專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠降低能耗的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
如圖2所示，一個(gè)液晶顯示(LCD)控制器203與一個(gè)LCD部分205，一個(gè)圖象數(shù)據(jù)存儲器202，一個(gè)微處理器(MPU)201和一個(gè)同步信號發(fā)生器電路204連接。在MPU 201的命令下，儲存在圖象數(shù)據(jù)存儲器202中的圖象數(shù)據(jù)輸入到LCD控制器203并且進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換，這樣在LCD部分205顯示轉(zhuǎn)換了的圖象信號。
在一個(gè)常規(guī)LCD控制器中，當(dāng)在LCD部分長時(shí)間顯示相同(幀)圖象數(shù)據(jù)時(shí)，(1)持續(xù)顯示，或者(2)在檢測到來自鍵盤、鼠標(biāo)或類似物的輸入中斷并且經(jīng)過一定時(shí)間流逝之后，在存儲器中重新存儲要顯示的圖象數(shù)據(jù)之后停止驅(qū)動(dòng)液晶，或者關(guān)閉背后照明部分。
在長時(shí)間顯示相同幀圖象時(shí)，除向存儲器進(jìn)行圖象數(shù)據(jù)重新存儲和關(guān)閉背后照明部分以外的方法并不會節(jié)省LCD部分的能量。因此，需要一種不采用不必要的存儲器而能節(jié)省能量的幀圖象存儲方法。另外，由于并不是在所有LCD裝置中包括一個(gè)背后照明部分，就需要一種在長時(shí)間顯示相同幀圖象的情況下不關(guān)閉背后照明部分而節(jié)省能量的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決上面的問題。
根據(jù)本發(fā)明，一個(gè)圖1的液晶顯示裝置包括一個(gè)用于控制整個(gè)輔助電路的微處理器(MPU)101，一個(gè)能夠存儲兩幀圖象數(shù)據(jù)的圖象數(shù)據(jù)存儲器102，一個(gè)用于分布兩幀圖象數(shù)據(jù)的圖象數(shù)據(jù)分布電路103，一個(gè)能夠比較以畢特為單位的兩幀圖象數(shù)據(jù)的圖象數(shù)據(jù)比較器電路104，一個(gè)定時(shí)器電路106，一個(gè)液晶顯示(LCD)部分110，一個(gè)用于控制LCD部分110的LCD控制器107，一個(gè)用于產(chǎn)生同步信號(垂直和水平同步信號)的同步信號發(fā)生器電路109，和一個(gè)用于根據(jù)來自電路104的輸出信號而調(diào)節(jié)垂直和水平同步信號的同步信號調(diào)節(jié)電路108。把來自電路108的輸出信號輸入給LCD控制器107以控制傳到LCD部分110的同步信號。
在上述結(jié)構(gòu)中，在LCD裝置中的輔助電路代表一個(gè)具有用于驅(qū)動(dòng)構(gòu)成LCD部分的顯示部分的功能的電路。在LCD裝置中的顯示部分具有這樣一個(gè)結(jié)構(gòu)，其中由布置在至少一對電極之間的液晶構(gòu)成的象素以矩陣形式布置。作為顯示部分的結(jié)構(gòu)，有兩種類型。一種是簡單矩陣，另一種是有源矩陣。
基本地，一個(gè)LCD部分包括用于驅(qū)動(dòng)每個(gè)以矩陣形式布置的液晶象素的模擬緩沖器，用于存貯要顯示的圖象的模擬存儲器，和用于產(chǎn)生矩陣電路中在沿X及Y方向的操作定時(shí)的移位寄存器。還有，LCD裝置的輔助電路包括一個(gè)用于向LCD部分提供用于X及Y方向的移位寄存器的數(shù)據(jù)及時(shí)鐘的LCD控制器，一個(gè)用于向LCD控制提供水平及垂直同步信號及定時(shí)信號的同步信號發(fā)生電路，和一個(gè)用于存貯要顯示的圖象的圖象數(shù)據(jù)存儲器。
上述結(jié)構(gòu)可用于一個(gè)簡單矩陣或有源矩陣型LCD裝置。所使用的液晶材料并不限于一種特定的材料。
能夠存貯兩幀圖象數(shù)據(jù)的存儲單元具有存貯要顯示兩幀所必需的兩幀圖象數(shù)據(jù)的功能?？梢圆捎靡粋€(gè)圖象隨機(jī)存取存儲器(VRAM)作為存儲單元。VRAM是一種動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM)，并且具有并行的輸入和輸出部分，以及串行的輸入和輸出部分。
