WO2017018241A1 - 表示装置およびその駆動方法 - Google Patents

表示装置およびその駆動方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2017018241A1
WO2017018241A1 PCT/JP2016/070937 JP2016070937W WO2017018241A1 WO 2017018241 A1 WO2017018241 A1 WO 2017018241A1 JP 2016070937 W JP2016070937 W JP 2016070937W WO 2017018241 A1 WO2017018241 A1 WO 2017018241A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
display device
scanning line
data
scanning
row
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/070937
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
幸二 長坂
佐々木 崇
一正 秦
Original Assignee
シャープ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by シャープ株式会社 filed Critical シャープ株式会社
Priority to US15/571,316 priority Critical patent/US10262616B2/en
Publication of WO2017018241A1 publication Critical patent/WO2017018241A1/ja

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3674Details of drivers for scan electrodes
    • G09G3/3677Details of drivers for scan electrodes suitable for active matrices only
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3685Details of drivers for data electrodes
    • G09G3/3688Details of drivers for data electrodes suitable for active matrices only
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1222Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or crystalline structure of the active layer
    • H01L27/1225Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or crystalline structure of the active layer with semiconductor materials not belonging to the group IV of the periodic table, e.g. InGaZnO
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/124Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or layout of the wiring layers specially adapted to the circuit arrangement, e.g. scanning lines in LCD pixel circuits
    • H01L27/1244Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or layout of the wiring layers specially adapted to the circuit arrangement, e.g. scanning lines in LCD pixel circuits for preventing breakage, peeling or short circuiting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/12Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/24Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only semiconductor materials not provided for in groups H01L29/16, H01L29/18, H01L29/20, H01L29/22
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/7869Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film having a semiconductor body comprising an oxide semiconductor material, e.g. zinc oxide, copper aluminium oxide, cadmium stannate
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/10Special adaptations of display systems for operation with variable images
    • G09G2320/103Detection of image changes, e.g. determination of an index representative of the image change
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/021Power management, e.g. power saving

