JP7341273B2 - 表示装置、表示駆動方法、及び表示駆動プログラム - Google Patents

Description

本発明は、主として、画面リフレッシュを行う表示装置と、画面リフレッシュの仕方を制御する表示駆動方法とに関する。

有機材料または無機材料の電界発光（ＥＬ；Electro Luminescence）素子を備えたＥＬ表示装置は、従来の液晶表示装置等と比較して、画質等における優位性から注目されている。こうしたＥＬ表示装置は、テレビおよびノート型ＰＣ（Personal Computer）等への搭載に加え、携帯電話機、スマートフォンおよびタブレット端末等の、携帯端末への搭載が進んできている。このようなＥＬ表示装置では、低消費電力化が要求されている。

表示装置の低消費電力化の方法としては、例えば、表示装置のリフレッシュレートを低減する方法が挙げられる。近年、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）を用いた酸化物半導体によってＴＦＴ（Thin Film Transistor）を構成した表示装置の開発が、鋭意進められている。酸化物半導体によって構成されたＴＦＴでは、オフ状態における電流の漏れが少ない。そのため、酸化物半導体を利用した表示装置では、リフレッシュレートを例えば１Ｈｚ程度にまで低減できる。

そして、画像データの転送途中で表示駆動を開始し、画像データの更新が無い場合は、一定期間後に自己リフレッシュ駆動を行うことで、高速表示更新と低リフレッシュ駆動との両立を実現する液晶表示装置が知られている（特許文献１）。

特許第6038475号明細書（2016年11月11日登録）

しかしながら、ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード、Organic Light Emitting Diode）によって代表されるＥＬ素子が配列されたＥＬ表示装置においても、高速表示更新と低リフレッシュ駆動との両立が求められる。

そして、ＯＬＥＤは、液晶表示素子のように交流駆動ではなく、極性反転が発生しないので、焼付きが発生しづらい。このため、ＯＬＥＤは、液晶表示素子以上に低い周波数での低リフレッシュ駆動が期待される。

本発明の一態様は、高速表示更新と低リフレッシュ駆動との両立が可能な自発光素子が配列された表示装置、表示駆動方法、及び表示駆動プログラムを実現することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る表示装置は、自発光素子が配列された画面を備えた表示部と、上記画面に、表示データに基づく表示を行わせるように、上記表示部を駆動する表示駆動部と、上記表示データに更新があったとき、１画面分の更新表示データを上記表示駆動部へ転送する表示データ生成部とを備え、上記表示駆動部は、上記自発光素子を発光させる発光制御部と、１画面分の上記更新表示データを記憶するメモリとを備え、上記更新表示データに基づいた上記表示部の駆動を終了する駆動終了時刻から一定時間の経過後に、上記メモリに記憶された上記更新表示データを読み出し、読み出した更新表示データを用いて、上記画面を駆動し、上記表示データ生成部から上記表示駆動部へ、表示更新しているタイミングでも、表示更新無しのタイミングでも、上記表示部の上記自発光素子を発光させることを特徴とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る表示駆動方法は、自発光素子が配列された表示部の画面に、表示データに基づく表示を行わせるように、上記表示部を駆動する表示駆動部による表示駆動方法であって、上記表示データに更新があったとき、１画面分の更新表示データを受け取るステップと、上記自発光素子を発光させるステップと、１画面分の上記更新表示データを記憶するメモリに対して、上記更新表示データに基づいた上記表示部の駆動を終了する駆動終了時刻から一定時間の経過後に、上記メモリに記憶された上記更新表示データを読み出し、読み出した更新表示データを用いて、上記画面をリフレッシュするステップと、表示データ生成部から上記表示駆動部へ、上記更新表示データの更新無しのタイミングで、上記表示部の上記自発光素子を発光させるステップとを含むことを特徴とする。

本発明の一態様によれば、高速表示更新と低リフレッシュ駆動との両立が可能な自発光素子が配列された表示装置、表示駆動方法、及び表示駆動プログラムを実現することができる。

実施形態１に係る表示装置の構成を示すブロック図である。 上記表示装置の表示駆動方法を示すタイミングチャートである。 上記表示装置の他の表示駆動方法を示すタイミングチャートである。 上記表示装置の画像更新のタイミングと表示駆動のタイミングとの関係の一例を示す説明図である。 上記表示装置の画像更新のタイミングと表示駆動のタイミングとの関係の他の例を示す説明図である。 上記表示装置の画像更新のタイミングと表示駆動のタイミングとの関係のさらに他の例を示す説明図である。 上記表示装置の画像更新のタイミングと表示駆動のタイミングとの関係のさらに他の例を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態について、図１から図７を参照して以下に説明する。

〔実施形態１〕
＜表示装置１の構成＞
図１は実施形態に係る表示装置１の構成を示すブロック図である。表示装置１は、表示部１０と、表示駆動部２０と、表示データ生成部３０とを備えている。表示データ生成部は、図面ではホスト制御部と称する。

