KR101597407B1 - 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은, 동화상 및 정지 화상을 표시할 때, 표시 품질을 저하시키지 않고 소비 전력을 저감하는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것이다. 구동과 구동의 휴지를 반복하여 행하는 간헐 구동 모드에서는, 화상 식별부(6)에 의해, 입력 화상(DA)이 정지 화상 또는 동화상 중 어느 것인지의 식별이 행해진다. 입력 화상(DA)이 동화상이라고 식별된 경우, 구동/휴지 제어부(7)에 의해, 동화상에 따른 기간 비율에 기초하여 구동/휴지 제어 신호(DSC)가 생성된다. 타이밍 컨트롤부(8)에 의해, 간헐 구동을 행하도록 드라이버 제어 신호가 생성된다. 그러면, 표시부(2)가, 소스 드라이버(3) 및 게이트 드라이버(4)에 의해, 미리 정해진 기간 비율로 구동 기간과 휴지 기간을 반복하도록 구동되어 입력 화상(DA)이 표시된다. 또한, 구동/휴지 제어부(7)에 의해, 구동 기간과 휴지 기간의 시간에 대한 비율을 동화상과 정지 화상별로 가변으로 설정한다.

Description

표시 장치 및 그 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING SAME}
본 발명은 소비 전력을 저감하기 위하여 구동 기간 이외에 구동을 행하지 않는 휴지 기간을 설정하는 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
최근, 액정 표시 장치로 대표되는 박형, 경량, 및 저소비 전력의 표시 장치가 활발하게 활용되고 있다. 이러한 표시 장치는 휴대 전화, 스마트폰, 태블릿형 단말기 등의 기기에 소형화 및 경량화를 도모하기 위하여 적절하게 탑재된다. 또한, 이러한 기기는 축전지를 전원으로서 이용하고 있기 때문에, 소비 전력을 저감하는 것이 요구된다. 따라서, 상기 기기에 탑재되는 표시 장치에 대해서도 소비 전력을 저감하는 것이 필요하게 된다.
그런데, 상기와 같은 표시 장치에서는, 안정된 표시 상태를 유지하기 위하여, 동일한 화상을 일정한 간격으로 반복 표시시키는(화상을 재기입하는) 리프레시 구동이 행해진다. 그러나, 리프레시 구동을 위하여 전력을 소비하므로, 이 전력 소비를 저감하는 것이 시도되고 있다.
예를 들어, 특허문헌 1에는, 화면을 주사한 후, 화면을 1회 주사하는 주사 기간보다도 긴 비주사 기간이며, 전체 주사 신호선을 비주사 상태로 하는 휴지 기간을 설정하는 구동 방법이 개시되어 있다. 이렇게 휴지 기간을 설정함으로써, 소비 전력의 저감을 도모할 수 있다.
또한, 이 구동 방법은, 화상 데이터가 변화하고 있는지 여부를 검출하여, 변화하지 않는 화상(정지 화상) 및 변화하는 화상(동화상)에 따라 상이한 형태로 휴지 기간을 설정한다. 구체적으로는, 정지 화상의 경우(정지 모드), 주사 기간(1 프레임)과 휴지 기간을 1회씩 반복하고, 동화상의 경우(동화상 모드), 복수회의 주사 기간과 1회의 휴지 기간을 반복한다. 이에 의해, 특히 동화상 표시의 경우, 충분한 표시의 응답 속도를 확보하고, 밝기, 콘트라스트, 응답 속도, 계조성 등의 기본적인 표시 품위를 만족한 상태로, 소비 전력의 저감을 용이하게 충분히 도모할 수 있다. 또한, 정지 화상과 동화상에서 최적의 표시 품위를 만족한 상태로, 화상을 재기입하는 횟수를 적게 하여 소비 전력을 저감할 수 있다.
일본 공개 특허 공보 「2002-278523호(2002년 9월 27일 공개)」
특허문헌 1에 기재되어 있는 구동 방법에서는, 동화상을 표시하는 경우, 1 프레임의 주사 기간을 복수회 반복한 후에 휴지 기간을 설정하는 사이클로 구동한다. 따라서, 소비 전력을 더 저감하기 위해서는 휴지 기간을 보다 길게 설정할 필요가 있다. 그러나, 휴지 기간이 지나치게 길면, 각 프레임의 화상이 원활하게 변화하지 않게 되어, 동화상의 표시 품위가 저하된다고 하는 문제가 있다.
최근의 휴대 전화, 스마트폰, 태블릿 단말기 등에서는 동화상을 표시하는 경우가 많다. 따라서, 이러한 기기에 사용되는 표시 장치에는, 동화상의 표시 품위의 향상과 소비 전력의 저감이 보다 강하게 요구된다. 또한, 정지 화상의 경우, 휴지 기간을 어느 정도 길게 설정하여도 표시 품위가 저하되지 않으므로, 상기와 같은 동화상 특유의 문제는 발생하지 않는다.
따라서, 정지 화상의 표시시에는 표시 품위가 확보되어 있으므로, 소비 전력의 저감을 우선시키는 한편, 동화상의 표시시에는 표시 품위를 저하시키지 않고 소비 전력을 저감하는 등의 구동을 행하는 것이 요구된다.
본 발명은 상기의 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 동화상 및 정지 화상에 따라 적정하게 구동할 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 표시 장치는, 상기 과제를 해결하기 위하여, 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소와, 라인마다 순차적으로 선택하여 각 화소에 데이터 신호를 공급하는 구동 회로와, 입력 화상이 정지 화상 또는 동화상 중 어느 것인지를 식별하는 화상 식별 수단과, 상기 화상 식별 수단에 의해 상기 입력 화상이 상기 동화상이라고 식별되었을 때, 1 프레임에 있어서, 구동을 행하는 구동 기간과 구동을 휴지하는 휴지 기간을 설정하도록 상기 구동 회로를 제어하는 한편, 상기 화상 식별 수단에 의해 상기 입력 화상이 정지 화상이라고 식별되었을 때, 1 프레임 이상의 단위로 상기 구동 기간과 상기 휴지 기간을 설정하도록 상기 구동 회로를 제어하는 구동/휴지 제어 수단과, 상기 구동 기간과 상기 휴지 기간의 시간에 대한 비율을 상기 정지 화상과 상기 동화상별로 가변으로 설정하는 비율 설정 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명에 따른 표시 장치의 구동 방법은, 상기 과제를 해결하기 위하여, 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소와, 라인마다 순차적으로 선택하여 각 화소에 데이터 신호를 공급하는 구동 회로를 구비한 표시 장치의 구동 방법으로서, 입력 화상이 정지 화상 또는 동화상 중 어느 것인지를 식별하는 화상 식별 공정과, 상기 화상 식별 공정에 의해 상기 입력 화상이 상기 동화상이라고 식별되었을 때, 1 프레임에 있어서 구동을 행하는 구동 기간과 구동을 휴지하는 휴지 기간을 설정하도록 상기 구동 회로를 제어하는 한편, 상기 화상 식별 공정에 의해 상기 입력 화상이 정지 화상이라고 식별되었을 때, 1 프레임 이상의 단위로 상기 구동 기간과 상기 휴지 기간을 설정하도록 상기 구동 회로를 제어하는 구동/휴지 제어 공정과, 상기 구동 기간과 상기 휴지 기간의 시간에 대한 비율을 상기 정지 화상과 상기 동화상별로 가변으로 설정하는 비율 설정 공정을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 구성에서는, 화상 식별 수단(화상 식별 공정)에 의해, 입력 화상이 동화상이라고 식별되었을 때, 구동/휴지 제어 수단(구동/휴지 제어 공정)에 의해, 구동 회로가 1 프레임에 있어서 구동 기간에서 구동을 행하고, 휴지 기간에서 구동을 휴지한다. 이에 의해, 1 프레임 미만으로 리프레시 구동을 완료한 후에 구동을 휴지하므로, 프레임 단위로 소비 전력을 저감할 수 있다. 한편, 화상 식별 수단(화상 식별 공정)에 의해, 입력 화상이 동화상이라고 식별되었을 때, 구동/휴지 제어 수단(구동/휴지 제어 공정)에 의해, 구동 회로가 1 프레임 이상의 단위로 구동 기간에 구동을 행하고, 휴지 기간에 구동을 휴지한다. 그로 인해, 동화상의 표시시에는 보다 고속으로 구동이 행해지는 한편, 정지 화상의 표시시에는 저속으로 구동이 행해진다.
