JP4183222B2

JP4183222B2 - 携帯電話機の省電力駆動方法

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Publication number: JP4183222B2
Application number: JP2000165585A
Authority: JP
Inventors: 弘土; 浩平岡本; 利男渡辺; 美和世古; 征一鈴木
Original assignee: NEC Electronics Corp; NEC Corp
Current assignee: NEC Electronics Corp; NEC Corp
Priority date: 2000-06-02
Filing date: 2000-06-02
Publication date: 2008-11-19
Anticipated expiration: 2020-06-02
Also published as: US7095991B2; TW510108B; EP2309484A1; US7761120B2; WO2001095596A1; JP2001345928A; EP1301016A4; US20040029546A1; EP1301016A1; US20060250384A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置の省電力駆動方法に係わるものであり、ＴＦＴ−ＬＣＤ（薄膜トランジスタ型液晶ディスプレイ）を搭載した携帯電話に特に効果的に適用できる表示装置の省電力駆動方法に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話の分野では、次から次へと多機能の新機種が出現している。多機能化が時代の要請である一方、充電することなく連続して利用できる時間を長くすることは、基本的な要請として求められ続けている。そのために、様々な省電力対策が提案され、或るものは実施されている。
【０００３】
携帯電話は、通話時に電力を消費するだけでなく、待ち受け状態でも電力が消費されている。携帯電話において電力を消費する部分を見ると、携帯電話全体を制御する制御部（ＣＰＵ）、送受信を行う無線通信部と、表示部などに分けることができる。
例えば、折畳むと表示部が隠れる形式の折畳み式携帯電話では、折畳み状態で待ち受け状態にある時は、表示部を駆動しないようにして、省電力を図っている。折畳み状態では、表示部を見ることができないので、表示部を駆動しないという省電力対策は、極めて効果的で且つ現実的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、表示部が隠れるようにはなっていない普通の携帯電話では、無操作待ち受け状態でも、時間表示やバッテリー残量表示などの表示が求められ、市販されている携帯電話のほとんどは、時間表示やバッテリー残量表示などを表示するように構成されている。
このような要請の下に、ＳＴＮ型液晶表示部を有する携帯電話では、無操作待ち受け状態には、液晶表示部全体を駆動せずに、時間表示やバッテリー残量表示の部分のみを選択的に表示することが提案されている。
【０００５】
一方、携帯電話の表示部は、カラー化や高精細化、さらに動画表示の要請と相まって、ＳＴＮ型液晶表示からＴＦＴ−ＬＣＤに移行すると予想される。カラー化や高精細化およびＴＦＴ−ＬＣＤの採用に伴い、消費電力の増大が予想されるので、省電力の要請は更に強まると想像される。しかしながら、ＴＦＴ−ＬＣＤは、ＳＴＮ型液晶表示とは、駆動技術が全く違うので、ＳＴＮ型液晶表示部のための上記したような省電力対策は、ＴＦＴ−ＬＣＤには適用できない。そのため、ＴＦＴ−ＬＣＤの省電力を図るには、特開平１０−６５５９８号公報に開示されているような表示部全体を全く駆動しない方法しか適用できないのが現状である。しかし、この方法では、無操作待ち受け状態での時間表示やバッテリー残量表示などの表示の要請には、応えることができない。
【０００６】
そこで、本発明は、ＴＦＴ−ＬＣＤを搭載した携帯電話などにおいて、無操作待ち受け状態で、必要な表示を可能とする一方で、ＴＦＴ−ＬＣＤの電力消費を削減することができるＴＦＴ−ＬＣＤ表示装置の省電力駆動方法を提供せんとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によるならば、全階調レベルで表示する詳細表示モードで駆動されるようになされた液晶表示部を有する携帯電話機において、少なくとも無操作待ち受け状態において、前記詳細表示モードに比較して少ない電力消費で液晶表示部全体を表示する簡易表示モードで駆動することを特徴とする携帯電話機の省電力駆動方法が提供される。
【０００８】
前記簡易表示モードにおいて、階調数を減らして液晶表示部全体を駆動することもでき、または、液晶駆動電圧を下げて液晶表示部全体を駆動することもできる。
【０００９】
【作用】
