TWI536339B - 顯示裝置及其驅動方法 - Google Patents

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Description

顯示裝置及其驅動方法
本發明係關於一種為降低消耗電力而在驅動期間以外設置不進行驅動之暫停期間之顯示裝置及其驅動方法。
近年來，以液晶顯示裝置為代表之薄型、輕量、及低消耗電力之顯示裝置被廣泛地利用。此種顯示裝置較佳地搭載於行動電話、智慧型手機、平板型終端等機器中，以謀求小型化及輕量化。又，由於上述之機器係將蓄電池用作電源，故而需要降低消耗電力。因此，搭載於上述機器中之顯示裝置亦必需降低消耗電力。
且說，於如上述之顯示裝置中，為維持穩定之顯示狀態，而進行以一定之間隔重複顯示相同之圖像(覆寫圖像)之刷新驅動。然而，由於進行刷新驅動需要消耗電力，故而嘗試降低該電力消耗。
例如專利文獻1中揭示有如下驅動方法，即，於掃描畫面後設置暫停期間，該暫停期間係較對畫面進行一次掃描之掃描期間長之非掃描期間且使所有掃描信號線為非掃描狀態。藉由如上述般設置暫停期間，可謀求消耗電力之降低。
又，該驅動方法檢測圖像資料是否變化，根據未變化之圖像(靜態圖像)及變化之圖像(動態圖像)而以不同之形態設置暫停期間。具體而言，於靜態圖像之情形(靜態模式)時，每一次地重複掃描期間(1圖框)與暫停期間，於動態圖 像之情形(動畫模式)時，重複複數次掃描期間與一次暫停期間。藉此，尤其於動態圖像顯示之情形時，可確保充分之顯示之應答速度，且可於滿足明亮度、對比度(contrast)、應答速度、灰階性等基本顯示品質之狀態下，容易且充分地謀求消耗電力之降低。又，可於在靜態圖像及動態圖像中滿足最佳顯示品質之狀態下，使覆寫圖像之次數減少，且降低消耗電力。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本公開專利公報「2002-278523號(2002年9月27日公開)」
於專利文獻1所記載之驅動方法中，於顯示動態圖像之情形時，按照於重複複數次1圖框之掃描期間後設置暫停期間之週期進行驅動。因此，為進一步降低消耗電力，必需將暫停期間設定得較長。然而，若暫停期間過長，則存在各圖框之圖像無法流暢地變化、且動態圖像之顯示品質降低之異常。
於近來之行動電話、智慧型手機、平板終端等中，多顯示動態圖像。因此，被用於如上述之機器中之顯示裝置中，更強烈地要求動態圖像之顯示品質之提高及消耗電力之降低。又，於靜態圖像之情形時，由於即便將暫停期間於某程度上設定得較長，顯示品質亦不降低，故而不產生 如上述之動態圖像所特有之問題。
因此，尋求進行如下驅動，即，於靜態圖像之顯示時，由於顯示品質得以確保，故而優先進行消耗電力之降低，另一方面，於動態圖像之顯示時，不使顯示品質降低而降低消耗電力。
本發明係鑒於上述問題而完成者，其目的在於提供一種可根據動態圖像及靜態圖像而適當地進行驅動之顯示裝置及該顯示裝置之驅動方法。
為解決上述課題，本發明之顯示裝置之特徵在於包括：複數個像素，其配置成矩陣狀；驅動電路，其針對每條線依序進行選擇且對各像素供給資料信號；圖像識別機構，其識別輸入圖像為靜態圖像或動態圖像中之哪一者；驅動/暫停控制機構，其於藉由上述圖像識別機構識別出上述輸入圖像為上述動態圖像時，以於1圖框中設置進行驅動之驅動期間與暫停驅動之暫停期間之方式控制上述驅動電路，另一方面，於藉由上述圖像識別機構識別出上述輸入圖像為靜態圖像時，以按照1圖框以上之單位設置上述驅動期間與上述暫停期間之方式控制上述驅動電路；及比率設定機構，其將上述驅動期間與上述暫停期間之時間之比率在上述靜態圖像與上述動態圖像中個別地可變動地進行設定。
又，為解決上述課題，本發明之顯示裝置之驅動方法之特徵在於，其係驅動包括配置成矩陣狀之複數個像素、及 針對每條線依序進行選擇且對各像素供給資料信號之驅動電路之顯示裝置者，且包括：圖像識別步驟，其識別輸入圖像為靜態圖像或動態圖像中之哪一者；驅動/暫停控制步驟，其於藉由上述圖像識別步驟識別出上述輸入圖像為上述動態圖像時，以於1圖框中設置進行驅動之驅動期間與暫停驅動之暫停期間之方式控制上述驅動電路，另一方面，於藉由上述圖像識別步驟識別出上述輸入圖像為靜態圖像時，以按照1圖框以上之單位設置上述驅動期間與上述暫停期間之方式控制上述驅動電路；及比率設定步驟，其將上述驅動期間與上述暫停期間之時間之比率在上述靜態圖像與上述動態圖像中個別地可變動地進行設定。
於上述構成中，於藉由圖像識別機構(圖像識別步驟)識別出輸入圖像為動態圖像時，藉由驅動/暫停控制機構(驅動/暫停控制步驟)，而使驅動電路於1圖框中，於驅動期間內進行驅動，於暫停期間內使驅動暫停。藉此，因於以未達1圖框結束刷新驅動後使驅動暫停，故而可按照圖框單位降低消耗電力。另一方面，於藉由圖像識別機構(圖像識別步驟)識別出輸入圖像為靜態圖像時，藉由驅動/暫停控制機構(驅動/暫停控制步驟)，而使驅動電路以1圖框以上之單位於驅動期間內進行驅動，於暫停期間內使驅動暫停。因此，於動態圖像之顯示時，可更高速地進行驅動，另一方面，於靜態圖像之顯示時，能以低速進行驅動。
