JP5964113B2 - 表示駆動装置、表示駆動方法、表示装置、電子機器、表示駆動プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、低周波駆動が可能な表示装置を駆動する表示駆動装置であって、より詳しくは、表示装置の消費電力の低減に有効な表示駆動装置に関するものである。

近年、ＦＰＤ（Flat Panel Display）のような小型かつ軽量化が可能な表示装置の高性能化が進み、このような表示装置が各種の電子機器に搭載されるようになってきた。特に、携帯型の電子機器では、消費電力の低減が課題とされ、低消費電力化のための開発が進められている。

一般に、表示装置の消費電力は、駆動回路で消費される電力が大きな割合を占めている。駆動回路の消費電力は駆動周波数に比例するので、その消費電力を低減するには、駆動周波数を低下させる必要がある。あるいは、駆動回路を間欠的に動作させることによっても消費電力を低減することが可能である。例えば、特許文献１には、液晶モジュールを走査処理する走査モードと、走査処理を休止する休止モードとで動作する液晶モジュールを制御することが開示されている。

特開２０１２−１８２７１号公報（２０１２年１月２６日公開）

ところで、従来、液晶表示装置では、液晶パネルにおけるスイッチング素子として、ＣＧＳ（Continuous Grain Silicon）やａ−Ｓｉ（amorphous Silicon）によって形成される薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いた液晶パネルが主流であった。このような液晶パネルを用いた液晶表示装置では、液晶が約６０Ｈｚの駆動周波数で交流駆動される。

このような液晶表示装置で、消費電力の低減を図るために駆動周波数を低下させると、液晶パネルにおける画素電極と対向電極との間の液晶層やスイッチング素子を介したリーク電流により、画素電極の電圧が低下する。このため、駆動周波数の低下によって、表示輝度が変動し、この変動がフリッカとして観測されるようになるので、表示品位の低下を招く。

これに対し、ＩＧＺＯ（ＩｎＧａＺｎＯｘ）などの酸化物半導体によって形成されたＴＦＴは、ａ−Ｓｉによって形成されたα−ＴＦＴと比べて、オン状態の電子移動度が高く、オン特性が非常に優れているという特性を備えていることから、注目を集めている。このような酸化物半導体によって形成されたＴＦＴをスイッチング素子として用いた液晶パネルでは、ＴＦＴの上記の特性から、スイッチング素子としてのトランジスタを小型化することができる。これにより、トランジスタのリークが低減されるので、液晶画素に保持されている電荷が抜けにくくなり、その結果として１Ｈｚまで低周波駆動が可能となる。このため、駆動周波数が１Ｈｚにまで低下しても、上記のような不都合は生じない。したがって、このような液晶パネルを用いて低周波駆動することによって、消費電力を低減することが期待できる。

特許文献１に開示された駆動方法では、静止画像を表示する場合、このような液晶パネルを用いると、リフレッシュのための駆動を低周波で行うことができ、表示品位を低下させることなく、消費電力の低減を実現できる。しかしながら、表示される画像が動画像だけでなく静止画像も含む場合、この駆動方法では、リフレッシュする必要のない静止画像についても、動画像と同様に均一の駆動周波数（６０Ｈｚ）でリフレッシュされる。したがって、上記のような低周波駆動が可能な液晶パネルを用いても、静止画像の部分の表示においては、従来の液晶パネルを用いた場合と同様に消費電力の低減を図ることができない。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、変化のない部分を含んでいる画像を表示する場合の消費電力を低減することができる表示駆動装置を提供することにある。

本発明に係る表示駆動装置は、画像を画像データに基づいて表示する表示部をリフレッシュレートにしたがって駆動する表示駆動装置において、上記の課題を解決するために、連続して入力される２つの画像データを所定数の画素データの単位で比較して、両画像データにおける一致部分および不一致部分をライン単位で判定する画像比較手段と、前記一致部分のラインについて画像の非更新を特定するとともに当該ラインを表示するときの前記リフレッシュレートを前記表示部で規定される最高の前記リフレッシュレートよりも低く設定する一方、前記不一致部分のラインについて画像の更新を特定するとともに当該ラインを表示するときの前記リフレッシュレートを最高に設定するリフレッシュレート設定手段と、設定された前記リフレッシュレートに基づいて駆動タイミングを生成する駆動タイミング生成手段とを備えていることを特徴としている。

本発明に係る表示駆動方法は、画像を画像データに基づいて表示する表示部をリフレッシュレートにしたがって駆動する表示駆動方法において、上記の課題を解決するために、連続して入力される２つの画像データを所定数の画素データの単位で比較して、両画像データにおける一致部分および不一致部分をライン単位で判定する画像比較ステップと、前記一致部分のラインについて画像の非更新を特定するとともに当該ラインを表示するときの前記リフレッシュレートを前記表示部で規定される最高の前記リフレッシュレートよりも低く設定する一方、前記不一致部分のラインについて画像の更新を特定するとともに当該ラインを表示するときの前記リフレッシュレートを最短に設定するリフレッシュレート設定ステップと、設定された前記リフレッシュレートに基づいて駆動タイミングを生成する駆動タイミング生成ステップとを備えていることを特徴としている。

上記の構成では、画像比較手段（画像比較ステップ）によって、連続して入力される２つの画像データが所定数の画素データの単位で比較された結果、両画像データにおける一致部分および不一致部分がライン単位で判定される。一致部分が判定されたラインについては、リフレッシュレート設定手段（リフレッシュレート設定手段ステップ）によって、画像の非更新が特定されるとともに、当該ラインを表示するときのリフレッシュレートが最高のリフレッシュレートよりも低く設定される。一方、不一致部分が判定されたラインについては、リフレッシュレート設定手段（リフレッシュレート設定手段ステップ）によって、画像の更新が特定されるとともに、当該ラインを表示するときのリフレッシュレートが最高に設定される。

そして、画像の非更新が特定されたラインについては、駆動タイミング生成手段（駆動タイミング生成ステップ）によって、設定されたリフレッシュレート（低リフレッシュレート）に基づいて駆動タイミングが生成される。一方、画像の更新が特定されたラインについては、駆動タイミング生成手段（駆動タイミング生成ステップ）によって、設定されたリフレッシュレート（高リフレッシュレート）に基づいて駆動タイミングが生成される。

このようにライン単位で設定されたリフレッシュレートに基づいて駆動タイミングが生成されるので、表示部に表示される画像が静止画像のような更新されないラインについては、低リフレッシュレートで駆動が行われる。したがって、表示される画像が動画像のような更新された部分を含んでいても、一律に高リフレッシュレートで駆動が行われることはない。また、低周波駆動が可能な表示部において、低リフレッシュレートで駆動を行うことができる。したがって、部分的にでも低周波駆動を行うことにより、表示駆動装置における消費電力の低減が可能となる。

前記表示駆動装置において、前記リフレッシュレート設定手段は、画像の非更新が特定されたラインについて、所定数のフレーム分の画像が表示されてもなお画像の非更新が特定されたときに、さらに前記リフレッシュレートを低く設定することを繰り返し、前記リフレッシュレートを所定の最低値に設定することが好ましい。

上記の構成では、画像の非更新が特定される場合には、リフレッシュレート設定手段によって、リフレッシュレートが段階的に最低のリフレッシュレートにまで低下する。これにより、急激なリフレッシュレートの変化を回避することができる。それゆえ、画像の表示品位を低下させることなく、リフレッシュレートを低下させることができる。

前記表示駆動装置において、前記駆動タイミング生成手段は、複数フレームの画像が表示される間に、各ラインの前記駆動タイミングを同一の垂直同期期間に調整することが好ましい。