上述したように、携帯電話などにおいて、無操作待ち受け状態でも、時間表示やバッテリ残量などの必要な表示を行わなければならない。一方で、それらの必要な表示は、その情報量が少ないので、簡易な表示を採用することができる余地があると考えれる。現在、操作状態では、例えば８階調以上の階調で表示されている。しかし、時間表示やバッテリ残量などの表示は、そのような８階調以上の階調での鮮明または詳細な表示を必要としない。
【００１０】
具体的には、時間表示やバッテリ残量などの表示は、２階調で液晶表示部全体を表示しても、十分判読可能である。カラー化した場合でもＲＧＢ各２階調で８色表示が可能である。一方、階調数をそのままにして、液晶駆動電圧を下げて、階調レベル間の差を小さくして液晶表示部全体を駆動すると、輝度が低下するためにコントラストが低下するが、時間表示やバッテリ残量などの表示は、十分判読可能である。
このように液晶表示の階調数を減らすことにより、液晶表示装置のアナログバッファを構成するオペアンプの電力消費を減らすことができ、省電力化を実現できる。また、液晶表示装置の液晶駆動電圧を下げることにより、表示される階調レベルが変わるごとに生じる充放電の電荷量を減らすことができ、省電力化を実現できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の態様を説明する。
【００１２】
図１は、本発明の携帯電話の省電力駆動方法の第１の態様を図解する図である。電源がＯＦＦ状態の携帯電話の電源をＯＮすると、携帯電話は、携帯電話内の監視部（制御部）１１の制御により、無操作待ち受け状態になる。この状態で、携帯電話内の監視部（制御部）１１の制御により、携帯電話の液晶表示は、簡易表示モードで駆動される。
携帯電話のキーを操作したり、通話したり、通信すると、携帯電話内の監視部（制御部）１１の制御により、携帯電話は、操作状態や通話状態や通信状態に置かれる。携帯電話が、無操作待ち受け状態以外の状態に置かれると、監視部（制御部）１１の制御により、液晶表示は、全階調レベルで表示する詳細表示モードで表示される。キー操作が終了したり、通話または通信が終了すると、携帯電話内のタイマが動作して、所定の時間が経過すると、監視部（制御部）１１の制御により、携帯電話は、無操作待ち受け状態に置かれ、携帯電話の液晶表示は、簡易表示モードで表示される。
【００１３】
携帯電話の液晶表示が、詳細表示モードにあるときには、全階調レベルで表示するように、ＴＦＴ−ＬＣＤ駆動回路は、全階調レベルに対応したアナログ電圧で液晶を駆動する。なお、フレームレートコントロール等により全階調レベルよりも少ない数のアナログ電圧で液晶を駆動する場合も含む。
一方、携帯電話の液晶表示が、簡易表示モードにあるときには、ＴＦＴ−ＬＣＤ駆動回路は、例えば、駆動段で用いている２つの電源電圧（例えば、５Ｖと０Ｖ）で液晶を駆動する。または、携帯電話の液晶表示が、簡易表示モードにあるときには、ＴＦＴ−ＬＣＤ駆動回路は、詳細表示モードでの駆動電源電圧より低い駆動電源電圧で液晶を駆動する。例えば、詳細表示モードでの駆動電源電圧が電源電圧の５Ｖであるとすると、低い駆動電源電圧は３Ｖとすることができる。
【００１４】
図２は、本発明の携帯電話の省電力駆動方法の第２の態様を図解する図である。この第２の態様は、第１の態様の変形例で、無操作待ち受け状態以外の状態であっても、携帯電話内の監視部（制御部）１１が、例えば文字情報やアイコンなどしか表示しないテキストモードと、画像情報などを表示する画像モードを判別できる構成となっている。なお、無操作待ち受け状態においては第1の態様と同様に、携帯電話の液晶表示は、簡易表示モードで表示される。
第２の態様では、無操作待ち受け状態以外の状態であっても、携帯電話内の監視部（制御部）１１により、テキストモードでは携帯電話の液晶表示を簡易表示モードに置き、画像モードでは詳細表示モードに置く。
【００１５】
例えば、文字情報しか表示しない場合には、文字とその背景とのコントラストがはっきりしているので、簡易表示モードで表示されても、判読に支障はない。一方、メニュー画面のアイコン表示なども、沢山の色を使用せずに、見やすくデザインされ色付けされているので、簡易表示モードで表示されても、判読に支障はない。ここでは、このように必ずしも何百色以上もの多色表示を必要としない表示を、テキストモードといい、テキストモードでは、簡易表示モードで表示されても、判読に支障はない。
なお、監視部（制御部）１１によるテキストモードと画像モードの判別は、画像を表示するソフトウェアツールに関連づけて行うのが比較的簡単である。例えば、テキストモードのツール選択画面において、画像を表示するツールを起動させたときには画像モードに切り替えて全階調表示可能とし、そのツールの終了とともにテキストモードに戻すなどの方法で容易に実現することができる。
【００１６】
図３は、本発明の携帯電話の省電力駆動方法の第３の態様を図解する図である。この第３の態様は、第１の態様の変形例であり、基本動作は全く同じであるので、基本動作の説明は省略する。
第３の態様では、無操作待ち受け状態以外の状態において、通話時に携帯電話機が耳に当てられていることが耳当てセンサにより検出された時など、携帯電話の表示部が見られていない状態にあることが感知されたとき、携帯電話の液晶表示を、簡易表示モードに置く。これにより、更に省電力を図ることができる。