또한, 비율 설정 수단(비율 설정 공정)에 의해, 정지 화상과 동화상별로 비율이 가변으로 설정되므로, 표시 장치의 성능이나 입력 화상의 상태에 따라 비율을 변경할 수 있다. 비율을 가변으로 설정하기 때문에, 비율 설정 수단이 기억 수단이면, 비율을 적절하게 재기입함으로써 원하는 비율을 유지할 수 있다. 이에 의해, 동화상 및 정지 화상에 따라 적정하게 표시 장치를 구동할 수 있다.
본 발명에 따른 표시 장치는, 상기와 같이 구성됨으로써, 동화상 및 정지 화상에 따라 적정하게 표시 장치를 구동할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 주요부의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2의 (a)는 상기 표시 장치에서의 소스 드라이버의 출력단의 구성을 도시하는 회로도이고, (b)는 상기 출력단의 소스 증폭기에 제공되는 증폭기 인에이블 신호를 도시하는 파형도이다.
도 3은 상기 표시 장치에서의 게이트 드라이버에 제공되는 제어 신호 및 당해 게이트 드라이버로부터 출력되는 게이트 신호를 도시하는 파형도이다.
도 4는 상기 소스 드라이버 및 게이트 드라이버에 의한 프리차지 동작을 도시하는 타이밍 차트이다.
도 5는 상기 표시 장치에서의 화상 식별부의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 6은 상기 표시 장치에서의 구동/휴지 제어부의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 7은 상기 표시 장치에서의 전원 회로에 설치되는 상기 소스 증폭기용 레귤레이터의 구성을 도시하는 회로도이다.
도 8의 (a)는 통상 구동 모드에서의 구동 패턴을 도시하는 도면이고, (b)는 제1 간헐 구동 모드에서의 구동 패턴을 도시하는 도면이다.
도 9의 (a)는 도 8의 (a)에 도시하는 구동 패턴으로 정지 화상을 표시하는 경우의 전력 소비를 도시하는 도면이고, (b)는 도 8의 (b)에 도시하는 구동 패턴으로 정지 화상을 표시하는 경우의 전력 소비를 도시하는 도면이다.
도 10의 (a)는 통상 구동 모드에서의 구동 패턴을 도시하는 도면이고, (b)는 제2 간헐 구동 모드에서의 구동 패턴을 도시하는 도면이다.
도 11의 (a)는 도 10의 (a)에 도시하는 구동 패턴으로 동화상을 표시하는 경우의 전력 소비를 도시하는 도면이고, (b)는 도 10의 (b)에 도시하는 구동 패턴으로 동화상을 표시하는 경우의 전력 소비를 도시하는 도면이다.
도 12는 상기 표시 장치에서의 표시 패널을 구성하는 화소에 포함되는 박막 트랜지스터의 특성을 도시하는 그래프이다.
본 발명에 따른 일 실시 형태에 대하여, 도 1 내지 도 12를 참조하여 이하에 설명한다.
[표시 장치의 구성]
도 1은 본 실시 형태에 관한 표시 장치(1)의 전체 구성을 도시하고 있다. 본 실시 형태에서는 표시 장치(1)가 액정 표시 장치인 예에 대하여 설명하지만, 후술하는 바와 같이, 본 발명은 액정 표시 장치에 한정되는 것은 아니다.
도 1에 도시한 바와 같이, 표시 장치(1)는 표시부(2), 소스 드라이버(3), 게이트 드라이버(4), 프리차지 회로(5), 화상 식별부(6), 구동/휴지 제어부(7), 타이밍 컨트롤부(8) 및 전원 회로(9)를 구비하고 있다.
<표시부의 구성>
표시부(2)는 표시 패널과 백라이트 장치를 갖고 있다. 표시 패널은, 액티브 매트릭스 기판과, 대향 기판과, 양쪽 기판 사이에 개재되어 있는 액정을 포함하고 있다. 액티브 매트릭스 기판에는, 평행하게 배열된 복수의 게이트 라인 GL과, 평행하게 배열된 복수의 소스 라인 SL이 서로 교차하도록 형성되어 있다. 게이트 라인 GL과 소스 라인 SL의 교차 부분의 부근에는, 화소 PIX가 배치되어 있다. 따라서, 표시 패널에 있어서, 화소 PIX는 매트릭스 형상으로 배열되어 있다. 화소 PIX는 액정 캐패시터 C와 트랜지스터 T(박막 트랜지스터)를 포함하고 있다. 액정 캐패시터 C는 도시하지는 않았지만, 액티브 매트릭스 기판에 형성된 화소 전극과, 대향 기판에 형성된 공통 전극과, 양쪽 전극 사이의 액정에 의해 형성된다.
1개의 게이트 라인 GL에 접속되는 화소 PIX에 의해 라인이 구성되어 있다. 게이트 라인 GL은, 1 라인의 화소 PIX에 게이트 신호를 제공하기 위하여, 게이트 드라이버(4)로부터 출력되는 게이트 신호를 전송한다. 소스 라인 SL은, 선택된 화소 PIX에 데이터 신호를 제공하기 위하여, 소스 드라이버(3)로부터 출력되는 데이터 신호를 전송한다.
상기 표시부(2)에 있어서는, 게이트 라인 GL에 공급되는 게이트 신호에 의해 화소 PIX의 트랜지스터 T가 온하면, 소스 라인 SL로부터 공급되는 데이터 신호가 화소 PIX에 도입되어, 화소 전극에 기입된다. 이에 의해, 액정 캐패시터 C에 데이터 신호에 따른 전압이 인가되므로, 액정의 배향 상태가 변화한다. 이 결과, 백라이트 장치로부터의 조사광이 데이터 신호에 따라 변조하여 출사되어, 데이터 신호에 따른 계조로 화상이 표시된다.
<소스 드라이버의 구성>
도 2의 (a)는 소스 드라이버(3)의 출력단의 구성을 도시하고 있고, 도 2의 (b)는 당해 출력단의 소스 증폭기(31)에 제공되는 증폭기 인에이블 신호 AE를 도시하고 있다.
소스 드라이버(3)(구동 회로, 데이터 신호 출력 회로)는, 타이밍 컨트롤부(8)로부터 입력되는 화상 데이터 DA를, 시프트 레지스터에 의해 생성된 타이밍으로 1행분 보존하여 각 소스 라인 SL에 출력한다. 구체적으로는, 소스 드라이버(3)의 시프트 레지스터는, 소스 스타트 펄스 SSP를 소스 클록 SCK에 동기하여 순차적으로 시프트시켜 출력한다. 소스 스타트 펄스 SSP 및 소스 클록 SCK는, 후술하는 바와 같이 타이밍 컨트롤부(8)에 의해 제공된다.
또한, 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 소스 드라이버(3)는, 출력단에, 소스 라인 SL과 동일 개수가 설치되어 있는 소스 증폭기(31)(증폭기)를 갖고 있다. 소스 증폭기(31)는 아날로그 증폭기에 의해 구성되어 있으며, 타이밍 컨트롤부(8)로부터 제공되는 증폭기 인에이블 신호 AE에 의해 그 동작이 제어된다. 구체적으로는, 소스 증폭기(31)는 증폭기 인에이블 신호 AE가 "H"일 때 동작하고, 증폭기 인에이블 신호 AE가 "L"일 때 동작하지 않는다. 또한, 소스 증폭기(31)에는 가변의 전원 전압 Vdd가 인가되어 있다. 이에 의해, 소스 증폭기(31)는, 전원 전압 Vdd가 높아지면, 그 능력을 높게 하는 한편, 전원 전압 Vdd가 낮아지면, 그 능력을 낮게 한다.
<게이트 드라이버의 구성>
도 3은 게이트 드라이버(4)에 제공되는 제어 신호 및 게이트 드라이버(4)로부터 출력되는 게이트 신호를 도시하고 있다.
