CN106471566A - 显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种能抑制中止驱动中由显示图像的刷新导致发生亮度降低的显示装置。在通常驱动模式中，将基于连续灰度级方式的输入图像数据(SsD0)通过数据选择器(230)提供给源极驱动器(310)作为驱动器用图像信号(SsD)。而在进行中止驱动的低频驱动模式中，将上述输入图像数据(SsD0)由抖动处理电路(220)变换为抖动化输入图像数据(SsD1)，通过数据选择器(230)提供给源极驱动器(310)作为驱动器用图像信号(SsD)。该抖动化输入图像数据(SsD1)是用包括输入图像数据(SsD0)的灰度级值所能取的最大值和最小值的2个值而通过面积灰度级方式虚拟地表现灰度级。

Description

显示装置及其驱动方法
技术领域
本发明涉及显示装置及其驱动方法，特别是，涉及进行中止驱动的显示装置及其驱动方法。
背景技术
在有源矩阵型液晶显示装置的显示部中，按矩阵状形成有多个像素形成部。各像素形成部中设有：作为开关元件而进行动作的薄膜晶体管(Thin Film Transistor：以下称为“TFT”)；以及通过该TFT与数据信号线连接的像素电容。通过使该TFT导通/截止，将用于显示图像的数据信号作为数据电压写入像素形成部内的像素电容。该数据电压被施加到像素形成部的液晶层，使液晶分子的取向方向变化为与数据信号的电压值相应的方向。这样，液晶显示装置控制各像素形成部的液晶层的光透射率，由此在显示部中显示图像。
在这种液晶显示装置用于便携式电子设备等的情况下，与以往相比期望减少其耗电。因此，提出了一种显示装置的驱动方法，在对作为液晶显示装置的扫描信号线的栅极线进行扫描而进行显示图像的刷新的扫描期间(也称为“刷新期间”)后，设置使全部的栅极线为非扫描状态而中止刷新的中止期间(也称为“非刷新期间”)(例如参照专利文献1)。在该中止期间，例如，能不对作为扫描信号线驱动电路的栅极驱动器和/或作为数据信号线驱动电路的源极驱动器提供控制用的信号等。由此，能使栅极驱动器和/或源极驱动器的动作中止，因此能减少耗电。如专利文献1记载的驱动方法这样通过在刷新期间之后设置中止期间来进行的驱动例如被称为“中止驱动”。此外，该中止驱动也被“低频驱动”或者“间歇驱动”。这种中止驱动适于静止图像显示。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-3467号公报
专利文献2：国际公开第2013/008668号小册子
发明内容
发明要解决的问题
在进行如上所述的中止驱动的液晶显示装置中，会发生显示图像被刷新时图像显示的亮度降低的现象(称为“亮度降低”)。特别是，以中间灰度级进行显示的部分的亮度降低大，从而显示图像的质量降低。当由于中止驱动而显示图像的刷新间隔变长时，这种画质降低容易被察觉。
因此，本发明的目的在于提供能抑制中止驱动中显示图像的刷新导致发生亮度降低的显示装置及其驱动方法。
用于解决问题的方案
本发明的第1方面是一种显示装置，从外部接收含有基于连续灰度级方式的图像数据的输入信号，基于该输入信号显示图像，上述显示装置的特征在于，
具备：显示部；驱动部，其驱动上述显示部；以及显示控制部，其控制上述驱动部，从而基于上述输入信号将图像显示于上述显示部，
具有通常驱动模式和低频驱动模式，在上述通常驱动模式中，以刷新上述显示部中的显示图像的刷新期间连续出现的方式驱动上述显示部，在上述低频驱动模式中，以刷新上述显示部中的显示图像的刷新期间和中止上述显示部中的显示图像的刷新的非刷新期间交替出现的方式驱动上述显示部，
上述显示控制部包括图像处理部，上述图像处理部在上述低频驱动模式中对上述图像数据的一部分或者全部实施变换灰度级方式的变换处理，从而通过面积灰度级方式将图像显示于上述显示部。
本发明的第2方面的特征在于，在本发明的第1方面中，
上述图像处理部对上述图像数据实施上述变换处理，从而通过以多个像素为单位的抖动法来虚拟地表现灰度级。
本发明的第3方面的特征在于，在本发明的第1方面中，
上述图像处理部对上述图像数据实施上述变换处理，使得上述图像数据所表示的连续灰度级图像的像素中的能通过以2个以上的规定数量的像素为单位的抖动法在规定误差范围内表现灰度级的像素变更为基于该抖动法的像素，使得上述连续灰度级图像的像素中的无法通过该抖动法在该规定误差范围内表现灰度级的像素仍为基于连续灰度级方式的像素。
本发明的第4方面的特征在于，在本发明的第1方面中，
上述图像处理部
预先决定包含第1像素数和比该第1像素数多的第2像素数的至少2个像素数而作为成为基于抖动法的灰度级表现的单位的像素数，
对上述图像数据实施上述变换处理，使得上述图像数据所表示的连续灰度级图像的像素中的能通过以上述第1像素数为单位的第1抖动法在规定误差范围内表现灰度级的像素变更为基于该第1抖动法的像素，使得该连续灰度级图像的像素中的在该规定误差范围内无法通过该第1抖动法表现灰度级但能通过以上述第2像素数为单位的第2抖动法在规定误差范围内表现灰度级的像素变更为基于该第2抖动法的像素，使得上述连续灰度级图像的像素中的通过以上述至少2个像素数中的任何一个像素数为单位的抖动法都无法在规定误差范围内表现灰度级的像素仍为基于连续灰度级方式的像素。
本发明的第5方面的特征在于，在本发明的第1至4方面中的任一方面中，
上述面积灰度级方式是通过使用包括上述图像数据所表示的图像的像素所能取的最大灰度级值和最小灰度级值的2个值的抖动法来虚拟地表现灰度级的方式。
本发明的第6方面的特征在于，在本发明的第1至5方面中的任一方面中，
上述显示部包括由氧化物半导体形成沟道层的薄膜晶体管作为用于形成构成要显示的图像的各像素的开关元件。
本发明的其它方面能从关于本发明的上述第1至6方面和后述的各实施方式的说明得知，因此省略其说明。
发明效果
