WO2013118651A1

WO2013118651A1 - 表示装置およびその駆動方法

Info

Publication number: WO2013118651A1
Application number: PCT/JP2013/052350
Authority: WO
Inventors: 章純藤岡; 和樹高橋; 中野　武俊; 柳　俊洋; 佳典柴田
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2012-02-10
Filing date: 2013-02-01
Publication date: 2013-08-15
Also published as: JPWO2013118651A1; US9165516B2; CN104081446A; US20150109273A1; TWI547929B; TW201337898A

Abstract

　極性反転制御部（９）が出力するＰＯＬの極性は、一つの走査期間と、その直後の１つの休止期間とにおいて、常に同じであり、かつ、休止期間から走査期間に切り替わるたびに反転する。これにより、休止駆動が実行可能であり、かつ、表示パネルに焼き付きを起こすことがない。

Description

表示装置およびその駆動方法

　本発明は、極性反転駆動を実行する表示装置、および当該表示装置の駆動方法に関する。

　従来、液晶表示装置が各種の電子機器に幅広く搭載されている。液晶表示装置には、薄型、軽量、および低消費電力という各種の利点があるため、今後、その活用はより一層進んでいくと期待されている。

　液晶表示装置には、直流駆動すると表示パネルに焼き付きが生じてしまうという問題がある。そこで、このような焼き付きを防止するために、液晶表示装置を極性反転駆動することが一般的になっている。極性反転駆動を行うと、表示パネルを構成する各画素に書き込まれる画像データ（データ信号）の極性が、フレームごとに反転する。これにより各画素内の液晶印加電圧の極性もフレームごとに反転するので、表示装置の動作中において、液晶内の電荷の極性が正または負に偏ることがなくなる。この結果、表示パネルの焼き付きを防止することができる。

　一方で、近年、各種の表示装置において消費電力を低下させることが共通の課題となっている。この課題を解決するための有力な技術の一つとして、休止駆動が提案されている。休止駆動を行う表示装置は、あるフレームにおいて表示パネルを走査してあと、連続する一定数のフレームにおいて、表示パネルを走査しない。この休止期間では、直前のフレームにおいて表示パネルの画素に印加された電圧が保持され、それによって、表示も維持される。休止期間では、表示パネルに対する信号の出力処理を行わずにするので、その分、消費電力を低減させることができる。

日本国公開特許公報「特許公開２０１１－４８０５７号公報（２０１１年３月１０日公開）」

　しかし、極性反転駆動を行う液晶表示装置に、単純に休止駆動を組み合わせると、場合によっては、表示パネルの焼き付きが生じてしまうという問題がある。この問題について、図６を参照して以下に説明する。

　図６は、従来技術に係る液晶表示装置が休止駆動を実行する際の、各フレームにおける液晶印加電圧の極性を示す図である。図６に示す例では、走査信号のフレーム数は４つであり、一方、休止期間のフレーム数も４つである。すなわち、走査期間を構成するフレームの数と、休止期間を構成するフレームの数との和が偶数である。また、走査期間と休止期間とは交互に繰り返される。

　各走査期間内において、データ信号の極性はフレームごとに反転する。したがって、液晶印加電圧の極性もフレームごとに反転する。走査期間を構成するフレームの数と、休止期間を構成するフレームの数との和が偶数であるとき、各走査期間内の最後のフレームにおける液晶印加電圧の極性は互いに等しくなる。図６の例では、いずれも正である。休止駆動を実行する従来の液晶表示装置では、各休止期間中の画素における液晶印加電圧は、当該休止期間の直前に位置する走査期間内の最後のフレームにおける液晶印加電圧が保持される。これは、各画素に存在する容量成分に働きによるものである。この結果、図６の例では、各休止期間における液晶印加電圧は、いずれの休止期間においても互いに等しくなる。図６の例では、いずれも負である。

　これにより、図６に示すような駆動を行う従来の液晶表示装置では、動作中に、液晶内の電荷が負に偏っていく。これは、休止期間が長くなればなるほど、顕著になる。このように、従来の液晶表示装置では、休止駆動は実行できるが、表示パネルの画面に焼き付きを起こすことが避けられない場合が生ずる。

　本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様に係る表示装置によれば、休止駆動が実行可能であり、かつ、表示パネルに焼き付きを起こすことがないという効果を奏する。

　本発明の一態様に係る表示装置は、上記の課題を解決するために、
　複数の走査線と、上記複数の走査線に交差する複数のデータ線と、当該複数の走査線および当該複数のデータ線の各交差点近傍に個別に設けられた複数の画素とを備えた表示パネルと、
　上記表示パネルの画面における全ての領域を走査する走査期間と、上記画面における少なくとも一部の領域を走査しない休止期間とを交互に指示する制御信号を出力する制御信号出力部と、
　上記各データ線に出力されるデータ信号の極性を指示する極性指示信号を出力する極性指示信号出力部であって、
　　上記走査期間内の各フレームにおいて、同じ極性の上記極性指示信号を出力し、
　　上記走査期間ごとに、上記極性指示信号の極性を反転させながら出力し、
　　上記休止期間内の各フレームにおいて、当該休止期間の直前の上記走査期間において出力した上記極性指示信号の極性と同じ極性の上記極性指示信号を出力する極性指示信号出力部と、
　各上記走査期間内の各上記フレームにおいて、当該フレーム時に入力された上記極性指示信号の極性に基づく極性の上記データ信号を、上記各データ線に出力する駆動回路とを備えていることを特徴としている。

