１の動作モードにおいて、前記ｎ本の走査電極と前記信号電極とが交差して形成される画素が表示すべき画像に対応する階調指定データに応じた信号電圧を前記信号電極に順次出力し、前記第２の動作モードにおいて、前記ｍ本の走査電極と前記信号電極とが交差して形成される画素に表示すべき画像に対応する階調指定データに応じた部分表示信号電圧と、前記（ｎ−ｍ）本の走査電極と信号電極とが交差して形成される画素に表示すべき背景色に対応する階調指定データに応じた背景表示信号電圧とを、前記複数本の信号電極のそれぞれに信号電圧を印加する信号電極駆動回路と、を備える。

上記各構成において、前記走査電極駆動回路の動作モードを判別する手段と、前記第１の動作モードにおいて、ゼロから（ｎ−１）の値を繰り返しカウントしてカウント値を出力し、第２の動作モードにおいて、ゼロからｍの値を繰り返しカウントしてカウント値を出力するカウンタを更に備え、前記走査電極駆動回路は、前記第１の動作モードにおいて、前記カウンタから供給されたカウント値が指示する走査電極に順次選択電圧を印加し、前記第２の動作モードにおいて、前記カウント値がゼロから（ｍ−１）の値である場合は、前記カウント値の指示する走査電極に順次選択電圧を印加し、前記カウント値がｍの値である場合は、前記（ｎ−ｍ）本の走査電極に選択電圧を印加することも可能である。

以上の説明のように、この発明によれば、消費電力の増大を抑えた駆動をし、且つ、多様な表示ができる表示装置が提供される。

（実施形態１）
以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態１に係るパッシブマトリクス型の液晶表示装置について説明する。

図１（ａ）は、実施形態１の液晶表示装置の構成図、図１（ｂ）は図１（ａ）に示す液晶表示パネルのＡ−Ａ’線矢視断面図である。

実施形態１の液晶表示装置は、図１（ａ）に示すように、表示パネル１と、走査電極駆動回路２と、信号電極駆動回路３と、表示コントローラ４と、から構成されている。

表示パネル１は、図１に示すように、基板５、６と、カラーフィルタ７と、平坦化膜８と、信号電極９と、 走査電極１０と、配向膜１１と、液晶１２と、シール剤１３と、から構成されている。

基板５と基板６とは、液晶１２を挟んで対向して、シール剤１３を用いて貼り合わせられる。

一方の基板５の基板６に対向する面には、カラーフィルタ７が形成されている。カラーフィルタ７は、赤色の着色層７ａ、青色の着色層７ｂ、及び緑色の着色層７ｃから構成される。着色層７ａ〜７ｃは１つの信号電極９にいずれか１色の着色層７ａ、７ｂ又は７ｃが重なるように配置されている。カラーフィルタ９の上には、平坦化膜８が形成されている。

平坦化膜８の上には、列方向が長手方向となる矩形状の信号電極９がｋ（複数）本設けられる。前述のように、信号電極９のそれぞれは、赤色の着色層７ａ、青色の着色層７ｂ、緑色の着色層７ｃのいずれかと平坦化膜８を介して重なっている。

一方、基板６の基板５と対向する面には、行方向が長手方向となる矩形状の走査電極１０が、ｎ（複数）本設けられている。

信号電極９と走査電極１０の上には、配向膜１１がそれぞれ設けられている。配向膜１１の表面にはラビング処理が施されており、それぞれの配向膜１１のラビング方向を液晶の配向方式に応じた角度で交差させて、基板５と基板６とが貼り合わせられている。
液晶１２は、配向膜１１とシール剤１３により形成される空隙に充填され、配向膜１１による配向規制力により所定の配向状態を維持している。液晶１２は、ネマティック液晶や、カイラルスメクティック（^＊Ｓｍ）液晶、例えば、強誘電性液晶（Ferroelectric Liquid Crystal:FLC）、反強誘電性液晶（Antiferroelectric Liquid Crystal:AFLC）から構成される。ネマティック液晶の配向方式としては、例えば、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）方式、ＴＮ（Twisted Nematic）方式、垂直配向（Vertical Aligned Nematic:VAN）方式を用いることができる。