根据本发明的第1方面，在通常驱动模式中，驱动显示部使得进行显示图像的刷新的刷新期间连续出现，在低频驱动模式中，驱动显示部使得刷新显示图像的刷新期间和中止显示图像的刷新的非刷新期间交替出现。更详细地说，在通常驱动模式的刷新期间中，驱动显示部使得基于连续灰度级方式的图像数据所表示的图像显示于显示部。而在低频驱动模式的刷新期间中，驱动显示部使得从外部接收到的输入信号中包含的基于连续灰度级方式的图像数据的一部分或者全部被变换为基于面积灰度级方式的图像数据，而显示该基于面积灰度级方式的图像数据所表示的图像。由此，在低频驱动模式中，中间灰度级值的像素显示被抑制，因此能减少或者消除低频驱动模式中刷新时的亮度降低。
根据本发明的第2方面，在低频驱动模式中，对图像数据实施变换灰度级方式的变换处理，从而通过以多个像素为单位的抖动法虚拟地表现灰度级，因此不用变更驱动部的构成、控制定时就能减少或者消除低频驱动模式中刷新时的亮度降低。
根据本发明的第3方面，在低频驱动模式中，驱动显示部使得输入信号中的图像数据被变换为部分抖动化图像数据，而显示该部分抖动化图像数据所表示的图像，该部分抖动化图像数据包括以2个以上的规定数量的像素为单位进行了抖动化的数据(通过抖动法虚拟地表现灰度级的2值图像数据)和不实施抖动处理的基于连续灰度级方式的数据。由此，能抑制抖动处理导致的灰度级再现性的降低，并且能减少低频驱动模式中刷新时的亮度降低，能通过设定抖动处理的容许误差来调整灰度级再现性和亮度降低抑制的取舍(tradeoff)。
根据本发明的第4方面，在低频驱动模式中，驱动显示部使得输入信号中的图像数据被变换为部分抖动化图像数据，而显示该部分抖动化图像数据所表示的图像，该部分抖动化图像数据包括以第1像素数为单位进行了抖动化的数据、以第2像素数为单位进行了抖动化的数据以及不实施抖动处理的基于连续灰度级方式的数据。由此，能抑制抖动处理导致的灰度级再现性的降低，并且能减少低频驱动模式中刷新时的亮度降低，能通过设定2个阶段的抖动处理各自的容许误差来更细腻地调整灰度级再现性和亮度降低抑制的取舍。
根据本发明的第5方面，输入信号中的图像数据的一部分或者全部被变换为通过抖动法虚拟地表现灰度级的2值图像数据，该2值图像数据中的各像素值为最大灰度级值和最小灰度级值中的任意一个值。由此，能可靠地减少低频驱动模式中刷新时的亮度降低。
根据本发明的第6方面，用于形成构成要显示于显示部的图像的各像素的开关元件采用由氧化物半导体形成沟道层的薄膜晶体管，因此能大幅减少薄膜晶体管的截止漏电流，能良好地进行显示装置的中止驱动。
本发明的其它方面的效果能从关于本发明的上述第1至6方面的效果和下述实施方式的说明知晓，因此省略说明。
附图说明
图1是示出本发明的第1实施方式的液晶显示装置的构成的框图。
图2是用于说明上述第1实施方式的低频驱动模式中的动作的一个例子的时序图。
图3是用于说明上述第1实施方式的抖动处理的图(A～C)。
图4是用于说明上述第1实施方式的效果的亮度波形图(A、B)。
图5是用于说明上述第1实施方式的变形例的抖动处理的图(A～E)。
图6是示出上述第1实施方式的变形例的抖动处理中使用的抖动矩阵的一个例子的图。
图7是示出本发明的第2实施方式的液晶显示装置的构成的框图。
图8是示出上述第2实施方式的抖动处理的顺序的流程图。
具体实施方式
以下，说明本发明的各实施方式。针对以下的各实施方式，举出进行中止驱动的有源矩阵型液晶显示装置为例进行说明。此外，以下，“1帧期间”是用于刷新1个画面的量的显示图像的期间，“1帧期间”的长度是刷新率为60Hz的普通显示装置中的1帧期间的长度(16.67ms)，但是本发明不限于此。
＜1.第1实施方式＞
＜1.1整体构成和动作概要＞
图1是示出本发明的第1实施方式的液晶显示装置100的构成的框图。该液晶显示装置100具备显示控制部200、驱动部300以及显示部500。驱动部300包括作为数据信号线驱动电路的源极驱动器310和作为扫描信号线驱动电路的栅极驱动器320。显示部500构成液晶面板，该液晶面板也可以构成为源极驱动器310和栅极驱动器320的双方或者一方与显示部500形成为一体。在液晶显示装置100的外部设有主要包括CPU(Central ProcessingUnit：中央处理单元)的主机80作为信号源。
显示部500中形成有：多条(m条)数据信号线SL1～SLm；多条(n条)扫描信号线GL1～GLn；以及多个(m×n个)像素形成部10，其与该多条数据信号线SL1～SLm和该多条扫描信号线GL1～GLn对应地配置为矩阵状。以下，在不将m条数据信号线SL1～SLm相互区别开的情况下用符号“SL”表示，在不将n条扫描信号线GL1～GLn相互区别开的情况下用符号“GL”表示，在图1中，为了方便，示出了1个像素形成部10以及与它对应的1条数据信号线SL和1条扫描信号线GL。各像素形成部10具有：作为开关元件的薄膜晶体管(TFT)11，其栅极端子与对应的扫描信号线GL连接，并且源极端子与对应的数据信号线SL连接；像素电极12，其与该TFT11的漏极端子连接；共用电极13，其设为被上述多个像素形成部10共用；以及液晶层，其被夹持在像素电极12和共用电极13之间，设为被上述多个像素形成部10共用。并且，利用由像素电极12和共用电极13形成的液晶电容来构成像素电容Cp。此外，典型的是，为了使像素电容Cp可靠地保持电压而与液晶电容并联地设有辅助电容，因此实际上像素电容Cp包括液晶电容和辅助电容。
在本实施方式中，TFT11采用例如将氧化物半导体层用于沟道层的TFT(以下称为“氧化物TFT”。)。氧化物半导体层例如包括In-Ga-Zn-O系的半导体。在此，In-Ga-Zn-O系半导体是In(铟)、Ga(镓)、Zn(锌)的三元系氧化物，In、Ga和Zn的比例(组成比)没有特别限定，例如包括In：Ga：Zn＝2：2：1、In：Ga：Zn＝1：1：1、In：Ga：Zn＝1：1：2等。在本实施方式中，使用以1：1：1的比例含有In、Ga和Zn的In-Ga-Zn-O系半导体膜。
