WO2017183125A1 - 表示装置およびその制御方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a display device such as a liquid crystal display device, and more particularly to a display device having a function of stopping driving of a display panel and a control method thereof.
- 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.
- FIG. 10 is a diagram illustrating human flicker sensitivity. As shown in FIG. 10, humans hardly recognize flicker when the flicker frequency is high, but recognize flicker when the flicker frequency falls below a certain level Fc (referred to as critical flicker frequency).
- the critical flicker frequency Fc is about 40 to 45 Hz, although it varies depending on individuals and physical condition. For this reason, in a display device that performs rest driving, when the display panel is driven at a frequency lower than 45 Hz, flicker occurs on the display screen, and the display quality is degraded.
- the liquid crystal display device may perform common inversion driving in which the polarity of the voltage applied to the common electrode is inverted every frame period.
- common inversion driving when common inversion driving is performed, flicker is likely to occur. For this reason, in recent years, in order to suppress flicker, liquid crystal display devices that perform common DC driving in which a fixed voltage is applied to a common electrode instead of common inversion driving are increasing.
- a method for suppressing flicker a method is known in which a pixel circuit included in a liquid crystal display device is configured using a transistor having a good off-leakage characteristic (a little leakage current when off).
- a transistor in which a semiconductor layer is formed using an oxide semiconductor can be used as a transistor included in the pixel circuit.
- oxide semiconductor for example, indium gallium zinc oxide (InGaZnO) containing indium (In), gallium (Ga), and zinc (Zn) can be used. According to this method, the voltage written in the pixel circuit can be stably held for a long time, and flicker can be suppressed.
- Patent Document 1 describes a liquid crystal display device that blinks a backlight at intervals of 1/60 seconds or less in synchronization with a frame period composed of a scanning period and a holding period.
- the lighting timing of the backlight is determined in consideration of the delay time (liquid crystal response time) from when the counter electrode potential is switched until the luminance of the pixel reaches a problem level as flicker. Is also described.
- Patent Document 2 in order to reduce moving image afterimages, the time until the backlight is turned off during the writing time of the video signal for one screen and the liquid crystal response time, and the writing of the video signal for the next screen is started. Describes a liquid crystal display device that turns on a backlight.
- the flicker can be reduced to some extent.
- flicker cannot be completely suppressed.
- the flicker generated at this time is considered to be due to the influence of flexopolarization when a voltage is written to the pixel circuit.
- flicker caused by writing a voltage to the pixel circuit cannot be suppressed.
- Flexo polarization is likely to occur in horizontal electric field type liquid crystal panels.
- a substantially horizontal electric field is applied to a liquid crystal layer using a pixel electrode and a common electrode formed on an active matrix substrate.
- an IPS (In-Plane switching) method and an FFS (Fringe Field switching) method are known.
- an AFFS (Advanced Fringe Field Switching) method is known.
- a horizontal electric field type liquid crystal panel has an advantage that a viewing angle is wide, but has a problem that flexopolarization easily occurs. For this reason, when a liquid crystal display device that performs rest driving using a horizontal electric field type liquid crystal panel is configured, flicker due to writing of voltage to the pixel circuit is likely to occur.
- an object of the present invention is to suppress flicker in a display device that performs rest driving.
- a first aspect of the present invention is a display device having a scanning frame period and a pause frame period, A display panel including a plurality of pixel circuits arranged two-dimensionally; A backlight for illuminating the back of the display panel; A panel driving circuit for writing a voltage corresponding to a video signal to the pixel circuit in a scanning period set in the scanning frame period; A backlight driving circuit that turns on the backlight in a backlight lighting period set in the scanning frame period and in the pause frame period, and turns off the backlight in a period other than the backlight lighting period; The backlight lighting period is set after the scanning period in the scanning frame period.
- the backlight lighting period is set after the longest response time of the pixel circuit has elapsed from the end of the scanning period in the scanning frame period.
- the backlight driving circuit turns on and off the backlight at a frequency higher than a critical flicker frequency.
- a heavy load mode having a high power conversion efficiency at a heavy load and a light load mode having a high power conversion efficiency at a light load further comprising a power supply circuit for supplying a power supply voltage to the panel drive circuit;
- the power supply circuit operates in the heavy load mode during the scanning period and operates in the light load mode during the backlight lighting period.
- the power supply circuit operates in the light load mode during a period from a lapse of a predetermined time after the end of the scanning period to a start of the backlight lighting period.
- a sixth aspect of the present invention in the second aspect of the present invention, It has a moving image mode in which only the scanning frame period appears, and a low frequency driving mode in which the scanning frame period and the pause frame period appear in a mixed manner.
- the display panel is a liquid crystal panel.
- An eighth aspect of the present invention is the seventh aspect of the present invention,
- the liquid crystal panel is a horizontal electric field type liquid crystal panel.
- a ninth aspect of the present invention is the eighth aspect of the present invention.