【００１７】
図４は、簡易表示モードにおいて、階調数を減らして液晶表示部全体を駆動する場合の実施例で、携帯電話に設けられた液晶表示装置のデータ線駆動回路のブロック図である。
図４に示すように、データ線駆動回路は、フレームメモリ１８、データラッチ２２、Ｄ／Ａコンバータ２４、階調電圧発生回路２６、及び出力回路２８を具備している。図４において、表示に対応したデジタルデータは、アドレスに応じてフレームメモリ１８に書き込まれ、各走査ラインに対応したデジタルデータがフレームメモリ１８から順次読み出されてデータラッチ２２に送られ、Ｄ／Ａコンバータ２４でデジタルデータに対応した階調電圧が選択されて、出力回路２８で増幅されてデータ線に出力される。図４のように、フレームメモリ１８を設けたデータ線駆動回路では、同じ表示を連続的に行う場合には、フレームメモリ１８から前フレームと同じデータを読み出すことができるので、その間デジタルデータの入力を停止させることができ、データ転送に伴う消費電力を削減することができる。極性反転信号は、液晶の劣化を防ぐための交流駆動に同期した信号で、階調電圧発生回路２６および出力回路２８に供給される。階調電圧発生回路２６では、極性反転信号に応じて階調レベルを反転させ、同じデータに対しても極性に対応したアナログ電圧をＤ／Ａコンバータ２４に供給することができる。図４において、従来技術と異なる本発明による特徴的な構成は出力回路２８である。
【００１８】
本発明により、出力回路２８は、各データ線出力Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３・・・毎に、従来周知のアナログバッファ３０に加えて、２値駆動回路３２を内蔵しており、監視部（制御部）１１からの表示モード切替信号を受けて、アナログバッファ３０と２値駆動回路３２との何れか一方を動作させる。
詳細表示モードでは、監視部（制御部）１１からの表示モード切替信号を受けて、出力回路２８は、２値駆動回路３２を非動作状態にして、アナログバッファ３０を動作状態におく。各アナログバッファ３０は、Ｄ／Ａコンバータ２４から出力される階調電圧を受けて、例えば８階調レベルの駆動電圧を、データ線出力Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３・・・に出力する。
一方、簡易表示モードでは、監視部（制御部）１１からの表示モード切替信号を受けて、出力回路２８は、アナログバッファ３０を非動作状態にして、２値駆動回路３２を動作状態におく。２値駆動回路３２は、データラッチ２２からＤ／Ａコンバータ２４に出力されるデジタル信号の最上位ビットを受けて、２値の駆動電圧を、データ線出力Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３・・・に出力する。
【００１９】
図５は、３ビットのデジタルデータにより８階調表示を行うデータ線駆動回路において、階調電圧発生回路２６と１つのデータ線出力Ｓ１に対応するＤ／Ａコンバータ２４と出力回路２８の構成を示す回路図である。階調電圧発生回路２６は３ビットのデジタルデータに対応した８レベルの階調電圧Ｖ１〜Ｖ８をもち、極性反転信号に応じて、Ｖ１＞Ｖ２＞・・・＞Ｖ８またはＶ１＜Ｖ２＜・・・＜Ｖ８となる。Ｄ／Ａコンバータ２４はＣＭＯＳスイッチで構成され、データラッチ２２から出力された３ビットのデジタル信号に応じて階調電圧を選択し、アナログバッファ３０に出力する。また、その３ビットのデジタル信号の最上位ビットＤ０が２値駆動回路３２を構成するインバータに供給される。なお、本発明の各実施例の説明において、最上位ビットとは全階調レベルの高電圧側半分または低電圧側半分のどちらかを選択するビットであるとする。
【００２０】
アナログバッファ３０は、動作を維持するための定常的なアイドリング電流を通常必要とするが、２値駆動回路３２をインバータ回路で構成すれば、２値駆動回路３２はアイドリング電流を必要としない。したがって簡易表示モードでは、アナログバッファ３０を停止させて、インバーター３２を動作させることにより、アナログバッファの静消費電流分だけ消費電力を削減することができる。
階調電圧発生回路２６は、階調数に対応する数の抵抗を直列に接続して、直列抵抗に電流を流して、中間タップから階調電圧を取りだすように一般的に構成されているので、更に、階調電圧発生回路２６も併せて止めれば（すなわち電流の供給を止めれば）、階調電圧発生回路２６での電力消費も削減される。
なお、図５においてＤ／Ａコンバータ２４はＣＭＯＳスイッチで構成した例を示したが、Ｄ／Ａコンバータ２４および階調電圧発生回路２６を、容量結合を利用して階調レベルを発生させるＤ／Ａコンバータおよび階調電圧発生回路に置き換えることも可能である。
【００２１】
図６は、極性反転信号をも含めた、出力回路２８における１つのデータ線出力に対応する回路の詳細回路図である。