これにより、各ラインの駆動タイミングが同一の垂直同期期間に調整されるので、駆動期間を減らすことができる。それゆえ、表示駆動装置の消費電力をより一層低減することが可能となる。

前記表示駆動装置において、前記リフレッシュレート設定手段は、画像の更新または非更新の特定と前記リフレッシュレートの設定とをライン単位ですることが好ましい。

これにより、少なくとも、ライン単位で異なるリフレッシュレートによる駆動が行われるので、細かく消費電力を低減することができる。

前記表示駆動装置において、前記リフレッシュレート設定手段は、画像の更新または非更新の特定と前記リフレッシュレートの設定とを画素単位ですることが好ましい。

これにより、ライン単位での処理に比べて、低リフレッシュレートで駆動できる範囲を広げることができる。それゆえ、より消費電力の低減を図ることができる。

前記表示駆動装置において、前記画像比較手段は、入力される１フレームの画像データを記憶するフレームメモリと、当該フレームメモリから読み出された画像データと、当該画像データに続いて入力される画像データとを所定数の画素データの単位で比較して、両画像データにおける一致部分および不一致部分をライン単位で判定する比較回路とを有していることが好ましい。

これにより、一般的な画像比較の技術を利用して、容易に画像データの一致判定を行うことができる。

前記表示駆動装置において、前記フレームメモリは、前記比較回路によって不一致部分であると判定されたラインの画像データのみを書き込むことが好ましい。

これにより、不要な書き込みが回避されるので、フレームメモリの書き込み動作を効率的に行うことができるとともに、常に書き込みを行うのに比べて消費電力を削減することができる。

本発明に係る表示装置は、画像を画像データに基づいて表示する表示部と、当該表示部をリフレッシュレートにしたがって駆動する表示駆動装置とを備える表示装置であって、前記表示駆動装置が上記のいずれかの前記表示駆動装置であることを特徴としている。

これにより、前述のように、表示される画像が動画像のような更新された部分を含んでいても、一律に高リフレッシュレートで駆動が行われることはない。また、低周波駆動が可能な表示部において、低リフレッシュレートで駆動を行うことができる。したがって、表示装置の消費電力の低減が可能となる。

本発明に係る表示装置は液晶表示装置であることを特徴としている。

特に、表示装置において、前記表示部が画素電極に画像データに応じた電圧の印加をスイッチングするスイッチング素子を有しており、当該スイッチング素子がＩＧＺＯにより形成された薄膜トランジスタ（ＩＧＺＯ−ＴＦＴ）であることが好ましい。

このように、表示部は、ＩＧＺＯ−ＴＦＴをスイッチング素子として備えることによって低周波駆動を可能とするので、１Ｈｚというような低リフレッシュレートで駆動を行うことができる。それゆえ、より一層の消費電力の低減が可能となる。

本発明に係る電子機器は、画像を表示する表示装置を備える電子機器であって、前記表示装置が上記のいずれかの前記表示装置であることを特徴としている。

これにより、表示装置を搭載する電子機器の消費電力を低減することができる。

本発明の表示駆動プログラムは、コンピュータを前記表示駆動装置における各手段として機能させるためのプログラムである。また、本発明の記録媒体は、前記表示駆動プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。これらの表示駆動プログラムおよび記録媒体も本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明に係る表示駆動装置は、上記のように構成されることにより、変化のない部分を含んでいる画像を表示する場合の消費電力を低減することができるという効果を奏する。

本実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 上記液晶表示装置におけるパネルドライバの構成を示すブロック図である。 上記液晶表示装置における液晶パネルの概略構成を示す回路図である。 上記液晶パネルの駆動において１つのゲートラインに対応する全ての画素電極がそれぞれ対応するソースラインに接続された状態を示す図である。 上記液晶パネルの駆動においてＲ（赤）の画素電極がスイッチを介してソースドライバに接続された状態を示す図である。 上記液晶パネルの駆動においてＲの画素電極にソースドライバから電圧が印加された状態を示す図である。 上記液晶パネルの駆動においてＧ（緑）の画素電極がスイッチを介してソースドライバから電圧が印加された状態を示す図である。 上記液晶パネルの駆動においてＢ（青）の画素電極がスイッチを介してソースドライバから電圧が印加された状態を示す図である。 上記液晶パネルの駆動において次のゲートラインに対応する全ての画素電極がそれぞれ対応するソースラインに接続され、かつＲの画素電極がスイッチを介してソースドライバから電圧が印加された状態を示す図である。 通常の駆動方法によって駆動される場合の図５〜図９に示す駆動の各状態での上記液晶パネルにおける各部の動作を示す波形図である。 上記パネルドライバを用いた駆動方法によって駆動される場合の図５〜図９に示す駆動の各状態での上記液晶パネルにおける各部の動作を示す波形図である。 上記液晶表示装置を搭載したスマートフォンにおいて上記パネルドライバによる駆動で画像が表示された状態を示す図である。 上記パネルドライバのリフレッシュコントローラがリフレッシュレートを変更する処理の手順を示すフローチャートである。 (ａ)は上記パネルドライバのタイミングジェネレータによって駆動タイミングが制御された状態を示すタイミングチャートであり、（ｂ）は上記タイミングジェネレータの駆動タイミング調整部によって駆動タイミングがさらに１フレーム周期内に調整された状態を示すタイミングチャートである。 リフレッシュレートが変更されるタイミングがライン間で異なる状態を示す図である。 （ａ）は駆動タイミングがライン間で異なる状態を示す図であり、（ｂ）は駆動タイミングがライン間で一致している状態を示す図である。 （ａ）は上記駆動タイミング調整部の構成を示すブロック図であり、（ｂ）は上記駆動タイミング調整部による駆動タイミングの調整動作を示す図である。

本発明に係る一実施形態について、図１〜図１７を参照して以下に説明する。

［液晶表示装置の構成］
〔液晶表示装置の全体構成〕
図１は、本実施形態に係る液晶表示装置１の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、液晶表示装置１（表示装置）は、ホストコントローラ２と、パネルドライバ３と、液晶パネル４とを備えている。

ホストコントローラ２は、入力された画像データを一旦蓄えておき、必要に応じてパネルドライバ３に転送する。このため、ホストコントローラ２は、ＣＰＵ２１、ＶＲＡＭ（Video RAM）２２およびタイミングジェネレータ２３を有している。

〈ホストコントローラの構成〉
ＣＰＵ２１は、外部から入力される画像データのＶＲＡＭ２２への書き込みおよびＶＲＡＭ２２からの画像データの読み出しを制御する。具体的には、ＣＰＵ２１は、ユーザの操作（例えば画面の切り替え操作）や、アプリケーションプログラムからの指示（例えば画像の変更）などによって画像データの書き込みおよび読み出しを制御する。

ホストコントローラ２に入力される画像データは、液晶表示装置１が搭載されている電子機器の内部で発生した画像データや、この電子機器の外部から入力された画像データである。電子機器の内部で発生した画像データは、例えば、アプリケーションプログラムによって生成された画像データや、ＴＶチューナによって受信された放送画像の画像データである。また、電子機器の外部から入力される画像データは、有線または無線によって外部機器から伝送される画像データである。