게이트 드라이버(4)(구동 회로, 선택 회로)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 타이밍 컨트롤부(8)로부터 공급되는 게이트 스타트 펄스 GSP, 게이트 클록 GCK 및 게이트 인에이블 신호 GOE에 기초하여, 게이트 라인 GL에 출력하는 게이트 신호 G1 내지 G7, …을 생성한다. 구체적으로는, 게이트 드라이버(4)는, 게이트 인에이블 신호 GOE가 "L"(액티브)인 기간에, 시프트 레지스터에 의해, 게이트 스타트 펄스 GSP를 게이트 클록 GCK에 동기하여 순차적으로 시프트시켜 게이트 신호 G1 내지 G7, …을 출력한다. 게이트 드라이버(4)는, 이러한 게이트 신호 G1 내지 G7, …을 출력함으로써, 게이트 라인 GL을 라인마다 순차적으로 선택한다. 즉, 게이트 드라이버(4)는, 화소 PIX를 라인마다 순차적으로 선택한다.
<프리차지 회로의 구성>
프리차지 회로(5)(프리차지 수단)는, 화소 PIX에의 데이터 신호의 기입이 행해지는 라인의 2, 3 라인 전의 소스 라인 SL에 프리차지 전압을 출력한다. 프리차지 회로(5)는, 타이밍 컨트롤부(8)로부터 제공되는 프리차지 제어 신호 PC에 의해, 프리차지 전압을 출력하는 동작이 제어된다. 이와 같이, 프리차지 회로(5)는, 동일한 라인의 화소 PIX에, 구동에 앞서 소정의 전압을 제공하는 프리차지 동작을 행한다.
<다른 프리차지 기능>
도 4는 소스 드라이버(3) 및 게이트 드라이버(4)에 의한 프리차지 동작을 도시하는 타이밍 차트이다.
프리차지 회로(5)와 마찬가지의 기능을 소스 드라이버(3) 및 게이트 드라이버(4)에 의해서도 실현할 수 있다. 이어서, 그 상세에 대하여 설명한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 소스 드라이버(3)는, 수평 동기 신호 Hsync에 의해 규정되는 1H걸러 상승과 하강을 반복하도록 변화하는 데이터 신호의 전압(신호 전압)을 출력한다. 또한, 타이밍 컨트롤부(8)는, 신호 전압과 동기하여, 각 프레임에 2회씩 1H를 두고 게이트 스타트 펄스 GSP를 출력한다. 게이트 드라이버(4)는, 이 게이트 스타트 펄스 GSP에 의해, 각 게이트 라인 GL에 대하여, 1 프레임에 2회만큼 1H를 두고 게이트 신호를 출력한다. 도 4에는 게이트 신호 Gn이 게이트 라인 GLn에 출력되어 있는 예를 도시한다.
이에 의해, 게이트 라인 GLn에 접속되는 화소 PIX에 있어서, 게이트 드라이버(4)로부터 1 프레임에 있어서 처음에 출력되는 게이트 신호 Gn에 의해 트랜지스터 T가 ON한다. 그러면, 도 4에 도시한 바와 같이, 트랜지스터 T의 소스 전위 VS는, 신호 전압에 의해 상승하도록 변화한다. 이때, 트랜지스터 T의 드레인에 접속되어 있는 화소 전극의 화소 전극 전위 VP는, 상승한 소스 전위 VS에 의해, 높은 값으로 변화하여 액정 캐패시터 C에 의해 유지된다. 이에 의해, 액정 캐패시터 C가 프리차지된다. 이 상태에서는, 각 화소 PIX의 화소 전극 전위 VP는, 화상을 표시할 때의 소정의 전압에까지는 도달하지 않는다.
그리고, 그 2 라인 후에, 동일한 화소 PIX에 있어서, 게이트 드라이버(4)로부터 다음에 출력되는 게이트 신호 Gn에 의해 트랜지스터 T가 ON한다. 이때, 화소 전극 전위 VP는, 신호 전압의 인가에 의해 소스 전위 VS가 상승함으로써, 더 높은 값으로 변화하여 액정 캐패시터 C에 의해 유지된다. 이에 의해, 액정 캐패시터 C가 메인차지된다. 이 상태에서는, 각 화소 PIX의 화소 전극 전위 VP는, 화상을 표시할 때의 소정의 전압에 도달한다.
이와 같이, 상기 예에서는 메인차지의 2 라인 전에 프리차지가 행해진다.
<화상 식별부의 구성>
도 5는 화상 식별부(6)의 구성을 도시하고 있다.
화상 식별부(6)(화상 식별 수단)는 입력되는 화상 데이터 DA의 종류를 판별한다. 이를 위해, 화상 식별부(6)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 프레임 메모리(61), 비교부(62), 식별부(63), 설정 기억부(64)를 갖고 있다.
프레임 메모리(61)는, 입력되는 연속하는 2개의 프레임의 화상 데이터 DA를 유지한다. 비교부(62)는, 프레임(61)에 유지된 양쪽 프레임의 화상 데이터 DA(입력 화상)를 도트(dot) 단위로 비교하여 일치 또는 불일치를 판별한다.
식별부(63)는, 비교부(62)에 의한 비교 결과, 전체 도트에 대하여 양쪽 입력 화상이 일치하지 않는 도트의 비율이 소정의 기준 비율 이상일 때 입력 화상을 동화상이라고 식별하고, 일치하지 않는 도트의 비율이 기준 비율 미만일 때 입력 화상을 정지 화상이라고 식별한다. 이에 의해, 양쪽 입력 화상이 완전히 일치하였을 때 양쪽 입력 화상이 정지 화상이라고 식별하거나, 양쪽 입력 화상이 일부 일치하여도 대부분이 일치하였을 때 양쪽 입력 화상이 정지 화상이라고 식별하거나 할 수 있다.
상기 기준 비율은 설정 기억부(64)에 미리 설정값으로서 기억되어 있으며, 식별부(63)에 의해 판독된다. 또한, 기준 비율은 변경 가능하며, 유저에 의해 임의로 설정되어도 된다.
또한, 식별부(63)는, 양쪽 입력 화상의 종류를 식별한 결과로서 화상 식별 신호 DIS를 출력한다. 화상 식별 신호 DIS는, 예를 들어 정지 화상과 동화상의 식별을 2치의 신호로서 나타낸다. 또한, 화상 식별 신호 DIS는, 식별해야 할 화상이 그 밖에 더 있으면, 2치의 신호를 사용하여도 된다.
또한, 식별부(63)는, 통상 구동 모드시에 입력 화상의 식별을 행하지 않고, 간헐 구동 모드시에 입력 화상의 식별을 행한다. 통상 구동 모드는 통상의 구동을 행하는 구동 모드이다. 간헐 구동 모드는 전술한 구동 기간과 휴지 기간을 반복하여 설정함으로써 구동을 간헐적으로 행하는 구동 모드이다. 또한, 간헐 구동 모드에는, 정지 화상만 간헐 구동하는 제1 간헐 구동 모드와, 정지 화상 및 동화상의 양쪽에 대하여 간헐 구동하는 제2 간헐 구동 모드가 준비되어 있다. 통상 구동 모드 또는 간헐 구동 모드(제1 또는 제2 간헐 구동 모드) 중 어느 것이 유효한지는, 설정 기억부(64)에 플래그로서 설정되어 있다. 통상 구동 모드 및 간헐 구동 모드 중 어느 것을 유효로 할지는, 예를 들어 유저에 의해 설정된다.
<구동/휴지 제어부의 구성>
도 6은 구동/휴지 제어부(7)의 구성을 도시하고 있다.
구동/휴지 제어부(7)(구동/휴지 제어 수단)는, 화상 식별부(6)에 의한 입력 화상의 식별 결과(화상 식별 신호 DIS)에 기초하여, 정지 화상에 따른 휴지 기간을 설정할지, 동화상에 따른 휴지 기간을 설정할지를 결정한다. 또한, 구동/휴지 제어부(7)는, 화상 식별부(6)에 있어서 화상의 식별을 하지 않은 경우(통상 구동 모드의 경우), 휴지 기간을 설정하지 않고 통상 구동을 행할 것을 결정한다. 이로 인해, 구동/휴지 제어부(7)는, 도 6에 도시한 바와 같이 구동/휴지 정보 기억부(71)와 구동/휴지 전환부(72)를 갖고 있다.