表示モード切替信号は、スイッチ１と２のオンオフの制御により２値駆動回路３２Ａの動作を制御し、またスイッチ３のオンオフの制御によりアナログバッファ３０Ａの出力を遮断し、さらにアナログバッファ３０Ａの動作も制御する。最上位ビット信号と極性反転信号は、排他的ＮＯＲ回路３４に入力され、その出力が、２値駆動回路３２Ａを構成するインバータの入力に供給される。したがって２値駆動回路３２Ａは、最上位ビット信号と極性反転信号に応じて電源電圧ＶＤＤ２またはＶＳＳ２をデータ線に出力する。一方、アナログバッファ３０Ａは、Ｄ／Ａコンバータにおいてデジタルデータと極性に応じて選択された階調電圧を増幅してデータ線に出力する。
【００２２】
ここで、表示モード切替信号がＨのとき、詳細表示モードを指定し、Ｌとのき、簡易表示モードを指定しているとする。
詳細表示モードのとき、表示モード切替信号がＨとなり、スイッチ３をオンとしてアナログバッファ３０Ａを動作させ、スイッチ１と２をオフとして２値駆動回路３２Ａを停止させると共にその出力をハイインピーダンス状態にする。なお、アナログバッファが極性に応じて異なる動作を行う構成である場合には、極性反転信号を受けて極性に応じた動作を行う。
簡易表示モードのとき、表示モード切替信号がＬとなり、スイッチ３をオフとしてアナログバッファ３０Ａの出力を遮断し、アナログバッファ３０Ａを停止させると共にその出力をハイインピーダンス状態にする。一方で、スイッチ１と２をオンとして、２値駆動回路３２Ａを動作可能状態において、最上位ビット信号と極性反転信号とにより２値駆動回路３２Ａを駆動させる。
このように出力回路２８は、詳細表示モードでは、２値駆動回路３２Ａを構成するインバータ回路は停止させ、アナログバッファ３０Ａを動作させて、極性に応じた階調電圧をデータ線に出力する。一方、簡易表示モードでは、アナログバッファ３０Ａの出力とアイドリング電流を停止させ、２値駆動回路３２Ａを構成するインバータ回路を動作させて、デジタルデータの最上位ビット信号と極性反転信号に応じて、電源電圧ＶＤＤ２またはＶＳＳ２をデータ線に出力する。
【００２３】
なお、アナログバッファがデータ線プリチャージ回路を必要とする構成である場合には、２値駆動回路をプリチャージ回路としても用いることが可能である。この場合には、詳細表示モード（表示モード切替信号＝Ｈ）のとき、スイッチ３をオンとしてアナログバッファを動作させるだけでなく、プリチャージが必要な期間（プリチャージ期間）だけスイッチ１と２もオンとして２値駆動回路も動作させる。簡易表示モード（表示モード切替信号＝Ｌ）のときは、スイッチ３をオフし、アナログバッファを停止させ、２値駆動回路をプリチャージ期間だけでなく１水平期間ごと動作させる。
【００２４】
図７は、簡易表示モードにおいて、液晶駆動電圧を下げて液晶表示部全体を駆動する場合の実施例を示すブロック図である。図４に示す構成要素と同一の構成要素には同一の参照番号を付して説明を省略する。
図４と図７との比較からわかるように、図７の例では、出力回路２８は、２値駆動回路を内蔵していない。その代り、Ｄ／Ａコンバータ２４と出力回路２８には、液晶駆動電圧切替スイッチ３６を介して２つの異なる液晶駆動電圧ＶＤＤ２とＶＤＤ３が択一的に供給される。液晶駆動電圧切替スイッチ３６は、表示モード切替信号により制御される。ここで、ＶＤＤ２は、詳細表示モードで使用される液晶駆動電圧であり、ＶＤＤ３は、簡易表示モードで使用される液晶駆動電圧であり、ＶＤＤ２より低い電圧である。ＶＤＤ２が５Ｖとすれば、ＶＤＤ３は、例えば、３Ｖとする。またはＶＤＤ３としてロジック電源電圧ＶＤＤ１を用いてもよい。
【００２５】
詳細表示モードのとき、Ｈレベルの表示モード切替信号は、液晶駆動電圧切替スイッチ３６を液晶駆動電圧ＶＤＤ２に切替えて、Ｄ／Ａコンバータ２４と出力回路２８に液晶駆動電圧ＶＤＤ２を供給する。簡易表示モードのとき、Ｌレベルの表示モード切替信号は、液晶駆動電圧切替スイッチ３６を液晶駆動電圧ＶＤＤ３に切替えて、Ｄ／Ａコンバータ２４と出力回路２８に低電圧の液晶駆動電圧ＶＤＤ３を供給する。これにより、輝度が低下するためにコントラストが低下するが、消費電力を削減できる。
なお、図７の構成と図４の構成とを組み合わせてことも可能であり、更に、消費電力を削減できる。
【００２６】
図８は、前述した２値駆動回路がデータ線プリチャージ回路としても用いる場合の出力回路の１つのデータ線出力に対応する回路のブロック図である。言い換えるならば、特開平１１−１１９７５０号公報や特願平１１−１４５７６８号に開示されているような、（本発明のように詳細表示モードと簡易表示モードとの区別はないが、本発明の詳細表示モードに相当する普通の表示おいて、）１出力期間の始めにデータ線をプリチャージするよう構成されている液晶表示装置の駆動回路において、そのプリチャージ回路を、簡易表示モードにおいて、２値駆動回路として利用する例である。
【００２７】
図８に示す出力回路は、降圧作用の強いバッファ１０と昇圧作用の強いバッファ２０とを並列接続して構成したアナログバッファ３０Ｂと、アナログバッファの出力に接続されたプリチャージ回路兼２値駆動回路３２Ｂとから構成されている。そして、アナログバッファ３０Ｂと、プリチャージ回路兼２値駆動回路３２Ｂとは、表示モード切替信号と最上位ビット信号と極性反転信号とにより制御される。