- the liquid crystal panel includes a plurality of pixel circuits each including a transistor,
- the transistor includes a semiconductor layer formed using an oxide semiconductor containing indium, gallium, and zinc.
- the display panel includes a plurality of pixel circuits each including a transistor,
- the transistor includes a semiconductor layer formed using an oxide semiconductor containing indium, gallium, and zinc.
- An eleventh aspect of the present invention includes a display panel including a plurality of pixel circuits arranged two-dimensionally, and a backlight that irradiates light to the back surface of the display panel, and includes a scanning frame period and a pause frame period.
- a display device control method comprising: Writing a voltage corresponding to a video signal to the pixel circuit in a scanning period set in the scanning frame period; Turning on the backlight in a backlight lighting period set in the scanning frame period and in the pause frame period, and turning off the backlight in a period other than the backlight lighting period, The backlight lighting period is set after the scanning period in the scanning frame period.
- a twelfth aspect of the present invention is the eleventh aspect of the present invention,
- the backlight lighting period is set after the longest response time of the pixel circuit has elapsed from the end of the scanning period in the scanning frame period.
- a thirteenth aspect of the present invention is the twelfth aspect of the present invention.
- the step of turning on and off the backlight is characterized by turning on and off the backlight at a frequency higher than a critical flicker frequency.
- a fourteenth aspect of the present invention is the twelfth aspect of the present invention
- the display device further includes a heavy load mode having a high power conversion efficiency at a heavy load and a light load mode having a high power conversion efficiency at a light load, and further includes a power supply circuit for supplying a power supply voltage to the panel driving circuit,
- the power supply circuit further includes a step of operating in the heavy load mode in the scanning period and operating in the light load mode in the backlight lighting period.
- a fifteenth aspect of the present invention is the fourteenth aspect of the present invention.
- the step of operating the power supply circuit is characterized in that the power supply circuit is operated in the light load mode during a period from a lapse of a predetermined time after the scanning period ends to a start of the backlight lighting period.
- a sixteenth aspect of the present invention is the twelfth aspect of the present invention.
- the display device has a moving image mode in which only the scanning frame period appears, and a low-frequency driving mode in which the scanning frame period and the pause frame period appear in a mixed manner.
- a seventeenth aspect of the present invention is the twelfth aspect of the present invention.
- the display panel is a liquid crystal panel.
- the liquid crystal panel is a horizontal electric field type liquid crystal panel.
- the nineteenth aspect of the present invention is the eighteenth aspect of the present invention.
- the liquid crystal panel includes a plurality of pixel circuits each including a transistor,
- the transistor includes a semiconductor layer formed using an oxide semiconductor containing indium, gallium, and zinc.
- a twentieth aspect of the present invention is the twelfth aspect of the present invention.
- the display panel includes a plurality of pixel circuits each including a transistor,
- the transistor includes a semiconductor layer formed using an oxide semiconductor containing indium, gallium, and zinc.
- the backlight in the scanning frame period, is turned off during the scanning period and turned on during the backlight lighting period after the scanning period.
- flicker that is considered to be caused by the influence of flexopolarization caused by writing the voltage to the pixel circuit can be suppressed.
- the backlight is continuously turned off in the scanning frame period until the response of the pixel circuit is completed even after the end of the scanning period.
- the backlight can be turned off until the response of the pixel circuit is completed, so that the image can be displayed without being affected by the image of the previous frame.
- the backlight is turned on and off at a frequency higher than the critical flicker frequency. Therefore, flicker caused by the blinking of the backlight can be suppressed.
- the power consumption of the display device is reduced by switching the operation mode of the power supply circuit between the heavy load mode and the low load mode in accordance with the operation state of the panel drive circuit. Can do.
- the period in which the power supply circuit operates in the heavy load mode and the backlight lighting period do not overlap, peak current can be suppressed. Therefore, the system power supply circuit connected to the power supply circuit and the backlight drive circuit can be downsized, and deterioration of the battery connected to the system power supply circuit can be prevented.
- the power supply circuit operates in the light load mode during the period from the end of the scanning period to the backlight lighting period, thereby reducing the power consumption of the display device. Further reduction can be achieved.
- the sixth or sixteenth aspect of the present invention in a display device that operates in the moving image mode when the image change is large and operates in the low-frequency drive mode when the image change is small, it is considered to be due to the influence of flexopolarization. It is possible to suppress flicker that is generated and display an image without being affected by the image of the previous frame.
- the seventh or seventeenth aspect of the present invention in the liquid crystal display device that performs rest driving, flicker that is considered to be due to the influence of flexopolarization is suppressed, and an image is displayed without being affected by the image of the previous frame. be able to.
- a liquid crystal display device that includes a transverse electric field type liquid crystal panel in which flexo polarization is likely to occur and performs rest drive, flicker that is considered to be caused by the flexo polarization is suppressed.
- the image can be displayed without being affected by the image of the previous frame.