ＶＲＡＭ２２は、ＣＰＵ２１によって書き込まれた画像データを一時的に記憶しておく画像メモリである。

タイミングジェネレータ２３は、ＶＲＡＭ２２から読み出された画像データを垂直同期信号に同期したタイミングでパネルドライバ３に転送する。

〈パネルドライバの構成〉
図２は、パネルドライバ３の構成を示すブロック図である。

パネルドライバ３は、ホストコントローラ２から転送された画像データを液晶パネル４に表示させるように液晶パネル４を駆動する表示駆動装置である。このパネルドライバ３は、動画像を表示するときに、液晶パネル４について規定されている最高のリフレッシュレート（６０Ｈｚ）でリフレッシュ表示を行うように液晶パネル４を駆動する。また、パネルドライバ３は、入力される画像データの更新の有無に応じてリフレッシュレート（駆動周期）を設定し、設定したリフレッシュレートに基づいて駆動タイミングを生成し、その駆動タイミングに基づいて液晶パネル４を駆動する。図２に示すように、パネルドライバ３は、このような駆動機能を実現するために、フレームメモリ３１、比較回路３２、リフレッシュコントローラ３３、タイミングジェネレータ３４、ソースドライバ３５およびゲートドライバ３６を有している。また、フレームメモリ３１および比較回路３２によって、画像比較部３７が構成されている。

なお、パネルドライバ３は、専用のドライバＬＳＩとして形成されてもよいが、液晶パネル４の後述するアクティブマトリクス基板（ガラス基板）上に、ＣＯＧ（Chip ON Glass）構成で形成されていてもよい。

《画像比較部の構成》
画像比較部３７（画像比較手段）は、連続して入力される２つの画像データを所定数の画素データの単位で比較して、両画像データにおける一致部分および不一致部分をライン単位で判定する。この比較の単位としては、所定数の画素データの単位であれば、パネルドライバ３の設計仕様に応じて、１画素データ、複数画素データ、１ライン、複数ライン、ブロック（矩形範囲）のいずれであってもよい。

画像比較部３７を構成するフレームメモリ３１は、入力された１フレームの画像データをライン毎に記憶する画像メモリ（フレームバッファ）であり、デュアルポートＲＡＭなどによって構成されている。フレームメモリ３１は、画像データを一旦記憶して読み出すことによって、画像データの入力を１フレーム分遅延させている。これにより、当該画像データと、次に入力されてくる画像データとの入力のタイミングが同期するようになる。

なお、フレームメモリ３１は、入力される画像データをその都度書き込んでいるが、変化した（更新された）画像データのみを書き込むようにしてもよい。例えば、フレームメモリ３１は、入力される画像データを書き込まずに一旦保持しておき、比較回路３２によって画像データの不一致が判定されたラインの画像データについて書き込む一方、画像データの一致が判定されたラインの画像データについて書き込まない。これにより、不要な書き込みが回避されるので、フレームメモリ３１の書き込み動作を効率的に行うことができるとともに、消費電力を低減することができる。

画像比較部３７を構成する比較回路３２は、フレームメモリ３１から読み出された画像データと、当該画像データの次に入力されてくる画像データとを画素単位で比較し、画像データの一致または不一致をライン単位で判定する。このような比較回路３７は、例えば一致検出用のコンパレータで実現することができる。

比較回路３２は、一致判定の結果を“１”として出力し、不一致の判定結果を“０”として出力する。これらの“１”または“０”の値は、更新有無信号としてリフレッシュコントローラ３３に入力される。つまり、画像データの各ラインに更新があれば、更新有無信号が“０”となり、画像データの各ラインに更新がなければ、更新有無信号が“１”となる。

また、比較回路３２は、画像データにおけるどのラインの一致または不一致の判定（更新有無の判定）を行っているかという更新有無の判定のタイミングについて更新有無判定タイミングを生成する。比較回路３２において、比較動作はクロックに基づいて行われているので、このクロックを画像データの第１ラインからカウントすることによって、更新有無判定タイミングを生成することができる。

なお、画像比較部３７においては、画像データを１フレーム分遅延させるためにフレームメモリ３１を用いているが、これに限らず、画像データを１フレーム分遅延させることができる遅延回路であれば、フレームメモリ３１に代えて用いることができる。

《リフレッシュコントローラの構成》
リフレッシュコントローラ３３（リフレッシュレート設定手段）は、上記の更新有無判定タイミングおよび更新有無信号に基づいて、一致部分のラインについて画像の非更新を特定し、不一致部分のラインについて画像の更新を特定する。リフレッシュコントローラ３３は、この特定結果をライン毎に更新特定レジスタに保持する。例えば、リフレッシュコントローラ３３は、更新特定レジスタにおいて画像の更新についてフラグをＯＮし、画像の非更新についてフラグをＯＦＦする。

また、リフレッシュコントローラ３３は、一致部分のラインを表示するときのリフレッシュレートを動画像表示のための最高のリフレッシュレート（通常約６０Ｈｚ）よりも低く（例えば１Ｈｚ）レジスタに設定する。換言すれば、リフレッシュコントローラ３３は、この場合、駆動周期を最短の駆動周期（通常約１６．６７ｍｓ）より長く設定する。一方、リフレッシュコントローラ３３は、不一致部分のラインを表示するときのリフレッシュレートを最高のリフレッシュレートにレジスタに設定する。換言すれば、リフレッシュコントローラ３３は、この場合、駆動周期を最短の駆動周期に設定する。

また、リフレッシュコントローラ３３は、一致部分のラインについてリフレッシュレートを徐々に低下させていく機能を有している。この機能を実現するため、リフレッシュコントローラ３３はリフレッシュレート変更部３３１を含んでいる。

リフレッシュレート変更部３３１は、画像の非更新が特定されたラインについて、所定数のフレーム分の画像が表示されてもなお画像の非更新が特定されたときに、さらにリフレッシュレートを低く設定することを繰り返して、リフレッシュレートを所定の最低値に設定する。具体的には、リフレッシュレート変更部３３１は、同一ラインについて画像の非更新を特定したフレームの数をカウントし、そのカウント値が所定値に達するとリフレッシュレートを所定のリフレッシュレートに低下させる動作を繰り返す。これにより、リフレッシュレート変更部３３１は、同一ラインについて画像の非更新が維持されている限り、リフレッシュレートを段階的に低下させていき、最終的に最低のリフレッシュレートを設定する。

《タイミングジェネレータの構成》
タイミングジェネレータ３４（駆動タイミング生成手段）は、上記のように設定されたリフレッシュレートに基づいて駆動タイミング（駆動パターン）を生成する。

具体的には、タイミングジェネレータ３４は、各ラインについて、特定された画像の更新の有無および設定されたリフレッシュレートに基づいて、フレーム単位で駆動の有無を決定する。図２に示すように、“＋”は正電圧駆動を表し、“−”は負電圧駆動を表し、“×”は非駆動を表している。

これにより、設定されたリフレッシュレートに基づいて、例えば下記のような駆動タイミングが生成される。
（１）リフレッシュレート６０Ｈｚ
正電圧駆動と負電圧駆動とがフレーム毎に交互に繰り返される。
（２）リフレッシュレート３０Ｈｚ
正電圧駆動と負電圧駆動との間に１フレーム分の非駆動が存在する。
（３）リフレッシュレート１５Ｈｚ
正電圧駆動と負電圧駆動との間に３フレーム分の非駆動が存在する。
（４）リフレッシュレート１Ｈｚ
正電圧駆動と負電圧駆動との間に５９フレーム分の非駆動が存在する。

このように、タイミングジェネレータ３４によって、ライン単位で異なる駆動状態が設定される。

また、タイミングジェネレータ３４は、駆動タイミングに同期して画像データをソースドライバ３５に与えるとともに、ソースドライバ３５およびゲートドライバ３６の動作を制御するための各種の制御信号を生成する。具体的には、タイミングジェネレータ３４は、正電圧駆動および負電圧駆動を行う場合に、画像データをソースドライバ３５に出力する一方、非駆動の場合に、画像データをソースドライバ３５に出力しない。加えて、タイミングジェネレータ３４は、ソースドライバ３５のためのソースクロックおよびソーススタートパルスと、ゲートドライバ３６のためのゲートクロックおよびゲートスタートパルスとを生成する。

