JP3758379B2

JP3758379B2 - 表示装置及び電子機器

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Publication number: JP3758379B2
Application number: JP27801398A
Authority: JP
Inventors: 卓山崎
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 1998-09-30
Publication date: 2006-03-22
Anticipated expiration: 2018-09-30
Also published as: JP2000112435A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画面の一部の領域だけを表示状態とし、他の領域を非表示状態にするドットマトリックス型の表示装置の駆動方法、表示装置およびそれを用いた電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話等の携帯電子機器に用いられている表示装置は、より多くの情報が表示できるように表示ドット数が年々増加して来ており、それに伴い表示装置による消費電力も増大して来ている。携帯電子機器の電源は電池であるために、電池寿命が長くできるように低消費電力であることが強く求められる。
【０００３】
そのため表示ドット数が多い表示装置においては必要な時は全画面を表示状態とするが、通常時は必要最小限の表示が出来るように表示パネルの一部の領域だけを表示状態とし、他の領域を非表示状態にして消費電力を低減する方法が検討され始めている。
【０００４】
ドットマトリックスで構成される表示部の外側にアイコンと呼ばれるマークを数個〜数十個配置して、通常状態ではアイコン部分のみを表示状態とし、ドットマトリックス部分を非表示状態として消費電力低減を図った表示装置は既に市場に存在している。但し、部分表示できる内容が既に表示パネルの段階で固定されてしまうので、汎用性に乏しく面白味に欠けた表示装置となっている。
【０００５】
従来のドットマトリックス型表示装置においては、全画面の表示／非表示が制御できる機能を持つものは多いが、ドットマトリックス画面内の一部の領域だけを表示状態とし、他の部分を非表示状態にする機能を持つものはまだ実用化されていない。液晶表示パネルの一部の領域を表示状態とし、他の領域を非表示状態にすることができる機能を実現する方法としては特開平６−９５６２１号の実施例１および特開平７−２８１６３２号が提案されている。これら２つの従来例はともに液晶表示パネルが単純マトリックス方式の場合について述べている。
【０００６】
図８を用いて特開平６−９５６２１号の実施例を以下に説明する。図８はこの実施例の液晶表示装置のブロック図である。ブロック３１は液晶表示パネル（ＬＣＤパネル）であり、複数の走査電極を形成した基板と複数の信号電極を形成した基板とが数μｍの間隔で対向して配置され、その間隙には液晶が封入されている。ブロック３４は選択電圧や非選択電圧を出力して走査電極を駆動するＹドライバであり、ブロック３５は表示データＤｎに基づき信号電圧を出力して信号電極を駆動するＸドライバである。液晶の駆動に必要な複数の電圧レベルはブロック３３の駆動電圧形成回路で形成され、Ｘドライバ３５やＹドライバ３４を経由して液晶表示パネル３１に印加される。ブロック３７は走査すべき走査電極数を制御する走査制御回路である。ブロック３２はそれらの回路に必要な信号を形成するＬＣＤコントローラである。ブロック３６は以上の回路の電力供給源であり、＋５Ｖと−２４Ｖの電圧を発生する。走査電極には順次１行ずつ選択電圧が印加され、その他の行には非選択電圧が印加される。信号電極には選択されている行の各画素のオン／オフに従う信号電圧が順次印加される。
【０００７】
ここに、ＦＲＭは画面走査開始信号、ＣＬＹはＦＲＭを１クロック毎にシフトする走査信号転送用クロック、ＣＬＸは表示データＤｎの転送用クロック、ＬＰは転送された表示データを１行ごとにＸドライバにラッチするためのクロック、ＰＤは部分表示用の制御信号である。
【０００８】