具有In-Ga-Zn-O系半导体层的TFT具有高迁移率(与将非晶硅用于沟道层的TFT即a-SiTFT相比超过20倍)和低漏电流(与a-SiTFT相比不到百分之一)，因此适合用作驱动TFT和像素TFT。如果使用具有In-Ga-Zn-O系半导体层的TFT，则能大幅削减显示装置的耗电。
In-Ga-Zn-O系半导体可以是非晶质的，也可以包含晶质部分，具有结晶性。优选晶质In-Ga-Zn-O系半导体为c轴与层面大致垂直取向的晶质In-Ga-Zn-O系半导体。这种In-Ga-Zn-O系半导体的晶体结构例如已被日本特开2012-134475号公报公开。为了参考，将日本特开2012-134475号公报的全部公开内容援引于本说明书。
氧化物半导体层也可以包含其它氧化物半导体来代替In-Ga-Zn-O系半导体。例如也可以包含Zn-O系半导体(ZnO)、In-Zn-O系半导体(IZO(注册商标))、Zn-Ti-O系半导体(ZTO)、Cd-Ge-O系半导体、Cd-Pb-O系半导体、CdO(氧化镉)、Mg-Zn-O系半导体、In-Sn-Zn-O系半导体(例如In2O3-SnO2-ZnO)、In-Ga-Sn-O系半导体等。此外，TFT11采用氧化物TFT只不过是一个例子，也可以采用硅系的TFT等来代替它。
显示控制部200典型的是实现为IC(Integrated Circuit：集成电路)。显示控制部200从主机80接收包含表示要显示的图像的输入图像数据的输入数据DAT，与此相应地生成源极驱动器控制信号SsC、栅极驱动器控制信号SgC以及共用电压信号等。源极驱动器控制信号SsC包括驱动器用图像信号SsD和定时控制信号SsCT，被提供给源极驱动器310。栅极驱动器控制信号SgC被提供给栅极驱动器320。共用电压信号(未图示)被提供给显示部500中的共用电极13。
源极驱动器310根据源极驱动器控制信号SsC生成并输出要分别提供给数据信号线SL1～SLm的数据信号S1～Sm。源极驱动器控制信号SsC中，驱动器用图像信号SsD表示要显示的图像，定时控制信号SsCT包括源极起始脉冲信号、源极时钟信号、锁存选通信号以及极性切换控制信号等。源极驱动器310根据这样的定时控制信号SsCT使其内部的未图示的移位寄存器和采样锁存电路等进行动作，用未图示的DA变换电路将基于驱动器用图像信号SsD而得到的多个数字信号变换为模拟信号，由此生成上述数据信号S1～Sm。
栅极驱动器320根据栅极驱动器控制信号SgC，按规定周期反复将有效的扫描信号施加到各扫描信号线GL，由此按规定周期反复进行扫描信号线GL1～GLn的依次选择即扫描信号线GL1～GLn的扫描。栅极驱动器控制信号SgC中，例如包括栅极时钟信号和栅极起始脉冲信号。栅极驱动器320根据栅极时钟信号和栅极起始脉冲信号，使其内部的未图示的移位寄存器等进行动作，由此生成上述扫描信号。
在显示部500的背面侧设有背光源单元(未图示)，由此对显示部500的背面照射背光。背光源单元可以由显示控制部200控制，也可以通过其它的方法控制。此外，在液晶面板为反射型的情况下，不需要设置背光源单元。
如以上那样，当液晶显示装置100接收到从主机80发送的输入数据DAT作为输入信号时，在该液晶显示装置100中，基于该输入信号对各数据信号线SL施加数据信号，对各扫描信号线GL施加扫描信号，驱动背光源单元，由此将基于来自主机80的数据信号DAT中包含的输入图像数据的图像显示于液晶面板中的显示部500。
＜1.2动作模式＞
在本实施方式的液晶显示装置100中，关于显示部500的驱动，具有通常驱动模式和低频驱动模式这2个动作模式。在本实施方式中，指定液晶显示装置100按通常驱动模式和低频驱动模式中的哪一个模式进行动作的控制信息包含于来自主机80的输入数据DAT，但是用于指定动作模式的构成不限于此。例如，也可以构成为通过手动操作未图示的开关来将动作模式在通常驱动模式和低频驱动模式之间进行切换。
在本实施方式中，由栅极驱动器320依次选择显示部500中的扫描信号线GL1～GLn，并且由源极驱动器310将表示要显示的图像的多个数据信号S1～Sm分别施加到显示部500中的数据信号线SL1～SLm。由此，改写显示部500中的各像素形成部10的像素电容Cp中作为像素数据而保持的电压，即进行显示部500中的显示图像的刷新。在通常驱动模式中，利用显示控制部200控制驱动部300(源极驱动器310和栅极驱动器320等)，使得仅这种进行显示图像的刷新的刷新期间反复出现。此外，在通常驱动模式中，抖动(dither)处理电路220停止其动作。
而在低频驱动模式中，利用显示控制部200控制驱动部300，使得进行显示图像的刷新的刷新期间和全部的扫描信号线成为非选择状态而中止刷新的非刷新期间交替地重复。图2是用于说明本实施方式的低频驱动模式中的动作的一个例子的时序图。在该例子中，在1帧期间进行1个画面的量的像素数据(以下称为“显示图像数据”)的写入，在其后的59帧期间，中止显示图像数据的写入。即，驱动液晶显示装置100的显示部500，使得包括1个刷新帧期间的刷新期间和包括59个中止帧期间的非刷新期间交替出现。因此，刷新率为1Hz，刷新周期为1秒。
＜1.3显示控制部的构成＞
如图1所示，本实施方式的显示控制部200具备驱动控制电路210、抖动处理电路220以及数据选择器230。驱动控制电路210对应于现有的液晶显示装置中的作为显示控制部的定时控制器，基于来自主机80的输入数据DAT，生成并输出栅极驱动器控制信号SgC和源极驱动器用的定时控制信号SsCT，并且从该数据DAT提取输入图像数据SsD0并将其输出，而且生成并输出选择控制信号Ssw1。栅极驱动器控制信号SgC被提供给栅极驱动器320，源极驱动器用定时信号ScCT被提供给源极驱动器320，选择控制信号Ssw1被提供给数据选择器230。输入图像数据SsD0是通过连续灰度级方式表示要显示的图像的数字数据，被提供给抖动处理电路220和数据选择器230。
