JP2021039283A - 表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】高フレームレート化に伴うパネルの消費電力の増加を抑制することができる検出装置及び表示装置を提供する。【解決手段】表示装置は、インターレース方式で表示動作を行う場合に、奇数フレームにおいて、第1走査線選択回路は、奇数行の走査線に走査信号を供給し、第2走査線選択回路は、偶数列の走査線への走査信号の供給を停止し、偶数フレームにおいて、第1走査線選択回路は、奇数行の走査線への走査信号の供給を停止し、第2走査線選択回路は、偶数列の走査線に走査信号を供給する。【選択図】図8

Description

本発明は、表示装置に関する。
例えば、スマートフォン等の携帯型情報端末機器に用いられる表示装置では、インターレース方式で送信された映像信号を表示する態様が一般的である。下記特許文献には、ノンインターレースの映像信号をインターレース方式で表示することを前提とした画像処理装置及び画像処理装置の制御方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2012−095035号公報
近年、スマートフォン等の携帯型情報端末機器において、例えばゲームアプリケーション等のように、動画の描画品位の向上を目的として、通常の60fps(frames per second)よりも高いフレームレート(例えば、90fpsや120fps)での表示を要求するコンテンツの利用率が高まっているが、高フレームレート化に伴いパネルの消費電力が増加するという課題がある。
本発明は、高フレームレート化に伴うパネルの消費電力の増加を抑制することができる表示装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る表示装置は、表示領域にマトリクス状に配置された複数の画素と、前記表示領域において行方向に並ぶ前記各画素に接続され、走査信号が供給される走査線と、前記表示領域において列方向に並ぶ前記各画素に接続され、画素信号が供給される信号線と、奇数行の走査線に第1走査線選択回路を介して前記走査信号を供給し、偶数行の走査線に第2走査線選択回路を介して前記走査信号を供給するゲートドライバと、画素信号を選択された信号線に供給する信号線選択回路と、前記ゲートドライバ及び前記信号線選択回路を制御する表示制御回路と、を備え、前記表示制御回路は、ノンインターレース方式で表示動作を行う場合に、前記第1走査線選択回路及び前記第2走査線選択回路は、1水平周期ごとに交互に偶数列および奇数列の前記走査線に前記走査信号を供給し、インターレース方式で表示動作を行う場合に、奇数フレームにおいて、前記第1走査線選択回路は、奇数行の前記走査線に前記走査信号を供給し、前記第2走査線選択回路は、偶数列の前記走査線への前記走査信号の供給を停止し、偶数フレームにおいて、前記第1走査線選択回路は、奇数行の前記走査線への前記走査信号の供給を停止し、前記第2走査線選択回路は、偶数列の前記走査線に前記走査信号を供給する。
本発明の一態様に係る表示装置は、表示領域にマトリクス状に配置された複数の画素と、前記表示領域において行方向に並ぶ前記各画素に接続され、走査信号が供給される走査線と、前記表示領域において列方向に並ぶ前記各画素に接続され、画素信号が供給される信号線と、奇数行の走査線に第1走査線選択回路を介して前記走査信号を供給する第1ゲートドライバと、偶数行の走査線に第2走査線選択回路を介して前記走査信号を供給する第2ゲートドライバと、画素信号を選択された信号線に供給する信号線選択回路と、前記第1ゲートドライバ、前記第2ゲートドライバ、及び前記信号線選択回路を制御する表示制御回路と、を備え、前記表示制御回路は、ノンインターレース方式で表示動作を行う場合に、前記第1走査線選択回路及び前記第2走査線選択回路は、1水平周期ごとに交互に偶数列および奇数列の前記走査線に前記走査信号を供給し、インターレース方式で表示動作を行う場合に、奇数フレームにおいて、前記第1走査線選択回路は、奇数行の前記走査線に前記走査信号を供給し、前記第2走査線選択回路は、偶数列の前記走査線への前記走査信号の供給を停止し、偶数フレームにおいて、前記第1走査線選択回路は、奇数行の前記走査線への前記走査信号の供給を停止し、前記第2走査線選択回路は、偶数列の前記走査線に前記走査信号を供給する。
図1は、実施形態1に係る表示装置のブロック構成の一例を示す図である。 図2Aは、ゲートドライバの一例を示す第1概略模式図である。 図2Bは、ゲートドライバの一例を示す第2概略模式図である。 図3は、信号線選択回路の一例を示す概略模式図である。 図4は、表示制御回路内のソースアンプ及び極性反転回路の一例を示す概略模式図である。 図5は、表示制御回路内のソースアンプ及び極性反転回路の一例を示す概略模式図である。 図6は、実施形態1に係る表示装置のノンインターレース駆動時におけるタイミングチャートの一例を示す図である。 図7は、実施形態1に係る表示装置のインターレース駆動時におけるタイミングチャートの第1例を示す図である。 図8は、実施形態1に係る表示装置のインターレース駆動時におけるタイミングチャートの第2例を示す図である。 図9Aは、図6に示すタイミングチャートのnフレームにおいて各画素に書き込まれる画素信号の極性を示す図である。 図9Bは、図6に示すタイミングチャートのn+1フレームにおいて各画素に書き込まれる画素信号の極性を示す図である。 図9Cは、図6に示すタイミングチャートのn+2フレームにおいて各画素に書き込まれる画素信号の極性を示す図である。 図9Dは、図6に示すタイミングチャートのn+3フレームにおいて各画素に書き込まれる画素信号の極性を示す図である。 図10Aは、図7に示すタイミングチャートのnフレームにおいて各画素に書き込まれる画素信号の極性を示す図である。 図10Bは、図7に示すタイミングチャートのn+1フレームにおいて各画素に書き込まれる画素信号の極性を示す図である。 