WO2014188750A1 - 表示装置および表示制御回路 - Google Patents

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WO2014188750A1
WO2014188750A1 PCT/JP2014/054543 JP2014054543W WO2014188750A1 WO 2014188750 A1 WO2014188750 A1 WO 2014188750A1 JP 2014054543 W JP2014054543 W JP 2014054543W WO 2014188750 A1 WO2014188750 A1 WO 2014188750A1
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luminance
backlight
display panel
scanning period
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大和　朝日
史幸 小林
輝 九鬼
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シャープ株式会社
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    • G09G3/3648—Control of matrices with row and column drivers using an active matrix

Definitions

  • the present invention relates to a display device and a display control circuit.
  • This application claims priority on May 22, 2013 based on Japanese Patent Application No. 2013-108432 for which it applied to Japan, and uses the content for it here.
  • an active backlight technology in which a backlight and video data are processed according to video data to reduce power consumption.
  • Some liquid crystal display devices using active backlight technology perform a dimming process in which the luminance of the backlight is gradually changed in order to prevent flickering due to a sudden change in the luminance of the backlight (for example, Patent Document 1).
  • pause driving is performed to reduce the scanning rate by providing a holding period during which scanning is not performed during scanning (also referred to as refresh) of the liquid crystal panel.
  • Patent Document 1 has a problem that dimming processing can prevent occurrence of inappropriate luminance such as flicker, but cannot perform pause driving.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and provides a display device and a display control circuit that can suppress generation of inappropriate luminance such as flickering during pause driving.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and one embodiment of the present invention includes a backlight unit that emits light, a backlight driving unit that drives the backlight unit, and the backlight.
  • a display panel unit that controls the transmittance of light emitted from the unit at least for each pixel, a display panel drive unit that scans the display panel unit to control the transmittance, and the display panel drive unit includes the display panel.
  • a timing control unit that controls a timing of scanning the display unit and a luminance of the backlight driving unit, a scanning period during which the display panel driving unit scans the display panel unit, and the display panel driving unit including the display panel driving unit
  • the holding period in which the display panel unit is not scanned is alternated, and the timing control unit performs at least a change in the brightness of the backlight unit.
  • the scanning period to scan a plurality of times the display panel unit to the display panel driving unit.
  • the timing control unit is configured such that the luminance of the backlight unit is a first scan among the plurality of scans.
  • the backlight driving unit is controlled so that it does not change sometimes and changes during the second scanning.
  • the timing control unit is configured such that the luminance of the backlight unit changes stepwise in the plurality of scans.
  • the backlight driving unit is controlled.
  • the timing control unit is configured to display the display panel during the scanning period when the luminance of the backlight unit is not changed.
  • the display panel driving unit is controlled so that the unit is scanned less than the plurality of times.
  • the timing control unit makes the length of a cycle including the scanning period and the holding period subsequent to the scanning period constant. .
  • the display device wherein the timing control unit does not perform polarity reversal for each scan within the plurality of scans, The display panel driving unit is controlled so as to perform polarity inversion for each period consisting of the subsequent holding period.
  • the display panel unit includes a thin film transistor, and the thin film transistor includes an oxide semiconductor. Consists of. (8) Another embodiment of the present invention is the display device according to (7), in which the oxide semiconductor includes In, Ga, Zn, and O. (9) Another embodiment of the present invention is the display device according to (8), in which the oxide semiconductor containing In, Ga, Zn, and O has crystallinity.
  • a backlight driving unit that drives a backlight unit that emits light, and a display that scans the display panel unit and controls a transmission amount of light emitted from the backlight unit.
  • a timing control unit that scans the display panel unit a plurality of times is provided, and the scanning period and a holding period in which the display panel driving unit does not scan the display panel unit are alternately provided.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram showing a configuration of a liquid crystal display device 10 according to a first embodiment of the present invention.
  • 6 is a time chart for explaining the operation of the liquid crystal display device 10 according to the embodiment. It is a time chart of the comparative example with respect to the embodiment. It is a schematic block diagram which shows the structure of the liquid crystal display device 10a by 2nd Embodiment of this invention. It is a time chart explaining operation
  • FIG. 1 is a schematic block diagram showing the configuration of a liquid crystal display device 10 according to the first embodiment of the present invention.
  • the liquid crystal display device 10 performs pause driving and displays an image of the input image data I.
  • the liquid crystal display device 10 performs scanning of the display panel unit 104 described later in synchronization with the input image data I. That is, the time for scanning the display panel unit 104 once is the time for inputting one frame of the image data I.
  • the pause driving means that the display panel unit 104 is not scanned for at least 1/60 second or more following the scanning period in which the display panel unit 104 described later is scanned (also referred to as refresh) and the scanning period.
  • This is a driving method in which a holding period (scanning stop period), which is a period, is set as one cycle and this is repeated. In other words, this is a driving method in which the scanning period and the holding period are alternated.
  • the length of the scanning period is a time for performing scanning for two frames.
  • one scan means that one frame is scanned.
  • the length of the holding period is the same as the time for scanning for 5 frames.
  • the holding period may be at least 1/60 second or longer. It may be fixed or variable.
  • the image data I is color image data having a red gradation value, a green gradation value, and a blue gradation value of each pixel. Color image data having gradation values of each color of other color combinations such as yellow may be used. Alternatively, it may be monochrome image data having only one gradation value for each pixel.
  • the liquid crystal display device 10 includes a timing control unit 101, a backlight driving unit 102, a backlight unit 103, a display panel unit 104, and a display panel driving unit 107.
  • the timing control unit 101 includes an image analysis unit 111, a backlight luminance calculation unit 112, and an image conversion unit 113.
  • the display panel driving unit 107 includes a gate driver unit 105 and a source driver unit 106.
  • the image analysis unit 111 calculates a histogram of pixel gradation values for the first frame of the scanning period in the input image data I.
  • the gradation value of a pixel may be a value that represents the brightness of the pixel. For example, it may be the sum of the red gradation value, the green gradation value, and the blue gradation value of the pixel, or the red gradation value and the green gradation value of the pixel.
  • a blue tone value each multiplied by a predetermined coefficient, or a red tone value, a green tone value, and a blue tone value of the pixel. May be the maximum value.
  • the backlight luminance calculation unit 112 calculates the target luminance of the backlight unit 103 with reference to the histogram calculated by the image analysis unit 111.
  • the backlight luminance calculation unit 112 sets the calculated target luminance in the image conversion unit 113 and the backlight driving unit 102.
  • the target luminance is determined as follows, for example. First, the backlight luminance calculation unit 112 refers to the histogram calculated by the image analysis unit 111 and calculates the upper 20% value of the gradation value of the pixel.
  • the backlight luminance calculation unit 112 stores the luminance of the backlight unit 103 in association with each gradation value of the pixel, and stores the luminance stored in association with the calculated upper 20% value as the target luminance. To do.
  • the target luminance is calculated using the upper 20% value of the gradation value of the pixel.
  • any other value can be used as long as the value represents the distribution of the gradation value of the pixel.
  • the value of For example, other% values such as the top 10% value may be used, the maximum value, the average value, or the mode value may be used, or a combination of the average value and the variance may be used. .
  • the image conversion unit 113 converts the gradation value of each color of each pixel of the frame into the backlight luminance calculation unit 112. Is converted with reference to the target luminance set from the above, and the source driver unit 106 is notified of the conversion result.
  • the backlight luminance calculation unit 112 calculates the target luminance using the first frame in the scanning period. For this reason, when converting the first frame in the scanning period, the image conversion unit 113 refers to the target luminance calculated by the backlight luminance calculation unit 112 in the previous scanning period, and performs conversion for the second frame in the scanning period. At the time of conversion, the target luminance calculated by the backlight luminance calculation unit 112 is referred to using the first frame in the scanning period.
  • the conversion of the gradation values of the first frame and the second frame is performed so that a color as close as possible to the color represented by the original gradation value is displayed when the backlight unit 103 has the target luminance. For example, conversion is performed by multiplying the original gradation value by a value obtained by dividing the maximum luminance of the backlight unit 103 by the target luminance.
  • the image conversion unit 113 notifies the gate driver unit 105 of timing for starting scanning of the display panel unit 104.
  • the backlight driving unit 102 drives the backlight unit 103 so that the backlight unit 103 emits light with the target luminance notified from the timing control unit 101.
  • the backlight drive unit 102 adjusts the luminance of the backlight unit 103 by PWM (Pulse Width Modulation), but other methods such as PDM (Pulse Density Modulation) are used. There may be.
  • the backlight unit 103 is a red laser or a green laser.
  • the light source emits white light such as a combination of blue lasers, a red LED (Light Emitting Diode), a green LED, a combination of blue LEDs, and a white LED.
  • the display panel unit 104 includes a liquid crystal panel and a color filter. Each pixel of the display panel unit 104 includes a red sub-pixel, a green sub-pixel, and a blue sub-pixel.
  • the display panel unit 104 includes a gate signal of a gate driver unit 105 described later, and a source driver unit 106.
  • the transmittance of each sub-pixel is controlled in accordance with the data signal from. Controlling the transmittance of all the sub-pixels in accordance with the gate signal and the data signal is called scanning.
  • the gate driver unit 105 inputs a gate signal that designates a horizontal column (line) of pixels of the display panel unit 104 in the scanning order to the display panel unit 104.
  • the source driver unit 106 scans the display panel unit 104, the source driver unit 106 inputs a data signal for controlling the transmittance of each sub-pixel of the display panel unit 104 to the display panel unit 104 in the scanning order.
  • FIG. 2 is a time chart for explaining the operation of the liquid crystal display device 10.
  • the horizontal axis represents time
  • St1 and St2 are scanning periods
  • Vt1 is a holding period.
  • the length of the scanning period is the same as the time for scanning 2 frames
  • the length of the holding period is the same as the time for scanning 5 frames.
  • the target luminance calculation timing Lc1 indicates a time zone in which the image analysis unit 111 generates a histogram of the image data I and the backlight luminance calculation unit 112 calculates the target luminance. Since the image analysis unit 111 and the backlight luminance calculation unit 112 perform processing on the first frame of the scanning period, in the example of FIG. 2, these processes are performed in the first half of the scanning periods St1 and St2. Yes.
  • the scanning timing Ts ⁇ b> 1 indicates a time zone in which the gate driver unit 105 and the source driver unit 106 scan the display panel unit 104 in accordance with an instruction from the image conversion unit 113.
  • scanning is performed twice.
  • the input image luminance Li1 is the luminance of each frame of the image data I.
  • the luminance of the frame is an average value of the luminances of all the pixels constituting the frame.
  • the luminance of the first frame in the scanning period St1 increases more than the luminance of the immediately preceding frame, and the luminance of the first frame in the scanning period St2 decreases from the luminance of the immediately preceding frame. ing.
  • the backlight luminance Lb ⁇ b> 1 is the luminance of the backlight unit 103. Since the backlight drive unit 102 drives the backlight unit 103 in accordance with the target luminance calculated by the backlight luminance calculation unit 112, the backlight luminance Lb1 starts from the scanning of the frame next to the frame in which the input image luminance Li1 has changed. Will change. In the example of FIG. 2, since the input image luminance Li1 has changed from the first frame in each of the scanning periods St1, St2, the backlight luminance Lb1 has changed from the second scanning in each of the scanning periods St1, St2. .
  • the average transmittance Tav1 is the average value of the transmittance of all the sub-pixels of the display panel unit 104.
  • the input image luminance Li1 changes from the first frame of each of the scanning periods St1 and St2, and the backlight luminance Lb1 changes from the scanning of the second frame.
  • the average transmittance Tav1 in the scanning period St1 increases with the progress of the scan in the first scan, and decreases with the progress of the scan in the second scan.
  • the average transmittance Tav1 in the scanning period St2 decreases as the scanning progresses in the first scanning, and increases as the scanning progresses in the second scanning.
  • the display image luminance Ld1 in the sixth row from the top is the luminance of the frame displayed by the liquid crystal display device 10. Since the display image luminance Ld1 is the luminance due to the light emitted from the backlight unit 103 and transmitted through the display panel unit 104, it is the product of the backlight luminance Lb1 and the average transmittance Tav1.
  • the display image luminance Ld1 increases with the progress of scanning in the first scanning in the scanning period St1, and at the start of the second scanning, according to the increase of the backlight luminance Lb1. Ascending and descending as the scanning progresses in the second scanning. Further, the display image luminance Ld1 decreases with the progress of the scan in the first scan in the scanning period St2, and decreases according to the decrease in the backlight luminance Lb1 at the start of the second scan. In scanning, it rises as scanning progresses.
  • FIG. 2 only the example in which the target brightness calculated by the backlight brightness calculation unit 112 changes from the previous value is shown. However, when the target brightness is the same as the previous value, the backlight unit 103 The brightness does not change. For this reason, the display image luminance Ld1 changes similarly to the average transmittance Tav1.
  • the image data I is described as being input even during the holding period.
  • the image data I may be input only during the scanning period and may not be input during the holding period.
  • the timing control unit 101 may request the input source of the image data I to input the image data I during the scanning period.
  • the two frames are the same in each scanning period. However, if the difference is such that the backlight luminance does not need to be changed, it may not be the same. Good.
  • the image analysis unit 111 generates a histogram only for the first frame of the scanning period, so that the timing at which the luminance of the backlight unit 103 is changed is within the scanning period.
  • the timing for changing the luminance of the backlight unit 103 may be within the scanning period.