Definitions

  • the present invention relates to a display device, and more particularly, to a display device having a function of stopping driving of a display panel and a driving method thereof.
  • the display panel included in the display device is driven at a predetermined frame frequency.
  • the display panel is driven at a frame frequency of 60 Hz.
  • the power consumption of the display device increases as the number of times of driving the display panel increases. Therefore, as a method for reducing the power consumption of the display device, there is known a method in which driving of the display panel is stopped when the same image is continuously displayed. This method is called pause driving, low frequency driving, intermittent driving, or the like.
  • TFT thin film transistor
  • the oxide semiconductor for example, indium gallium zinc oxide (InGaZnO) containing indium (In), gallium (Ga), zinc (Zn), or the like is used.
  • InGaZnO indium gallium zinc oxide
  • Ga gallium
  • Zn zinc
  • a TFT using an oxide semiconductor has a feature of low leakage current when turned off. Therefore, by performing idle driving in a display device including a pixel circuit including a TFT using an oxide semiconductor, the number of times of driving the display panel is significantly reduced while maintaining display quality, and the power consumption of the display device is greatly increased. Can be reduced.
  • Patent Document 1 A display device that performs pause driving is described in, for example, Patent Document 1. Further, in relation to the present invention, in Patent Document 2, in order to reduce power consumption, a row having the smallest amount of potential fluctuation from the reference row is selected as the next row, and the selected row is selected as the next reference. A display device that repeats the process of rows is described.
  • a conventional display device that performs pause driving determines for each image (for each frame) whether or not to stop driving the display panel. Therefore, when the entire display image is a still image, driving of the display panel can be stopped to reduce power consumption of the display device. However, even if the majority of the display image is a still image, when the display image changes, the display panel cannot be driven to reduce the power consumption of the display device. As described above, the conventional display device that performs the pause driving has a problem that the power consumption cannot be reduced when a part of the display image changes.
  • an object of the present invention is to provide a display device that can reduce power consumption even when a part of a display image changes.
  • a first aspect of the present invention is a display device, A plurality of pixel circuits arranged side by side in the row direction and the column direction, a plurality of scanning lines each connected to all or part of the pixel circuits in each row, and a plurality of pixel circuits each connected to the pixel circuits in each column
  • a display panel including data lines;
  • a scanning line driving circuit for applying a selection voltage to a scanning line selected from the plurality of scanning lines;
  • a data line driving circuit for applying a data voltage corresponding to a video signal to the plurality of data lines;
  • a determination unit that determines whether a portion corresponding to each scanning line of the video signal is a stationary portion;
  • the scanning line driving circuit applies a non-selection voltage to a scanning line corresponding to a portion determined as a stationary portion by the determination unit.
  • the data line driving circuit does not apply the data voltage to a data line corresponding to a portion determined as a stationary portion by the determination unit.
  • a pixel circuit in each row is connected to the scanning line.
  • the display panel is divided into a plurality of blocks in a row direction, A pixel circuit in the same block among the pixel circuits in each row is connected to the scanning line.
  • the display panel has a first side and a second side extending in the column direction, and is divided into an even number of blocks in the row direction; Of the scanning lines, a first scanning line connected to a pixel circuit in the block on the first side is drawn from the first side and connected to a pixel circuit in the block on the second side. Two scanning lines are drawn from the second side,
  • the scanning line driving circuit includes a first driving unit that drives the first scanning line and a second driving unit that drives the second scanning line.
  • a sixth aspect of the present invention is the fifth aspect of the present invention,
  • the first scanning line is disposed closer to the pixel circuit as the block including the connected pixel circuit is closer to the first side
  • the second scanning line may be arranged at a position closer to the pixel circuit as the block including the connected pixel circuit is closer to the second side.
  • the data line driving circuit does not apply a voltage to a data line corresponding to a portion determined as a stationary portion by the determination unit.
  • the data line driving circuit applies the same voltage as that of the immediately preceding horizontal period to a data line corresponding to a portion determined to be a stationary portion by the determination unit.
  • the number of times that the determination unit continuously determines a portion corresponding to each scanning line as a stationary portion is limited.
  • the pixel circuit includes a thin film transistor having an oxide semiconductor layer.
  • An eleventh aspect of the present invention is the tenth aspect of the present invention,
  • the thin film transistor is a channel etch type thin film transistor.
  • a twelfth aspect of the present invention is the tenth aspect of the present invention,
  • the oxide semiconductor layer is formed of indium gallium zinc oxide.
  • a thirteenth aspect of the present invention is the tenth aspect of the present invention,
  • the oxide semiconductor layer is formed of a crystalline oxide semiconductor.
  • a fourteenth aspect of the present invention is the tenth aspect of the present invention,
  • the oxide semiconductor layer has a stacked structure.
  • a plurality of pixel circuits arranged side by side in the row direction and the column direction, a plurality of scanning lines each connected to all or part of the pixel circuits in each row, and each column
  • a display device including a display panel including a plurality of data lines connected to the pixel circuit of
  • a scanning line driving step of applying a selection voltage to the scanning line selected from the plurality of scanning lines;
  • a data line driving step of applying a data voltage corresponding to a video signal to the plurality of data lines;
  • a determination step of determining whether a portion corresponding to each scanning line of the video signal is a stationary portion, In the scanning line driving step, a non-selection voltage is applied to the scanning line corresponding to the portion determined as the stationary portion in the determination step.
  • a sixteenth aspect of the present invention is the fifteenth aspect of the present invention, In the data line driving step, the data voltage is not applied to the data line corresponding to the portion determined as the stationary portion in the determination step.
  • the driving of the scanning line corresponding to the stationary part can be stopped to reduce the power consumption of the display device.
  • the third aspect of the present invention it is possible to determine whether or not each line of the video signal is a stationary part and reduce the power consumption of the display device.
  • the fourth aspect of the present invention it is possible to determine whether or not each part of the row of the video signal is a static part, and to reduce the power consumption of the display device more effectively.
  • the scanning lines can be easily laid out by drawing the scanning lines separately from the two sides of the display panel.
  • the scanning line connected to the pixel circuit in the block close to the end of the display panel is arranged near the pixel circuit, so that the wiring for connecting the scanning line and the pixel circuit is different. Therefore, the display panel can be easily manufactured.
  • the seventh aspect of the present invention by not applying a voltage to the data line corresponding to the stationary part, it is possible to reduce power consumption accompanying a change in the voltage of the data line.
  • the eighth aspect of the present invention by applying the same voltage as that in the immediately preceding horizontal period to the data line corresponding to the stationary part, it is possible to reduce the power consumption accompanying the change in the voltage of the data line.
  • a data voltage is written to a pixel circuit corresponding to the stationary portion at a predetermined time interval to maintain display quality.
  • the display panel drive frequency can be significantly reduced while maintaining display quality, and the power consumption of the display device can be greatly increased. Can be reduced.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention. It is a figure which shows the example of a display image. It is a figure which shows the discrimination
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
  • a liquid crystal display device 10 shown in FIG. 1 includes a liquid crystal panel 11, a display control circuit 12, a scanning line driving circuit 13, and a data line driving circuit 14.
  • m and n are integers of 2 or more
  • i is an integer of 1 to m
  • j is an integer of 1 to n.
  • the liquid crystal panel 11 includes m scanning lines GL1 to GLm, n data lines SL1 to SLn, and (m ⁇ n) pixel circuits 16.
  • Scan lines GL1 to GLm extend in the row direction (horizontal direction in the drawing) and are arranged in parallel to each other.
  • the data lines SL1 to SLn extend in the column direction (vertical direction in the drawing) and are arranged in parallel to each other so as to be orthogonal to the scanning lines GL1 to GLm.
  • the scanning lines GL1 to GLm and the data lines SL1 to SLn intersect at (m ⁇ n) locations.
  • the (m ⁇ n) pixel circuits 16 are provided corresponding to the intersections of the scanning lines GL1 to GLm and the data lines SL1 to SLn. In this way, (m ⁇ n) pixel circuits 16 are arranged in the row direction and the column direction.
  • the pixel circuit 16 includes a TFT 17 and a pixel electrode 18.
  • the gate terminal of the TFT 17 in the i-th row and j-th column is connected to the scanning line GLi
  • the source terminal is connected to the data line SLj
  • the drain electrode is connected to the pixel electrode 18.
  • all or part of the scanning line driving circuit 13 and the data line driving circuit 14 may be formed on the liquid crystal panel 11 integrally with the pixel circuit 16.
  • the display control circuit 12 is a control circuit for the liquid crystal display device 10.
  • a control signal C0 and a video signal D0 supplied from the outside of the liquid crystal display device 10 are input to the display control circuit 12.
  • the display control circuit 12 outputs a control signal C1 to the scanning line driving circuit 13 and outputs a control signal C2 and a video signal D1 to the data line driving circuit 14 based on the control signal C0 and the video signal D0.
  • the control signal C1 includes, for example, a gate start pulse and a gate clock.
  • the control signal C2 includes, for example, a source start pulse and a source clock.
  • the video signal D1 may be the same signal as the video signal D0, or may be a signal obtained by performing video signal processing on the video signal D0.
  • the display control circuit 12 includes a static row determination unit 15 that determines whether or not a static row is based on the video signal D1.
  • the still row discriminating unit 15 stores the video signal of the previous frame, and compares the data of each row included in the video signal D1 of the current frame with the data of the row at the same position included in the video signal of the previous frame. Determine whether each row is a static row.
  • the static row discriminating unit 15 may discriminate a static row when two pieces of data (two pieces of data for one row) completely match, and the maximum value of the difference between the two pieces of data is a threshold value. It may be determined as a static row at the following times, and may be determined as a static row when the sum of the differences between the two data is less than or equal to a threshold value.
  • the static row determination unit 15 outputs m determination results X1 to Xm indicating the determination result of each row to the scanning line driving circuit 13 and the data line driving circuit 14.
  • the discrimination result Xi is 1 when the i-th row is a static row, and 0 otherwise.
  • the number of times that the static row discriminating unit 15 discriminates continuously for each row is limited.
  • the static row discriminating unit 15 discriminates all the rows in the frame at a predetermined cycle as non-still rows or discriminates the row as a non-still row after discriminating a certain row continuously for a predetermined number of times.
  • the scanning line driving circuit 13 drives the scanning lines GL1 to GLm based on the control signal C1.
  • One frame period includes m horizontal periods.
  • the scanning line driving circuit 13 applies a voltage (for example, a high level voltage; hereinafter referred to as a selection voltage) that turns on the TFT 17 to the scanning line GLi, and (m ⁇ 1) other lines.
  • a voltage for turning off the TFT 17 (for example, a low level voltage; hereinafter referred to as a non-selection voltage) is applied to the scanning line.