図１（ａ）に示す走査電極駆動回路２は、各走査電極１０に選択電圧又は非選択電圧を印加して、これを走査する。
走査電極１０の本数をｎ本とし、図１（ａ）の上側から順に、ＣＯＭ_１〜ＣＯＭ_nとして説明すると、走査電極駆動回路２は、ｎ本の走査電極１０に順次選択電圧を印加する通常の動作モードと、上位ｍ本の走査電極１０（ＣＯＭ_１〜ＣＯＭ_m）に順次選択電圧を印加した後、残りの（ｎ−ｍ）本の走査電極１０（ＣＯＭ_m+1〜ＣＯＭ_n）に選択電圧を一括して印加する待機動作モードの２つの動作モードを備え、表示コントローラ４から入力される信号に従って、一方の動作モードで動作する。
信号電極駆動回路３は、表示コントローラ４から入力される階調指定データに対応する信号電圧を、走査電極１０に選択電圧が印加されている期間に、各信号電極１１に印加する。

表示コントローラ４は、走査電極駆動回路２及び信号電極駆動回路３に接続されており、外部の制御回路からの指示に従って、表示パネル１の全体に情報を表示する通常の動作モードと、表示パネル１の上部のみに情報を表示する待機動作モードとを判別し、判別した動作モードに応じて、走査電極駆動回路２と信号電極駆動回路３とに、それぞれの回路動作を制御する信号を出力する。
具体的には、表示コントローラ４は、通常動作モードでは、走査電極駆動回路２に、ｎ本の走査電極１０（ＣＯＭ₁〜ＣＯＭ_n）に順次選択電圧を印加させ、信号電極駆動回路３に、表示する階調に対応した信号電圧をそれぞれの信号電極９に印加させ、選択電圧が印加された走査電極１０とそれぞれの信号電極９（Ｓ₁〜Ｓ_k）とが交差して形成される画素（１ラインの画素）に所望の輝度の表示をさせる。
また、表示コントローラ４は、待機動作モードでは、走査電極駆動回路２に、上位ｍ本の走査電極１０（ＣＯＭ₁〜ＣＯＭ_m）に順次選択電圧を印加させ、信号電極駆動回路３に表示する階調に対応する信号電圧を印加させた後、残りの（ｎ−ｍ）本の走査電極１０（ＣＯＭ_m+1〜ＣＯＭ_n）に選択電圧を一括して印加させ、信号電極駆動回路３に、所定の背景色を表示するための電圧を信号電極９（Ｓ₁〜Ｓ_k）に印加させる。

図２に例示するように、走査電極駆動回路２はアドレスデコーダ２１と、オア回路２２と、ドライブ回路２３と、から構成されている。また表示コントローラ４は制御部４１と、カウンタ４２と、論理回路ブロック４３と、から構成されている。

制御部４１は、クロックＣＫと、カウンタ４２のカウント値の上限値ｍ又はｎ−１とモード信号Ｓ_modeと階調指定データＤ_glayscaleとを出力する。図３（ａ）と図４（ａ）に示すように、クロックＣＫはその周期が１水平走査期間（１本の走査電極１０の選択期間）に等しく、通常動作モードと待機動作モードとでその周期が変わる。図３（ｃ）と図４（ｃ）に示すように、モード信号Ｓ_modeは通常動作モードと待機動作モードとで信号のレベルが変わる。

カウンタ４２は、制御部４１から供給されるクロックＣＫに従って動作し、アドレスデータＤ_adを出力する。

具体的には、制御部４１からカウンタ４２にクロックＣＫが供給され、カウンタ４２はクロックＣＫの立ち上がりエッジに応答してカウントアップし、そのカウント値を、 図３（ｂ）、図４（ｂ）に示すように、アドレスデータＤ_adとして出力する。アドレスデータＤ_adは、選択電圧を印加する走査電極１０のアドレスを指示する信号である。

カウンタ４２には、制御部４１によりカウント上限値として通常動作モードではｎ−１が、待機動作モードではｍが設定され、カウント値が上限値を超えるとリセットされる。従って、カウンタ４２は、通常動作モードでは０〜（ｎ−１）を繰り返してカウントし、１フレーム期間Ｔ_ｉに０〜（ｎ−１）のカウント値を一通り出力する。一方、待機動作モードではカウンタ４２は０〜ｍを繰り返してカウントし、１フレーム期間Ｔ_ｉに０〜ｍのカウント値を一通り出力する。

論理回路ブロック４３は、制御部４１から入力されるモード信号Ｓ_modeと、カウンタ４２から入力されるアドレスデータＤ_adとに従って動作し、スキャン制御信号Ｓ_scanを出力する。

具体的には、論理回路ブロック４３は、制御部４１から通常動作モードを指定するモード信号Ｓ_modeが入力されると、図３（ｄ）に示すように、非アクティブレベル（Ｌレベル）のスキャン制御信号Ｓ_scanを出力する。