図10Cは、図7に示すタイミングチャートのn+2フレームにおいて各画素に書き込まれる画素信号の極性を示す図である。 図10Dは、図7に示すタイミングチャートのn+3フレームにおいて各画素に書き込まれる画素信号の極性を示す図である。 図11Aは、図8に示すタイミングチャートのnフレームにおいて各画素に書き込まれる画素信号の極性を示す図である。 図11Bは、図8に示すタイミングチャートのn+1フレームにおいて各画素に書き込まれる画素信号の極性を示す図である。 図11Cは、図8に示すタイミングチャートのn+2フレームにおいて各画素に書き込まれる画素信号の極性を示す図である。 図11Dは、図8に示すタイミングチャートのn+3フレームにおいて各画素に書き込まれる画素信号の極性を示す図である。 図12は、実施形態2に係る表示装置のブロック構成の一例を示す図である。 図13Aは、第1ゲートドライバ及び第2ゲートドライバの一例を示す第1概略模式図である。 図13Bは、第1ゲートドライバ及び第2ゲートドライバの一例を示す第2概略模式図である。 図14は、実施形態2に係る表示装置のノンインターレース駆動時におけるタイミングチャートの一例を示す図である。 図15は、実施形態2に係る表示装置のインターレース駆動時におけるタイミングチャートの一例を示す図である。 図16は、実施形態3における表示制御回路内の画像処理回路、フラグ生成回路、及びバッファメモリの一例を示す概略模式図である。 図17は、実施形態3に係る表示装置の駆動切替タイミングの一例を示す図である。 図18は、実施形態3の変形例に係る表示装置の駆動切替タイミングの一例を示す図である。 図19は、実施形態4における表示制御回路内の画像処理回路、フラグ生成回路、及びバッファメモリの一例を示す概略模式図である。 図20は、実施形態4に係る表示装置の駆動切替タイミングの一例を示す図である。 図21は、実施形態4の変形例に係る表示装置の駆動切替タイミングの一例を示す図である。 図22は、実施形態5に係る表示装置のインターレース駆動時におけるタイミングチャートを示す図である。
本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
(実施形態1)
図1は、実施形態1に係る表示装置の概略構成の一例を示す図である。本実施形態に係る表示装置1は、第1基板11上に、表示領域21と、ドライバIC3(表示制御回路24)とを備える。第1基板11は、絶縁基板であって、例えば、ガラス基板や樹脂基板等である。表示装置1に配置されたドライバIC3は、例えばフレキシブルプリント基板(FPC:Flexible Printed Circuit)等で構成される中継基板12を介して制御装置2と接続される。
制御装置2は、例えば、CPU(Central Processing Unit)及びメモリ等の記憶装置を含み構成され、これらハードウェア資源を用いてプログラムを実行することにより、表示装置1における各種機能を実現することができる。制御装置2は、プログラムの実行結果に応じて、表示装置1に表示させる画像をドライバIC3が画像入力階調の情報として扱えるように制御する。
表示装置1は、例えば、表示素子として液晶表示素子を用いた液晶表示デバイスであってもよい。また、表示装置1は、液晶表示デバイスに限らず、例えば、表示素子として有機発光ダイオード(OLED:Organic Light Emitting Diode)を用いた有機ELディスプレイであっても良い。また、表示装置1は、表示素子として無機発光ダイオード(マイクロLED(micro LED))を用いた無機ELディスプレイであっても良い。また、表示装置1は、電気泳動型ディスプレイ(EPD:Electrophoretic Display)であっても良い。
また、表示装置1は、例えば静電容量型のタッチセンサが一体化されたタッチ検出機能付き表示装置であっても良い。表示装置1に静電容量型のタッチセンサを内蔵して一体化するとは、例えば、表示用の基板や電極などの一部の部材と、タッチセンサとして使用される基板や電極などの一部の部材とを兼用することを含む。あるいは、表示装置1は、例えば静電容量型のタッチセンサを装着した、いわゆるオンセルタイプのタッチ検出機能付き表示装置であっても良い。表示装置1の態様により本開示が限定されるものではない。
本開示において、表示装置1は、カラム反転駆動方式を採用する。
本実施形態に係る表示装置1は、表示領域21と、ゲートドライバ22と、信号線選択回路23と、表示制御回路24とを備えている。表示制御回路24は、ゲートドライバ22、信号線選択回路23を制御することで表示領域21における画面表示を制御する。表示制御回路24は、制御装置2と接続され、制御装置2から映像信号Source及び各種制御信号CTRLを受信する。また、表示制御回路24は、信号線選択回路23と制御装置2との間のインターフェース(I/F)及びタイミングジェネレータとしての機能を備えている。表示制御装置24は、第1基板11上に配置されたドライバIC3に含まれる。また、ゲートドライバ22及び信号線選択回路23は、第1基板11上に形成される。なお、ゲートドライバ22及び信号線選択回路23の少なくとも一方は、ドライバIC3に含まれていても良い。また、表示制御回路24が含まれるドライバIC3は、第1基板11上に配置されるのではなく、第1基板11に接続された中継基板12の上に配置されても良い。
表示領域21は、複数の画素PixがM行×N列に配置されたマトリクス(行列状)構成を有している。なお、この明細書において、行とは、一方向に配列されるN個の画素Pixを有する画素行をいう。また、列とは、行が配列される方向と直交あるいは交差する方向に配列されるM個の画素Pixを有する画素列をいう。画素Pixは、例えば、赤色を表示するための赤画素(画素PixR)、緑色を表示するための緑画素(画素PixG)、青色を表示するための青画素(画素PixB)を含む。本開示では、行方向に画素PixR、画素PixG、画素PixB、・・・の順に並ぶストライプ配列を例示している。画素配列はこれに限るものではない。例えば、画素Pixとして、白色を表示するための白画素(画素PixW)を配置しても良いし、列方向や行方向に対して所定の角度を有する斜め方向のストライプ配列や異なる色を表示する複数の画素群が行方向および列方向のいずれにも周期的に配置される配列としても良い。