  • the image analysis unit 111 generates histograms for all frames, but the backlight luminance calculation unit 112 may notify the backlight driving unit 102 of the target luminance only during the scanning period.
  • FIG. 3 is a time chart of a comparative example.
  • scanning is performed only once as indicated by scanning timing Ts1 '. Therefore, when the input image luminance Li1 ′ increases at the start of the scanning period St1 ′, the backlight luminance Lb1 ′ increases from the scanning period St2 ′ next to the holding period Vt1 ′ following the scanning period St1 ′. .
  • the average transmittance Tav1 ′ increases in the scanning period St1 ′, but since the backlight luminance Lb1 ′ is low, the luminance of the display image luminance Ld1 ′ is sufficient until the scanning period St2 ′. An unobtainable state will occur.
  • the backlight luminance is changed during the second scanning, and the transmittance of the display panel unit 104 is changed. Can be made suitable for the backlight luminance. For this reason, the time zone in which the backlight luminance does not match the target luminance can be suppressed within the scanning period, and the image quality is deteriorated because the backlight luminance is too low, or the backlight luminance is high. An inappropriate state in which the power consumption is too large due to being too large can be suppressed to a very short time only during the first scanning of the scanning period.
  • the first embodiment is a mode in which the scanning is performed twice in the scanning period and the luminance of the backlight is changed at the start of the second scanning, but the second embodiment described below is performed within the scanning period.
  • FIG. 4 is a schematic block diagram showing the configuration of the liquid crystal display device 10a according to the second embodiment of the present invention. 4, parts corresponding to those in FIG. 1 are given the same reference numerals (102 to 107), and description thereof is omitted. Similar to the liquid crystal display device 10 of FIG. 1, the liquid crystal display device 10a also performs pause driving and displays an image of the input image data I. The liquid crystal display device 10a also scans the display panel unit 104 in synchronization with the input image data I.
  • the liquid crystal display device 10a includes a timing control unit 101a, a backlight driving unit 102, a backlight unit 103, a display panel unit 104, a gate driver unit 105, and a source driver unit 106.
  • the timing control unit 101a includes an image analysis unit 111a, a backlight luminance calculation unit 112a, an image conversion unit 113a, and a backlight luminance determination unit 114a.
  • the image analysis unit 111a calculates a histogram of pixel gradation values for each of the input image data I from the beginning to the third frame of the scanning period.
  • the backlight luminance calculation unit 112a refers to the histogram calculated by the image analysis unit 111a and calculates the target luminance of the backlight unit 103 for each histogram.
  • the backlight luminance calculating unit 112a inputs the calculated target luminance to the backlight luminance determining unit 114a.
  • the backlight luminance determining unit 114a performs the second and subsequent scans in the scanning period so that the luminance of the backlight unit 103 in the last scan of the scanning period becomes the target luminance calculated by the backlight luminance calculating unit 112.
  • the luminance of the backlight unit 103 is changed stepwise.
  • this gradually changed luminance is referred to as control luminance.
  • the backlight luminance determination unit 114a sets this control luminance in place of the target luminance in the backlight driving unit 102 and the image conversion unit 113a.
  • the backlight luminance determining unit 114a calculates the control luminance as follows.
  • the luminance of the backlight unit 103 at the start of the scanning period is L 0
  • the target luminance calculated from the histogram of the xth frame is Lt (x)
  • the number of scans in the scanning period is N
  • the unit 114a calculates the control luminance L n at the start of the n (2 ⁇ n ⁇ N) th scanning within the scanning period using the equation (1).
  • L n (n ⁇ 1) ⁇ (Lt (n ⁇ 1) ⁇ L 0 ) / (N ⁇ 1) + L 0 (1)
  • the number of scans N within the scan period is “4”.
  • the control luminance of the last frame of the previous scanning period is used as the luminance L 0 of the backlight unit 103 at the start of the scanning period.
  • the image conversion unit 113a for each frame in the scanning period in the input image data I, controls the gradation value of each color of each pixel of the frame, the control luminance set by the backlight luminance determination unit 114a.
  • L n is referred to for conversion, and the conversion result is notified to the source driver unit 106.
  • the control luminance of the last frame of the previous scanning period is used.
  • the image conversion unit 113 a also performs display so that a color as close as possible to the color represented by the original gradation value is displayed when the backlight unit 103 has the control luminance. For example, conversion is performed by multiplying the original gradation value by a value obtained by dividing the maximum luminance of the backlight unit 103 by the control luminance. In addition, the image conversion unit 113 a notifies the gate driver unit 105 of the timing for starting scanning the display panel unit 104.
  • FIG. 5 is a time chart for explaining the operation of the liquid crystal display device 10a.
  • the horizontal axis is time
  • St3 and St4 are scanning periods
  • Vt3 is a holding period.
  • the length of the scanning period is the same as the time for scanning 4 frames
  • the length of the holding period is the same as the time for scanning 6 frames.
  • control brightness calculation timing Lc2 indicates a time zone in which the control brightness calculation process is performed by the image analysis unit 111a, the backlight brightness calculation unit 112a, and the backlight brightness determination unit 114a. Since the control brightness is calculated from each of the first to third frames in the scanning period, in the example of FIG. 5, these processes are performed in each of the first to third scanning periods of the scanning periods St3 and St4. Has been done.
  • the scanning timing Ts2 indicates a time zone in which the gate driver unit 105 and the source driver unit 106 scan the display panel unit 104 in accordance with an instruction from the image conversion unit 113a.
  • the input image luminance Li2 is the luminance of each frame of the image data I.
  • the luminance of the frame is an average value of the luminances of all the pixels constituting the frame.
  • the luminance of the first frame in the scanning period St3 increases more than the luminance of the immediately preceding frame, and the luminance of the first frame in the scanning period St4 decreases from the luminance of the immediately preceding frame. ing.
  • the backlight luminance Lb ⁇ b> 2 is the luminance of the backlight unit 103.
  • the backlight drive unit 102 drives the backlight unit 103. Therefore, the backlight brightness Lb2 changes from the frame next to the frame in which the input image brightness Li2 has changed. To do.
  • the backlight luminance Lb2 changes stepwise from the second frame of each of the scanning periods St3 and St4. is doing.
  • the average transmittance Tav2 is the average value of the transmittance of all the sub-pixels of the display panel unit 104.
  • the input image luminance Li2 changes from the first frame of each of the scanning periods St3 and St4, and the backlight luminance Lb2 changes stepwise from the scanning of the second frame.
  • the average transmittance Tav2 in the scanning period St3 increases with the progress of scanning in the first scanning.
  • the backlight luminance Lb2 increases at the start of the scan, but is not yet large enough, so the average transmittance Tav2 does not change.
  • the average transmittance Tav2 decreases as the scan progresses.
  • the average transmittance Tav2 in the scanning period St4 decreases with the progress of scanning because the backlight luminance Lb2 is large in the first scanning. However, in the second and subsequent scans, the backlight luminance Lb2 decreases at the start of each scan, so the average transmittance Tav2 increases with the progress of the scan.
  • the display image luminance Ld2 is the luminance of the frame displayed by the liquid crystal display device 10a.
  • the display image luminance Ld2 is the luminance of light emitted from the backlight unit 103 and transmitted through the display panel unit 104. Therefore, the display image luminance Ld2 is a product of the backlight luminance Lb2 and the average transmittance Tav2.
  • the display image luminance Ld2 increases with the progress of the scan in the first scan in the scanning period St3, and according to the increase in the backlight luminance Lb2 at the start of the second scan. It rises and does not change in the second scan as the scan progresses. Further, in the third and fourth scans, at the start of each scan, the scan increases as the backlight luminance Lb2 increases, and decreases as the scan progresses.
  • the display image luminance Ld2 decreases with the progress of scanning in the first scanning in the scanning period St4. In each of the second and subsequent scans, the display image luminance Ld2 decreases as the backlight luminance Lb2 decreases at the start of each scan, and increases as the scanning progresses.
  • FIG. 5 shows only an example in which the control luminance calculated by the backlight luminance determining unit 114a changes from the previous value. However, when the control luminance is the same as the previous value, the backlight unit 103 The brightness does not change. For this reason, the display image luminance Ld2 changes similarly to the average transmittance Tav2.
  • the image analysis unit 111a has been described as generating a histogram for each of the first to third frames of the scanning period. However, as with the image analysis unit 111 of FIG. A histogram may be generated only for the frames. Further, in that case, the backlight luminance calculation unit 112a calculates the target luminance only once in the scanning period, like the backlight luminance calculation unit 112 in FIG. 1, and the backlight luminance determination unit 114a The control brightness may be calculated using the brightness.
  • the number of scans in the scanning period is four, but the number of times that the backlight luminance can be changed stepwise, that is, three or more is sufficient.
  • the image data I is described as being input even during the holding period. However, the image data I may be input only during the scanning period and may not be input during the holding period. Of the data I, for example, only some signals such as a vertical synchronization signal may be input. In the present embodiment, in the image data I, it is desirable that all the frames are the same in each scanning period. However, if the difference is such that the backlight luminance does not need to be changed, it may not be the same. .
  • the backlight luminance can be changed stepwise for each scanning.
  • luminance of a backlight does not change rapidly, it can prevent a viewer feeling flickering.
  • a time zone in which the backlight luminance does not coincide with the target luminance can be suppressed within the scanning period. For this reason, an inappropriate state in which the image quality is deteriorated because the luminance of the backlight is too low, or the power consumption is large because the luminance of the backlight is too high, is suppressed to a short time within the scanning period. be able to.
  • FIG. 6 is a schematic block diagram showing the configuration of the liquid crystal display device 10b according to the third embodiment of the present invention.
  • parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals (102 to 107), and description thereof is omitted.
  • the liquid crystal display device 10b also performs pause driving and displays an image of the input image data I.
  • the liquid crystal display device 10b also scans the display panel unit 104 in synchronization with the input image data I.
  • the liquid crystal display device 10b includes a timing control unit 101b, a backlight driving unit 102, a backlight unit 103, a display panel unit 104, a gate driver unit 105, and a source driver unit 106.
  • the timing control unit 101b includes an image analysis unit 111b, a backlight luminance calculation unit 112b, an image conversion unit 113b, and a backlight luminance determination unit 114b.
  • the image analysis unit 111b changes the luminance of the backlight unit 103 in the scanning period, the gradation value of the pixel for each of the frames from the beginning of the scanning period to the third frame in the input image data I.
  • the histogram of is calculated.
  • the image analysis unit 111b calculates a histogram of pixel gradation values for only the first frame of the scanning period, and ends the scanning period. .
  • the image analysis unit 111b is notified from the backlight luminance determination unit 114b whether or not to change the luminance of the backlight unit 103, but is notified from other units, or the image analysis unit 111b may be determined. Further, when the luminance of the backlight unit 103 is changed during the scanning period, the scanning period is for 4 frames, and the subsequent holding period is for 6 frames. When the luminance of the backlight unit 103 is not changed during the scanning period, the scanning period is for one frame, and the subsequent holding period is for nine frames. That is, in the present embodiment, the sum (one cycle) of the length of the scanning period and the length of the subsequent holding period is constant and is 10 frames.
  • the backlight luminance calculation unit 112b refers to the histogram calculated by the image analysis unit 111b and calculates the target luminance of the backlight unit 103 for each histogram.
  • the backlight luminance calculating unit 112b inputs the calculated target luminance to the backlight luminance determining unit 114b. That is, when changing the luminance of the backlight unit 103, the backlight luminance calculating unit 112b calculates the target luminance from each of the first to third frames of the scanning period and does not change the luminance of the backlight unit 103.
  • the backlight luminance calculation unit 112b calculates the target luminance from only the first frame in the scanning period.
  • the backlight luminance determining unit 114b refers to the target luminance calculated by the backlight luminance calculating unit 112b, calculates the control luminance using Expression (1) in the same manner as the backlight luminance determining unit 114a, and drives the backlight. Set to the unit 102 and the image conversion unit 113b. However, the backlight luminance determining unit 114b compares the target luminance calculated from the first frame in the scanning period with the control luminance currently set in the backlight driving unit 102, and the backlight unit 103 in the scanning period. It is determined whether to change the brightness.
  • the backlight luminance determination unit 114b notifies the determination result to the image analysis unit 111b and the image conversion unit 113b before the second frame of the scanning period is input to the own apparatus.
  • the image conversion unit 113b sets the gradation value of each color of each pixel of the frame in the input image data I in the same manner as the image conversion unit 113 in FIG. Then, conversion is performed with reference to the control luminance L n set from the backlight luminance determination unit 114b, and the conversion result is notified to the source driver unit 106. However, when converting the first frame of the scanning period, the control luminance of the last frame of the previous scanning period is used. In addition, the image conversion unit 113 b notifies the gate driver unit 105 of timing for starting scanning of the display panel unit 104.
  • the image conversion unit 113b receives a notification from the backlight luminance determination unit 114b whether or not the luminance of the backlight unit 103 needs to be changed after conversion related to the first frame in the scanning period, and needs to change it. When it is notified that there is no signal, the scanning period is terminated, and gradation value conversion is not performed and notification to the gate driver unit 105 and the source driver unit 106 is not performed until the next scanning period. When it is notified that it is necessary to change, gradation value conversion and notification to the gate driver unit 105 and the source driver unit 106 are performed up to the fourth frame.
  • FIG. 7 is a time chart for explaining the operation of the liquid crystal display device 10b.