又，由於藉由比率設定機構(比率設定步驟)將比率在靜態圖像及動態圖像中個別地可變動地進行設定，故而可根 據顯示裝置之性能或輸入圖像之狀態變更比率。為了將比率設定為可變動，只要比率設定機構為記憶機構，則藉由適當地覆寫比率，便可保持所需之比率。藉此，可根據動態圖像及靜態圖像適當地驅動顯示裝置。
本發明之顯示裝置藉由如上述般構成，而發揮可根據動態圖像及靜態圖像適當地驅動顯示裝置之效果。
以下，參照圖1~圖12對本發明之一實施形態進行說明。
[顯示裝置構成]
圖1表示本實施形態之顯示裝置1之整體構成。於本實施形態中，對顯示裝置1為液晶顯示裝置之例進行說明，但如下所述，本發明並不限定於液晶顯示裝置。
如圖1所示，顯示裝置1包括顯示部2、源極驅動器3、閘極驅動器4、預充電(Precharge)電路5、圖像識別部6、驅動/暫停控制部7、時序控制部8及電源電路9。
<顯示部之構成>
顯示部2包括顯示面板、及背光(back light)裝置。顯示面板包括主動矩陣基板、對向基板、及夾持於兩基板之間之液晶。於主動矩陣基板上以相互交叉之方式形成有平行地排列之複數條閘極線GL、及平行地排列之複數條源極線SL。於閘極線GL與源極線SL之交叉部分之附近配置有像素PIX。因此，於顯示面板中，像素PIX排列成矩陣狀。像素PIX包括液晶電容C及電晶體T(薄膜電晶體)。雖未圖 示，但液晶電容C係藉由形成於主動矩陣基板上之像素電極、形成於對向基板上之共用電極、及兩電極之間之液晶而形成。
藉由與1條閘極線GL連接之像素PIX而構成線。閘極線GL傳輸自閘極驅動器4輸出之閘極信號，以對1線之像素PIX賦予閘極信號。源極線SL傳輸自源極驅動器3輸出之資料信號，以對所選擇之像素PIX賦予資料信號。
於上述顯示部2，若藉由對閘極線GL供給之閘極信號而使像素PIX之電晶體T導通，則將自源極線SL供給之資料信號取入至像素PIX中，且寫入至像素電極。藉此，由於對液晶電容C施加與資料信號相應之電壓，故而液晶之配向狀態變化。其結果，來自背光裝置之照射光根據資料信號經調變後出射，而以與資料信號相應之灰階顯示圖像。
<源極驅動器之構成>
圖2(a)表示源極驅動器3之輸出段之構成，圖2(b)表示對該輸出段之源極放大器31賦予之放大器啟動(Amplifier Enable)信號AE。
源極驅動器3(驅動電路，資料信號輸出電路)將自時序控制部8輸入之圖像資料DA按照由移位暫存器(shift register)生成之時序保存1列之量且輸出至各源極線SL。具體而言，源極驅動器3之移位暫存器使源極起始脈衝SSP(Source Start Pulse)與源極時脈SCK(Source Clock)同步地依序移位並將其輸出。源極起始脈衝SSP及源極時脈SCK係如下所述般由時序控制部8賦予。
又，如圖2(a)所示，源極驅動器3包括於輸出段設置成與源極線SL同數之源極放大器31(放大器)。源極放大器31由類比放大器構成，且藉由自時序控制部8賦予之放大器啟動信號AE而控制其動作。具體而言，源極放大器31於放大器啟動信號AE為「H」時動作，於放大器啟動信號AE為「L」時不動作。又，對源極放大器31施加有可變之電源電壓Vdd。藉此，源極放大器31若電源電壓Vdd變高，則使其能力升高，另一方面，若電源電壓Vdd變低，則使其能力降低。
<閘極驅動器之構成>
圖3表示對閘極驅動器4賦予之控制信號及自閘極驅動器4輸出之閘極信號。
閘極驅動器4(驅動電路，選擇電路)如圖3所示般基於自時序控制部8供給之閘極起始脈衝GSP(Gate Start Pulse)、閘極時脈GCK(Gated Clock)及閘極啟動(Gate Enable)信號GOE，而生成對閘極線GL輸出之閘極信號G1~G7、...。具體而言，閘極驅動器4係於閘極啟動信號GOE為「L」(作用)之期間，藉由移位暫存器使閘極起始脈衝GSP與閘極時脈GCK同步地依序移位且輸出閘極信號G1~G7、...。閘極驅動器4係藉由輸出如上述之閘極信號G1~G7、...而按照線序選擇閘極線GL。即，閘極驅動器4針對每條線而依序選擇像素PIX。
<預充電電路之構成>
預充電電路5(預充電機構)對進行朝像素PIX之資料信號 之寫入的線之前2、3線之源極線SL輸出預充電電壓。預充電電路5藉由自時序控制部8賦予之預充電控制信號PC，控制輸出預充電電壓之動作。如上述般，預充電電路5對同一線之像素PIX進行於驅動之前賦予特定電壓之預充電動作。
<其他預充電功能>
圖4係表示利用源極驅動器3及閘極驅動器4之預充電動作之時序圖。
亦可藉由源極驅動器3及閘極驅動器4實現與預充電電路5相同之功能。其次，對其詳細內容進行說明。
如圖4所示，源極驅動器3輸出以由水平同步信號Hsync(Horizontal Synchronization)規定之每隔1H重複上升與下降之方式變化的資料信號之電壓(信號電壓)。又，時序控制部8與信號電壓同步地於各圖框中每2次且每隔1H地輸出閘極起始脈衝GSP。閘極驅動器4藉由該閘極起始脈衝GSP而對各閘極線GL於1圖框中僅2次且每隔1H地輸出閘極信號。圖4表示對閘極線GLn輸出閘極信號Gn之例。
藉此，於與閘極線GLn連接之像素PIX中，藉由自閘極驅動器4於1圖框中最初輸出之閘極信號Gn而使電晶體T導通。則如圖4所示，電晶體T之源極電位VS以根據信號電壓上升之方式變化。此時，與電晶體T之汲極連接之像素電極的像素電極電位VP藉由上升之源極電位VS而變化成較高之值且以液晶電容C保持。藉此，對液晶電容C預充電。於該狀態下，各像素PIX之像素電極電位VP未達到顯 示圖像時之特定之電壓。