表示領域21は、画素PixのM行N列の配列に対して、各行ごとに走査線SCLが配線され、各列ごとに信号線DTLが配線されている。各走査線SCLには、ゲートドライバ22から走査信号Vscan(1,2,3,4,・・・,M−1,M)が順次供給される。各信号線DTLには、信号線選択回路23からそれぞれ画素信号Vpix(1,2,3,4,5,6,・・・,N)が供給される。画素Pixは、トランジスタ等のスイッチ素子を有する。画素Pixに配置されたスイッチ素子のゲートは、走査線SCLと接続され、スイッチ素子のソースは、信号線DTLと接続される。走査信号Vscan(1,2,3,4,・・・,M−1,M)は、各画素Pixを構成するスイッチ素子のゲートに供給される。画素信号Vpix(1,2,3,4,5,6,・・・,N)は、各画素Pixを構成するスイッチ素子のソースに供給される。
図2A及び図2Bは、ゲートドライバの一例を示す概略模式図である。ゲートドライバ22は、シフトレジスタ221、第1走査線選択回路222−1、及び第2走査線選択回路222−2を含む。
シフトレジスタ221は、表示制御回路24から出力されるスタートパルスSTV、シフトクロックCKV等の同期信号に基づき、走査線SCLに順次供給する走査信号Vscan(1,2,3,・・・,M−1,M)を生成する回路である。
第1走査線選択回路222−1及び第2走査線選択回路222−2は、表示制御回路24から出力される走査線選択信号ENB1,ENB2に基づきオンオフする回路である。言い換えると、第1走査線選択回路222−1は、走査線選択信号ENB1に基づいて、奇数行の走査線SCLに選択的に走査信号Vscanを出力する回路である。また、第2走査線選択回路222−2は、走査線選択信号ENB2に基づいて、偶数行の走査線SCLに選択的に走査信号Vscanを出力する回路である。第1走査線選択回路222−1及び第2走査線選択回路222−2は、例えば第1基板11上に設けられるスイッチ素子で構成することができる。図2Aは、第1走査線選択回路222−1がオン制御され、第2走査線選択回路222−2がオフ制御された例を示し、図2Bは、第1走査線選択回路222−1がオフ制御され、第2走査線選択回路222−2がオン制御された例を示している。
図4は、信号線選択回路の一例を示す概略模式図である。本開示において、表示装置1は、上述したように、カラム反転駆動方式を採用したストライプ配列の表示デバイスである。すなわち、画素信号Vpix1(R1),Vpix3(B1),Vpix5(G2)と、画素信号Vpix2(G1),Vpix4(R2),Vpix6(B2)とは、互いに極性反転した信号である。例えば、画素信号Vpix1(R1),Vpix3(B1),Vpix5(G2)の極性が「+」であるとき、画素信号Vpix2(G1),Vpix4(R2),Vpix6(B2)の極性は「−」となる。また、例えば、画素信号Vpix1(R1),Vpix3(B1),Vpix5(G2)の極性が「−」であるとき、画素信号Vpix2(G1),Vpix4(R2),Vpix6(B2)の極性は「+」となる。
画素PixR、画素PixG、画素PixBを1つの画素群PBとすると、奇数列の画素群PB1には、画素PixR1、画素PixG1、画素PixB1が含まれ、偶数列の画素群PB2には、画素PixR2、画素PixG2、画素PixB2が含まれる。表示制御回路24は、制御装置2からの映像信号Sourceを、奇数列の画素群PB1の画素PixR1、偶数列の画素群PB2の画素PixG2、奇数列の画素群PB1の画素PixB1のそれぞれに対応する画素信号Vpixを時分割多重化した画像信号Vsig1(R1,G2,B1)に変換して出力する。また、表示制御回路24は、制御装置2からの映像信号Sourceを、偶数列の画素群PB2の画素PixR2、奇数列の画素群PB1の画素PixG1、偶数列の画素群PB2の画素PixB2のそれぞれに対応する画素信号Vpixを時分割多重化した画像信号Vsig2(R2,G1,B2)に変換して出力する。
信号線選択回路23は、表示制御回路24から出力される信号線選択制御信号ASW(R),ASW(G),ASW(B)に基づきオンオフする回路である。言い換えると、信号線選択回路23は、信号線選択制御信号ASW(R),ASW(G),ASW(B)に基づき、表示制御回路24と接続される信号線DTLを選択し、選択された信号線DTLに画素信号Vpixを供給する回路である。信号線選択回路23は、例えば第1基板11上に設けられるスイッチ素子で構成することができる。図4は、信号線選択制御信号ASW(R)によって画像信号Vsig1(R1,G2,B1)及び画像信号Vsig2(R2,G1,B2)にそれぞれ時分割で並べられた画素信号Vpix1(R1)及び画素信号Vpix4(R2)が出力される例を示している。
図4及び図5は、表示制御回路内のソースアンプ及び極性反転回路の一例を示す概略模式図である。表示制御回路24は、ソースアンプとして、バッファアンプ241と反転バッファアンプ242とを含む。また、表示制御回路24は、極性反転回路としてスイッチSW1、SW2、SW3、及びSW4を含む。
スイッチSW1、SW2、SW3、及びSW4は、表示制御回路24内で生成される極性切替信号Pol_SWに基づき、バッファアンプ241及び反転バッファアンプ242の入出力を切り替える。図4では、画像信号Vsig1(R1,G2,B1)がバッファアンプ241を経由して出力され、画像信号Vsig2(R2,G1,B2)が反転バッファアンプ242を経由することで極性反転して出力される例を示している。図5では、画像信号Vsig2(R2,G1,B2)がバッファアンプ241を経由して出力され、画像信号Vsig1(R1,G2,B1)が反転バッファアンプ242を経由することで極性反転して出力される例を示している。