  • the horizontal axis represents time
  • St5 and St6 are scanning periods
  • Vt5 and Vt6 are holding periods.
  • the scanning period St ⁇ b> 5 is a scanning period in which the luminance of the backlight unit 103 is changed
  • the scanning period St ⁇ b> 6 is a scanning period in which the luminance of the backlight unit 103 is not changed. Therefore, the scanning period St5 is the same as the time for scanning 4 frames, and the length of the holding period Vt5 is the same as the time for scanning 6 frames.
  • the length of the scanning period St6 is the same as the time for scanning one frame.
  • the end of the holding period Vt6 is not shown, but since one period is 10 frames, the length of the holding period Vt6 is the same as the time for scanning 9 frames.
  • the target luminance calculation timing Lc3 is a time zone in which the image analysis unit 111b generates a histogram, the backlight luminance calculation unit 112b calculates the target luminance, and the backlight luminance determination unit 114b calculates the control luminance. Indicates.
  • the image analysis unit 111b, the backlight luminance calculation unit 112b, and the backlight luminance determination unit 114b perform processing for each of the first to third frames in the scanning period. However, since the scanning period St6 has only one frame, each of these units processes only the first frame of the scanning period.
  • the scanning timing Ts3 indicates a time zone in which the gate driver unit 105 and the source driver unit 106 scan the display panel unit 104 in accordance with an instruction from the image conversion unit 113b.
  • the scan period St5 In the scan period St5, four scans are performed, and in the scan period St6, one scan is performed.
  • the input image luminance Li3 is the luminance of each frame of the image data I.
  • the luminance of the first frame in the scanning period St5 increases more than the luminance of the immediately preceding frame, and does not change thereafter.
  • the backlight luminance Lb3 is the luminance of the backlight unit 103. Since the backlight drive unit 102 drives the backlight unit 103 in accordance with the control luminance calculated by the backlight luminance determination unit 114b, the backlight luminance Lb3 starts from the scanning of the frame next to the frame in which the input image luminance Li3 has changed. Rises in stages.
  • the average transmittance Tav3 is the average value of the transmittance of all the sub-pixels of the display panel unit 104.
  • the input image luminance Li3 changes from the first frame in the scanning period St5
  • the backlight luminance Lb3 changes from the scanning of the second frame.
  • the average transmittance Tav3 in the scanning period St5 changes similarly to the average transmittance Tav2 in FIG.
  • the average transmittance Tav3 in the scanning period St6 also does not change.
  • the display image luminance Ld3 is the luminance of the frame displayed by the liquid crystal display device 10b.
  • the display image luminance Ld3 is the luminance of light emitted from the backlight unit 103 and transmitted through the display panel unit 104, and thus is the product of the backlight luminance Lb3 and the average transmittance Tav3. Therefore, in the example of FIG. 7, the display image luminance Ld3 in the scanning period St5 changes in the same manner as the display image luminance Ld2 of FIG. In the scanning period St6, the display image brightness Ld in the scanning period St6 does not change.
  • the number of scans in the scanning period in which the luminance of the backlight unit 103 is changed is four, but it may be two or more.
  • the image analysis unit 111b has been described as generating a histogram for each of the first to third frames of the scanning period for the scanning period in which the luminance of the backlight unit 103 is changed. Similarly to the first image analysis unit 111, a histogram may be generated only for the first frame in the scanning period.
  • the backlight luminance calculating unit 112b calculates the target luminance only once in the scanning period, similarly to the backlight luminance calculating unit 112 in FIG. 1, and the backlight luminance determining unit 114b
  • the control brightness may be calculated using the target brightness.
  • the image data I is described as being input even during the holding period.
  • the image data I may be input only during the scanning period and may not be input during the holding period.
  • only some signals such as a vertical synchronization signal may be input.
  • the image analysis unit 111b is notified from the backlight luminance determination unit 114b whether to change the luminance of the backlight unit 103, but is notified from other units, or the image
  • the analysis unit 111b may make a determination. For example, when the luminance of the backlight unit 103 is changed, the image data I is input continuously for four frames. When the image data I is not changed, only one frame is input. Whether or not the luminance of the backlight unit 103 is to be changed may be determined based on whether or not the image data of the frame is input within a predetermined time.
  • the scanning period is set to one frame. However, if the backlight period is shorter than the scanning period when the backlight luminance is changed, two or more frames may be used.
  • the scanning period in which the luminance of the backlight unit 103 is changed the scanning is performed four times. Therefore, the backlight luminance is changed in stages for each second and subsequent scans. Can do. Thereby, since the brightness
  • a time zone in which the backlight luminance does not coincide with the target luminance can be suppressed within the scanning period. For this reason, an inappropriate state in which the image quality is deteriorated because the luminance of the backlight is too low, or the power consumption is large because the luminance of the backlight is too high, is suppressed to a short time within the scanning period. be able to. Further, in the present embodiment, since the number of scans is set to a plurality only during the scan period in which the luminance of the backlight unit 103 is changed, an increase in the number of scans can be suppressed and power consumption can be suppressed.
  • polarity inversion between frames is not performed within the scanning period.
  • the liquid crystal display device 10b in the present embodiment is the same as the liquid crystal display device 10b in FIG. 6, but the polarity specified by the image conversion unit 113b for the source driver unit 106 is inverted between frames within the scanning period. It is different in that it is reversed every cycle.
  • FIG. 8 is a time chart for explaining polarity reversal in the present embodiment.
  • St7, St8, and St9 are scanning periods, and Vt7, Vt8, and Vt9 are holding periods.
  • the scanning period St7 is a scanning period in which the luminance of the backlight unit 103 is changed, and the number of scans is four.
  • the scanning periods St8 and St9 are scanning periods in which the luminance of the backlight unit 103 is not changed, and the number of scans is one.
  • the length of the holding period Vt7 is 6 frames, and the length of the holding periods Vt8 and Vt9 is 9 frames.
  • FIG. 8 shows the polarity Ss of the scan that the image conversion unit 113 instructs the source driver unit 106 for each scan.
  • the image conversion unit 113 instructs a negative polarity for all four scans.
  • the polarity is inverted and the image conversion unit 113 instructs a positive polarity.
  • the polarity is reversed, and the image conversion unit 113 instructs a negative polarity.
  • the lower part of FIG. 8 shows the polarity applied to the liquid crystal in the display panel unit 104 when scanning with the polarity shown in the upper part.
  • the polarity applied to the liquid crystal during the holding period is the polarity of the previous scan. For this reason, the polarity applied to the liquid crystal is negative in the scanning period St7 and the holding period Vt7, which are the first period in FIG.
  • the scanning period St8 and the holding period Vt8 the polarity is positive.
  • the third period which is the scanning period St9 and the holding period Vt9, the polarity is negative.
  • the time length during which the positive polarity is applied to the liquid crystal is the same as the time length during which the negative polarity is applied by inverting the polarity every cycle without inverting the polarity.
  • the polarity specified for the source driver unit 106 is not inverted between frames within the scanning period. It is preferable to invert every cycle. Thereby, the time length during which the positive polarity is applied to the liquid crystal and the time length during which the negative polarity is applied can be made the same.
  • a rate control unit 110c is added to the liquid crystal display device 10 of FIG. As shown in FIG. 9, the rate control unit 110 c is provided before the timing control unit 101.
  • the rate control unit 110 c has a frame memory, stores the input image data I in the frame memory, generates image data I ′ in accordance with the timing of scanning the display panel unit 104, and sends it to the timing control unit 101. input.
  • the rate control unit 110 c generates image data including two frames in each scanning period as the image data I ′, and inputs the image data to the timing control unit 101.
  • the image data for the two frames is preferably the same, but may not be the same as long as the difference is such that the backlight luminance does not need to be changed. Note that image data may or may not be included in the retention period.
  • the liquid crystal display device 10c can handle the image data I that is different from the scanning rate of the display panel unit 104.
  • the image data I may be input only when there is a change in the image, or may be a fixed rate such as 60 fps, or one frame in one cycle consisting of a scanning period and a holding period. May be input only.
  • a rate control unit 110d is added to the liquid crystal display device 10a of FIG. As shown in FIG. 10, the rate control unit 110d is provided in the preceding stage of the timing control unit 101a.
  • the rate control unit 110d has a frame memory, stores the input image data I in the frame memory, generates image data I ′ in accordance with the timing of scanning the display panel unit 104, and sends it to the timing control unit 101a. input.
  • the rate control unit 110d generates image data for four frames by referring to the image data I stored in the frame memory in each scanning period as the image data I ′, and inputs it to the timing control unit 101a. To do.
  • the image data for the four frames are preferably the same, but may not be the same as long as the difference is such that the backlight luminance does not need to be changed.
  • the liquid crystal display device 10d can handle the image data I that is different from the scanning rate of the display panel unit 104.
  • the image data I may be input only when there is a change in the image, or may be a fixed rate such as 60 fps, or one frame in one cycle consisting of a scanning period and a holding period. May be input only.
  • a rate control unit 110e is added to the liquid crystal display device 10a of FIG. As shown in FIG. 11, the rate control unit 110e is provided before the timing control unit 101b.
  • the rate control unit 110e has a frame memory, stores the input image data I in the frame memory, generates image data I ′ in accordance with the timing of scanning the display panel unit 104, and sends it to the timing control unit 101b. input.
  • the rate control unit 110e refers to the image data I stored in the frame memory in each scanning period as the image data I ′, and if it is necessary to change the backlight luminance, the image for four frames. Data is generated and input to the timing control unit 101a. If there is no need to change the backlight luminance, image data for one frame is generated and input to the timing control unit 101b.
  • the image data for the four frames are preferably the same, but may not be the same as long as the difference is such that the backlight luminance does not need to be changed. Further, the rate control unit 110e can determine whether or not the backlight luminance needs to be changed in the same manner as the timing control unit 101b.
  • the rate control unit 110e may always generate image data for four frames in one cycle including a scanning period and a holding period, as with the rate control unit 110d. Alternatively, the rate control unit 110e may generate image data for four frames when the image has changed since the previous scanning period, and generate image data for one frame when the image has not changed. Good.
  • the liquid crystal display device 10e can handle the image data I that is different from the scanning rate of the display panel unit 104.
  • the image data I may be input only when there is a change in the image, or may be a fixed rate such as 60 fps, or one frame in one cycle consisting of a scanning period and a holding period. May be input only.
  • the color display liquid crystal display device is taken as an example.
  • a monochrome display liquid crystal display device or a field sequential type liquid crystal display device may be used.
  • the display panel unit 104 does not have a color filter and controls the transmittance for each pixel.
  • the backlight unit 103 emits light of a display color in the case of monochrome display, and emits light of any one of the three primary colors of light in each scanning period and holding period in the case of the field sequential method.
  • the length of one cycle including the scanning period and the holding period is described as being constant, but may be changed.
  • liquid crystal display device having the liquid crystal panel as the display panel unit 104 has been described as an example.
  • any display device that includes a backlight illumination device and can perform sleep driving is described.
  • the present invention can also be applied to devices other than liquid crystal display devices.
  • an oxide semiconductor can be used as a semiconductor material of the liquid crystal panel included in the display panel unit 104 in each of the above-described embodiments.
  • a semiconductor layer using an oxide semiconductor is, for example, an In—Ga—Zn—O-based semiconductor layer.
  • the oxide semiconductor layer includes, for example, an In—Ga—Zn—O-based semiconductor.
  • a TFT (thin film transistor) having an In—Ga—Zn—O based semiconductor layer has high mobility (more than 20 times that of an a-Si TFT) and low leakage current (less than 1/100 of that of an a-Si TFT). Therefore, it is suitably used as a drive TFT and a pixel TFT.
  • a TFT having an In—Ga—Zn—O-based semiconductor layer is used, the power consumption of the liquid crystal display device can be significantly reduced.
  • the In—Ga—Zn—O-based semiconductor may be amorphous, may include a crystalline portion, and may have crystallinity.
  • a crystalline In—Ga—Zn—O-based semiconductor in which the c-axis is oriented substantially perpendicular to the layer surface is preferable.
  • Such a crystal structure of an In—Ga—Zn—O-based semiconductor is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2012-134475. For reference, the entire disclosure of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-134475 is incorporated herein by reference.
  • the oxide semiconductor layer may include another oxide semiconductor instead of the In—Ga—Zn—O-based semiconductor.
  • Zn—O based semiconductor ZnO
  • In—Zn—O based semiconductor IZO (registered trademark)
  • Zn—Ti—O based semiconductor ZTO
  • Cd—Ge—O based semiconductor Cd—Pb—O based
  • It may include a semiconductor, CdO (cadmium oxide), Mg—Zn—O based semiconductor, In—Sn—Zn—O based semiconductor (eg, In 2 O 3 —SnO 2 —ZnO), In—Ga—Sn—O based semiconductor, etc. .
  • timing control unit 101 in FIG. 1, the timing control unit 101a in FIG. 4, and the timing control unit 101b in FIG. 6 may be realized as an integrated circuit such as an LSI (Large Scale Integration). Each function constituting the timing control units 101, 101a, and 101b may be individually made into a processor, or a part or all of them may be integrated into a processor. Further, the method of circuit integration is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor. In addition, when an integrated circuit technology that replaces LSI appears due to the advancement of semiconductor technology, an integrated circuit based on the technology may be used.