而且，於該2線後，於相同之像素PIX中，藉由自閘極驅動器4接著輸出之閘極信號Gn而使電晶體T導通。此時，藉由信號電壓之施加而使源極電位VS上升，藉此，像素電極電位VP變化成進而較高之值且以液晶電容C保持。藉此，對液晶電容C主充電(main charge)。於該狀態下，各像素PIX之像素電極電位VP達到顯示圖像時之特定之電壓。
如上述般，於上述之例中，於主充電之2線前進行預充電。
<圖像識別部之構成>
圖5表示圖像識別部6之構成。
圖像識別部6(圖像識別機構)判別輸入之圖像資料DA之種類。因此，如圖5所示，圖像識別部6包括圖框記憶體61、比較部62、識別部63、及設定記憶部64。
圖框記憶體61保持所輸入之連續之兩個圖框之圖像資料DA。比較部62以點單位比較圖框記憶體61所保持之兩圖框之圖像資料DA(輸入圖像)，而判別一致或不一致。
識別部63於利用比較部62之比較之結果為相對於整體之點而兩輸入圖像不一致之點之比率為特定之基準比率以上時，將輸入圖像識別為動態圖像，於不一致之點之比率未達基準比率時，將輸入圖像識別為靜態圖像。藉此，可於兩輸入圖像完全一致時，識別為兩輸入圖像為靜態圖像，或於兩輸入圖像即便僅一部分不一致而大部分一致時，識 別為兩輸入圖像為靜態圖像。
上述基準比率預先記憶於設定記憶部64中作為設定值，且由識別部63讀出。又，基準比率可變更，且亦可由使用者任意地設定。
又，識別部63輸出圖像識別信號DIS作為識別兩輸入圖像之種類之結果。圖像識別信號DIS例如將靜態圖像及動態圖像之識別表示為2值之信號。又，只要另外存在應識別之圖像，則圖像識別信號DIS亦可利用2值之信號。
進而，識別部63於間歇驅動模式時進行輸入圖像之識別，而非於通常驅動模式時進行輸入圖像之識別。通常驅動模式為進行通常之驅動之驅動模式。間歇驅動模式為藉由重複設置上述驅動期間與暫停期間而間歇性地進行驅動之驅動模式。又，間歇驅動模式中準備有僅對靜態圖像進行間歇驅動之第1間歇驅動模式、及對靜態圖像及動態圖像之兩者進行間歇驅動之第2間歇驅動模式。通常驅動模式或間歇驅動模式(第1或第2間歇驅動模式)中之哪一者較為有效係於設定記憶部64中設定為旗標(flag)。使通常驅動模式及間歇驅動模式中之哪一者較為有效例如由使用者設定。
<驅動/暫停控制部之構成>
圖6表示驅動/暫停控制部7之構成。
驅動/暫停控制部7(驅動/暫停控制機構)基於藉由圖像識別部6之輸入圖像之識別之結果(圖像識別信號DIS)，而決定設置與靜態圖像相應之暫停期間、或與動態圖像相應之 暫停期間。又，驅動/暫停控制部7於在圖像識別部6中未進行圖像之識別之情形(通常驅動模式之情形)時，決定不設置暫停期間而進行通常驅動。因此，如圖6所示，驅動/暫停控制部7包括驅動/暫停資訊記憶部71、及驅動/暫停切替部72。
驅動/暫停資訊記憶部71(比率設定機構，記憶機構)係於進行重複驅動與驅動之暫停之間歇驅動之情形時所使用，且可將驅動期間與暫停期間之關於時間之比率(期間比率)之資訊在靜態圖像及動態圖像中個別地可覆寫地加以記憶。藉此，驅動/暫停資訊記憶部71能夠可變動地進行設定期間比率。當然可任意地變更該等期間比率之設定。
於本實施形態中，作為靜態圖像之期間比率，例如設定為驅動期間：暫停期間為1圖框：1圖框。靜態圖像之期間比率並不限定於此，亦可相對於1圖框之驅動期間而將暫停期間設定為1圖框以上之長度。
又，作為動態圖像之期間比率，以於1圖框內設置驅動期間與暫停期間之方式，例如設定為驅動期間：暫停期間為1/2圖框：1/2圖框。動態圖像之期間比率並不限定於此，亦可相對於未達1/2圖框之驅動期間而設定超過1/2之暫停期間。
驅動/暫停切替部72基於圖像識別信號DIS而自驅動/暫停資訊記憶部71讀出靜態圖像或動態圖像之期間比率，基於該期間比率而生成切換啟動期間與暫停期間之驅動/暫停控制信號DSC。驅動/暫停控制信號DSC例如為於驅動期 間內為「H」、於暫停期間內為「L」之信號。
又，驅動/暫停切替部71亦可基於外部輸入命令COM(指令)而自驅動/暫停資訊記憶部讀出靜態圖像或動態圖像之期間比率，且基於該期間比率而生成驅動/暫停控制信號DSC。外部輸入命令COM為與藉由圖像識別部6的輸入圖像之識別無關地指定輸入圖像之種類之命令，且由組入有顯示裝置1之機器之控制部供給。驅動/暫停控制部7係與圖像識別信號DIS相比優先進行外部輸入命令COM之控制。
藉由藉由驅動/暫停控制部7設定期間比率，而於時序控制部8決定驅動頻率。因此，期間比率亦可用作驅動頻率資訊。
<時序控制部之構成>
時序控制部8基於時序信號TIM及驅動/暫停控制信號DSC而生成驅動器控制信號。驅動器控制信號為上述源極起始脈衝SSP、源極時脈SCK、放大器啟動信號AE、閘極啟動信號GOE、閘極起始脈衝GSP及閘極時脈GCK。又，時序控制部8將經由圖像識別部6而輸入之圖像資料DA輸出至源極驅動器3。