　本発明の一態様に係る表示装置の駆動方法は、上記の課題を解決するために、
　複数の走査線と、上記複数の走査線に交差する複数のデータ線と、当該複数の走査線および当該複数のデータ線の各交差点近傍に個別に設けられた複数の画素とを備えた表示パネルを備えた表示装置の駆動方法であって、
　上記表示パネルの画面における全ての領域を走査する走査期間と、上記画面における少なくとも一部の領域を走査しない休止期間とを交互に指示する制御信号を出力する制御信号出力工程と、
　上記各データ線に出力されるデータ信号の極性を指示する極性指示信号を出力する極性指示信号出力工程であって、
　　上記走査期間内の各フレームにおいて、同じ極性の上記極性指示信号を出力し、
　　上記走査期間ごとに、上記極性指示信号の極性を反転させながら出力し、
　　上記休止期間内の各フレームにおいて、当該休止期間の直前の上記走査期間において出力した上記極性指示信号の極性と同じ極性の上記極性指示信号を出力する極性指示信号出力工程と、
　各上記走査期間内の各上記フレームにおいて、当該フレーム時に入力された上記極性指示信号の極性に基づく極性の上記データ信号を、上記各データ線に出力すると共に、上記休止期間内の各上記フレームにおいては上記データ信号を上記各データ線に出力しない駆動工程とを備えていることを特徴としている。

　本発明の一態様に係る表示装置は、休止駆動が実行可能であり、かつ、表示パネルに焼き付きを起こすことがないという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る表示システムの要部構成を示すブロック図である。極性反転方式「ドット反転」によりデータ信号が書き込まれた状態の表示パネルを示す図である。極性反転方式「ソース反転」によりデータ信号が書き込まれた状態の表示パネルを示す図である。本発明の一実施形態に係る表示装置が休止駆動を実行する際の、各フレームにおける液晶印加電圧の極性の一例を示す図である。酸化物半導体を用いたＴＦＴを含む、各種ＴＦＴの特性を示す図である。従来技術に係る表示装置が休止駆動を実行する際の、各フレームにおける液晶印加電圧の極性を示す図である。

　図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細に説明する。以下の説明において、同一の機能および作用を示す部材については、同一の符号を付し、説明を省略する。

　〔第１の実施形態〕
　（表示システム１の構成）
　本実施形態に係る表示システム１の構成について、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る表示システム１の構成の詳細を示すブロック図である。図１に示すように、表示システム１は、表示装置２およびコントロール部３を有している。本実施形態の表示システム１では、コントロール部３は表示装置２を介して映像を表示出力している。コントロール部３では、映像以外にも静止画像または記号等の任意の情報を、表示装置２に出力することもできる。

　表示装置２は、表示パネル２ａ、走査線駆動回路４、データ線駆動回路５（駆動回路）、共通電極駆動回路６、および、タイミングコントロール部７を備えている。タイミングコントロール部７は、休止駆動制御部８（制御信号出力部）および極性反転制御部９（極性指示信号出力部）を備えている。

　表示パネル２ａは、マトリックス状に配置された複数の画素を有する画面を備えている。また、表示パネル２ａは、画面を線順次に選択して走査するためのＮ本（Ｎは任意の整数）の走査線Ｇ（ゲートライン）を備えている。さらに、表示パネル２ａは、選択されたラインに含まれる一行分の画素にデータ信号を供給するＭ本（Ｍは任意の整数）のデータ線Ｓ（ソースライン）を備えている。走査線Ｇとデータ線Ｓとは互いに交差している。各画素は、複数の走査線Ｇおよび複数のデータ線Ｓの各交差点近傍に個別に設けられている。

　表示パネル２ａは、さらに、図示しない液晶層を備えている。すなわち表示装置２は、いわゆる液晶表示装置である。

　図２に示すＧ（ｎ）はｎ本目（ｎは１以上Ｎ以下の整数）の走査線Ｇを表す。例えば、Ｇ（１）、Ｇ（２）、および、Ｇ（３）は、それぞれ１本目、２本目および３本目の走査線Ｇを表す。一方、Ｓ（ｍ）はｍ本目（ｍは１以上Ｍ以下の整数）のデータ線Ｓを表す。例えば、Ｓ（１）、Ｓ（２）、および、Ｓ（３）は、それぞれ１本目、２本目および３本目のデータ線Ｓを表す。

　走査線駆動回路４は、例えば各走査線Ｇを画面の上から下に向かって順次走査する。その際、各走査線Ｇに対して、画素に備えられ画素電極に接続されるスイッチング素子（画素薄膜トランジスタ（ＴＦＴ））をオン状態にさせるための矩形波を出力する。これにより、画面内の１行分の画素を選択状態にする。

　データ線駆動回路５は、コントロール部３から入力された映像信号（矢印Ａ）から、選択された１行分の各画素に出力すべき電圧の値を算出し、その値の電圧（データ信号）を各データ線Ｓに出力する。結果、選択された走査線Ｇ上にある各画素（画素電極）に対して、画像データを供給する。

　表示装置２は、画面内の各画素に対して設けられる共通電極（不図示）を備えている。共通電極駆動回路６は、タイミングコントロール部７から入力される信号（矢印Ｂ）に基づき、共通電極を駆動するための所定の共通電圧を共通電極に出力する（矢印Ｃ）。