以下、上述のように構成された実施形態1に係る表示装置1の動作について、図6から図8を参照して説明する。
図6は、実施形態1に係る表示装置のノンインターレース駆動時におけるタイミングチャートの一例を示す図である。図7は、実施形態1に係る表示装置のインターレース駆動時におけるタイミングチャートの第1例を示す図である。図8は、実施形態1に係る表示装置のインターレース駆動時におけるタイミングチャートの第2例を示す図である。図6から図8の各図において、各画素信号Vpixに示した「+」「−」の記号は、各画素信号Vpixの極性を示している。また、図7及び図8の各図において、当該フレームにおいて各画素Pixに書き込まれない各画素信号Vpixをグレー表示している。
本実施形態において、表示装置1は、第1フレームレート(例えば、60fps)ではノンインターレース方式で表示動作を行い、第1フレームレートよりも高い第2フレームレ−ト(例えば、120fps)ではインターレース方式で表示動作を行う。
具体的に、図6に示すように、ノンインターレース方式で表示動作を行う場合、表示制御回路24は、走査線選択信号ENB1,ENB2により1水平周期ごとに交互に第1走査線選択回路222−1及び第2走査線選択回路222−2のオンオフ制御を行う。すなわち、奇数行の走査線SCLに走査信号Vscan(1,3,・・・,M−1)を供給する場合には、図3Aに示すように、第1走査線選択回路222−1をオン制御し第2走査線選択回路222−2をオフ制御する。また、偶数行の走査線SCLに走査信号Vscan(2,4,・・・,M)を供給する場合には、図3Bに示すように、第1走査線選択回路222−1をオフ制御し第2走査線選択回路222−2をオン制御する。
図9Aは、図6に示すタイミングチャートのnフレームにおいて各画素に書き込まれる画素信号の極性を示す図である。図9Bは、図6に示すタイミングチャートのn+1フレームにおいて各画素に書き込まれる画素信号の極性を示す図である。図9Cは、図6に示すタイミングチャートのn+2フレームにおいて各画素に書き込まれる画素信号の極性を示す図である。図9Dは、図6に示すタイミングチャートのn+3フレームにおいて各画素に書き込まれる画素信号の極性を示す図である。図9A、図9B、図9C、図9Dにおいて、各画素Pixに示した「+」「−」の記号は、各フレームにおいて各画素Pixに書き込まれる画素信号Vpix(1,2,3,4,5,6,・・・,N)の極性を示している。
ノンインターレース方式で表示動作を行う場合、図6に示すように、1フレームごとに、図5に示す極性切替信号Pol_SWを反転させる。これにより、図9A、図9B、図9C、図9Dに示すように、1フレームごとに各画素Pixに書き込む画素信号Vpix(1,2,3,4,5,6,・・・,N)の極性が反転するカラム反転駆動方式によりノンインターレース方式での表示動作が行われる。
また、図7及び図8に示すように、インターレース方式で表示動作を行う場合、表示制御回路24は、奇数フレーム(nフレーム、n+2フレーム)では、第2走査線選択回路222−2を常時オフ制御し、偶数フレーム(n+1フレーム、n+3フレーム)では、第1走査線選択回路222−1を常時オフ制御する。すなわち、奇数フレームでは、奇数行の走査線SCLにのみ走査信号Vscan(1,3,・・・,M−1)が供給され、偶数フレームでは、偶数行の走査線SCLにのみ走査信号Vscan(2,4,・・・,M)が供給される。
図10Aは、図7に示すタイミングチャートのnフレームにおいて各画素に書き込まれる画素信号の極性を示す図である。図10Bは、図7に示すタイミングチャートのn+1フレームにおいて各画素に書き込まれる画素信号の極性を示す図である。図10Cは、図7に示すタイミングチャートのn+2フレームにおいて各画素に書き込まれる画素信号の極性を示す図である。図10Dは、図7に示すタイミングチャートのn+3フレームにおいて各画素に書き込まれる画素信号の極性を示す図である。図10A、図10B、図10C、図10Dにおいて、グレー表示した各画素Pixに示した「+」「−」の記号は、それぞれ前フレームにおいて各画素Pixに書き込まれて保持された画素信号Vpix(1,2,3,4,5,6,・・・,N)の極性を示している。
インターレース方式で表示動作を行う際、図7に示すように、1フレームごとに、図5に示す極性切替信号Pol_SWを反転させると、図10A、図10B、図10C、図10Dに示すように、各画素Pixに書き込まれる画素信号Vpix(1,2,3,4,5,6,・・・,N)の極性が「+」あるいは「−」のまま不変となり、表示装置1の画面の焼き付きが生じる懸念があるため好ましくない。
図11Aは、図8に示すタイミングチャートのnフレームにおいて各画素に書き込まれる画素信号の極性を示す図である。図11Bは、図8に示すタイミングチャートのn+1フレームにおいて各画素に書き込まれる画素信号の極性を示す図である。図11Cは、図8に示すタイミングチャートのn+2フレームにおいて各画素に書き込まれる画素信号の極性を示す図である。図11Dは、図8に示すタイミングチャートのn+3フレームにおいて各画素に書き込まれる画素信号の極性を示す図である。
インターレース方式で表示動作を行う際、図8に示すように、2フレームごとに、図5に示す極性切替信号Pol_SWを反転させると、図11A、図11B、図11C、図11Dに示すように、2フレームごとに各画素Pixに書き込まれる画素信号Vpix(1,2,3,4,5,6,・・・,N)の極性が反転する。これにより、2フレームごとに各画素Pixに書き込む画素信号Vpix(1,2,3,4,5,6,・・・,N)の極性が反転するカラム反転駆動方式によりインターレース方式での表示動作が行われる。なお、本実施例において、2フレームごとに極性を判定させることとしたが、これに限らず、2m(mは1以上の整数)フレームごとに極性を反転させても良い。