具體而言，時序控制部8以於源極驅動器3中於驅動期間內源極放大器31動作、於暫停期間內源極放大器31停止動作之方式生成放大器啟動信號AE。因此，時序控制部8以如圖2(b)所示般與作為時序信號TIM之垂直同步信號Vsync之上升同步地上升、且於驅動期間成為「H」、於暫停期間 內成為「L」之方式生成放大器啟動信號AE。圖2(b)表示驅動期間較1 V期間(1圖框)短之情形。於該情形時，於源極驅動器3中，於1圖框之前半部分，源極放大器31動作而進行驅動，於1圖框之後半部分，源極放大器31之動作停止而驅動暫停。
另一方面，時序控制部8以於驅動期間內閘極驅動器4動作、於暫停期間內閘極驅動器4停止動作之方式生成閘極時脈GCK及閘極啟動信號GOE。因此，時序控制部8以於驅動期間內如圖3所示般與閘極啟動信號GOE之下降同步地上升之方式輸出閘極時脈GCK。又，時序控制部8於暫停期間內將閘極啟動信號GOE設為「H」(非主動)，而停止閘極時脈GCK之輸出。藉此，閘極驅動器4因於驅動期間內獲得閘極時脈GCK而輸出閘極信號，且因於暫停期間內未獲得閘極時脈GCK而停止閘極信號之輸出。
具體而言，時序控制部8以基於由驅動/暫停控制信號DSC規定之期間比率的驅動期間內顯示1畫面之量之圖像之方式，變更源極驅動器3及閘極驅動器4之驅動頻率。另一方面，時序控制部8以於基於上述期間比率之暫停期間內暫停顯示動作之方式使源極驅動器3及閘極驅動器4之動作停止。
又，時序控制部8根據期間比率而變更驅動期間中之驅動頻率。此處，將於1圖框中顯示1畫面之量之圖像之情形的驅動設為通常驅動。與此相對，時序控制部8於較1圖框短之期間內顯示1畫面之量之圖像之情形時，以按照較通 常驅動時高之驅動頻率進行驅動之方式，提高源極時脈SCK、閘極啟動信號GOE及閘極時脈GCK之頻率。
<電源電路之構成>
圖7表示電源電路9中之調節器(regulator)93之構成。
電源電路9為產生對源極驅動器3及閘極驅動器4賦予之電源電壓之電路。又，電源電路9為產生對圖像識別部6、驅動/暫停控制部7及時序控制部8賦予之電源電壓之電路。
電源電路9基於單一之輸入電源電壓VCC而生成對上述各部分賦予之複數個不同之電源電壓。因此，電源電壓9包括DC/DC轉換器(Direct Current/Direct Current Converter，直流/直流轉換器)91、及調節器92。DC/DC轉換器91為用以使較低之輸入電源電壓VCC升壓之電壓電路。調節器92為基於自DC/DC轉換器91輸出之電壓VDD而生成對各部分賦予之電源電壓之電路。
尤其，電源電路9如圖7所示包括調節器93作為用以生成對上述源極放大器31賦予之電源電壓Vdd之調節器92。調節器93包括調節器IC94、電容器(condenser)C1、C2、及電阻R1、R2。
電容器C1為用以使調節器93之動作穩定之輸入電容器，且連接於調節器IC94之輸入端子IN與接地GND之間。電容器C2為防振動用之電容器，且連接於調節器IC94之輸出端子OUT與接地GND之間。
電阻R1、R2串聯連接於輸出端子OUT與接地GND之 間。電阻R1、R2之連接點與調節器94之控制端子ADJ連接。藉此，利用電阻R1、R2對輸出電壓Vdd分壓後之電壓作為反饋(feedback)電壓而輸入至控制端子ADJ。又，電阻R2為可變電阻。
調節器IC94以輸入至控制端子ADJ之反饋電壓接近基準電壓之方式控制輸入至輸入端子IN之電壓VDD，且自輸出端子OUT輸出既定之電源電壓Vdd。又，調節器IC94因電阻R2為可變電阻而可使電源電壓Vdd可變。
調節器93(放大器能力提高機構，放大器能力降低機構)具有控制源極放大器31之能力之功能。具體而言，調節器93藉由調整電阻R2之電阻值而使決定源極放大器31之能力之電源電壓Vdd變化。
電阻R2之電阻值之調整例如係藉由藉由時序控制部8變更設置於源極驅動器3中之暫存器所設定之設定值而進行。具體而言，時序控制部8以於暫停期間內使設定值變更為較低之值、且基於該設定值而於調節器93中指示電阻R2之電阻值減小。調節器93根據該指示而使電阻R2之電阻值減小。此時之設定值為如可獲得使源極放大器31之能力降低至無法輸出資料信號之程度之電源電壓Vdd般之值。又，時序控制部8以於驅動期間內使設定值變更為較高之值、且基於該設定值而於調節器93中指示電阻R2之電阻值變大。調節器93根據該指示而使電阻R2之電阻值變大。
[顯示裝置之動作]
對以上述方式構成之顯示裝置1之動作(驅動方法)進行說明。
[共同動作]
首先，於圖像識別部6，利用識別部63且藉由參照設定記憶部64中之旗標，而確認通常驅動模式或間歇驅動模式中之任一者是否有效。此處，於通常驅動模式有效之情形時，由於不進行利用識別部63的輸入圖像之識別，亦不進行藉由驅動/暫停控制部7的驅動/暫停控制信號DSC之生成，故而進行通常之驅動。另一方面，於間歇驅動模式有效之情形時，於圖像識別部6，以如下方式進行輸入圖像之識別。
若輸入圖像資料DA，則藉由比較部62針對保持於圖框記憶體61中之連續之兩個輸入圖像比較圖像資料DA，且藉由識別部63識別輸入圖像為靜態圖像或動態圖像(圖像識別步驟)。自圖像識別部6輸出其識別結果作為圖像識別信號DIS。又，所輸入之圖像資料DA經由圖像識別部6而輸出至時序控制部8。