一方、論理回路ブロック４３は、制御部４１から待機動作モードを指定するモード信号Ｓ_modeが入力されると、図４（ｄ）に示すように、アドレスデータＤ_adが“ｍ”となる１水平走査期間だけアクティブレベル（Ｈレベル）となり、残りの期間は非アクティブレベル（Ｌレベル）となるスキャン制御信号Ｓ_scanを出力する。

走査電極駆動回路２を構成するアドレスデコーダ２１は、表示コントローラ４から入力されるアドレスデータＤ_adをデコードし、ｎ本の出力端Ｏ₁〜Ｏ_nのうち、アドレスデータＤ_adと対応する出力端からアクティブレベルの信号を出力し、残りの出力端から非アクティブレベルの信号を出力する。

アドレスデコーダ２１の第１〜第ｍの出力端Ｏ₁〜Ｏ_mはドライブ回路２３の第１〜第ｍの入力端Ｉ_１〜Ｉ_ｍに直接接続されている。また、アドレスデコーダ２１の第（ｍ＋１）〜第ｎの出力端Ｏ_m+1〜Ｏ_nは対応するオア回路２２_m+1〜２２_nの一方の入力端Ｉ_m+1〜Ｉ_nに接続されている。

オア回路の他方の入力端には、論理回路ブロック４３からスキャン制御信号Ｓ_scan（図３（ｄ）、図４（ｅ））が供給される。また、オア回路２２の出力端は、ドライブ回路２３の第（ｍ＋１）〜第ｎの入力端Ｉ_m+1〜Ｉ_nにそれぞれ接続されている。

ドライブ回路２３は、ｎ本の入力端Ｉ₁〜Ｉ_nと、この入力端に対応するｎ本の出力端Ｏ₁〜Ｏ_nとを有する。ドライブ回路２３の第１〜第ｍの入力端Ｉ₁〜Ｉ_mにはアドレスデコーダ２１から信号が供給され、第ｍ＋１〜第ｎの入力端Ｉ_m+1〜Ｉ_nには対応するオア回路２２の出力信号が供給される。

ドライブ回路２３は、そのｎ本の出力端Ｏ₁〜Ｏ_nに対応して設けられた走査電極１０（ＣＯＭ_１〜ＣＯＭ_n）のそれぞれへ走査電圧を印加する。

具体的には、ドライブ回路２３は、図３（ｅ）、図４（ｅ）に示すように、クロックＣＫの立ち下がりエッジと同期して、対応する入力がアクティブレベルである走査電極１０に順次選択電圧を印加し、他の走査電極１０に非選択電圧を印加する。

またドライブ回路２３は、液晶を交流駆動するために、図示せぬフレーム反転信号に応答して、１フレーム期間Ｔ_ｉ毎に走査電極１０（ＣＯＭ_１〜ＣＯＭ_n）に印加する選択電圧及び非選択電圧の電位を基準に対して反転させる。

一方、信号電極駆動回路３は、図３（ａ）、図４（ａ）に示すクロックＣＫの立ち下がりエッジと同期して選択状態にある走査電極上の画素の表示を指定する階調指定データＤ_glayscaleを信号電圧に変換し、信号電極９に印加する。

また信号電極駆動回路３は、図示せぬフレーム反転信号に応答して、１フレーム期間Ｔ_ｉ毎に信号電圧を基準に対して反転させる。

次に、上記液晶表示装置の一連の動作について通常動作モードと待機動作モードとに分けて説明する。図３は通常動作モードの駆動を、図４は待機動作モードの駆動を、それぞれ説明するためのタイミングチャートである。
なお、以下の動作説明では、表示パネル１は待機動作モードにおいては、画面上部に情報を、残りの部分に背景色を表示し、通常動作モードにおいては、画面全体に所望の画像を表示するものとする。

（通常動作モード）
表示コントローラ４の制御部４１は、クロックＣＫの周期をＴ_i／ｎ（Ｔ_i：フレーム期間、ｎ：走査電極の総本数）にし、モード信号Ｓ_modeを非アクティブレベルにする。

表示コントローラ４の制御部４１はカウンタ４２のカウント値の上限をｎ−１にセットする。カウンタ４２は、クロックＣＫ（図３（ａ））の立ち上がりエッジに応答してカウントアップし、０〜（ｎ−１）を繰り返してカウントし、図３（ｂ）に示すように、そのカウント値をアドレスデータＤ_adとして論理回路ブロック４３へと供給する。

論理回路ブロック４３は、制御部４１から供給されるモード信号Ｓ_mode（図３（ｃ））に従って、図３(ｄ)に示すように、常に非アクティブレベルであるスキャン制御信号Ｓ_scanを出力する。

アドレスデコーダ２１は、カウンタ４２から供給されるアドレスデータＤ_adをデコードし、１水平走査期間（１クロック周期）だけアクティブレベルとなる選択信号をｎ本の出力端Ｏ₁〜Ｏ_nから順次出力する。