（表示部１０）
表示部１０は、画像を表示する部材である。表示部１０が表示する画像には、静止画および動画が含まれる。表示部１０の表示素子は、有機材料の電界発光素子である有機ＥＬ素子（自発光素子）である。有機ＥＬ素子は、液晶素子と異なり交流駆動を行わないため、極性反転が起こらない。そのため、有機ＥＬ素子では、焼き付き等の特性シフトが発生しにくい。したがって、表示部１０に表示された画像のリフレッシュレートを、例えば０．００５６Ｈｚ（略３分間に１回更新）程度まで低減できる。リフレッシュレートの低減は、省電力効果をもたらす。なお、表示部１０の表示素子は、無機材料の電界発光素子である無機ＥＬ素子であってもよい。ここで、リフレッシュレートとは、画像の内容に更新が無い期間において、表示部１０の表示を更新する頻度を表す。

有機ＥＬ素子は、例えばＯＬＥＤであり得る。

表示部１０は、例えば、アクティブマトリクス型表示パネルとしての酸化物半導体表示パネルである。酸化物半導体表示パネルとは、二次元的に配列された複数の画素の少なくとも１つ毎に対応して設けられたスイッチング素子に、酸化物半導体－ＴＦＴを採用した表示パネルである。酸化物半導体－ＴＦＴは、半導体層に酸化物半導体が用いられたＴＦＴである。酸化物半導体としては、例えば、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎの酸化物を用いた酸化物半導体（ＩｎＧａＺｎＯ系酸化物半導体）が挙げられる。

酸化物半導体－ＴＦＴは、オン状態において流れる電流が大きく、オフ状態におけるリーク電流が小さい。また、酸化物半導体－ＴＦＴは、スイッチのオフ特性がよく、スイッチをオフにしたときの電荷の漏れ量が小さく、電荷の保持特性に優れている。そのため、スイッチング素子に酸化物半導体－ＴＦＴを採用することで、表示部１０に表示された画像のリフレッシュレートを効果的に低減できる。

（表示データ生成部３０）
表示データ生成部３０は、画面更新検知部３１と、ホスト側記憶部（記憶部）３２と、輝度取得部３３と、画像判定部３４と、ホスト側ＴＧ（タイミングジェネレータ）３５と、駆動変更部３６とを備えている。表示データ生成部３０は、例えば基板上に形成された制御回路で構成されている。具体的には、表示データ生成部３０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）であってもよく、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）であってもよく、ＣＰＵおよびＧＰＵ等を含む装置であってもよい。

画面更新検知部３１は、表示部１０の画面表示を更新する必要があるかどうかを検知する。画面更新検知部３１は、表示部１０の画面表示を更新する必要がある場合には、表示する画像が含まれる表示データを取得し、当該表示データを画像判定部３４に出力する。表示部１０の画面表示を更新する必要がある場合とは、例えば次に示す（１）から（３）の場合が挙げられる。（１）ホスト側記憶部３２内に記憶されたアプリケーションが、表示装置１内で起動され実行中に、表示の更新を画面更新検知部３１に通知してきた場合。（２）表示装置１のユーザが入力部（不図示）を介して表示の更新を画面更新検知部３１に通知してきた場合。（３）インターネットを介したデータストリーミングまたは放送波等による表示の更新が画面更新検知部３１に通知された場合。

ここでは、画面更新検知部３１が取得する表示データは、表示が更新されるフレームの画像と、該画像を表示するタイミングを示す表示更新フラグ（タイムリファレンス）とを含む。複数フレームに渡って画像の内容が変化しない場合、変化しない間のフレームの画像は、表示データに含まれなくてもよい。画面更新検知部３１は、表示更新フラグに基づいて、表示の更新の必要性を検知することができる。

画面更新検知部３１は、画像が動画であるか静止画であるかの判別を行ってもよい。例えば、画面更新検知部３１は、ホスト側記憶部３２に、画像の内容が変化したフレームの時刻を記憶させる。画面更新検知部３１は、表示更新フラグに基づいて、前に画像の内容が変化したフレームから、次に画像の内容が変化するフレームまでの間隔を検知する。画面更新検知部３１は、画像の内容が変化する間隔から、画面に表示される画像が動画であるか静止画であるかを判別することができる。画面更新検知部３１は、画像が動画であるか静止画であるかの判別結果を、駆動変更部３６に出力する。

ホスト側記憶部３２は、表示装置１の設定情報および表示データ生成部３０が処理する情報等を記憶する記憶装置である。ホスト側記憶部３２は、ＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはＳＳＤ（Solid State Drive）等であってよい。ホスト側記憶部３２は、表示データ生成部３０に内蔵されている構成に限られず、例えば、表示データ生成部３０には内蔵されず、表示データ生成部３０に外部から接続されている構成であってもよい。「ホスト側記憶部３２が表示データ生成部３０に接続される」とは、ホスト側記憶部３２が表示データ生成部３０に内蔵される態様と、表示データ生成部３０の外部から表示データ生成部３０と接続されている態様との両方を含み得る。また、表示装置１が備えるホスト側記憶部３２は１つに限られず、複数であってもよい。

輝度取得部３３は、表示装置１の輝度値を取得する。具体的には、輝度取得部３３は、表示部１０の画面の輝度値を取得する。表示部１０の画面の輝度値の設定が、表示データ生成部３０のホスト側記憶部３２に記憶されている場合、輝度取得部３３は、ホスト側記憶部３２から表示部１０の画面の輝度値を取得してよい。