  • timing control units 101, 101a, and 101b described above are realized as an integrated circuit
  • any of other units such as the rate control units 110c, 110d, and 110e, the source driver unit 106, and the gate driver unit 105 is included in the integrated circuit. May be included.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and one embodiment of the present invention includes a backlight unit that emits light, a backlight driving unit that drives the backlight unit, and the backlight.
  • a display panel unit that controls the transmittance of light emitted from the unit at least for each pixel, a display panel drive unit that scans the display panel unit to control the transmittance, and the display panel drive unit includes the display panel.
  • a timing control unit that controls a timing of scanning the display unit and a luminance of the backlight driving unit, a scanning period during which the display panel driving unit scans the display panel unit, and the display panel driving unit including the display panel driving unit
  • the holding period in which the display panel unit is not scanned is alternated, and the timing control unit performs at least a change in the brightness of the backlight unit.
  • the scanning period it is a display device for multiple scans of the display panel unit to the display panel driving unit.
  • the timing control unit is configured such that the luminance of the backlight unit is a first scan among the plurality of scans.
  • the backlight driving unit is controlled so that it does not change sometimes and changes during the second scanning.
  • the timing control unit is configured such that the luminance of the backlight unit changes stepwise in the plurality of scans.
  • the backlight driving unit is controlled.
  • the timing control unit is configured to display the display panel during the scanning period when the luminance of the backlight unit is not changed.
  • the display panel driving unit is controlled so that the unit is scanned less than the plurality of times.
  • the timing control unit has a constant length of a cycle including the scanning period and the subsequent holding period.
  • the display device wherein the timing control unit does not perform polarity reversal for each scan within the plurality of scans, The display panel driving unit is controlled so as to perform polarity inversion for each period consisting of the subsequent holding period.
  • the time length during which the positive polarity is applied to the liquid crystal and the time length during which the negative polarity is applied can be made the same.
  • the display panel unit includes a thin film transistor, and the thin film transistor includes an oxide semiconductor. Consists of. (8) Another embodiment of the present invention is the display device according to (7), in which the oxide semiconductor includes In, Ga, Zn, and O. (9) Another embodiment of the present invention is the display device according to (8), in which the oxide semiconductor containing In, Ga, Zn, and O has crystallinity.
  • a backlight driving unit that drives a backlight unit that emits light, and a display that scans the display panel unit and controls a transmission amount of light emitted from the backlight unit.
  • a timing control unit that scans the display panel unit a plurality of times is provided, and the scanning period and a holding period in which the display panel driving unit does not scan the display panel unit are alternately provided.
  • One embodiment of the present invention can be applied to a display device or the like that is required to suppress generation of inappropriate luminance such as flickering during pause driving.

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Abstract

休止駆動時に、ちらつきなど、不適切な輝度の発生を抑えることができる表示装置および表示制御回路を提供する。表示パネル駆動部が表示パネル部を走査する走査期間（Ｓｔ１、Ｓｔ２）と、表示パネル駆動部が表示パネル部を走査しない保持期間（Ｖｔ１）とが交互にあり、タイミングコントロール部は、少なくともバックライト部の輝度（Ｌｂ１）を変化させるときに、走査期間において、表示パネル駆動部に表示パネル部を複数回走査させる。

Description

表示装置および表示制御回路
　本発明は、表示装置および表示制御回路に関する。
　本願は、２０１３年５月２２日に、日本に出願された特願２０１３－１０８４３２号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　従来、液晶表示装置では、映像データに合わせてバックライトおよび映像データを処理し、消費電力を低減させるアクティブバックライト技術が用いられている。アクティブバックライト技術を用いた液晶表示装置には、バックライトの輝度が急激に変わることによるちらつき防ぐためにバックライトの輝度を徐々に変化させるディミング処理を行うものがある（例えば、特許文献１）。
　また、消費電力の削減などを目的として、液晶パネルに対する走査（リフレッシュともいう）の間に、走査を行わない保持期間を設けることで、走査のレートを落とす休止駆動を行うものもある。
特開２００５－２５８４０３号公報
　しかしながら、特許文献１においては、ディミング処理により、ちらつき（フリッカ）など、不適切な輝度の発生を防ぐことができるが、休止駆動を行うことができないという問題がある。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、休止駆動時に、ちらつきなど、不適切な輝度の発生を抑えることができる表示装置および表示制御回路を提供する。
（１）この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様は、光を発するバックライト部と、前記バックライト部を駆動するバックライト駆動部と、前記バックライト部が発した光の透過率を少なくとも画素毎に制御する表示パネル部と、前記表示パネル部を走査して、前記透過率を制御させる表示パネル駆動部と、前記表示パネル駆動部が前記表示パネル部を走査するタイミングと、前記バックライト駆動部の輝度とを制御するタイミングコントロール部とを具備し、前記表示パネル駆動部が前記表示パネル部を走査する走査期間と、前記表示パネル駆動部が前記表示パネル部を走査しない保持期間とが交互にあり、前記タイミングコントロール部は、少なくとも前記バックライト部の輝度を変化させるときに、前記走査期間において、前記表示パネル駆動部に前記表示パネル部を複数回走査させる。
（２）また、本発明の他の態様は、（１）に記載の表示装置であって、前記タイミングコントロール部は、前記バックライト部の輝度が、前記複数回走査のうち、１回目の走査時には変化せず、２回目の走査時に変化するように、前記バックライト駆動部を制御する。
（３）また、本発明の他の態様は、（１）に記載の表示装置であって、前記タイミングコントロール部は、前記バックライト部の輝度が、前記複数回走査において段階的に変化するように、前記バックライト駆動部を制御する。
（４）また、本発明の他の態様は、（１）に記載の表示装置であって、前記タイミングコントロール部は、前記バックライト部の輝度を変化させないときは、前記走査期間において前記表示パネル部を前記複数回数よりも少ない回数走査するように、前記表示パネル駆動部を制御する。
（５）また、本発明の他の態様は、（４）に記載の表示装置であって、前記タイミングコントロール部は、前記走査期間とそれに続く前記保持期間からなる周期の長さを一定とする。
（６）また、本発明の他の態様は、（１）に記載の表示装置であって、前記タイミングコントロール部は、前記複数回走査内では、走査毎の極性反転を行わず、走査期間とそれに続く保持期間からなる周期毎に、極性反転を行うように、前記表示パネル駆動部を制御する。
（７）また、本発明の他の態様は、（１）から（６）のいずれかに記載の表示装置であって、前記表示パネル部は、薄膜トランジスタを有し、前記薄膜トランジスタは、酸化物半導体からなる。
（８）また、本発明の他の態様は、（７）に記載の表示装置であって、前記酸化物半導体は、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｏを含む。
（９）また、本発明の他の態様は、（８）に記載の表示装置であって、前記Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｏを含む酸化物半導体は、結晶性を有する。
（１０）また、本発明の他の態様は、光を発するバックライト部を駆動するバックライト駆動部と、表示パネル部を走査して、バックライト部が発した光の透過量を制御させる表示パネル駆動部とを制御する表示制御回路であって、少なくとも前記バックライト部の輝度を変化させるときに、前記表示パネル駆動部が前記表示パネル部を走査する走査期間において、前記表示パネル駆動部に前記表示パネル部を複数回走査させるタイミングコントロール部を具備し、前記走査期間と、前記表示パネル駆動部が前記表示パネル部を走査しない保持期間とが交互にある。
　この発明の一態様によれば、休止駆動時に、ちらつきなど、不適切な輝度の発生を抑えることができる。
この発明の第１の実施形態による液晶表示装置１０の構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態における液晶表示装置１０の動作を説明するタイムチャートである。 同実施形態に対する比較例のタイムチャートである。 この発明の第２の実施形態による液晶表示装置１０ａの構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態における液晶表示装置１０ａの動作を説明するタイムチャートである。 この発明の第３の実施形態による液晶表示装置１０ｂの構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態における液晶表示装置１０ｂの動作を説明するタイムチャートである。 この発明の第４の実施形態における極性反転を説明するタイムチャートである。 この発明の第５の実施形態による液晶表示装置１０ｃの構成を示す概略ブロック図である。 この発明の第６の実施形態による液晶表示装置１０ｄの構成を示す概略ブロック図である。 この発明の第７の実施形態による液晶表示装置１０ｅの構成を示す概略ブロック図である。
［第１の実施形態］
　以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、この発明の第１の実施形態による液晶表示装置１０の構成を示す概略ブロック図である。液晶表示装置１０は、休止駆動を行って、入力された画像データIの画像を表示する。液晶表示装置１０は、後述する表示パネル部１０４の走査を、入力される画像データIに同期して行う。