また、タイミングジェネレータ３４は、後述する液晶パネル４に設けられるスイッチＳＷ１〜ＳＷ３（図３参照）のＯＮ／ＯＦＦ動作を制御する制御信号ＣＮＴ１〜ＣＮＴ３を出力する。加えて、タイミングジェネレータ３４は、非駆動の期間に、後述する駆動イネーブル信号ＤＥＮＡＢＬＥ（図１１参照）を生成する。この駆動イネーブル信号ＤＥＮＡＢＬＥは、アクティブのときに上記の制御信号ＣＮＴ１〜ＣＮＴ３を出力し、非アクティブのときに制御信号ＣＮＴ１〜ＣＮＴ３を出力しない制御信号として用いられる。例えば、駆動イネーブル信号ＤＥＮＡＢＬＥと制御信号ＣＮＴ１〜ＣＮＴ３との論理積によって制御信号ＣＮＴ１〜ＣＮＴ３の有効または無効を選択することができる。このような論理積を出力するためのＡＮＤ回路は、タイミングジェネレータ３４が有していてもよいし、タイミングジェネレータ３４の外部（液晶パネル４など）に設けられていてもよい。

さらに、タイミングジェネレータ３４は、複数フレームの画像が表示される間に、各ラインの駆動タイミングを同一の垂直同期期間に揃える機能を有している。この機能を実現するため、タイミングジェネレータ３４は駆動タイミング調整部３４１を含んでいる。駆動タイミング調整部３４１の詳細については、後に説明する。

《ソースドライバの構成》
ソースドライバ３５は、タイミングジェネレータ３４から入力される画像データを、シフトレジスタによって生成されたタイミングで１ライン分保存して出力する。具体的には、ソースドライバ３５のシフトレジスタは、前述のソーススタートパルスをソースクロックに同期して順次シフトさせて出力する。また、ソースドライバ３５は、シフトレジスタから出力された画像データが表す階調に応じた階調電圧を選択してデータ電圧として液晶パネル４における後述する各ソースラインに出力する。さらに、ソースドライバ３５は、出力段にソースラインと同数設けられているソースアンプ（アンプ）を有しており、このソースアンプを介してデータ電圧をソースラインに出力している。

《ゲートドライバの構成》
ゲートドライバ３５は、前述のゲートスタートパルスおよびゲートクロックに基づいて、液晶パネル４における後述する各ゲートラインに出力するゲート信号を生成する。具体的には、ゲートドライバ３５は、シフトレジスタによって、ゲートスタートパルスをゲートクロックに同期して順次シフトさせてゲート信号を出力する。ゲートドライバ３５は、このようなゲート信号を出力することにより、ゲートラインを線順次に選択する。

〈液晶パネルの構成〉
図３は、液晶表示装置１における液晶パネル４の概略構成を示す回路図である。

液晶パネル４（表示部）は、図示はしないが、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および対向基板は、ガラスなどからなる透光性の基板である。

アクティブマトリクス基板には、図３に示すように、平行に配列された複数のソースラインＳ１，Ｓ２，Ｓ３，…，Ｓｍと、平行に配列された複数のゲートラインＧ１，Ｇ２，Ｇ３，…，Ｇｎとが、互いに交差するように形成されている。

なお、以降の説明において、ソースラインＳ１，Ｓ２，Ｓ３，…，Ｓｍに共通して説明する場合にはソースラインＳと称し、ゲートラインＧ１，Ｇ２，Ｇ３，…，Ｇｎに共通して説明する場合にはゲートラインＧと称する。

アクティブマトリクス基板上には、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）にそれぞれ対応する画素電極Ｐｒ，Ｐｇ，ＰｂがゲートラインＧに沿って形成されている。また、アクティブマトリクス基板上には、ゲートラインＧとソースラインＳとの交差部分の付近に、画素電極Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂにそれぞれ対応するトランジスタＴｒ，Ｔｇ，Ｔｂ（スイッチング素子）が形成されている。

トランジスタＴｒ，Ｔｇ，Ｔｂは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）であり、その半導体層が酸化物半導体によって形成されている。この酸化物半導体としては、例えばＩＧＺＯ（ＩｎＧａＺｎＯｘ）が好ましい。

ＩＧＺＯは、ａ−Ｓｉに比べて、電子移動度が２０〜５０倍程度高いため、ＴＦＴを小型化することができる。これにより、画素開口率を向上させることができる。それに加えて、ＩＧＺＯ−ＴＦＴを用いた液晶パネル４は、低周波駆動が可能であり、リフレッシュレートを１Ｈｚ程度にまで低減させることができる。

トランジスタＴｒ，Ｔｇ，Ｔｂは、それぞれ、ソースがソースラインＳに接続され、ゲートがゲートラインＧに接続されている。また、トランジスタＴｒ，Ｔｇ，Ｔｂのドレインは、それぞれ画素電極Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂに接続されている。これにより、トランジスタＴｒ，Ｔｇ，Ｔｂは、ゲートドライバ３６からゲートラインＧに出力されるゲート信号がアクティブ（Ｈレベル）であるときにＯＮし、ゲート信号が非アクティブ（Ｌレベル）であるときにＯＦＦする。トランジスタＴｒ，Ｔｇ，Ｔｂは、ＯＮすることにより、ソースラインＳと画素電極Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂとを導通させる。

アクティブ基板上には、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３が形成されている。スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、ソースラインＳにおけるソースドライバ３５と画素電極Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂとの間に配置されており、一端がそれぞれ画素電極Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂに接続され、他端がともにソースラインＳに接続されている。また、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、それぞれタイミングジェネレータ３４から供給される制御信号ＣＮＴ１〜ＣＮＴ３によってＯＮ／ＯＦＦが制御される。

一方、対向基板には、各画素電極Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂと対向する対向電極ＣＯＭが形成されている。対向電極ＣＯＭは、図３においては、各画素電極Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂに個別に対向するように描かれているが、各画素電極Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂに共通となるように全体に大きく形成されていてもよい。また、対向電極ＣＯＭは、対向電位として接地電位が付与されている。

画素電極Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂと、これらに対向する対向電極ＣＯＭと、その間の液晶とによって液晶容量が形成されている。画素電極Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂと、対向電極ＣＯＭとの間に印加される電圧が液晶容量によって保持され、この電圧によって液晶の配向状態が制御される。この結果、図示しないバックライト装置からの照射光は、液晶パネル４に入射すると、印加電圧に応じた階調（輝度）で出射される。

また、上記のような１組のトランジスタＴｒ，Ｔｇ，Ｔｂ、１組の画素電極Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂ、対向電極ＣＯＭ、および画素電極Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂと対向電極ＣＯＭとの間の液晶によって、１つの画素領域ＰＩＸが形成されている。この画素領域ＰＩＸは、画素電極Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂによって区分される３つの副画素領域からなる。画素領域ＰＩＸにおいて、各副画素領域における液晶の配向状態を前述のデータ電圧によって制御することにより、画像データ（画素データ）に応じた階調および色を有する画素が表示される。また、１本のゲートラインＧに接続される画素領域ＰＩＸによりラインが構成されている。

［液晶表示装置の表示動作］
ここで、液晶表示装置１の表示動作について説明する。

〔パネルドライバの動作〕
パネルドライバ３においては、まず、ホストコントローラ２からの第１フレームの画像データがタイミングジェネレータ３４に入力されるとともに、画像比較部３７のフレームメモリ３１に書き込まれる。第１フレームの画像データについては、画像比較部３７において比較対象となる画像データがないので、タイミングジェネレータ３４において最高のリフレッシュレートで駆動タイミングが生成される。

