JP5819407B2 - 表示装置およびその駆動方法 - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態に係る表示装置1の全体構成を示している。本実施形態では、表示装置1が液晶表示装置である例について説明するが、後述するように、本発明は液晶表示装置に限定されるものではない。
表示部2は、表示パネルと、バックライト装置とを有している。表示パネルは、アクティブマトリクス基板と、対向基板と、両基板の間に挟持された液晶とを含んでいる。アクティブマトリクス基板には、平行に配列された複数のゲートラインGLと、平行に配列された複数のソースラインSLとが、互いに交差するように形成されている。ゲートラインGLとソースラインSLとの交差部分の付近には、画素PIXが配置されている。したがって、表示パネルにおいて、画素PIXはマトリクス状に配列されている。画素PIXは、液晶容量CとトランジスタT(薄膜トランジスタ)とを含んでいる。液晶容量Cは、図示はしないが、アクティブマトリクス基板に形成された画素電極と、対向基板に形成された共通電極と、両電極の間の液晶とによって形成される。
図2の(a)はソースドライバ3の出力段の構成を示しており、図2の(b)は当該出力段のソースアンプ31に与えられるアンプイネーブル信号AEを示している。
図3は、ゲートドライバ4に与えられる制御信号およびゲートドライバ4から出力されるゲート信号を示している。
プリチャージ回路5(プリチャージ手段)は、画素PIXへのデータ信号の書き込みが行われるラインの2,3ライン前のソースラインSLにプリチャージ電圧を出力する。プリチャージ回路5は、タイミングコントロール部8から与えられるプリチャージ制御信号PCによって、プリチャージ電圧を出力する動作が制御される。このように、プリチャージ回路5は、同一のラインの画素PIXに、駆動に先立って所定の電圧を与えるプリチャージ動作を行う。
図4は、ソースドライバ3およびゲートドライバ4によるプリチャージ動作を示すタイミングチャートである。
図5は、画像識別部6の構成を示している。
図6は、駆動/休止制御部7の構成を示している。
タイミングコントロール部8は、タイミング信号TIMおよび駆動/休止制御信号DSCに基づいてドライバ制御信号を生成する。ドライバ制御信号は、前述のソーススタートパルスSSP、ソースクロックSCK、アンプイネーブル信号AE、ゲートイネーブル信号GOE、ゲートスタートパルスGSPおよびゲートクロックGCKである。また、タイミングコントロール部8は、画像識別部6を経由して入力される画像データDAをソースドライバ3に出力する。
図7は、電源回路9におけるレギュレータ93の構成を示している。
上記のように構成される表示装置1の動作(駆動方法)について説明する。
まず、画像識別部6では、識別部63により、設定記憶部64におけるフラグが参照されることで、通常駆動モードまたは間欠駆動モードのいずれが有効であるかが確認される。ここで、通常駆動モードが有効である場合、識別部63による入力画像の識別が行われず、駆動/休止制御部7による駆動/休止制御信号DSCの生成も行われないために、通常の駆動が行われる。一方、間欠駆動モードが有効である場合、画像識別部6では、次のようにして入力画像の識別が行われる。
図8の(a)は通常駆動モードにおける駆動パターンを示しており、図8の(b)は第1間欠駆動モードにおける駆動パターンを示している。また、図9の(a)は図8の(a)に示す駆動パターンで静止画像を表示する場合の電力消費を示しており、図9の(b)は図8の(b)に示す駆動パターンで静止画像を表示する場合の電力消費を示している。
図9の(a)に示すように、通常駆動モードでは、各フレームで連続的に駆動が行われて画像が書き替えられるので、連続する2つのフレーム(NフレームおよびN+1フレーム)が駆動される。この場合、表示部2における表示パネルの駆動に400mWの電力が消費され、その他の電力として100mWが消費される。ここで、その他の電力は、表示パネルの駆動電力以外の電力であって、表示パネルのリフレッシュ駆動に直接関係せずに、リフレッシュ駆動する回路を動作させるための電源回路などの部分で消費される電力であり、駆動周波数に依存しない。
図10の(a)は通常駆動モードにおける駆動パターンを示しており、図10の(b)は第2間欠駆動モードにおける駆動パターンを示している。また、図11の(a)は図10の(a)に示す駆動パターンで動画像を表示する場合の電力消費を示しており、図11の(b)は図10の(b)に示す駆動パターンで静止画像を表示する場合の電力消費を示している。
図11の(a)に示すように、通常駆動モードでは、動画像の表示に、1フレームで駆動が行われて画像が書き替えられる。この場合、表示パネルの駆動に400mWの電力が消費され、その他の電力として100mWが消費される。
第2間欠駆動モードでは、1フレームにおける駆動期間の比率を小さくする(駆動周波数を高くする)ほど、消費電力がより削減される。しかしながら、駆動周波数が高くなると、ソースラインSLの配線容量Cによる影響のために、画素PIXへの印加電圧が所定の電圧まで達しないことがある。これに対しては、ソースアンプ31の能力を高めることにより、画素PIXへの印加電圧を所定の電圧まで高めることができる。ソースアンプ31の能力を高めるには、電源電圧Vddを高くすればよい。