また、輝度取得部３３は、表示部１０の画面の実際の輝度値を、表示部１０から取得してもよい。具体的には、輝度取得部３３は、表示装置１の表示部１０に印加されているガンマ電圧の値（電圧値）から、表示部１０の画面の輝度値を算出することで、当該輝度値を取得してよい。表示部１０に印加されているガンマ電圧の値と、表示部１０の画面の輝度値とは相関しており、当該相関関係は表示部１０の特性によって定まる。したがって、輝度取得部３３は、表示部１０の特性から導き出される上記相関関係に基づいて、輝度値を算出すればよい。このような構成であれば、輝度取得部３３は、表示部１０の正確な輝度値を常に取得できる。

輝度取得部３３は、取得した輝度値を画像判定部３４に出力する。

画像判定部３４は、表示データに含まれる画像が、フリッカが生じやすい画像であるか否かを判定する。フリッカが生じやすい画像か否かは画像の階調に依存し、一般的な表示装置では中間階調でフリッカが生じやすいことが知られている。ここで、中間階調とは、飽和階調（最小の階調および最大の階調）を除いた階調のことである。例えば最小の階調を０、最大の階調を２５５としたときは、階調１から階調２５４の範囲が中間階調である。

ホスト側ＴＧ３５は、画像判定部３４から表示データを取得すると、表示駆動部２０に表示データを転送する。ホスト側ＴＧ３５は、表示データに含まれる表示更新フラグに従って、表示部１０の表示の更新が必要な時のみ、更新されるフレームの表示データを表示駆動部２０に転送する。表示データの転送は、例えばＭＩＰＩ（ミピ；Mobile Industry Processor Interface）等のモバイル機器のデータ通信仕様に従って行われてよい。なお、ホスト側ＴＧ３５は、表示データと共に同期信号を表示駆動部２０に転送する。

駆動変更部３６は、画像判定部３４の判定結果に基づいて、表示部１０のリフレッシュレートを決定してもよい。階調範囲内の階調である画素の割合が階調閾値未満である場合、駆動変更部３６は、低いリフレッシュレートである第１レート（例えば、１Ｈｚ）で表示を行うことを決定する。この場合、表示データ生成部３０は、表示装置１による表示の低消費電力化を行うことができる。

一方、階調範囲内の階調である画素の割合が階調閾値以上である場合、駆動変更部３６は、第１レートよりも高いリフレッシュレートである第２レート（例えば、６０Ｈｚ）で表示を行うことを決定してもよい。したがって、表示データ生成部３０は、フリッカが生じやすい画像については、表示装置１に低いリフレッシュレートで表示させることで、ユーザにフリッカが視認されることを効果的に防止できる。

上記のように、表示データ生成部３０は、画像の階調と、表示部１０の画面の輝度値との両方に基づいて、リフレッシュレートを決定する。したがって、表示データ生成部３０は、適切にリフレッシュレートを制御することで、表示装置１の低消費電力化と、フリッカの視認性低減とを両立することができる。

なお、駆動変更部３６は、画面更新検知部３１から取得した、画像が静止画か動画かの判別結果に基づいて、画像が静止画である場合にのみ、上述のリフレッシュレートの決定を行ってもよい。画像が動画である場合には、駆動変更部３６は、リフレッシュレートを上記第２レートに固定して表示を行うことを決定してもよいし、動画のフレームレートに応じたリフレッシュレートで表示を行うことを決定してもよい。動画のフレームレートに応じたリフレッシュレートとは、例えば、上記第１レート以上かつ上記第２レート以下である第３レート（例えば、３０Ｈｚ）であってよい。

なお、表示装置１は有機ＥＬ素子を備えているため、上記第１レートは、１Ｈｚよりも低くすることができる。上記第１レートは、例えば、０．０１７Ｈｚ（略１分間に１回更新）であってもよく、０．００５６Ｈｚ（略３分間に１回更新）であってもよい。また、上記第２レートは、６０Ｈｚ以上であってもよく、例えば１２０Ｈｚであってもよい。

（表示駆動部２０）
表示駆動部２０は、表示データ生成部３０からの指示に基づいて表示部１０を駆動する。表示駆動部２０は、例えば、表示部１０のガラス基板にＣＯＧ（Chip on Glass）実装された、いわゆるＣＯＧドライバであってもよく、フレキシブル基板にＣＯＦ（Chip on Flexible）実装された、いわゆるＣＯＦドライバであってもよく、プラスチック基板にＣＯＰ（Chip on Plastic）実装された、いわゆるＣＯＰドライバであってもよい。

表示駆動部２０は、表示側記憶部２１（メモリ）と、表示側ＴＧ２２と、ソースドライバ２３と、発光制御部２４とを備える。

表示側記憶部２１は、表示データ生成部３０から転送された表示データを記憶する。表示側記憶部２１は、次に表示の更新が行われるまで（すなわち画像の内容が変化しない限り）、表示データを保持し続ける。表示側記憶部２１は、ホスト側記憶部３２と同様にＶＲＡＭ等であってよい。

表示側ＴＧ２２は、駆動変更部３６が決定したリフレッシュレートに基づいて、表示側記憶部２１から表示データを読み出し、表示データをソースドライバ２３に出力する。また、表示側ＴＧ２２は、駆動変更部３６が決定したリフレッシュレートで表示部１０を駆動するためのタイミング信号を生成し、ソースドライバ２３に供給する。なお、表示側ＴＧ２２は、タイミング信号を生成するために、ホスト側ＴＧ３５から入力される同期信号を利用してもよい。