　タイミングコントロール部７は、コントロール部３から入力されたクロック信号、水平同期信号、および、垂直同期信号に基づき、各回路が同期して動作するための基準となる信号を各回路に対して出力する。具体的には、走査線駆動回路４には、クロック信号、水平同期信号、および、垂直同期信号に基づいて、ゲートスタートパルス信号ＧＳＰ、ゲートクロック信号ＧＣＫ、および、ゲートアウトプットイネーブル信号ＧＯＥを出力する。データ線駆動回路５には、クロック信号、水平同期信号、および、垂直同期信号に基づいて、ソーススタートパルス信号ＳＳＰ、ソースラッチストローブ信号ＳＬＳ、および、ソースクロック信号ＳＣＫを出力する。

　走査線駆動回路４は、タイミングコントロール部７から受け取ったゲートスタートパルス信号ＧＳＰを合図に表示パネル２ａの走査を開始し、走査線Ｇの選択状態をシフトさせていく信号であるゲートクロック信号ＧＣＫに従って各走査線Ｇに順次選択電圧を印加していく。データ線駆動回路５は、タイミングコントロール部７から受け取ったソーススタートパルス信号ＳＳＰを基に、入力された各画素の画像データをソースクロック信号ＳＣＫに従ってレジスタに蓄える。そして、データ線駆動回路５は、画像データを蓄えた後に、次のソースラッチストローブ信号ＳＬＳに従って表示パネル２ａの各データ線Ｓを通して画素電極に画像データを書き込む。画像データの書き込みには、例えばデータ線駆動回路５が有するアナログアンプが用いられる。

　なお、表示システム１内の各回路が動作するために必要な電圧は、例えば電源生成回路（不図示）から供給されるが、この電源生成回路はコントロール部３に含まれていてもよい。表示システム１内の各回路が動作するために必要な電圧の一例として、データ線駆動回路５には電源電圧Ｖｄｄが供給される。

　（休止駆動）
　表示装置２は、動作時に消費電力を減らすために、いわゆる休止駆動を行う。以下に、表示装置２が行う休止駆動について、説明する。

　表示システム１において、コントロール部３は、表示装置２に対して、休止駆動を行うように指示する。その際、矢印Ｄで示す制御信号（指示信号）をタイミングコントロール部７に出力する。このような表示装置２の外部からの制御信号を、タイミングコントロール部７内の休止駆動制御部８が受信する。制御信号は、表示パネル２ａの画面における全ての領域を走査する走査期間のフレーム数を示す情報と、当該画面における少なくとも一部の領域を走査しない休止期間のフレーム数を示す情報とを含んでいる。以下、当該少なくとも一部の領域を、休止領域と称する。

　休止駆動制御部８は、受信した制御信号に基づき、走査期間を構成するフレームの数と、休止期間を構成するフレームの数とを、それぞれ算出する。この場合は、制御信号にそれぞれのフレーム数を示す情報が含まれているので、それぞれの情報が示すフレーム数を、そのまま、走査期間を構成するフレームの数、および、休止期間を構成するフレームの数として算出する。

　休止駆動制御部８は、算出したフレーム数からなる走査期間と、算出したクレーム数からなる休止駆動とを交互に指示する制御信号を生成し、走査線駆動回路４およびデータ線駆動回路５に出力する（矢印ＥおよびＦ）。その際、たとえば、走査期間中の各フレームにおいてはＨ値を取り、休止期間中の各フレームにおいてはＬ値を取る制御信号を出力する。この結果、表示システム１では、表示装置２の休止駆動を外部から制御することができる。

　走査線駆動回路４およびデータ線駆動回路５は、受信した制御信号に基づき、走査期間と休止期間とを特定する。走査期間中の各フレームにおいては、走査線駆動回路４は走査信号を、表示パネル２ａの全画面における各走査線Ｇに出力し、データ線駆動回路５は、表示パネル２ａの全画面におけるデータ信号を各データ線Ｓに出力する。一方、休止期間中の各フレームにおいては、走査線駆動回路４は、走査信号を休止領域における各走査線Ｇに出力しない。なお、データ線駆動回路５は、データ信号を休止領域における各データ線Ｓに出力してもしなくてもよい。

　以上の処理によって、休止期間においては、休止領域に対する走査信号の出力に必要な消費電力を少なくとも削減することができるので、休止期間における表示装置２の電力消費量が、駆動期間におけるそれよりも大幅に低減する。その結果、本発明の一態様に係る表示装置では、休止駆動を実行しない表示装置に比べて、より低い電力で動作することができる。なお、休止期間において、さらに、休止領域における各データ線Ｓにはデータ信号を出力しないことが好ましい。これにより、休止期間において、休止領域に対するデータ信号の出力に必要な消費電力をも削減することができるので、表示装置２の電力消費量がよりいっそう低減する。なお、休止領域における各データ線Ｓに、黒表示に対応したデータ信号を出力してもよい。

　各休止期間においては、画素内のＴＦＴがオフされるので、休止期間の直前のフレームにおいて画素の液晶に印可された電圧が、そのまま保持される。したがって、画像の表示も各休止期間おいて維持される。すなわち休止駆動は、一定数のフレームに渡って内容が変化しない領域を含む映像を表示する場合に適している。