구동/휴지 정보 기억부(71)(비율 설정 수단, 기억 수단)는, 구동과 구동의 휴지를 반복하는 간헐 구동을 행하는 경우에 사용하는, 구동 기간과 휴지 기간의 시간에 대한 비율(기간 비율)의 정보를 정지 화상과 동화상별로 재기입 가능하게 기억하고 있다. 이에 의해, 구동/휴지 정보 기억부(71)는, 기간 비율을 가변으로 설정할 수 있다. 이들 기간 비율의 설정을 임의로 변경할 수 있는 것은 물론이다.
본 실시 형태에서는, 정지 화상의 기간 비율로서는, 예를 들어 구동 기간:휴지 기간이 1 프레임:1 프레임으로 설정되어 있다. 정지 화상의 기간 비율로서는, 이에 한정되지 않고, 1 프레임의 구동 기간에 대하여 휴지 기간을 1 프레임 이상의 길이로 설정하여도 된다.
또한, 동화상의 기간 비율로서는, 1 프레임 내에서 구동 기간과 휴지 기간을 설정하도록 하여, 예를 들어 구동 기간:휴지 기간이 1/2 프레임:1/2 프레임으로 설정되어 있다. 동화상의 기간 비율로서는, 이에 한정되지 않고, 1/2 프레임 미만의 구동 기간에 대하여 1/2를 초과하는 휴지 기간을 설정하여도 된다.
구동/휴지 전환부(72)는, 화상 식별 신호 DIS에 기초하여, 구동/휴지 정보 기억부(71)로부터 정지 화상 또는 동화상의 기간 비율을 판독하고, 당해 기간 비율에 기초하여 기동 기간과 휴지 기간을 전환하는 구동/휴지 제어 신호 DSC를 생성한다. 구동/휴지 제어 신호 DSC는, 예를 들어 구동 기간에 "H"가 되고, 휴지 기간에 "L"이 되는 신호이다.
또한, 구동/휴지 전환부(71)는, 외부 입력 커맨드 COM(명령)에 기초하여, 구동/휴지 정보 기억부로부터 정지 화상 또는 동화상의 기간 비율을 판독하고, 당해 기간 비율에 기초하여 구동/휴지 제어 신호 DSC를 생성하여도 된다. 외부 입력 커맨드 COM은, 화상 식별부(6)에 의한 입력 화상의 식별과는 상관없이 입력 화상의 종류를 지정하는 커맨드이며, 표시 장치(1)가 내장된 기기의 제어부로부터 공급된다. 구동/휴지 제어부(7)는, 화상 식별 신호 DIS보다도 외부 입력 커맨드 COM에 의한 제어를 우선하여 행한다.
구동/휴지 제어부(7)에 의해, 기간 비율이 설정됨으로써, 타이밍 컨트롤부(8)에서 구동 주파수가 결정된다. 따라서, 기간 비율은 구동 주파수 정보로서도 이용된다.
<타이밍 컨트롤부의 구성>
타이밍 컨트롤부(8)는, 타이밍 신호 TIM 및 구동/휴지 제어 신호 DSC에 기초하여 드라이버 제어 신호를 생성한다. 드라이버 제어 신호는, 전술한 소스 스타트 펄스 SSP, 소스 클록 SCK, 증폭기 인에이블 신호 AE, 게이트 인에이블 신호 GOE, 게이트 스타트 펄스 GSP 및 게이트 클록 GCK이다. 또한, 타이밍 컨트롤부(8)는, 화상 식별부(6)를 경유하여 입력되는 화상 데이터 DA를 소스 드라이버(3)에 출력한다.
구체적으로는, 타이밍 컨트롤부(8)는, 소스 드라이버(3)에 있어서, 구동 기간에 소스 증폭기(31)가 동작하고, 휴지 기간에 소스 증폭기(31)가 동작을 정지하도록 증폭기 인에이블 신호 AE를 생성한다. 이로 인해, 타이밍 컨트롤부(8)는, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 타이밍 신호 TIM으로서의 수직 동기 신호 Vsync의 상승에 동기하여 상승하고, 또한 구동 기간에 "H"가 되고 휴지 기간에 "L"이 되도록 증폭기 인에이블 신호 AE를 생성한다. 도 2의 (b)에는, 구동 기간이 1V 기간(1 프레임)보다 짧은 경우를 도시하고 있다. 이 경우, 소스 드라이버(3)에 있어서, 1 프레임의 전반에서 소스 증폭기(31)가 동작하여 구동이 행해지고, 1 프레임의 후반에서 소스 증폭기(31)의 동작이 정지하여 구동이 휴지한다.
한편, 타이밍 컨트롤부(8)는, 구동 기간에 게이트 드라이버(4)가 동작하고, 휴지 기간에 게이트 드라이버(4)가 동작을 정지하도록 게이트 클록 GCK 및 게이트 인에이블 신호 GOE를 생성한다. 이로 인해, 타이밍 컨트롤부(8)는, 구동 기간에, 도 3에 도시한 바와 같이, 게이트 인에이블 신호 GOE의 하강에 동기하여 상승하도록 게이트 클록 GCK를 출력한다. 또한, 타이밍 컨트롤부(8)는, 휴지 기간에, 게이트 인에이블 신호 GOE를 "H"(비액티브)로 하여, 게이트 클록 GCK의 출력을 정지한다. 이에 의해, 게이트 드라이버(4)는, 구동 기간에, 게이트 클록 GCK가 제공됨으로써 게이트 신호를 출력하고, 휴지 기간에, 게이트 클록 GCK가 제공되지 않게 됨으로써 게이트 신호의 출력을 정지한다.
구체적으로는, 타이밍 컨트롤부(8)는, 구동/휴지 제어 신호 DSC에 의해 규정되는 기간 비율에 기초하는 구동 기간에 1 화면분의 화상을 표시하도록, 소스 드라이버(3) 및 게이트 드라이버(4)의 구동 주파수를 변경한다. 한편, 타이밍 컨트롤부(8)는, 상기 기간 비율에 기초하는 휴지 기간에 표시 동작을 휴지하도록, 소스 드라이버(3) 및 게이트 드라이버(4)의 동작을 정지시킨다.
또한, 타이밍 컨트롤부(8)는, 기간 비율에 따라 구동 기간에서의 구동 주파수를 변경한다. 여기서, 1 프레임에 1 화면분의 화상을 표시하는 경우의 구동을 통상 구동으로 한다. 이에 반하여, 타이밍 컨트롤부(8)는, 1 프레임보다 짧은 기간으로 1 화면분의 화상을 표시하는 경우, 통상 구동시보다 높은 구동 주파수로 구동하도록 소스 클록 SCK, 게이트 인에이블 신호 GOE 및 게이트 클록 GCK의 주파수를 높인다.
<전원 회로의 구성>
도 7은 전원 회로(9)에서의 레귤레이터(93)의 구성을 도시하고 있다.
전원 회로(9)는, 소스 드라이버(3) 및 게이트 드라이버(4)에 제공하는 전원 전압을 발생하는 회로이다. 또한, 전원 회로(9)는, 화상 식별부(6), 구동/휴지 제어부(7) 및 타이밍 컨트롤부(8)에 제공하는 전원 전압을 발생하는 회로이다.
전원 회로(9)는, 상기 각 부에 제공하는 복수의 상이한 전원 전압을 단일의 입력 전원 전압 VCC에 기초하여 생성한다. 이로 인해, 전원 전압(9)은 DC/DC 컨버터(91)와 레귤레이터(92)를 갖고 있다. DC/DC 컨버터(91)는, 낮은 입력 전원 전압 VCC를 승압하기 위한 전압 회로이다. 레귤레이터(92)는, DC/DC 컨버터(91)로부터 출력되는 전압 VDD에 기초하여 각 부에 제공하는 전원 전압을 생성하는 회로이다.