抖动处理电路220作为进行变换输入图像数据的灰度级方式的处理的图像处理部发挥功能。即，抖动处理部220以在水平方向和垂直方向上相邻的各2个像素共4个像素(以下称为“2×2个像素”或者“相邻4个像素”)为单位，对基于连续灰度级方式的输入图像数据SsD0实施抖动处理，由此生成通过面积灰度级方式表现灰度级的图像数据(以下称为“面积灰度级图像数据”)。该面积灰度级图像数据用2个值虚拟地表现灰度级，上述2个值包括作为输入图像数据所表示的图像即连续灰度级图像的像素的灰度级值(以下称为“像素值”)而能取的最大值Lmax和最小值Lmin。
在此，面积灰度级方式是用2个值虚拟地表现灰度级的方式，利用该2个值的面积比即具有该2个值中的一个值的像素数与具有另一个值的像素数之比来虚拟地表现灰度级。例如，如果上述连续灰度级图像的像素所能取的灰度级值为0～255，灰度级数为256，则如图3(A)所示，灰度级值63是通过将作为抖动处理的单位的相邻4个像素中的1个像素的灰度级值(像素值)设为255，将其余的3个像素的灰度级值(像素值)设为0而实现的。另外，如图3(B)所示，灰度级值127是通过将该相邻4个像素中的2个像素的灰度级值设为255，将其余的2个像素的灰度级值设为0而实现的，如图3(C)所示，灰度级值191是通过将该相邻4个像素中的3个像素的灰度级值(像素值)设为255，将其余的1个像素的灰度级值设为0而实现的。此外，对于灰度级值0来说，该相邻4个像素的灰度级值全部为0，对于灰度级值255来说，该相邻4个像素的灰度级值全部为255。因此，在抖动处理电路220中，在输入图像数据SsD0的相邻4个像素的平均灰度级值与灰度级值0、63、127、191、255这5个灰度级值中的任意一个值相等的情况下，将该相邻4个像素变换为包括与该平均灰度级值对应的2值像素的相邻4个像素。另外，在抖动处理电路220中，在输入图像数据SsD0的相邻4个像素的平均灰度级值为灰度级值0、63、127、191、255这5个灰度级值以外的灰度级值的情况下，变换为包括与该5个灰度级值中的最接近该平均灰度级值的灰度级值(即在规定误差范围内可视为与该平均灰度级值的灰度级值相等)对应的2值像素的相邻4个像素。
如此，在抖动处理电路220中，将所提供的输入图像数据SsD0以相邻4个像素为单位从连续灰度级方式的数据变换为面积灰度级方式的数据。通过该变换得到的图像数据(以下称为“抖动化输入图像数据”)SsD1被提供给数据选择器230。
数据选择器230根据选择控制信号Ssw1，选择来自驱动控制电路210的输入图像数据SsD0和来自抖动处理电路220的抖动化输入图像数据SsD1中的任意一方。驱动控制电路210在通常驱动模式的情况下对数据选择器230提供低电平(L电平)作为选择控制信号Ssw1，在低频驱动模式的情况下对数据选择器230提供高电平(H电平)作为选择控制信号Ssw1。由此，数据选择器230在通常驱动模式中选择输入图像数据SsD0，在低频驱动模式中选择抖动化输入图像数据SsD1，所选择的输入图像数据SsD0或者抖动化输入图像数据SsD1作为表示要显示的图像的驱动器用图像信号SsD被提供给源极驱动器310。
＜1.4作用和效果＞
在如上所述的本实施方式中，来自主机80的输入数据DAT被提供给显示控制部200，在显示控制部200内的驱动控制电路210中，基于该输入数据DAT判断是通常驱动模式还是低频驱动模式，在其结果是通常驱动模式的情况下，基于该输入数据DAT生成栅极驱动器控制信号SgC和定时控制信号SsCT，并且从该输入数据DAT提取输入图像数据SsD0，输出L电平作为选择控制信号Ssw1。在此得到的信号中的栅极驱动器控制信号SgC被提供给栅极驱动器320，定时控制信号SsCT被提供给源极驱动器310，输入图像数据SsD0由数据选择器230基于L电平的选择控制信号Ssw1(作为驱动器用图像信号SsD)提供给源极驱动器310。在显示部500中，基于栅极驱动器控制信号SgC由栅极驱动器320依次选择扫描信号线GL1～GLn，并且基于驱动器用图像信号SsD和定时控制信号SsCT由源极驱动器310将数据信号S1～Sm分别施加到数据信号线SL1～SLm。这样，对显示部500(中的扫描信号线GL1～GLn和数据信号线SL1～SLm)进行驱动，改写各像素形成部10的像素数据，由此刷新显示图像。这种显示图像的刷新按1帧期间的间隔反复进行。
而另一方面，在显示控制部200内的驱动控制电路210中，在基于来自主机80的输入数据DAT判断是通常驱动模式还是低频驱动模式的结果为低频驱动模式的情况下，也基于该输入数据DAT生成栅极驱动器控制信号SgC和定时控制信号SsCT，并且从该输入数据DAT提取输入图像数据SsD0，但是输出H电平作为选择控制信号Ssw1而提供给数据选择器230。另外，在这种情况下，输入图像数据SsD0被提供给抖动处理电路220，从而变换为面积灰度级方式的数据，作为抖动化输入图像数据SsD1输出。该抖动化输入图像数据SsD1由数据选择器230基于H电平的选择控制信号Ssw1选择，而作为驱动器用图像信号SsD提供给源极驱动器310。在显示部500中，由栅极驱动器320基于栅极驱动器控制信号SgC依次选择扫描信号线GL1～GLn，并且由源极驱动器310基于驱动器用图像信号SsD和定时控制信号SsCT对数据信号线SL1～SLm分别施加数据信号S1～Sm。这样，驱动显示部500，改写各像素形成部10的像素数据，由此刷新显示图像。
在本实施方式的低频驱动模式中，当以1帧期间进行这种刷新时，在接下来的59帧期间中停止栅极驱动器320和源极驱动器310对显示部500的驱动，不进行显示图像的刷新。在该59帧期间的接下来的1帧期间中，再次由栅极驱动器320和源极驱动器310驱动显示部500，从而刷新显示图像。这样，驱动显示部500使得1帧期间的刷新期间和59帧期间的非刷新期间交替出现。