　（映像信号に基づきフレーム数を算出）
　休止駆動制御部８は、走査期間を構成するフレームの数と、休止期間を構成するフレームの数とを、矢印Ａに示す映像信号に基づき算出することができる。この場合、コントロール部３からタイミングコントロール部７に、矢印Ｄで示す制御信号は入力されない。休止駆動制御部８は、入力された映像信号の内容を解析し、映像信号が表す映像に応じて、走査期間を構成するフレームの数と、休止期間を構成するフレームの数とを算出する。したがって、映像信号が表す映像の中身が変われば、算出されるフレームの数も変動する。これにより、休止駆動制御部８は、映像信号に応じた最適なフレーム数の走査期間および休止期間をそれぞれ指示する制御信号を生成する。その結果、表示装置２は、映像信号に応じた最適な休止駆動を実行できる。

　（メモリ内の情報に基づきフレーム数を算出）
　休止駆動制御部８は、走査期間を構成するフレームの数と、休止期間を構成するフレームの数とを、図示しないメモリに格納された情報に基づき算出することができる。この場合、コントロール部３からタイミングコントロール部７に、矢印Ｄで示す制御信号は入力されない。また、休止駆動制御部８は、映像信号を解析する必要もない。

　上記メモリには、走査期間を構成するフレームの数を示す情報と、休止期間を構成するフレームの数を示す情報とが、それぞれあらかじめ格納されている。休止駆動制御部８は、これらの情報をメモリから読み出し、各情報が示すフレームの数を、そのまま、走査期間を構成するフレームの数と、休止期間を構成するフレームの数として算出する。

　（極性反転駆動）
　表示装置２では、動作時における画面のちらつき（フリッカ）および焼き付きの発生を防止するために、いわゆる極性反転駆動を行う。以下に、極性反転駆動について説明する。

　表示装置２において、タイミングコントロール部７内の休止駆動制御部８が、各データ線に出力されるデータ信号の極性を指示する極性指示信号（以下、ＰＯＬ信号と記載）を、データ線駆動回路５に出力する（矢印Ｈ）。本実施形態では、極性反転制御部９は、ＰＯＬ信号を出力する際、その極性を、現在のフレームが、走査期間または休止期間のいずれに含まれるかに応じて、制御する。具体的には、走査期間内の各フレームにおいて、同じ極性のＰＯＬ信号を出力し、かつ、走査期間ごとに、ＰＯＬ信号の極性を反転させながら出力する。さらに、休止期間内の各フレームにおいて、当該休止期間の直前の走査期間において出力したＰＯＬ信号の極性と同じ極性のＰＯＬ信号を出力する。

　データ線駆動回路５は、走査期間内の各フレームにおいて、当該フレーム時に入力されたＰＯＬ信号の極性に基づく極性のデータ信号を、各データ線Ｇに出力する。たとえば、ＰＯＬ信号の極性が正（＋）であれば、同じく正（＋）の極性のデータ信号を各データ線Ｓに出力する。一方、ＰＯＬ信号の極性が負（－）であれば、同じく負（－）の極性のデータ信号を各データ線Ｓに出力する。

　１つの走査期間内では、ＰＯＬ信号の極性は各フレームにおいて完全に同一である。したがって、データ線駆動回路５が出力するデータ信号の極性も、同様に、各フレームごとに変わらず同一である。この結果、表示装置２では、１つの走査期間内の各フレームにおいて、液晶に印加される電圧の極性は完全に同一になる。

　なお、ＰＯＬ信号の極性と、各データ線Ｓに出力されるデータ信号の極性とは、必ずしも一致するとは限らない。たとえば後述する「ドット反転方式」または「ソース反転方式」の極性反転駆動を実行すると、同じフレームにおいて、データ線Ｓごとにデータ信号の極性が反転する。したがって、同じフレームにおいて、ＰＯＬ信号の極性が正のとき、データ線Ｓ（０）に出力されるデータ信号の極性は正であるが、データ信号Ｓ（１）に出力されるデータ信号の極性は負である、という処理も表示装置２では可能である。表示装置２において、「ＰＯＬ信号の極性に応じた極性のデータ信号を各データ線Ｓに出力する」ことは、本質的には「ＰＯＬ信号の極性が反転するたびに、各データ線Ｓに出力するデータ信号の極性を反転させる」ことを意味する。

　（極性反転方式の具体例）
　以下、図２および図３を参照して、極性反転方式について具体的に説明する。ここでは、表示パネル２ａに設けられた一部の画素である、６画素列×４画素行に配設された複数の画素を用いて、極性反転方式「ドット反転」および極性反転方式「ソース反転」のそれぞれについて説明する。

　図２は、極性反転方式「ドット反転」によりソース信号が書き込まれた状態の表示パネル２ａを示す図である。一方、図３は、極性反転方式「ソース反転」によりソース信号が書き込まれた状態の表示パネル２ａを示す図である。

　図２および図３において、「＋」が示されている画素は、その画素に対して正極データが書き込まれている状態を示し、「－」が示されている画素は、その画素に対して負極データが書き込まれている状態を示す。

　また、図２および図３において、（ａ）と（ｂ）とでは、複数の画素の各々のソース信号の極性が反転している。

　（極性反転の空間的周期）
　図２に示すように、極性反転方式「ドット反転」によると各画素列における画素の配置は、表示パネルの空間方向（画素列方向および画素行方向）において、“＋，－，＋，－”、または“－，＋，－，＋”というように、１画素毎にソース信号の極性が反転した状態となる。

　また、図３に示すように、極性反転方式「ソース反転」によると、各画素列における画素の配置は、“＋，＋，＋，＋”、または“－，－，－，－”というように、全ての画素のソース信号の極性が同一となる。また、各画素行における画素の配置は、“＋，－，＋，－”、または“－，＋，－，＋”というように、１画素毎にソース信号の極性が反転した状態となる。