この実施例は部分表示領域が左半画面（Ｄ１，Ｄ２）の場合と、さらにその内の上半分（Ｄ１）の場合について述べている。まず部分表示領域が左半画面の場合について説明する。１行当たりの画素数は６４０とする。左半画面の部分表示状態に移行する前にＸドライバには１行分の全画素がオフのデータを書き込んでおく。その後ＬＣＤコントローラは表示データ転送用クロックＣＬＸの周期を２倍にして１選択期間内のクロック数を半減するとともに、それに合わせて１行当たり３２０画素分の表示データだけを転送する。Ｘドライバには１行分の表示データを記憶する回路が内蔵されているため、右半画面の３２０画素分のデータ転送が無くてもＸドライバの右半分は先に転送されていたオフのデータを記憶し続け、Ｘドライバの右半分の出力は表示をオフする信号電圧を出力し続ける。こうして右半画面をオフ表示状態とすることができる。ＣＬＸの周波数が１／２になることと画面の半分がオフ表示になることで、表示装置の消費電力は全画面表示状態の場合に比べて若干減少する。この場合、右半画面は非表示状態というよりはオフ表示状態と言う方が適切である。
【０００９】
次に部分表示領域が左半画面の内の上半分（Ｄ１）だけの場合について説明する。走査電極の数は４００とする。まず前述した方法で左半画面のみを表示状態とする。続いてＬＣＤコントローラ３２は部分表示制御信号ＰＤを“Ｈ”レベルにして下半分を非表示状態とする。ＰＤが“Ｌ”レベルの場合には１／４００デューティで全走査電極を走査することにより全画面が表示状態となり、ＰＤが“Ｈ”レベルの場合には画面の上半分の走査電極だけを１／２００デューティで走査することにより上半画面（Ｄ１）が表示状態で残りの下半画面（Ｄ２）が非表示状態という部分表示状態となる。
【００１０】
１／２００デューティへの切り替えは走査信号転送用クロックＣＬＹの周期を２倍に切り替えて１フレーム期間内のクロック数を半減することによって行っている。部分表示状態における下半画面の走査電極の走査停止方法の詳細は記載されていないが、走査制御回路ブロック３７の内部回路図から判断すると、ＰＤを“Ｈ”レベルにするとＹドライバ内のシフトレジスタの２００段目から２０１段目に転送するデータが“Ｌ”レベルに固定され、その結果、Ｙドライバの２０１番目〜４００番目の出力が非選択電圧レベルを保つという方法である。
【００１１】
画素のオン／オフ状態は液晶に加わる電圧の実効値で決まる。下半画面の液晶に加わる実効電圧は走査電極に選択電圧が全く加わらないために右上１／４画面のオフ表示状態となっている液晶に加わる実効電圧よりもかなり小さくなり、その結果、下半画面は完全に非表示状態となる。
【００１２】
なお、単純マトリックス方式の液晶表示パネルにおいては、表示デューティを切り替える場合に表示領域のコントラストが悪化しないように駆動電圧やバイアス比（駆動電圧分圧比）の設定変更が必要となる。デューティを１／Ｎとする時、好ましいバイアス比は１／（１＋√Ｎ）であることが特公昭５７−５７７１８号において開示されている。また、駆動電圧はＮ＞＞１の場合にはほぼ√Ｎに比例して調整する必要がある。たとえば１／４００デューティの場合の最適な駆動電圧を仮に２８Ｖとし、最適バイアス比を１／２１とすると、１／２００デューティの場合には駆動電圧を２８Ｖ／√２≒２０Ｖに、バイアス比を約１／１５に調整する必要がある。こうした電圧および分圧比の調整はハード的な回路手段によってなされる。半画面が非表示状態となることと駆動電圧が低くなることにより、表示装置の消費電力は全画面表示状態の場合に比べてかなり減少する。
【００１３】
部分表示行数が十数行〜２０行前後とかなり小さい場合には、それに合わせてデューティを切り替えると好ましいバイアス比が１／３や１／４となる。特開平７−２８１６３２号はこうした場合のバイアス比及び駆動電圧の切り替え手段について実施例で述べているが、ここではその説明は省略する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
前述したこれまでに提案されている方法により、ドットマトリックスで構成された表示パネルの一部の領域だけを表示状態とし、他の領域を非表示状態にする機能自体は可能となる。但し、部分表示する領域に対応してクロックの周期を切り替えたり、バイアス比や駆動電圧を切り替えなければならないということは、部分表示にできる領域がハード回路で用意されている設定のみに限定されてしまうために汎用性が極めて乏しいものとなると同時に部分表示領域の位置や面積等をある時間間隔で変化させて表示に面白味を持たせることができないという欠点を伴う。
【００１５】