根据如上所述的本实施方式，在通常驱动模式中，基于连续灰度级方式的输入图像数据DsD0所表示的图像被显示于显示部500，而在低频驱动模式中，基于面积灰度级方式的抖动化输入图像数据SsD1所表示的图像被显示于显示部500。因此，在低频驱动模式的显示图像中，用包括作为输入图像数据所表示的连续灰度级图像的像素的灰度级值(像素值)而能取的最大值Lmax和最小值Lmin的2个值来虚拟地表现灰度级。因此，在低频驱动模式的显示图像中不包含中间灰度级值的像素，因此能减少或者消除在现有的液晶显示装置中进行中止驱动中的显示图像的刷新时发生的亮度降低。
图4是用于说明本实施方式的这种亮度降低的抑制效果的亮度波形图。图4(A)是表示现有的液晶显示装置的中止驱动中的显示图像的亮度的测定结果的亮度波形图，图4(B)是本实施方式的液晶显示装置的低频驱动模式中的显示图像的亮度的测定结果的亮度波形图。在图4(A)和图4(B)中，均是横轴表示时间，纵轴表示在包括灰度级值0～255的256灰度级的构成中用光学传感器对灰度级值128的显示图像进行测定的亮度。此外，这些测定时的刷新周期为1秒。在图4(A)和图4(B)中，示出了频率高的亮度波形(剧烈变化的亮度波形)，但是能认为该亮度波形变化的中心的亮度表示作为测定结果的亮度。将图4(A)和图4(B)进行比较可知，根据本实施方式，与以往相比，低频驱动中的刷新时的亮度降低被大大减少。
＜1.5变形例＞
在上述第1实施方式中，在低频驱动模式中，通过以相邻4个像素(2×2个像素)为单位的抖动处理将连续灰度级方式的输入图像数据SsD0变换为面积灰度级方式的抖动化输入图像数据SsD1，但是该抖动处理的单位不限于相邻4个像素。通过增加作为抖动处理单位的像素数，能增加用抖动处理后的图像数据所能表现的灰度级数。
例如，如图5所示，也可以将在水平方向上相邻的2个像素、在垂直方向上相邻的3个像素的相邻6个像素(以下也称为“3×2个像素”)作为单位进行抖动处理。该图5示出了输入图像数据SsD0所表示的图像的像素所能取的灰度级值为0～255的情况下的抖动处理的例子。在该例子中，如图5(A)所示，灰度级值43是将作为抖动处理的单位的相邻6个像素中的1个像素的灰度级值(像素值)设为255，将其余的5个像素的灰度级值(像素值)设为0而实现的。另外，如图5(B)所示，灰度级值85是将该相邻6个像素中的2个像素的灰度级值设为255，将其余的4个像素的灰度级值设为0而实现的，如图5(C)所示，灰度级值128是将该相邻6个像素中的3个像素的灰度级值设为255，将其余的3个像素的灰度级值设为0而实现的，如图5(D)所示，灰度级值170是将该相邻6个像素中的4个像素的灰度级值设为255，将其余的2个像素的灰度级值设为0而实现的，如图5(E)所示，灰度级值211是将该相邻6个像素中的5个像素的灰度级值设为255，将其余的1个像素的灰度级值设为0而实现的。此外，对于灰度级值0来说，上述相邻6个像素的灰度级值全部为0，对灰度级值255来说，上述相邻6个像素的灰度级值全部为255。因此，在本变形例的抖动处理电路220中，在输入图像数据SsD0的相邻6个像素的平均灰度级值与灰度级值0、43、85、128、170、211、255这7个灰度级值中的任意一个值相等的情况下，将该相邻6个像素变换为包括与该平均灰度级值对应的2值像素的相邻6个像素。另外，在本变形例的抖动处理电路220中，在输入图像数据SsD0的相邻6个像素的平均灰度级值为灰度级值0、43、85、128、170、211、255这7个灰度级值以外的灰度级值的情况下，变换为包括与该7个灰度级值中的最接近该平均灰度级值的灰度级值(即在规定误差范围内可视为与该平均灰度级值的灰度级值相等)对应的2值像素的相邻6个像素。
此外，关于抖动处理的具体顺序，除了上述顺序以外，还能使用如下公知的方法：设定各要素具有与灰度级数相应的值的抖动矩阵，与基于连续灰度级方式的输入图像数据SsD0所对应的像素值(灰度级值)进行比较(这一点在其它实施方式中也同样)。例如，在对于所能取的灰度级值为0～255的输入图像数据SsD0，以相邻16个像素(4×4个像素)为单位进行抖动处理的情况下，能使用如图6所示的抖动矩阵。在这种情况下，将输入图像数据SsD0中的灰度级值(像素值)按每相邻16个像素(4×4个像素)与图6的抖动矩阵进行比较，如果输入图像数据SsD0中的像素值大于该抖动矩阵的对应的要素，则将该像素值变更为255，如果小于等于该抖动矩阵的对应的要素，则将该像素值变更为0。通过按每相邻16个像素对输入图像数据SsD0反复进行这种处理，能得到抖动化输入图像数据SsD1作为基于面积灰度级方式的输入图像数据。
在上述第1实施方式中，要显示的图像的各像素是由显示部500中的任意一个像素形成部10形成的，但是在要显示的图像为彩色图像，各像素包括与多个原色对应的多个副像素的情况下，只要对该多个原色分别进行抖动处理即可。例如，在要显示的图像的各像素包括红的副像素(以下称为“R副像素”)、绿的副像素(以下称为“G副像素”)以及蓝的副像素(以下称为“B副像素”)的情况下，例如以相邻4个像素为单位进行抖动处理时，按该相邻4个像素中的每4个R副像素进行图3所示的抖动处理，按该相邻4个像素中的每4个G副像素进行图3所示的抖动处理，按该相邻4个像素中的每4个B副像素进行图3所示的抖动处理，由此能生成基于面积灰度级方式的抖动化输入图像数据SsD1。此外，各像素包括多个副像素的如上所述的彩色图像显示中的上述抖动处理同样也能应用于作为其它实施方式的变形例的彩色图像显示装置中。
＜2.第2实施方式＞
图7是示出本发明的第2实施方式的液晶显示装置100的构成的框图。该液晶显示装置100除了显示控制部200的构成以外，与图1所示的第1实施方式的液晶显示装置是同样的，对于对应的部分标注相同的附图标记，省略详细说明。以下，以本实施方式的显示控制部200的构成和动作等为中心进行说明。