전원 회로(9)는, 특히, 도 7에 도시한 바와 같이, 전술의 소스 증폭기(31)에 제공하는 전원 전압 Vdd를 생성하기 위한 레귤레이터(92)로서 레귤레이터(93)를 갖고 있다. 레귤레이터(93)는 레귤레이터 IC(94), 콘덴서 C1, C2, 저항 R1, R2를 포함하고 있다.
콘덴서 C1은 레귤레이터(93)의 동작을 안정시키기 위한 입력 콘덴서이며, 레귤레이터 IC(94)의 입력 단자 IN과 접지 GND 사이에 접속되어 있다. 콘덴서 C2는 발진 방지용 콘덴서이며, 레귤레이터 IC(94)의 출력 단자 OUT와 접지 GND 사이에 접속되어 있다.
저항 R1, R2는 출력 단자 OUT와 접지 GND 사이에 직렬로 접속되어 있다. 저항 R1, R2의 접속점은 레귤레이터(94)의 제어 단자 ADJ에 접속되어 있다. 이에 의해, 출력 전압 Vdd가 저항 R1, R2에 의해 분압된 전압이 피드백 전압으로서 제어 단자 ADJ에 입력된다. 또한, 저항 R2는 가변 저항이다.
레귤레이터 IC(94)는, 제어 단자 ADJ에 입력되는 피드백 전압이 기준 전압에 근접하도록, 입력 단자 IN에 입력되는 전압 VDD를 제어하여, 출력 단자 OUT로부터 기정의 전원 전압 Vdd를 출력한다. 또한, 레귤레이터 IC(94)는, 저항 R2가 가변 저항임으로써, 전원 전압 Vdd를 가변으로 할 수 있다.
레귤레이터(93)(증폭기 능력 향상 수단, 증폭기 능력 저하 수단)는, 소스 증폭기(31)의 능력을 제어하는 기능을 갖고 있다. 구체적으로는, 레귤레이터(93)는, 저항 R2의 저항값을 조정함으로써 소스 증폭기(31)의 능력을 결정하는 전원 전압 Vdd를 변화시킨다.
저항 R2의 저항값의 조정은, 예를 들어 타이밍 컨트롤부(8)에 의해, 소스 드라이버(3)에 설치된 레지스터에 설정되어 있는 설정값을 변경함으로써 행해진다. 구체적으로는, 타이밍 컨트롤부(8)는 휴지 기간에 설정값을 낮은 값으로 변경하고, 그 설정값에 기초하여 레귤레이터(93)에 저항 R2의 저항값을 낮추도록 지시한다. 레귤레이터(93)는, 그 지시에 따라 저항 R2의 저항값을 낮춘다. 이때의 설정값은 데이터 신호를 출력할 수 없을 정도로 소스 증폭기(31)의 능력을 저하시키는 전원 전압 Vdd가 얻어지는 값이다. 또한, 타이밍 컨트롤부(8)는, 구동 기간에 설정값을 높은 값으로 변경하고, 그 설정값에 기초하여 레귤레이터(93)에 저항 R2의 저항값을 높이도록 지시한다. 레귤레이터(93)는, 그 지시에 따라 저항 R2의 저항값을 높인다.
[표시 장치의 동작]
상기와 같이 구성되는 표시 장치(1)의 동작(구동 방법)에 대하여 설명한다.
[공통 동작]
우선, 화상 식별부(6)에서는, 식별부(63)에 의해, 설정 기억부(64)에서의 플래그가 참조됨으로써, 통상 구동 모드 또는 간헐 구동 모드 중 어느 것이 유효한지가 확인된다. 여기서, 통상 구동 모드가 유효한 경우, 식별부(63)에 의한 입력 화상의 식별이 행해지지 않고, 구동/휴지 제어부(7)에 의한 구동/휴지 제어 신호 DSC의 생성도 행해지지 않기 때문에, 통상의 구동이 행해진다. 한편, 간헐 구동 모드가 유효한 경우, 화상 식별부(6)에서는 다음과 같이 하여 입력 화상의 식별이 행해진다.
화상 데이터 DA가 입력되면, 비교부(62)에 의해, 프레임 메모리(61)에 유지된 연속하는 2개의 입력 화상에 대하여 화상 데이터 DA가 비교되어, 식별부(63)에 의해 입력 화상이 정지 화상 또는 동화상인지가 식별된다(화상 식별 공정). 화상 식별부(6)로부터는, 그 식별 결과가 화상 식별 신호 DIS로서 출력된다. 또한, 입력된 화상 데이터 DA는, 화상 식별부(6)를 거쳐 타이밍 컨트롤부(8)에 출력된다.
구동/휴지 제어부(7)에서는, 구동/휴지 전환부(72)에 의해, 화상 식별 신호 DIS에 기초하여, 입력 화상이 식별된 정지 화상 또는 동화상에 따른 기간 비율이 구동/휴지 정보 기억부(71)로부터 판독되고, 당해 기간 비율에 기초하여 구동/휴지 제어 신호 DSC가 생성된다(구동/휴지 제어 공정). 구동/휴지 정보 기억부(71)에 기억되어 있는 기간 비율은, 필요에 따라 재기입됨으로써 가변으로 설정된다(비율 설정 공정). 또한, 외부 입력 커맨드 COM이 입력되어 있는 경우, 구동/휴지 전환부(72)에 의해, 구동/휴지 제어 신호 DSC에 우선하여, 외부 입력 커맨드 COM에 기초하여 구동/휴지 제어 신호 DSC가 생성된다.
타이밍 컨트롤부(8)에서는, 통상 구동 모드의 경우, 통상의 구동을 행하도록, 전술한 드라이버 제어 신호가 생성된다. 그러면, 표시부(2)가 소스 드라이버(3) 및 게이트 드라이버(4)에 의해 통상적으로 구동된다. 이에 의해, 화상 식별부(6)로부터 타이밍 컨트롤부(8)를 통하여 입력된 화상 데이터 DA에 기초하여, 표시부(2)에 화상이 표시된다.
또한, 타이밍 컨트롤부(8)에서는, 간헐 구동 모드의 경우, 간헐 구동을 행하도록 드라이버 제어 신호가 생성된다. 그러면, 표시부(2)는, 소스 드라이버(3) 및 게이트 드라이버(4)에 의해 구동 기간과 휴지 기간을 기간 비율로 반복하도록 구동된다. 이에 의해, 상기와 마찬가지로 입력된 화상 데이터 DA에 기초하여, 표시부(2)에 화상이 표시된다.
휴지 기간에는, 게이트 인에이블 신호 GOE가 "H"가 되기 때문에, 게이트 드라이버(4)로부터는 게이트 신호가 출력되지 않는다. 또한, 소스 드라이버(3)에 있어서, 증폭기 인에이블 신호 AE가 "L"이 되기 때문에, 소스 드라이버(3)에 있어서 소스 증폭기(31)가 동작을 정지하고 있다. 이때, 소스 증폭기(31)의 출력과 소스 라인 SL의 접속이 차단된다.
또한, 휴지 기간에는, 소스 라인 SL은, 상기 상태 이외에 전기적으로 플로팅의 상태로 하여도 되고, 전원 전압 Vdd 등이 인가된 상태로 하여도 된다. 또한, 타이밍 컨트롤부(8)와 소스 드라이버(3) 사이의 신호 전송을 위한 인터페이스를 접속/차단하기 위한 회로를 설치하여도 된다. 이러한 회로를 사용하면, 휴지 기간에는, 구동/휴지 제어 신호 DSC에 의해, 소스 드라이버(3)에의 신호의 전송이 행해지지 않게 되므로, 소스 드라이버(3)의 동작이 정지된다.
[통상 구동 모드로부터 제1 간헐 구동 모드로의 전환](실시예 1)
도 8의 (a)는 통상 구동 모드에서의 구동 패턴을 도시하고 있고, 도 8의 (b)는 제1 간헐 구동 모드에서의 구동 패턴을 도시하고 있다. 또한, 도 9의 (a)는 도 8의 (a)에 도시하는 구동 패턴으로 정지 화상을 표시하는 경우의 전력 소비를 도시하고 있고, 도 9의 (b)는 도 8의 (b)에 도시하는 구동 패턴으로 정지 화상을 표시하는 경우의 전력 소비를 도시하고 있다.