オア回路２２は、他方の入力端に非アクティブレベルのスキャン制御信号Ｓ_scanが入力されているため、アドレスデコーダ２１から入力されるアクティブレベルの信号をそのまま出力する。このため、アドレスデコーダ２１の出力端Ｏ₁〜Ｏ_nから出力される信号がそのままドライブ回路２３の入力端Ｉ₁〜Ｉ_nに供給される。

ドライブ回路２３は、図３（ｅ）に示すように、アクティブレベルの信号が入力される入力端Ｉ_pと対応する走査電極１０（ＣＯＭ_p）に、１水平走査期間だけ選択電圧を印加し、且つ、選択電圧が印加されていない残りの走査電極には非選択電圧を印加する。

一方、制御部４１は所望の画像に対応する階調指定データＤ_glayscaleを、走査ライン毎に信号電極駆動回路３に供給する。信号電極駆動回路３は、クロックＣＫ（図３（ａ））の立ち下がりエッジに同期して、各ラインの画素の表示に対応する階調指定データＤ_glayscaleを信号電圧に変換して信号電極９へと印加する。以上の動作により表示パネルの全面に、所望の画像が形成される。

（待機動作モード）
制御回路４１はカウンタ４２に、カウント上限値としてｍを設定する。カウンタ４２は、クロックＣＫの立ち上がりエッジに同期してカウントアップし、０〜ｍを繰り返してカウントして、図４（ｂ）に示すように、そのカウント値をアドレスデータＤ_adとして出力する。

論理回路ブロック４３は、カウンタ４２からアドレスデータＤ_adが入力され、図４（ｄ）に示すように、アドレスデータＤ_adが“ｍ”である期間だけ、アクティブレベルとなるスキャン制御信号Ｓ_scanをオア回路２２に出力する。

走査電極駆動回路２を構成するアドレスデコーダ２１は、カウンタ４２から入力されたアドレスデータＤ_adをデコードし、ｎ本の出力端Ｏ₁〜Ｏ_nのうちの第１〜第ｍの出力端Ｏ₁〜Ｏ_mから１水平走査期間（１クロック周期）だけアクティブレベルとなる信号を順次出力する。

アドレスデコーダ２１の第１〜第ｍの出力端Ｏ₁〜Ｏ_mから出力される信号は、ドライブ回路２３の第１〜第ｍの入力端Ｉ₁〜Ｉ_mにそのまま供給される。したがって、アドレスデータＤ_adが０〜（ｍ−１）である期間は、アドレスデコーダ２１の出力がそのままドライブ回路２３に供給され、ドライブ回路２３は、クロックＣＫの立ち下がりエッジと同期して、図４（ｅ）に示すように、走査電極１０（ＣＯＭ₁〜ＣＯＭ_m）のそれぞれに、１水平走査期間だけ選択電圧を印加し、選択電圧が印加されていない残り（ｎ−１）本の走査電極１０に、非選択電圧を印加する。

アドレスデータＤ_adが“ｍ”に達すると、図４（ｄ）に示すように、スキャン制御信号Ｓ_scanがアクティブレベルとなり、全てのオア回路２２はアクティブレベルの信号を出力する。このため、ドライブ回路２３の第ｍ＋１〜第ｎの入力端Ｉ_m+1〜Ｉ_nにはアクティブレベルの信号が供給される。また、ドライブ回路２３の第１〜第ｍの入力端Ｉ₁〜Ｉ_mにはオア回路２２が設けられていないため、アドレスデコーダ２１の出力端Ｏ₁〜Ｏ_mからそのまま非アクティブレベルの信号が供給される。このためドライブ回路２３は、図４（ｅ）に示すように、ｎ本の走査電極１０のうち、ＣＯＭ₁〜ＣＯＭ_mには非選択電圧を印加し、ＣＯＭ_m+1〜ＣＯＭ_nには選択電圧を印加する。すなわち待機動作モードにおいて、背景色を表示する領域の走査電極１０（ＣＯＭ_m+1〜ＣＯＭ_n）に一括して選択電圧を印加する。

一方、制御部４１は、待機動作モードの指定があった場合は、データ表示領域に表示すべき画像を指定する階調指定データＤ_glayscale（１ライン目の画素〜ｍライン目の画素に対応する階調指定データＤ_glayscale）と、背景色表示領域に表示すべき色・模様等を指定する階調指定データＤ_glayscale（ｍ＋１ライン目の画素〜ｎライン目の画素に対応する階調指定データＤ_glayscale）とを信号電極駆動回路３に供給する。