通過圖象數(shù)據(jù)比較器電路104以畢特為單位對存貯在圖象數(shù)據(jù)存儲器102中的兩幀圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，然后電路104輸出一個(gè)代表比較結(jié)果的輸出信號。根據(jù)輸出信號，同步信號調(diào)節(jié)電路108調(diào)節(jié)水平和垂直同步信號，并且把調(diào)節(jié)的水平和垂直同步信號供給LCD控制器107。
在長時(shí)間顯示相同幀的情況下，如果減少LCD裝置的顯示部分(屏幕)上的掃描數(shù)，可以降低能耗。
通過定時(shí)器電路106來設(shè)定減少掃描數(shù)的時(shí)間，可以選擇和設(shè)定一個(gè)在既使不向LCD裝置中的液晶施加交流電壓的情況下液晶的特性也不會變差的時(shí)間間隔，一個(gè)用于在LCD的輔助電路中存貯圖象數(shù)據(jù)的存儲器的刷新時(shí)間，或包括在LCD部分中的模擬存儲器的刷新時(shí)間。


圖1表示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的液晶顯示(LCD)裝置的方框圖；圖2表示一個(gè)常規(guī)LCD裝置的方框圖；圖3表示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的LCD裝置的方框圖；圖4表示一個(gè)在圖3的LCD裝置中的圖象數(shù)據(jù)分布電路的方框圖；圖5表示一個(gè)在圖3的LCD裝置中的圖象數(shù)據(jù)比較器電路的方框圖；和圖6表示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LCD器的方框圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1在如圖3所示的液晶顯示(LCD)裝置的輔助電路中，采用圖象隨機(jī)存取存儲器(VRAM)301作為圖象數(shù)據(jù)存儲單元，由先進(jìn)先出(FIFO)電路302構(gòu)成圖象數(shù)據(jù)分布電路，由比較器電路304構(gòu)成圖象數(shù)據(jù)比較器電路，并且由″與″電路305構(gòu)成同步信號調(diào)節(jié)電路。另外，LCD裝置包括一個(gè)LCD控制器306，一個(gè)具有背后照明部分307a的LCD部分307，一個(gè)包含有一個(gè)計(jì)數(shù)器(未表示)的定時(shí)器308，和一個(gè)同步信號發(fā)生器電路309。
下面描述圖3所示的裝置的操作。
LCD控制器306對讀到VRAM301的圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。從VRAM301讀出的圖象數(shù)據(jù)輸入給FIFO電路302。
圖4表示FIFO電路302的結(jié)構(gòu)。由一個(gè)FIFO選擇器401，F(xiàn)IFO0402和FIFO1403和觸發(fā)器(FF)電路404及405構(gòu)成FIFO電路302。FIFO選擇器401接通或關(guān)斷以把第一幀存儲進(jìn)FIFO0 402和把第二(下一)幀存儲進(jìn)FIFO1 403中。當(dāng)將數(shù)據(jù)輸入到FIFO1 403中時(shí)，根據(jù)數(shù)據(jù)輸出設(shè)置FIFO0 402和FIFO1 403以得到一個(gè)啟動(dòng)狀態(tài)。使來自FIFO0 402和FIFO1 403的數(shù)據(jù)同步并且根據(jù)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘從觸發(fā)器電路404和405輸出。
如圖5所示，把來自FIFO電路302的輸出數(shù)據(jù)信號輸入給比較器電路304。比較器電路304包括兩個(gè)比較器501a和502b，兩個(gè)″與″(門)電路502a和502b，兩個(gè)觸發(fā)器(FF)電路503a和503b，以及用于延遲比較電路輸出的延遲電路504a和504b。每兩個(gè)電路用來調(diào)節(jié)水平和垂直同步信號。延遲電路504a和504b用于與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘同步地輸出信號，以便避免在準(zhǔn)確地輸出兩幀圖象的比較結(jié)果的情況下一個(gè)元件的延遲或類似的情況。
