JP2004513394A - 表示デバイス - Google Patents

Abstract

ディスプレイの小領域のみを駆動する列（１４）（または行）電極を用いることによって、低電力のスタンバイモードが得られる。スタンバイ駆動用に、パネルの端部において独立したドライバ（１１）を用いるか、あるいはこのドライバを通常のドライバと組み合わせる。他の好適例では、列（６）（または行（５））を分割することによってスタンバイ駆動モードを得て、これにより、スタンバイ駆動中にディスプレイの規定領域（１２）のみを駆動する。通常の駆動については、追加的な行（１６）及びスイッチ（１７）を用いて、前記分割した電極の分かれた部分をこれらのスイッチによって相互接続することができる。

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、基板上に、選択電極及びデータ電極のマトリクスと、前記選択電極及び前記データ電極を駆動するための、少なくとも１つのスイッチング素子及び駆動手段とを具えて、前記選択電極と前記データ電極との交点の領域に画素を有する表示デバイスに関するものである。
【０００２】
（従来技術）
こうしたアクティブマトリクス表示デバイスの例は、ラップトップコンピュータ及び「オーガナイザー」に使用されるＴＦＴ−ＬＣＤまたはＡＭ−ＬＣＤであるが、これらはＧＳＭ電話機においてもますます広い用途が見出されている。ＬＣＤの代わりに、（ポリマー）ＬＥＤ、エレクトロクロミックディスプレイまたは他の表示デバイスを使用することができる。
【０００３】
多くの形態表示デバイスにおける問題は、消費電力である。この問題は、表示デバイスが反射型表示デバイス（ブラックライト用の電力消費が回避される）の場合にも発生する。
【０００４】
こうした携帯の応用では、液晶表示デバイスに必要な駆動電圧は、１個以上の駆動ＩＣによって供給し、通常、これによって表示デバイスのエネルギー消費の大部分が決まる。
【０００５】
本発明の目的は、１回のバッテリー充電でより長期間使用可能なように、より低いエネルギー消費の、冒頭段落に記載した種類の表示デバイスを提供することにある。
【０００６】
（発明の開示）
本発明による表示デバイスの第１の好適例は、表示デバイスが、選択電極群またはデータ電極群の一部についての容量（キャパシタンス）を、他の選択電極またはデータ電極の容量に対して低減する手段を具えていることを特徴とする。
【０００７】
本発明による表示デバイスの第２の好適例は、表示デバイスが、選択電極群またはデータ電極群の少なくとも一部についてのキャパシタンスを一時的に低減する手段を具えていることを特徴とする。
【０００８】
本発明は、駆動ＩＣにおけるエネルギー消費の大部分が、列電極の例えば交差領域における浮遊容量の充放電、及び（より低い程度であっても）行電極の浮遊容量の充放電の結果であるという認識にもとづくものである。これらの電極の一部、例えばスタンバイ（待機）モードで使用する電極について、これらの浮遊容量を低減することによって、スタンバイモードにおいて顕著に、消費電力の大幅な低減を実現することができる。
【０００９】
この容量低減は、例えばデータ電極群の一部を他のデータ電極よりも小さい長さを有するという点で永久的なものとすることも、あるいは、例えばデータ電極が、スイッチング素子によって相互接続可能な複数の副電極を有するという理由で一時的なものとすることもできる。
【００１０】
本発明のこれら及び他の要点は、以下に記述する実施例の説明より明らかになる。
【００１１】
（発明を実施するための最良の形態）
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図１に、本発明を適用可能な表示デバイスと電気的に等価なものを示す。これは、行電極または選択電極５と列電極またはデータ電極６との交点の領域に画素８のマトリクスを有する表示パネル１３を具えている。これらの行電極は行ドライバ９によって連続的に選択し、これらの列電極には、データレジスタまたは列ドライバ１０のいずれかによってデータを供給する。必要ならば、入力データ信号２を最初にプロセッサ３によって処理する。駆動線７によって相互の同期をとる。
【００１２】
本実施例では、画素８が液晶表示デバイスの一部を形成する。慣例のアクティブマトリクスＴＦＴ技術では、画素に関連するＴＦＴトランジスタ（図示せず）を、ゲート電極における選択パルスによって動作させて、ＴＦＴトランジスタのソース電極に接続したデータ電極の電圧によって、ドレイン電極に接続した画像電極の電圧が決まる。
【００１３】
こうした表示デバイスの使用中には、表示すべき情報に従って、画素に関連する容量（画素容量）が充電される。こうするために、通常、すべての選択期間中に新たな情報を列電極に供給して、これらの列電極に関連する浮遊容量を連続的に充電及び放電する。これらの浮遊容量は、例えば、列電極と行電極とが誘電体としての絶縁層を間に挟んで交差することによって生じる。よってエネルギーの大部分が往々にして、画素容量を充電するためよりも多く使用される。このエネルギーは、実際の表示パネル１３及びドライバ９、１０の双方で消費される。特に携帯機器、とりわけ電気通信の応用では、このエネルギーはスタンバイモードでも使用され、このモードでは表示パネルの少しの部分しか実際に使用しない。
【００１４】