そこで本発明は部分表示の領域がソフト的に設定できる汎用性の高い表示装置を用いて、部分表示による低消費電力性を維持した上で表示に面白味や独創性を持たせることのできる表示装置の駆動方法、表示装置および電子機器を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の表示装置は、複数の走査線と複数の信号線とを有し、画面内の一部領域を表示状態とし、他の領域を非表示状態にする機能を有するマトリックス型の表示装置において、前記一部領域の画面内での位置を示すデータが設定される記憶回路と、当該記憶回路が記憶するデータを変更するタイミングを規定するパルス発生器と、前記記憶回路に設定されたデータと１フレーム期間毎の画面走査開始信号と１走査線選択期間毎の走査信号転送用クロックとに基づいて画面内の前記一部領域の表示期間を制御するタイミング信号を形成する部分表示制御信号形成回路と、前記信号線に表示データを供給する信号線駆動回路と、表示データと表示データ転送クロックと当該表示データを１行ごとに前記信号線駆動回路にラッチするラッチクロックと前記タイミング信号とが供給されるとともに、当該表示データと当該表示データ転送クロックと当該ラッチクロックとに対して前記タイミング信号との論理積を施す回路ブロックと、を有し、前記タイミング信号に応じて、前記一部領域の表示期間には前記回路ブロックから前記信号線駆動回路に前記表示データ、前記表示データ転送クロック及び前記ラッチクロックが転送され、前記他の領域の表示期間には前記回路ブロックから前記信号線駆動回路に前記表示データ、前記表示データ転送クロック及び前記ラッチクロックの転送が停止されることを特徴とする。そうすることにより部分表示による低消費電力性を維持した上で表示に面白味や独創性を持たせることができる。
【００１７】
また本発明の表示装置及びその駆動方法は、前記一部領域が全走査線の中の一部の走査線に対応した領域であることを特徴とする。走査線に対応した領域を部分表示にすることで消費電力は全画面表示時よりも大幅に低減し、部分表示時の面白味や独創性もかなりの程度まで持たせることができる。
【００１８】
また本発明は、前記一部領域の画面内での位置を示すデータが設定される記憶回路と、該記憶回路が記憶するデータを変更するタイミングを規定するパルス発生器とを有することを特徴とする。パルス発生器が規定するタイミングで記憶回路のデータ（表示位置、面積などのデータ）を変更し、これに基づき表示装置が駆動できるので、記憶回路のデータに応じて自由に表示位置や面積を時系列に変更していくことができる。
【００１９】
また、前記パルス発生器がタイミング間隔をプログラム可能なタイマーからなり、該タイマーからのパルスに応じて前記記憶回路に記憶されたデータは変更されてなることを特徴とする。タイマーに設定するデータに応じて、部分表示の切り換わる時間間隔を自由に設定することができる。
また本発明は、当該表示装置のＸドライバが１画面分以上の表示データを記憶する回路を内蔵していることを特徴とする。Ｘドライバに１画面分以上の表示データ記憶回路を内蔵させることにより、静止画的な表示の場合にシステム側から表示装置へ表示データを転送する回数が著しく低減できるので、より低消費電力の部分表示機能付き表示装置が実現可能となる。
【００２０】
また本発明は、当該表示装置が反射型あるいは半透過型の液晶表示装置であることを特徴としている。バックライトを用いない液晶表示装置は表示装置の内では最も低消費電力であり、部分表示機能を備えることにより更に低消費電力にできる。従って、最も低消費電力である上に表示に面白味や独創性を持たせることができる。
【００２１】
また本発明は上記のいずれかの表示装置を具備する電子機器を提供する。そうすることにより低消費電力性を維持した上で表示に面白味や独創性を持たせた電子機器を提供することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
（実施例１）
図１は本発明の表示装置における部分表示状態の例を示す図である。実線で囲まれた全画面の内、破線の内側Ｄが表示状態、破線の外側が非表示状態となっており、ある時間間隔で表示が図のａからｂ、ｂからｃ、ｃからｄ、ｄからｅへと順次切り替わる。この切り替わりの時間間隔は一定でもよいし、適当に変化させてもよい。この実施例では部分表示領域Ｄの行数（走査線数）は変えずに位置だけを切り替えているが、表示位置の切り替わりに応じて表示領域Ｄの表示行数（走査線数）やそこでの表示内容（信号線へ供給される表示データ内容）を同時に切り替えてもよい。実施例においては、魚が画面左側から順次右側に移動するように、表示内容（模様）を切り替えている。また、部分表示領域Ｄの領域端部の行を所定行に固定して、表示行数あるいは表示内容を切り替えるだけでもよい。すなわち、破線Ｄの上側行端（Ｄの最上走査線）は常に固定行とし、下側行端の行（Ｄの最下走査線）を順次変えるようにしてもよい。たとえば図２ａ，ｂ，ｃに示したような部分表示状態を表示の切り替え途中において割り込ませて表示させてもよい。もちろん下側行端を固定とし、上側行端を順次変化させてもよい。