도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 통상 구동 모드에 있어서는, 정지 화상 및 동화상은 모두 1 프레임마다 화상이 재기입되는 리프레시 구동이 행해진다.
상기 통상 구동 모드로부터 제1 간헐 구동 모드로 전환되면, 화상 식별부(6)에 의해 입력 화상이 정지 화상이라고 식별된 경우, 당해 정지 화상에 대하여 간헐 구동이 행해진다. 이때, 예를 들어 기간 비율이 구동 기간:휴지 기간=1 프레임:1 프레임으로 설정되어 있는 것으로 하자. 이 예에서는, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 정지 화상이 1 프레임마다 교대로 구동과 구동의 휴지가 반복된다.
<통상 구동 모드 및 제1 간헐 구동 모드의 소비 전력의 비교>
도 9의 (a)에 도시한 바와 같이, 통상 구동 모드에서는, 각 프레임에서 연속적으로 구동이 행해져 화상이 재기입되므로, 연속하는 2개의 프레임(N 프레임 및 N+1 프레임)이 구동된다. 이 경우, 표시부(2)에서의 표시 패널의 구동에 400mW의 전력이 소비되고, 그 밖의 전력으로서 100mW가 소비된다. 여기서, 그 밖의 전력은 표시 패널의 구동 전력 이외의 전력이며, 표시 패널의 리프레시 구동에 직접 관계하지 않고, 리프레시 구동하는 회로를 동작시키기 위한 전원 회로 등의 부분에서 소비되는 전력이며, 구동 주파수에 의존하지 않는다.
한편, 도 9의 (b)에 도시한 바와 같이, 제1 간헐 구동 모드에서는, 1 프레임 걸러 화상이 재기입되므로, N 프레임에서는 구동이 행해져 화상이 재기입되고, N+1 프레임에서는 구동이 휴지하여 화상이 재기입되지 않는다. 이 경우, N 프레임에서는, 표시 패널의 구동에 400mW의 전력이 소비되고, 그 밖의 전력으로서 100mW가 소비된다. 그러나, N+1 프레임에서는, 표시부(2)에서의 표시 패널의 구동에 전력이 소비되지 않고, 그 밖의 전력으로서 40mW가 소비될 뿐이다.
이와 같이, 2 프레임에 걸치는 구동에 대하여, 제1 간헐 구동 모드에서는, 통상 구동 모드에 대하여 460mW의 전력을 삭감할 수 있다.
[통상 구동 모드로부터 제2 간헐 구동 모드로의 전환](실시예 2)
도 10의 (a)는 통상 구동 모드에서의 구동 패턴을 도시하고 있고, 도 10의 (b)는 제2 간헐 구동 모드에서의 구동 패턴을 도시하고 있다. 또한, 도 11의 (a)는 도 10의 (a)에 도시하는 구동 패턴으로 동화상을 표시하는 경우의 전력 소비를 도시하고 있고, 도 11의 (b)는 도 10의 (b)에 도시하는 구동 패턴으로 정지 화상을 표시하는 경우의 전력 소비를 도시하고 있다.
도 10의 (a)에 도시한 바와 같이, 통상 구동 모드에 있어서는, 정지 화상 및 동화상은 모두 1 프레임마다 화상이 재기입되는 리프레시 구동이 행해진다.
상기 통상 구동 모드로부터 제2 간헐 구동 모드로 전환되면, 화상 식별부(6)에 의해 입력 화상이 정지 화상 또는 동화상이라고 식별된 경우, 식별된 정지 화상 또는 동화상에 대하여 간헐 구동이 행해진다. 이때, 예를 들어 정지 화상에 대해서는, 제1 간헐 구동 모드의 경우와 마찬가지로, 기간 비율이 구동 기간:휴지 기간=1 프레임:1 프레임으로 설정되어 있는 것으로 하자. 또한, 동화상에 대해서는, 기간 비율이 구동 기간:휴지 기간=1/2 프레임:1/2 프레임으로 설정되어 있는 것으로 하자. 이 예에서는, 도 10의 (b)에 도시한 바와 같이, 동화상이 1 프레임에 있어서, 전반의 1/2 프레임에서 구동이 행해지고, 후반의 1/2 프레임에서 구동이 휴지된다. 이 경우의 구동 주파수는, 1 프레임을 60Hz로 하면 120Hz가 된다.
<통상 구동 모드 및 제2 간헐 구동 모드의 소비 전력의 비교>
도 11의 (a)에 도시한 바와 같이, 통상 구동 모드에서는, 동화상의 표시에 1 프레임에서 구동이 행해져 화상이 재기입된다. 이 경우, 표시 패널의 구동에 400mW의 전력이 소비되고, 그 밖의 전력으로서 100mW가 소비된다.
한편, 도 11의 (b)에 도시한 바와 같이, 제2 간헐 구동 모드에서는, 1 프레임에 있어서, 전반에는 구동이 행해져 화상이 재기입되고, 후반에는 구동이 휴지하여 화상이 재기입되지 않는다. 이 경우, 1 프레임의 전반에는, 표시 패널의 구동에 통상 구동 모드와 동일한 400mW의 전력이 소비되고, 그 밖의 전력으로서 50mW가 소비된다. 그러나, 1 프레임의 후반에는, 표시 패널의 구동에 전력이 소비되지 않고, 그 밖의 전력으로서 20mW가 소비될 뿐이다.
이와 같이, 1 프레임에서의 구동에 대하여, 제2 간헐 구동 모드에서는, 통상 구동 모드에 대하여 30mW의 전력을 삭감할 수 있다.
[소스 증폭기의 구동 능력 향상](실시예 3)
제2 간헐 구동 모드에서는, 1 프레임에서의 구동 기간의 비율을 작게 할수록(구동 주파수를 높게 할수록), 소비 전력이 보다 삭감된다. 그러나, 구동 주파수가 높아지면, 소스 라인 SL의 배선 캐패시터 C에 의한 영향으로 인해, 화소 PIX에의 인가 전압이 소정의 전압까지 도달하지 않는 경우가 있다. 이에 대해서는, 소스 증폭기(31)의 능력을 높임으로써, 화소 PIX에의 인가 전압을 소정의 전압까지 높일 수 있다. 소스 증폭기(31)의 능력을 높이기 위해서는, 전원 전압 Vdd를 높게 하면 된다.
또한, 구동 주파수를 높인 경우에, 소스 증폭기(31)의 능력을 상기와 같이 높임으로써 화소 PIX에의 인가 전압이 충분히 확보되어도, 액정 캐패시터 C의 특성상, 화소 PIX의 액정에의 인가 전압이 소정의 전압까지 도달하지 않는 경우가 있다. 이에 대해서는, 구동의 대상이 되는 라인의 화소 PIX에, 프리차지 회로(5) 또는 소스 드라이버(3) 및 게이트 드라이버(4)의 프리차지 기능에 의해, 구동되기 전에 미리 프리차지 전압을 인가해 두는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 구동 대상이 되는 화소 PIX에는, 2개 또는 3개 전의 라인이 구동되어 있을 때 프리차지 전압을 인가해 둔다. 이에 의해, 소스 증폭기(31)의 능력을 높여도 또한 액정에의 인가 전압이 불충분한 경우에도, 액정에의 인가 전압을 충분히 높일 수 있다.
[박막 트랜지스터]
도 1에 도시하는 표시 장치(1)에 있어서는, 표시부(2)의 화소 PIX에 포함되는 트랜지스터 T(박막 트랜지스터, TFT)로서, 그 반도체층에 소위 산화물 반도체를 사용한 TFT를 채용하는 것이 바람직하다. 이 산화물 반도체에는, 예를 들어 IGZO(InGaZnOx)가 포함된다. 그 이유에 대하여, 도 12를 참조하여 설명한다.