図１の例では、前記スタンバイモードにおいて、情報を表示パネルの１２の部分に表示する。表示パネル１３の他の部分（及びレジスタ１０内の関連する駆動電子回路）におけるエネルギーの消費は、１２の部分の列電極６”に、実際の表示部分中の列電極６よりも小さい長さを与えることによって防止される。この例では、列電極６”を個別の列ドライバ１１によって駆動して、列電極６”は列電極６’と整列して、これにより表示パネルが実際に２つの部分に分割されるようにする。スタンバイ部分１２中の列電極は通常短く、このため、より狭幅の電極をこの目的用に、速度の損失なしに使用することができ、この部分では上述した浮遊容量が小さくなり、このため電力損失がさらに減少するという結果になる。スタンバイモードでは、このパネルの他の部分は、例えば電圧を印加しないかあるいは小さい電圧を印加することによって動作させない。
【００１５】
表示パネルを完全に使用する際には、１２の部分及び表示パネルの他の部分を動作させる。この例のように独立したスタンバイモードを使用することによって、低消費電力についての最適化を行いつつ、列ドライバ１０を最高表示性能について最適化することができる。相互の同期及びスタンバイモードの調整はここでも、駆動線７及び駆動回路３によって実行する。
【００１６】
しかし、列ドライバ１１の機能は、列ドライバ１０内に取り込むこともできる。このことを図２に示し、ここでは多数の選択電極５に加えて、スタンバイ部分１２用の副電極５”を実現して、同様に、列電極６の隣に、スタンバイ部分１２用の副電極６”を実現する。
【００１７】
スタンバイモードでは、行ドライバ９がより短い（より狭幅の）副電極５”を選択して、表示モードでは、行ドライバ９が電極５を選択して、同時に、情報（スタンバイ情報または現在情報）をそれぞれ、電極６”及び６に供給する。この駆動は、スタンバイモード用の副画素あるいは情報表示のいずれかを選択するように行う。この目的用には、個別のスイッチまたはｐＭＯＳ及びｎＭＯＳのトランジスタの組み合わせを使用することができる。
【００１８】
図３にスタンバイモード用の変形例を示し、ここでは、列電極６どうしの間に、スタンバイ部分１２用のより短い電極１４を実現している。より短い電極１４は、実際の列電極よりも低い浮遊容量を有して、これにより、ここでもスタンバイモードにおいて消費電力を非常に小さくすることができる。このことは特に、実際の選択電極及び列電極用の駆動部分が、スタンバイ中にスイッチオフ（遮断）可能である際に達成される。他の参照番号は、前の例と同じ意味を有する。
【００１９】
この特別の、より短い電極は、特にカラー表示装置において、列ドライバ１１の出力数を増加させる。さらにここでは、特別な電極トラックがスタンバイ部分１２中に存在する。このことは、表示モードにおける解像度を犠牲にする。図４の表示デバイスでは、一色の列電極のみ、この例では緑色のみに、より短い列電極トラックを追加的に設けることによって、この犠牲を補償しているが、赤色と緑色の組み合わせも可能である。そして、スタンバイモードにおけるメッセージも、もちろん緑色のみで表示される。他の解決法を図５の表示デバイスに示し、ここでは、短い列電極トラック１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂを互いに短絡させて、列ドライバ１０への共通接続１５によって駆動する。ここでは、スタンバイモードにおけるメッセージは白黒、及び必要ならば灰色（グレー）で表示される。両方の例において、スタンバイモード用の特別な出力の数が２／３に減少している。
【００２０】
図６に、完全に異なる解決法を示す。ここでは列電極６を、スイッチ、この例ではＴＦＴトランジスタによって互いに相互接続可能な副列電極に分割して、これらのトランジスタは特別な行電極１６、１６’によって選択する。特別な行電極１６、１６’によってこれらのトランジスタをオン状態にもっていくことによって、前記列電極の異なる部分が相互接続される。１つ以上の群をスイッチオフ（遮断）すると、一時的に駆動される列電極がより低い浮遊容量を有して、この場合にもスタンバイモードにおけるエネルギー消費が低減される。図６の例では、スタンバイ部分１２はＬ字形であるが、特別な行電極１６、１６’及び前記スイッチの数に応じて、代わりに他の形状を選択することも出来る。
【００２１】
同様に、図４に示すように、前記スイッチを一色、この例でも緑色のみの列に分けることにより開口部をより大きくすることによって、スイッチ（ＴＦＴトランジスタ）の数を低減することができる。こうした実施例を図７に示す。
【００２２】
本発明の保護範囲は、図示した実施例に限定されない。冒頭段落に記載したように、代案として画素を（ポリマー）ＬＥＤによって形成して、本発明は、例えば電子光学効果あるいは電気機械的効果にもとづく他の表示デバイスにも適用可能である。
【００２３】
本発明は、新規の各特徴のすべて、及び各特徴のすべての組み合わせに帰する。「具えている」という表現及びその活用形は、請求項に記載した要素以外の要素の存在を排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による表示デバイスの実施例を図式的に示す図である。
【図２】図１の変形例を示す図である。
【図３】図１の変形例を示す図である。
【図４】図１の変形例を示す図である。
【図５】図１の変形例を示す図である。
【図６】本発明による表示デバイスの他の実施例を示す図である。
【図７】図６の変形例を示す図である。