【００２４】
本実施例の表示パネルは必要な時には全画面を表示状態とするが、待機時には図１や図２のように表示パネルの一部の領域だけに表示する状態とし、部分表示領域Ｄの位置や行数あるいは表示内容を切り替える。
【００２５】
（回路構成の説明）
次に実施例１に示した部分表示を可能とする表示装置の構成や回路手段の例について説明する。図３は本発明の表示装置の構成例を示した図である。
【００２６】
ブロック１は液晶表示パネル（ＬＣＤパネル）であり、複数の走査電極（走査線）を形成した基板と複数の信号電極（信号線）を形成した基板とが数μｍの間隔で対向して配置され、その間隙には液晶が封入されて表示画面を構成している。液晶表示パネル１内の斜線部Ｄは部分表示している領域であり、それ以外の領域は非表示状態となっている。
【００２７】
ここに、基板は例えばガラスやプラスチックの光透過性の部材や半導体基板等の部材から選ばれる。また、液晶はツイストネマチック型、スーパーツイストネマチック型、強誘電型や双安定ネマチック型等のメモリー型、高分子分散型、ホメオトロピック配向やホモジニアス配向されたタイプ、等の種々の液晶から選ばれる。液晶表示パネルの構造としては、上記構造の単純マトリックス型の他に、信号線が形成される基板側に二端子型スイッチング素子とそれに接続された画素電極を形成したアクティブマトリックス型や、一方の基板に走査線と信号線をマトリックス状に形成し、各画素に走査線によりスイッチングされるトランジスタとこれに接続される画素電極を形成したアクティブマトリックス型の液晶表示パネルでも構わない。
【００２８】
また、部分表示状態での低消費電力性を活かすために表示モードはバックライト等の照明用光源を必要としない反射型か、あるいは通常光の下では光源非点灯で表示できるが非常に暗い場合や限られた場合にのみ光源を点灯して表示を行う半透過型であることが好ましい。なお、液晶表示パネルの一対の基板の外側には、反射型の場合は前面側に、透過型の場合は前面側と背面側に、液晶の種類に応じ必要に応じて偏光板が配置される。
【００２９】
ブロック４は複数の走査電極に選択電圧や非選択電圧を印加して駆動するＹドライバであり、ブロック５は信号電極に表示内容（表示データ）に応じた信号電圧を印加して駆動するＸドライバである。ブロック３の駆動電圧形成回路は後述する電源６から電源電圧の供給を受けて液晶の駆動に必要な複数の電圧レベルを形成し、Ｘドライバ５やＹドライバ４にそれら複数の電圧レベルを供給する。各ドライバは供給された電圧レベルの中からタイミング信号や表示データに応じて所定の電圧レベルを選択し、液晶表示パネル１の信号電極及び走査電極に印加する。ブロック２はそれらの回路に必要なタイミング信号ＣＬＹ，ＦＲＭ，ＣＬＸ，ＬＰや表示データＤｎ及び制御信号ＰＤＹを形成するＬＣＤコントローラであり、本液晶表示装置を含んでいる電子機器のシステムバス１１に接続されている。ブロック６は液晶表示装置の外部にあって、以上の本液晶表示装置の各回路に電力供給している電源である。本実施例では電源電圧を３Ｖとしている。各信号の内容については後の図４や図５の説明に合わせて説明する。
【００３０】
なお、ここに、コントローラ２や駆動電圧形成回路３は独立した回路ブロックとして表してあるが、４又は５のいずれかのドライバＩＣチップに内蔵してもよいし、４と５の両方のドライバと共に一緒に１チップ化して構成してもよい。液晶表示パネル１が一方の基板を半導体基板とし、対向基板を透明基板としたアクティブマトリックス型液晶表示パネルであれば、Ｘドライバ５とＹドライバ４の他、コントローラ２や駆動電圧形成回路３も上記半導体基板に１チップ化することができる。
【００３１】
図４は図３のコントローラ２の一部分の例を示すブロック図である。先に本願出願人は部分表示領域の位置や面積をコントローラ２内のレジスタに設定することにより、部分表示領域Ｄがソフト的に設定できる表示装置を提案した（特願平９−３５１０２４号，同１０−２７６６５号）。そこで提案した方法はデューティや駆動電圧、バイアス比、Ｘドライバ５やＹドライバ４用のシフトクロックＣＬＸ，ＣＬＹの周期等は変えずに、非表示領域アクセス期間はドライバ４，５やコントローラ２だけでなく駆動電圧形成回路３についても不要な動作を徹底的に止めるという方法である。この場合の駆動電圧形成回路３はチャージ・ポンプ回路（複数のコンデンサの直列／並列接続を切り替えて電圧レベルを昇圧する回路）のように１フレーム期間程度の時間だけ動作を停止しても駆動電圧レベルがある程度保持できる（コンデンサにより電圧供給が維持できる）ものである必要がある。図４はそこで提案した方法を基に、タイマー機能を追加して、部分表示領域Ｄの位置を設定しているレジスタの内容をある時間間隔で更新できるようにしたものである。