表示モード切替信号がＨとなる詳細表示モードにおいて、高電圧側の階調電圧を出力するときは、１出力期間の最初に、プリチャージ回路兼２値駆動回路のスイッチ１をオンとして、データ線をＶＤＤ２にプリチャージした後、バッファ１０を動作させ所定の階調電圧まで降圧する。このとき、プリチャージ回路兼２値駆動回路のスイッチ２はオフ、バッファ２０は停止させる。
【００２８】
表示モード切替信号がＨとなる詳細表示モードにおいて、低電圧側の階調電圧を出力するときは、１出力期間の最初に、プリチャージ回路兼２値駆動回路のスイッチ２をオンとして、データ線をＶＳＳ２にプリチャージした後、バッファ２０を動作させ所定の階調電圧まで昇圧する。このとき、プリチャージ回路兼２値駆動回路のスイッチ１はオフ、バッファ１０は停止させる。なおＶＤＤ２はＶＳＳ２よりも高い電圧とする。
表示モード切替信号がＬとなる簡易表示モードにおいては、バッファ１０、２０とも停止させ、プリチャージ回路兼２値駆動回路のみ動作させる。プリチャージ回路兼２値駆動回路はプリチャージ期間だけでなく１出力期間ごと動作させる。
ここで、極性反転信号および最上位ビット信号は、図６の例と同様に、排他的ＮＯＲ回路を介して、１つの制御信号に合成して、アナログバッファと、プリチャージ回路兼２値駆動回路とを制御する。例えば、極性反転信号および最上位ビット信号が共にＬレベルまたはＨレベルの場合、スイッチ１とバッファ１０を動作可能する一方、スイッチ２とバッファ２０を停止させる。極性反転信号および最上位ビット信号の一方がＬレベルで他方がＨレベルの場合、スイッチ２とバッファ２０を動作可能する一方、スイッチ１とバッファ１０を停止させる。
【００２９】
図９は、図８の回路の具体例を示す回路図である。図９の回路では、アナログバッファ３０Ｂのバッファ１０と２０の各々を、位相補償キャパシタを有する従来から知られているオペアンプ回路で構成したものである。バッファ１０のオペアンプは、出力増幅段がＮチャネル型トランジスタ４０と定電流源４２で構成され、昇圧作用は定電流源４２で制御する電流に依存するが、降圧作用はＮチャネル型トランジスタ４０によって高速動作が可能である。一方、バッファ２０のオペアンプは、出力増幅段がＰチャネル型トランジスタ４４と定電流源４６で構成され、降圧作用は定電流源４６で制御する電流に依存するが、昇圧作用はＰチャネル型トランジスタ４４によって高速動作が可能である。このようなバッファ１０と２０にプリチャージ回路兼２値駆動回路を組み合わせることにより、バッファ１０と２０の各々のアイドリング電流を低く抑えても高速動作が可能となり、低消費電力のアナログバッファを実現することができる。
図９のバッファ１０と２０およびプリチャージ回路兼２値駆動回路は、図８の説明と同様に、表示モード切替信号と最上位ビット信号と極性反転信号とにより制御される。なおバッファ１０および２０のそれぞれにはアイドリング電流を遮断するスイッチ４８、４９、５０、５２、５３、５４を設けられており、そのスイッチのオンオフを制御することにより各々のバッファの動作、非動作が制御される。
【００３０】
図１０は、図８の回路の別の具体例を示す回路図である。図１０の回路では、アナログバッファ３０Ｂのバッファ１０と２０の各々が、特願平１１−１４５７６８号に開示されているような駆動回路で構成されている。バッファ１０と２０の各々は、トランジスタのソースフォロワ動作を利用した構成で、プリチャージ回路兼２値駆動回路３２Ｂを組み合わせることにより、バッファ１０と２０の各々のアイドリング電流を低く抑えても高速動作が可能となり、低消費電力のアナログバッファを実現することができる。
【００３１】
バッファ２０において、ＮＭＯＳトランジスタ１０１、１０２の共通ゲートをプリチャージするために、ＶＤＤ２とトランジスタ１０１、１０２の共通ゲートと間にスイッチ１１１が接続され、出力端子Ｔ２をプリチャージするために、出力端子Ｔ２とＶＳＳ２との間にスイッチ１１２が接続されている。トランジスタ１０１のドレインは、定電流源１０３を介してＶＤＤ２に接続され、更に、自身のゲートにも接続されている。またトランジスタ１０１のソースと入力端子Ｔ１との間には、トランジスタ１０１のドレイン・ソース間電流を遮断することのできるスイッチ１２１が接続されている。入力端子Ｔ１とＶＳＳ２との間には、定電流源１０４とスイッチ１２２とが直列に接続されている。トランジスタ１０２のソースは出力端子Ｔ２に接続され、ＶＤＤ２とトランジスタ１０２のドレインとの間には、トランジスタ１０２のドレイン・ソース間電流を遮断することのできるスイッチ１２３が接続され、出力端子Ｔ２とＶＳＳ２との間には、定電流源１０５とスイッチ１２４とが直列接続されている。なお定電流源１０３および１０５により制御される電流をそれぞれＩ１１およびＩ１３とする。
【００３２】