続く第２フレームの画像データも、同様にしてタイミングジェネレータ３４に入力されるとともに、フレームメモリ３１に書き込まれる。画像比較部３７においては、フレームメモリ３１に記憶されていた第１フレームの画像データが、第１ラインから順次読み出されていき、比較回路３２によって、第２フレームの画像データと画素データの単位で比較される（画像比較ステップ）。そして、比較回路３２によって、両画像データの一致および不一致、すなわち画像データの更新の有無がライン毎に判定される。この比較判定の結果、比較回路３２から、前述の判定有無判定タイミングおよび更新有無信号が出力される。

リフレッシュコントローラ３３では、上記の判定有無判定タイミングおよび更新有無信号に基づいて、入力される画像データについて、ライン毎に画像の更新または非更新が特定される。また、リフレッシュコントローラ３３では、更新されたラインについて高リフレッシュレート（６０Ｈｚ）が設定され、更新されていないラインについて低リフレッシュレートが設定される（リフレッシュレート設定ステップ）。

タイミングジェネレータ３４では、リフレッシュコントローラ３３で設定された各ラインのリフレッシュレートに基づいて、ライン毎に、どのフレームで駆動または非駆動するかという駆動タイミングが生成される（駆動タイミング生成ステップ）。例えば、更新されたラインについては変化があるので、動画像の駆動のための６０Ｈｚで駆動する駆動タイミングが生成される一方、更新されていないラインについては変化がないので、３０Ｈｚ、１５Ｈｚ、…、１Ｈｚなどで駆動する駆動タイミングが生成される。

そして、ソースドライバ３５およびゲートドライバ３６によって、タイミングジェネレータ３４から与えられた上記の駆動タイミング、画像データおよび各種の制御信号に基づいて、液晶パネル４が駆動される。このとき、更新されたラインについては、高リフレッシュレートに基づく駆動タイミングで駆動が行われ、更新されなかったラインについては、低リフレッシュレートに基づく駆動タイミングで駆動が行われる。

〔液晶パネルの基本表示動作〕
続いて、液晶パネルの表示動作（表示駆動方法）について説明する。

図４〜図９は、表示パネル１における各段階（動作タイミング）の駆動状態を示す図である。

なお、図４〜図９においては、便宜上、ソースラインＳ１〜Ｓ３およびゲートラインＧ１〜Ｇ３とそれに対応する部分とについてのみ示し、以降の説明も、それに対応する部分に限定する。

〈動作タイミングＴ１〉
図４に示す動作タイミングＴ１では、ゲートラインＧ１に出力されるゲート信号がアクティブ（Ｈレベル）となることにより、ゲートラインＧ１に接続されている全てのトランジスタＴｒ，Ｔｇ，ＴｂがＯＮする。この状態では、まだ、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３がＯＦＦしている。

〈動作タイミングＴ２〉
図５に示す動作タイミングＴ２では、制御信号ＣＮＴ１がアクティブ（Ｈレベル）となることにより、スイッチＳＷ１のみがＯＮする。これにより、トランジスタＴｒを介してソースラインＳ１〜Ｓ３と画素電極Ｐｒとが導通する。

〈動作タイミングＴ３〉
図６に示す動作タイミングＴ３では、ソースドライバ３５からＲに対応するデータ電圧が出力されることにより、当該データ電圧がトランジスタＴｒを介して画素電極Ｐｒに印加される。これにより、ゲートラインＧ１によって選択された画素領域ＰＩＸにおいて、Ｒの副画素領域の表示状態が制御される。

〈動作タイミングＴ４〉
図７に示す動作タイミングＴ４では、制御信号ＣＮＴ２がアクティブとなることにより、スイッチＳＷ２のみがＯＮする。これにより、トランジスタＴｇを介してソースラインＳ１〜Ｓ３と画素電極Ｐｇとが導通する。また、ソースドライバ３５からＧに対応するデータ電圧が出力されることにより、当該データ電圧がトランジスタＴｇを介して画素電極Ｐｇに印加される。これにより、ゲートラインＧ１によって選択された画素領域ＰＩＸにおいて、さらにＧの副画素領域の表示状態が制御される。

〈動作タイミングＴ５〉
図８に示す動作タイミングＴ５では、制御信号ＣＮＴ３がアクティブとなることにより、スイッチＳＷ３のみがＯＮする。これにより、トランジスタＴｂを介してソースラインＳ１〜Ｓ３と画素電極Ｐｂとが導通する。また、ソースドライバ３５からＢに対応するデータ電圧が出力されることにより、当該データ電圧がトランジスタＴｂを介して画素電極Ｐｂに印加される。これにより、ゲートラインＧ１によって選択された画素領域ＰＩＸにおいて、さらにＢの副画素領域の表示状態が制御される。

〈動作タイミングＴ６〉
図９に示す動作タイミングＴ６では、ゲートラインＧ２に出力されるゲート信号がアクティブとなることにより、ゲートラインＧ２に接続されている全てのトランジスタＴｒ，Ｔｇ，ＴｂがＯＮする。この状態で、制御信号ＣＮＴ１がアクティブとなることにより、スイッチＳＷ１のみがＯＮすると、トランジスタＴｒを介してソースラインＳ１〜Ｓ３と画素電極Ｐｒとが導通する。そして、ソースドライバ３５からＲに対応するデータ電圧が出力されることにより、当該データ電圧がトランジスタＴｒを介して画素電極Ｐｒに印加される。これにより、ゲートラインＧ２によって選択された画素領域ＰＩＸにおいて、Ｒの副画素領域の表示状態が制御される。

以上の動作を繰り返すことにより、１フレームの画像が表示される。

〔通常の表示動作〕
ここで、参考のために、通常の表示動作について説明する。

図１０は、通常の駆動方法によって駆動される場合の動作タイミングＴ１〜Ｔ６の各状態でのゲートラインＧ１〜Ｇ３におけるゲート信号、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦ、およびソースラインＳ１〜Ｓ３におけるデータ電圧を示す波形図である。

図１０に示すように、まず、動作タイミングＴ１でゲートラインＧ１の電位（ゲート信号）がＨレベルに変化する。この状態から、動作タイミングＴ２を経て、動作タイミングＴ３〜Ｔ５でスイッチＳＷ１〜ＳＷ３が順次ＯＮしていく。

動作タイミングＴ３では、ソースラインＳ１，Ｓ３に出力されるデータ電圧が画素電極Ｐｒに印加される（正電圧駆動）。続く動作タイミングＴ４では、ソースラインＳ１，Ｓ３に出力されるデータ電圧が画素電極Ｐｇに印加される（負電圧駆動）。さらに動作タイミングＴ５では、ソースラインＳ１，Ｓ３に出力されるデータ電圧が画素電極Ｐｂに印加される（正電圧駆動）。

また、ソースラインＳ２については、ソースラインＳ１，Ｓ３と逆極性のデータ電圧がそれぞれ画素電極Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂに印加される。このようにして、副画素領域毎に同一印加電圧の極性が異なるドット反転駆動が行われる。

なお、本実施形態では、上記のように、ドット反転のサブピクセル反転方式による駆動について説明しているが、それ以外の駆動方式にも、本実施形態の駆動方法を適用することができる。このような駆動方式としては、例えば、ドット反転のピクセル反転方式（１画素を構成するＲＧＢ単位で正電圧と負電圧とが反転する方式）やライン反転方式（１ラインの全画素単位で正電圧と負電圧とが反転する方式)が挙げられる。

このような動作が、ゲートラインＧ２が選択される動作タイミングＴ６以降でも繰り返される。このようにして、通常の表示動作では、画像が動画像であるか静止画像であるかに関わらず、６０Ｈｚのリフレッシュレートで正電圧駆動と負電圧駆動とが繰り返される。