  • the scanning line driving circuit 13 sequentially selects one scanning line from among the scanning lines GL1 to GLm, and applies a selection voltage to the selected scanning line over one horizontal period. Thereby, n pixel circuits connected to the scanning line to which the selection voltage is applied are selected at once.
  • the data line driving circuit 14 drives the data lines SL1 to SLn based on the control signal C2 and the video signal D1. More specifically, the data line driving circuit 14 applies n data voltages corresponding to the video signal D1 to the data lines SL1 to SLn, respectively, based on the control signal C2. As a result, n data voltages are respectively written in the selected n pixel circuits.
  • the scanning line driving circuit 13 When it is determined as a static row by the static row determination unit 15, the scanning line driving circuit 13 applies a non-selection voltage to the corresponding scanning line, and the data line driving circuit 14 does not apply a data voltage to the data lines SL1 to SLn. Specifically, when the determination result Xi is 1, during the i-th horizontal period, the scanning line driving circuit 13 applies a non-selection voltage to all the scanning lines GL1 to GLm including the scanning line GLi. The data line driving circuit 14 does not apply a voltage to the data lines SL1 to SLn or applies the same voltage as that in the immediately preceding horizontal period (does not change the voltage applied to the data lines SL1 to SLn).
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a display image.
  • the display image shown in FIG. 2 is a continuous image showing a circular object P3 (representing the moon) moving in a fixed background image including two semicircular objects P1 and P2 (representing mountains). One of them. In this case, the display image changes in the object P3 and its vicinity, but does not change in other parts.
  • the conventional liquid crystal display device determines for each image (for each frame) whether or not to stop driving the liquid crystal panel.
  • the conventional liquid crystal display device stops driving the liquid crystal panel when the entire display image is a still image, and drives the liquid crystal panel otherwise. For this reason, when only a part of the display image changes as shown in FIG. 2, it is impossible to stop driving the liquid crystal panel and reduce the power consumption of the liquid crystal display device.
  • the conventional liquid crystal display device has a problem that the power consumption cannot be reduced when a part of the display image changes.
  • the liquid crystal display device 10 determines whether or not to stop driving the liquid crystal panel 11 for each row.
  • the liquid crystal display device 10 determines whether or not each row is a static row, and when it is determined as a static row, applies a non-selection voltage to the scanning line and does not apply a data voltage to the data line.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a determination result in the liquid crystal display device 10 and an operation state of the drive circuit.
  • the liquid crystal display device 10 determines that a line including a part of the object P3 is a non-static line and a line not including the object P3 is a static line. A non-selection voltage is applied, and no data voltage is applied to the data line.
  • the power consumption can be reduced even when a part of the display image changes by performing the process of stopping the driving of the liquid crystal panel 11 for each row.
  • a TFT in which a semiconductor layer is formed of an oxide semiconductor such as indium gallium zinc oxide may be used as the TFT 17 of the pixel circuit 16.
  • a TFT using an oxide semiconductor has little leakage current when turned off. Therefore, by using the oxide semiconductor TFT, the number of times of driving the liquid crystal panel 11 can be greatly reduced while maintaining display quality, and the power consumption of the liquid crystal display device 10 can be greatly reduced.
  • the liquid crystal display device 10 includes a plurality of pixel circuits 16 arranged in the row direction and the column direction, and a plurality of scans each connected to all of the pixel circuits 16 in each row.
  • a display panel liquid crystal panel 11
  • the scanning line driving circuit 13 for applying a selection voltage to the line
  • the data line driving circuit 14 for applying a data voltage corresponding to the video signal D1 to the plurality of data lines SL1 to SLn, and each scanning line of the video signal D1.
  • a determination unit that determines whether or not a portion to be performed (data for one row) is a stationary portion (stationary row).
  • the scanning line driving circuit 13 applies a non-selection voltage to the scanning line corresponding to the portion determined as a stationary portion by the determination unit. Therefore, even when a part of the display image changes, the driving of the scanning line corresponding to the stationary part can be stopped and the power consumption of the liquid crystal display device 10 can be reduced.
  • the data line driving circuit 14 does not apply the data voltage to the data lines SL1 to SLn when it is determined as a stationary part by the determination unit. Therefore, even when a part of the display image changes, the driving of the scanning lines and the data lines SL1 to SLn corresponding to the stationary part can be stopped, and the power consumption of the liquid crystal display device 10 can be reduced.
  • the pixel circuits 16 in each row are connected to the scanning lines GL1 to GLm. Accordingly, it is possible to determine whether or not each row of the video signal D1 is a stationary portion and reduce the power consumption of the liquid crystal display device 10.
  • the data line driving circuit 14 does not apply a voltage to the data lines SL1 to SLn or applies the same voltage as that in the immediately preceding horizontal period when it is determined as a stationary part by the determination unit. Accordingly, it is possible to reduce power consumption accompanying changes in the voltages of the data lines SL1 to SLn.
  • the number of times that the determination unit continuously determines a portion corresponding to each scanning line as a stationary portion is limited. Therefore, the data voltage can be written to the pixel circuit 16 corresponding to the stationary portion at a predetermined time interval, and the display quality can be maintained.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention.
  • 4 includes a liquid crystal panel 21, a main board 22, a control board 23, scanning line control boards 24a and 24b, scanning line driving circuits 25a and 25b, a data line control board 26, and a data line driving circuit. 27.
  • the liquid crystal panel 21 includes 4m scanning lines, n data lines, and (m ⁇ n) pixel circuits (all not shown). Details of the liquid crystal panel 21 will be described later.
  • the main board 22 is connected to an antenna or a communication line (not shown).
  • a broadcast wave including a video signal is input to the main board 22 via an antenna or a communication line.
  • a circuit (not shown) on the main board 22 extracts a video signal from the broadcast wave by performing predetermined signal processing, conversion processing, and the like on the input broadcast wave.
  • a circuit (not shown) on the control board 23 generates a signal for driving the liquid crystal panel 21 by performing predetermined processing on the video signal output from the main board 22.
  • a display control circuit (not shown) including a stationary part determination unit 28 is provided on the control board 23, a display control circuit (not shown) including a stationary part determination unit 28 is provided. Details of the stationary part determination unit 28 will be described later.
  • the liquid crystal panel 21 has a first side and a second side (left side and right side in the drawing) extending in the column direction.
  • the scanning line control board 24 a and the scanning line drive circuit 25 a are provided along the first side of the liquid crystal panel 21.
  • the scanning line control board 24 b and the scanning line drive circuit 25 b are provided along the second side of the liquid crystal panel 21. Circuits (not shown) on the scanning line control boards 24a and 24b send control signals (not shown) to the scanning line drive circuits 25a and 25b based on the signals output from the circuits on the control board 23, respectively. Output.
  • the scanning line driving circuit 25a is connected to the first end (left end in the drawing) of the scanning line of the liquid crystal panel 21, and based on the control signal output from the circuit on the scanning line control board 24a, the scanning line is connected to the first end side.
  • the scanning line driving circuit 25b is connected to the second end (right end in the drawing) of the scanning line of the liquid crystal panel 21, and the scanning line is moved to the second end side based on the control signal output from the circuit on the scanning line control board 24b. Drive from.
  • a circuit (not shown) on the data line control board 26 sends a control signal and a video signal (both not shown) to the data line driving circuit 27 based on a signal output from the circuit on the control board 23. Output.
  • the data line driving circuit 27 drives the data lines of the liquid crystal panel 21.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a liquid crystal panel according to a reference example.
  • the liquid crystal panel illustrated in FIG. 5 includes m scanning lines GL1 to GLm, n data lines SL1 to SLn, and (m ⁇ n) pixels. Includes circuitry.
  • a scanning line driving circuit (not shown) is provided along the left and right sides of the liquid crystal panel, the left ends of the scanning lines GL1 to GLm are connected to the left scanning line driving circuit, and the right ends of the scanning lines GL1 to GLm are connected to the right side. Connected to the scanning line driving circuit, the scanning lines GL1 to GLm are driven from both sides.
  • the scanning line driving circuit may be provided only on the left or right side of the liquid crystal panel, the left end or the right end of the scanning lines GL1 to GLm may be connected to the scanning line driving circuit, and the scanning lines GL1 to GLm may be driven from the left end or the right end. .
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration of the liquid crystal panel 21 according to the present embodiment.
  • the liquid crystal panel 21 includes 4m scanning lines, n data lines SL1 to SLn, and (m ⁇ n) pixel circuits.
  • the liquid crystal panel 21 is divided into four blocks in the row direction and includes four scanning lines corresponding to one row of pixel circuits.
  • the four blocks are referred to as the first to fourth blocks in order from the left, and the four scanning lines corresponding to the pixel circuit in the i-th row are referred to as GLi_1 to GLi_4.
  • Scan lines GL1_1 to GLm_1 are provided in the first block.
  • the scanning lines GL1_2 to GLm_2 are provided in the first and second blocks.
  • the first ends (left ends in the drawing) of the scanning lines GL1_1 to GLm_1 and GL1_2 to GLm_2 are drawn from the first side of the liquid crystal panel 21.
  • the scanning lines GL1_1 to GLm_1 and GL1_2 to GLm_2 are arranged in the order of GL1_1, GL1_2, GL2_1, GL2_2,..., GLm_1, GLm_2.
  • the pixel circuits in the first and second blocks are arranged between the scanning line GLi_2 and the scanning line GLi + 1_1.
  • Scan lines GL1_3 to GLm_3 are provided in the third and fourth blocks.
  • the scanning lines GL1_4 to GLm_4 are provided in the fourth block.
  • Second ends (right ends in the drawing) of the scanning lines GL1_3 to GLm_3 and GL1_4 to GLm_4 are drawn from the second side of the liquid crystal panel 21.
  • the scanning lines GL1_3 to GLm_3 and GL1_4 to GLm_4 are arranged in the order of GL1_4, GL1_3, GL2_4, GL2_3,... GLm_4, GLm_3.
  • the pixel circuits in the third and fourth blocks are arranged between the scanning line GLi_3 and the scanning line GLi + 1_4.
  • the source terminal of the TFT of the pixel circuit in the j-th column is connected to the data line SLj.
  • the gate terminal of the TFT of the pixel circuit in the first block is connected to the scanning line GLi_1.
  • the pixel circuit in the first block is driven using the scanning line GLi_1 and the data lines SL1 to SLn / 4.
  • the gate terminal of the TFT of the pixel circuit in the second block is connected to the scanning line GLi_2.
  • the pixel circuits in the second block are driven using the scanning line GLi_2 and the data lines SLn / 4 + 1 to SLn / 2.
  • the gate terminal of the TFT of the pixel circuit in the third block is connected to the scanning line GLi_3.
  • the pixel circuits in the third block are driven using the scanning line GLi_3 and the data lines SLn / 2 + 1 to SL3n / 4.
  • the gate terminal of the TFT of the pixel circuit in the fourth block is connected to the scanning line GLi_4.
  • the pixel circuits in the fourth block are driven using the scanning line GLi_4 and the data lines SL3n / 4 + 1 to SLn.
  • the 1 ⁇ 4 row is referred to as a stationary portion.
  • 4 determines whether or not it is a static part based on the video signal. More specifically, the still part determination unit 28 stores the video signal of the previous frame, and each 1/4 row of data included in the video signal of the current frame and the 1/4 row of the same position included in the previous frame. By comparing with the data, it is determined whether or not each 1/4 row is a stationary portion. Similar to the static row discriminating unit 15 according to the first embodiment, the static part discriminating unit 28 receives two pieces of data when two pieces of data (two quarter row data) completely match.