ソースドライバ２３は、表示側ＴＧ２２から供給されたタイミング信号に従って、表示部１０の画素に、表示データに対応した表示電圧を書き込む。

発光制御部２４は、表示部１０に配列された有機ＥＬ素子（自発光素子）をフレーム毎に発光させる。

なお、表示装置１の好適な例として、例えば、携帯電話機、スマートフォン、ノート型ＰＣ、タブレット端末、電子書籍リーダー、またはＰＤＡ等、特に携行性を重視する表示装置を挙げることができる。また、デスクトップ型ＰＣ等のように、ＥＬ表示装置は表示部１０および表示駆動部２０を備えており、表示データ生成部３０はＥＬ表示装置とは異なる装置（例えば、ＰＣ本体）に備えられている例についても、本発明の範疇に含まれる。

（表示駆動方法）
図２は表示装置１の表示駆動方法を示すタイミングチャートである。図２に示すように、毎フレームにおいて表示画像の内容に画像Ａ～画像Ｉのように更新がある場合は、１２０Ｈｚの周波数で、ソースドライバ２３は表示部１０の画素に、画像Ａ～画像Ｉに対応した表示電圧を書き込む。そして、発光制御部２４は表示部１０の画素を１２０Ｈｚの周波数で発光させる。

図３は表示装置１の他の表示駆動方法を示すタイミングチャートである。図３に示すように、毎フレームにおいて表示画像の更新が無い場合は、表示データ生成部３０は、フレーム間引きを行い、ソースドライバ２３は１２０Ｈｚ以下の更新頻度で表示電圧を表示部１０の画素に書き込む。この場合も、発光制御部２４は１２０Ｈｚの周波数で、表示部１０の画素を毎フレーム発光させる。

このように、表示データ生成部３０は、表示部１０で表示する画像データを生成し、表示駆動部２０の表示側ＴＧ２２に送信する。表示側ＴＧ２２は、送信された画像データを表示側記憶部２１に格納しながら、表示タイミングを生成する。ソースドライバ２３は、生成されたタイミングに従い、画像データを表示部１０の画素に書き込む。

また、表示側ＴＧ２２は、表示データ生成部３０から表示部１０で表示する画像データの送信が無ければ、表示側記憶部２１から画像データを読み出し、ソースドライバ２３は適宜表示部１０の画素に書き込む。その際に、表示側記憶部２１への画像データの更新が無ければ、表示部１０の画素への画像データの書き込みを一時停止して、例えば、１Ｈｚの周波数で更新を行う。発光制御部２４は、表示更新（パネル駆動）が無くても一定間隔で表示部１０の画素を毎フレーム発光させる。

図４は表示装置１の画像更新のタイミングと表示駆動のタイミングとの関係の一例を示す説明図である。図５は表示装置１の画像更新のタイミングと表示駆動のタイミングとの関係の他の例を示す説明図である。

図４は画像データの更新がある場合の例を示し、図５は画像データの更新が無い場合の例を示す。

図４及び図５に示すように、ソースドライバ２３が表示部１０の画素を駆動する速度の方が、表示データ生成部３０が画像を更新する速度よりも遅い場合、表示側ＴＧ２２は、表示データ生成部３０からの画像データを表示側記憶部２１に格納した後、できる限り遅延時間を設けずに、直ちに表示側記憶部２１から画像データを読み出し、適宜表示部１０の画素に転送する（データスキャン）。

この時、図４及び図５に示すように、表示側記憶部２１からの画像データの読出し終了時刻は、表示データ生成部３０からの画像データの更新終了時刻よりも後になるようにタイミング調整が行われる。

図６及び図７は表示装置１の画像更新のタイミングと表示駆動のタイミングとの関係のさらに他の例を示す説明図である。

図６は画像データの更新がある場合の例を示し、図７は画像データの更新が無い場合の例を示す。

図６及び図７に示すように、ソースドライバ２３が表示部１０の画素を駆動する速度の方が、表示データ生成部３０が画像を更新する速度よりも速い場合、表示側ＴＧ２２は、表示データ生成部３０からの画像データを表示側記憶部２１に格納した後、一定の遅延時間が経過してから、表示側記憶部２１から画像データを読み出し、適宜表示部１０の画素に転送する（データスキャン）。

この時、図６及び図７に示すように、表示側記憶部２１からの画像データの読出し終了時刻は、表示データ生成部３０からの画像データの更新終了時刻よりも後になるようにタイミング調整が行われる。即ち、データスキャンの終了タイミングが画像更新の終了タイミングを追い抜かさないように、表示駆動部２０の内部の垂直同期信号の生成タイミングに画像データの更新タイミングから遅延時間を設け、時間を遅らせてソースドライバ２３が表示部１０を駆動する。

（有機ＥＬ素子の意義）
本実施形態に係る表示装置１の表示部１０に配列される有機ＥＬ素子は、液晶素子と異なり交流駆動を行わないため、一定時間極性反転が起こらない。そのため、この有機ＥＬ素子では、焼き付き等の特性シフトが発生しにくい。したがって、表示部１０に表示された画像のリフレッシュレートを、例えば０．００５６Ｈｚ（略３分間に１回更新）程度まで低減できる。この結果、さらなる低周波駆動による電力削減効果をもたらす。

（低リフレッシュ駆動の用途）
表示装置１の表示部１０で、撮影した写真をみる場合などは基本的に表示が更新されないため、最低の更新レート（例えば定期的に0.0056Hz(1回/3分)）で表示駆動部２０は表示部１０の表示をリフレッシュすることができる。