以上説明したように、実施形態1に係る表示装置1は、ノンインターレース方式で表示動作を行う場合に、1水平周期ごとに交互に第1走査線選択回路222−1及び第2走査線選択回路222−2のオンオフ制御を行い、インターレース方式で表示動作を行う場合に、奇数フレームにおいて、第2走査線選択回路222−2を常時オフ制御し、1水平周期ごとに交互に第1走査線選択回路222−1のオンオフ制御を行い、偶数フレームにおいて、第1走査線選択回路222−1を常時オフ制御し、1水平周期ごとに交互に第2走査線選択回路222−2のオンオフ制御を行う。
上記構成では、インターレース方式で表示動作を行う場合に、奇数フレームでは、偶数行の画素Pixのスイッチ素子のオンオフ動作が停止し、偶数フレームでは、奇数行の画素Pixのスイッチ素子のオンオフ動作が停止する。これにより、ノンインターレース方式で表示動作を行う第1フレームレートよりも高い第2フレームレートでインターレース方式で表示動作を行う際の消費電力を抑制することができる。
また、ノンインターレース方式で表示動作を行う場合に、1フレームごとに画素信号Vpixの極性が反転するカラム反転駆動方式により表示動作を行い、インターレース方式で表示動作を行う場合に、2フレームごとに画素信号Vpixの極性が反転するカラム反転駆動方式により表示動作を行う。
これにより、インターレース方式で表示動作を行う場合に、表示装置1の画面の焼き付きを抑制することができる。
本実施形態により、高フレームレート化に伴うパネルの消費電力の増加を抑制することができる表示装置1を得ることができる。
(実施形態2)
図12は、実施形態2に係る表示装置のブロック構成の一例を示す図である。なお、実施形態1と同一の機能を有する構成には同一の符号を付して説明を省略し、実施形態2の表示装置1aについて実施形態1との相違点を中心に説明する。
図12に示すように、実施形態2に係る表示装置1aは、第1基板11上の表示領域21の対向する2辺に第1ゲートドライバ22−1及び第2ゲートドライバ22−2を備えた構成である。第1ゲートドライバ22−1には、奇数行の走査線SCLが接続されている。第2ゲートドライバ22−2には、偶数行の走査線SCLが接続されている。
図13A及び図13Bは、第1ゲートドライバ及び第2ゲートドライバの一例を示す概略模式図である。第1ゲートドライバ22−1は、第1シフトレジスタ221−1、第1走査線選択回路222−1を含む。第2ゲートドライバ22−2は、第2シフトレジスタ221−2、第2走査線選択回路222−2を含む。
第1シフトレジスタ221−1は、表示制御回路24aから出力されるスタートパルスSTV1、シフトクロックCKV1等の同期信号に基づき、奇数行の走査線SCLに順次供給する走査信号Vscan(1,3,・・・,M−1)を生成する回路である。
第2シフトレジスタ221−2は、表示制御回路24aから出力されるスタートパルスSTV2、シフトクロックCKV2等の同期信号に基づき、偶数行の走査線SCLに順次供給する走査信号Vscan(2,4,・・・,M)を生成する回路である。
第1走査線選択回路222−1は、表示制御回路24aから出力される走査線選択信号ENB1に基づきオンオフする回路である。第2走査線選択回路222−2は、表示制御回路24aから出力される走査線選択信号ENB2に基づきオンオフする回路である。第1走査線選択回路222−1及び第2走査線選択回路222−2は、例えば第1基板11上に設けられるスイッチ素子で構成することができる。図13Aは、第1走査線選択回路222−1がオン制御され、第2走査線選択回路222−2がオフ制御された例を示し、図13Bは、第1走査線選択回路222−1がオフ制御され、第2走査線選択回路222−2がオン制御された例を示している。
以下、上述のように構成された実施形態2に係る表示装置1aの動作について、図14及び図15を参照して説明する。
図14は、実施形態2に係る表示装置のノンインターレース駆動時におけるタイミングチャートの一例を示す図である。図15は、実施形態2に係る表示装置のインターレース駆動時におけるタイミングチャートの一例を示す図である。
本実施形態において、表示装置1aは、実施形態1と同様に、第1フレームレート(例えば、60fps)ではノンインターレース方式で表示動作を行い、第1フレームレートよりも高い第2フレームレ−ト(例えば、120fps)ではインターレース方式で表示動作を行う。
具体的に、図14に示すように、ノンインターレース方式で表示動作を行う場合、表示制御回路24aは、走査線選択信号ENB1,ENB2により1水平周期ごとに交互に第1走査線選択回路222−1及び第2走査線選択回路222−2のオンオフ制御を行う。すなわち、奇数行の走査線SCLに走査信号Vscan(1,3,・・・,M−1)を供給する場合には、図13Aに示すように、第1走査線選択回路222−1をオン制御し第2走査線選択回路222−2をオフ制御する。また、偶数行の走査線SCLに走査信号Vscan(2,4,・・・,M)を供給する場合には、図13Bに示すように、第1走査線選択回路222−1をオフ制御し第2走査線選択回路222−2をオン制御する。
ノンインターレース方式で表示動作を行う場合、図14に示すように、1フレームごとに、極性切替信号Pol_SWを反転させる。これにより、1フレームごとに各画素Pixに書き込む画素信号Vpix(1,2,3,4,5,6,・・・,N)の極性が反転するカラム反転駆動方式によりノンインターレース方式での表示動作が行われる。
また、図15に示すように、インターレース方式で表示動作を行う場合、表示制御回路24は、奇数フレーム(nフレーム、n+2フレーム)では、第2走査線選択回路222−2を常時オフ制御し、偶数フレーム(n+1フレーム、n+3フレーム)では、第1走査線選択回路222−1を常時オフ制御する。すなわち、奇数フレームでは、奇数行の走査線SCLにのみ走査信号Vscan(1,3,・・・,M−1)が供給され、偶数フレームでは、偶数行の走査線SCLにのみ走査信号Vscan(2,4,・・・,M)が供給される。