すなわち、表示パネル部１０４を１回走査する時間は、画像データIの１フレーム分が入力される時間である。また、休止駆動とは、後述する表示パネル部１０４を走査（リフレッシュともいう）する期間である走査期間と、該走査期間に続く、少なくとも１／６０秒以上の間、表示パネル部１０４を走査しない期間である保持期間（走査停止期間）とを１周期とし、これを繰り返す駆動方法である。すなわち、走査期間と、保持期間とが交互にある駆動方法である。
　本実施形態において、走査期間の長さは、２フレーム分の走査を行う時間である。以下において、１回の走査とは、1フレーム分の走査を行うことを表す。また、本実施形態において保持期間の長さは、５フレーム分の走査を行う時間と同じ長さであるが、上述したように少なくとも１／６０秒以上の期間であればよく、その長さは固定であってもよいし、可変であってもよい。また、本実施形態では、画像データIは、各画素の赤の階調値と、緑の階調値と、青の階調値とを持つカラー画像のデータであるが、赤、緑、青、黄色など、その他の色の組み合わせの各色の階調値を持つカラー画像のデータであってもよい。
あるいは、画素毎に一つの階調値のみを持つモノクロ画像のデータであってもよい。
　液晶表示装置１０は、タイミングコントロール部１０１、バックライト駆動部１０２、バックライト部１０３、表示パネル部１０４、表示パネル駆動部１０７を含んで構成される。また、タイミングコントロール部１０１は、画像解析部１１１、バックライト輝度演算部１１２、画像変換部１１３を含んで構成される。表示パネル駆動部１０７は、ゲートドライバ部１０５、ソースドライバ部１０６を含んで構成される。
　画像解析部１１１は、入力された画像データIのうち、走査期間の最初のフレームについて、画素の階調値のヒストグラムを算出する。画素の階調値は、該画素の明るさを表す値であればよい。例えば、該画素の赤の階調値と、緑の階調値と、青の階調値との合計値であってもよいし、該画素の赤の階調値と、緑の階調値と、青の階調値とに各々所定の係数を乗じた後の合計値であってもよいし、該画素の赤の階調値と、緑の階調値と、青の階調値とのうちの最大値であってもよい。
　バックライト輝度演算部１１２は、画像解析部１１１が算出したヒストグラムを参照して、バックライト部１０３の目標輝度を算出する。バックライト輝度演算部１１２は、算出した目標輝度を、画像変換部１１３と、バックライト駆動部１０２とに設定する。目標輝度の決定は、例えば、以下の様にして行う。まず、バックライト輝度演算部１１２は、画像解析部１１１が算出したヒストグラムを参照して、画素の階調値の上位２０％値を算出する。
　バックライト輝度演算部１１２は、画素の階調値各々にバックライト部１０３の輝度を対応付けて記憶しており、算出した上位２０％値と対応付けて記憶していた輝度を、目標輝度とする。なお、本実施形態では、画素の階調値の上位２０％値を用いて、目標輝度を算出しているが、用いるのは、画素の階調値の分布を代表する値であれば、その他の値でもよい。例えば、上位１０％値など、他の％値を用いてもよいし、最大値、平均値、あるいは最頻値などを用いてもよいし、平均値と分散との組み合わせなどを用いてもよい。
　画像変換部１１３は、入力された画像データIのうち、走査期間の最初のフレームと、２つめのフレームに対して、該フレームの画素各々の各色の階調値を、バックライト輝度演算部１１２から設定された目標輝度を参照して変換し、変換結果をソースドライバ部１０６に通知する。なお、上述したように、バックライト輝度演算部１１２は、走査期間の最初のフレームを用いて、目標輝度を算出する。このため、画像変換部１１３は、走査期間の最初のフレームに対する変換の際は、その前の走査期間でバックライト輝度演算部１１２が算出した目標輝度を参照し、走査期間の２つめのフレームに対する変換の際は、当該走査期間の最初のフレームを用いてバックライト輝度演算部１１２が算出した目標輝度を参照する。
　最初のフレームおよび２つめのフレームの階調値の変換は、元の階調値が表す色に出来るだけ近い色が、バックライト部１０３が目標輝度のときに表示されるように行う。例えば、バックライト部１０３の最大輝度を、目標輝度で割った値を、元の階調値に掛けることで変換する。また、画像変換部１１３は、表示パネル部１０４に対する走査を開始するタイミングをゲートドライバ部１０５に通知する。
　バックライト駆動部１０２は、タイミングコントロール部１０１から通知された目標輝度でバックライト部１０３が発光するように、バックライト部１０３を駆動する。本実施形態では、バックライト駆動部１０２は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation；パルス幅変調）によりバックライト部１０３の輝度を調節するが、ＰＤＭ（Pulse Density Modulation；パルス密度変調）など、その他の方法であってもよい。バックライト部１０３は、赤色レーザー、緑色レーザー。青色レーザーの組み合わせや、赤色ＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤの組み合わせ、白色ＬＥＤなどの白色光を発する光源である。
　表示パネル部１０４は、液晶パネルとカラーフィルタとを有する。表示パネル部１０４の各画素は、赤色のサブ画素と、緑色のサブ画素と、青色のサブ画素とからなり、表示パネル部１０４は、後述するゲートドライバ部１０５のゲート信号と、ソースドライバ部１０６からのデータ信号とに従い、各サブ画素の透過率を制御する。このゲート信号とデータ信号とに従い、全てのサブ画素の透過率を制御することを走査という。ゲートドライバ部１０５は、画像変換部１１３から走査の開始を通知されると、表示パネル部１０４の画素の横の列（ライン）を走査順に指定するゲート信号を表示パネル部１０４に入力する。
ソースドライバ部１０６は、表示パネル部１０４を走査する際に、表示パネル部１０４の各サブ画素の透過率を制御するデータ信号を表示パネル部１０４に走査順に入力する。
　図２は、液晶表示装置１０の動作を説明するタイムチャートである。図２において、横軸は、時間であり、Ｓｔ１と、Ｓｔ２とは、走査期間であり、Ｖｔ１は保持期間である。
図２では、走査期間の長さは、２フレームを走査する時間と同じであり、保持期間の長さは、５フレームを走査する時間と同じである。
　図２の最上段、目標輝度算出タイミングＬｃ１は、画像解析部１１１が画像データＩのヒストグラムを生成し、バックライト輝度演算部１１２が目標輝度を算出する時間帯を示す。画像解析部１１１およびバックライト輝度演算部１１２は、走査期間の最初のフレームに対して処理を行うので、図２の例では、走査期間Ｓｔ１、Ｓｔ２各々の前半に、これらの処理が行われている。
　図２の上から２段目、走査タイミングＴｓ１は、画像変換部１１３からの指示に従い、ゲートドライバ部１０５とソースドライバ部１０６とが表示パネル部１０４を走査する時間帯を示す。走査期間Ｓｔ１、Ｓｔ２各々において、２回ずつ走査が行われる。
　図２の上から３段目、入力画像輝度Ｌｉ１は、画像データＩのフレーム各々の輝度である。ここで、フレームの輝度とは、該フレームを構成する全ての画素の輝度の平均値である。図２の例では、走査期間Ｓｔ１の最初のフレームの輝度が、その直前のフレームの輝度よりも大きく増加し、走査期間Ｓｔ２の最初のフレームの輝度が、その直前のフレームの輝度よりも減少している。
　図２の上から４段目、バックライト輝度Ｌｂ１は、バックライト部１０３の輝度である。バックライト輝度演算部１１２が算出した目標輝度に従い、バックライト駆動部１０２がバックライト部１０３を駆動するので、入力画像輝度Ｌｉ１に変化が起きたフレームの次のフレームの走査から、バックライト輝度Ｌｂ１は変化する。図２の例では、走査期間Ｓｔ１、Ｓｔ２各々の最初のフレームから入力画像輝度Ｌｉ１が変化しているので、バックライト輝度Ｌｂ１は、走査期間Ｓｔ１、Ｓｔ２各々の２つめの走査から変化している。
　図２の上から５段目、平均透過率Ｔａｖ１は、表示パネル部１０４の全てのサブ画素の透過率の平均値である。図２の例では、走査期間Ｓｔ１、Ｓｔ２各々の最初のフレームから入力画像輝度Ｌｉ１が変化し、２つめのフレームの走査からバックライト輝度Ｌｂ１が変化している。このため、走査期間Ｓｔ１における平均透過率Ｔａｖ１は、最初の走査で、走査の進行に伴い上昇して行き、２つめの走査で、走査の進行に伴い下降して行く。また、走査期間Ｓｔ２における平均透過率Ｔａｖ１は、最初の走査で、走査の進行に伴い下降して行き、２つめの走査で、走査の進行に伴い上昇して行く。
　図２の上から６段目、表示画像輝度Ｌｄ１は、液晶表示装置１０により表示されたフレームの輝度である。表示画像輝度Ｌｄ１は、バックライト部１０３が発した光のうち、表示パネル部１０４を透過したものによる輝度であるので、バックライト輝度Ｌｂ１と、平均透過率Ｔａｖ１との積となる。
　したがって、図２の例において、表示画像輝度Ｌｄ１は、走査期間Ｓｔ１の最初の走査では、走査の進行に伴い上昇して行き、２つめの走査の開始時に、バックライト輝度Ｌｂ１の上昇に応じて上昇し、２つめの走査では走査の進行に伴い下降して行く。また、表示画像輝度Ｌｄ１は、走査期間Ｓｔ２の最初の走査では、走査の進行に伴い下降して行き、２つめの走査の開始時に、バックライト輝度Ｌｂ１の下降に応じて下降し、２つめの走査では走査の進行に伴い上昇して行く。
　なお、図２では、バックライト輝度演算部１１２が算出する目標輝度が、前回の値から変化する例のみを示したが、目標輝度が前回の値と同一であるときは、バックライト部１０３の輝度は変化しない。このため、表示画像輝度Ｌｄ１は、平均透過率Ｔａｖ１と同様の変化となる。
　また、本実施形態では、画像データIは、保持期間中も入力されるとして説明したが、走査期間中のみ入力され、保持期間中は入力されないようにしてもよいし、保持期間中は、画像データＩのうち、例えば、垂直同期信号など、一部の信号のみが入力されるようにしてもよい。あるいは、タイミングコントロール部１０１が、走査期間中に、画像データＩの入力元に対して、画像データＩを入力するように、要求するようにしてもよい。
　また、本実施形態では、画像データＩにおいて、走査期間各々において２つのフレームは同一の画像であることが望ましいが、バックライト輝度の変更が必要ないような違いであれば、同一でなくてもよい。
　また、本実施形態では、画像解析部１１１が走査期間の最初のフレームについてのみヒストグラムを生成することで、バックライト部１０３の輝度を変化させるタイミングを、走査期間内としているが、その他の方法で、バックライト部１０３の輝度を変化させるタイミングを、走査期間内としてもよい。例えば、画像解析部１１１は全てのフレームについてヒストグラムを生成するが、バックライト輝度演算部１１２が、走査期間にのみ、バックライト駆動部１０２に目標輝度を通知するようにしてもよい。
　図３は、比較例のタイムチャートである。図３の比較例では、走査期間において、走査タイミングＴｓ１’に示すように、走査が一回のみ行われる。このため、入力画像輝度Ｌｉ１’が走査期間Ｓｔ１’の開始時に上昇すると、バックライト輝度Ｌｂ１’が上昇するのは、走査期間Ｓｔ１’に続く保持期間Ｖｔ１’の次の走査期間Ｓｔ２’からとなる。平均透過率Ｔａｖ１’は、走査期間Ｓｔ１’にて上昇して行くが、バックライト輝度Ｌｂ１’が低いために、走査期間Ｓｔ２’になるまで、表示画像輝度Ｌｄ１’の輝度として、十分な輝度が得られない状態が発生してしまう。
　しかし、本実施形態では、図２に示したように、走査期間において、走査を少なくとも２回行うので、２回目の走査の際にバックライト輝度を変更し、かつ、表示パネル部１０４の透過率を該バックライト輝度に適したものとすることができる。このため、バックライト輝度が、目標輝度と一致しない時間帯を、走査期間内に抑えることができ、バックライトの輝度が低すぎるために画質が劣化している、あるいは、バックライトの輝度が高すぎるために消費電力が大きい、という不適切な状態を、走査期間の最初の走査の間だけという非常に短い時間に抑えることができる。
［第２の実施形態］
　第１の実施形態は、走査期間において２回走査を行い、２つめの走査開始時にバックライトの輝度を変更する形態であったが、以下で説明する第２の実施形態は、走査期間内でディミング処理を行う形態である。図４は、この発明の第２の実施形態による液晶表示装置１０ａの構成を示す概略ブロック図である。図４において、図１の各部に対応する部分には、同一の符号（１０２～１０７）を付し、説明を省略する。図１の液晶表示装置１０と同様に、液晶表示装置１０ａも、休止駆動を行って、入力された画像データIの画像を表示する。また、液晶表示装置１０ａも、表示パネル部１０４の走査を、入力される画像データIに同期して行う。
　液晶表示装置１０ａは、タイミングコントロール部１０１ａ、バックライト駆動部１０２、バックライト部１０３、表示パネル部１０４、ゲートドライバ部１０５、ソースドライバ部１０６を含んで構成される。また、タイミングコントロール部１０１ａは、画像解析部１１１a、バックライト輝度演算部１１２a、画像変換部１１３ａ、バックライト輝度決定部１１４ａを含んで構成される。
　画像解析部１１１aは、入力された画像データIのうち、走査期間の最初から３つめまでのフレーム各々について、画素の階調値のヒストグラムを算出する。バックライト輝度演算部１１２ａは、画像解析部１１１ａが算出したヒストグラムを参照して、該ヒストグラム毎に、バックライト部１０３の目標輝度を算出する。バックライト輝度演算部１１２ａは、算出した目標輝度をバックライト輝度決定部１１４ａに入力する。
　バックライト輝度決定部１１４ａは、走査期間の最後の走査におけるバックライト部１０３の輝度が、バックライト輝度演算部１１２が算出した目標輝度となるように、走査期間内の２回目以降の走査毎に、バックライト部１０３の輝度を段階的に変化させる。以下、この段階的に変化させた輝度を、制御輝度という。バックライト輝度決定部１１４ａは、バックライト駆動部１０２および画像変換部１１３ａに、目標輝度に変えて、この制御輝度を設定する。
　例えば、バックライト輝度決定部１１４ａは、以下のようにして、制御輝度を算出する。走査期間の開始時のバックライト部１０３の輝度がＬ０、ｘ番目のフレームのヒストグラムから算出された目標輝度がＬｔ（ｘ）、走査期間内の走査回数がＮであるとき、バックライト輝度決定部１１４ａは、走査期間内のｎ（２≦ｎ≦Ｎ）回目の走査開始時の制御輝度Ｌｎを、式（１）を用いて算出する。
　Ｌｎ＝（ｎ－１）×（Ｌｔ（ｎ－１）－Ｌ０）／（Ｎ－１）＋Ｌ０　・・・（１）
　なお、本実施形態では、走査期間内の走査回数Ｎは、「４」である。また、走査期間の開始時のバックライト部１０３の輝度Ｌ０は、前回の走査期間の最後のフレームの制御輝度を用いる。
　画像変換部１１３ａは、入力された画像データIのうち、走査期間内のフレーム各々に対して、該フレームの画素各々の各色の階調値を、バックライト輝度決定部１１４ａから設定された制御輝度Ｌｎを参照して変換し、変換結果をソースドライバ部１０６に通知する。ただし、走査期間の最初のフレームに関する変換の際は、前回の走査期間の最後のフレームの制御輝度を用いる。
　画像変換部１１３ａも、図１の画像変換部１１３と同様に、元の階調値が表す色に出来るだけ近い色が、バックライト部１０３が制御輝度のときに表示されるように行う。例えば、バックライト部１０３の最大輝度を、制御輝度で割った値を、元の階調値に掛けることで変換する。また、画像変換部１１３ａは、表示パネル部１０４に対する走査を開始するタイミングをゲートドライバ部１０５に通知する。