＜2.1主要部分的构成＞
在本实施方式中，也与第1实施方式同样，显示控制部200从主机80接收包含输入图像数据SsD0的输入数据DAT，与此相应地生成源极驱动器控制信号SsC、栅极驱动器控制信号SgC以及共用电压信号等。源极驱动器控制信号SsC包括驱动器用图像信号SsD和定时控制信号SsCT。在显示控制部200中，关于驱动部300对显示部500的驱动，与第1实施方式同样，具有通常驱动模式和低频驱动模式(参照图2)。此外，在本实施方式中，抖动处理电路220、灰度级判断电路215以及第2数据选择器232构成执行用于变换输入图像数据的灰度级方式的处理的图像处理部，在本实施方式的通常驱动模式中，该图像处理部停止其动作。
如图7所示，本实施方式的显示控制部200除了具备驱动控制电路210、抖动处理电路220以及数据选择器(以下，为了将其与后述的数据选择器232区别开而称为“第1数据选择器”)230以外，还具备灰度级判断电路215和第2数据选择器232。驱动控制电路210基于来自主机80的输入数据DAT，生成栅极驱动器控制信号SgC和源极驱动器用的定时控制信号SsCT，并且从该数据DAT提取输入图像数据SsD0并将其输出，而且生成第1选择控制信号Ssw1。栅极驱动器控制信号SgC被提供给栅极驱动器320，定时控制信号SsCT被提供给源极驱动器320，第1选择控制信号Ssw1被提供给第1数据选择器230。输入图像数据SsD0是通过连续灰度级方式表示要显示的图像的数字数据，被提供给灰度级判断电路215和第1数据选择器230。
灰度级判断电路215基于输入图像数据SsD0，按每规定数量的相邻像素(例如每2×2个像素)判断是否能进行预先准备的多个抖动处理中的任意一个处理，输出表示其判断结果的信号(以下称为“判断结果信号”)Sdet，并且输出与该判断结果相应的第2选择控制信号Ssw2。判断结果信号Sdet被输入到抖动处理电路220，第2选择控制信号Ssw2被输入到第2数据选择器232。此外，在判断为能进行上述多个抖动处理中的任意一个处理的情况下，该判断结果信号Sdet包含该能进行的抖动处理的识别信息。另外，输入图像数据SsD0通过灰度级判断电路215被提供给抖动处理电路220和第2数据选择器232。
抖动处理电路220基于上述判断结果信号Sdet，在能进行上述多个抖动处理中的任意一个处理的情况下，通过该能进行的抖动处理将连续灰度级方式的输入图像数据SsD0变换为面积灰度级方式的抖动化输入图像数据SsD11，将其提供给第2数据选择器232。另一方面，在上述多个抖动处理中的任何一个处理都不能进行的情况下，抖动处理电路220停止其动作，对输入图像数据SsD0不实施任何抖动处理。
第2数据选择器232基于上述第2选择控制信号Ssw2，在上述多个抖动处理中的任何一个处理都不能进行的情况下，选择基于连续灰度级方式的输入图像数据SsD0，在能进行上述多个抖动处理中的任意一个处理的情况下，选择通过该能进行的抖动处理得到的抖动化输入图像数据SsD11。如上所述，由于是按每规定数量的像素判断是否能进行上述多个抖动处理中的任意一个处理，因此，第2数据选择器232的选择动作也按每该规定数量的像素进行。因此，在从第2数据选择器232输出的图像数据中，通常是基于连续灰度级方式的数据和基于面积灰度级方式的数据混杂在一起，该输出的图像数据作为部分抖动化输入图像数据SsD01被提供给第1数据选择器230。
由驱动控制电路210生成的第1选择控制信号Ssw1是表示是通常驱动模式还是低频驱动模式的信号。第1数据选择器230基于该第1选择控制信号Ssw1，在通常驱动模式中选择基于连续灰度级方式的输入图像数据SsD0而作为驱动器用图像信号SsD提供给源极驱动器310，在低频驱动模式选择上述部分抖动化输入图像数据SsD01而作为驱动器用图像信号SsD提供给源极驱动器310。
＜2.2抖动处理的详细内容＞
如此，在本实施方式中，在低频驱动模式中，由灰度级判断电路215、抖动处理电路220以及第2数据选择器232将基于连续灰度级方式的输入图像数据SsD0变换为部分抖动化输入图像数据SsD01，将该部分抖动化输入图像数据SsD01作为驱动器用图像信号SsD提供给源极驱动器310。图8是示出为了得到该部分抖动化输入图像数据SsD0而由图像处理部(抖动处理电路220、灰度级判断电路215以及第2数据选择器232)执行的抖动处理的顺序的流程图。以下，参照图8详细说明本实施方式的低频驱动模式中的抖动处理的详细情况。此外，以下，输入图像数据SsD0的灰度级数为256，作为灰度级值而能取的值为0～255中的任意一个值，但是本发明不限于此。
当从驱动控制电路210将基于连续灰度级方式的输入图像数据SsD0提供给灰度级判断电路215时，在灰度级判断电路215中，依次关注该输入图像数据SsD0中的相邻4个像素(2×2个像素)，算出所关注4个像素的灰度级值(像素值)的平均值作为关注灰度级值(步骤S12)。接下来，判断该关注灰度级值是否可视为在规定误差范围内与能用2值(灰度级值0、255)的4个像素虚拟地表现的灰度级值0、63、127、191、255(以下将这5个灰度级值称为“4像素虚拟灰度级表现可能值”)中的任意一个值相等(步骤S14)。在此，规定误差范围是指对4像素虚拟灰度级表现可能值分别±α(其中，α为256/(5-1)/2＝32以下的正数)的范围，例如设α＝16，则能判断为：如果关注灰度级值为0～16的范围内则可视为其与灰度级值0相等，如果关注灰度级值为47～79的范围内则可视为其与灰度级值63相等，如果关注灰度级值为111～143的范围内则可视为其与灰度级值127相等，如果关注灰度级值为175～207的范围内则可视为其与灰度级值191相等，如果关注灰度级值为239～255的范围内则可视为其与灰度级值255相等。