バッファ１０において、ＰＭＯＳトランジスタ２０１、２０２の共通ゲートをプリチャージするために、ＶＳＳ２とトランジスタ２０１、２０２の共通ゲートと間にスイッチ２１１が接続され、出力端子Ｔ２をプリチャージするために、出力端子Ｔ２とＶＤＤ２との間にスイッチ２１２が接続されている。トランジスタ２０１のドレインは、定電流源２０３を介してＶＳＳ２に接続され、更に、自身のゲートにも接続されている。またトランジスタ２０１のソースと入力端子Ｔ１との間には、トランジスタ２０１のドレイン・ソース間電流を遮断することのできるスイッチ２２１が接続されている。入力端子Ｔ１とＶＤＤ２との間には、定電流源２０４とスイッチ２２２とが直列に接続されている。トランジスタ２０２のソースは出力端子Ｔ２に接続され、ＶＳＳ２とトランジスタ２０２のドレインとの間には、トランジスタ２０２のドレイン・ソース間電流を遮断することのできるスイッチ２２３が接続され、出力端子Ｔ２とＶＤＤ２との間には、定電流源２０５とスイッチ２２４とが直列接続されている。なお定電流源２０３および２０５により制御される電流をそれぞれＩ２１およびＩ２３とする。
【００３３】
図１０の回路において、スイッチ１１２と２１２及びバッファ１０と２０の動作、非動作は、前述したように、デジタル信号の最上位ビットと極性反転信号とにより制御される。そして、詳細表示モードにおいて、高電圧側の階調電圧がＶｉｎとして入力されると、その出力期間の間、スイッチ１１２とバッファ１０内の全てのスイッチがＯＦＦに維持され、低電圧側の階調電圧がＶｉｎとして入力されると、その出力期間の間、スイッチ２１２とバッファ２０内の全てのスイッチがＯＦＦに維持される。
【００３４】
図１１は、図１０の回路の詳細表示モードでの動作を図解するタイミング図である。図１１には、低電圧側の任意の階調電圧を出力する１出力期間（時刻ｔ０−ｔ３）と、高電圧側の任意の階調電圧を出力する１出力期間（時刻ｔ０’−ｔ３’）との２出力期間とが示されている。この図１１を参照して、動作を説明する時刻ｔ０−ｔ３では、スイッチ１１１、１１２、１２１、１２２、１２３、１２４は図１１に示すように制御され、スイッチ２１１、２１２、２２１、２２２、２２３、２２４は全てオフとされる。
【００３５】
時刻ｔ０で、出力電圧Ｖｏｕｔは、電圧ＶＳＳ２にプリチャージされ、一方、トランジスタ１０１、１０２の共通ゲート電圧Ｖ１０は電圧ＶＤＤ２にプリチャージされる。時刻ｔ１で電圧Ｖ１０のプリチャージは完了し、時刻ｔ１以後、電圧Ｖ１０は入力電圧Ｖｉｎからトランジスタ１０１のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓ１０１（Ｉ１１）だけずれた電圧に変化し、
Ｖ１０＝Ｖｉｎ＋Ｖｇｓ１０１（Ｉ１１）
で安定となる。ここでＶｇｓ１０１（Ｉ１１）はドレイン電流がＩ１１であるときのゲート・ソース間電圧を表す。時刻ｔ０に電圧ＶＳＳ２にプリチャージされた出力電圧Ｖｏｕｔは、時刻ｔ２でプリチャージが完了され、時刻ｔ２以後、電圧Ｖ１０からトランジスタ１０２のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓ１０２（Ｉ１３）だけずれた電圧に変化し、
Ｖｏｕｔ＝Ｖ１０−Ｖｇｓ１０２（Ｉ１３）
で安定となる。ここでＶｇｓ１０１（Ｉ１１）とＶｇｓ１０２（Ｉ１３）は正の値で、共に等しくなるように電流Ｉ１１、Ｉ１３を制御すれば、上記２式により、出力電圧Ｖｏｕｔは入力電圧Ｖｉｎと等しくなる。また、このとき出力電圧範囲は、
ＶＳＳ２≦Ｖｏｕｔ≦ＶＤＤ２−Ｖｇｓ１０２（Ｉ１３）
となる。
【００３６】
時刻ｔ０’−ｔ３’では、スイッチ２１１、２１２、２２１、２２２、２２３、２２４は図１１に示すように制御され、スイッチ１１１、１１２、１２１、１２２、１２３、１２４は全てオフとされる。
時刻ｔ０’で、出力電圧Ｖｏｕｔは、時刻ｔ０に電圧ＶＤＤ２にプリチャージされ、一方、トランジスタ２０１、２０２の共通ゲート電圧Ｖ２０は電圧ＶＳＳ２にプリチャージされる。時刻ｔ１’で電圧Ｖ２０のプリチャージは完了し、時刻ｔ１’以後、電圧Ｖ２０は、入力電圧Ｖｉｎからトランジスタ２０１のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓ２０１（Ｉ２１）だけずれた電圧に変化し、
Ｖ２０＝Ｖｉｎ＋Ｖｇｓ２０１（Ｉ２１）
で安定となる。時刻ｔ０’に電圧ＶＤＤ２にプリチャージされた出力電圧Ｖｏｕｔは、時刻ｔ２’でプリチャージが完了され、時刻ｔ２’以後、電圧Ｖ２０からトランジスタ２０２のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓ２０２（Ｉ２３）だけずれた電圧に変化し、
Ｖｏｕｔ＝Ｖ２０−Ｖｇｓ２０２（Ｉ２３）
で安定となる。ここでＶｇｓ２０１（Ｉ２１）とＶｇｓ２０２（Ｉ２３）は負の値で、共に等しくなるように電流Ｉ２１、Ｉ２３を制御すれば、上記２式により、出力電圧Ｖｏｕｔは入力電圧Ｖｉｎに等しくなる。また、このとき出力電圧範囲は、
ＶＳＳ２−Ｖｇｓ２０２（Ｉ２３）≦Ｖｏｕｔ≦ＶＤＤ２
となる。
なお、低電圧側の階調電圧が｛ＶＤＤ２−Ｖｇｓ１０２（Ｉ１３）｝より低い電圧レベルで、高電圧側の階調電圧が｛ＶＳＳ２−Ｖｇｓ２０２（Ｉ２３）｝より高い電圧である場合には、出力電圧範囲を電源電圧範囲にすることができる。