〔パネルドライバによる表示動作〕
続いて、パネルドライバ３による表示動作について説明する。

図１１は、パネルドライバ３を用いた駆動方法によって駆動される場合の動作タイミングＴ１〜Ｔ６の各状態での各ゲートラインＧにおけるゲート信号、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦ、および各ソースラインＳにおけるデータ電圧を示す波形図である。

図１１に示すように、動作タイミングＴ１でゲートラインＧ１の電位（ゲート信号）がＨレベルである期間には、タイミングジェネレータ３４からの駆動イネーブル信号ＤＥＮＡＢＬＥがアクティブ（Ｈレベル）となっている。これにより、制御信号ＣＮＴ１〜ＣＮＴ３が有効となり、動作タイミングＴ３〜Ｔ５でスイッチＳＷ１〜ＳＷ３が順次ＯＮしていく。

動作タイミングＴ３〜Ｔ４では、図１０に示す場合と同様にして駆動が行われる。ここまでは、更新された画像のラインを表示しており、前述の通常の表示動作と同様である。

次いで、ゲートラインＧ２が選択される動作タイミングＴ６では、ゲートラインＧ１のラインに対して画像データが更新されていないので、タイミングジェネレータ３４によって非駆動の駆動タイミングが生成されている。また、駆動イネーブル信号ＤＥＮＡＢＬＥが非アクティブ（Ｌレベル）となっている。これにより、制御信号ＣＮＴ１〜ＣＮＴ３が無効となり、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３がＯＮしない。それゆえ、ゲートラインＧ２に接続される画素電極Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂにはデータ電圧が印加されない（非駆動）。

続く、ゲートラインＧ３が選択される動作タイミングでは、ゲートラインＧ２のラインに対して画像データが更新されているので、タイミングジェネレータ３４によって、前述のようにして正電圧駆動または負電圧駆動の駆動タイミングが生成される。また、駆動イネーブル信号ＤＥＮＡＢＬＥがアクティブとなっている。これにより、制御信号ＣＮＴ１〜ＣＮＴ３が有効となるので、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３がＯＮする。それゆえ、画素電極Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂにデータ電圧が出力されるので、動作タイミングＴ３〜Ｔ５と同様にして、更新された画像が表示される。

〔スマートフォンにおける表示〕
ここで、特定の電子機器における画像の表示について説明する。

図１２は、液晶表示装置１を搭載したスマートフォン１１においてパネルドライバ３による駆動で画像が表示された状態を示す図である。

図１２に示すように、電子機器としてのスマートフォン１１は、前述の液晶表示装置１を搭載している。このスマートフォン１１において、液晶パネル４は、筐体１１ａの操作面側に設けられている。また、液晶パネル４の上には、図示しないタッチパネルが設けられている。そして、液晶パネル４は、アプリケーションプログラムによって生成されたアプリケーション画像１０１を表示する。

アプリケーション画像１０１は、ユーザインターフェース領域１０１ａ，１０１ｂと、データ表示領域１０１ｃと、動画表示領域１０１ｄとから構成されている。

ユーザインターフェース領域１０１ａは、時刻や通信状況などを表示するためのユーザインターフェースに用いられる領域である。ユーザインターフェース領域１０１ｂは、アプリケーションプログラムを操作するために用いられる領域である。ユーザインターフェース領域１０１ａは、時刻や通信状況などが変化したときのみ表示状態が変化するので、動画像のように表示状態が常に変化していない。また、ユーザインターフェース領域１０１ｂは、ユーザのタッチ操作がなければ表示状態が変化しない。このため、パネルドライバ３は、画像データが更新されない期間には、液晶パネル４を１Ｈｚの低リフレッシュレートで駆動する。このように、ユーザインターフェース領域１０１ａ，１０１ｂは、低リフレッシュレートによる駆動で表示される。

データ表示領域１０１ｃは、アプリケーションプログラムによって取得されたデータが表示される領域である。このデータ表示領域１０１ｃも新たなデータが取得されなければ表示状態が変化しない。このため、データ表示領域１０１ｃも、画像データが更新されない期間には、１Ｈｚの低リフレッシュレートによる駆動で表示される。

動画表示領域１０１ｄは、動画像を表示する領域であるので、常に画像データが更新されている。このため、パネルドライバ３は、画像データの更新に伴い、液晶パネル４を６０Ｈｚの高リフレッシュレートで駆動する。このように、動画表示領域１０１ｄは、高リフレッシュレートによる駆動で表示される。

〔リフレッシュレートの段階的な変更動作〕
前述のように、更新がないラインについては、リフレッシュコントローラ３３によって、低リフレッシュレートが設定される。このとき、６０Ｈｚのリフレッシュレートから１Ｈｚのリフレッシュレートに変更されると、急激なリフレッシュレートの変化が色や輝度の変化としてユーザに認識されやすくなる。このため、更新がないラインについては、リフレッシュレート変更部３３１によって、徐々にリフレッシュレートを低下させていき、上記のような表示上の変化を目立たなくしている。ここで、リフレッシュレート変更部３３１によって行われるその処理について説明する。

図１３は、リフレッシュコントローラ３３がリフレッシュレートを変更する処理の手順を示すフローチャートである。

図１３に示すように、まず、初期化の処理が行われる（ステップＳ１）。ここでは、画像比較部３７からの更新有無判定タイミングおよび更新有無信号が取り込まれる。

次いで、更新有無判定タイミングがあった場合（ステップＳ２）、各ラインについて、更新有無信号に基づいて、画像の更新の有無について確認される（ステップＳ３）。ここで、更新があった場合、リフレッシュレートが６０Ｈｚに更新される（ステップＳ４）。また、更新がなかった場合、現在のリフレッシュレートに設定されてから所定数のフレームの画像が表示されたか否かが判定される（ステップＳ５）。

ステップＳ５において、所定数のフレームの画像が表示されていない場合は処理がステップＳ２に戻される。また、所定数のフレームの画像が表示されている場合は、現在のリフレッシュレートが６０Ｈｚであるか否かが判定される（ステップＳ６）。ここで、リフレッシュレートが６０Ｈｚであると判定された場合、リフレッシュレートが３０Ｈｚに変更されて（ステップＳ７）、処理がステップＳ２に戻される。また、リフレッシュレートが６０Ｈｚでないと判定された場合、さらにリフレッシュレートが３０Ｈｚであるか否かが判定される（ステップＳ８）。

ステップＳ８において、リフレッシュレートが３０Ｈｚであると判定された場合、リフレッシュレートが１５Ｈｚに変更されて（ステップＳ９）、処理がステップＳ２に戻される。また、リフレッシュレートが３０Ｈｚでないと判定された場合、さらにリフレッシュレートが１５Ｈｚであるか否かが判定される（ステップＳ１０）。

ステップＳ１０において、リフレッシュレートが１５Ｈｚであると判定された場合、リフレッシュレートが８Ｈｚに変更されて（ステップＳ１１）、処理がステップＳ２に戻される。また、リフレッシュレートが１５Ｈｚでないと判定された場合、さらにリフレッシュレートが８Ｈｚであるか否かが判定される（ステップＳ１２）。

ステップＳ１２において、リフレッシュレートが８Ｈｚであると判定された場合、リフレッシュレートが４Ｈｚに変更されて（ステップＳ１３）、処理がステップＳ２に戻される。また、リフレッシュレートが８Ｈｚでないと判定された場合、さらにリフレッシュレートが４Ｈｚであるか否かが判定される（ステップＳ１４）。

ステップＳ１４において、リフレッシュレートが４Ｈｚであると判定された場合、リフレッシュレートが２Ｈｚに変更されて（ステップＳ１５）、処理がステップＳ２に戻される。また、リフレッシュレートが４Ｈｚでないと判定された場合、さらにリフレッシュレートが２Ｈｚであるか否かが判定される（ステップＳ１６）。