図15に示すタイミングチャートのnフレームにおいて各画素に書き込まれる画素信号の極性は、図8と同様に、図11Aに示される。また、図15に示すタイミングチャートのn+1フレームにおいて各画素に書き込まれる画素信号の極性は、図8と同様に、図11Bに示される。また、図15に示すタイミングチャートのn+2フレームにおいて各画素に書き込まれる画素信号の極性は、図8と同様に、図11Cに示される。また、図15に示すタイミングチャートのn+3フレームにおいて各画素に書き込まれる画素信号の極性は、図8と同様に、図11Dに示される。
インターレース方式で表示動作を行う場合、図15に示すように、2フレームごとに、図5に示す極性切替信号Pol_SWを反転させる。これにより、2フレームごとに各画素Pixに書き込まれる画素信号Vpix(1,2,3,4,5,6,・・・,N)の極性が反転するカラム反転駆動方式によりインターレース方式での表示動作が行われる。
本実施形態に係る表示装置1aでは、奇数行の走査線SCLに走査信号Vscan(1,3,・・・,M−1)を供給する第1ゲートドライバ22−1と偶数行の走査線SCLに走査信号Vscan(2,4,・・・,M)を供給する第2ゲートドライバ22−2とをそれぞれ独立して設けている。このため、奇数行の走査線SCLに走査信号Vscan(1,3,・・・,M−1)を供給する奇数フレーム(図15に示すnフレーム、n+2フレーム)では、第2ゲートドライバ22−2を停止させておくことができる。また、偶数行の走査線SCLに走査信号Vscan(2,4,・・・,M)を供給する偶数フレーム(図15に示すn+1フレーム、n+3フレーム)では、第1ゲートドライバ22−1を停止させておくことができる。これにより、実施形態1よりも高フレームレート化に伴うパネルの消費電力の増加を抑制することができる。
本実施形態により、高フレームレート化に伴うパネルの消費電力の増加を抑制することができる表示装置1aを得ることができる。
(実施形態3)
実施形態3では、制御装置2からのフレームレート変更信号に基づき、実施形態1,2において説明したインターレース方式での表示動作からノンインターレース方式での表示動作に切り替える構成について説明する。図16は、実施形態3における表示制御回路内の画像処理回路、フラグ生成回路、及びバッファメモリの一例を示す概略模式図である。図17は、実施形態3に係る表示装置の駆動切替タイミングの一例を示す図である。なお、実施形態1,2と同一の機能を有する構成には同一の符号を付して説明を省略し、実施形態3の表示装置について実施形態1,2との相違点を中心に説明する。
図16では、実施形態1,2において説明した表示制御回路24,24a内に、制御装置2からのフレームレート変更信号FCCを検出してフレームレート変更フラグFCFを生成するフラグ生成回路244を備えた例を示している。
画像処理回路243は、フレームレート変更フラグFCFに基づき、インターレース方式での表示動作からノンインターレース方式での表示動作に切り替える処理を行う。
また、図16では、バッファメモリ245に1フレーム分の画像データを保持し、映像信号Sourceに対して1フレーム分だけ遅れた画像信号Vsigを出力する構成を例示している。バッファメモリ245に保持する画像データは、映像信号Sourceの態様であっても良いし、画像信号Vsigの態様であっても良い。あるいは、画像処理における中間データの態様であっても良い。バッファメモリ245に保持する画像データの態様に限定されない。
フラグ生成回路244は、図17に示すように、インターレース方式での表示動作中において、制御装置2からのフレームレート変更信号FCCを検出し、フレームレート変更フラグFCFを生成する。図17では、フラグ生成回路244は、制御装置2からのフレームレート変更信号FCCを検出した時点で、フレームレート変更フラグFCFをロー電位からハイ電位に立ち上げる例を示したがこれに限らない。
画像処理回路243は、フレームレート変更フラグFCFに基づき、インターレース方式での表示動作から通常のノンインターレース方式での表示動作に切り替える。
(変形例)
図18は、実施形態3の変形例に係る表示装置の駆動切替タイミングの一例を示す図である。図18では、図17とは異なり、バッファメモリ245が1又は複数のフレーム分の映像信号Sourceを保持することが出来るフレームメモリではなく、1フレームに含まれる1又は複数の画素行に対応する映像信号Souceを保持することが出来るラインメモリを配置する。言い換えると、映像信号Sourceに対して1フレーム分より短い1又は複数の画素行分だけ遅れた画像信号Vsigが出力される例を示している。この場合には、映像信号Sourceの入力から入力された映像信号Sourceに応じた画像信号Vsigが出力されるまでの時間を短縮できるため、制御装置2からのフレームレート変更信号FCCに基づき、インターレース駆動とノンインターレース駆動を切り替えるまでの期間を短くすることが出来る。なお、バッファメモリ245を完全になくして映像信号Sourceから遅延時間を設けずに画像信号Vsigを出力するようにしても良い。
(実施形態4)
実施形態4では、映像信号Sourceに基づき、実施形態1,2において説明したインターレース方式での表示動作から通常のノンインターレース方式での表示動作に切り替える構成について説明する。図19は、実施形態4における表示制御回路内の画像処理回路、フラグ生成回路、及びバッファメモリの一例を示す概略模式図である。図20は、実施形態4に係る表示装置の駆動切替タイミングの一例を示す図である。なお、実施形態1,2,3と同一の機能を有する構成には同一の符号を付して説明を省略し、実施形態4の表示装置について実施形態1,2,3との相違点を中心に説明する。
本実施形態において、フラグ生成回路244aは、映像信号Sourceに基づきフレームレート変更フラグFCFを生成する。