　（極性反転の時間的周期）
　図２に示すように、極性反転の空間的周期として「ドット反転」を採用している場合において、極性反転の時間的周期として「１フレーム反転」を採用した場合、表示パネル２ａは、“図２（ａ），図２（ｂ），図２（ａ），図２（ｂ），・・・”というように、１フレーム毎に、各画素の極性が反転した状態となる。また、極性反転の時間的周期として「２フレーム反転」を採用した場合、“図２（ａ），図２（ａ），図２（ｂ），図２（ｂ），・・・”というように、２フレーム毎に、各画素の極性が反転した状態となる。

　同様に、図３に示すように、極性反転の空間的周期として「ソース反転」を採用している場合において、極性反転の時間的周期として「１フレーム反転」を採用した場合、表示パネル２ａは、“図３（ａ），図３（ｂ），図３（ａ），図３（ｂ），・・・”というように、１フレーム毎に、各画素の極性が反転したものとなる。また、極性反転の時間的周期として「２フレーム反転」を採用した場合、“図３（ａ），図３（ａ），図３（ｂ），図３（ｂ），・・・”というように、２フレーム毎に、各画素の極性が反転したものとなる。

　（休止駆動と極性反転駆動の組み合わせ）
　本実施形態の表示装置２は、休止駆動と極性反転駆動とを同時に実行する。この点について、以下に図４および図５を参照しながら詳しく説明する。

　図４は、本実施形態の表示装置２が休止駆動を実行する際の、各フレームにおける液晶印加電圧の極性の一例を示す図である。図４に示す例では、走査信号を構成するフレームの数は３であり、一方、休止期間を構成するフレーム数は４つである。なお、本実施形態では、走査期間を構成するフレームの数、および、休止期間を構成するフレーム数のいずれも制限はない。

　本実施形態では、休止駆動制御部８は、各走査期間においては、各フレームにおいてＰＯＬ信号の極性を反転させずに維持する。さらに、走査期間ごとに、ＰＯＬ信号の極性を反転させる。一方、休止期間においては、当該休止期間の直前における走査期間内の最後に出力したＰＯＬ信号をそのまま出力し続ける。すなわち、走査期間から休止期間に切り替わるタイミングでは、ＰＯＬ信号の極性を反転させずに維持する。一方、休止期間から走査期間に切り替わるタイミングでは、ＰＯＬ信号の極性を反転させる。

　以上の処理によって、本実施形態の表示装置２では、走査期間において、ＰＯＬ信号の極性はフレームごとに反転せず、同じになる。図４の例では、走査期間内のｎ＋１フレーム（ｎは自然数）～ｎ＋３フレームにおけるＰＯＬ信号の極性は、いずれも正である。ここで、走査期間ごとにＰＯＬ信号の極性は反転する。図４に示す例では、最初の走査期間におけるＰＯＬ信号の極性が正であり、その次の走査期間内のｎ＋８フレーム～～ｎ＋１０フレームにおけるＰＯＬ信号の極性は負である。また、さらにその次の走査期間内のｎ＋１５フレーム～～ｎ＋１７フレームにおけるＰＯＬ信号の極性は正である。

　一方、休止期間におけるＰＯＬ信号の極性は、その直前の走査期間におけるＰＯＬ信号の極性と同一である。また、休止期間においては、ＰＯＬ信号の極性はフレームごとに反転せず、同じになる。したがって、図４の例では、最初の休止期間内のｎ＋４フレーム～ｎ＋７フレームにおけるＰＯＬ信号の極性は、いずれも正である。また、その次の休止期間内のｎ＋１１フレーム～～ｎ＋１４フレームにおけるＰＯＬ信号の極性は負である。

　上述したように、表示装置２では、各走査信号内の各フレームにおいて、ＰＯＬ信号の極性に応じた極性のデータ信号が各データ線Ｓに入力される。図４の例では、ＰＯＬ信号の極性が正であるときに、同じく極性が正であるデータ信号がデータ線Ｓに入力される。一方、ＰＯＬ信号の極性が負であるときに、同じく極性が負であるデータ信号がデータ線Ｓに入力される。したがって、走査期間中の各フレームにおいて、ＰＯＬ信号の極性と、データ線Ｓの極性とは互いに一致する。これにより、走査期間ごとに、データ線Ｓの極性は反転する。したがって、各画素の液晶印加電圧の極性も、走査期間ごとに反転する。図４の例では、最初の走査期間内の液晶印加電圧の極性は常に正であり、その次の走査期間における液晶印加電圧の極性は常に負であり、さらにその次の走査期間における液晶印加電圧の極性は常に正である。

　表示装置２では、各休止期間中の画素において、当該休止期間の直前に位置する走査期間内の最後のフレームにおけるデータ線Ｓの極性と同じ極性の液晶印加電圧が維持される。これは、各画素に存在する容量成分に働きによるものである。したがって、本実施形態の表示装置２では、各休止期間中の画素において保持される液晶印加電圧の極性は、休止期間ごとに反転する。図４に示す例では、最初の休止期間における液晶印加電圧の極性は常に正であり、その次の休止期間における液晶印加電圧の極性は常に負である。