信号電極駆動回路３は、各ラインの画素の表示に対応する階調指定データＤ_glayscaleを信号電圧に変換して、クロックＣＫの立ち下がりエッジに同期して、それぞれの信号電極９に印加する。こうして１ライン目の画素〜（ｍ＋１）ライン目の画素までが順次表示をして、データ領域の表示がされる。次いで、背景色表示領域に表示すべき色・模様等を構成する階調指定データＤ_glayscaleを信号電圧に変換して、クロックＣＫの立ち下がりエッジに同期してそれぞれの信号電極９に印加して背景色表示領域の表示をする。これにより、データ表示領域に任意の画像が表示され、背景表示領域に背景色や模様が表示される。

こうして待機動作モードにおいて、上位ｍ本の走査電極が順次選択され、残り（ｎ−ｍ）本の走査電極が一括して選択され、１／（ｍ＋１）デューティーで駆動がされる。

以上説明したように、実施形態１の駆動方法では、待機動作モードにおいて、通常のパーシャル表示と比較して、デューティー比の増加が少ないため、消費電力の増加をおさえつつカラーの背景色が表示できる。このため、多様な表現をすることが可能になり、表示品位を高めた映像が提供される。

また、表示パネル１では、カラーフィルタ７を構成する着色層７ａ〜７ｃのいずれか一つだけが１本の信号電極９に重なっている。このため、信号電極９に印加する信号電圧の大きさを変えることで、着色層７ａ〜７ｃの透過光の強度を変更して自由な色を表示できる。また、任意の色の模様（縦縞）を表示することができる。

（実施形態２）
上記実施形態１においては、表示パネル１上で、データ表示領域と背景色表示領域の位置やサイズは固定していたが、この位置やサイズを変更できるようにしてもよい。以下、図面を参照しながら、データ表示領域と背景色表示領域の位置やサイズを適宜変更可能な実施形態２に係るパッシブマトリクス型の液晶表示装置について説明する。

実施形態２の液晶表示装置の基本構成は図１に示す実施形態１の液晶表示装置と同一である。ただし、図５に例示するように、表示コントローラ４と走査電極駆動回路２の内部構成が図２に示す実施形態１の構成と異なる。以下、この異なる点を中心に説明する。

走査電極駆動回路２はアドレスデコーダ２１と、オア回路２２及びアンド回路２４と、ドライブ回路２３と、から構成されている。また、表示コントローラ４は制御部４１と、カウンタ４２と、加算器４４と、論理回路ブロック４３と、から構成されている。

制御部４１は、データ表示領域の走査電極数を示す値ｍと、データ表示領域の先頭位置を示す値ｊと、通常モードと待機モードの別を示すモード信号Ｓ_modeと、データ表示領域の走査電極数ｍによってその周期が変わるクロックＣＫと、階調指定データＤ_glayscaleとを出力する。

カウンタ４２は、クロックＣＫの立ち上がりエッジに応答して、カウントアップし、通常表示モードでは、０〜ｎ−１を繰り返してカウントし、待機表示モードでは、０〜ｍまでの値を繰り返してカウントする。
加算器４４は、カウンタ４２のカウント値にオフセット値ｊを加算し、図３（ｂ）及び図６（ｃ）に示すアドレスデータＤ_adとして出力する。

論理回路ブロック４３は、加算器４４からアドレスデータＤ_adが供給され、制御部４１からクロックＣＫと値ｍ、ｎとオフセット値ｊとモード信号Ｓ_mode（図３（ｃ）、図６（ｄ））とがそれぞれ供給される。

また、論理回路ブロック４３は、モード信号Ｓ_modeが通常動作モードを指定している場合には、非アクティブレベルを維持し、モード信号Ｓ_modeが待機動作モードを指定している場合は、加算器４４から入力されるアドレスデータＤ_adと、制御部４１から供給される値ｍとオフセット値ｊとの和が一致する期間だけアクティブレベルとなるスキャン制御信号Ｓ_scanを出力する。
詳しくは、論理回路ブロック４３は、図３（ｅ）に示すように、モード信号Ｓ_modeが通常動作モードを指定している際には、１フレーム期間Ｔ_iの間非アクティブレベルを維持するスキャン制御信号Ｓ_scan1〜Ｓ_scannを出力する。また、図６（ｃ）に示すように、モード信号Ｓ_modeが待機動作モードを指定している際には、１フレーム期間Ｔ_iの間非アクティブレベルを維持するスキャン制御信号Ｓ_scan1〜Ｓ_scanj-1及びＳ_scanm+j〜Ｓ_scannと、アドレスデータＤ_adが（ｊ＋ｍ）の期間だけアクティブレベルとなるスキャン制御信号Ｓ_scanj〜Ｓ_scanj+m-1とを出力する。