　図５は、液晶表示装置１０ａの動作を説明するタイムチャートである。図５において、横軸は、時間であり、Ｓｔ３と、Ｓｔ４とは、走査期間であり、Ｖｔ３は保持期間である。図５では、走査期間の長さは、４フレームを走査する時間と同じであり、保持期間の長さは、６フレームを走査する時間と同じである。
　図５の最上段、制御輝度算出タイミングＬｃ２は、画像解析部１１１ａとバックライト輝度演算部１１２ａとバックライト輝度決定部１１４ａとにより、制御輝度の算出処理が行われる時間帯を示す。制御輝度は、走査期間内の最初から３つめまでのフレーム各々から算出されるので、図５の例では、走査期間Ｓｔ３、Ｓｔ４各々の最初から３つめまでの走査の期間各々で、これらの処理が行われている。
　図５の上から２段目、走査タイミングＴｓ２は、画像変換部１１３ａからの指示に従い、ゲートドライバ部１０５とソースドライバ部１０６とが表示パネル部１０４を走査する時間帯を示す。走査期間Ｓｔ３、Ｓｔ４各々において、４回ずつ走査が行われる。
　図５の上から３段目、入力画像輝度Ｌｉ２は、画像データＩのフレーム各々の輝度である。ここで、フレームの輝度とは、該フレームを構成する全ての画素の輝度の平均値である。図５の例では、走査期間Ｓｔ３の最初のフレームの輝度が、その直前のフレームの輝度よりも大きく増加し、走査期間Ｓｔ４の最初のフレームの輝度が、その直前のフレームの輝度よりも減少している。
　図５の上から４段目、バックライト輝度Ｌｂ２は、バックライト部１０３の輝度である。バックライト輝度決定部１１４ａが算出した制御輝度に従い、バックライト駆動部１０２がバックライト部１０３を駆動するので、入力画像輝度Ｌｉ２に変化が起きたフレームの次のフレームから、バックライト輝度Ｌｂ２は変化する。図５の例では、走査期間Ｓｔ３、Ｓｔ４各々の最初のフレームから入力画像輝度Ｌｉ２が変化しているので、バックライト輝度Ｌｂ２は、走査期間Ｓｔ３、Ｓｔ４各々の２つめのフレームから段階的に変化している。
　図５の上から５段目、平均透過率Ｔａｖ２は、表示パネル部１０４の全てのサブ画素の透過率の平均値である。図５の例では、走査期間Ｓｔ３、Ｓｔ４各々の最初のフレームから入力画像輝度Ｌｉ２が変化し、２つめのフレームの走査からバックライト輝度Ｌｂ２が段階的に変化している。走査期間Ｓｔ３における平均透過率Ｔａｖ２は、最初の走査で、走査の進行に伴い上昇して行く。２つめの走査では、該走査の開始時にバックライト輝度Ｌｂ２が上昇するものの未だ大きさが十分でないので、平均透過率Ｔａｖ２は変化しない。３つめ以降の走査では、各々の走査の開始時にバックライト輝度Ｌｂ２が上昇するため、平均透過率Ｔａｖ２は、走査の進行に伴い下降して行く。
　また、走査期間Ｓｔ４における平均透過率Ｔａｖ２は、最初の走査では、バックライト輝度Ｌｂ２が大きいため、走査の進行に伴いが下降して行く。しかし、２つめ以降の走査では、各々の走査の開始時にバックライト輝度Ｌｂ２が小さくなるので、平均透過率Ｔａｖ２は、走査の進行に伴い上昇して行く。
　図５の上から６段目、表示画像輝度Ｌｄ２は、液晶表示装置１０ａにより表示されたフレームの輝度である。表示画像輝度Ｌｄ２は、バックライト部１０３が発した光のうち、表示パネル部１０４を透過したものによる輝度であるので、バックライト輝度Ｌｂ２と、平均透過率Ｔａｖ２との積となる。
　したがって、図５の例において、表示画像輝度Ｌｄ２は、走査期間Ｓｔ３の最初の走査では、走査の進行に伴い上昇して行き、２つめの走査の開始時に、バックライト輝度Ｌｂ２の上昇に応じて上昇し、２つめの走査では走査が進行しても変化しない。さらに、３つめおよび４つめの走査では、各走査の開始時に、バックライト輝度Ｌｂ２の上昇に応じて上昇し、各走査の進行に伴い下降して行く。
　また、表示画像輝度Ｌｄ２は、走査期間Ｓｔ４の最初の走査では、走査の進行に伴い下降して行く。２つめ以降の走査各々では、表示画像輝度Ｌｄ２は、各走査の開始時に、バックライト輝度Ｌｂ２の下降に応じて下降し、走査の進行に伴い上昇して行く。
　なお、図５では、バックライト輝度決定部１１４ａが算出する制御輝度が、前回の値から変化する例のみを示したが、制御輝度が前回の値と同一であるときは、バックライト部１０３の輝度は変化しない。このため、表示画像輝度Ｌｄ２は、平均透過率Ｔａｖ２と同様の変化となる。
　また、本実施形態において、画像解析部１１１ａは、走査期間の最初から３つめまでのフレーム各々についてヒストグラムを生成するとして説明したが、図１の画像解析部１１１と同様に、走査期間内の最初のフレームについてのみヒストグラムを生成するようにしてもよい。さらに、その場合、バックライト輝度演算部１１２ａは、図１のバックライト輝度演算部１１２と同様に、走査期間内で１回だけ、目標輝度を算出し、バックライト輝度決定部１１４ａは、該目標輝度を用いて制御輝度を算出するようにしてもよい。
　また、本実施形態において、走査期間における走査の回数を４回としたが、バックライト輝度を段階的に変更することができる回数、すなわち３回以上であればよい。
　また、本実施形態では、画像データIは、保持期間中も入力されるとして説明したが、走査期間中のみ入力され、保持期間中は入力されないようにしてもよいし、保持期間中は、画像データＩのうち、例えば、垂直同期信号など、一部の信号のみが入力されるようにしてもよい。
　また、本実施形態では、画像データＩにおいて、走査期間各々において全てフレームは同一の画像であることが望ましいが、バックライト輝度の変更が必要ないような違いであれば、同一でなくてもよい。
　本実施形態では、図５に示したように、各走査期間において、走査を４回行うので、走査毎にバックライト輝度を段階的に変更することができる。これにより、バックライトの輝度が急激に変化することが無くなるので、視聴者がちらつき感じるのを、防ぐことができる。
　さらに、バックライト輝度が、目標輝度と一致しない時間帯を、走査期間内に抑えることができる。このため、バックライトの輝度が低すぎるために画質が劣化している、あるいは、バックライトの輝度が高すぎるために消費電力が大きい、という不適切な状態を、走査期間内という短い時間に抑えることができる。
［第３の実施形態］
　第２の実施形態は、全ての走査期間における走査の回数が一定となっている形態であったが、以下で説明する第３の実施形態は、画像が変化し、バックライトの輝度を変化させる走査期間のみ走査の回数を複数とする形態である。図６は、この発明の第３の実施形態による液晶表示装置１０ｂの構成を示す概略ブロック図である。図６において、図１の各部に対応する部分には、同一の符号（１０２～１０７）を付し、説明を省略する。図１の液晶表示装置１０と同様に、液晶表示装置１０ｂも、休止駆動を行って、入力された画像データIの画像を表示する。また、液晶表示装置１０ｂも、表示パネル部１０４の走査を、入力される画像データIに同期して行う。
　液晶表示装置１０ｂは、タイミングコントロール部１０１ｂ、バックライト駆動部１０２、バックライト部１０３、表示パネル部１０４、ゲートドライバ部１０５、ソースドライバ部１０６を含んで構成される。また、タイミングコントロール部１０１ｂは、画像解析部１１１ｂ、バックライト輝度演算部１１２ｂ、画像変換部１１３ｂ、バックライト輝度決定部１１４ｂを含んで構成される。
　画像解析部１１１ｂは、当該走査期間にてバックライト部１０３の輝度を変更するときは、入力された画像データIのうち、走査期間の最初から３つめまでのフレーム各々について、画素の階調値のヒストグラムを算出する。また、当該走査期間にてバックライト部１０３の輝度を変更しないときは、画像解析部１１１ｂは、走査期間の最初のフレームのみについて、画素の階調値のヒストグラムを算出し、走査期間を終了させる。
　本実施形態では、画像解析部１１１ｂは、バックライト部１０３の輝度を変更するか否かを、バックライト輝度決定部１１４ｂから通知されるが、その他の部から通知される、あるいは、画像解析部１１１ｂが判定するようにしてもよい。また、当該走査期間にてバックライト部１０３の輝度を変更するときは、走査期間は４フレーム分であり、それに続く保持期間は６フレーム分である。当該走査期間にてバックライト部１０３の輝度を変更しないときは、走査期間は１フレーム分であり、それに続く保持期間は９フレーム分である。すなわち、本実施形態では、走査期間の長さと、それに続く保持期間の長さとの和（１周期）は、一定であり、１０フレーム分である。
　バックライト輝度演算部１１２ｂは、画像解析部１１１ｂが算出したヒストグラムを参照して、該ヒストグラム毎に、バックライト部１０３の目標輝度を算出する。バックライト輝度演算部１１２ｂは、算出した目標輝度をバックライト輝度決定部１１４ｂに入力する。すなわち、バックライト部１０３の輝度を変更するときは、バックライト輝度演算部１１２ｂは、走査期間の最初から３つめまでのフレーム各々から目標輝度を算出し、バックライト部１０３の輝度を変更しないときは、バックライト輝度演算部１１２ｂは、走査期間の最初のフレームのみから目標輝度を算出する。
　バックライト輝度決定部１１４ｂは、バックライト輝度演算部１１２ｂが算出した目標輝度を参照して、バックライト輝度決定部１１４ａと同様に式（１）を用いて、制御輝度を算出し、バックライト駆動部１０２と、画像変換部１１３ｂとに設定する。ただし、バックライト輝度決定部１１４ｂは、走査期間の最初のフレームから算出した目標輝度を、現在バックライト駆動部１０２に設定している制御輝度と比較し、当該走査期間にてバックライト部１０３の輝度を変更するか否かを判定する。
　例えば、該比較の結果、これらの値が一致しないときは、画像が変化しており、バックライト部１０３の輝度を変更する必要があると判定し、一致するときは、画像が変化しておらず、変更する必要がないと判定する。あるいは、該比較の結果、目標輝度と制御輝度との差が、所定の閾値よりも大きいときは、画像が変化しており、変更する必要があると判定し、該所定の閾値よりも小さいときは、画像が変化しておらず、変更する必要がないと判定してもよい。
　バックライト輝度決定部１１４ｂは、該判定の結果を、走査期間の２つめのフレームが自装置に入力される前に、画像解析部１１１ｂと、画像変換部１１３ｂに通知する。
　画像変換部１１３ｂは、入力された画像データIのうち、走査期間内の全てのフレーム各々に対して、該フレームの画素各々の各色の階調値を、図１の画像変換部１１３と同様に、バックライト輝度決定部１１４ｂから設定された制御輝度Ｌｎを参照して変換し、変換結果をソースドライバ部１０６に通知する。ただし、走査期間の最初のフレームに関する変換の際は、前回の走査期間の最後のフレームの制御輝度を用いる。また、画像変換部１１３ｂは、表示パネル部１０４に対する走査を開始するタイミングをゲートドライバ部１０５に通知する。
　なお、画像変換部１１３ｂは、走査期間の最初のフレームに関する変換の後、バックライト輝度決定部１１４ｂから、バックライト部１０３の輝度を変更する必要があるか否かの通知を受け、変更する必要がないと通知されたときは、走査期間を終了させ、次の走査期間になるまで、階調値の変換を行わず、ゲートドライバ部１０５およびソースドライバ部１０６への通知も行わない。また、変更する必要があると通知されたときは、４つめのフレームまで、階調値の変換およびゲートドライバ部１０５およびソースドライバ部１０６への通知を行う。
　図７は、液晶表示装置１０ｂの動作を説明するタイムチャートである。図７において、横軸は、時間であり、Ｓｔ５とＳｔ６とは、走査期間であり、Ｖｔ５とＶｔ６とは保持期間である。図７では、走査期間Ｓｔ５は、バックライト部１０３の輝度を変更する走査期間であり、走査期間Ｓｔ６は、バックライト部１０３の輝度を変更しない走査期間である。そのため、走査期間Ｓｔ５は、４フレームを走査する時間と同じであり、保持期間Ｖｔ５の長さは、６フレームを走査する時間と同じである。また、走査期間Ｓｔ６の長さは、１フレームを走査する時間と同じである。なお、図７では、保持期間Ｖｔ６については、その終端を示していないが、１周期は１０フレーム分であるので、保持期間Ｖｔ６の長さは、９フレームを走査する時間と同じである。
　図７の最上段、目標輝度算出タイミングＬｃ３は、画像解析部１１１ｂがヒストグラムを生成し、バックライト輝度演算部１１２ｂが目標輝度を算出し、バックライト輝度決定部１１４ｂが制御輝度を算出する時間帯を示す。走査期間Ｓｔ５では、画像解析部１１１ｂ、バックライト輝度演算部１１２ｂ、バックライト輝度決定部１１４ｂは、走査期間の最初から３つめまでのフレーム各々に対して処理を行う。しかし、走査期間Ｓｔ６は、１フレーム分しかないので、これらの各部は、走査期間の最初のフレームのみに対して処理を行う。
　図７の上から２段目、走査タイミングＴｓ３は、画像変換部１１３ｂからの指示に従い、ゲートドライバ部１０５とソースドライバ部１０６とが表示パネル部１０４を走査する時間帯を示す。走査期間Ｓｔ５では、４回走査が行われ、走査期間Ｓｔ６では、１回走査が行われる。
　図７の上から３段目、入力画像輝度Ｌｉ３は、画像データＩのフレーム各々の輝度である。図７の例では、走査期間Ｓｔ５の最初のフレームの輝度が、その直前のフレームの輝度よりも大きく増加し、以降は、変化していない。
　図７の上から４段目、バックライト輝度Ｌｂ３は、バックライト部１０３の輝度である。バックライト輝度決定部１１４ｂが算出した制御輝度に従い、バックライト駆動部１０２がバックライト部１０３を駆動するので、入力画像輝度Ｌｉ３に変化が起きたフレームの次のフレームの走査から、バックライト輝度Ｌｂ３は段階的に上昇する。
　図７の上から５段目、平均透過率Ｔａｖ３は、表示パネル部１０４の全てのサブ画素の透過率の平均値である。図７の例では、走査期間Ｓｔ５の最初のフレームから入力画像輝度Ｌｉ３が変化し、２つめのフレームの走査からバックライト輝度Ｌｂ３が変化している。このため、走査期間Ｓｔ５における平均透過率Ｔａｖ３は、図５の平均透過率Ｔａｖ２と同様に変化する。また、走査期間Ｓｔ６では、その前から入力画像輝度Ｌｉ３は変化していないので、走査期間Ｓｔ６における平均透過率Ｔａｖ３も、変化しない。
　図７の上から６段目、表示画像輝度Ｌｄ３は、液晶表示装置１０ｂにより表示されたフレームの輝度である。表示画像輝度Ｌｄ３は、バックライト部１０３が発した光のうち、表示パネル部１０４を透過したものによる輝度であるので、バックライト輝度Ｌｂ３と、平均透過率Ｔａｖ３との積となる。
　したがって、図７の例では、走査期間Ｓｔ５における表示画像輝度Ｌｄ３は、図５の表示画像輝度Ｌｄ２と同様に変化する。また、走査期間Ｓｔ６では、走査期間Ｓｔ６における表示画像輝度Ｌｄは、変化しない。
　なお、本実施形態において、バックライト部１０３の輝度を変化させる走査期間における走査の回数を４回としたが、２回以上であればよい。
　また、本実施形態において、画像解析部１１１ｂは、バックライト部１０３の輝度を変更する走査期間については、該走査期間の最初から３つめまでのフレーム各々についてヒストグラムを生成するとして説明したが、図１の画像解析部１１１と同様に、走査期間内の最初のフレームについてのみヒストグラムを生成するようにしてもよい。さらに、その場合、バックライト輝度演算部１１２ｂは、図１のバックライト輝度演算部１１２と同様に、該走査期間内で１回だけ、目標輝度を算出し、バックライト輝度決定部１１４ｂは、該目標輝度を用いて制御輝度を算出するようにしてもよい。