ステップＳ１６において、リフレッシュレートが２Ｈｚであると判定された場合、リフレッシュレートが１Ｈｚに変更されて（ステップＳ１７）、処理がステップＳ２に戻される。また、リフレッシュレートが２Ｈｚでないと判定された場合、処理がステップＳ２に戻される。

このようにして、更新がないラインについては、リフレッシュレートが徐々に低下するように設定され、最終的に液晶パネル４で駆動が可能となる最低の１Ｈｚにリフレッシュレートが設定される。

なお、リフレッシュレートを低下させる間隔については、上記の例では、６０Ｈｚ、３０Ｈｚ、１５Ｈｚ、８Ｈｚ、４Ｈｚ、２Ｈｚ、１Ｈｚとしているが、これには限定されない。例えば、６０Ｈｚ、３０Ｈｚ、１５Ｈｚ、７．５Ｈｚ、３．７５Ｈｚ、１．８８Ｈｚ、０．９４Ｈｚというように半減していくように設定してもよい。ただし、このように設定する場合、最低のリフレッシュレートを、液晶が駆動可能な最低リフレッシュレートに近い値となるように設定しなければならない。

〔駆動タイミングの調整動作〕
続いて、タイミングジェネレータ３４における駆動タイミング調整部３４１による駆動タイミングの調整動作について説明する。

図１４(ａ)は、タイミングジェネレータ３４によって駆動タイミングが制御された状態を示すタイミングチャートである。図１４（ｂ）は、タイミングジェネレータ３４によって駆動タイミングがさらに１フレーム周期内に揃えられた状態を示すタイミングチャートである。図１５は、リフレッシュレートが変更されるタイミングがライン間で異なる状態を示す図である。図１６（ａ）は、駆動および非駆動のタイミングがライン間でずれている状態を示す図であり、図１６（ｂ）は、駆動および非駆動のタイミングがライン間で一致している状態を示す図である。図１７（ａ）は、駆動タイミング調整部３４１の構成を示すブロック図である。図１７（ｂ）は、駆動タイミング調整部３４１による駆動タイミングの調整動作を示す図である。

なお、図１４（ａ）および（ｂ）においては、便宜上、ゲートラインＧ１〜Ｇ３とそれに対応する部分とについてのみ示し、以降の説明も、それに対応する部分に限定する。

前述のように、ライン毎に更新の有無が判定されて、それに応じてリフレッシュレートが変更されるため、ライン毎の更新有無の判定およびリフレッシュレート変更のタイミングが画像に応じて異なる。このため、図１４（ａ）に示すように、ゲートラインＧ１〜Ｇ３が駆動（選択）されるタイミングも１フレーム周期内で行われない場合もある。その理由を以下に説明する。

各ラインのリフレッシュレートを前述のように段階的に低下させていくタイミングは、そのラインが最後に更新されたタイミングで決まる。

図１５は、第ｍラインが、第２フレームで最後に更新され（Ｙ）、それ以降で更新されず（Ｎ）、第ｎラインが、第５フレームで最後に更新され（Ｙ）、それ以降で更新されず（Ｎ）、６フレーム毎にリフレッシュレートが低下していく状態を示している。このような場合、両ライン間では３フレームずれたままで駆動が進む。また、最終的に１Ｈｚにリフレッシュレートが設定された状態でも、両ライン間では３フレームずれたままでリフレッシュのタイミングが固定されている。

この状態では、図１４（ａ）に示すように、ソースラインＳが駆動される期間がばらついており、それぞれの期間でソースドライバ３５がソースラインＳを駆動することになる。ソースドライバ３５は、前述のように出力段にアンプを含むので、上記のように駆動期間がばらつくと電力消費が大きくなる。そこで、駆動タイミング調整部３４１は、上記のようにばらついた駆動タイミングを調整することによって、図１４（ｂ）に示すように、垂直同期信号ＶＳＹＮＣで規定される１フレーム周期の期間（垂直同期期間）にまとめる。

駆動タイミング調整部３４１は、基準となるラインの駆動タイミングを定め（例えば第１ライン）、この駆動タイミングに対する各ラインの駆動タイミングとのずれを算出し、それぞれのずれに相当する数の非駆動のタイミングを各ラインの駆動ラインから間引く。例えば、図１６（ａ）に示すように、生成された駆動タイミングが第ｍラインと第ｎラインとで３フレーム分ずれた状態である場合、第ｍラインの駆動タイミングを基準とすれば、第ｎラインの駆動タイミングにおける各非駆動の期間を３フレーム分ずつ間引いていく。これにより、図１６（ｂ）に示すように、駆動タイミングが第ｍラインと第ｎラインとで同一フレームに揃えられる。

あるいは、駆動タイミング調整部３４１は、フィードバックの手法を用いて駆動タイミングを調整していくように構成されていてもよい。このため、調整部３４１は、図１７（ａ）に示すように、基準周期生成部３１４ａ、タイミング差検出部３４１ｂおよび休止期間調整部３４１ｃを有している。

基準周期生成部３４１ａは、基準となる周期（周波数）の駆動タイミング（例えば１Ｈｚ）を生成する。タイミング差検出部３４１ｂは、基準周期の駆動タイミングと各駆動タイミングとを比較し、そのタイミング差を検出する。休止期間調整部３４１ｃは、検出されたタイミング差が小さくなるように、非駆動の期間の数を変更することにより駆動を休止している休止期間を調整する。

このように構成される駆動タイミング調整部３４１においては、図１７（ｂ）に示すように、タイミング差検出部３４１ｂでの比較によって、比較対象となる駆動タイミングの基準周期の駆動タイミングに対するタイミング差が検出される。このタイミング差が３フレーム分である場合、休止期間調整部３４１ｃによって、１フレーム分の非駆動の期間を間引いて休止期間を１フレーム分短く調整する。そして、このように休止期間が調整された駆動タイミングについて、タイミング差検出部３４１ｂおよび休止期間調整部３４１ｃによる処理を繰り返すことにより、最終的に比較対象となる駆動タイミングと基準周期の駆動タイミングとのタイミング差をなくす。

このような処理は、ＰＬＬ（Phase Rocked Loop）などによって実現することができるので、駆動タイミング調整部３４１の設計を比較的容易に行うことができる。

［パネルドライバによる効果］
上記のように、液晶表示装置１におけるパネルドライバ３は、ライン単位で画像の更新の有無を判定し、更新の有無に応じてリフレッシュレートを変更し、変更されたリフレッシュレートに基づいて駆動タイミングを生成する。具体的には、画像の更新が特定されたラインについては、高リフレッシュレートで駆動タイミングが生成され、画像の非更新が特定されたラインについては、低リフレッシュレートで駆動タイミングが生成される。

これにより、液晶パネル４に表示される画像において静止画像のような更新されない部分については、低リフレッシュレートで駆動が行われる。したがって、表示される画像が動画像のような更新された部分を含んでいても、一律に高リフレッシュレートで駆動が行われることはない。また、ＩＧＺＯ−ＴＦＴをスイッチング素子として備えることによって１Ｈｚ程度の低周波駆動が可能な液晶パネル４において、１Ｈｚのリフレッシュレートで駆動を行うことができる。したがって、より一層の消費電力の低減が可能となる。

また、画像の非更新が特定された場合には、リフレッシュレート変更部３３１によって、リフレッシュレートを段階的に最低のリフレッシュレートにまで低下させる。これにより、急激なリフレッシュレートの変化を回避することができる。それゆえ、画像の表示品位を低下させることなく、リフレッシュレートを低下させることができる。静止画像や更新間隔の比較的長い画像の表示においては、リフレッシュレートの急激な変化による表示状態の変化が目立つので、リフレッシュレートの設定において、このような段階的にリフレッシュレートを低下させる処理を含むことが好ましい。