在灰度级判断电路215中判断为关注灰度级值可视为在规定误差范围内与4像素虚拟灰度级表现可能值中的任意一个值相等的情况下，在抖动处理电路220中，变换为包括通过面积灰度级方式虚拟地表现可视为相等的灰度级值的2值像素的相邻4个像素(参照图3)(步骤S16)。例如，当α＝16时，关注灰度级值132可视为与4像素虚拟灰度级表现可能值中的127相等，因此如图3(B)所示，将所关注4个像素变换为包括灰度级值255的2个像素和灰度级值0的2个像素的相邻4个像素。
将这样进行抖动化后的相邻4个像素的数据通过第2数据选择器232和第1数据选择器230从显示控制部200输出，作为构成驱动器用图像信号SsD的像素数据提供给源极驱动器310(步骤S18)。
然后，在灰度级判断电路215中，判断来自驱动控制电路210的输入图像数据SsD0中是否有未关注的相邻4个像素(2×2个像素)，如果有未关注的相邻4个像素，则返回步骤S12，执行该步骤S12以后的处理。
在上述步骤S14中判断为关注灰度级值在规定误差范围内与4像素虚拟灰度级表现可能值中的任何一个值都不相等的情况下，在灰度级判断电路215中，关注对所关注4个像素加上来自驱动控制电路210的输入图像数据SsD0中的未关注的2个像素而得到的相邻6个像素，新算出所关注6个像素的灰度级值的平均值作为关注灰度级值(步骤S30)。接下来，判断该关注灰度级值是否可视为在规定误差范围内与能用2值(灰度级值0、255)的6个像素虚拟地表现的灰度级值0、43、85、128、170、211、255(以下将这7个灰度级值称为“6像素虚拟灰度级表现可能值”)中的任意一个值相等(步骤S32)。在此，规定误差范围是对6像素虚拟灰度级表现可能值分别±α(其中，α为256/(7-1)/2＝21.3以下的正数)的范围，例如设α＝16，则能判断为：如果关注灰度级值为0～16的范围内则可视为其与灰度级值0相等，如果关注灰度级值为27～59的范围内则可视为其与灰度级值43相等，如果关注灰度级值为69～101的范围内则可视为其与灰度级值85相等，如果关注灰度级值为116～144的范围内则可视为其与灰度级值128相等，如果关注灰度级值为154～186的范围内则可视为其与灰度级值170相等，如果关注灰度级值为194～227的范围内则可视为其与灰度级值211相等，如果关注灰度级值为239～255的范围内则可视为其与灰度级值255相等。
在灰度级判断电路215中判断为关注灰度级值可视为在规定误差范围内与6像素虚拟灰度级表现可能值中的任意一个值相等的情况下，在抖动处理电路220中，变换为包括通过面积灰度级方式虚拟地表现可视为相等的灰度级值的2值像素的相邻6个像素(参照图5)(步骤S34)。例如，当α＝16时，关注灰度级值98可视为与6像素虚拟灰度级表现可能值中的85相等，因此如图5(B)所示，将所关注6个像素变换为包括灰度级值255的2个像素和灰度级值0的4个像素的相邻6个像素。
将这样进行抖动化后的相邻6个像素的数据通过第2数据选择器232和第1数据选择器230从显示控制部200输出，作为构成驱动器用图像信号SsD的像素数据提供给源极驱动器310(步骤S36)。
然后，执行上述的步骤S20以后的处理。
在上述步骤S32中判断为关注灰度级值在规定误差范围内与6像素虚拟灰度级表现可能值中的任何一个值都不相等的情况下，关于提供给灰度级判断电路215的基于连续灰度级方式的输入图像数据SsD0中的该所关注6个像素，通过第2数据选择器232和第1数据选择器230原样(不实施抖动处理)地将其从显示控制部200输出，作为构成驱动器用图像信号SsD的像素数据提供给源极驱动器310(步骤S40)。
然后，在灰度级判断电路215中，判断来自驱动控制电路210的输入图像数据SsD0中是否有未关注的相邻4个像素(2×2个像素)(步骤S20)。如果该判断的结果是有未关注的相邻4个像素，则返回步骤S12，执行该步骤S12以后的处理(上述处理)，而如果没有未关注的相邻4个像素，则结束本实施方式的抖动处理。在其结束后，当基于来自主机80的新的输入数据DAT的输入图像数据SsD0从驱动控制电路210提供给灰度级判断电路215时，再次开始图8的抖动处理。
＜2.3作用和效果＞
根据如上所述的本实施方式，在通常驱动模式中，与上述第1实施方式同样，以1帧期间的间隔反复进行显示部500的驱动对显示图像的刷新。而在低频驱动模式中，从基于连续灰度级方式的输入图像数据SsD0生成以相邻4个像素为单位抖动化的数据和以相邻6个像素为单位抖动化的数据以及不实施抖动处理的数据混杂在一起的数据即部分抖动化输入图像数据SsD01(参照图8的步骤S14、S16、S32、S40)，将该部分抖动化输入图像数据SsD01作为驱动器用图像信号SsD提供给源极驱动器310。由此，与上述第1实施方式相比，能抑制低频驱动模式中抖动处理导致灰度级再现性的降低。另一方面，当上述部分抖动化输入图像数据SsD01中不实施抖动处理的数据的比例变高时，显示图像的刷新时的亮度降低的抑制效果会变小。这样，低频驱动模式中的灰度级再现性和亮度降低的抑制效果处于取舍的关系，能通过设定上述的规定误差范围(α)来调整两者的取舍。因此，本实施方式能实现如下特有效果：既能考虑到与灰度级再现性的取舍，又能减少低频驱动中显示图像刷新时的亮度降低。
＜2.4变形例＞
在上述第2实施方式中，以2个阶段判断关注灰度级值是否能在规定误差范围内进行虚拟灰度级表现(图8的步骤S14、S32)，但是也可以仅以1个阶段进行该判断，另外也可以是以3个阶段以上进行该判断。在图8所示的抖动处理中仅以1个阶段进行该判断的情况下，删除步骤S30～S40，在判断为关注灰度级值(所关注4个像素的灰度级值的平均值)在规定误差范围内与4像素虚拟灰度级表现可能值中的任何一个值都不相等的情况下(步骤S14)，关于提供给灰度级判断电路215的基于连续灰度级方式的输入图像数据SsD0中的该所关注4个像素，通过第2数据选择器232和第1数据选择器230原样地将其从显示控制部200输出。