AODで時計表示をしている場合は、１分ごとの更新となるため定期的に0.017Hzで表示駆動部２０は表示部１０の表示をリフレッシュすることができる。

地図アプリでナビゲーションを行う場合、徒歩であれば頻繁に表示部１０の画面更新がされないため、表示装置１の移動量に合わせて例えば1Hz～0.01Hz程度で表示駆動部２０は表示部１０の表示をリフレッシュすることができる。

Webの記事を見ている間は表示部１０の表示更新がないため、最低の更新レート（例えば定期的に0.0056Hz(1回/3分)）で、表示をスクロールさせた時には表示駆動部２０は60Hzで表示部１０の表示をリフレッシュすることができる。

表示更新が頻繁に発生しないゲーム（カードゲームや将棋、オセロなどの）において、表示部１０の表示更新が行われない時には、表示駆動部２０は最低の更新レート（例えば定期的に0.0056Hz(1回/3分)）で表示部１０の表示をリフレッシュし、操作を行うなどして表示更新が発生した時には表示駆動部２０は60Hzで表示部１０の表示をリフレッシュすることができる。

このような低リフレッシュ駆動により、表示装置１をさらに低消費電力化することができる。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図１を参照して以下に説明する。本実施形態に係る表示装置３では、表示データ生成部３０が、決定部３７をさらに備えている点において、実施形態１に係る表示装置１と異なる。決定部は、図面でバイアス決定部と称する。

表示装置３では、画像判定部３４が、画像がフリッカの生じやすい画像であると判定した場合に、駆動変更部３６は、低いリフレッシュレートで表示を行うことを決定する。低いリフレッシュレートで表示を行う場合、表示部１０では、表示のリフレッシュとＥＬ素子の発光との両方が行われる更新フレームと、表示のリフレッシュは行われないがＥＬ素子の発光は行われる休止フレームとが混在する。このように、更新フレームおよび休止フレームの両方におけるＥＬ素子の発光は、自己発光素子であるＥＬ素子を備える表示装置３では、表示部１０の表示を継続するために必須となる。

ＥＬ素子では、更新フレームと休止フレームとの間でＥＬ素子の発光輝度に差が生じ、これがフリッカの原因となることが知られている。これは、ＥＬ素子に備えられる、ＥＬ素子の発光電流量を調整するトランジスタにおける、更新フレームと休止フレームとの間で生じる特性シフトが原因であることが、発明者らによる鋭意検討の結果見出された。当該特性シフトは、更新フレームと休止フレームとの間で、上記トランジスタに印加される電圧の大きさが異なるために生じるものである。

本実施形態に係る表示装置３は、上記特性シフトを低減するために、上記トランジスタに、休止フレームでも更新フレームの場合と略同様の大きさの電圧が印加されるように、バイアス電圧を印加する。バイアス電圧は、休止フレームにおけるＥＬ素子が発光していない時間である消灯時間に、上記トランジスタに印加されることが好ましい。

ここで、休止フレームにおけるＥＬ素子の消灯時間の長さは、ＥＬ素子の発光デューティおよび発光パルス数等によって異なる。そのため、表示装置３は、上記消灯時間の長さに応じた大きさのバイアス電圧を上記トランジスタに印加すれば、ＥＬ素子の特性および表示部１０の表示設定等に関わらず、略同様の大きさの電圧を上記トランジスタに印加できる。したがって、更新フレームと休止フレームとの間で、上記トランジスタに印加される電圧の大きさを略同様とすることが容易となる。

表示データ生成部３０は、決定部３７を備えている。決定部３７は、画像判定部３４が、フリッカが生じやすい画像であると判定した場合、すなわち、駆動変更部３６が低いリフレッシュレートで表示することを決定した場合に、上記トランジスタに印加するバイアス電圧の大きさを決定する。決定部３７は、バイアス電圧の大きさについて、休止フレームにおけるＥＬ素子の消灯時間の長さに応じて、バイアス電圧の大きさを決定する。言い換えれば、駆動変更部３６がリフレッシュレートを上記第１レートに決定した場合に、決定部３７は、休止フレーム中におけるＥＬ素子が発光していない消灯時間の長さに応じて、バイアス電圧の大きさを決定する。

より具体的には、決定部３７は、休止フレームにおけるＥＬ素子の消灯時間が短いほど、バイアス電圧の大きさを大きな値に決定してよい。例えば、決定部３７は、休止フレームにおけるＥＬ素子の消灯時間が所定の閾値未満である場合には、バイアス電圧を第１電圧に決定する。そして、決定部３７は、休止フレームにおけるＥＬ素子の消灯時間が上記所定の閾値以上である場合には、バイアス電圧を第１電圧よりも小さい第２電圧に決定してよい。

このような構成によれば、表示データ生成部３０は、画像の階調および表示部１０の画面の輝度値から、フリッカが生じやすい画像であると判定した場合に、バイアス電圧を変更できる。したがって、表示データ生成部３０は、画像の内容に応じて、フリッカが生じにくいように最適なバイアス電圧を、上記トランジスタに印加できる。