【００３２】
図４の各ブロックについて説明する。７はタイマー機能を持つパルス発生器の回路ブロックであり、具体的には所定時間を計数してレジスタ８にパルス出力するタイマーを示す。例えば、１フレーム期間毎の画面走査開始信号ＦＲＭをカウントしてたとえば約２秒ごとに１パルスの信号をレジスタ８に出力する。タイマーは計数する時間間隔が任意にプログラム設定可能なプリセッタブルカウンタからなるので、パルス出力の時間間隔はバス１１を通じて入力されたデータに応じてカウンタがプリセット設定される。なお、このタイマー７は周期的にパルス信号を出すのではなく、徐々に周期を短くする或いは長くする、ランダムにするなど、プリセッタブルカウンタのプリセットデータを短い期間で書き換えることにより、パルス信号の出力間隔は自由に設定できる。
【００３３】
８は加算機能を備えた８ビット程度の記憶回路としてのレジスタであり、そこには部分表示領域Ｄの位置や幅に対応した情報がバス１１を通じて初期設定される。たとえば１〜５ビット目には部分表示領域Ｄの表示開始行（最上端走査線番号）に対応した情報、６〜８ビット目には部分表示領域Ｄの列方向の幅に対応した情報が各々格納される。１〜５ビット目の計５ビットで列方向に３２通りの部分表示開始行の位置が設定でき、そのビット値に応じて画面内の３２本の走査線を選択的に部分表示開始行として割り当てることができる。また、６〜８ビット目の計３ビットで列方向の部分表示の幅が８通り設定でき、部分表示領域Ｄとして設定する走査線数を８種類の走査線数から、ビット値に応じて設定できる。ここに、レジスタ８の設定値は走査線番号や本数そのものの値ではなく、数本〜数十本を単位とする値である。
【００３４】
１〜５ビット目の設定値はタイマー７から前述のパルス信号が送られて来る度に所定の値が加算されて更新され、図１のように部分表示領域Ｄが時間とともに部分表示領域Ｄの表示開始行の走査線が切り替え指定され、順次下側（列方向）にずれて行く。また、タイマー７から前述のパルス信号が送られて来る度に６〜８ビット目の設定値が所定の値を加算されて更新されるようにしておけば、列方向の部分表示領域Ｄの表示幅（表示走査線数）をパルス信号の時間間隔で変えて行くことも可能である。また、表示開始行のビットデータは更新せず固定として、表示幅のビットデータのみをパルス信号の到来に応じて所定値を加算する表示方法でも構わない。
【００３５】
また、前述の方法とは異なり、レジスタ８に、部分表示領域Ｄの表示開始行の走査線を示す第１ビット群（１〜４ビット目）と表示終了行（最下端走査線番号）を示す第２ビット群（５〜８ビット目）を設け、各ビットにバス１１を介して部分表示の開始行とその表示幅の情報を初期設定し、タイマー７から入力される上記パルス信号の時間間隔に対応して第１ビット群及び／又は第２ビット群にそれぞれに対応した所定値を加算設定して、その時間間隔で部分表示の状態を順次変化させるようにしてもよい。先に述べたのと同様に、第１と第２のビット群の一方のみを上記パルス信号の到来に応じて所定値の加算に設定しても構わない。
【００３６】
さらに、以上のケースでは、タイマー７からのパルス信号に応じて加算することを説明したが、加算以外の演算（減算，乗算，除算）でも構わない。
さらに、レジスタ８の一部に部分表示を行うか否かの情報を設定できるようにしておき、その設定に基づいて部分表示機能の有効／無効が切り替えられるようにしておいてもよい。また、予めレジスタを２系列以上設けて各々に部分表示部の開始側の行と終了側の行に対応する値を設定できるようにしてもよい。また、予めレジスタを複数系列設けて、それぞれに画面内の異なる部分表示領域Ｄを設定するようにして、部分表示領域Ｄを表示パネル内で複数箇所とすることも可能である。
【００３７】
このように、レジスタ８の設定内容やタイマー７のパルス信号の出力時間間隔を、電子機器のシステム側のソフトウエアにより切り替えて、バス１１を介してレジスタ８とタイマー７を制御することにより、種々の部分表示のバリエーションに対応することができる。
【００３８】