  • the stationary part determination unit 28 outputs 4m determination results X1_k to Xm_k (k is an integer of 1 to 4) indicating the determination results of each 1 ⁇ 4 row.
  • the discrimination result Xi_k is 1 when the 1 ⁇ 4 row corresponding to the k-th block in the i-th row is a stationary portion, and 0 otherwise.
  • the scanning line driving circuit 25a applies a selection voltage to the scanning lines GLi_1 and GLi_2, and applies a non-selection voltage to the other (2m ⁇ 2) scanning lines.
  • the scanning line driving circuit 25b applies a selection voltage to the scanning lines GLi_3 and GLi_4, and applies a non-selection voltage to the other (2m ⁇ 2) scanning lines.
  • n pixel circuits connected to the four scanning lines to which the selection voltage is applied are collectively selected.
  • the data line driving circuit 27 applies n data voltages corresponding to the video signals to the data lines SL1 to SLn, respectively. As a result, n data voltages are respectively written in the selected n pixel circuits.
  • the scanning line driving circuits 25a and 25b apply the non-selection voltage to the corresponding scanning line, and the data line driving circuit 27 does not apply the data voltage to the corresponding data line. Specifically, when the determination result Xi_k is 1, the scanning line driver circuit 25a or 25b applies a non-selection voltage to the scanning line GLi_k in the i-th horizontal period. The data line driving circuit 27 does not apply a voltage to the (n / 4) data lines corresponding to the k-th block among the data lines SL1 to SLn, or applies the same voltage as the previous line period.
  • FIG. 7 is a diagram showing a discrimination result in the liquid crystal display device 20.
  • the liquid crystal display device 20 designates a quarter line including a part of the object P3 as a non-stationary part (dotted pattern part) and a quarter line not including the object P3 as a stationary part.
  • the non-selection voltage is applied to the scanning line corresponding to the stationary part, and the data voltage is not applied to the data line corresponding to the stationary part.
  • the process of stopping the driving of the liquid crystal panel 21 is performed every 1 ⁇ 4 row, so that even when a part of the display image changes, the power consumption is more effective. Can be reduced.
  • the plurality of pixel circuits are divided into a plurality of blocks (four blocks) in the row direction (scanning line extending direction), and the scanning lines GL1 to GLm. Are connected to pixel circuits in the same block, which are part of the pixel circuits in each row. Therefore, it is possible to determine whether or not each part of the row of the video signal is a stationary part and to reduce the power consumption of the liquid crystal display device 20 more effectively.
  • the display panel (liquid crystal panel 21) has a first side (left side) and a second side (right side) extending in the column direction (data line extending direction), and an even number of blocks (four) in the row direction.
  • Block the first scanning lines (scanning lines GL1_1 to GLm_1, GL1_2 to GLm_2) connected to the pixel circuits in the first side block (first and second blocks) are drawn from the first side
  • Second scanning lines (scanning lines GL1_3 to GLm_3, GL1_4 to GLm_4) connected to the pixel circuits in the blocks on the second side (third and fourth blocks) are drawn from the second side.
  • the scanning line driving circuit 25 includes a first driving unit (scanning line driving circuit 25a) that drives the first scanning line and a second driving unit (scanning line drive circuit 25b) that drives the second scanning line. .
  • first driving unit scanning line driving circuit 25a
  • second driving unit scanning line drive circuit 25b
  • the scanning lines can be easily laid out by separately pulling out the scanning lines from the two sides of the display panel.
  • the (m ⁇ n) liquid crystal panels 21 are divided into four blocks, and four scanning lines are provided corresponding to one row of pixel circuits. Whether or not it is a stationary part is determined every 1/4 line. Instead, the liquid crystal panel is divided into s blocks (where s is an even number), s scanning lines are provided corresponding to the pixel circuits in one row, and the stationary part determination unit is stationary every 1 / s rows. You may determine whether it is a part. As the value of s increases, the number of scanning lines increases, but the effect of reducing the power consumption of the display device increases.
  • the liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention has the same configuration as the liquid crystal display device according to the second embodiment (see FIG. 4). However, the liquid crystal display device according to the present embodiment includes a liquid crystal panel 31 shown in FIG.
  • the liquid crystal panel 31 shown in FIG. 8 includes 4m scanning lines GL1_1 to GLm_1, GL1_2 to GLm_2, GL1_3 to GLm_3, GL1_4 to GLm_4, n data lines SL1 to SLn, and (m Xn)
  • the pixel circuit is included.
  • the liquid crystal panel 31 is different from the liquid crystal panel 21 in the following points.
  • the scanning lines GL1_1 to GLm_1, GL1_2 to GLm_2 are arranged in the order of GL1_2, GL1_1, GL2_2, GL2_1,... GLm_2, GLm_1.
  • the pixel circuits in the first and second blocks are provided between the scanning line GLi_1 and the scanning line GLi + 1_2.
  • the scanning lines GL1_3 to GLm_3 and GL1_4 to GLm_4 are arranged in the order of GL1_3, GL1_4, GL2_3, GL2_4,..., GLm_3, GLm_4.
  • the pixel circuits in the third and fourth blocks are provided between the scanning line GLi_4 and the scanning line GLi + 1_3.
  • the scanning line GLi_1 is disposed at a position farther from the pixel circuit than the scanning line GLi_2, and the scanning line GLi_4 is disposed at a position farther from the pixel circuit than the scanning line GLi_3.
  • the wiring connecting the scanning line GLi_1 and the gate terminal of the TFT intersects with the scanning line GLi_2, and the wiring connecting the scanning line GLi_4 and the gate terminal of the TFT intersects with the scanning line GLi_3.
  • the manufacturing process of the liquid crystal panel 21 becomes complicated.
  • the scanning line GLi_1 is disposed closer to the pixel circuit than the scanning line GLi_2, and the scanning line GLi_4 is disposed closer to the pixel circuit than the scanning line GLi_3.
  • the scanning lines GLi_1 and GLi_2 are disposed closer to the pixel circuit as the block including the connected pixel circuit is closer to the first side of the liquid crystal panel 31, and the scanning lines GLi_3 and GLi_4 are The closer the block including the connected pixel circuit is to the second side of the liquid crystal panel 31, the closer to the pixel circuit.
  • the wiring connecting the scanning line and the gate terminal of the TFT does not intersect with the other scanning lines. Therefore, the liquid crystal panel 31 according to the present embodiment can be manufactured more easily than the liquid crystal panel 21 according to the second embodiment.
  • the first scan lines (scan lines GL1_1 to GLm_1, GL1_2 to GLm_2) are connected to the first side (liquid crystal) of the block including the connected pixel circuits.
  • the second scanning lines (scanning lines GL1_3 to GLm_3, GL1_4 to GLm_4) are arranged closer to the second side (the left side of the panel 31) of the display panel. The closer to the right side of the liquid crystal panel 31, the closer to the pixel circuit.
  • the scanning lines connected to the pixel circuits in the block near the edge of the display panel are arranged near the pixel circuits, thereby connecting the scanning lines and the pixel circuits.
  • the wiring can be prevented from intersecting with other scanning lines, and the display panel (liquid crystal panel 31) can be easily manufactured.
  • the pixel circuit may include a TFT having an oxide semiconductor layer.
  • the TFT may be a channel etch type TFT or an etch stop type TFT.
  • the oxide semiconductor layer of the TFT may be formed of indium gallium zinc oxide, may be formed of a crystalline oxide semiconductor, or may have a stacked structure.
  • FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a channel etch type TFT.
  • a gate electrode 42, a gate insulating film 43, an oxide semiconductor layer 44, a source electrode 45, and a drain electrode 46 are stacked on a substrate 41, and a protective film is formed thereon. 47 is formed.
  • a portion of the oxide semiconductor layer 44 that exists above the gate electrode 42 functions as a channel region.
  • an etch stop layer is not formed on the channel region, and the lower surfaces of the end portions on the channel side of the source electrode 45 and the drain electrode 46 are disposed in contact with the upper surface of the oxide semiconductor layer 44. Yes.
  • the channel etch TFT is formed, for example, by forming a conductive film for a source / drain electrode on the oxide semiconductor layer 44 and performing a source / drain separation process. In the source / drain separation step, the surface portion of the channel region may be etched.
  • an etch stop layer is formed on the channel region.
  • the lower surfaces of the end portions on the channel side of the source electrode and the drain electrode are located, for example, on the etch stop layer.
  • a conductive film for source / drain electrodes is formed on the oxide semiconductor layer and the etch stop layer.
  • the oxide semiconductor included in the oxide semiconductor layer of the TFT may be an amorphous oxide semiconductor or a crystalline oxide semiconductor having a crystalline portion.
  • a crystalline oxide semiconductor a polycrystalline oxide semiconductor, a microcrystalline oxide semiconductor, a crystalline oxide semiconductor in which the c-axis is oriented substantially perpendicular to the layer surface, or the like can be used.
  • the oxide semiconductor layer of the TFT may have a stacked structure of two or more layers.
  • the oxide semiconductor layer may include an amorphous oxide semiconductor layer and a crystalline oxide semiconductor layer, or may include a plurality of crystalline oxide semiconductor layers having different crystal structures.
  • a plurality of amorphous oxide semiconductor layers may be included.
  • the energy gap of the oxide semiconductor included in the upper layer is preferably larger than the energy gap of the oxide semiconductor included in the lower layer.
  • the energy gap of the lower oxide semiconductor may be larger than the energy gap of the upper oxide semiconductor.
  • the oxide semiconductor layer may contain at least one metal element of In, Ga, and Zn, for example.
  • the oxide semiconductor layer includes, for example, an In—Ga—Zn—O-based semiconductor (eg, indium gallium zinc oxide).
  • the In—Ga—Zn—O-based semiconductor is a ternary oxide of In (indium), Ga (gallium), and Zn (zinc).
  • the oxide semiconductor layer is formed using an oxide semiconductor film containing an In—Ga—Zn—O-based semiconductor. Note that a channel-etch TFT having an active layer including an oxide semiconductor (OS) such as an In—Ga—Zn—O-based semiconductor is also referred to as a “CE-OS-TFT”.
  • OS oxide semiconductor
  • the In—Ga—Zn—O-based semiconductor may be amorphous or crystalline.
  • a crystalline In—Ga—Zn—O-based semiconductor in which the c-axis is oriented substantially perpendicular to the layer surface is preferable.
  • the crystal structure of a crystalline In—Ga—Zn—O-based semiconductor is, for example, the above-described Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-7399, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-134475, or Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-209727. And the like.
  • the entire disclosure of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-134475 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-209727 is incorporated herein by reference.
  • a TFT 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 one hundredth of that of an a-Si TFT).
  • a TFT having an In—Ga—Zn—O-based semiconductor layer is a driving TFT (for example, a TFT included in a driving circuit provided on the same substrate as the display region around the display region including a plurality of pixel circuits). ) And pixel TFT (TFT provided in the pixel circuit).
  • the oxide semiconductor layer may include another oxide semiconductor instead of the In—Ga—Zn—O-based semiconductor.
  • the oxide semiconductor layer may include, for example, an In—Sn—Zn—O-based semiconductor (eg, In 2 O 3 —SnO 2 —ZnO; InSnZnO).
  • the In—Sn—Zn—O-based semiconductor is a ternary oxide of In (indium), Sn (tin), and Zn (zinc).
  • the oxide semiconductor layer includes an In—Al—Zn—O based semiconductor, an In—Al—Sn—Zn—O based semiconductor, a Zn—O based semiconductor, an In—Zn—O based semiconductor, and a Zn—Ti—O based semiconductor.
  • Cd—Ge—O based semiconductor Cd—Pb—O based semiconductor, CdO (cadmium oxide), Mg—Zn—O based semiconductor, In—Ga—Sn—O based semiconductor, In—Ga—O based semiconductor, A Zr—In—Zn—O based semiconductor, an Hf—In—Zn—O based semiconductor, or the like may be included.
  • Al represents aluminum
  • Ti represents titanium
  • Cd represents cadmium
  • Ge germanium
  • Pb represents lead
  • Mg represents magnesium
  • Zr zirconium
  • Hf hafnium.
  • the present invention can be applied to various display devices having a function of pausing the display panel.
  • the display device of the present invention has a feature that power consumption can be reduced even when a part of a display image changes, the display device is used for various display devices having a function of stopping driving of a display panel such as a liquid crystal display device. be able to.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)