図1に示す表示装置1においては、表示部2の画素PIXに含まれるトランジスタT(薄膜トランジスタ,TFT)として、その半導体層にいわゆる酸化物半導体を用いたTFTを採用することが好ましい。この酸化物半導体には、例えばIGZO(InGaZnOx)が含まれる。その理由について、図12を参照して説明する。
以上のように、本実施形態の表示装置1は、画像識別部6および駆動/休止制御部7を備えることにより、入力画像が動画像であると識別されたときに、第2間欠駆動モードで表示部2を駆動する。これにより、入力画像が静止画像から動画像に切り替わったときに、外部より特別な指示を与えることなく、第2間欠駆動モードに切り替えることができる。また、駆動/休止制御部7は、外部入力コマンドCOMを用いて任意に指示を与えることにより、所望通りにソースドライバ3およびゲートドライバ4を制御して、表示部2の駆動を行うことができる。
本実施形態に係る表示装置1は、下記のようにも表現することができる。
3 ソースドライバ(駆動回路,データ信号出力回路,プリチャージ手段)
4 ゲートドライバ(駆動回路,選択回路,プリチャージ手段)
5 プリチャージ回路(プリチャージ手段)
6 画像識別部
7 駆動/休止制御部
8 タイミングコントロール部(プリチャージ手段)
31 ソースアンプ(アンプ)
61 フレームメモリ
62 比較部
63 識別部
64 設定記憶部
71 駆動/休止情報記憶部(比率設定手段,記憶手段)
72 駆動/休止切替部
93 レギュレータ(アンプ能力向上手段,アンプ能力低下手段)
C 液晶容量
COM 外部入力コマンド
DA 画像データ
DIS 画像識別信号
DSC 駆動/休止制御信号
GL ゲートライン
PIX 画素
SL ソースライン
T トランジスタ(薄膜トランジスタ)
Claims (11)
- マトリクス状に配置された複数の画素と、
ライン毎に順次選択して各画素にデータ信号を供給する駆動回路と、
入力画像が静止画像または動画像のいずれであるかを識別する画像識別手段と、
前記画像識別手段によって前記入力画像が前記動画像であると識別されたときに、1フレーム期間内において、駆動を行う駆動期間と駆動を休止する休止期間とを設けるように前記駆動回路を制御する一方、前記画像識別手段によって前記入力画像が静止画像であると識別されたときに、前記1フレーム期間の長さを有する前記駆動期間と前記1フレーム期間以上の長さを有する前記休止期間とを設けるように前記駆動回路を制御する駆動/休止制御手段と、
前記駆動期間と前記休止期間との時間についての比率を前記静止画像と前記動画像とで個別に可変に設定する比率設定手段とを備えていることを特徴とする表示装置。 - 前記比率設定手段は前記比率を書き替え可能に記憶する記憶手段であることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
- 前記駆動回路は、出力段に設けられたアンプを介して各画素に供給される前記データ信号を出力するデータ信号出力回路を有し、
表示装置は、前記駆動期間に前記画素への印加電圧が所定の電圧に達する程度に前記アンプの能力を向上させるアンプ能力向上手段を備えていることを特徴とする請求項1または2に記載の表示装置。 - 前記駆動期間において、駆動に先立って予め所定の電圧を前記画素に与えるプリチャージ手段を備えていることを特徴とする請求項3に記載の表示装置。
- 前記駆動回路は、出力段に設けられたアンプを介して各画素に供給される前記データ信号を出力するデータ信号出力回路を有し、
表示装置は、前記休止期間に前記データ信号を出力できない程度に前記アンプの能力を低下させるアンプ能力低下手段を備えていることを特徴とする請求項1または2に記載の表示装置。 - 前記駆動回路は、前記データ信号が供給される前記画素をライン毎に順次選択する選択回路を有し、
前記選択回路は、休止期間において前記画素を選択しないことを特徴とする請求項1または2に記載の表示装置。 - 前記駆動/休止制御手段は、外部からの指令に基づいて前記駆動回路の制御を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の表示装置。
- 表示装置が液晶表示装置であることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記画素に含まれる薄膜トランジスタの半導体層には、酸化物半導体が用いられていることを特徴とする請求項8に記載の表示装置。
- 前記酸化物半導体はInGaZnOxであることを特徴とする請求項9に記載の表示装置。
- マトリクス状に配置された複数の画素と、ライン毎に順次選択して各画素にデータ信号を供給する駆動回路とを備えた表示装置の駆動方法であって、
入力画像が静止画像または動画像のいずれであるかを識別する画像識別工程と、
前記画像識別工程によって前記入力画像が前記動画像であると識別されたときに、1フレーム期間内において、駆動を行う駆動期間と駆動を休止する休止期間とを設けるように前記駆動回路を制御する一方、前記画像識別工程によって前記入力画像が静止画像であると識別されたときに、前記1フレーム期間の長さを有する前記駆動期間と前記1フレーム期間以上の長さを有する前記休止期間とを設けるように前記駆動回路を制御する駆動/休止制御工程と、
前記駆動期間と前記休止期間との時間についての比率を前記静止画像と前記動画像とで個別に可変に設定する比率設定工程とを備えていることを特徴とする表示装置の駆動方法。
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