９は部分表示を制御する回路ブロックであり、カウンタを主体として構成されている。システム側から送出されて来る１フレーム期間毎の画面走査開始信号ＦＲＭおよび１走査線選択期間毎の走査信号転送用クロックＣＬＹといったタイミング信号と、レジスタ８に設定した部分表示領域Ｄの位置や幅に対応する情報値とを基に部分表示を制御するタイミング信号ＣＮＴおよびＰＤＹを形成する。ＣＮＴとＰＤＹは全画面表示の場合には定常的にＨレベルであるが、部分表示状態の場合には部分表示行の選択期間中はＨレベル、非表示行の選択期間中はＬレベルとなる。
【００３９】
１０はＸドライバ５への信号Ｄｎ，ＣＬＸ，ＬＰを制御するＡＮＤ回路ブロックである。Ｄｎは表示データ、ＣＬＸは表示データの転送用クロック、ＬＰは転送された表示データを１行ごとにＸドライバにラッチするためのクロックである。ＤｎＩ，ＣＬＸＩ，ＬＰＩはそれらの基になる信号であり、全画面表示の場合にはＣＮＴが定常的にＨレベルであるため、ＡＮＤ回路が開いて各々Ｄｎ，ＣＬＸ，ＬＰとしてそのままＸドライバに送り出される。部分表示状態の場合にはＣＮＴは部分表示する行のデータ転送を行う間はＨレベルであるが、その他の期間はＬレベルとなりＤｎ，ＣＬＸ，ＬＰをＬレベルに固定して不要なデータ転送を休止する。後述するようにデータ転送を休止しなくても部分表示機能自体は可能であるが、データ転送は比較的高速動作なために割合大きな電力を消費するので、不要なデータ転送は休止した方が消費電力低減の面で好ましい。なお、図では簡明化のためにＤｎを１本だけの配線、すなわち１ビットシリアル転送として示してあるが、バス１１と共用させて、たとえば８ビットパラレル等で表示データを転送してもよい。
【００４０】
図５は図４の回路ブロックの動作を示すタイミング図の例である。表示パネルは走査電極（走査線）が１行ずつ順次選択される線順次駆動の単純マトリックス方式によるものであり、表示可能な行数を２００行としてある。時刻ｔ１より前の期間は全画面表示状態であり、ｔ１以降は１フレーム期間中で１行目〜４０行目までが表示された部分表示状態となる場合の例である。
【００４１】
部分表示状態において、ＰＤＹは部分表示する行が選択されている期間ＴはＨレベルであり、走査電極には順次個別にまたは複数本を同時選択して複数本単位で順次、選択電圧（選択電圧は選択期間に印加される）が印加される。一方、非表示行（非表示領域の走査電極）の選択期間に相当する期間にはＰＤＹはＬレベルとなる。ＰＤＹがＬレベルになると、Ｙドライバ４の全出力は非選択電圧レベルとなり、結果的に１フレーム期間中において非表示行の走査電極には選択電圧が印加されないのでその走査電極に相当する画面領域が非表示状態になる。このように、非表示行への選択電圧の印加を停止するだけで部分表示機能自体は可能となり、消費電力もかなり低減する。但し、ＰＤＹがＬレベルの間は駆動電圧形成回路３の動作も停止した方が消費電力低減の面で好ましい。
【００４２】
ドットマトリクス型表示パネル（パッシブマトリクスとアクティブマトリクスを含む）の場合、Ｘドライバ５は選択されているある行の表示に対応する駆動電圧を出力している間に、次に選択される行の表示データのＸドライバの記憶回路（ＳＲＡＭやシフトレジスタ）へのデータ転送を行う必要がある。そのためＣＮＴはＰＤＹよりも１水平走査期間だけ先行する信号となっている。また、図５の場合は、ＰＤＹがＬレベルの間はＸドライバ５は４０行目の表示データをＸドライバの記憶回路に保持しており、４０行目の駆動電圧を出力し続けることになるが、その期間中は走査電極に選択電圧が印加されないので表示されることは無い。
【００４３】
なお、表示パネルがアクティブマトリックス方式の場合には、各画素は非選択の期間はそれより前の選択期間に印加された電圧を容量によって保持し続ける。このため、全画面表示状態から部分表示状態に移行した際および部分表示状態で部分表示領域Ｄの表示位置や表示面積（表示幅）等を切り替えた際の最初の１フレーム期間だけは非表示行の走査線にも選択電圧を与え、信号線を介して画素にオフ電圧を書き込んでおく必要がある。従って図４および図５は若干の変更が必要となる。例えば、図５においては、ｔ１の直後に到来する１フレーム期間はＰＤＹは１フレーム期間Ｈレベルとなって、非表示領域の走査線も選択してＸドライバから非表示領域の画素にオフ電圧を書き込み、次のフレーム期間からは期間ＴのみＰＤＹがＨレベル、非表示領域の選択期間はＰＤＹがＬレベルとなる。
【００４４】