走査電極駆動回路２のアドレスデコーダ２１は、ｎ個の出力端Ｏ₁〜Ｏ_nを有し、加算器４４から入力されるアドレスデータＤ_adをデコードし、アドレス値に対応する出力端からアクティブレベルの信号を、残りの出力端から非アクティブレベルの信号を出力する。

アドレスデコーダ２１のｎ個の出力端Ｏ₁〜Ｏ_nには、それぞれ、オア回路２２とアンド回路２４の対が配置されている。
アンド回路２４の一方の入力端には、制御部４１からのモード信号Ｓ_modeが共通に供給され、他方の入力端には、論理回路ブロック４３より、スキャン制御信号Ｓ_scan１〜Ｓ_scannが個別に供給される。各アンド回路２４の出力端は、対応するオア回路２２の一方の入力端に接続される。各アンド回路２４の他方の入力端はアドレスデコーダ２１の対応する出力端Ｏ₁〜Ｏ_nに接続される。
各オア回路２２の出力端はドライブ回路２３の対応する入力端Ｉ₁〜Ｉ_nに接続されている。

ドライブ回路２３は、オア回路２２の出力端に接続されたｎ個の入力端Ｉ₁〜Ｉ_nと、走査電極１０（ＣＯＭ₁〜ＣＯＭ_n）に接続されたｎ個の出力端Ｏ₁〜Ｏ_nを備え、アクティブレベルの信号が供給された入力端Ｉ_iに対応する出力端Ｏ_iに選択電圧を、非アクティブレベルの信号が供給された入力端Ｉ_iに対応する出力端Ｏ_iに非選択信号を出力する。また、ドライブ回路１０は、走査電極１０に印加する電圧をフレーム期間Ｔ_i毎に反転させる。

次に、実施形態２の液晶表示装置の動作について、通常動作モードと待機動作モードとに分けて説明をする。通常動作モードの説明は図３を用いて行い、待機動作モードの説明は、図６を用いて行う。

（通常動作モード）
表示コントローラ４の制御部４１はオフセット値を０に、クロックＣＫの周期をＴ_i／ｎ（Ｔ_i：１フレーム期間、ｎ：走査電極の総本数）に、モード信号Ｓ_modeを非アクティブレベルにそれぞれ設定する。

このためカウンタ４２は、図３（ａ）に示すクロックＣＫに従って、１フレーム期間Ｔ_iに０〜（ｎ−１）を繰り返してカウントし、そのカウント値を出力する。カウンタ４２の出力するカウント値は、加算器４５のオフセット値が０であるため、図３（ｃ）に示すように、そのままアドレスデータＤ_adとして論理回路ブロック４３及びアドレスデコーダ２１へと出力される。

論理回路ブロック４３は、非アクティブレベルのモード信号Ｓ_mode（図３（ｃ））に従って、図３（ｄ）に示すように、常時非アクティブレベルのスキャン制御信号Ｓ_scan1〜Ｓ_scannを出力する。

走査電極駆動回路２のアドレスデコーダ２１の出力は、オア回路２２の一方の入力端へと供給される。オア回路２２の他方の入力端に接続されたアンド回路２４には、非アクティブレベルのモード信号Ｓ_mode（図３（ａ））と非アクティブレベルのスキャン制御信号Ｓ_scan1〜Ｓ_scann（図３（ｄ））が出力され続けるため、アンド回路２４の出力端からオア回路２２の他方の入力端に非アクティブレベルの信号が出力される。この結果、アドレスデコーダ２１の出力は、オア回路２２を介してそのままドライブ回路２３に供給される。こうして、図３（ｅ）に示すように、走査電極１０（ＣＯＭ₁〜ＣＯＭ_n）に順次選択電圧が印加される。こうして、実施形態２の通常モードと同様に液晶表示パネル１が駆動される。

（待機動作モード）
一方、待機動作モードでは制御部４１はｎ本の走査電極のうち、所望の画像を表示するために用いる走査電極の本数ｍ（自然数、通常、２以上）と、その走査電極の先頭位置ｊ（ｊは自然数、ｊ≦ｎ−ｍ）とを指定する。続いて、制御部４１は、加算器４４のオフセット値をｊに、クロックＣＫの周期をＴ_i／（ｍ＋１）（Ｔ_i：１フレーム期間、ｍ：データ表示領域の走査電極の本数）に、モード信号Ｓ_modeをアクティブレベルにそれぞれ設定する。