用比較器501a和501b對關(guān)于兩幀圖象的以畢特為單位的圖象數(shù)據(jù)信號進(jìn)行相互比較。當(dāng)兩個(gè)圖象數(shù)據(jù)信號彼此一致時(shí)，″與″電路502a和502b輸出一個(gè)低電平(L)，當(dāng)兩個(gè)圖象數(shù)據(jù)信號彼此不同時(shí)，″與″電路502a和502b輸出一個(gè)高電平(H)。兩個(gè)輸出信號借助于觸發(fā)器電路503a和503b兩與一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘同步并且通過延遲電路504a和504b輸出。因此，在比較器電路304中，兩幀圖象彼此比較，并且確定代表兩幀圖象是否一致的電平。
把來自比較器電路304的輸出信號輸入給一個(gè)由″與″電路構(gòu)成的同步信號調(diào)節(jié)電路305中。如圖3所示，在″與″電路305中，在來自電路304的輸出信號和來自同步信號發(fā)生器電路309的水平及垂直同步信號之間進(jìn)行″與″邏輯操作。
如上所述，當(dāng)兩個(gè)圖象數(shù)據(jù)信號彼此一致時(shí)，從比較器電路304輸出一個(gè)低電平(L)信號。因此，當(dāng)在″與″電路305中進(jìn)行″與″邏輯操作時(shí)，不會從″與″電路305中向LCD控制器306輸出水平和垂直同步信號?；蛟S只有垂直同步信號不被輸出。
另一方向，當(dāng)兩個(gè)圖象數(shù)據(jù)信號彼此不同時(shí)，從比較器電路304中輸出一個(gè)高電平(H)信號。因此，當(dāng)在″與″電路中進(jìn)行″與″操作時(shí)，從″與″電路305中向LCD控制器306輸出水平和垂直同步信號。
在上面兩種狀態(tài)的任一種中，通過LCD控制器306使水平和垂直同步信號輸入給LCD部分307。
當(dāng)兩個(gè)圖象數(shù)據(jù)彼此一致時(shí)，定時(shí)器308開始計(jì)數(shù)，并且水平和垂直同步信號維持在相同的狀態(tài)下直到定時(shí)器308的計(jì)數(shù)值達(dá)到一個(gè)設(shè)定值為止。定時(shí)器308通過一個(gè)中斷信號線320與比較器電路304連接。當(dāng)定時(shí)器308的計(jì)數(shù)值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，來自計(jì)時(shí)器308的中斷信號輸出把比較器304的輸出信號電平變?yōu)楦唠娖?H)。
還有，當(dāng)兩個(gè)圖象數(shù)據(jù)彼此一致時(shí)，由于定時(shí)器308通過一個(gè)背后照明部分開關(guān)線321與LCD部分307連接，在定時(shí)器308的計(jì)數(shù)值達(dá)到一個(gè)初始設(shè)定值之后，定時(shí)器308向背后照明部分開關(guān)線321輸出一個(gè)信號(具有斷開背后照明部分307a的電平)，這樣可以斷開LCD部分307的背后照明部分307a。當(dāng)重新設(shè)置定時(shí)器308時(shí)，把背后照明部分開關(guān)線321上的信號的電平維持在接通背后照明部分307a的電平上。
借助于上面的操作，當(dāng)相同幀的圖象是持續(xù)的時(shí)，可以控制背后部分307a的開和關(guān)。
實(shí)施例2在圖6中，VRAM602和603是圖象數(shù)據(jù)存儲單元，并且通過用于選擇VRAM602和603的的VRAM輸入選擇器601分別把第一幀圖象和第二(下一)幀圖象存儲在VRAM602和603中。由于VRAM 602和603用于圖6的LCD裝置中，圖1的圖象數(shù)據(jù)分布電路就沒有必要了。由一個(gè)比較器電路606構(gòu)成圖象數(shù)據(jù)比較器電路，并且由″與″(門)電路607構(gòu)成同步信號調(diào)節(jié)電路。另外，該LCD裝置包括一個(gè)VRAM輸出選擇器604，一個(gè)LCD控制器608，一個(gè)具有背后照明部分609a的LCD部分609，一個(gè)定時(shí)器電路610和一個(gè)同步信號發(fā)生器電路611。