　以上のように本実施形態の表示装置２では、図４に示すように、一つの走査期間と、その直後の１つの休止期間とにおいて、液晶印加電圧の極性は同一になる。さらに、休止期間から走査期間に切り替わるたびに、液晶印加電圧の極性が反転する。したがって、表示装置２が動作を続けても、各画素の液晶印加電圧の極性はバランスが取れており、正極性または負極性のいずれか一方に偏ることはない。これにより、液晶内の電荷の偏りが生じることはないので、表示パネルが焼き付きを起こすこともない。

　以上のように、本実施形態に係る表示装置２には、休止駆動が実行可能であり、かつ、表示パネルに焼き付きを起こすこともないという利点がある。また、ＰＯＬ信号の極性反転周期が複数フレーム単位になるので、表示装置２の消費電力をより削減できる。

　（極性反転制御の一例）
　極性反転制御部９は、走査期間および休止期間を指示する制御信号に基づき、ＰＯＬ信号の極性反転を制御すればよい。具体的には、制御信号の値がＬ値からＨ値に変化するタイミングに同期させて、ＰＯＬ信号の極性を反転させる。上述したように、制御信号がＨ値の間は走査期間であり、Ｌ値の間は休止期間である。したがって、制御信号の値がＬ値からＨ値に変化するタイミングでＰＯＬ信号の極性を反転させれば、休止期間から走査期間に切り替わるタイミングで、ＰＯＬ信号の極性を反転させることができる。

　このような制御方法によれば、走査期間および休止期間の違いに応じて、ＰＯＬ信号の極性を細かく制御する必要がない。したがって、ＰＯＬ信号の極性を決定するための論理演算回路が不要となる。

　（極性反転制御の他の例）
　極性反転制御部９は、休止期間において、ＰＯＬ信号の出力を停止させてもよい。具体的には、出力を高インピーダンス状態にする。このような制御を行う場合には、タイミングコントロール部７には、休止期間直前のフレームにおけるＰＯＬ信号の極性を示す論理値をラッチ（記憶）するロジック回路が必要となる。さらに、このロジック回路に接続されるＮＯＴ回路もタイミングコントロール部７に必要となる。

　ＰＯＬ信号の極性を反転させる際には、走査期間から休止期間に切り替わるタイミングで、ロジック回路が記憶しているＰＯＬ信号の極性を示す論理値を、ＮＯＴ回路を通じて極性反転制御部９に出力する。これにより、論理値が反転して極性反転制御部９に入力される。極性反転制御部９は、入力された論理値に応じた極性のＰＯＬ信号を出力する。この結果、極性反転制御部９は、休止期間から走査期間に切り替わるたびに、ＰＯＬ信号の極性を反転させることができる。

　この制御方法を行う場合には、周期的に極性が反転するＰＯＬ信号を生成するための周期信号生成回路が不要となる。

　（表示パネル２ａの画素）
　次に、第１の実施形態１または第２の実施形態に係る表示装置２が備える表示パネル２ａの画素について説明する。

　本実施形態の表示装置２においては、表示パネル２ａが備える複数の画素の各々のＴＦＴとして、いわゆる酸化物半導体が半導体層に用いられているＴＦＴを採用しており、特に、上記酸化物半導体として、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、および亜鉛（Ｚｎ）から構成される酸化物である、いわゆるＩＧＺＯ（ＩｎＧａＺｎＯ_ｘ）が半導体層に用いられているＴＦＴを採用している。以下、酸化物半導体を用いたＴＦＴの優位性を説明する。

　（ＴＦＴ特性）
　図５は、酸化物半導体を用いたＴＦＴを含む、各種ＴＦＴの特性を示す図である。この図５では、酸化物半導体を用いたＴＦＴ、ａ－Ｓｉ（amorphous silicon）を用いたＴＦＴ、およびＬＴＰＳ（Low Temperature Poly Silicon）を用いたＴＦＴの各々の特性を示す。

　図５において、横軸（Ｖｇｈ）は、上記各ＴＦＴにおいてゲートに供給されるオン電圧の電圧値を示し、縦軸（Ｉｄ）は、上記各ＴＦＴにおけるソース－ドレイン間の電流量を示す。

　特に、図中において「ＴＦＴ－ｏｎ」と示されている期間は、オン電圧の電圧値に応じてオン状態となっている期間を示し、図中において「ＴＦＴ－ｏｆｆ」と示されている期間は、オン電圧の電圧値に応じてオフ状態となっている期間を示す。

　図５に示すように、酸化物半導体を用いたＴＦＴは、ａ－Ｓｉを用いたＴＦＴよりも、オン状態の時の電子移動度が高い。

　図示は省略するが、具体的には、ａ－Ｓｉを用いたＴＦＴは、そのＴＦＴ－ｏｎ時のＩｄ電流が１ｕＡであるのに対し、酸化物半導体を用いたＴＦＴは、そのＴＦＴ－ｏｎ時のＩｄ電流が２０～５０ｕＡ程度である。

　このことから、酸化物半導体を用いたＴＦＴは、ａ－Ｓｉを用いたＴＦＴよりも、オン状態の時の電子移動度が２０～５０倍程度高く、オン特性が非常に優れていることが分かる。

　既に説明したとおり、本実施形態の表示装置２は、このような酸化物半導体を用いたＴＦＴを各画素に採用している。これにより、本実施形態の表示装置２は、ＴＦＴのオン特性が優れているために、より小型のＴＦＴで画素を駆動することができるので、各画素において、ＴＦＴが占める面積の割り合いを小さくすることができる。すなわち、各画素における開口率を高め、バックライト光の透過率を高めることができる。その結果、消費電力が少ないバックライトを採用したり、バックライトの輝度を抑制したりすることができるので、消費電力を低減することができる。