【００３７】
図１２は、図１０の回路の簡易表示モードでの動作を図解するタイミング図である。簡易表示モードでは、バッファ１０と２０内の全てのスイッチがＯＦＦに維持される。
低電圧側の任意の階調電圧を出力する１出力期間（時刻ｔ０−ｔ３）では、その全期間にわたって、スイッチ１１２がＯＮとされ、スイッチ２１２がＯＦＦとされ、高電圧側の任意の階調電圧を出力する１出力期間（時刻ｔ０’−ｔ３’）では、その全期間にわたって、スイッチ２１２がＯＮとされ、スイッチ１１２がＯＦＦとされる。すなわち、スイッチ１１２とスイッチ２１２からなるプリチャージが２値駆動回路として使用される。
【００３８】
以上、様々な駆動回路の実施例を説明したが、それら実施例は、図４に示すように、極性反転信号が、階調電圧発生回路２６および出力回路２８に供給される構成を前提としたものである。しかし、極性反転信号が、階調電圧発生回路２６および出力回路２８に供給される代りに、Ｄ／Ａコンバータ２４に供給されたり、またはデータラッチ２２に供給されてデジタルデータを極性に応じて反転させるように構成された駆動回路もある。そのように構成された駆動回路の場合には、極性反転信号を必ずしも出力回路２８に供給しない構成も可能であり、図５、図６、図８から図１０に示す駆動回路は、極性反転信号を受けないように変更されることは、当業者には明らかであろう。
【００３９】
以上、本発明を携帯電話に適用した例を説明したが、携帯電話以外のＴＦＴ−ＬＣＤ表示装置付き携帯機器にも適用可能である。例えば、ＴＦＴ−ＬＣＤ表示装置付き腕時計などにも適用できる。
また、本発明の簡易表示モードと詳細表示モードの切替機能は、通話機能をもたないＴＦＴ−ＬＣＤ表示装置付き携帯機器にも適用することができ、電力消費の削減を図ることができる。
【００４０】
図１３は、本発明の携帯機器の省電力駆動方法の態様を図解する図である。電源がＯＦＦ状態の携帯機器の電源をＯＮすると、携帯機器は、携帯機器内の監視部（制御部）１１の制御により、表示部にメニュー画面を表示する。メニュー画面から様々なソフトウェアツールを選択することができ、ツールを終了するとメニュー画面に戻る。また、タイマの動作により、無操作状態のまま所定の時間が経過すると、監視部（制御部）１１の制御により、携帯機器の電源が自動的にＯＦＦとされる。
携帯機器内の監視部（制御部）は、携帯機器の電源がＯＮ状態において、例えば文字情報やアイコンなどしか表示しないテキストモードと、画像情報などを表示する画像モードを判別できる構成となっている。そして監視部（制御部）により、テキストモードでは携帯機器の液晶表示を簡易表示モードに置き、画像モードでは詳細表示モードに置く。詳細表示モードでは、全階調レベルで表示を行い、簡易表示モードでは階調数を減らして表示を行う。これは、文字情報しか表示しない場合や、メニュー画面のアイコン表示など場合には、必ずしも何百色以上もの多色表示を必要としないため、階調数を減らして電力消費の少ない表示を行う。
【００４１】
なお、監視部（制御部）によるテキストモードと画像モードの判別は、画像を表示するソフトウェアツールに関連づけて行うのが比較的簡単である。例えば、テキストモードのツール選択画面において、画像を表示するツールを起動させたときには画像モードに切り替えて全階調表示可能とし、そのツールの終了とともにテキストモードに戻すなどの方法で容易に実現することができる。
【００４２】
更には、携帯電話機を含む、ＴＦＴ−ＬＣＤ表示部を搭載した携帯機器において、監視部（制御部）の制御により簡易表示モードと詳細表示モードが自動的に選択されるだけでなく、使用者が自由に簡易表示モードと詳細表示モードを選択できるようにすることもできる。例えば、携帯機器を予め簡易表示モードに設定して、使用時には簡易表示モードでＴＦＴ−ＬＣＤ表示部を駆動されるようにしても、使用時毎にまたは使用途中で、使用者が携帯機器を詳細表示モードに切り替えられるようにしてもよい。この設定や切替は、携帯機器の操作ボタンに割り当てても、ソフト的に実現しても、何れにしても、当業者には簡単に実現できる。
簡易表示モードにおける液晶駆動方法は、図４〜図６、図８〜図１２の各実施例と同様の方法を用いることができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、液晶表示部を有する携帯電話機において、少なくとも無操作待ち受け状態において、液晶表示部全体を簡易表示モードで表示する。この簡易表示モードにおいて、階調数を減らして液晶表示部全体を駆動するか、または、液晶駆動電圧を下げて液晶表示部全体を駆動する。かかる制御により、無操作待ち受け状態において、液晶表示部の消費電力を削減することができる一方、時間表示やバッテリ残量などの必要な表示は、判読可能に表示される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の携帯電話の省電力駆動方法の第１の態様を図解する図である。
【図２】本発明の携帯電話の省電力駆動方法の第２の態様を図解する図である。
【図３】本発明の携帯電話の省電力駆動方法の第３の態様を図解する図である。