於驅動/暫停控制部7，藉由驅動/暫停切替部72，且基於圖像識別信號DIS，而自驅動/暫停資訊記憶部71讀出與識別輸入圖像後之靜態圖像或動態圖像相應之期間比率，基於該期間比率而生成驅動/暫停控制信號DSC(驅動/暫停控制步驟)。記憶於驅動/暫停資訊記憶部71之期間比率藉由視需要進行覆寫，而可變動地進行設定(比率設定步驟)。又，於輸入外部輸入命令COM之情形時，藉由驅動/暫停 切替部72，且優先於驅動/暫停控制信號DSC地基於外部輸入命令COM，生成驅動/暫停控制信號DSC。
於時序控制部8，於通常驅動模式之情形時，以進行通常之驅動之方式生成上述驅動器控制信號。則顯示部2由源極驅動器3及閘極驅動器4通常地驅動。藉此，基於自圖像識別部6經由時序控制部8輸入之圖像資料DA，而於顯示部2顯示圖像。
又，於時序控制部8，於間歇驅動模式之情形時，以進行間歇驅動之方式生成驅動器控制信號。於是，顯示部2由源極驅動器3及閘極驅動器4以按照期間比率重複驅動期間與暫停期間之方式驅動。藉此，與上述同樣地基於所輸入之圖像資料DA，而於顯示部2顯示圖像。
於暫停期間，由於閘極啟動信號GOE成為「H」，故而不自閘極驅動器4輸出閘極信號。又，因於源極驅動器3中，放大器啟動信號AE成為「L」，故而於源極驅動器3中源極放大器31停止動作。此時，斷開源極放大器31之輸出與源極線SL之連接。
再者，於暫停期間，源極線SL除上述狀態以外，亦可為電性浮動(floating)之狀態，亦可為施加有電源電壓Vdd等之狀態。又，亦可設置用以將用於時序控制部8與源極驅動器3之間之信號傳輸之介面(interface)連接/斷開之電路。若使用此種電路，則於暫停期間，由於根據驅動/暫停控制信號DSC，不進行朝源極驅動器3之信號之傳輸，故而源極驅動器3之動作停止。
[自通常驅動模式向第1間歇驅動模式之切換](實施例1)
圖8(a)表示通常驅動模式下之驅動型態，圖8(b)表示第1間歇驅動模式下之驅動型態。又，圖9(a)表示以圖8(a)所示之驅動型態顯示靜態圖像之情形時之電力消耗，圖9(b)表示以圖8(b)所示之驅動型態顯示靜態圖像之情形時之電力消耗。
如圖8(a)所示，於通常驅動模式下，靜態圖像及動態圖像均針對每1圖框進行覆寫圖像之刷新驅動。
若自上述通常驅動模式切換至第1間歇驅動模式，則於藉由圖像識別部6識別出輸入圖像為靜態圖像之情形時，對該靜態圖像進行間歇驅動。此時，例如設為將期間比率設定為驅動期間：暫停期間=1圖框：1圖框。於該例中，如圖8(b)所示，針對每1圖框交替地使靜態圖像反覆驅動與暫停驅動。
<通常驅動模式及第1間歇驅動模式之消耗電力之比較>
如圖9(a)所示，於通常驅動模式下，因於各圖框中連續地進行驅動且覆寫圖像，故而驅動連續之兩個圖框(N圖框及N+1圖框)。於該情形時，顯示部2中之顯示面板之驅動消耗400 mW之電力，作為其他電力而消耗100 mW。此處，其他電力係除顯示面板之驅動電力以外之電力，且為與顯示面板之刷新驅動無直接關係、而由用以使進行刷新驅動之電路動作之電源電路等部分所消耗之電力，且不依存於驅動頻率。
另一方面，如圖9(b)所示，於第1間歇驅動模式下，由 於每隔1圖框地覆寫圖像，故而於N圖框中進行驅動且覆寫圖像，於N+1圖框中暫停驅動而不覆寫圖像。於該情形時，於N圖框中，顯示面板之驅動消耗400 mW之電力，作為其他電力而消耗100 mW。然而，於N+1圖框中，顯示部2中之顯示面板之驅動不消耗電力，作為其他電力，僅消耗40 mW。
如上述般，關於遍及兩個圖框之驅動，於第1間歇驅動模式下，相對於通常驅動模式可削減460 mW之電力。
[自通常驅動模式向第2間歇驅動模式之切換](實施例2)
圖10(a)表示通常驅動模式下之驅動型態，圖10(b)表示第2間歇驅動模式下之驅動型態。又，圖11(a)表示以圖10(a)所示之驅動型態顯示動態圖像之情形時之電力消耗，圖11(b)表示以圖10(b)所示之驅動型態顯示靜態圖像之情形時之電力消耗。
如圖10(a)所示，於通常驅動模式下，靜態圖像及動態圖像均針對每1圖框進行覆寫圖像之刷新驅動。
若自上述通常驅動模式切換至第2間歇驅動模式，則於藉由圖像識別部6識別出輸入圖像為靜態圖像或動態圖像之情形時，對識別出之靜態圖像或動態圖像進行間歇驅動。此時，例如對於靜態圖像，與第1間歇驅動模式之情形時同樣地，設為將期間比率設定為驅動期間：暫停期間=1圖框：1圖框。又，對於動態圖像，設為將期間比率設定為驅動期間：暫停期間=1/2圖框：1/2圖框。於該例中，如圖10(b)所示，動態圖像於1圖框中之前半部分之1/2圖框 中進行驅動，於後半部分之1/2圖框中暫停驅動。若將1圖框設為60 Hz，則該情形時之驅動頻率為120 Hz。
<通常驅動模式及第2間歇驅動模式之消耗電力之比較>
如圖11(a)所示，於通常驅動模式下，於動態圖像之顯示中，於1圖框中進行驅動且覆寫圖像。於該情形時，顯示面板之驅動消耗400 mW之電力，作為其他電力而消耗100 mW。
另一方面，如圖11(b)所示，於第2間歇驅動模式下，於1圖框中之前半部分進行驅動且覆寫圖像，於後半部分暫停驅動而不覆寫圖像。於該情形時，於1圖框之前半部分，顯示面板之驅動消耗與通常驅動模式相同之400 mW之電力，作為其他電力而消耗50 mW。然而，於1圖框之後半部分，顯示面板之驅動不消耗電力，作為其他電力僅消耗20 mW。