Abstract

静止行判別部15は、映像信号D1に含まれる1行分のデータが静止行か否かを判別する。走査線駆動回路13は、静止行に対応する走査線GL1~GLmには非選択電圧を印加する。データ線駆動回路14は、静止行のときにはデータ線SL1~SLnにデータ電圧を印加しない。画素回路を行方向に複数のブロックに分割し、各行の画素回路のうち同じブロック内の画素回路を各走査線に接続した表示装置について、同様の構成を適用してもよい。これにより、表示画像の一部が変化するときでも消費電力を削減できる表示装置を提供する。

Description

表示装置およびその駆動方法
 本発明は、表示装置に関し、特に、表示パネルの駆動を休止する機能を有する表示装置、および、その駆動方法に関する。
 表示装置に含まれる表示パネルは、所定のフレーム周波数で駆動される。典型的な表示装置では、表示パネルは60Hzのフレーム周波数で駆動される。表示装置の消費電力は、表示パネルを駆動する回数が多いほど増加する。そこで、表示装置の消費電力を削減する方法として、同じ画像を続けて表示するときに表示パネルの駆動を休止する方法が知られている。この方法は、休止駆動、低周波駆動、間欠駆動などと呼ばれる。
 また、表示装置の画素回路に含まれる薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:以下、TFTという)を酸化物半導体を用いて構成する技術が実用化されている。酸化物半導体には、例えば、インジウム(In)、ガリウム(Ga)、亜鉛(Zn)を含むインジウムガリウム亜鉛酸化物(InGaZnO)などが使用される。酸化物半導体を用いたTFTは、オフ時のリーク電流が少ないという特徴を有する。したがって、酸化物半導体を用いたTFTを含む画素回路を備えた表示装置において休止駆動を行うことにより、表示品位を保ちながら、表示パネルの駆動回数を大幅に削減し、表示装置の消費電力を大幅に削減することができる。
 休止駆動を行う表示装置については、例えば、特許文献1に記載されている。また、本願発明に関連して、特許文献2には、消費電力を削減するために、基準行からの電位変動量の総量が最も小さい行を次行として選択し、選択した行を次の基準行とする処理を繰り返す表示装置が記載されている。
国際公開第2013/115088号 国際公開第2013/118323号
 休止駆動を行う従来の表示装置は、表示パネルの駆動を休止するか否かを画像ごとに(フレームごとに)判別する。したがって、表示画像の全体が静止画である場合には、表示パネルの駆動を休止して、表示装置の消費電力を削減することができる。しかしながら、表示画像の大部分が静止画でも、表示画像の一部が変化する場合には、表示パネルの駆動を休止して、表示装置の消費電力を削減することができない。このように休止駆動を行う従来の表示装置には、表示画像の一部が変化するときには消費電力を削減することができないという問題がある。
 それ故に、本発明は、表示画像の一部が変化するときでも消費電力を削減できる表示装置を提供することを目的とする。
 本発明の第1の局面は、表示装置であって、
 行方向および列方向に並べて配置された複数の画素回路と、それぞれが各行の画素回路の全部または一部に接続された複数の走査線と、それぞれが各列の画素回路に接続された複数のデータ線とを含む表示パネルと、
 前記複数の走査線の中から選択した走査線に選択電圧を印加する走査線駆動回路と、
 映像信号に応じたデータ電圧を前記複数のデータ線に印加するデータ線駆動回路と、
 前記映像信号のうち各走査線に対応する部分が静止部分か否かを判別する判別部とを備え、
 前記走査線駆動回路は、前記判別部で静止部分と判別された部分に対応する走査線には非選択電圧を印加することを特徴とする。
 本発明の第2の局面は、本発明の第1の局面において、
 前記データ線駆動回路は、前記判別部で静止部分と判別された部分に対応するデータ線には前記データ電圧を印加しないことを特徴とする。
 本発明の第3の局面は、本発明の第2の局面において、
 前記走査線には各行の画素回路が接続されることを特徴とする。
 本発明の第4の局面は、本発明の第2の局面において、
 前記表示パネルは行方向に複数のブロックに分割され、
 前記走査線には各行の画素回路のうち同じブロック内の画素回路が接続されることを特徴とする。
 本発明の第5の局面は、本発明の第4の局面において、
 前記表示パネルは、列方向に延伸する第1辺と第2辺を有し、行方向に偶数個のブロックに分割され、
 前記走査線のうち、前記第1辺側のブロック内の画素回路に接続された第1走査線は前記第1辺から引き出され、前記第2辺側のブロック内の画素回路に接続された第2走査線は前記第2辺から引き出され、
 前記走査線駆動回路は、前記第1走査線を駆動する第1駆動部と、前記第2走査線を駆動する第2駆動部とを含むことを特徴とする。
 本発明の第6の局面は、本発明の第5の局面において、
 前記第1走査線は、接続された画素回路を含むブロックが前記第1辺に近いほど前記画素回路に近い位置に配置され、
 前記第2走査線は、接続された画素回路を含むブロックが前記第2辺に近いほど前記画素回路に近い位置に配置されることを特徴とする。
 本発明の第7の局面は、本発明の第2の局面において、
 前記データ線駆動回路は、前記判別部で静止部分と判別された部分に対応するデータ線には電圧を印加しないことを特徴とする。
 本発明の第8の局面は、本発明の第2の局面において、
 前記データ線駆動回路は、前記判別部で静止部分と判別された部分に対応するデータ線には直前の水平期間と同じ電圧を印加することを特徴とする。
 本発明の第9の局面は、本発明の第2の局面において、
 前記判別部が各走査線に対応する部分について連続して静止部分と判別する回数が制限されていることを特徴とする。
 本発明の第10の局面は、本発明の第1の局面において、
 前記画素回路は、酸化物半導体層を有する薄膜トランジスタを含むことを特徴とする。
 本発明の第11の局面は、本発明の第10の局面において、
 前記薄膜トランジスタは、チャネルエッチ型薄膜トランジスタであることを特徴とする。
 本発明の第12の局面は、本発明の第10の局面において、
 前記酸化物半導体層は、インジウムガリウム亜鉛酸化物で形成されていることを特徴とする。
 本発明の第13の局面は、本発明の第10の局面において、
 前記酸化物半導体層は、結晶質酸化物半導体で形成されていることを特徴とする。
 本発明の第14の局面は、本発明の第10の局面において、
 前記酸化物半導体層は、積層構造を有することを特徴とする。
 本発明の第15の局面は、行方向および列方向に並べて配置された複数の画素回路と、それぞれが各行の画素回路の全部または一部に接続された複数の走査線と、それぞれが各列の画素回路に接続された複数のデータ線とを含む表示パネルを含む表示装置の駆動方法であって、
 前記複数の走査線の中から選択した走査線に選択電圧を印加する走査線駆動ステップと、
 映像信号に応じたデータ電圧を前記複数のデータ線に印加するデータ線駆動ステップと、
 前記映像信号のうち各走査線に対応する部分が静止部分か否かを判別する判別ステップとを備え、
 前記走査線駆動ステップは、前記判別ステップで静止部分と判別された部分に対応する走査線には非選択電圧を印加することを特徴とする。
 本発明の第16の局面は、本発明の第15の局面において、
 前記データ線駆動ステップは、前記判別ステップで静止部分と判別された部分に対応するデータ線には前記データ電圧を印加しないことを特徴とする。
 本発明の第1または第15の局面によれば、表示画像の一部が変化するときでも、静止部分に対応する走査線の駆動を休止して、表示装置の消費電力を削減することができる。
 本発明の第2または第16の局面によれば、表示画像の一部が変化するときでも、静止部分に対応する走査線とデータ線の駆動を休止して、表示装置の消費電力を削減することができる。
 本発明の第3の局面によれば、映像信号の行ごとに静止部分か否かを判別し、表示装置の消費電力を削減することができる。
 本発明の第4の局面によれば、映像信号の行の一部ごとに静止部分か否かを判別し、表示装置の消費電力をより効果的に削減することができる。
 本発明の第5の局面によれば、表示パネルの2辺から走査線を分けて引き出すことにより、走査線を容易にレイアウトすることができる。
 本発明の第6の局面によれば、表示パネルの端に近いブロック内の画素回路に接続された走査線を画素回路の近くに配置することにより、走査線と画素回路を接続する配線が他の走査線と交差することを防止し、表示パネルを容易に製造することができる。
 本発明の第7の局面によれば、静止部分に対応するデータ線には電圧を印加しないことにより、データ線の電圧の変化に伴う消費電力を削減することができる。
 本発明の第8の局面によれば、静止部分に対応するデータ線には直前の水平期間と同じ電圧を印加することにより、データ線の電圧の変化に伴う消費電力を削減することができる。
 本発明の第9の局面によれば、連続して静止部分と判別する回数に制限を設けることにより、静止部分に対応した画素回路に所定の時間間隔でデータ電圧を書き込み、表示品位を保つことができる。
 本発明の第10~14の局面によれば、酸化物半導体層を有する薄膜トランジスタを用いることにより、表示品位を保ちながら、表示パネルの駆動回数を大幅に削減し、表示装置の消費電力を大幅に削減することができる。
本発明の第1の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 表示画像の例を示す図である。 第1の実施形態に係る液晶表示装置における判別結果と駆動回路の動作状態とを示す図である。 本発明の第2の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 参考例に係る液晶パネルの構成を示す図である。 第2の実施形態に係る液晶表示装置の液晶パネルの構成を示す図である。 第2の実施形態に係る液晶表示装置における判別結果を示す図である。 本発明の第3の実施形態に係る液晶表示装置の液晶パネルの構成を示す図である。 チャネルエッチ型TFTの構成を示す図である。
 (第1の実施形態)
 図1は、本発明の第1の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図1に示す液晶表示装置10は、液晶パネル11、表示制御回路12、走査線駆動回路13、および、データ線駆動回路14を備えている。以下、mおよびnは2以上の整数、iは1以上m以下の整数、jは1以上n以下の整数であるとする。
 液晶パネル11は、m本の走査線GL1~GLm、n本のデータ線SL1~SLn、および、(m×n)個の画素回路16を含んでいる。走査線GL1~GLmは、行方向(図面では水平方向)に延伸し、互いに平行に配置される。データ線SL1~SLnは、列方向(図面では垂直方向)に延伸し、走査線GL1~GLmと直交するように互いに平行に配置される。走査線GL1~GLmとデータ線SL1~SLnは、(m×n)箇所で交差する。(m×n)個の画素回路16は、走査線GL1~GLmとデータ線SL1~SLnの交点に対応して設けられる。このように(m×n)個の画素回路16は、行方向および列方向に並べて配置される。画素回路16は、TFT17と画素電極18を含んでいる。i行j列目のTFT17のゲート端子は走査線GLiに接続され、ソース端子はデータ線SLjに接続され、ドレイン電極は画素電極18に接続される。なお、走査線駆動回路13およびデータ線駆動回路14の全部または一部を、画素回路16と一体に液晶パネル11上に形成してもよい。
 表示制御回路12は、液晶表示装置10の制御回路である。表示制御回路12には、液晶表示装置10の外部から供給された制御信号C0と映像信号D0が入力される。表示制御回路12は、制御信号C0と映像信号D0に基づき、走査線駆動回路13に対して制御信号C1を出力し、データ線駆動回路14に対して制御信号C2と映像信号D1を出力する。制御信号C1には、例えば、ゲートスタートパルスやゲートクロックが含まれる。制御信号C2には、例えば、ソーススタートパルスやソースクロックが含まれる。映像信号D1は、映像信号D0と同じ信号でもよく、映像信号D0に映像信号処理を施した信号でもよい。
 以下、液晶パネル11の駆動に用いられる映像信号D1に含まれる、あるフレーム内のある行のデータが前フレームから変化していない場合、その行を静止行という。表示制御回路12は、映像信号D1に基づき、静止行か否かを判別する静止行判別部15を含んでいる。静止行判別部15は、前フレームの映像信号を記憶し、現フレームの映像信号D1に含まれる各行のデータと前フレームの映像信号に含まれる同じ位置の行のデータとを比較することにより、各行が静止行か否かを判別する。静止行判別部15は、例えば、2個のデータ(2個の1行分のデータ)が完全に一致したときに静止行と判別してもよく、2個のデータの差の最大値が閾値以下のときに静止行と判別してもよく、2個のデータの差の合計が閾値以下のときに静止行と判別してもよい。静止行判別部15は、各行の判別結果を示すm個の判別結果X1~Xmを走査線駆動回路13とデータ線駆動回路14に対して出力する。以下、判別結果Xiは、i行目が静止行のときには1、それ以外のときには0になるとする。