（変形例）
決定部３７によるバイアス電圧の大きさの決定処理は、上述の決定処理の内容に限られず、様々な変形例が考えられる。

決定部３７は、表示部１０の特性に応じて、バイアス電圧の大きさを決定してもよい。例えば、表示部１０の特性によっては、設定可能な最も低いリフレッシュレート（例えば、０．００５６Ｈｚ）まで、略同一のバイアス電圧により上記トランジスタの特性シフトを防止可能である場合がある。この場合、決定部３７は、バイアス電圧を、上記最も低いリフレッシュレートの場合に最も余裕がある大きさに決定してよい。

一方、表示部１０の特性によっては、低いリフレッシュレートでは、略同一のバイアス電圧で上記トランジスタの特性シフトを防止することが困難となる場合もある。この場合、決定部３７は、休止フレームの連続が所定の期間経過した後に、バイアス電圧をより適切な値に変更していってもよい。

また、決定部３７は、表示部１０の温度に応じて、バイアス電圧の大きさを決定してもよい。これは、表示部１０の温度が高いほど、上記トランジスタの特性シフトが起こりやすくなるため、より厳密なバイアス電圧の制御が必要となるためである。

また、リフレッシュレートの値と、表示部１０の特性とによっては、決定部３７によるバイアス電圧の制御のみでは、フリッカの発生を十分に防止できない場合も考えられる。この場合、駆動変更部３６は、リフレッシュレートの下限値を設定し、当該下限値以下のリフレッシュレートには決定しないようにしてもよい。

また、表示部１０の画面の輝度値によって、フリッカの視認性は異なる。したがって、決定部３７は、輝度取得部３３が取得した輝度値に応じて、バイアス電圧の大きさを決定してもよい。例えば、表示部１０の画面の輝度値が小さいほどフリッカの視認性が高まることから、決定部３７は、上記輝度値が所定の閾値（上記輝度閾値とは同じ値でもよく、異なる値でもよい）未満である場合に、バイアス電圧の決定を行ってもよい。このとき、駆動変更部３６は、上記輝度値に応じて、リフレッシュレートの下限値を設定してもよい。

〔ソフトウェアによる実現例〕
表示駆動部２０の制御ブロック（特に表示側ＴＧ２２およびソースドライバ２３）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、表示駆動部２０は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば少なくとも１つのプロセッサ（制御装置）を備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な少なくとも１つの記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る表示装置１・３は、自発光素子が配列された画面を備えた表示部１０と、上記画面に、表示データに基づく表示を行わせるように、上記表示部１０を駆動する表示駆動部２０と、上記表示データに更新があったとき、１画面分の更新表示データを上記表示駆動部２０へ転送する表示データ生成部３０とを備え、上記表示駆動部２０は、上記自発光素子を発光させる発光制御部２４と、１画面分の上記更新表示データを記憶するメモリ（表示側記憶部２１）とを備え、上記更新表示データに基づいた上記表示部１０の駆動を終了する駆動終了時刻から一定時間の経過後に、上記メモリ（表示側記憶部２１）に記憶された上記更新表示データを読み出し、読み出した更新表示データを用いて、上記画面を駆動し、上記表示データ生成部３０から上記表示駆動部２０へ、表示更新しているタイミングでも、表示更新無しのタイミングでも、上記表示部１０の上記自発光素子を発光させる。

上記の構成によれば、自発光素子が配列された表示装置の高速表示更新と低リフレッシュ駆動との両立が可能となる。

本発明の態様２に係る表示装置１・３は、上記態様１において、上記表示駆動部２０は、（１）上記表示データ生成部３０から上記表示駆動部２０へ、上記更新表示データを転送している途中で、上記更新表示データに基づいて上記表示部１０の駆動を開始することが好ましい。

本発明の態様３に係る表示装置１・３は、上記態様１又は２において、データの書き換えを伴わない駆動を休止フレーム中に１回以上行うことが好ましい。

上記の構成によれば、表示部の画面のちらつきを低減することができる。

本発明の態様４に係る表示装置１・３は、上記態様１から３の何れか一態様において、上記表示データ生成部３０が、画像の所定の領域において、階調が、最小の階調ではない第１階調以上かつ最大の階調ではない第２階調以下の範囲である階調範囲内である画素の割合が、階調閾値以上であるか否かを判定する画像判定部３４と、上記画像判定部３４の判定結果に応じて、上記表示装置１・３のリフレッシュレートを決定する駆動変更部３６と、データの書換えを伴わない駆動で使用される電圧の大きさまたは電圧をかける期間を決定する決定部３７を有しており、データの書換えを伴わない駆動で使用される電圧の大きさまたは電圧をかける期間を決定することが好ましい。

本発明の態様５に係る表示装置１・３は、上記態様４において、上記決定部３７は、上記表示装置１・３が備える個体の特性に応じて、上記電圧の大きさまたは電圧をかける期間、またはリフレッシュレートを決定することが好ましい。

本発明の態様６に係る表示装置１・３は、上記態様４又は５において、上記決定部３７は、上記表示装置１・３が備える表示部１０の温度に応じて、上記電圧の大きさまたは電圧をかける期間、またはリフレッシュレートを決定することが好ましい。

本発明の態様７に係る表示装置１・３は、上記態様４から６の何れか一態様において、上記決定部３７は、輝度値に応じて、上記電圧の大きさまたは電圧をかける期間、またはリフレッシュレートを決定することが好ましい。

本発明の態様８に係る表示装置１・３は、上記態様１から７の何れか一態様において、上記表示データに更新が無い場合において、一定時間経過後に上記更新表示データに基づいて上記画面の表示内容を更新する頻度を表すリフレッシュレートが、駆動できる最大周波数以下であることが好ましい。