　また、ＴＦＴのオン特性が優れているために、各画素に対するデータ信号の書き込み時間をより短時間化することもできるので、表示パネル２ａのリフレッシュレートを容易に高くすることができる。

　また、図５に示すように、酸化物半導体を用いたＴＦＴは、オフ状態のときのリーク電流が、ａ－Ｓｉを用いたＴＦＴよりも少ない。

　図示は省略するが、具体的には、ａ－Ｓｉを用いたＴＦＴは、そのＴＦＴ－ｏｆｆ時のＩｄ電流が１０ｐＡであるのに対し、酸化物半導体を用いたＴＦＴは、そのＴＦＴ－ｏｆｆ時のＩｄ電流が０．１ｐＡ程度である。

　このことから、酸化物半導体を用いたＴＦＴは、オフ状態のときのリーク電流が、ａ－Ｓｉを用いたＴＦＴの１／１００程度であり、リーク電流が殆ど生じない、オフ特性が非常に優れたものであることが分かる。

　これにより、本実施形態の表示装置２は、ＴＦＴのオフ特性が優れているために、表示パネル２ａの複数の画素の各々のデータ信号が書き込まれている状態を長期間維持することができるので、高い表示画質を維持しつつ、休止駆動を実行することができる。また、休止期間をより長く取ることも可能になる。

　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。当業者は、請求項に示した範囲内において、本発明をいろいろと変更できる。すなわち、請求項に示した範囲内において、適宜変更された技術的手段を組み合わせれば、新たな実施形態が得られる。

　（奇数または偶数に応じた制御）
　休止駆動制御部８は、走査期間を構成するフレームの数を奇数にする旨の指示信号を受信したとき、第１の実施形態の方式、または第１の実施形態の変形例の方式のいずれかに基づき、ＰＯＬ信号の極性を制御する。一方、走査期間を構成するフレームの数を偶数にする旨の指示信号を受信したとき、第２の実施形態の方式、または第２の実施形態の変形例の方式のいずれかに基づき、ＰＯＬ信号の極性を制御する。これらの制御によって、表示装置２は、走査期間を構成するフレームの数に関わらず、休止駆動が実行可能であり、かつ、表示パネルに焼き付きを起こすことがないという効果を奏する。

　（ＰＯＬ信号の極性反転周期）
　極性反転制御部９は、走査期間内の各フレームにおいて、１つの上記フレームごとに上記ＰＯＬ信号の極性を反転させながら出力することが好ましい。これにより、走査期間において１つのフレームごとにデータ信号の極性が反転する。したがって、フリッカの影響をより低減でき、その結果、表示品位をより高めることができる。

　極性反転制御部９は、走査期間内の各フレームにおいて、ｘ個（ｘは２以上の自然数）のフレームごとに上記極性指示信号の極性を反転させながら出力してもよい。ここで、走査期間を構成するフレームの数をｌ（ｌは２以上の自然数）とする、ｌはｘで割り切れる。たとえば、ｘ＝２かつｌ＝６のような関係が成立する。これにより、データ信号の極性反転周期を減らせるので、表示装置２の消費電力を低減させることができる。

　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。

　＜まとめ＞
　本発明の一態様に係る表示装置は、上記の課題を解決するために、
　複数の走査線と、上記複数の走査線に交差する複数のデータ線と、当該複数の走査線および当該複数のデータ線の各交差点近傍に個別に設けられた複数の画素とを備えた表示パネルと、
　上記表示パネルの画面における全ての領域を走査する走査期間と、上記画面における少なくとも一部の領域を走査しない休止期間とを交互に指示する制御信号を出力する制御信号出力部と、
　上記各データ線に出力されるデータ信号の極性を指示する極性指示信号を出力する極性指示信号出力部であって、
　　上記走査期間内の各フレームにおいて、同じ極性の上記極性指示信号を出力し、
　　上記走査期間ごとに、上記極性指示信号の極性を反転させながら出力し、
　　上記休止期間内の各フレームにおいて、当該休止期間の直前の上記走査期間において出力した上記極性指示信号の極性と同じ極性の上記極性指示信号を出力する極性指示信号出力部と、
　各上記走査期間内の各上記フレームにおいて、当該フレーム時に入力された上記極性指示信号の極性に基づく極性の上記データ信号を、上記各データ線に出力する駆動回路とを備えていることを特徴としている。

　上記の構成によれば、本発明の一態様に係る表示装置は、いわゆる休止駆動を実行する。具体的には、走査期間内の各フレームにおいては、表示パネルの画面における全ての領域を走査するが、休止期間内の各フレームにおいては画面における少なくとも一部の領域を走査しない。このとき、休止期間における表示装置の電力消費量が、走査期間におけるそれよりも大幅に低減する。したがって、本発明の一態様に係る表示装置では、休止駆動を実行しない表示装置に比べて、より低い電力で動作することができる。

　極性指示信号の極性は、１つの走査期間内の各フレームにおいては常に同一であり、かつ、走査期間ごとに反転する。駆動回路は、走査期間内の各フレームにおいて、極性指示信号の極性に応じた極性のデータ信号を、各データ線に出力する。したがって、各データ線に出力されるデータ信号の極性も、１つの走査期間内の各フレームにおいては常に同一であり、かつ、走査期間ごとに反転する。