 液晶表示装置10では、静止行判別部15が各行について連続して静止行と判別する回数が制限されている。静止行判別部15は、所定の周期でフレーム内のすべての行を非静止行と判別するか、ある行について所定回数連続して静止行と判別した後に当該行を非静止行と判別する。
 走査線駆動回路13は、制御信号C1に基づき走査線GL1~GLmを駆動する。1フレーム期間には、m個の水平期間が含まれる。走査線駆動回路13は、i番目の水平期間では、走査線GLiにTFT17がオンする電圧(例えば、ハイレベル電圧。以下、選択電圧という)を印加し、それ以外の(m-1)本の走査線にTFT17がオフする電圧(例えば、ローレベル電圧。以下、非選択電圧という)を印加する。このように走査線駆動回路13は、走査線GL1~GLmの中から1本の走査線を順に選択し、選択した走査線に1水平期間にわたって選択電圧を印加する。これにより、選択電圧を印加した走査線に接続されたn個の画素回路が一括して選択される。
 データ線駆動回路14は、制御信号C2と映像信号D1に基づき、データ線SL1~SLnを駆動する。より詳細には、データ線駆動回路14は、制御信号C2に基づき、映像信号D1に応じたn個のデータ電圧をデータ線SL1~SLnにそれぞれ印加する。これにより、選択されたn個の画素回路にn個のデータ電圧がそれぞれ書き込まれる。
 静止行判別部15で静止行と判別されたときには、走査線駆動回路13は対応する走査線に非選択電圧を印加し、データ線駆動回路14はデータ線SL1~SLnにデータ電圧を印加しない。具体的には、判別結果Xiが1のときには、i番目の水平期間において、走査線駆動回路13は、走査線GLiを含め、すべての走査線GL1~GLmに非選択電圧を印加する。データ線駆動回路14は、データ線SL1~SLnに電圧を印加しないか、直前の水平期間と同じ電圧を印加する(データ線SL1~SLnに印加する電圧を変化させない)。
 図2は、表示画像の例を示す図である。図2に示す表示画像は、2個の半円形の物体P1、P2(山を表す)を含む固定の背景画像の中を、円形の物体P3(月を表す)が移動する様子を示す連続画像のうちの1枚である。この場合、表示画像は物体P3とその近傍では変化するが、それ以外の部分では変化しない。
 従来の液晶表示装置は、液晶パネルの駆動を休止するか否かを画像ごとに(フレームごとに)判別する。従来の液晶表示装置は、表示画像の全体が静止画である場合には液晶パネルの駆動を停止し、それ以外の場合には液晶パネルを駆動する。このため、図2に示すように表示画像の一部だけが変化する場合には、液晶パネルの駆動を休止して、液晶表示装置の消費電力を削減することができない。このように従来の液晶表示装置には、表示画像の一部が変化するときには消費電力を削減することができないという問題がある。
 これに対して、本実施形態に係る液晶表示装置10は、液晶パネル11の駆動を休止するか否かを行ごとに判別する。液晶表示装置10は、行ごとに静止行か否かを判別し、静止行と判別したときには、走査線には非選択電圧を印加し、データ線にはデータ電圧を印加しない。図3は、液晶表示装置10における判別結果と駆動回路の動作状態を示す図である。液晶表示装置10は、図2に示す画像を表示するときには、物体P3の一部を含む行を非静止行、物体P3を含まない行を静止行と判別し、静止行のときには走査線には非選択電圧を印加し、データ線にはデータ電圧を印加しない。本実施形態に係る液晶表示装置10によれば、液晶パネル11の駆動を休止する処理を行ごとに行うことにより、表示画像の一部が変化するときでも、消費電力を削減することができる。
 なお、液晶表示装置10では、画素回路16のTFT17として、半導体層をインジウムガリウム亜鉛酸化物などの酸化物半導体で形成したTFTを用いてもよい。酸化物半導体を用いたTFTは、オフ時のリーク電流が少ない。したがって、酸化物半導体TFTを用いることにより、表示品位を保ちながら、液晶パネル11を駆動する回数を大幅に削減し、液晶表示装置10の消費電力を大幅に削減することができる。
 以上に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置10は、行方向および列方向に並べて配置された複数の画素回路16と、それぞれが各行の画素回路16の全部に接続された複数の走査線GL1~GLmと、それぞれが各列の画素回路16に接続された複数のデータ線SL1~SLnとを含む表示パネル(液晶パネル11)と、複数の走査線GL1~GLmの中から選択した走査線に選択電圧を印加する走査線駆動回路13と、映像信号D1に応じたデータ電圧を複数のデータ線SL1~SLnに印加するデータ線駆動回路14と、映像信号D1のうち各走査線に対応する部分(1行分のデータ)が静止部分(静止行)か否かを判別する判別部(静止行判別部15)とを備えている。走査線駆動回路13は、判別部で静止部分と判別された部分に対応する走査線には非選択電圧を印加する。したがって、表示画像の一部が変化するときでも、静止部分に対応する走査線の駆動を休止して、液晶表示装置10の消費電力を削減することができる。
 また、データ線駆動回路14は、判別部で静止部分と判別されたときにはデータ線SL1~SLnにデータ電圧を印加しない。したがって、表示画像の一部が変化するときでも、静止部分に対応する走査線とデータ線SL1~SLnの駆動を休止して、液晶表示装置10の消費電力を削減することができる。
 また、走査線GL1~GLmには各行の画素回路16が接続される。したがって、映像信号D1の行ごとに静止部分か否かを判別し、液晶表示装置10の消費電力を削減することができる。また、データ線駆動回路14は、判別部で静止部分と判別されたときにはデータ線SL1~SLnに電圧を印加しないか、直前の水平期間と同じ電圧を印加する。したがって、データ線SL1~SLnの電圧の変化に伴う消費電力を削減することができる。また、判別部が各走査線に対応する部分について連続して静止部分と判別する回数が制限されている。したがって、静止部分に対応した画素回路16に所定の時間間隔でデータ電圧を書き込み、表示品位を保つことができる。
 (第2の実施形態)
 図4は、本発明の第2の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図4に示す液晶表示装置20は、液晶パネル21、メイン基板22、制御基板23、走査線制御基板24a、24b、走査線駆動回路25a、25b、データ線制御基板26、および、データ線駆動回路27を備えている。
 液晶パネル21は、4m本の走査線、n本のデータ線、および、(m×n)個の画素回路(いずれも図示せず)を含んでいる。液晶パネル21の詳細は後述する。
 メイン基板22は、アンテナや通信回線など(図示せず)に接続される。メイン基板22には、アンテナや通信回線などを経由して、映像信号を含む放送波が入力される。メイン基板22上の回路(図示せず)は、入力された放送波に対して所定の信号処理や変換処理などを行うことにより、放送波から映像信号を取り出す。制御基板23上の回路(図示せず)は、メイン基板22から出力された映像信号に対して所定の処理を行うことにより、液晶パネル21駆動用の信号を生成する。制御基板23上には、静止部分判別部28を含む表示制御回路(図示せず)が設けられる。静止部分判別部28の詳細は後述する。
 液晶パネル21は、列方向に延伸する第1辺と第2辺(図面では左辺と右辺)を有する。走査線制御基板24aと走査線駆動回路25aは、液晶パネル21の第1辺に沿って設けられる。走査線制御基板24bと走査線駆動回路25bは、液晶パネル21の第2辺に沿って設けられる。走査線制御基板24a、24b上の回路(図示せず)は、制御基板23上の回路から出力された信号に基づき、走査線駆動回路25a、25bに対して制御信号(図示せず)をそれぞれ出力する。走査線駆動回路25aは、液晶パネル21の走査線の第1端(図面では左端)に接続され、走査線制御基板24a上の回路から出力された制御信号に基づき、走査線を第1端側から駆動する。走査線駆動回路25bは、液晶パネル21の走査線の第2端(図面では右端)に接続され、走査線制御基板24b上の回路から出力された制御信号に基づき、走査線を第2端側から駆動する。
 データ線制御基板26上の回路(図示せず)は、制御基板23上の回路から出力された信号に基づき、データ線駆動回路27に対して制御信号と映像信号(いずれも図示せず)を出力する。データ線駆動回路27は、液晶パネル21のデータ線を駆動する。
 図5は、参考例に係る液晶パネルの構成を示す図である。図5に示す液晶パネルは、第1の実施形態に係る液晶パネル11と同様に、m本の走査線GL1~GLm、n本のデータ線SL1~SLn、および、(m×n)個の画素回路を含んでいる。液晶パネルの左辺と右辺に沿って走査線駆動回路(図示せず)が設けられ、走査線GL1~GLmの左端は左側の走査線駆動回路に接続され、走査線GL1~GLmの右端は右側の走査線駆動回路に接続され、走査線GL1~GLmは両側から駆動される。なお、液晶パネルの左側または右側にのみ走査線駆動回路を設け、走査線GL1~GLmの左端または右端を走査線駆動回路に接続し、走査線GL1~GLmを左端または右端から駆動してもよい。
 図6は、本実施形態に係る液晶パネル21の構成を示す図である。上述したように、液晶パネル21は、4m本の走査線、n本のデータ線SL1~SLn、および、(m×n)個の画素回路を含んでいる。液晶パネル21は、行方向に4個のブロックに分割され、1行の画素回路に対応して4本の走査線を含んでいる。以下、4個のブロックを左から順に第1~第4ブロックといい、i行目の画素回路に対応した4本の走査線をGLi_1~GLi_4という。
 走査線GL1_1~GLm_1は、第1ブロックに設けられる。走査線GL1_2~GLm_2は、第1および第2ブロックに設けられる。走査線GL1_1~GLm_1、GL1_2~GLm_2の第1端(図面では左端)は、液晶パネル21の第1辺から引き出される。走査線GL1_1~GLm_1、GL1_2~GLm_2は、GL1_1、GL1_2、GL2_1、GL2_2、…、GLm_1、GLm_2の順に配置される。i行目の画素回路のうち第1および第2ブロック内の画素回路は、走査線GLi_2と走査線GLi+1_1の間に配置される。
 走査線GL1_3~GLm_3は、第3および第4ブロックに設けられる。走査線GL1_4~GLm_4は、第4ブロックに設けられる。走査線GL1_3~GLm_3、GL1_4~GLm_4の第2端(図面では右端)は、液晶パネル21の第2辺から引き出される。走査線GL1_3~GLm_3、GL1_4~GLm_4は、GL1_4、GL1_3、GL2_4、GL2_3、…、GLm_4、GLm_3の順に配置される。i行目の画素回路のうち第3および第4ブロック内の画素回路は、走査線GLi_3と走査線GLi+1_4の間に配置される。
 j列目の画素回路のTFTのソース端子はデータ線SLjに接続される。i行目の画素回路のうち、第1ブロック内の画素回路のTFTのゲート端子は、走査線GLi_1に接続される。第1ブロック内の画素回路は、走査線GLi_1とデータ線SL1~SLn/4を用いて駆動される。第2ブロック内の画素回路のTFTのゲート端子は、走査線GLi_2に接続される。第2ブロック内の画素回路は、走査線GLi_2とデータ線SLn/4+1~SLn/2を用いて駆動される。第3ブロック内の画素回路のTFTのゲート端子は、走査線GLi_3に接続される。第3ブロック内の画素回路は、走査線GLi_3とデータ線SLn/2+1~SL3n/4を用いて駆動される。第4ブロック内の画素回路のTFTのゲート端子は、走査線GLi_4に接続される。第4ブロック内の画素回路は、走査線GLi_4とデータ線SL3n/4+1~SLnを用いて駆動される。
 以下、液晶パネル21の駆動に用いられる映像信号に含まれる、あるフレーム内のある1/4行のデータが前フレームから変化していない場合、その1/4行を静止部分という。図4に示す静止部分判別部28は、映像信号に基づき、静止部分か否かを判別する。より詳細には、静止部分判別部28は、前フレームの映像信号を記憶し、現フレームの映像信号に含まれる各1/4行のデータと前フレームに含まれる同じ位置の1/4行のデータとを比較することにより、各1/4行が静止部分か否かを判別する。静止部分判別部28は、第1の実施形態に係る静止行判別部15と同様に、2個のデータ(2個の1/4行分のデータ)が完全に一致したとき、2個のデータの差の最大値が閾値以下のとき、あるいは、2個のデータの差の合計が閾値以下のときに静止部分と判別してもよい。静止部分判別部28は、各1/4行の判別結果を示す4m個の判別結果X1_k~Xm_k(kは1以上4以下の整数)を出力する。以下、判別結果Xi_kは、i行目のうち第kブロックに対応する1/4行が静止部分のときには1、それ以外のときには0になるとする。
 i番目の水平期間では、走査線駆動回路25aは、走査線GLi_1、GLi_2に選択電圧を印加し、それ以外の(2m-2)本の走査線に非選択電圧を印加する。このとき、走査線駆動回路25bは、走査線GLi_3、GLi_4に選択電圧を印加し、それ以外の(2m-2)本の走査線に非選択電圧を印加する。これにより、選択電圧を印加した4本の走査線に接続されたn個の画素回路が一括して選択される。データ線駆動回路27は、映像信号に応じたn個のデータ電圧をデータ線SL1~SLnにそれぞれ印加する。これにより、選択されたn個の画素回路にn個のデータ電圧がそれぞれ書き込まれる。