カウンタ４２は、クロックＣＫ（図６（ｂ））に従って、０〜ｍを繰り返してカウントし、図６（ｃ）に示すように、そのカウント値とオフセット値ｊの加算値がアドレスデータＤ_adとして出力される。従って、アドレスデータＤ_adは、ｊ〜ｊ＋ｍを繰り返す。

アドレスデータＤ_adに従って、アドレスデコーダ２１は、ｊ番の出力端Ｏ_j、ｊ＋１番の出力端Ｏ_j+1、ｊ＋２番の出力端Ｏ_j+2、...ｊ＋ｍ−１番目の出力端Ｏ_j+m-1から順次アクティブレベルの信号を出力し、このアクティブレベルの信号が出力されていない他の出力端から非アクティブレベルの信号を出力する。

この段階では、論理回路ブロック４３から各々のアンド回路２４へと出力するスキャン制御信号Ｓ_scan1〜Ｓ_scann（図６（ｅ））はいずれも非アクティブレベルである。このためすべてのアンド回路２４は、非アクティブレベルの信号を出力し、各オア回路２２は他方の入力端に供給されるアドレスデコーダ２１の出力をドライブ回路２３の出力端にそのまま出力する。従って、第ｊ〜ｊ＋ｍ−１の走査電極１０に選択電圧が順次印加される。

続いて、アドレスデータＤ_adの指定するアドレスがｊ＋ｍに達すると、一水平走査期間だけスキャン制御信号Ｓ_scanj〜Ｓ_scanj+m-1（図６（ｅ））がアクティブレベルとなり、このアクティブレベルとなった信号が第ｊ〜第（ｊ＋ｍ−１）のアンド回路２４の一方の入力端に供給される。各アンド回路２４の他方の入力端には、アクティブレベルのモード信号Ｓ_modeが供給されているため、第ｊから第ｊ＋ｍ−１のアンド回路２４は、アクティブレベルの信号を出力し、このアクティブレベルの信号がオア回路２２を介してドライブ回路２３の入力端へと供給される。

一方、図６（ｅ）に示すようにスキャン制御信号Ｓ_scan1〜Ｓ_scanj-1とＳ_scanj+m-1〜Ｓ_scannは、非アクティブレベルのままであるため、第ｊ〜第（ｊ＋ｍ−１）のアンド回路２４の出力は非アクティブレベルのままである。このため、第₁〜第_j-1と第_j+m-1〜第_ｎのオア回路２２の出力は非アクティブレベルとなる。

結果として、図６（ｂ）に示すように、アドレスデータＤ_adの指定するアドレスがｊ＋ｍに達すると、ドライブ回路２３は、第１〜第（ｊ−１）、及び、第（ｊ＋ｍ）〜第ｎの走査電極に一括して選択電圧を印加し、他の走査電極に非選択電圧を印加する。

一方、制御部４１は、第ｊ〜第（ｊ＋ｍ−１）の走査電極８が配置されたデータ表示領域において表示すべき画像の階調指定データＤ_glayscaleと、他の走査電極８が配置されている表示領域（背景色表示領域という）に表示すべき色・模様等を指定する階調指定データＤ_glayscaleを信号電極駆動回路３へと供給する。

信号電極駆動回路３は、アドレスデータＤ_adが第ｊ〜第（ｊ＋ｍ−１）である期間については、クロックＣＫに同期して信号電極９のそれぞれに階調指定データＤ_glayscaleを印加し、アドレスデータＤ_adが第（ｊ＋ｍ）である期間には、背景色表示領域に表示すべき色・模様等を指定する信号を信号電極９に印加する。これにより、任意の位置（第ｊの走査線から始まる位置）に設定した任意のサイズ（走査電極ｍ本分）の表示領域に任意の画像が表示され、背景表示領域に任意の背景色や模様が表示される。

以上説明したように、実施形態２によれば、表示パネルの任意の位置をデータ表示に用いることができる。

なお、カラー表示をする表示装置だけでなく、白黒表示をする表示装置に本発明を適用すれば、待機動作モードにおける背景色として白又は黒の表示だけでなく中間調の表示を採用することも可能である。

また、パッシブマトリクス型の表示装置を例にとって本発明を説明したが、本発明はこれによらない。本発明を、トランジスタ等のスイッチング素子を表示部に設けたアクティブマトリクス型の表示装置に適用し、待機動作モードにおいて、駆動回路の動作周波数を低減して、消費電力の低減を図り、かつ多様な表示をすることも可能である。この場合には、複数行の画素を同時に選択して（画素のアクティブ素子をオンにして）、階調指定データを各画素容量（液晶、配向膜を誘電体とするコンデンサや、このコンデンサと並列に接続された蓄積容量）に書き込むことになる。