また、画像の非更新が特定されて駆動の休止期間を設ける場合には、駆動タイミング調整部３４１によって、各ラインの駆動タイミングを同一のフレーム周期の期間に揃えるように駆動タイミングを調整する。これにより、ソースドライバ３５が駆動する期間が減少するので、消費電力をより低減することが可能となる。

また、本実施形態では、リフレッシュコントローラ３３による、画像の更新または非更新の特定、およびリフレッシュレート（駆動周期）の設定をライン単位で行う例について説明した。しかしながら、画像の更新または非更新の特定、およびリフレッシュレートの設定は、ライン単位に限らず、例えば画素単位で行ってもよい。これにより、ライン単位の処理に比べて、低リフレッシュレートで駆動できる範囲を広げることができる。それゆえ、より消費電力の低減を図ることができる。

なお、このような画素単位の処理を行うには、液晶パネル４が画素領域ＰＩＸの単位でＯＮ／ＯＦＦを制御できる必要がある。

［パネルドライバの実現形態］
パネルドライバ３における画像比較部３２、リフレッシュコントローラ３３およびタイミングジェネレータ３４の各ブロックは、ハードウェアロジックによって構成される。しかしながら、上記の各ブロックは、以下のようにＣＰＵを用いてソフトウェア（表示駆動プログラム）によって実現されてもよい。つまり、この表示駆動プログラムは、コンピュータを上記の各ブロックとして機能させる。あるいは、上記の各ブロックは、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）を用いたプログラムによる処理で実現されてもよい。

上記のソフトウェアのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）は、コンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体に記録されてもよい。本発明の目的は、当該記録媒体を液晶表示装置１に供給し、ＣＰＵが記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出して実行することによっても達成することが可能である。

上記の記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系を用いることができる。その他、上記の記録媒体としては、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることもできる。

また、液晶表示装置１を通信ネットワークと接続可能に構成し、通信ネットワークを介して上記のプログラムコードを供給してもよい。この通信ネットワークとしては、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、有線媒体または無線媒体の利用が可能である。有線媒体としては、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等が挙げられる。無線媒体としては、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等が挙げられる。

なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。

［付記事項］
本実施形態では、表示装置が液晶表示装置１である例について説明したが、表示装置としては、液晶表示装置１に限定されることはない。例えば、表示装置としては、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイ、ＦＥＤ（Field Emission Display）などのＦＰＤ（Flat Panel Display）が対象となる。

また、本実施形態では、表示装置が搭載される電子機器がスマートフォン１１である例について説明したが、電子機器としては、その他の携帯端末や電子辞書などの表示装置の低消費電力が有効なあらゆる電子機器が対象となる。

また、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明に係る表示駆動装置は、ＩＧＺＯ−ＴＦＴのような酸化物半導体によって形成されるスイッチング素子を備えることによって低周波駆動が可能なマトリクス型の表示装置に好適に利用できる。

１ 液晶表示装置
３ パネルドライバ（表示駆動装置）
４ 液晶パネル
１１ スマートフォン（電子機器）
３１ フレームメモリ
３２ 比較回路
３３ リフレッシュコントローラ（リフレッシュレート設定手段）
３４ タイミングジェネレータ（駆動タイミング生成手段）
３５ ソースドライバ
３６ ゲートドライバ
３７ 画像比較部（画像比較手段）
１０１ アプリケーション画像
１０１ａ ユーザインターフェース領域
１０１ｂ ユーザインターフェース領域
１０１ｃ データ表示領域
１０１ｄ 動画表示領域
３３１ リフレッシュレート変更部
３４１ 駆動タイミング調整部
３４１ａ 基準周期生成部
３４１ｂ タイミング差検出部
３４１ｃ 休止期間調整部
ＣＮＴ１ 制御信号
ＣＮＴ２ 制御信号
ＣＮＴ３ 制御信号
ＰＩＸ 画素領域
Ｐｒ 画素電極
Ｐｇ 画素電極
Ｐｂ 画素電極
Ｔｒ トランジスタ
Ｔｇ トランジスタ
Ｔｂ トランジスタ
ＳＷ１ スイッチ
ＳＷ２ スイッチ
ＳＷ３ スイッチ

Claims (7)

1. 画像を画像データに基づいて表示する表示部をリフレッシュレートにしたがって駆動する表示駆動装置において、
   連続して入力される２つの画像データを所定数の画素データの単位で比較して、両画像データにおける一致部分および不一致部分をライン単位で判定する画像比較手段と、
   前記一致部分のラインについて画像の非更新を特定するとともに当該ラインを表示するときの前記リフレッシュレートを前記表示部で規定される最高の前記リフレッシュレートよりも低く設定する一方、前記不一致部分のラインについて画像の更新を特定するとともに当該ラインを表示するときの前記リフレッシュレートを最高に設定するリフレッシュレート設定手段と、
   設定された前記リフレッシュレートに基づいて駆動タイミングを生成する駆動タイミング生成手段とを備え、
   前記リフレッシュレート設定手段は、画像の非更新が特定されたラインについて、所定数のフレーム分の画像が表示されてもなお画像の非更新が特定されたときに、さらに前記リフレッシュレートを低く設定することを繰り返し、
   前記駆動タイミング生成手段は、複数フレームの画像が表示される間に、各ラインの前記駆動タイミングを同一の垂直同期期間に揃えることを特徴とする表示駆動装置。
2. 前記リフレッシュレート設定手段は、画像の非更新が特定されたラインについて、所定数のフレーム分の画像が表示されてもなお画像の非更新が特定されたときに、さらに前記リフレッシュレートを低く設定することを繰り返し、前記リフレッシュレートを所定の最低値に設定することを特徴とする請求項１に記載の表示駆動装置。
3. 画像を画像データに基づいて表示する表示部と、当該表示部をリフレッシュレートにしたがって駆動する表示駆動装置とを備える表示装置であって、
   前記表示駆動装置が請求項１または２に記載の表示駆動装置であることを特徴とする表示装置。
4. 画像を表示する表示装置を備えた電子機器であって、
   前記表示装置が請求項３に記載の表示装置であることを特徴とする電子機器。
5. コンピュータを請求項１または２に記載の表示駆動装置の各手段として機能させるための表示駆動プログラム。
6. 請求項５に記載の表示駆動プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
7. 画像を画像データに基づいて表示する表示部をリフレッシュレートにしたがって駆動する表示駆動方法において、
   連続して入力される２つの画像データを所定数の画素データの単位で比較して、両画像データにおける一致部分および不一致部分をライン単位で判定する画像比較ステップと、
   前記一致部分のラインについて画像の非更新を特定するとともに当該ラインを表示するときの前記リフレッシュレートを前記表示部で規定される最高の前記リフレッシュレートよりも低く設定する一方、前記不一致部分のラインについて画像の更新を特定するとともに当該ラインを表示するときの前記リフレッシュレートを最高に設定するリフレッシュレート設定ステップと、
   設定された前記リフレッシュレートに基づいて駆動タイミングを生成する駆動タイミング生成ステップとを備え、
   前記リフレッシュレート設定ステップにおいて、画像の非更新が特定されたラインについて、所定数のフレーム分の画像が表示されてもなお画像の非更新が特定されたときに、さらに前記リフレッシュレートを低く設定することを繰り返し、
   前記駆動タイミング生成ステップにおいて、複数フレームの画像が表示される間に、各ラインの前記駆動タイミングを同一の垂直同期期間に揃えることを特徴とする表示駆動方法。

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