自発光素子は、液晶表示素子のように交流駆動ではなく、一定期間極性反転が発生しないので、焼付きが発生しづらい。このため、自発光素子は、液晶表示素子以上に低い周波数での低リフレッシュ駆動が可能となる。

本発明の態様９に係る表示装置１・３は、上記態様１から８の何れか一態様において、上記自発光素子が有機発光ダイオードを含むことが好ましい。

上記の構成によれば、高速表示更新と低リフレッシュ駆動との両立が可能な有機発光ダイオードが配列された表示装置を提供することができる。

本発明の態様１０に係る表示装置１・３は、上記態様１から９の何れか一態様において、前記表示部１０が、前記自発光素子に対応するスイッチング素子を有し、前記スイッチング素子が、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎを用いた酸化物半導体によって構成された薄膜トランジスタを含むことが好ましい。

上記の構成によれば、表示装置のより一層の低リフレッシュ駆動が可能となる。

本発明の態様１１に係る表示駆動方法は、自発光素子が配列された表示部１０の画面に、表示データに基づく表示を行わせるように、上記表示部１０を駆動する表示駆動部２０による表示駆動方法であって、上記表示データに更新があったとき、１画面分の更新表示データを受け取るステップと、上記自発光素子を発光させるステップと、１画面分の上記更新表示データを記憶するメモリ（表示側記憶部２１）に対して、上記更新表示データに基づいた上記表示部１０の駆動を終了する駆動終了時刻から一定時間の経過後に、上記メモリ（表示側記憶部２１）に記憶された上記更新表示データを読み出し、読み出した更新表示データを用いて、上記画面をリフレッシュするステップと、表示データ生成部３０から上記表示駆動部２０へ、上記更新表示データの更新無しのタイミングで、上記表示部１０の上記自発光素子を発光させるステップとを含む。

本発明の態様１２に係る表示駆動プログラムは、本発明の態様１１に係る表示駆動方法における各ステップを、コンピュータに実行させる。

〔付記事項〕
本発明は上述した各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り、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜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。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
〔本発明の他の側面〕
［側面１］
自発光素子が配列された画面を備えた表示部と、上記画面に、表示データに基づく表示を行わせるように、上記表示部を駆動する表示駆動部と、上記表示データに更新があったとき、１画面分の更新表示データを上記表示駆動部へ転送する表示データ生成部とを備え、上記表示駆動部は、上記自発光素子を発光させる発光制御部と、１画面分の上記更新表示データを記憶するメモリとを備え、上記更新表示データに基づいた上記表示部の駆動を終了する駆動終了時刻から一定時間の経過後に、上記メモリに記憶された上記更新表示データを読み出し、読み出した更新表示データを用いて、上記画面を駆動し、上記表示データ生成部から上記表示駆動部へ、表示更新しているタイミングでも、表示更新無しのタイミングでも、上記表示部の上記自発光素子を発光させることを特徴とする表示装置。
［側面２］
上記表示駆動部は、上記表示データ生成部から上記表示駆動部へ、上記更新表示データを転送している途中で、上記更新表示データに基づいて上記表示部の駆動を開始する側面１に記載の表示装置。
［側面３］
データの書き換えを伴わない駆動を休止フレーム中に１回以上行うことを特徴とする側面１又は２に記載の表示装置。
［側面４］
上記表示データ生成部が、画像の所定の領域において、階調が、最小の階調ではない第１階調以上かつ最大の階調ではない第２階調以下の範囲である階調範囲内である画素の割合が、閾値以上であるか否かを判定する画像判定部と、上記画像判定部の判定結果に応じて、上記表示装置のリフレッシュレートを決定する駆動変更部と、データの書換えを伴わない駆動で使用される電圧の大きさまたは電圧をかける期間を決定する決定部を有しており、データの書換えを伴わない駆動で使用される電圧の大きさまたは電圧をかける期間を決定することを特徴とする側面１から３の何れか１項に記載の表示装置。
［側面５］
上記決定部は、上記表示装置が備える個体の特性に応じて、上記電圧の大きさまたは電圧をかける期間、またはリフレッシュレートを決定する側面４に記載の表示装置。
［側面６］
上記決定部は、上記表示装置が備える表示部の温度に応じて、上記電圧の大きさまたは電圧をかける期間、またはリフレッシュレートを決定する側面４または５に記載の表示装置。
［側面７］
上記決定部は、輝度値に応じて、上記電圧の大きさまたは電圧をかける期間、またはリフレッシュレートを決定する側面４から６の何れか１項に記載の表示装置。
［側面８］
上記表示データに更新が無い場合において、一定時間経過後に上記更新表示データに基づいて上記画面の表示内容を更新する頻度を表すリフレッシュレートが、駆動できる最大周波数以下である側面１から７の何れか１項に記載の表示装置。
［側面９］
上記自発光素子が有機発光ダイオードを含む側面１から８の何れか一項に記載の表示装置。
［側面１０］
前記表示部が、前記自発光素子に対応するスイッチング素子を有し、前記スイッチング素子が、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎを用いた酸化物半導体によって構成された薄膜トランジスタを含む側面１から９の何れか一項に記載の表示装置。
［側面１１］
自発光素子が配列された表示部の画面に、表示データに基づく表示を行わせるように、上記表示部を駆動する表示駆動部による表示駆動方法であって、上記表示データに更新があったとき、１画面分の更新表示データを受け取るステップと、上記自発光素子を発光させるステップと、１画面分の上記更新表示データを記憶するメモリに対して、上記更新表示データに基づいた上記表示部の駆動を終了する駆動終了時刻から一定時間の経過後に、上記メモリに記憶された上記更新表示データを読み出し、読み出した更新表示データを用いて、上記画面をリフレッシュするステップと、表示データ生成部から上記表示駆動部へ、上記更新表示データの更新無しのタイミングで、上記表示部の上記自発光素子を発光させるステップとを含むことを特徴とする表示駆動方法。
［側面１２］
側面１１に記載の表示駆動方法における各ステップを、コンピュータに実行させることを特徴とする表示駆動プログラム。