画像処理回路243は、フレームレート変更フラグFCFに基づき、インターレース方式での表示動作から通常のノンインターレース方式での表示動作に切り替える処理を行う。
また、図19では、図16に示す実施形態3の構成と同様に、バッファメモリ245に1フレーム分の画像データを保持し、映像信号Sourceに対して1フレーム分だけ遅れた画像信号Vsigを出力する構成を例示している。
フラグ生成回路244aは、図20に示すように、インターレース方式での表示動作中において、映像信号Sourceのブランク期間Twが、予め設定された所定の閾期間Twth以上であること(Tw≧Twth)を検出した場合に、フレームレート変更フラグFCFを生成する。図20では、Tw≧Twthを検出した時点で、フレームレート変更フラグFCFをロー電位からハイ電位に立ち上げ、映像信号Sourceを検出した時点で、フレームレート変更フラグFCFをハイ電位からロー電位に立ち下げる例を示したがこれに限らない。
(変形例)
図21は、実施形態4の変形例に係る表示装置の駆動切替タイミングの一例を示す図である。図21では、図20とは異なり、図18に示した実施形態3の変形例と同様に、バッファメモリ245が1又は複数のフレーム分の映像信号Sourceを保持することが出来るフレームメモリではなく、1フレームに含まれる1又は複数の画素行に対応する映像信号Souceを保持することが出来るラインメモリを配置する。言い換えると、映像信号Sourceに対して1フレーム分より短い1又は複数の画素行分だけ遅れた画像信号Vsigが出力される例を示している。この場合には、映像信号Sourceの入力から入力された映像信号Sourceに応じた画像信号Vsigが出力されるまでの時間を短縮できるため、制御装置2からのフレームレート変更信号FCCに基づき、インターレース駆動とノンインターレース駆動を切り替えるまでの期間を短くすることが出来る。なお、バッファメモリ245を完全になくして映像信号Sourceから遅延時間を設けずに画像信号Vsigを出力するようにしても良い。
(実施形態5)
図22は、実施形態5に係る表示装置のインターレース駆動時におけるタイミングチャートを示す図である。なお、実施形態1と同一の機能を有する構成には同一の符号を付して説明を省略し、実施形態4の表示装置について実施形態1との相違点を中心に説明する。
実施形態1において説明したように、インターレース方式で表示動作を行う場合、表示制御回路24は、奇数フレーム(nフレーム、n+2フレーム)では、第2走査線選択回路222−2を常時オフ制御し、偶数フレーム(n+1フレーム、n+3フレーム)では、第1走査線選択回路222−1を常時オフ制御する。すなわち、奇数フレームでは、奇数行の走査線SCLにのみ走査信号Vscan(1,3,・・・,M−1)が供給され、偶数フレームでは、偶数行の走査線SCLにのみ走査信号Vscan(2,4,・・・,M)が供給される。
本実施形態では、図22に示すように、第2走査線選択回路222−2を常時オフ制御している奇数フレーム(nフレーム、n+2フレーム)において、奇数行の走査線SCLにのみ走査信号Vscan(1,3,・・・,M−1)が供給されている場合のみ、信号線選択制御信号ASW(R),ASW(G),ASW(B)をオンオフ制御する。また、第1走査線選択回路222−1を常時オフ制御している偶数フレーム(n+1フレーム、n+3フレーム)において、偶数行の走査線SCLにのみ走査信号Vscan(2,4,・・・,M)が供給されている場合のみ、信号線選択制御信号ASW(R),ASW(G),ASW(B)をオンオフ制御する。すなわち、走査信号Vscanが供給されていないとき、図22の破線で示したように、信号線選択制御信号ASW(R),ASW(G),ASW(B)のオンオフ制御を行わない。これにより、画素Pixを構成するスイッチ素子の充放電電流を抑制することができる。
なお、上述した実施形態では、奇数行の走査線SCLに供給する走査信号Vscan(1,3,・・・,M−1)を制御する走査線選択信号ENB1と、偶数行の走査線SCLに供給する走査信号Vscan(2,4,・・・,M)を制御する走査線選択信号ENB2とをそれぞれ1つずつ設けた例を示したが、これに限らない。奇数行用の走査線選択信号ENB1及び偶数行用の走査線選択信号ENB2をそれぞれ複数設けた構成であっても良い。
また、実施形態2において説明した、第1基板11上の表示領域21の対向する2辺に第1ゲートドライバ22−1及び第2ゲートドライバ22−2を備えた構成では、第1ゲートドライバ22−1に奇数行の走査線SCLが接続され、第2ゲートドライバ22−2に偶数行の走査線SCLが接続された態様を示したが、全ての走査線SCLが第1ゲートドライバ22−1及び第2ゲートドライバ22−2の双方に接続された態様であっても良い。
また、実施形態3では、制御装置2からのフレームレート変更信号を検出して生成されたフレームレート変更フラグFCFに基づき、インターレース方式での表示動作からノンインターレース方式での表示動作に切り替える例について説明したが、フレームレート変更フラグFCFに応じて、表示動作の方式を変更するようにしても良い。例えば、ノンインターレース方式での表示動作を行っている場合に、フレームレート変更フラグFCFが立ち上がった場合にインターレース方式での表示動作に切り替えることが出来るようにしても良い。
また、実施形態4では、映像信号Sourceのブランク期間が閾期間Twth以上であることを検出して生成されたフレームレート変更フラグFCFに基づき、インターレース方式での表示動作からノンインターレース方式での表示動作に切り替える例について説明したが、フレームレート変更フラグFCFに応じて、表示動作の方式を変更するようにしても良い。例えば、ノンインターレース方式での表示動作を行っている場合に、映像信号Sourceのブランク期間Tw2が閾期間Twth2未満である場合には、フレームレート変更フラグFCF2が立ち上がり、インターレース方式での表示動作に切り替えることが出来るようにしても良い。また、映像信号Sourceのブランク期間Twが閾期間Twth未満である場合には、フレームレート変更フラグが生成されない。この場合に、ノンインターレース方式での表示動作からインターレース方式での表示動作に切り替える態様とすれば良い。