なお、本発明の適用は、液晶表示装置に限定されない。例えば、陰極と、陽極と、陽極と陰極との間の発光層とを用いて構成され、電界発光（EL:Electroluminescence）を利用して明暗の表示をするＥＬ素子が表示部に設けられたＥＬ表示装置に本発明を適用することも可能である。

本発明の液晶表示装置の構成の一例を示す図である。 実施形態１の駆動回路の構成の一例を示す図である。 実施形態１及び２の通常動作モードでの各部の動作タイミングを説明するためのタイミングチャートである。 実施形態１の待機動作モードでの各部の動作タイミングを説明するためのタイミングチャートである。 実施形態２の駆動回路の構成の一例を示す図である。 実施形態２の待機動作モードでの各部の動作タイミングを説明するためのタイミングチャートである。

符号の説明

１…表示パネル、２…走査電極駆動回路、３…信号電極駆動回路、４…表示コントローラ、５…基板、６…基板、７…カラーフィルタ、７ａ…着色層、７ｂ…着色層、７ｃ…着色層、８…平坦化膜、９…信号電極、１０…走査電極、２１…アドレスデコーダ、２２…オア回路、２３…ドライブ回路、２４…アンド回路、４１…制御部、４２…カウンタ、４３…論理回路ブロック、４４…加算器

Claims (4)

1. ｎ本の走査電極（ｎは３以上の自然数）と、前記走査電極と交差する複数本の信号電極と、を有する表示パネルと、
   前記表示パネルの前記ｎ本の走査電極に選択電圧を順次印加する第１の動作モードと、前記ｎ本の走査電極のうち、ｍ本の走査電極（ｍは２以上の自然数、ｍ＜ｎ）のそれぞれに選択電圧を順次印加し、さらに前記ｍ本の走査電極を除いた（ｎ−ｍ）本の走査電極に一括して選択電圧を印加する第２の動作モードとを選択的に切り替えて動作する走査電極駆動回路と、
   前記第１の動作モードにおいて、前記ｎ本の走査電極と前記信号電極とが交差して形成される画素が表示すべき画像に対応する階調指定データに応じた信号電圧を前記信号電極に順次出力し、前記第２の動作モードにおいて、前記ｍ本の走査電極と前記信号電極とが交差して形成される画素に表示すべき画像に対応する階調指定データに応じた部分表示信号電圧と、前記（ｎ−ｍ）本の走査電極と信号電極とが交差して形成される画素に表示すべき背景色に対応する階調指定データに応じた背景表示信号電圧とを、前記複数本の信号電極のそれぞれに信号電圧を印加する信号電極駆動回路と、
   を備えることを特徴とする表示装置。
2. 前記走査電極駆動回路は
   ｎ本の走査電極のうちから、連続するｍ本の走査電極を指定する指定手段を備え、
   前記第２の動作モードにおいて、前記指定手段により指定された連続する前記ｍ本の走査電極のそれぞれに選択電圧を順次印加し、さらに前記ｍ本の走査電極を除いた（ｎ−ｍ）本の走査電極に一括して選択電圧を印加する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 三色の着色層からなるカラーフィルタをさらに備え、前記カラーフィルタは、一本の信号電極には同一の色に着色された着色層が重なるように配置されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
4. ｎ本の走査電極（ｎは３以上の自然数）と、前記走査電極と交差する複数本の信号電極と、を有する表示装置を駆動するための表示装置駆動回路であって、
   前記表示パネルの前記ｎ本の走査電極に選択電圧を順次印加する第１の動作モードと、前記ｎ本の走査電極のうち、ｍ本の走査電極（ｍは２以上の自然数、ｍ＜ｎ）のそれぞれに選択電圧を順次印加し、さらに前記ｍ本の走査電極を除いた（ｎ−ｍ）本の走査電極に一括して選択電圧を印加する第２の動作モードとを選択的に切り替えて動作する走査電極駆動回路と、
   前記第１の動作モードにおいて、前記ｎ本の走査電極と前記信号電極とが交差して形成される画素が表示すべき画像に対応する階調指定データに応じた信号電圧を前記信号電極に順次出力し、前記第２の動作モードにおいて、前記ｍ本の走査電極と前記信号電極とが交差して形成される画素に表示すべき画像に対応する階調指定データに応じた部分表示信号電圧と、前記（ｎ−ｍ）本の走査電極と信号電極とが交差して形成される画素に表示すべき背景色に対応する階調指定データに応じた背景表示信号電圧とを、前記複数本の信号電極のそれぞれに信号電圧を印加する信号電極駆動回路と、
   を備えることを特徴とする表示装置の駆動回路。

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