 静止部分判別部28で静止部分と判別されたときには、走査線駆動回路25a、25bは対応する走査線に非選択電圧を印加し、データ線駆動回路27は対応するデータ線にデータ電圧を印加しない。具体的には、判別結果Xi_kが1のときには、i番目の水平期間において、走査線駆動回路25aまたは25bは走査線GLi_kに非選択電圧を印加する。データ線駆動回路27は、データ線SL1~SLnのうちk番目のブロックに対応する(n/4)本のデータ線に電圧を印加しないか、直前のライン期間と同じ電圧を印加する。
 図7は、液晶表示装置20における判別結果を示す図である。液晶表示装置20は、図2に示す画像を表示するときには、物体P3の一部を含む1/4行を非静止部分(点模様部)、物体P3を含まない1/4行を静止部分と判別し、静止部分に対応する走査線には非選択電圧を印加し、静止部分に対応するデータ線にはデータ電圧を印加しない。本実施形態に係る液晶表示装置20によれば、液晶パネル21の駆動を休止する処理を1/4行ごとに行うことにより、表示画像の一部が変化するときでも、消費電力をより効果的に削減することができる。
 以上に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置20では、複数の画素回路は行方向(走査線の延伸方向)に複数のブロック(4個のブロック)に分割され、走査線GL1~GLmには各行の画素回路の一部である、同じブロック内の画素回路が接続される。したがって、映像信号の行の一部ごとに静止部分か否かを判別し、液晶表示装置20の消費電力をより効果的に削減することができる。
 また、表示パネル(液晶パネル21)は、列方向(データ線の延伸方向)に延伸する第1辺(左辺)と第2辺(右辺)を有し、行方向に偶数個のブロック(4個のブロック)に分割される。走査線のうち、第1辺側のブロック(第1および第2ブロック)内の画素回路に接続された第1走査線(走査線GL1_1~GLm_1、GL1_2~GLm_2)は第1辺から引き出され、第2辺側のブロック(第3および第4ブロック)内の画素回路に接続された第2走査線(走査線GL1_3~GLm_3、GL1_4~GLm_4)は第2辺から引き出される。走査線駆動回路25は、第1走査線を駆動する第1駆動部(走査線駆動回路25a)と、第2走査線を駆動する第2駆動部(走査線駆動回路25b)とを含んでいる。このように表示パネルの2辺から走査線を分けて引き出すことにより、走査線を容易にレイアウトすることができる。
 なお、液晶表示装置20では、(m×n)個の液晶パネル21を4個のブロックに分割し、1行の画素回路に対応して4本の走査線を設け、静止部分判別部28は1/4行ごとに静止部分か否かを判別することとした。これに代えて、液晶パネルをs個(sは偶数)のブロックに分割し、1行の画素回路に対応してs本の走査線を設け、静止部分判別部は1/s行ごとに静止部分か否かを判別してもよい。sの値が大きいほど、走査線の本数は増えるが、表示装置の消費電力を削減する効果は大きくなる。
 (第3の実施形態)
 本発明の第3の実施形態に係る液晶表示装置は、第2の実施形態に係る液晶表示装置と同じ構成を有する(図4を参照)。ただし、本実施形態に係る液晶表示装置は、液晶パネル21に代えて、図8に示す液晶パネル31を備えている。
 図8に示す液晶パネル31は、液晶パネル21と同様に、4m本の走査線GL1_1~GLm_1、GL1_2~GLm_2、GL1_3~GLm_3、GL1_4~GLm_4、n本のデータ線SL1~SLn、および、(m×n)個の画素回路を含んでいる。液晶パネル31は、以下の点で液晶パネル21と相違する。走査線GL1_1~GLm_1、GL1_2~GLm_2は、GL1_2、GL1_1、GL2_2、GL2_1、…、GLm_2、GLm_1の順に配置される。i行目の画素回路のうち第1および第2ブロック内の画素回路は、走査線GLi_1と走査線GLi+1_2の間に設けられる。走査線GL1_3~GLm_3、GL1_4~GLm_4は、GL1_3、GL1_4、GL2_3、GL2_4、…、GLm_3、GLm_4の順に配置される。i行目の画素回路のうち第3および第4ブロック内の画素回路は、走査線GLi_4と走査線GLi+1_3の間に設けられる。
 第2の実施形態に係る液晶パネル21では、走査線GLi_1は走査線GLi_2よりも画素回路から遠い位置に配置され、走査線GLi_4は走査線GLi_3よりも画素回路から遠い位置に配置される。このため、図6に示すように、走査線GLi_1とTFTのゲート端子とを接続する配線が走査線GLi_2と交差し、走査線GLi_4とTFTのゲート端子とを接続する配線が走査線GLi_3と交差する。この結果、液晶パネル21の製造工程は複雑になる。
 これに対して、本実施形態に係る液晶パネル31では、走査線GLi_1は走査線GLi_2よりも画素回路に近い位置に配置され、走査線GLi_4は走査線GLi_3よりも画素回路に近い位置に配置される。このように液晶パネル31では、走査線GLi_1、GLi_2は、接続された画素回路を含むブロックが液晶パネル31の第1辺に近いほど画素回路に近い位置に配置され、走査線GLi_3、GLi_4は、接続された画素回路を含むブロックが液晶パネル31の第2辺に近いほど画素回路に近い位置に配置される。このため、液晶パネル31では、走査線とTFTのゲート端子とを接続する配線は、他の走査線と交差しない。したがって、本実施形態に係る液晶パネル31は、第2の実施形態に係る液晶パネル21よりも容易に製造することができる。
 以上に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置では、第1走査線(走査線GL1_1~GLm_1、GL1_2~GLm_2)は、接続された画素回路を含むブロックが表示パネルの第1辺(液晶パネル31の左辺)に近いほど画素回路に近い位置に配置され、第2走査線(走査線GL1_3~GLm_3、GL1_4~GLm_4)は、接続された画素回路を含むブロックが表示パネルの第2辺(液晶パネル31の右辺)に近いほど画素回路に近い位置に配置される。したがって、本実施形態に係る液晶表示装置によれば、表示パネルの端に近いブロック内の画素回路に接続された走査線を画素回路の近くに配置することにより、走査線と画素回路を接続する配線が他の走査線と交差することを防止し、表示パネル(液晶パネル31)を容易に製造することができる。
 以下、本発明の各実施形態に係る液晶表示装置の画素回路に含まれるTFTについて説明する。画素回路は、酸化物半導体層を有するTFTを含んでいてもよい。TFTは、チャネルエッチ型TFTでもよく、エッチストップ型TFTでもよい。TFTの酸化物半導体層は、インジウムガリウム亜鉛酸化物で形成されていてもよく、結晶質酸化物半導体で形成されていてもよく、積層構造を有していてもよい。酸化物半導体層を有するTFTを用いることにより、表示品位を保ちながら、液晶パネルを駆動する回数を大幅に削減し、液晶表示装置の消費電力を大幅に削減することができる。
 図9は、チャネルエッチ型TFTの構成を示す図である。図9に示すように、チャネルエッチ型TFTは、基板41上にゲート電極42、ゲート絶縁膜43、酸化物半導体層44、ソース電極45、および、ドレイン電極46を積層し、その上に保護膜47を形成した構造を有する。酸化物半導体層44のうちゲート電極42の上方に存在する部分は、チャネル領域として機能する。チャネルエッチ型TFTでは、チャネル領域上にエッチストップ層が形成されておらず、ソース電極45およびドレイン電極46のチャネル側の端部下面は、酸化物半導体層44の上面と接するように配置されている。チャネルエッチ型TFTは、例えば、酸化物半導体層44上にソース・ドレイン電極用の導電膜を形成し、ソース・ドレイン分離工程を実行することにより形成される。ソース・ドレイン分離工程では、チャネル領域の表面部分がエッチングされる場合がある。
 エッチストップ型TFT(図示せず)では、チャネル領域上にエッチストップ層が形成されている。ソース電極およびドレイン電極のチャネル側の端部下面は、例えばエッチストップ層上に位置する。エッチストップ型TFTは、例えば、酸化物半導体層のうちチャネル領域となる部分を覆うエッチストップ層を形成した後、酸化物半導体層およびエッチストップ層上にソース・ドレイン電極用の導電膜を形成し、ソース・ドレイン分離工程を実行することにより形成される。
 TFTの酸化物半導体層に含まれる酸化物半導体は、アモルファス酸化物半導体でもよく、結晶質部分を有する結晶質酸化物半導体でもよい。結晶質酸化物半導体としては、多結晶酸化物半導体、微結晶酸化物半導体、c軸が層面に概ね垂直に配向した結晶質酸化物半導体などを使用することができる。
 TFTの酸化物半導体層は、2層以上の積層構造を有していてもよい。この場合、酸化物半導体層は、非晶質酸化物半導体層と結晶質酸化物半導体層とを含んでいてもよく、結晶構造の異なる複数の結晶質酸化物半導体層を含んでいてもよく、複数の非晶質酸化物半導体層を含んでいてもよい。酸化物半導体層が上層と下層とを含む2層構造を有する場合には、上層に含まれる酸化物半導体のエネルギーギャップは、下層に含まれる酸化物半導体のエネルギーギャップよりも大きいことが好ましい。ただし、2層のエネルギーギャップの差が比較的小さい場合には、下層の酸化物半導体のエネルギーギャップが上層の酸化物半導体のエネルギーギャップよりも大きくてもよい。
 非晶質酸化物半導体および上記の各結晶質酸化物半導体の材料、構造、成膜方法、積層構造を有する酸化物半導体層の構成などは、例えば日本国特開2014-7399号公報に記載されている。参考のために、日本国特開2014-7399号公報の開示内容のすべてを本明細書に援用する。
 酸化物半導体層は、例えば、In、GaおよびZnのうち少なくとも1種の金属元素を含んでもよい。酸化物半導体層には、例えば、In-Ga-Zn-O系の半導体(例えば、インジウムガリウム亜鉛酸化物)が含まれる。In-Ga-Zn-O系の半導体は、In(インジウム)、Ga(ガリウム)、Zn(亜鉛)の三元系酸化物である。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などでもよい。酸化物半導体層は、In-Ga-Zn-O系の半導体を含む酸化物半導体膜を用いて形成される。なお、In-Ga-Zn-O系の半導体など、酸化物半導体(Oxide Semiconductor:OS)を含む活性層を有するチャネルエッチ型TFTは、「CE-OS-TFT」とも呼ばれる。
 In-Ga-Zn-O系の半導体は、アモルファスでもよく、結晶質でもよい。結晶質In-Ga-Zn-O系の半導体としては、c軸が層面に概ね垂直に配向した結晶質In-Ga-Zn-O系の半導体が好ましい。
 なお、結晶質In-Ga-Zn-O系の半導体の結晶構造は、例えば、上述した日本国特開2014-7399号公報、日本国特開2012-134475号公報、日本国特開2014-209727号公報などに開示されている。参考のために、日本国特開2012-134475号公報および日本国特開2014-209727号公報の開示内容のすべてを本明細書に援用する。In-Ga-Zn-O系半導体層を有するTFT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)を有する。このため、In-Ga-Zn-O系半導体層を有するTFTは、駆動TFT(例えば、複数の画素回路を含む表示領域の周辺に、表示領域と同じ基板上に設けられる駆動回路に含まれるTFT)および画素TFT(画素回路に設けられるTFT)として好適に用いられる。
 酸化物半導体層は、In-Ga-Zn-O系半導体に代えて、他の酸化物半導体を含んでいてもよい。酸化物半導体層は、例えばIn-Sn-Zn-O系半導体(例えばIn2 O3 -SnO2 -ZnO;InSnZnO)を含んでもよい。In-Sn-Zn-O系半導体は、In(インジウム)、Sn(スズ)およびZn(亜鉛)の三元系酸化物である。また、酸化物半導体層は、In-Al-Zn-O系半導体、In-Al-Sn-Zn-O系半導体、Zn-O系半導体、In-Zn-O系半導体、Zn-Ti-O系半導体、Cd-Ge-O系半導体、Cd-Pb-O系半導体、CdO(酸化カドミウム)、Mg-Zn-O系半導体、In-Ga-Sn-O系半導体、In-Ga-O系半導体、Zr-In-Zn-O系半導体、Hf-In-Zn-O系半導体などを含んでいてもよい。ここで、Alはアルミニウム、Tiはチタン、Cdはカドミウム、Geはゲルマニウム、Pbは鉛、Mgはマグネシウム、Zrはジルコニウム、Hfはハフニウムを表す。
 なお、ここまで、本発明を液晶表示装置に適用した場合について説明してきたが、表示パネルの駆動を休止する機能を有する各種の表示装置に本発明を適用することができる。
 本発明の表示装置は、表示画像の一部が変化するときでも消費電力を削減できるという特徴を有するので、液晶表示装置など、表示パネルの駆動を休止する機能を有する各種の表示装置に利用することができる。
 10、20…液晶表示装置
 11、21、31…液晶パネル
 12…表示制御回路
 13、25…走査線駆動回路
 14、27…データ線駆動回路
 15…静止行判別部
 16…画素回路
 17…TFT
 28…静止部分判別部
 44…酸化物半導体層