１ 表示装置
１０ 表示部
２０ 表示駆動部
２１ 表示側記憶部（メモリ）
２４ 発光制御部
３０ 表示データ生成部

Claims (12)

1. 自発光素子が配列された画面を備えた表示部と、
   上記画面に、表示データに基づく表示を行わせるように、上記表示部を駆動する表示駆動部と、
   上記表示データに更新があったとき、１画面分の更新表示データを上記表示駆動部へ転送する表示データ生成部とを備え、
   上記表示駆動部は、上記自発光素子を発光させる発光制御部を備え、
   前記発光制御部は、前記自発光素子を一定周期にて、前記表示データの更新がある複数の期間と、前記複数の期間の間に配置された期間であって前記表示データの更新が無い期間とを連続して発光させ、
   前記表示駆動部は、前記表示データの更新時、及び、前記表示データの更新から前記自発光素子の発光期間を含む所定の期間経過して、前記表示データの更新が無い時に、前記自発光素子の発光周期に合わせて前記表示部の駆動を実行し、
   前記発光制御部は、前記表示駆動部による前記表示部の駆動とは独立して、前記自発光素子を発光させる発光期間を、前記表示データの更新がある複数の期間と前記表示データの更新が無い期間とで一定にして、前記自発光素子を発光させることを特徴とする表示装置。
2. 上記表示駆動部は、上記表示データ生成部から上記表示駆動部へ、上記更新表示データを転送している途中で、上記更新表示データに基づいて上記表示部の駆動を開始する請求項１に記載の表示装置。
3. データの書き換えを伴わない駆動を休止フレーム中に１回以上行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
4. 上記表示データ生成部が、
   画像の所定の領域において、階調が、最小の階調ではない第１階調以上かつ最大の階調ではない第２階調以下の範囲であるフリッカが生じやすい中間階調範囲内である画素の割合が、閾値以上であるか否かを判定する画像判定部と、
   上記画像判定部の判定結果が上記閾値未満である場合、上記表示装置の低いリフレッシュレートである第１レートに決定し、上記画像判定部の判定結果が上記閾値以上である場合、上記表示装置のリフレッシュレートを上記第１レートよりも高いリフレッシュレートである第２レートに決定する駆動変更部と、
   データの書換えを伴わない駆動で使用される電圧の大きさを決定する決定部を有しており、
   データの書換えを伴わない駆動で使用される電圧の大きさを決定することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の表示装置。
5. 上記決定部は、上記表示装置が備える個体の特性に応じて、上記電圧の大きさを決定する請求項４に記載の表示装置。
6. 上記決定部は、上記表示装置が備える表示部の温度に応じて、上記電圧の大きさを決定する請求項４または５に記載の表示装置。
7. 上記決定部は、輝度値に応じて、上記電圧の大きさを決定する請求項４から６の何れか１項に記載の表示装置。
8. 上記表示データに更新が無い場合において、一定時間経過後に上記更新表示データに基づいて上記画面の表示内容を更新する頻度を表すリフレッシュレートが、駆動できる最大周波数以下である請求項１から７の何れか１項に記載の表示装置。
9. 上記自発光素子が有機発光ダイオードを含む請求項１から８の何れか一項に記載の表示装置。
10. 前記表示部が、前記自発光素子に対応するスイッチング素子を有し、
    前記スイッチング素子が、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎを用いた酸化物半導体によって構成された薄膜トランジスタを含む請求項１から９の何れか一項に記載の表示装置。
11. 自発光素子が配列された表示部の画面に、表示データに基づく表示を行わせるように、上記表示部を駆動する表示駆動部による表示駆動方法であって、
    上記表示データに更新があったとき、１画面分の更新表示データを受け取るステップと、
    上記自発光素子を一定周期にて、前記表示データの更新がある複数の期間と、前記複数の期間の間に配置された期間であって前記表示データの更新が無い期間とを連続して発光させるステップと、
    前記表示データの更新時、及び、前記表示データの更新から前記自発光素子の発光期間を含む所定の期間経過して、前記表示データの更新が無い時に、前記自発光素子の発光周期に合わせて前記表示部の駆動を実行するステップと、
    前記表示部の駆動とは独立して、前記自発光素子を発光させる発光期間を、前記表示データの更新がある複数の期間と前記表示データの更新が無い期間とで一定にして、前記自発光素子を発光させるステップとを含むことを特徴とする表示駆動方法。
12. 請求項１１に記載の表示駆動方法における各ステップを、コンピュータに実行させることを特徴とする表示駆動プログラム。

Images