另外，在上述第2实施方式中，抖动处理是以相邻4个像素(2×2个像素)和相邻6个像素(3×2个像素)为单位进行的，但是本发明的抖动处理的单位不限于此。
＜3.其它的变形例＞
在上述各实施方式中，举例说明了具有进行中止驱动的低频驱动模式的液晶显示装置，但是本发明不限于此，只要是进行中止驱动的显示装置即可，也能应用于有机EL(Electro Luminescence：电致发光)显示装置等其它显示装置。
另外，上述各实施方式的显示控制部200是用硬件实现的(参照图1、图7)，但是也可以通过CPU等执行规定的程序而用软件实现该显示控制部200的功能的一部分或者全部。
工业上的可利用性
本发明能应用于进行中止驱动的显示装置及其驱动方法。
附图标记说明：
10：像素形成部
11：薄膜晶体管(开关元件)
80：主机(信号源)
100：液晶显示装置
200：显示控制部
210：驱动控制电路
215：灰度级判断电路
220：抖动处理电路
230：数据选择器(第1数据选择器)
232：第2数据选择器
300：驱动部
310：源极驱动器(数据信号线驱动电路)
320：栅极驱动器(扫描信号线驱动电路)
Cp：像素电容
DAT：输入数据
Sdet：判断结果信号
Ssw1：选择控制信号(第1选择控制信号)
Ssw2：第2选择控制信号
SsD0：输入图像数据(基于连续灰度级方式的图像数据)
SsD1：抖动化输入图像数据
SsD01：部分抖动化输入图像数据
SsCT：定时控制信号
SsD：驱动器用图像信号
SgC：栅极驱动器控制信号
SsC：源极驱动器控制信号。

Claims (8)

1.一种显示装置，从外部接收含有基于连续灰度级方式的图像数据的输入信号，基于该输入信号显示图像，上述显示装置的特征在于，
具备：显示部；驱动部，其驱动上述显示部；以及显示控制部，其控制上述驱动部，从而基于上述输入信号将图像显示于上述显示部，
具有通常驱动模式和低频驱动模式，在上述通常驱动模式中，以刷新上述显示部中的显示图像的刷新期间连续出现的方式驱动上述显示部，在上述低频驱动模式中，以刷新上述显示部中的显示图像的刷新期间和中止上述显示部中的显示图像的刷新的非刷新期间交替出现的方式驱动上述显示部，
上述显示控制部包括图像处理部，上述图像处理部在上述低频驱动模式中对上述图像数据的一部分或者全部实施变换灰度级方式的变换处理，从而通过面积灰度级方式将图像显示于上述显示部。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
上述图像处理部对上述图像数据实施上述变换处理，从而通过以多个像素为单位的抖动法来虚拟地表现灰度级。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
上述图像处理部对上述图像数据实施上述变换处理，使得上述图像数据所表示的连续灰度级图像的像素中的能通过以2个以上的规定数量的像素为单位的抖动法在规定误差范围内表现灰度级的像素变更为基于该抖动法的像素，使得上述连续灰度级图像的像素中的无法通过该抖动法在该规定误差范围内表现灰度级的像素仍为基于连续灰度级方式的像素。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
上述图像处理部
预先决定包含第1像素数和比该第1像素数多的第2像素数的至少2个像素数而作为成为基于抖动法的灰度级表现的单位的像素数，
对上述图像数据实施上述变换处理，使得上述图像数据所表示的连续灰度级图像的像素中的能通过以上述第1像素数为单位的第1抖动法在规定误差范围内表现灰度级的像素变更为基于该第1抖动法的像素，使得该连续灰度级图像的像素中的在该规定误差范围内无法通过该第1抖动法表现灰度级但能通过以上述第2像素数为单位的第2抖动法在规定误差范围内表现灰度级的像素变更为基于该第2抖动法的像素，使得上述连续灰度级图像的像素中的通过以上述至少2个像素数中的任何一个像素数为单位的抖动法都无法在规定误差范围内表现灰度级的像素仍为基于连续灰度级方式的像素。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的显示装置，其特征在于，
上述面积灰度级方式是通过使用包括上述图像数据所表示的图像的像素所能取的最大灰度级值和最小灰度级值的2个值的抖动法来虚拟地表现灰度级的方式。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的显示装置，其特征在于，
上述显示部包括由氧化物半导体形成沟道层的薄膜晶体管作为用于形成构成要显示的图像的各像素的开关元件。
7.一种显示装置的驱动方法，上述显示装置从外部接收含有基于连续灰度级方式的图像数据的输入信号，基于该输入信号将图像显示于显示部，上述显示装置的驱动方法的特征在于，
具备驱动控制步骤，驱动上述显示部，从而基于上述输入信号将图像显示于上述显示部，
上述显示装置具有通常驱动模式和低频驱动模式，
上述驱动控制步骤包括：
通常驱动步骤，在上述通常驱动模式中，以刷新上述显示部中的显示图像的刷新期间连续出现的方式驱动上述显示部；
低频驱动步骤，在上述低频驱动模式中，以刷新上述显示部中的显示图像的刷新期间和中止上述显示部中的显示图像的刷新的非刷新期间交替出现的方式驱动上述显示部；以及
图像处理步骤，在上述低频驱动模式中对上述图像数据的一部分或者全部实施变换灰度级方式的变换处理，从而通过面积灰度级方式将图像显示于上述显示部。
8.根据权利要求7所述的驱动方法，其特征在于，
上述面积灰度级方式是通过使用包括上述图像数据所表示的图像的像素所能取的最大灰度级值和最小灰度级值的2个值的抖动法来虚拟地表现灰度级的方式。
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