　また、本実施形態では、画像データIは、保持期間中も入力されるとして説明したが、走査期間中のみ入力され、保持期間中は入力されないようにしてもよいし、保持期間中は、画像データＩのうち、例えば、垂直同期信号など、一部の信号のみが入力されるようにしてもよい。
　また、本実施形態では、画像データＩにおいて、走査期間各々において全てフレームは同一の画像であることが望ましいが、バックライト輝度の変更が必要ないような違いであれば、同一でなくてもよい。
　また、本実施形態では、画像解析部１１１ｂは、バックライト部１０３の輝度を変更するか否かを、バックライト輝度決定部１１４ｂから通知されるが、その他の部から通知される、あるいは、画像解析部１１１ｂが判定するようにしてもよい。例えば、画像データＩが、バックライト部１０３の輝度を変更するときは、４フレーム続けて入力され、変更しないときは、１フレームだけ入力される場合は、１フレーム目が入力された後、２フレーム目の画像データが所定の時間内に入力されるか否かで、バックライト部１０３の輝度を変更するか否かを判定するようにしてもよい。
　あるいは、前のフレームから変化したピクセル数が閾値以上であるときに、バックライト部１０３の輝度を変更すると判定してもよいし、フレーム毎にチェックサムを算出し、該チェックサムが変化したときに、バックライト部１０３の輝度を変更すると判定してもよい。
　また、本実施形態では、バックライト輝度を変更しないときは、走査期間を１フレーム分としたが、バックライト輝度を変更するときの走査期間よりも短ければ、２フレーム以上であってもよい。
　本実施形態では、図７に示したように、バックライト部１０３の輝度を変化させる走査期間において、走査を４回行うので、２つめ以降の走査毎にバックライト輝度を段階的に変更することができる。これにより、バックライトの輝度が急激に変化することが無くなるので、視聴者がちらつき感じるのを、防ぐことができる。
　さらに、バックライト輝度が、目標輝度と一致しない時間帯を、走査期間内に抑えることができる。このため、バックライトの輝度が低すぎるために画質が劣化している、あるいは、バックライトの輝度が高すぎるために消費電力が大きい、という不適切な状態を、走査期間内という短い時間に抑えることができる。
　さらに、本実施形態では、バックライト部１０３の輝度を変更する走査期間のみ、走査回数を複数としているので、走査回数の増加が抑えられ、消費電力を抑制することができる。
［第４の実施形態］
　以下で説明する第４の実施形態は、走査期間内については、フレーム間の極性反転を行わない形態である。本実施形態における液晶表示装置１０ｂは、図６の液晶表示装置１０ｂと同様であるが、画像変換部１１３ｂが、ソースドライバ部１０６に対して指定する極性を、走査期間内では、フレーム間で反転させず、周期ごとに反転させる点が異なる。
　図８は、本実施形態における極性反転を説明するタイムチャートである。図８において、Ｓｔ７、Ｓｔ８、Ｓｔ９は、走査期間、Ｖｔ７、Ｖｔ８、Ｖｔ９は、保持期間である。
走査期間Ｓｔ７は、バックライト部１０３の輝度を変更する走査期間であり、走査回数は４回である。走査期間Ｓｔ８、Ｓｔ９は、バックライト部１０３の輝度を変更しない走査期間であり、走査回数は１回である。保持期間Ｖｔ７の長さは、６フレーム分であり、保持期間Ｖｔ８、Ｖｔ９の長さは、９フレーム分である。
　図８の上段は、各走査について、画像変換部１１３がソースドライバ部１０６に指示する走査の極性Ｓｓを示す。図８の例では、走査期間Ｓｔ７では、４回の走査全てについて、画像変換部１１３は、マイナスの極性を指示している。次の走査期間Ｓｔ８では、極性を反転させて、画像変換部１１３は、プラスの極性を指示している。さらに、次の走査期間Ｓｔ９では、極性を反転させて、画像変換部１１３は、マイナスの極性を指示している。
　図８の下段は、上段で示す極性で走査したときに、表示パネル部１０４において、液晶に印加されている極性を示す。保持期間において液晶に印加されている極性は、その直前の走査の極性となる。このため、液晶に印加されている極性は、図８において最初の周期である走査期間Ｓｔ７、保持期間Ｖｔ７では、マイナスの極性となる。また、２つめの周期である走査期間Ｓｔ８、保持期間Ｖｔ８では、プラスの極性となる。また、３つめの周期である走査期間Ｓｔ９、保持期間Ｖｔ９では、マイナスの極性となる。
　このように、走査期間内では、極性を反転させず、周期ごとに反転させることで、液晶にプラスの極性が印加されている時間長と、マイナスの極性が印加されている時間長とを同じにすることができる。
　なお、第１の実施形態における液晶表示装置１０、および第２の実施形態における液晶表示装置１０ａにおいても、ソースドライバ部１０６に対して指定する極性を、走査期間内では、フレーム間で反転させず、周期ごとに反転させることが好ましい。これにより、液晶にプラスの極性が印加されている時間長と、マイナスの極性が印加されている時間長とを同じにすることができる。
［第５の実施形態］
　以下で説明する第５の実施形態は、図１の液晶表示装置１０にレートコントロール部１１０ｃを追加したものである。図９に示すように、レートコントロール部１１０ｃは、タイミングコントロール部１０１の前段に設けられる。レートコントロール部１１０ｃは、フレームメモリを有し、入力された画像データＩをフレームメモリに記憶させ、表示パネル部１０４を走査するタイミングに合わせて、画像データＩ’を生成してタイミングコントロール部１０１に入力する。
　すなわち、レートコントロール部１１０ｃは、画像データＩ’として、走査期間各々において、２つのフレームが含まれるような画像データを生成し、タイミングコントロール部１０１に入力する。該２フレーム分の画像データは、同一のものであることが望ましいが、バックライト輝度の変更が必要ないような違いであれば、同一でなくてもよい。なお、保持期間においても、画像データが含まれるようにしてもよいし、含まれないようにしてもよい。
　このようにすることで、液晶表示装置１０ｃは、画像データＩとして、表示パネル部１０４の走査のレートと異なるものを扱うことができる。例えば、画像データＩは、画像に変化があったときのみ入力されるものであってもよいし、６０ｆｐｓなど固定レートであってもよいし、走査期間と保持期間とからなる１周期に１フレームだけ入力されるものであってもよい。
［第６の実施形態］
　以下で説明する第６の実施形態は、図４の液晶表示装置１０ａにレートコントロール部１１０ｄを追加したものである。図１０に示すように、レートコントロール部１１０ｄは、タイミングコントロール部１０１ａの前段に設けられる。レートコントロール部１１０ｄは、フレームメモリを有し、入力された画像データＩをフレームメモリに記憶させ、表示パネル部１０４を走査するタイミングに合わせて、画像データＩ’を生成してタイミングコントロール部１０１ａに入力する。
　すなわち、レートコントロール部１１０ｄは、画像データＩ’として、走査期間各々において、フレームメモリに記憶されている画像データＩを参照して、４フレーム分の画像データを生成し、タイミングコントロール部１０１ａに入力する。該４フレーム分の画像データは、同一のものであることが望ましいが、バックライト輝度の変更が必要ないような違いであれば、同一でなくてもよい。
　このようにすることで、液晶表示装置１０ｄは、画像データＩとして、表示パネル部１０４の走査のレートと異なるものを扱うことができる。例えば、画像データＩは、画像に変化があったときのみ入力されるものであってもよいし、６０ｆｐｓなど固定レートであってもよいし、走査期間と保持期間とからなる１周期に１フレームだけ入力されるものであってもよい。
［第７の実施形態］
　以下で説明する第７の実施形態は、図６の液晶表示装置１０ａにレートコントロール部１１０eを追加したものである。図１１に示すように、レートコントロール部１１０eは、タイミングコントロール部１０１ｂの前段に設けられる。レートコントロール部１１０ｅは、フレームメモリを有し、入力された画像データＩをフレームメモリに記憶させ、表示パネル部１０４を走査するタイミングに合わせて、画像データＩ’を生成してタイミングコントロール部１０１ｂに入力する。
　すなわち、レートコントロール部１１０ｅは、画像データＩ’として、走査期間各々において、フレームメモリに記憶されている画像データＩを参照して、バックライト輝度の変更が必要であれば、４フレーム分の画像データを生成し、タイミングコントロール部１０１ａに入力し、バックライト輝度の変更が必要なければ、１フレーム分の画像データを生成し、タイミングコントロール部１０１ｂに入力する。該４フレーム分の画像データは、同一のものであることが望ましいが、バックライト輝度の変更が必要ないような違いであれば、同一でなくてもよい。また、レートコントロール部１１０ｅは、バックライト輝度の変更が必要であるか否かを、タイミングコントロール部１０１ｂと同様にして判定することができる。
　なお、レートコントロール部１１０ｅは、レートコントロール部１１０ｄと同様に、走査期間と保持期間とからなる１周期において、常に４フレーム分の画像データを生成するようにしてもよい。あるいは、レートコントロール部１１０ｅは、前回の走査期間から画像が変化したときは、４フレーム分の画像データを生成し、変化していないときは、１フレーム分の画像データを生成するようにしてもよい。
　このようにすることで、液晶表示装置１０ｅは、画像データＩとして、表示パネル部１０４の走査のレートと異なるものを扱うことができる。例えば、画像データＩは、画像に変化があったときのみ入力されるものであってもよいし、６０ｆｐｓなど固定レートであってもよいし、走査期間と保持期間とからなる１周期に１フレームだけ入力されるものであってもよい。
　なお、上述の各実施形態では、カラー表示の液晶表示装置を例に挙げたが、モノクロ表示の液晶表示装置や、フィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置であってもよい。その場合、表示パネル部１０４は、カラーフィルタを有しておらず、画素毎に透過率を制御する。また、バックライト部１０３は、モノクロ表示であれば表示色の光を発し、フィールドシーケンシャル方式であれば、各走査期間および保持期間では光の三原色のいずれか一色の光を発する。
　また、上述の各実施形態では、走査期間と保持期間とを合わせた１周期の長さが、一定であるとして説明したが変化してもよい。
　また、上述の各実施形態では、表示パネル部１０４が液晶パネルを有する液晶表示装置を例に挙げて説明したが、バックライト照明装置を備え、休止駆動を行うことが可能な表示装置であれば、液晶表示装置以外でも本発明の適用が可能である。
　なお、上述の各実施形態における表示パネル部１０４が有する液晶パネルの半導体の材料として、酸化物半導体を用いることができる。酸化物半導体を用いた半導体層（酸化物半導体層という）は、例えば、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系の半導体層である。酸化物半導体層は、例えばＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系の半導体を含む。ここで、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系半導体は、Ｉｎ（インジウム）、Ｇａ（ガリウム）、Ｚｎ（亜鉛）の三元系酸化物であって、Ｉｎ、ＧａおよびＺｎの割合（組成比）は特に限定されず、例えばＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：２：１、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：２等を含む。本実施形態では、Ｉｎ、ＧａおよびＺｎを１：１：１の割合で含むＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系半導体膜を用いる。
　Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系半導体層を有するＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）は、高い移動度（ａ－ＳｉＴＦＴに比べ２０倍超）および低いリーク電流（ａ－ＳｉＴＦＴに比べ１００分の１未満）を有しているので、駆動ＴＦＴおよび画素ＴＦＴとして好適に用いられる。Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系半導体層を有するＴＦＴを用いれば、液晶表示装置の消費電力を大幅に削減することが可能になる。
　Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系半導体は、アモルファスでもよいし、結晶質部分を含み、結晶性を有していてもよい。結晶質Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系半導体としては、ｃ軸が層面に概ね垂直に配向した結晶質Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系半導体が好ましい。このようなＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系半導体の結晶構造は、例えば、特開２０１２－１３４４７５号公報に開示されている。参考のために、特開２０１２－１３４４７５号公報の開示内容の全てを本明細書に援用する。
　酸化物半導体層は、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系半導体の代わりに、他の酸化物半導体を含んでいてもよい。例えばＺｎ－Ｏ系半導体（ＺｎＯ）、Ｉｎ－Ｚｎ－Ｏ系半導体（ＩＺＯ（登録商標））、Ｚｎ－Ｔｉ－Ｏ系半導体（ＺＴＯ）、Ｃｄ－Ｇｅ－Ｏ系半導体、Ｃｄ－Ｐｂ－Ｏ系半導体、ＣｄＯ（酸化カドニウム）、Ｍｇ－Ｚｎ－Ｏ系半導体、Ｉｎ―Ｓｎ―Ｚｎ―Ｏ系半導体（例えばＩｎ2Ｏ3－ＳｎＯ2－ＺｎＯ）、Ｉｎ－Ｇａ－Ｓｎ－Ｏ系半導体などを含んでいてもよい。
　また、図１におけるタイミングコントロール部１０１、図４におけるタイミングコントロール部１０１ａ、図６におけるタイミングコントロール部１０１ｂは、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ　Ｓｃａｌｅ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路として実現してもよい。タイミングコントロール部１０１、１０１ａ、１０１ｂを構成する各機能は、個別にプロセッサ化されてもよいし、或いは、一部又は全部を集積してプロセッサ化されてもよい。また、集積回路化の手法としては、ＬＳＩに限られず、専用回路又は汎用プロセッサで実現されてもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合には、当該技術による集積回路が用いられてもよい。
　また、上述のタイミングコントロール部１０１、１０１ａ、１０１ｂを集積回路として実現するときは、該集積回路に、レートコントロール部１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ、ソースドライバ部１０６、ゲートドライバ部１０５などその他の部のいずれかが含まれていてもよい。
　以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