如上述般，關於1圖框中之驅動，於第2間歇驅動模式下，相對於通常驅動模式可削減30 mW之電力。
[源極放大器之驅動能力提高](實施例3)
於第2間歇驅動模式下，越使1圖框中之驅動期間之比率減小(使驅動頻率升高)，消耗電力越進一步得到削減。然而，若驅動頻率升高，則由於源極線SL之配線電容C之影響，故而存在朝像素PIX之施加電壓達不到特定之電壓之情況。與此相對，藉由使源極放大器31之能力提高，可使朝像素PIX之施加電壓提高至特定之電壓。為提高源極放大器31之能力，只要使電源電壓Vdd升高即可。
又，於提高驅動頻率之情形時，即便藉由如上述般提高源極放大器31之能力，而充分確保朝像素PIX之施加電壓，於液晶電容C之特性上，亦存在朝像素PIX之液晶之施加電壓達不到特定之電壓之情況。與此相對，較佳為藉由預充電電路5或源極驅動器3及閘極驅動器4之預充電功能，於受到驅動之前對成為驅動之對象的線之像素PIX預先施加預充電電壓。具體而言，於驅動2條或3條之前之線時，對成為驅動對象之像素PIX施加預充電電壓。藉此，即便於提高源極放大器31之能力，再者，朝液晶之施加電壓不充分之情形時，亦可充分使朝液晶之施加電壓升高。
[薄膜電晶體]
於圖1所示之顯示裝置1中，作為包含於顯示部2之像素PIX中之電晶體T(薄膜電晶體，TFT(Thin Film Transistor))，較佳為採用於其半導體層中使用所謂的氧化物半導體之TFT。於該氧化物半導體中例如包含IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide，氧化銦鎵鋅)(InGaZnOx)。參照圖12對其原因進行說明。
圖12係表示各種TFT之特性之圖。於該圖12中，表示使用有氧化物半導體之TFT、使用有a-Si(amorphous silicon，單晶矽)之TFT、及使用有LTPS(Low Temperature Poly Silicon，低溫多晶矽)之TFT之各個之特性。於圖12中，橫軸(Vgh)表示於各TFT中對閘極供給之導通電壓之電壓值，縱軸(Id)表示各TFT中之源極-汲極間之電流量。尤其，圖中表示為「TFT-導通」之期間係表示與導通電壓之電壓值 相應地成為導通狀態之期間，圖中表示為「TFT-斷開」之期間係表示與導通電壓之電壓值相應地成為斷開狀態之期間。
如圖12所示，使用有氧化物半導體之TFT與使用有a-Si之TFT相比，導通狀態時之電流量(即電子遷移率(electron mobility))較高。雖省略圖示，但具體而言，使用有a-Si之TFT的TFT-導通時之Id電流為1 uA，與此相對，使用有氧化物半導體之TFT的TFT-導通時之Id電流為20~50 uA左右。根據上述內容，可知使用有氧化物半導體之TFT與使用有a-Si之TFT相比，導通狀態時之電子遷移率高出20~50倍左右，其導通特性非常優異。
根據以上內容，於本實施形態之顯示裝置1中，藉由於各像素PIX中採用使用有氧化物半導體之TFT，各像素PIX之TFT之導通特性成為非常優異者。因此，可使對各像素PIX寫入像素資料時之電子遷移量增大，且可使該寫入所需之時間進一步短時間化。
[實施形態之總括]
如上述般，本實施形態之顯示裝置1藉由包括圖像識別部6及驅動/暫停控制部7，而於識別出輸入圖像為動態圖像時，於第2間歇驅動模式下驅動顯示部2。藉此，於輸入圖像自靜態圖像切換為動態圖像時，無需由外部賦予特別之指示，便可切換至第2間歇驅動模式。又，驅動/暫停控制部7藉由利用外部輸入命令COM任意地賦予指示，可按照需要控制源極驅動器3及閘極驅動器4，而進行顯示部2 之驅動。
又，顯示裝置1係藉由導入第2間歇驅動模式，以於未達1圖框內結束刷新驅動後暫停驅動之方式，不使動態圖像之顯示品質降低地提高驅動頻率。藉此，可按照圖框單位降低消耗電力。因此，如專利文獻1所記載般，可靈活地降低消耗電力，而不會因設置較長之暫停期間而影響動態圖像之顯示品質。
又，由於期間比率記憶於驅動/暫停資訊記憶部71中，故而可設定任意之期間比率。藉此，可根據顯示裝置1之性能或輸入圖像之狀態，而變更期間比率(驅動頻率)。
又，藉由提高源極放大器31之能力，即便於提高了驅動頻率之情形時，亦可充分確保朝像素PIX之施加電壓。除此以外，藉由利用預充電電路5對驅動前之像素PIX預先施加預充電電壓，即便於提高驅動頻率之情形時，亦可充分確保朝像素PIX之液晶之施加電壓。藉此，於提高驅動頻率之情形時，可避免動態圖像之顯示品質之降低。
又，藉由於暫停期間內使源極放大器31之動作停止，可進一步降低暫停期間中之消耗電力。或，亦可將源極放大器31之能力控制得較低至無法進行資料信號之輸出之程度，而代替於暫停期間內停止源極放大器31之動作。為將源極放大器31之能力設定得低，只要使電源電壓Vdd降低即可。
再者，源極放大器31之能力最低之狀態相當於源極放大器31之動作停止之狀態。
亦可使源極放大器31自源極線SL分離，而代替於暫停期間中進行源極放大器31之動作停止或能力降低。因此，例如亦可於源極放大器31與源極線SL之間設置緩衝器(buffer)，且於暫停期間內使該緩衝器之輸出成為高阻抗(high impedance)狀態。
又，源極驅動器4於暫停期間內不輸出閘極信號(使輸出固定為「L」)。藉此，可降低暫停期間中之源極驅動器4之電力消耗。又，於暫停期間，可避免資料信號寫入至像素PIX。