Claims (16)

  1.  行方向および列方向に並べて配置された複数の画素回路と、それぞれが各行の画素回路の全部または一部に接続された複数の走査線と、それぞれが各列の画素回路に接続された複数のデータ線とを含む表示パネルと、
     前記複数の走査線の中から選択した走査線に選択電圧を印加する走査線駆動回路と、
     映像信号に応じたデータ電圧を前記複数のデータ線に印加するデータ線駆動回路と、
     前記映像信号のうち各走査線に対応する部分が静止部分か否かを判別する判別部とを備え、
     前記走査線駆動回路は、前記判別部で静止部分と判別された部分に対応する走査線には非選択電圧を印加することを特徴とする、表示装置。
  2.  前記データ線駆動回路は、前記判別部で静止部分と判別された部分に対応するデータ線には前記データ電圧を印加しないことを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
  3.  前記走査線には各行の画素回路が接続されることを特徴とする、請求項2に記載の表示装置。
  4.  前記表示パネルは行方向に複数のブロックに分割され、
     前記走査線には各行の画素回路のうち同じブロック内の画素回路が接続されることを特徴とする、請求項2に記載の表示装置。
  5.  前記表示パネルは、列方向に延伸する第1辺と第2辺を有し、行方向に偶数個のブロックに分割され、
     前記走査線のうち、前記第1辺側のブロック内の画素回路に接続された第1走査線は前記第1辺から引き出され、前記第2辺側のブロック内の画素回路に接続された第2走査線は前記第2辺から引き出され、
     前記走査線駆動回路は、前記第1走査線を駆動する第1駆動部と、前記第2走査線を駆動する第2駆動部とを含むことを特徴とする、請求項4に記載の表示装置。
  6.  前記第1走査線は、接続された画素回路を含むブロックが前記第1辺に近いほど前記画素回路に近い位置に配置され、
     前記第2走査線は、接続された画素回路を含むブロックが前記第2辺に近いほど前記画素回路に近い位置に配置されることを特徴とする、請求項5に記載の表示装置。
  7.  前記データ線駆動回路は、前記判別部で静止部分と判別された部分に対応するデータ線には電圧を印加しないことを特徴とする、請求項2に記載の表示装置。
  8.  前記データ線駆動回路は、前記判別部で静止部分と判別された部分に対応するデータ線には直前の水平期間と同じ電圧を印加することを特徴とする、請求項2に記載の表示装置。
  9.  前記判別部が各走査線に対応する部分について連続して静止部分と判別する回数が制限されていることを特徴とする、請求項2に記載の表示装置。
  10.  前記画素回路は、酸化物半導体層を有する薄膜トランジスタを含むことを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
  11.  前記薄膜トランジスタは、チャネルエッチ型薄膜トランジスタであることを特徴とする、請求項10に記載の表示装置。
  12.  前記酸化物半導体層は、インジウムガリウム亜鉛酸化物で形成されていることを特徴とする、請求項10に記載の表示装置。
  13.  前記酸化物半導体層は、結晶質酸化物半導体で形成されていることを特徴とする、請求項10に記載の表示装置。
  14.  前記酸化物半導体層は、積層構造を有することを特徴とする、請求項10に記載の表示装置。
  15.  行方向および列方向に並べて配置された複数の画素回路と、それぞれが各行の画素回路の全部または一部に接続された複数の走査線と、それぞれが各列の画素回路に接続された複数のデータ線とを含む表示パネルを含む表示装置の駆動方法であって、
     前記複数の走査線の中から選択した走査線に選択電圧を印加する走査線駆動ステップと、
     映像信号に応じたデータ電圧を前記複数のデータ線に印加するデータ線駆動ステップと、
     前記映像信号のうち各走査線に対応する部分が静止部分か否かを判別する判別ステップとを備え、
     前記走査線駆動ステップは、前記判別ステップで静止部分と判別された部分に対応する走査線には非選択電圧を印加することを特徴とする、表示装置の駆動方法。
  16.  前記データ線駆動ステップは、前記判別ステップで静止部分と判別された部分に対応するデータ線には前記データ電圧を印加しないことを特徴とする、請求項15に記載の表示装置の駆動方法。
PCT/JP2016/070937 2015-07-24 2016-07-15 表示装置およびその駆動方法 WO2017018241A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/571,316 US10262616B2 (en) 2015-07-24 2016-07-15 Display device and drive method therefor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-146522 2015-07-24
JP2015146522 2015-07-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017018241A1 true WO2017018241A1 (ja) 2017-02-02

Family

ID=57885742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/070937 WO2017018241A1 (ja) 2015-07-24 2016-07-15 表示装置およびその駆動方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10262616B2 (ja)
WO (1) WO2017018241A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107507593A (zh) * 2017-09-15 2017-12-22 惠科股份有限公司 显示面板及其驱动方法和显示装置
CN108877731A (zh) * 2018-09-20 2018-11-23 京东方科技集团股份有限公司 显示面板的驱动方法、显示面板

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180079086A (ko) * 2016-12-30 2018-07-10 엘지디스플레이 주식회사 산화물 박막트랜지스터 및 그 제조 방법과, 이를 이용한 표시패널 및 표시장치
CN107026178B (zh) * 2017-04-28 2019-03-15 深圳市华星光电技术有限公司 一种阵列基板、显示装置及其制作方法
KR20220014401A (ko) * 2020-07-24 2022-02-07 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 구동 방법
KR20230041140A (ko) * 2021-09-16 2023-03-24 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07239463A (ja) * 1994-02-25 1995-09-12 Semiconductor Energy Lab Co Ltd アクティブマトリクス型表示装置およびその表示方法
JPH10143118A (ja) * 1996-11-14 1998-05-29 Sony Corp アクティブマトリクス表示装置
JP2002149104A (ja) * 2000-11-14 2002-05-24 Advanced Display Inc 表示装置
JP2012114428A (ja) * 2010-11-05 2012-06-14 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置及びトランジスタの駆動方法
WO2014050291A1 (ja) * 2012-09-26 2014-04-03 シャープ株式会社 表示装置およびその駆動方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8377005B2 (en) * 2006-09-11 2013-02-19 Custom Medical Applications Neural injection system and related methods
US8589491B2 (en) * 2010-07-09 2013-11-19 Path, Inc. Automated aging of contacts and classifying relationships
CN105336791B (zh) 2010-12-03 2018-10-26 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
WO2013115088A1 (ja) 2012-02-02 2013-08-08 シャープ株式会社 表示装置およびその駆動方法
KR101589863B1 (ko) 2012-02-10 2016-01-28 샤프 가부시키가이샤 표시 장치 및 표시 방법
CN104380473B (zh) 2012-05-31 2017-10-13 株式会社半导体能源研究所 半导体装置
WO2014157019A1 (en) 2013-03-25 2014-10-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07239463A (ja) * 1994-02-25 1995-09-12 Semiconductor Energy Lab Co Ltd アクティブマトリクス型表示装置およびその表示方法
JPH10143118A (ja) * 1996-11-14 1998-05-29 Sony Corp アクティブマトリクス表示装置
JP2002149104A (ja) * 2000-11-14 2002-05-24 Advanced Display Inc 表示装置
JP2012114428A (ja) * 2010-11-05 2012-06-14 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置及びトランジスタの駆動方法
WO2014050291A1 (ja) * 2012-09-26 2014-04-03 シャープ株式会社 表示装置およびその駆動方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107507593A (zh) * 2017-09-15 2017-12-22 惠科股份有限公司 显示面板及其驱动方法和显示装置
CN107507593B (zh) * 2017-09-15 2023-03-17 惠科股份有限公司 显示面板及其驱动方法和显示装置
CN108877731A (zh) * 2018-09-20 2018-11-23 京东方科技集团股份有限公司 显示面板的驱动方法、显示面板
CN108877731B (zh) * 2018-09-20 2021-08-24 京东方科技集团股份有限公司 显示面板的驱动方法、显示面板

Also Published As

Publication number Publication date
US20180286341A1 (en) 2018-10-04
US10262616B2 (en) 2019-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017018241A1 (ja) 表示装置およびその駆動方法
US10296121B2 (en) Shift register, display device provided with same, and shift register driving method
US10282008B2 (en) Touch display device
JP6655720B2 (ja) アクティブマトリクス基板と、それを備えたタッチパネル付き表示装置及び液晶表示装置
CN109473071B (zh) 有源矩阵基板和多路分配电路
TWI537926B (zh) 顯示裝置及其驅動方法
US9057899B2 (en) Array substrate and liquid crystal panel
JPWO2014030411A1 (ja) 液晶表示装置およびその駆動方法
KR20200093113A (ko) 표시 장치 및 그 구동 방법
TWI564860B (zh) 顯示面板的驅動方法
US20110285687A1 (en) Liquid crystal display device and electronic device
US9911390B2 (en) Liquid crystal display device
US11112628B2 (en) Liquid crystal display device including common electrode control circuit
TW201312537A (zh) 顯示裝置及顯示裝置之驅動裝置
US10497330B2 (en) Display device that performs pause driving
US10679578B2 (en) Display device having driving circuitry with driving gate lines
US9858878B2 (en) Liquid crystal display device
US9959826B2 (en) Liquid crystal display device
JP6198818B2 (ja) 液晶表示装置
US9626920B2 (en) Liquid crystal display device and method for driving same
KR20170026720A (ko) 표시 장치
JP2009058702A (ja) 画像表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16830346

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15571316

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16830346

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1