　走査期間中の画素においては、各フレームに出力されるデータ信号の極性と同じ極性の電圧が、画素電極に印加される。したがって、各走査期間において画素電極に印加される電圧は、１つの走査期間内の各フレームにおいては常に同一であり、かつ、走査期間ごとに反転する。

　一方、休止期間中の画素においては、当該休止期間の直前に位置する走査期間内の最後のフレームにおいてデータ線に出力されるデータ信号の極性と同じ極性の電圧が、画素電極に保持される。上述したように、極性指示信号の極性は、１つの走査期間内の各フレームにおいては常に同一であり、かつ、走査期間ごとに反転する。この結果、各走査期間内の最後のフレームにおける極性指示信号の極性は、走査期間ごとに、言い換えると、休止期間の直前になるたびに反転する。したがって、各休止期間中の画素において保持される画素電極の極性は、休止期間ごとに反転する。

　これらのことから、本発明の一態様に係る表示装置では、一つの走査期間と、その直後の１つの休止期間とにおいて、画素電極の極性は同一になる。さらに、休止期間から走査期間に切り替わるたびに、画素電極の極性が反転する。したがって、表示装置が動作を続けても、各画素の画素電極の極性が正または負のいずれか一方に偏ることはない。

　以上のように、本発明の一態様に係る表示装置によれば、休止駆動が実行可能であり、かつ、表示パネルに焼き付きを起こすことがないという効果を奏する。また、極性反転周期が複数フレーム単位になるので、消費電力をより削減する効果も得られる。

　上記の構成によれば、本発明の一態様に係る表示装置と同様の作用効果を奏する。

　本発明の一態様に係る表示装置では、前記複数の画素の各々のＴＦＴの半導体層には、酸化物半導体が用いられていることが好ましい。特に、上記酸化物半導体は、ＩＧＺＯであることが好ましい。

　上記の構成によれば、複数の画素の各々のＴＦＴのオフ特性が優れているために、表示パネルの複数の画素に各々のデータ信号が書き込まれている状態を長期間維持することができるので、高い表示画質を維持しつつ、休止駆動を実行することができる。また、休止期間をより長く取ることも可能になる。

　本発明の一態様に係る表示装置は、液晶表示装置であることが好ましい。

　上記の構成によれば、休止駆動が実行可能であり、かつ、表示パネルに焼き付きを起こすことがない液晶表示装置を実現することができる。

　本発明に係る表示装置は、休止駆動および極性反転駆動を同時に実行する、液晶表示装置等の各種の表示装置として、幅広く利用することができる。

　１　　表示システム
　２　　表示装置
　２ａ　表示パネル
　３　　コントロール部
　４　　走査線駆動回路
　５　　データ線駆動回路（駆動回路）
　６　　共通電極駆動回路
　７　　タイミングコントロール部
　８　　休止駆動制御部（制御部）
　９　　極性反転制御部（極性指示信号出力部）

Claims

　複数の走査線と、上記複数の走査線に交差する複数のデータ線と、当該複数の走査線および当該複数のデータ線の各交差点近傍に個別に設けられた複数の画素とを備えた表示パネルと、
　上記表示パネルの画面における全ての領域を走査する走査期間と、上記画面における少なくとも一部の領域を走査しない休止期間とを交互に指示する制御信号を出力する制御信号出力部と、
　上記各データ線に出力されるデータ信号の極性を指示する極性指示信号を出力する極性指示信号出力部であって、
　　上記走査期間内の各フレームにおいて、同じ極性の上記極性指示信号を出力し、
　　上記走査期間ごとに、上記極性指示信号の極性を反転させながら出力し、
　　上記休止期間内の各フレームにおいて、当該休止期間の直前の上記走査期間において出力した上記極性指示信号の極性と同じ極性の上記極性指示信号を出力する極性指示信号出力部と、
　各上記走査期間内の各上記フレームにおいて、当該フレーム時に入力された上記極性指示信号の極性に基づく極性の上記データ信号を、上記各データ線に出力する駆動回路とを備えていることを特徴とする表示装置。
　前記複数の画素の各々のＴＦＴ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１に記載の表示装置。
　上記酸化物半導体は、ＩＧＺＯであることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
　液晶表示装置であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の表示装置。
　複数の走査線と、上記複数の走査線に交差する複数のデータ線と、当該複数の走査線および当該複数のデータ線の各交差点近傍に個別に設けられた複数の画素とを備えた表示パネルを備えた表示装置の駆動方法であって、
　上記表示パネルの画面における全ての領域を走査する走査期間と、上記画面における少なくとも一部の領域を走査しない休止期間とを交互に指示する制御信号を出力する制御信号出力工程と、
　上記各データ線に出力されるデータ信号の極性を指示する極性指示信号を出力する極性指示信号出力工程であって、
　　上記走査期間内の各フレームにおいて、同じ極性の上記極性指示信号を出力し、
　　上記走査期間ごとに、上記極性指示信号の極性を反転させながら出力し、
　　上記休止期間内の各フレームにおいて、当該休止期間の直前の上記走査期間において出力した上記極性指示信号の極性と同じ極性の上記極性指示信号を出力する極性指示信号出力工程と、
　各上記走査期間内の各上記フレームにおいて、当該フレーム時に入力された上記極性指示信号の極性に基づく極性の上記データ信号を、上記各データ線に出力すると共に、上記休止期間内の各上記フレームにおいては上記データ信号を上記各データ線に出力しない駆動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。