【図４】簡易表示モードにおいて、階調数を減らして液晶表示部全体を駆動する場合の実施例を示すブロック図である。
【図５】３ビットのデジタルデータにより８階調表示を行うデータ線駆動回路において、階調電圧発生回路と１つのデータ線出力に対応するＤ／Ａコンバータと出力回路の構成を示す回路図である。
【図６】極性反転信号をも含めた、出力回路における１つのデータ線出力に対応する回路の詳細回路図である。
【図７】簡易表示モードにおいて、液晶駆動電圧を下げて液晶表示部全体を駆動する場合の実施例を示すブロック図である。
【図８】前述した２値駆動回路がデータ線プリチャージ回路としても用いる場合の出力回路の１つのデータ線出力に対応する回路のブロック図である。
【図９】図８の回路の具体例を示す回路図である。
【図１０】図８の回路の別の具体例を示す回路図である。
【図１１】図１０の回路の詳細表示モードでの動作を図解するタイミング図である。
【図１２】図１０の回路の簡易表示モードでの動作を図解するタイミング図である。
【図１３】本発明の携帯機器の省電力駆動方法の態様を図解する図である。
【符号の説明】
１スイッチ
２スイッチ
３スイッチ
１０バッファ
２０バッファ

Claims

階調レベルに対応した電圧信号で液晶を駆動する薄膜トランジスタ型液晶ディスプレイの表示部を有する携帯電話機において、全階調レベルで表示部全体を表示する詳細表示モードと、表示輝度を低下させることなく階調数を減らして表示部全体を表示する簡易表示モードを備え、表示情報を判別する制御部により、表示情報に応じて前記詳細表示モードと前記簡易表示モードとを切り替えて駆動し、前記簡易表示モードでは、前記表示部を駆動するアナログバッファを停止させて、２値駆動回路を動作させることにより、電力消費を低減することを特徴とする携帯電話機の省電力駆動方法。
前記制御部による前記詳細表示モードと前記簡易表示モードとの切り替えが、特定のソフトウェアツールの動作に関連して行われることを特徴とする請求項１に記載の携帯電話機の省電力駆動方法。
使用者が自由に前記簡易表示モードと前記詳細表示モードを選択できることを特徴とする請求項１に記載の携帯電話機の省電力駆動方法。
階調レベルに対応した電圧信号で液晶を駆動する薄膜トランジスタ型液晶ディスプレイの表示部を有する携帯電話機において、全階調レベルで表示部全体を表示する詳細表示モードと、表示輝度を低下させることなく階調数を減らして表示部全体を表示する簡易表示モードを備え、表示情報を判別する制御部により、表示情報に応じて前記詳細表示モードと前記簡易表示モードとを切り替えて駆動し、前記制御部が、画像情報を含まずに、アイコン表示及び文字表示の少なくとも一方を含むメニュー画面のときに、前記簡易表示モードに制御することを特徴とする携帯電話機の省電力駆動方法。
携帯電話機が耳に当てられている状態を検出するセンサを備え、前記センサにより携帯電話機が耳に当てられている状態を検出したときに前記表示部を前記簡易表示モードで駆動することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の携帯電話機の省電力駆動方法。
前記簡易表示モードが、ＲＧＢ各２階調による８色表示とされることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の携帯電話機の省電力駆動方法。
階調レベルに対応した電圧信号で液晶を駆動する薄膜トランジスタ型液晶ディスプレイの表示部を有する携帯機器において、全階調レベルで表示部全体を表示する詳細表示モードと、表示輝度を低下させることなく階調数を減らして表示部全体を表示する簡易表示モードと、表示情報を判別する制御部とを備え、前記表示部により表示情報に応じて前記詳細表示モードと簡易表示モードとを切り替えて駆動し、前記制御部は、前記表示部を駆動するアナログバッファを停止させて、２値駆動回路を動作させることにより、電力消費を低減することを特徴とする携帯機器。
前記制御部による前記詳細表示モードと前記簡易表示モードとの切り替えが、特定のソフトウェアツールの動作に関連して行われることを特徴とする請求項７に記載の携帯機器。
使用者が自由に前記簡易表示モードと前記詳細表示モードを選択できることを特徴とすることを特徴とする請求項７に記載の携帯機器。
階調レベルに対応した電圧信号で液晶を駆動する薄膜トランジスタ型液晶ディスプレイの表示部を有する携帯機器において、全階調レベルで表示部全体を表示する詳細表示モードと、表示輝度を低下させることなく階調数を減らして表示部全体を表示する簡易表示モードと、表示情報を判別する制御部とを備え、前記表示部により表示情報に応じて前記詳細表示モードと簡易表示モードとを切り替えて駆動し、前記制御部が、画像情報を含まずに、アイコン表示及び文字表示の少なくとも一方を含むメニュー画面のときに、前記簡易表示モードに制御することを特徴とする請求項７から９の何れか１項に記載の携帯機器。
前記簡易表示モードが、ＲＧＢ各２階調による８色表示とされることを特徴とする請求項７から１０の何れか１項に記載の携帯機器。