以上が部分表示機能を実現する回路例についての説明である。部分表示状態においても走査信号転送用クロックＣＬＹの周期は変更しないので、表示領域の各走査線に選択電圧を印加する時間は全画面表示時と同じである。従って、バイアス比や選択電圧を変更する必要が無い。なお、ＣＬＹは停止できるところでは停止した方が好ましくはあるが、停止しなくても部分表示が可能であり、消費電力への影響も小さいので停止しなくてもよい。
【００４５】
上述の例では走査電極が１行ずつ順次選択される線順次駆動の単純マトリックス方式によるものとして説明してきたが、複数行を同時選択し複数行単位で順次選択する駆動方式（マルチラインアドレッシング等と呼ばれる駆動方式）の場合にも本発明の適用が可能である。
【００４６】
表示行数が１００以下の比較的小さな液晶表示装置の場合にはそこに用いられるＸドライバ５は１画面分の表示データ記憶回路（以下、表示データＲＡＭと表わす）を内蔵している場合が多い。本発明の場合にもＸドライバ５には１画面分以上の表示データＲＡＭを内蔵させることが消費電力低減の上で好ましい。画面が静止画状態にある時にはシステムバスやコントローラの主要部分が停止していても表示し続けることが可能になるためである。表示装置は一般的に６０Ｈｚ程度のフレーム周波数で画面の書き変えあるいはリフレッシュ動作を行っている。たとえば図１に示したように２秒周期で部分表示の表示パターンを切り換える場合には、Ｘドライバ５が表示データＲＡＭを内蔵していれば、Ｘドライバ５の表示データＲＡＭへの表示データの転送動作は、同じ画面表示を繰り返す約１２０フレーム（２秒間に相当）中の先頭の１フレームだけ行えばよいのに対して、Ｘドライバが表示データＲＡＭを内蔵していなければ全フレームにおいて同じ表示データの転送動作の繰り返しが必要となる。表示データ転送周波数が数ＭＨｚ程度と高いので、表示データ転送動作の休止は消費電力低減にかなり有効である。
【００４７】
特に、Ｘドライバ５に表示データＲＡＭを内蔵させ、コントローラ２に時間標準となる発振回路を内蔵させれば、部分表示状態に移行する最初の１フレーム期間だけシステム側から表示装置へ表示データを転送するだけで、以後はシステム側から表示データやクロック信号の供給を一切受けずに図１のような表示を続けることが可能となる。たとえば図１の表示パネルの表示可能行数（有効表示走査線）を２００、部分表示状態での表示行数（走査線数）を４０とし、部分表示状態に移行した最初の１フレーム期間で図１ａ〜ｅの模様をＸドライバ５内の表示データＲＡＭに書込んでおけば、部分表示状態に移行した最初の２秒間は図１ａのように１〜４０行目だけを表示し、次の２秒間は図１ｂのように４１〜８０行目だけを表示するという具合に、表示装置側のみで自走的に図１のような表示を続けることが可能となる。システム側から表示装置へ表示データを転送する回数が著しく低減できるので、より低消費電力の部分表示機能付き表示装置が実現可能となる。Ｘドライバ５に表示データＲＡＭを２画面分内蔵させれば、より複雑な部分表示を行うことも可能である。
【００４８】
以上の本発明において、液晶表示装置は、反射型あるいは半透過型の液晶表示装置であることが好ましい。バックライト等の表示パネルの照明用光源を用いない液晶表示装置は、液晶パネルの基板内面に形成する液晶駆動電極を反射型電極としたり、液晶パネルの基板の背面側に反射板を配置する等の構成により反射型液晶表示装置とすることができる。これは表示装置の内では最も低消費電力であり、このような表示装置に対して更に部分表示機能を備えることにより更に低消費電力にできる。また、バックライト等の照明用光源を液晶表示パネルの背面側に配置し、光源使用時は透過型液晶表示パネルとして表示し、光源不使用時には反射型液晶表示装置として機能する半透過反射型表示装置（光源と液晶表示パネルとの間に、半透過膜あるいは一方の直線偏光は透過し他方の直線偏光は光源側に反射する反射偏光板を配置することで構成できる）とすることもできる。このような表示装置に対して更に部分表示機能を備えることにより更に低消費電力にできる。
【００４９】
従って、最も低消費電力である上に表示に面白味や独創性を持たせることができる。
【００５０】
なお、表示パネルは素子が前述してきたような液晶によるものばかりではなく、プラズマディスプレイ、フィールドエミッションデバイス、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）や発光ダイオード等々であってもドットマトリックス型の表示パネルであれば本発明の適用が可能である。
【００５１】
（実施例２）
図６は本発明による電子機器の外観を示す図である。携帯型の情報機器であって、電池を電源としている。２１はドットマトリックス型の表示パネルであり必要な時には図のように全画面表示状態になるが、待機時にはたとえば図１のようにある時間間隔で表示位置が動いて行く部分表示状態となる。