下面描述圖6的LCD裝置的操作。
從與一個(gè)MPU(未表示)相連的MPU總線把連續(xù)的圖象數(shù)據(jù)輸入給VRAM輸出選擇器601。偶數(shù)幀圖象存儲在VRAM 602中，奇數(shù)幀圖象存儲在VRAM 603中。
把存儲在VRAM 602和603中的圖象數(shù)據(jù)輸入給比較器電路606和VRAM輸出選擇器604。該VRA輸出選擇器604是一個(gè)用于根據(jù)來自LCD控制器608的數(shù)據(jù)讀出信號而交替地從VRAM 602和603中讀出圖象數(shù)據(jù)的電路。
如圖5所示，比較器電路606的結(jié)構(gòu)與比較器電路304的結(jié)構(gòu)相同。用比較器501a和502b對從VRAM 602和603讀出的兩個(gè)幀圖象數(shù)據(jù)(以畢特為單位)進(jìn)行比較。在比較器501a和501b中，當(dāng)兩個(gè)圖象數(shù)據(jù)信號彼此一致時(shí)，則輸出一個(gè)低電平(L)，并且當(dāng)兩個(gè)圖象數(shù)據(jù)信號彼此不同時(shí)，則輸出一個(gè)高電平(H)。借助于觸發(fā)器電路503a和503b使這兩個(gè)輸出信號與一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘同步并且通過延遲電路504a和504b輸出。
通過上述操作，可以確定代表這兩幀圖象是否一致的電平。
把來自比較器電路606的輸出信號輸入給同步信號調(diào)節(jié)器電路607。如圖6所示，在″與″電路607中對來自電路606的輸出信號和來自同步信號發(fā)生器電路611的水平及垂直同步信號進(jìn)行″與″邏輯操作。
如上所述，當(dāng)兩個(gè)圖象數(shù)據(jù)信號彼此一致時(shí)，則從比較器電路606中輸出一個(gè)低電平(L)信號。因此，當(dāng)在″與″電路607中進(jìn)行″與″邏輯操作時(shí)，水平和垂直同步信號不會從″與″電路607向LCD控制器608輸出。或許只有垂直同步信號不輸出。
另一方面，當(dāng)兩個(gè)圖象數(shù)據(jù)信號彼此不相同時(shí)，從比較器電路606中輸出一個(gè)高電平(H)信號。因此，當(dāng)在″與″電路607中進(jìn)行″與″邏輯操作時(shí)，從″與″電路向LCD控制器608輸出水平和垂直同步信號。
在上面兩種狀態(tài)的任一種中，通過LCD控制器608把水平和垂直同步信號輸入給LCD部分609。
當(dāng)兩個(gè)圖象數(shù)據(jù)信號彼此一致時(shí)，定時(shí)器電路610開始計(jì)數(shù)，并且水平和垂直同步信號維持在同一狀態(tài)，直到定時(shí)器電路610的計(jì)數(shù)值達(dá)到一個(gè)設(shè)定值為止。定時(shí)器電路610通過一個(gè)中斷信號線620與比較器電路606連接。當(dāng)定時(shí)器電路610的計(jì)數(shù)值達(dá)到該個(gè)設(shè)定值時(shí)，來自定時(shí)器610的中斷信號的輸出把比較器電路606的輸出信號電平變成為高電平(H)。
還有，當(dāng)兩個(gè)圖象數(shù)據(jù)彼此一致時(shí)，由于定時(shí)器電路610通過一個(gè)背后照明部分開關(guān)線621與LCD部分609相連，在定時(shí)器電路610的計(jì)數(shù)值值達(dá)到一個(gè)初始設(shè)定值之后，定時(shí)器電路610向背后照明部分開關(guān)線621輸出一個(gè)信號(該信號具有斷開背后照明部分609a的電平)，這樣可以斷開該LCD部分609的背后照明部分609a。當(dāng)重新設(shè)置定時(shí)器電路610時(shí)，把背后照明部分開關(guān)線621的信號的電平維持在接通背后照明部分609a的一個(gè)電平上。
借助于上述操作，當(dāng)相同幀圖象是持續(xù)的時(shí)，可以控制背后照明部分609a的打開和關(guān)閉。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)相同幀圖象是持續(xù)的時(shí)，不向液晶顯示裝置輸出同步信號(或者僅僅垂直同步信號)。其結(jié)果是，在液晶顯示裝置上顯示的幀掃描數(shù)降低并且背后照明部分?jǐn)嚅_，這樣可以降低液晶顯示裝置的能量消耗。