[隨附事項]
本實施形態之顯示裝置1亦可如下所示般表示。
顯示裝置1包括：複數個像素，其配置成矩陣狀；驅動電路，其針對每條線依序進行選擇且對各像素供給資料信號；圖像識別部，其識別輸入圖像為靜態圖像或動態圖像中之哪一者；驅動/暫停控制部，其於藉由上述圖像識別部識別出上述輸入圖像為上述動態圖像時，以於1圖框中設置進行驅動之驅動期間與暫停驅動之暫停期間之方式控制上述驅動電路，另一方面，於藉由上述圖像識別部識別出上述輸入圖像為靜態圖像時，以按照1圖框以上之單位設置上述驅動期間與上述暫停期間之方式控制上述驅動電路；及比率設定部，其將上述驅動期間與上述暫停期間之關於時間之比率在上述靜態圖像與上述動態圖像中個別地可變動地進行設定。
於上述顯示裝置1中，較佳為上述驅動電路包括資料信 號輸出電路，該資料信號輸出電路經由設置於輸出段之放大器而輸出對各像素供給之上述資料信號，進而，上述顯示裝置1包括放大器能力提高部，該放大器能力提高部於上述驅動期間內使上述放大器之能力提高至朝上述像素之施加電壓達到特定之電壓之程度。
於藉由驅動期間之比率降低而使驅動頻率升高之情形時，由於顯示部之配線電容之影響，而存在朝像素之施加電壓達不到特定之電壓之情況。與此相對，於上述構成中，由於藉由放大器能力提高部提高放大器之能力，故而可充分確保朝像素之施加電壓。
較佳為上述顯示裝置1包括預充電部，該預充電部於上述驅動期間內，於進行驅動之前預先對上述像素賦予特定之電壓。
於提高驅動頻率之情形時，即便藉由使放大器之能力如上述般提高，而充分確保朝像素之施加電壓，於像素包括液晶之情形時，亦存在朝像素之液晶之施加電壓達不到特定之電壓之情況。與此相對，於上述構成中，由於利用預充電部預先於進行驅動之前對像素賦予特定之電壓，故而可充分使朝液晶之施加電壓升高。
於上述顯示裝置1中，較佳為上述驅動電路包括資料信號輸出電路，該資料信號輸出電路經由設置於輸出段之放大器而輸出對各像素供給之上述資料信號，進而，上述顯示裝置1包括放大器能力降低部，該放大器能力降低部於上述暫停期間內使上述放大器之能力降低至無法輸出上述 資料信號之程度。
於上述構成中，利用放大器能力降低部於暫停期間內降低放大器之能力。藉此，可使暫停期間內之消耗電力進一步降低。
於上述顯示裝置1中，較佳為上述驅動電路包括選擇電路，該選擇電路針對每條線依序選擇被供給上述資料信號之上述像素，且上述選擇電路於暫停期間內不選擇上述像素。
選擇電路通常如閘極驅動器般電性地選擇像素。因此，如上述構成般，藉由選擇電路於暫停期間內不選擇像素，可降低消耗電力。
於上述顯示裝置1中，較佳為上述驅動/暫停控制部基於來自外部之指令進行上述驅動電路之控制。
於上述構成中，藉由驅動/暫停控制部且基於來自外部之指令進行驅動電路之控制。藉此，藉由任意地賦予指令，可按照需要控制驅動電路。
較佳為上述顯示裝置1為液晶顯示裝置。藉此，於液晶顯示裝置中，亦可按照圖框單位降低消耗電力。
於上述顯示裝置1中，較佳為於包含於上述像素中之薄膜電晶體之半導體層中使用氧化物半導體。尤佳為上述氧化物半導體為IGZO。藉此，薄膜電晶體之導通特性成為非常優異者。
再者，於本實施形態中，對顯示裝置1為液晶顯示裝置之例進行了說明。然而，本發明之顯示裝置當然並不限定 於液晶顯示裝置。例如，若包括如上述般可於動態圖像之顯示時使驅動頻率可變之驅動器，則有機EL顯示裝置等其他顯示裝置亦可應用本發明。
又，本發明並不限定於上述實施形態，於技術方案所示之範圍內可進行各種變更。即，組合於技術方案所示之範圍內適當變更而成之技術性機構所得之實施形態亦包含於本發明之技術範圍中。
[產業上之可利用性]
本發明之顯示裝置因於靜態圖像及動態圖像之顯示時分別適當地進行驅動，故而可較佳地用於液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置等顯示裝置。
1‧‧‧顯示裝置
2‧‧‧顯示部
3‧‧‧源極驅動器(驅動電路、資料信號輸出電路、預充電機構)
4‧‧‧閘極驅動器(驅動電路、選擇電路、預充電機構)
5‧‧‧預充電電路(預充電機構)
6‧‧‧圖像識別部
7‧‧‧驅動/暫停控制部
8‧‧‧時序控制部(預充電機構)
9‧‧‧電源電路
31‧‧‧源極放大器(放大器)
61‧‧‧圖框記憶體
62‧‧‧比較部
63‧‧‧識別部
64‧‧‧設定記憶部
71‧‧‧驅動/暫停資訊記憶部(比率設定機構、記憶機構)
72‧‧‧驅動/暫停切換部
91‧‧‧DC/DC轉換器
92‧‧‧調節器
93‧‧‧調節器(放大器能力提高機構、放大器能力降低機構)
AE‧‧‧放大器啟動信號
C‧‧‧液晶電容
COM‧‧‧外部輸入指令
DA‧‧‧圖像資料
DIS‧‧‧圖像識別信號
DSC‧‧‧驅動/暫停控制信號
GL‧‧‧閘極線
GCK‧‧‧閘極時脈
GOE‧‧‧閘極啟動信號
GSP‧‧‧閘極起始脈衝
PC‧‧‧預充電控制信號
PIX‧‧‧像素
SCK‧‧‧源極時脈
SL‧‧‧源極線
SSP‧‧‧源極起始脈衝
TIM‧‧‧時序信號
VCC‧‧‧輸入電源電壓
VDD‧‧‧電壓
圖1係表示本發明之一實施形態之顯示裝置之要部之構成之方塊圖。