Claims (9)

1. 基板上に、選択電極及びデータ電極のマトリクスと、前記選択電極及び前記データ電極を駆動するための、少なくとも１つのスイッチング素子及び駆動手段とを具えて、前記選択電極と前記データ電極との交点の領域に画素を有する表示デバイスにおいて、
   前記選択電極群または前記データ電極群の一部についての容量を、他の選択電極またはデータ電極の容量に対して低減する手段を具えていることを特徴とする表示デバイス。
2. 前記データ電極群の一部が、他のデータ電極よりも小さい長さまたは幅を有することを特徴とする請求項１に記載の表示デバイス。
3. 前記表示デバイスが、前記より小さい長さまたは幅を有するデータ電極と整列した、他のデータ電極よりも小さい長さまたは幅を有するデータ電極を具えていることを特徴とする請求項２に記載の表示デバイス。
4. 前記選択電極群の一部が、他の選択電極よりも小さい長さまたは幅を有することを特徴とする請求項１に記載の表示デバイス。
5. 前記表示デバイスが、一色の画素のみについて、より小さい長さのデータ電極を具えていることを特徴とする請求項１に記載の表示デバイス。
6. 前記駆動手段が、前記容量を低減した電極群に、少なくとも一時的に駆動電圧を供給することを特徴とする請求項１に記載の表示デバイス。
7. 前記駆動手段が、複数の前記より小さい長さのデータ電極用の共通接続を、少なくとも１つ有することを特徴とする請求項１に記載の表示デバイス。
8. 基板上に、選択電極及びデータ電極のマトリクスと、前記選択電極及び前記データ電極を駆動するための、少なくとも１つのスイッチング素子及び駆動手段とを具えて、前記選択電極と前記データ電極との交点の領域に画素を有する表示デバイスにおいて、
   前記選択電極群または前記データ電極群の少なくとも一部についての容量を一時的に低減する手段を具えていることを特徴とする表示デバイス。
9. 前記データ電極が、スイッチング素子によって相互接続可能な複数の副電極を具えていることを特徴とする請求項８に記載の表示デバイス。