（１）この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様は、光を発するバックライト部と、前記バックライト部を駆動するバックライト駆動部と、前記バックライト部が発した光の透過率を少なくとも画素毎に制御する表示パネル部と、前記表示パネル部を走査して、前記透過率を制御させる表示パネル駆動部と、前記表示パネル駆動部が前記表示パネル部を走査するタイミングと、前記バックライト駆動部の輝度とを制御するタイミングコントロール部とを具備し、前記表示パネル駆動部が前記表示パネル部を走査する走査期間と、前記表示パネル駆動部が前記表示パネル部を走査しない保持期間とが交互にあり、前記タイミングコントロール部は、少なくとも前記バックライト部の輝度を変化させるときに、前記走査期間において、前記表示パネル駆動部に前記表示パネル部を複数回走査させる表示装置である。
　これにより、走査期間内の２回目以降のいずれかの走査の際にバックライト輝度を変更し、かつ、表示パネル部の透過率を該バックライト輝度に適したものとすることができる。このため、バックライト輝度が、目標輝度と一致せず、バックライトの輝度が低すぎるために画質が劣化している、あるいは、バックライトの輝度が高すぎるために消費電力が大きい、という不適切な輝度の発生を、走査期間内だけという非常に短い時間に抑えることができる。
（２）また、本発明の他の態様は、（１）に記載の表示装置であって、前記タイミングコントロール部は、前記バックライト部の輝度が、前記複数回走査のうち、１回目の走査時には変化せず、２回目の走査時に変化するように、前記バックライト駆動部を制御する。
　これにより、走査期間内の２回目の走査の際に、表示パネル部１０４の透過率を該バックライト輝度に適したものとすることができる。このため、バックライト輝度が、目標輝度と一致しない時間帯を、１回目の走査内に抑えることができ、バックライトの輝度が低すぎるために画質が劣化している、あるいは、バックライトの輝度が高すぎるために消費電力が大きい、という不適切な輝度の発生を、１回目の走査内だけという非常に短い時間に抑えることができる。
（３）また、本発明の他の態様は、（１）に記載の表示装置であって、前記タイミングコントロール部は、前記バックライト部の輝度が、前記複数回走査において段階的に変化するように、前記バックライト駆動部を制御する。
　これにより、バックライトの輝度が急激に変化することが無くなるので、視聴者がちらつき感じるのを、防ぐことができる。
　さらに、バックライト輝度が、目標輝度と一致しない時間帯を、走査期間内に抑えることができる。このため、バックライトの輝度が低すぎるために画質が劣化している、あるいは、バックライトの輝度が高すぎるために消費電力が大きい、という不適切な状態を、走査期間内という短い時間に抑えることができる。
（４）また、本発明の他の態様は、（１）に記載の表示装置であって、前記タイミングコントロール部は、前記バックライト部の輝度を変化させないときは、前記走査期間において前記表示パネル部を前記複数回数よりも少ない回数走査するように、前記表示パネル駆動部を制御する。
　これにより、走査回数の増加が抑えられ、消費電力を抑制することができる。
（５）また、本発明の他の態様は、（４）に記載の表示装置であって、前記タイミングコントロール部は、前記走査期間とそれに続く前記保持期間からなる周期の長さが一定とする。
（６）また、本発明の他の態様は、（１）に記載の表示装置であって、前記タイミングコントロール部は、前記複数回走査内では、走査毎の極性反転を行わず、走査期間とそれに続く保持期間からなる周期毎に、極性反転を行うように、前記表示パネル駆動部を制御する。
　これにより、液晶にプラスの極性が印加されている時間長と、マイナスの極性が印加されている時間長とを同じにすることができる。
（７）また、本発明の他の態様は、（１）から（６）のいずれかに記載の表示装置であって、前記表示パネル部は、薄膜トランジスタを有し、前記薄膜トランジスタは、酸化物半導体からなる。
（８）また、本発明の他の態様は、（７）に記載の表示装置であって、前記酸化物半導体は、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｏを含む。
（９）また、本発明の他の態様は、（８）に記載の表示装置であって、前記Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｏを含む酸化物半導体は、結晶性を有する。
（１０）また、本発明の他の態様は、光を発するバックライト部を駆動するバックライト駆動部と、表示パネル部を走査して、バックライト部が発した光の透過量を制御させる表示パネル駆動部とを制御する表示制御回路であって、少なくとも前記バックライト部の輝度を変化させるときに、前記表示パネル駆動部が前記表示パネル部を走査する走査期間において、前記表示パネル駆動部に前記表示パネル部を複数回走査させるタイミングコントロール部を具備し、前記走査期間と、前記表示パネル駆動部が前記表示パネル部を走査しない保持期間とが交互にある。
　これにより、走査期間内の２回目以降のいずれかの走査の際にバックライト輝度を変更し、かつ、表示パネル部の透過率を該バックライト輝度に適したものとすることができる。このため、バックライト輝度が、目標輝度と一致せず、バックライトの輝度が低すぎるために画質が劣化している、あるいは、バックライトの輝度が高すぎるために消費電力が大きい、という不適切な輝度の発生を、走査期間内だけという非常に短い時間に抑えることができる。
　本発明の一態様は、休止駆動時に、ちらつきなど、不適切な輝度の発生を抑えることが必要な表示装置などに適用することができる。
　１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ…液晶表示装置　１０１、１０１ａ…タイミングコントロール部　１０２…バックライト駆動部　１０３…バックライト部　１０４…表示パネル部　１０５…ゲートドライバ部　１０６…ソースドライバ部　１０７…表示パネル駆動部　１１１、１１１ａ、１１１ｂ…画像解析部　１１２、１１２ａ、１１２ｂ…バックライト輝度演算部　１１３、１１３ａ、１１３ｂ…画像変換部　１１４ａ、１１４ｂ…バックライト輝度決定部　１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ…レートコントロール部

Claims (10)

  1. 　光を発するバックライト部と、
    　前記バックライト部を駆動するバックライト駆動部と、
    　前記バックライト部が発した光の透過率を少なくとも画素毎に制御する表示パネル部と、
    　前記表示パネル部を走査して、前記透過率を制御させる表示パネル駆動部と、
    　前記表示パネル駆動部が前記表示パネル部を走査するタイミングと、前記バックライト駆動部の輝度とを制御するタイミングコントロール部と
    　を具備し、
    　前記表示パネル駆動部が前記表示パネル部を走査する走査期間と、前記表示パネル駆動部が前記表示パネル部を走査しない保持期間とが交互にあり、
    　前記タイミングコントロール部は、少なくとも前記バックライト部の輝度を変化させるときに、前記走査期間において、前記表示パネル駆動部に前記表示パネル部を複数回走査させる表示装置。
  2. 　前記タイミングコントロール部は、前記バックライト部の輝度が、前記複数回走査のうち、１回目の走査時には変化せず、２回目の走査時に変化するように、前記バックライト駆動部を制御する請求項１に記載の表示装置。
  3. 　前記タイミングコントロール部は、前記バックライト部の輝度が、前記複数回走査において段階的に変化するように、前記バックライト駆動部を制御する請求項１に記載の表示装置。
  4. 　前記タイミングコントロール部は、前記バックライト部の輝度を変化させないときは、前記走査期間において前記表示パネル部を前記複数回よりも少ない回数走査するように、前記表示パネル駆動部を制御する請求項１に記載の表示装置。
  5. 　前記タイミングコントロール部は、前記走査期間とそれに続く前記保持期間からなる周期の長さを一定とする請求項４に記載の表示装置。
  6. 　前記タイミングコントロール部は、前記複数回走査内では、走査毎の極性反転を行わず、走査期間とそれに続く保持期間からなる周期毎に、極性反転を行うように、前記表示パネル駆動部を制御する請求項１に記載の表示装置。
  7. 　前記表示パネル部は、薄膜トランジスタを有し、
    　前記薄膜トランジスタは、酸化物半導体からなる請求項１に記載の表示装置。
  8. 　前記酸化物半導体は、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｏを含む請求項７に記載の表示装置。
  9. 　前記Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｏを含む酸化物半導体は、結晶性を有する請求項８に記載の表示装置。
  10. 　光を発するバックライト部を駆動するバックライト駆動部と、表示パネル部を走査して、バックライト部が発した光の透過量を制御させる表示パネル駆動部とを制御する表示制御回路であって、
    　少なくとも前記バックライト部の輝度を変化させるときに、前記表示パネル駆動部が前記表示パネル部を走査する走査期間において、前記表示パネル駆動部に前記表示パネル部を複数回走査させるタイミングコントロール部を具備し、
    　前記走査期間と、前記表示パネル駆動部が前記表示パネル部を走査しない保持期間とが交互にある表示制御回路。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111855149A (zh) * 2020-06-24 2020-10-30 合肥维信诺科技有限公司 显示面板残影测试方法、装置和计算机设备

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6312406B2 (ja) * 2013-11-05 2018-04-18 キヤノン株式会社 光源装置、光源装置の制御方法、及び、プログラム
US9557850B2 (en) * 2015-02-24 2017-01-31 Apple Inc. Dynamic artifact compensation systems and methods
US10891019B2 (en) * 2016-02-29 2021-01-12 Huawei Technologies Co., Ltd. Dynamic thumbnail selection for search results
TWI608463B (zh) * 2017-04-19 2017-12-11 中原大學 自動選擇式背光控制系統及其方法
EP3574495A4 (en) * 2017-06-29 2020-09-02 Hewlett-Packard Development Company, L.P. CHANGING THE BRIGHTNESS OF DISPLAYS USING PIXEL LUMINANCE
DE112019001298T5 (de) * 2018-03-13 2020-12-10 Nippon Seiki Co., Ltd. Anzeigevorrichtung
US10522108B2 (en) * 2018-05-23 2019-12-31 Qualcomm Incorporated Optimized histogram reads for efficient display post processing and improved power gains
US10802337B1 (en) * 2019-05-28 2020-10-13 Himax Technologies Limited Local dimming system and method adaptable to a backlight of a display
CN112086073B (zh) * 2019-06-12 2022-02-25 奇景光电股份有限公司 适用于显示器的背光的区域调光系统与方法
CN111415630B (zh) * 2020-04-28 2022-02-22 Tcl华星光电技术有限公司 一种显示设备驱动方法、显示设备
CN112513967B (zh) * 2020-07-07 2021-08-10 北京凯视达科技股份有限公司 显示控制装置及其确定像素点亮度的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002278523A (ja) * 2001-01-12 2002-09-27 Sharp Corp 表示装置の駆動方法および表示装置
JP2009109900A (ja) * 2007-10-31 2009-05-21 Toshiba Corp 画像表示装置
WO2012117936A1 (ja) * 2011-03-01 2012-09-07 シャープ株式会社 薄膜トランジスタおよびその製造方法、並びに表示装置
WO2012141142A1 (ja) * 2011-04-13 2012-10-18 シャープ株式会社 表示装置、表示方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4628770B2 (ja) 2004-02-09 2011-02-09 株式会社日立製作所 照明装置を備えた画像表示装置及び画像表示方法
EP2202802B1 (en) * 2008-12-24 2012-09-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Driver circuit and semiconductor device
CN102356423A (zh) * 2009-04-30 2012-02-15 夏普株式会社 显示装置和显示装置的驱动方法
WO2010146744A1 (ja) * 2009-06-17 2010-12-23 シャープ株式会社 表示駆動回路、表示装置及び表示駆動方法
CN103339715B (zh) 2010-12-03 2016-01-13 株式会社半导体能源研究所 氧化物半导体膜以及半导体装置
US9165510B2 (en) * 2011-12-16 2015-10-20 Qualcomm Incorporated Temporal control of illumination scaling in a display device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002278523A (ja) * 2001-01-12 2002-09-27 Sharp Corp 表示装置の駆動方法および表示装置
JP2009109900A (ja) * 2007-10-31 2009-05-21 Toshiba Corp 画像表示装置
WO2012117936A1 (ja) * 2011-03-01 2012-09-07 シャープ株式会社 薄膜トランジスタおよびその製造方法、並びに表示装置
WO2012141142A1 (ja) * 2011-04-13 2012-10-18 シャープ株式会社 表示装置、表示方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111855149A (zh) * 2020-06-24 2020-10-30 合肥维信诺科技有限公司 显示面板残影测试方法、装置和计算机设备

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