圖2(a)係表示上述顯示裝置中之源極驅動器之輸出段之構成之電路圖，(b)係表示對上述輸出段之源極放大器賦予之放大器啟動信號之波形圖。
圖3係表示對上述顯示裝置中之閘極驅動器賦予之控制信號及自該閘極驅動器輸出之閘極信號之波形圖。
圖4係表示上述源極驅動器及閘極驅動器之預充電動作之時序圖。
圖5係表示上述顯示裝置中之圖像識別部之構成之方塊圖。
圖6係表示上述顯示裝置中之驅動/暫停控制部之構成之 方塊圖。
圖7係表示設置於上述顯示裝置中之電源電路之上述源極放大器用之調節器之構成之電路圖。
圖8(a)係表示通常驅動模式下之驅動型態之圖，(b)係表示第1間歇驅動模式下之驅動型態之圖。
圖9(a)係表示以圖8(a)所示之驅動型態顯示靜態圖像之情形時之電力消耗之圖，(b)係表示以圖8(b)所示之驅動型態顯示靜態圖像之情形時之電力消耗之圖。
圖10(a)係表示通常驅動模式下之驅動型態之圖，(b)係表示第2間歇驅動模式下之驅動型態之圖。
圖11(a)係表示以圖10(a)所示之驅動型態顯示動態圖像之情形時之電力消耗之圖，(b)係表示以圖10(b)所示之驅動型態顯示動態圖像之情形時之電力消耗之圖。
圖12係表示構成上述顯示裝置中之顯示面板之像素中所包含之薄膜電晶體之特性之曲線。
1‧‧‧顯示裝置
2‧‧‧顯示部
3‧‧‧源極驅動器
4‧‧‧閘極驅動器
5‧‧‧預充電電路
6‧‧‧圖像識別部
7‧‧‧驅動/暫停控制部
8‧‧‧時序控制部
9‧‧‧電源電路
91‧‧‧DC/DC轉換器
92‧‧‧調節器
AE‧‧‧放大器啟動信號
C‧‧‧液晶電容
COM‧‧‧外部輸入指令
DA‧‧‧圖像資料
DIS‧‧‧圖像識別信號
DSC‧‧‧驅動/暫停控制信號
GL‧‧‧閘極線
GCK‧‧‧閘極時脈
GOE‧‧‧閘極啟動信號
GSP‧‧‧閘極起始脈衝
PC‧‧‧預充電控制信號
PIX‧‧‧像素
SL‧‧‧源極線
SCK‧‧‧源極時脈
SSP‧‧‧源極起始脈衝
T‧‧‧電晶體(薄膜電晶體)
TIM‧‧‧時序信號
VCC‧‧‧輸入電源電壓
VDD‧‧‧電壓

Claims (11)

  1. 一種顯示裝置，其特徵在於包括：複數個像素，其配置成矩陣狀；驅動電路，其針對每條線依序進行選擇且對各像素供給資料信號；圖像識別機構，其識別輸入圖像為靜態圖像或動態圖像中之哪一者；驅動/暫停控制機構，其於藉由上述圖像識別機構識別出上述輸入圖像為上述動態圖像時，以於1圖框期間內設置進行驅動之驅動期間與暫停驅動之暫停期間之方式控制上述驅動電路，另一方面，於藉由上述圖像識別機構識別出上述輸入圖像為靜態圖像時，以設置具有上述1圖框期間之長度的上述驅動期間與具有上述1圖框期間以上之長度的上述暫停期間之方式控制上述驅動電路；及比率設定機構，其將上述驅動期間與上述暫停期間之時間之比率在上述靜態圖像與上述動態圖像中個別地可變動地進行設定。
  2. 如請求項1之顯示裝置，其中上述比率設定機構為可覆寫地記憶上述比率之記憶機構。
  3. 如請求項1或2之顯示裝置，其中上述驅動電路包括資料信號輸出電路，該資料信號輸出電路係經由設置於輸出段之放大器而輸出對各像素供給之上述資料信號；顯示裝置包括放大器能力提高機構，該放大器能力提高機構係於上述驅動期間內使上述放大器之能力提高至 對上述像素之施加電壓達到特定之電壓之程度。
  4. 如請求項3之顯示裝置，其中包括預充電機構，該預充電機構係於上述驅動期間內，於進行驅動之前預先對上述像素賦予特定之電壓。
  5. 如請求項1或2之顯示裝置，其中上述驅動電路包括資料信號輸出電路，該資料信號輸出電路係經由設置於輸出段之放大器而輸出對各像素供給之上述資料信號；顯示裝置包括放大器能力降低機構，該放大器能力降低機構係於上述暫停期間使上述放大器之能力降低至無法輸出上述資料信號之程度。
  6. 如請求項1或2之顯示裝置，其中上述驅動電路包括選擇電路，該選擇電路係針對每條線依序選擇被供給上述資料信號之上述像素；上述選擇電路於暫停期間內不選擇上述像素。
  7. 如請求項1或2之顯示裝置，其中上述驅動/暫停控制機構係基於來自外部之指令進行上述驅動電路之控制。
  8. 如請求項1或2之顯示裝置，其中顯示裝置為液晶顯示裝置。
  9. 如請求項8之顯示裝置，其中於包含於上述像素中之薄膜電晶體之半導體層中使用氧化物半導體。
  10. 如請求項9之顯示裝置，其中上述氧化物半導體為InGaZnOx。
  11. 一種顯示裝置之驅動方法，其特徵在於，其係驅動包括配置成矩陣狀之複數個像素、及針對每條線依序進行選 擇且對各像素供給資料信號之驅動電路之顯示裝置者，且包括：圖像識別步驟，其識別輸入圖像為靜態圖像或動態圖像中之哪一者；驅動/暫停控制步驟，其於藉由上述圖像識別步驟識別出上述輸入圖像為上述動態圖像時，以於1圖框期間內設置進行驅動之驅動期間與暫停驅動之暫停期間之方式控制上述驅動電路，另一方面，於藉由上述圖像識別步驟識別出上述輸入圖像為靜態圖像時，以設置具有上述1圖框期間之長度的上述驅動期間與具有上述1圖框期間以上之長度的上述暫停期間之方式控制上述驅動電路；及比率設定步驟，其將上述驅動期間與上述暫停期間之時間之比率在上述靜態圖像與上述動態圖像中個別地可變動地進行設定。
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