上述した実施形態は、各構成要素を適宜組み合わせることが可能である。また、本実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について本明細書記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
1,1a 表示装置
2 制御装置
3 ドライバIC
11 第1基板
12 中継基板
21 表示領域
22 ゲートドライバ
22−1 第1ゲートドライバ
22−2 第2ゲートドライバ
23 信号線選択回路
24 表示制御回路
221 シフトレジスタ
221−1 第1シフトレジスタ
221−2 第2シフトレジスタ
222−1 第1走査線選択回路
222−2 第2走査線選択回路
241 バッファアンプ
242 反転バッファアンプ
243 画像処理回路
244,244a フラグ生成回路
245 バッファメモリ
SCL 走査線
DTL 信号線
FCC フレームレート変更信号
FCF フレームレート変更フラグ
Pix 画素
Source 映像信号
Vscan 走査信号
Vsig 画像信号
Vpix 画素信号

Claims (7)

  1. 表示領域にマトリクス状に配置された複数の画素と、
    前記表示領域において行方向に並ぶ前記各画素に接続され、走査信号が供給される走査線と、
    前記表示領域において列方向に並ぶ前記各画素に接続され、画素信号が供給される信号線と、
    奇数行の走査線に第1走査線選択回路を介して前記走査信号を供給し、偶数行の走査線に第2走査線選択回路を介して前記走査信号を供給するゲートドライバと、
    画素信号を選択された信号線に供給する信号線選択回路と、
    前記ゲートドライバ及び前記信号線選択回路を制御する表示制御回路と、
    を備え、
    前記表示制御回路は、
    ノンインターレース方式で表示動作を行う場合に、前記第1走査線選択回路及び前記第2走査線選択回路は、1水平周期ごとに交互に偶数列および奇数列の前記走査線に前記走査信号を供給し、
    インターレース方式で表示動作を行う場合に、奇数フレームにおいて、前記第1走査線選択回路は、奇数行の前記走査線に前記走査信号を供給し、前記第2走査線選択回路は、偶数列の前記走査線への前記走査信号の供給を停止し、偶数フレームにおいて、前記第1走査線選択回路は、奇数行の前記走査線への前記走査信号の供給を停止し、前記第2走査線選択回路は、偶数列の前記走査線に前記走査信号を供給する、
    表示装置。
  2. 表示領域にマトリクス状に配置された複数の画素と、
    前記表示領域において行方向に並ぶ前記各画素に接続され、走査信号が供給される走査線と、
    前記表示領域において列方向に並ぶ前記各画素に接続され、画素信号が供給される信号線と、
    奇数行の走査線に第1走査線選択回路を介して前記走査信号を供給する第1ゲートドライバと、
    偶数行の走査線に第2走査線選択回路を介して前記走査信号を供給する第2ゲートドライバと、
    画素信号を選択された信号線に供給する信号線選択回路と、
    前記第1ゲートドライバ、前記第2ゲートドライバ、及び前記信号線選択回路を制御する表示制御回路と、
    を備え、
    前記表示制御回路は、
    ノンインターレース方式で表示動作を行う場合に、前記第1走査線選択回路及び前記第2走査線選択回路は、1水平周期ごとに交互に偶数列および奇数列の前記走査線に前記走査信号を供給し、
    インターレース方式で表示動作を行う場合に、奇数フレームにおいて、前記第1走査線選択回路は、奇数行の前記走査線に前記走査信号を供給し、前記第2走査線選択回路は、偶数列の前記走査線への前記走査信号の供給を停止し、偶数フレームにおいて、前記第1走査線選択回路は、奇数行の前記走査線への前記走査信号の供給を停止し、前記第2走査線選択回路は、偶数列の前記走査線に前記走査信号を供給する、
    表示装置。
  3. 前記表示制御回路は、
    ノンインターレース方式で表示動作を行う場合に、1フレームごとに前記画素信号の極性が反転するカラム反転駆動方式により表示動作を行い、
    インターレース方式で表示動作を行う場合に、2フレームごとに前記画素信号の極性が反転するカラム反転駆動方式により表示動作を行う、
    請求項1又は2に記載の表示装置。
  4. 前記表示制御回路は、
    前記映像信号のフレームレートが第1フレームレートである場合にノンインターレース方式で表示動作を行い、
    前記映像信号のフレームレートが前記第1フレームレートよりも高い第2フレームレートである場合にインターレース方式で表示動作を行う、
    請求項1から3の何れか一項に記載の表示装置。
  5. 前記表示制御回路は、外部からのフレームレート変更信号に応じて、ノンインターレース方式での表示動作とインターレース方式での表示動作とを切り替える、
    請求項1から4の何れか一項に記載の表示装置。
  6. 前記表示制御信号は、供給された映像信号に基づいて画素信号を生成し、
    前記表示制御回路は、前記映像信号に応じて、ノンインターレース方式での表示動作とインターレース方式での表示動作とを切り替える、
    請求項1から4の何れか一項に記載の表示装置。
  7. 前記表示制御回路は、前記映像信号のブランク期間が所定の閾期間以上である場合に、インターレース方式での表示動作からノンインターレース方式での表示動作に切り替え、前記映像信号のブランク期間が所定の閾期間未満である場合に、ノンインターレース方式での表示動作からインターレース方式での表示動作に切り替える、
    請求項6に記載の表示装置。
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