도 12는 각종 TFT의 특성을 도시하는 도면이다. 이 도 12에서는 산화물 반도체를 사용한 TFT, a-Si(amorphous silicon)를 사용한 TFT, 및 LTPS(Low Temperature Poly Silicon)를 사용한 TFT의 각각의 특성을 도시한다. 도 12에 있어서, 횡축(Vgh)은 각 TFT에 있어서 게이트에 공급되는 온 전압의 전압값을 나타내고, 종축(Id)은 각 TFT에서의 소스-드레인간의 전류량을 나타낸다. 특히, 도면 중에 있어서 「TFT-on」으로 표시되어 있는 기간은, 온 전압의 전압값에 따라 온 상태로 되어 있는 기간을 나타내고, 도면 중에 있어서 「TFT-off」로 표시되어 있는 기간은, 온 전압의 전압값에 따라 오프 상태로 되어 있는 기간을 나타낸다.
도 12에 도시한 바와 같이, 산화물 반도체를 사용한 TFT는, a-Si를 사용한 TFT보다도 온 상태일 때의 전류량(즉, 전자 이동도)이 높다. 도시는 생략하지만, 구체적으로는 a-Si를 사용한 TFT는, 그 TFT-on일 때의 Id 전류가 1uA인 것에 반하여, 산화물 반도체를 사용한 TFT는, 그 TFT-on일 때의 Id 전류가 20 내지 50uA 정도이다. 이로부터, 산화물 반도체를 사용한 TFT는, a-Si를 사용한 TFT보다도 온 상태일 때의 전자 이동도가 20 내지 50배 정도 높고, 온 특성이 매우 우수한 것을 알 수 있다.
이상으로부터, 본 실시 형태의 표시 장치(1)에 있어서, 산화물 반도체를 사용한 TFT를 각 화소 PIX에 채용함으로써, 각 화소 PIX의 TFT의 온 특성이 매우 우수한 것이 된다. 그로 인해, 각 화소 PIX에 대하여 화소 데이터를 기입할 때의 전자 이동량을 증대시켜, 상기 기입에 걸리는 시간을 보다 단시간화할 수 있다.
[실시 형태의 총괄]
이상과 같이, 본 실시 형태의 표시 장치(1)는, 화상 식별부(6) 및 구동/휴지 제어부(7)를 구비함으로써, 입력 화상이 동화상이라고 식별되었을 때, 제2 간헐 구동 모드로 표시부(2)를 구동한다. 이에 의해, 입력 화상이 정지 화상으로부터 동화상으로 전환되었을 때, 외부로부터 특별한 지시를 주지 않고, 제2 간헐 구동 모드로 전환할 수 있다. 또한, 구동/휴지 제어부(7)는, 외부 입력 커맨드 COM을 사용하여 임의로 지시를 제공함으로써, 원하는 대로 소스 드라이버(3) 및 게이트 드라이버(4)를 제어하여 표시부(2)의 구동을 행할 수 있다.
또한, 표시 장치(1)는, 제2 간헐 구동 모드를 도입함으로써, 1 프레임 미만에 리프레시 구동을 완료한 후에 구동을 휴지하도록 하여, 동화상의 표시 품위를 저하시키지 않고 구동 주파수를 높이고 있다. 이에 의해, 프레임 단위로 소비 전력을 저감할 수 있다. 그로 인해, 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 긴 휴지 기간을 설정함에 따른 동화상의 표시 품위를 초래하지 않고, 소비 전력을 유연하게 저감할 수 있다.
또한, 기간 비율이 구동/휴지 정보 기억부(71)에 기억되므로, 임의의 기간 비율을 설정할 수 있다. 이에 의해, 표시 장치(1)의 성능이나 입력 화상의 상태에 따라, 기간 비율(구동 주파수)을 변경할 수 있다.
또한, 소스 증폭기(31)의 능력을 높임으로써, 구동 주파수를 높인 경우에도, 화소 PIX에의 인가 전압을 충분히 확보할 수 있다. 이 외에, 구동 전의 화소 PIX에 프리차지 회로(5)에 의해 미리 프리차지 전압을 인가함으로써, 구동 주파수를 높인 경우에도 화소 PIX의 액정에의 인가 전압을 충분히 확보할 수 있다. 이에 의해, 구동 주파수를 높인 경우에, 동화상의 표시 품위의 저하를 피할 수 있다.
또한, 휴지 기간에 소스 증폭기(31)의 동작을 정지함으로써, 휴지 기간에서의 소비 전력을 보다 저감할 수 있다. 혹은, 휴지 기간에 소스 증폭기(31)의 동작을 정지하는 대신에, 소스 증폭기(31)의 능력을 데이터 신호의 출력이 불가능할 정도로 낮게 제어하여도 된다. 소스 증폭기(31)의 능력을 낮게 설정하기 위해서는, 전원 전압 Vdd를 낮게 하면 된다.
또한, 소스 증폭기(31)의 능력이 가장 저하된 상태가 소스 증폭기(31)의 동작이 정지한 상태에 상당한다.
휴지 기간에 소스 증폭기(31)의 동작 정지 또는 능력 저하를 행하는 대신에, 소스 증폭기(31)를 소스 라인 SL로부터 분리하도록 하여도 된다. 이로 인해, 예를 들어 소스 증폭기(31)와 소스 라인 SL 사이에 버퍼를 설치하고, 휴지 기간에 이 버퍼의 출력을 하이 임피던스 상태가 되도록 하여도 된다.
또한, 소스 드라이버(4)는, 휴지 기간에 게이트 신호를 출력하지 않는다(출력을 "L"로 고정함). 이에 의해, 휴지 기간에서의 소스 드라이버(4)에 의한 전력 소비를 저감할 수 있다. 또한, 휴지 기간에 있어서, 데이터 신호가 화소 PIX에 기입되는 것을 피할 수 있다.
[부기 사항]
본 실시 형태에 관한 표시 장치(1)는, 하기와 같이도 표현할 수 있다.
표시 장치(1)는, 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소와, 라인마다 순차적으로 선택하여 각 화소에 데이터 신호를 공급하는 구동 회로와, 입력 화상이 정지 화상 또는 동화상 중 어느 것인지를 식별하는 화상 식별부와, 상기 화상 식별부에 의해 상기 입력 화상이 상기 동화상이라고 식별되었을 때, 1 프레임에 있어서, 구동을 행하는 구동 기간과 구동을 휴지하는 휴지 기간을 설정하도록 상기 구동 회로를 제어하는 한편, 상기 화상 식별부에 의해 상기 입력 화상이 정지 화상이라고 식별되었을 때, 1 프레임 이상의 단위로 상기 구동 기간과 상기 휴지 기간을 설정하도록 상기 구동 회로를 제어하는 구동/휴지 제어부와, 상기 구동 기간과 상기 휴지 기간의 시간에 대한 비율을 상기 정지 화상과 상기 동화상별로 가변으로 설정하는 비율 설정부를 구비하고 있다.
상기 표시 장치(1)에 있어서, 상기 구동 회로는 출력단에 설치된 증폭기를 통하여 각 화소에 공급되는 상기 데이터 신호를 출력하는 데이터 신호 출력 회로를 가지며, 또한 상기 표시 장치(1)는, 상기 구동 기간에 상기 화소에의 인가 전압이 소정의 전압에 도달할 정도로 상기 증폭기의 능력을 향상시키는 증폭기 능력 향상부를 구비하고 있는 것이 바람직하다.
구동 기간의 비율이 낮아짐으로써 구동 주파수가 높아진 경우에, 표시부의 배선 캐패시터의 영향에 의해, 화소에의 인가 전압이 소정의 전압까지 도달하지 않는 경우가 있다. 이에 반하여, 상기 구성에서는 증폭기 능력 향상부에 의해 증폭기의 능력이 높여지므로, 화소에의 인가 전압을 충분히 확보할 수 있다.
상기 표시 장치(1)는, 상기 구동 기간에 있어서, 구동에 앞서 미리 소정의 전압을 상기 화소에 제공하는 프리차지부를 구비하고 있는 것이 바람직하다.
구동 주파수를 높인 경우에, 증폭기의 능력을 상기와 같이 높임으로써 화소에의 인가 전압이 충분히 확보되어도, 화소가 액정을 포함하는 경우, 화소의 액정에의 인가 전압이 소정의 전압까지 도달하지 않는 경우가 있다. 이에 반하여, 상기 구성에서는, 프리차지부에 의해, 미리 구동에 앞서 소정의 전압이 화소에 제공되므로, 액정에의 인가 전압을 충분히 높일 수 있다.