權(quán)利要求
1.一種顯示器，包括顯示部分；用于存儲第一圖象數(shù)據(jù)的第一VRAM；用于存儲第二圖象數(shù)據(jù)的第二VRAM；用于比較所述第一圖象數(shù)據(jù)和第二圖象數(shù)據(jù)的比較器電路；用于根據(jù)所述比較器電路的輸出，控制對一個(gè)LCD控制器的水平和垂直同步信號的供應(yīng)的同步信號調(diào)制電路；和與所述比較器操作地連接的定時(shí)器電路，其中所述定時(shí)器電路在所述第一和第二圖象數(shù)據(jù)相同時(shí)開始計(jì)數(shù)。
2.一種顯示器，包括顯示部分；用于存儲第一圖象數(shù)據(jù)的第一VRAM；用于存儲第二圖象數(shù)據(jù)的第二VRAM；用于比較所述第一圖象數(shù)據(jù)和第二圖象數(shù)據(jù)的比較器電路；用于根據(jù)所述比較器電路的輸出，控制對一個(gè)LCD控制器的垂直同步信號的供應(yīng)的同步信號調(diào)制電路；和與所述比較器操作地連接的定時(shí)器電路，其中所述定時(shí)器電路在所述第一和第二圖象數(shù)據(jù)相同時(shí)開始計(jì)數(shù)。
3.一種顯示器，包括顯示部分；用于存儲至少第一和第二圖象數(shù)據(jù)的至少一個(gè)視頻隨機(jī)存取存儲器(VRAM)；用于比較所述第一圖象數(shù)據(jù)和第二圖象數(shù)據(jù)的比較器電路；用于控制水平同步信號和垂直同步信號的供應(yīng)的同步信號發(fā)生器電路；用于接收所述比較器電路的輸出和所述視頻和垂直同步信號的同步信號調(diào)制電路；與所述同步信號調(diào)制電路操作的連接的控制器；和與所述比較器操作地連接的定時(shí)器電路，其中所述定時(shí)器電路在所述第一和第二圖象數(shù)據(jù)相同時(shí)開始計(jì)數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一權(quán)利要求所述的顯示器，其中所述顯示器是液晶顯示器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一權(quán)利要求所述的顯示器，其中所述同步信號調(diào)制電路包括與門電路。
6.一種液晶顯示器，包括含有背光單元的LCD單元；用于存儲至少第一和第二幀圖像數(shù)據(jù)的存儲器；與所述存儲器和所述LCD單元操作地連接的控制器；其中所述背光單元與所述控制器操作地連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的液晶顯示器，其中還包括用于比較所述第一幀圖像數(shù)據(jù)和第二幀圖像數(shù)據(jù)的的比較器電路，所述比較器電路與所述控制器操作地連接。
8.一種液晶顯示器，包括含有背光單元的LCD單元；用于存儲至少第一和第二幀圖像數(shù)據(jù)的存儲器；與所述存儲器操作地連接的比較器電路；其中所述背光單元與所述比較器電路操作地連接。
全文摘要
在一個(gè)液晶顯示(LCD)裝置中，通過一個(gè)比較器電路對在一個(gè)顯示部分上要顯示的兩個(gè)持續(xù)幀圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并且根據(jù)比較的結(jié)果調(diào)節(jié)水平和垂直同步信號。即當(dāng)兩幀圖象數(shù)據(jù)彼此一致時(shí)，則不會通過控制器向顯示部分輸出水平和垂直同步信號，以便減少要顯示幀的掃描數(shù)。另外，當(dāng)該LCD裝置具有背后照明部分并且兩幀圖象數(shù)據(jù)彼此一致時(shí)，則關(guān)斷背后照明部分。
文檔編號H04N5/66GK1920930SQ20061010021
公開日2007年2月28日 申請日期1995年5月24日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月24日
發(fā)明者河崎祐司, 小山潤 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所