【００５２】
図７は本発明の電子機器の部分的な回路ブロック図の例である。２２は電子機器全体を制御するμＰＵ（マイクロ・プロセッサ・ユニット）、２３は種々のプログラムや情報および表示データ等を格納するメモリ、２４は表示装置、２５は時間標準源となる水晶振動子である。２２〜２４はシステムバス１１を介して接続されており、また２６の電池を電源としている。
【００５３】
ここに、表示装置２４として前述した実施例の表示装置を用いることにより、電子機器全体の待機時の消費電力を低減した上で部分表示状態の画面に面白味や独創性を持たせることができる。なお、電子機器の表示装置は、電池を電源とするため、反射型表示装置、あるいは表示装置のバックライト照明用光源を有しながらも光源不使用時は反射型表示で光源使用時は照明光を透過して透過型表示となる半透過型表示装置が、消費電力を抑えて電池寿命を延ばすことができるので好ましい。さらには、本発明の電子機器では、機器が操作されない状態が一定時間経過した後の待機時には、表示装置は部分表示状態となって、図３に示したドライバやコントローラでの表示装置の駆動による消費電力を抑えるので、より一層電池寿命を延ばすことができる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、部分表示領域の位置や面積あるいは表示内容をある時間間隔で変化させることにより、低消費電力性を維持した上で部分表示状態の画面に面白味や独創性を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の表示装置における部分表示状態を示す図。
【図２】本発明の表示装置における他の部分表示状態を示す図。
【図３】本発明の表示装置の構成例を示す図。
【図４】図３におけるコントローラの部分ブロック図。
【図５】図４の回路ブロックの動作を示すタイミング図。
【図６】本発明の電子機器の外観を示す図。
【図７】本発明の電子機器の部分回路ブロック図。
【図８】部分表示機能を有した従来の液晶表示装置の構成例を示す図。
【符号の説明】
１，３１ … 液晶表示パネル
２，３２ … ＬＣＤコントローラ
３，３３ … 駆動電圧形成部
４，３４ … 走査電極駆動用ドライバ（Ｙドライバ）
５，３５ … 信号電極駆動用ドライバ（Ｘドライバ）
６，２６，３６ … 電源
７… タイマー
８… レジスタ
９… 部分表示制御信号形成部
１０… ＡＮＤ回路部
１１… システムバス
２１… 表示パネル
２２… μＰＵ
２３… メモリ
２４… 表示装置
２５… 水晶振動子
３７… 走査制御回路
Ｄ，Ｄ１，Ｄ２ … 部分表示領域
ＦＲＭ … 画面走査開始信号
ＣＬＹ … 走査信号転送用クロック
ＤｎＩ，Ｄｎ … 表示データ
ＣＬＸＩ，ＣＬＸ … データ転送用クロック
ＬＰＩ，ＬＰ … データラッチ信号
ＣＮＴ，ＰＤＹ，ＰＤ … 部分表示用制御信号

Claims

複数の走査線と複数の信号線とを有し、画面内の一部領域を表示状態とし、他の領域を非表示状態とする部分表示機能を有するマトリックス型の表示装置において、
前記一部領域の画面内での位置を示すデータが設定される記憶回路と、
前記記憶回路に設定されたデータと１フレーム期間毎の画面走査開始信号と１走査線選択期間毎の走査信号転送用クロックとに基づいて画面内の前記一部領域の表示期間を制御するタイミング信号を形成する部分表示制御信号形成回路と、
前記タイミング信号と表示データとが供給されるとともに当該タイミング信号と当該表示データとの論理積を施す回路ブロックと、
前記回路ブロックを介して前記表示データが転送されるとともに１画面分の表示データを記憶する表示データ記憶回路を内蔵した信号線駆動回路と、を有し、
画面内の部分表示状態において、前記部分表示状態に移行する際には、最初の１フレーム期間にのみ１画面分の表示データが前記表示データ記憶回路に転送され、２番目のフレーム期間以降のフレーム期間には前記回路ブロックにおいて前記表示データの転送が停止され、前記表示データ記憶回路に記憶された前記１画面分の表示データから前記一部領域に対応する表示データを切り換えながら表示を続けることを特徴とする表示装置。
前記記憶回路が記憶するデータを変更するタイミングを規定するパルス発生器を更に有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１または２のいずれか一項に記載の表示装置を具備することを特徴とする電子機器。