상기 표시 장치(1)에 있어서, 상기 구동 회로는, 출력단에 설치된 증폭기를 통하여 각 화소에 공급되는 상기 데이터 신호를 출력하는 데이터 신호 출력 회로를 가지며, 또한 상기 표시 장치(1)는, 상기 휴지 기간에 상기 데이터 신호를 출력할 수 없을 정도로 상기 증폭기의 능력을 저하시키는 증폭기 능력 저하부를 구비하고 있는 것이 바람직하다.
상기 구성에서는, 증폭기 능력 저하부에 의해, 휴지 기간에 있어서, 증폭기의 능력이 저하된다. 이에 의해, 휴지 기간에서의 소비 전력을 보다 저감할 수 있다.
상기 표시 장치(1)에 있어서, 상기 구동 회로는, 상기 데이터 신호가 공급되는 상기 화소를 라인마다 순차적으로 선택하는 선택 회로를 가지며, 상기 선택 회로는 휴지 기간에 있어서 상기 화소를 선택하지 않는 것이 바람직하다.
선택 회로는, 통상, 게이트 드라이버와 같이 화소를 전기적으로 선택한다. 따라서, 상기 구성과 같이, 선택 회로는 휴지 기간에 있어서 화소를 선택하지 않음으로써, 소비 전력을 저감할 수 있다.
상기 표시 장치(1)는, 상기 구동/휴지 제어부는, 외부로부터의 명령에 기초하여 상기 구동 회로의 제어를 행하는 것이 바람직하다.
상기 구성에서는, 구동/휴지 제어부에 의해, 외부로부터의 명령에 기초하여 구동 회로의 제어가 행해진다. 이에 의해, 임의로 명령을 제공함으로써, 원하는 구동 회로를 제어할 수 있다.
상기 표시 장치(1)는 액정 표시 장치인 것이 바람직하다. 이에 의해, 액정 표시 장치에 있어서도 프레임 단위로 소비 전력을 저감할 수 있다.
상기 표시 장치(1)에 있어서, 상기 화소에 포함되는 박막 트랜지스터의 반도체층에는, 산화물 반도체가 사용되고 있는 것이 바람직하다. 특히, 상기 산화물 반도체는 IGZO인 것이 바람직하다. 이에 의해, 박막 트랜지스터의 온 특성이 매우 우수하게 된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 표시 장치(1)가 액정 표시 장치인 예에 대하여 설명하였다. 그러나, 본 발명에 따른 표시 장치는 액정 표시 장치에 한정되지 않는 것은 물론이다. 예를 들어, 전술한 바와 같이 동화상의 표시시에 구동 주파수를 가변으로 할 수 있는 드라이버를 구비하고 있으면, 유기 EL 표시 장치 등의 다른 표시 장치에도 본 발명을 적용하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 것이 아니며, 청구항에 나타낸 범위에서 다양한 변경이 가능하다. 즉, 청구항에 나타낸 범위에서 적절하게 변경한 기술적 수단을 조합하여 얻어지는 실시 형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
<산업상 이용가능성>
본 발명에 따른 표시 장치는, 정지 화상 및 동화상의 표시시에 각각 적정하게 구동하므로, 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치 등의 표시 장치에 적절하게 이용할 수 있다.
1: 표시 장치
3: 소스 드라이버(구동 회로, 데이터 신호 출력 회로, 프리차지 수단)
4: 게이트 드라이버(구동 회로, 선택 회로, 프리차지 수단)
5: 프리차지 회로(프리차지 수단)
6: 화상 식별부
7: 구동/휴지 제어부
8: 타이밍 컨트롤부(프리차지 수단)
31: 소스 증폭기(증폭기)
61: 프레임 메모리
62: 비교부
63: 식별부
64: 설정 기억부
71: 구동/휴지 정보 기억부(비율 설정 수단, 기억 수단)
72: 구동/휴지 전환부
93: 레귤레이터(증폭기 능력 향상 수단, 증폭기 능력 저하 수단)
C: 액정 캐패시터
COM: 외부 입력 커맨드
DA: 화상 데이터
DIS: 화상 식별 신호
DSC: 구동/휴지 제어 신호
GL: 게이트 라인
PIX: 화소
SL: 소스 라인
T: 트랜지스터(박막 트랜지스터)

Claims (11)

  1. 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소와,
    라인마다 순차적으로 선택하여 각 화소에 데이터 신호를 공급하는 구동 회로와,
    입력 화상이 정지 화상 또는 동화상 중 어느 것인지를 식별하는 화상 식별 수단과,
    상기 화상 식별 수단에 의해 상기 입력 화상이 동화상이라고 식별되었을 때, 1 프레임 기간 내에 있어서, 구동을 행하는 구동 기간과 구동을 휴지하는 휴지 기간을 설정하도록 상기 구동 회로를 제어하는 한편, 상기 화상 식별 수단에 의해 상기 입력 화상이 정지 화상이라고 식별되었을 때, 상기 1 프레임 기간의 길이를 갖는 상기 구동 기간과 상기 1 프레임 기간 이상의 길이를 갖는 상기 휴지 기간을 설정하도록 상기 구동 회로를 제어하는 구동/휴지 제어 수단과,
    상기 구동 기간과 상기 휴지 기간의 시간에 대한 비율을 상기 정지 화상과 상기 동화상별로 가변으로 설정하는 비율 설정 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 비율 설정 수단은 상기 비율을 재기입 가능하게 기억하는 기억 수단인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 구동 회로는, 출력단에 설치된 증폭기를 통하여 각 화소에 공급되는 상기 데이터 신호를 출력하는 데이터 신호 출력 회로를 가지며,
    표시 장치는, 상기 구동 기간에 상기 화소에의 인가 전압이 소정의 전압에 도달할 정도로 상기 증폭기의 능력을 향상시키는 증폭기 능력 향상 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 구동 기간에 있어서, 구동에 앞서 미리 소정의 전압을 상기 화소에 제공하는 프리차지 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 구동 회로는, 출력단에 설치된 증폭기를 통하여 각 화소에 공급되는 상기 데이터 신호를 출력하는 데이터 신호 출력 회로를 가지며,
    표시 장치는, 상기 휴지 기간에 상기 데이터 신호를 출력할 수 없을 정도로 상기 증폭기의 능력을 저하시키는 증폭기 능력 저하 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 구동 회로는, 상기 데이터 신호가 공급되는 상기 화소를 라인마다 순차적으로 선택하는 선택 회로를 가지며,
    상기 선택 회로는, 휴지 기간에는 상기 화소를 선택하지 않는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 구동/휴지 제어 수단은, 외부로부터의 명령에 기초하여 상기 구동 회로의 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서, 표시 장치가 액정 표시 장치인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 화소에 포함되는 박막 트랜지스터의 반도체층에는, 산화물 반도체가 사용되고 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 산화물 반도체는 InGaZnOx인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소와, 라인마다 순차적으로 선택하여 각 화소에 데이터 신호를 공급하는 구동 회로를 구비한 표시 장치의 구동 방법으로서,
    입력 화상이 정지 화상 또는 동화상 중 어느 것인지를 식별하는 화상 식별 공정과,
    상기 화상 식별 공정에 의해 상기 입력 화상이 동화상이라고 식별되었을 때, 1 프레임 기간 내에 있어서, 구동을 행하는 구동 기간과 구동을 휴지하는 휴지 기간을 설정하도록 상기 구동 회로를 제어하는 한편, 상기 화상 식별 공정에 의해 상기 입력 화상이 정지 화상이라고 식별되었을 때, 상기 1 프레임 기간의 길이를 갖는 상기 구동 기간과 상기 1 프레임 기간 이상의 길이를 갖는 상기 휴지 기간을 설정하도록 상기 구동 회로를 제어하는 구동/휴지 제어 공정과,
    상기 구동 기간과 상기 휴지 기간의 시간에 대한 비율을 상기 정지 화상과 상기 동화상별로 가변으로 설정하는 비율 설정 공정을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
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