- an oxide semiconductor including indium, gallium, and zinc is provided in a liquid crystal display device that includes a transverse electric field type liquid crystal panel in which flexo-polarization is likely to occur and performs rest driving.
- a transistor having a semiconductor layer formed by using a transistor flicker that is considered to be due to the influence of flexopolarization and flicker due to the leakage current of the transistor are suppressed, and the image of the previous frame is not affected. An image can be displayed on the screen.
- a transistor having a semiconductor layer formed using an oxide semiconductor containing indium, gallium, and zinc is provided in the pixel circuit, whereby the leakage current of the transistor The flicker due to can be suppressed.
- 3 is a timing chart of a low frequency drive mode of the liquid crystal display device shown in FIG. 1.
- 3 is a timing chart of a moving image mode of the liquid crystal display device shown in FIG. 1.
- 3 is a timing chart when the display color changes in the low frequency drive mode in the liquid crystal display device shown in FIG. 1.
- 3 is a timing chart when the liquid crystal display device shown in FIG. 1 changes from a low frequency drive mode to a moving image mode.
- It is a figure which shows the display screen in the backlight lighting period shown in FIG.
- FIG. shows the display screen in the backlight lighting period shown in FIG.
- It is a timing chart when a display color changes in the liquid crystal display device which concerns on a comparative example.
- It is a figure which shows the display screen in the backlight lighting period shown in FIG.
- It is a figure which shows human flicker sensitivity.
- FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
- a liquid crystal display device 10 shown in FIG. 1 includes a liquid crystal panel 11, a backlight 12, a display control circuit 13, a power supply circuit 14, a scanning line driving circuit 15, a data line driving circuit 16, and a backlight driving circuit 17. .
- the liquid crystal display device 10 operates using, for example, the battery 5 and the system power supply circuit 6 arranged outside as a power source.
- m and n are integers of 2 or more
- i is an integer of 1 to n
- j is an integer of 1 to m.
- the liquid crystal panel 11 includes n scanning lines G1 to Gn, m data lines S1 to Sm, and (m ⁇ n) pixel circuits 20.
- the scanning lines G1 to Gn are arranged in parallel to each other.
- the data lines S1 to Sm are arranged in parallel to each other so as to be orthogonal to the scanning lines G1 to Gn.
- the scanning lines G1 to Gn and the data lines S1 to Sm intersect at (m ⁇ n) locations.
- the (m ⁇ n) pixel circuits 20 are two-dimensionally arranged corresponding to the intersections of the scanning lines G1 to Gn and the data lines S1 to Sm.
- the mode and method of the liquid crystal panel 11 are arbitrary.
- the liquid crystal panel 11 may be either a vertical electric field method or a horizontal electric field method.
- the lateral electric field method may be any of an IPS method, an FFS method, and an AFFS method.
- a horizontal electric field type liquid crystal panel has an advantage that a viewing angle is wide, but has a problem that flexopolarization easily occurs. When a horizontal electric field type liquid crystal panel is used as the liquid crystal panel 11, the effects described later become significant.
- the pixel circuit 20 includes a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) 21 and a liquid crystal capacitor 22.
- the TFT 21 is an N-channel transistor.
- the gate terminal of the TFT 21 is connected to the scanning line Gi
- the source terminal of the TFT 21 is connected to the data line Sj
- the drain terminal of the TFT 21 is connected to one electrode of the liquid crystal capacitor 22.
- the The other electrode of the liquid crystal capacitor 22 is connected to a common electrode 23 common to all the pixel circuits 20.
- the pixel circuit 20 is connected to one scanning line and one data line.
- the pixel circuit 20 may include an auxiliary capacitor in parallel with the liquid crystal capacitor 22.
- a transistor with good off-leakage characteristics for the TFT 21.
- a transistor in which a semiconductor layer is formed using an oxide semiconductor may be used as the TFT 21.
- the oxide semiconductor for example, indium gallium zinc oxide (InGaZnO) containing indium (In), gallium (Ga), and zinc (Zn) may be used.
- the backlight 12 is provided on the back side of the liquid crystal panel 11 and irradiates the back of the liquid crystal panel 11 with light. As will be described later, the backlight 12 emits light once every frame period for a predetermined time.
- the backlight 12 for example, a direct type backlight including a plurality of light emitting diodes (hereinafter referred to as LEDs) arranged in a two-dimensional manner is used. By using the LED, the backlight 12 that is turned on and off within the frame period can be configured.
- the display control circuit 13 is a control circuit for the liquid crystal display device 10.
- the video signal VS ⁇ b> 1 is input to the display control circuit 13 from the outside of the liquid crystal display device 10.
- the display control circuit 13 outputs a control signal C0 to the power supply circuit 14 based on the video signal VS1, outputs a control signal C1 to the scanning line driving circuit 15, and controls the data line driving circuit 16 to control signals.
- C2 and the video signal VS2 are output, and a control signal C3 is output to the backlight drive circuit 17. Further, the display control circuit 13 applies a fixed common electrode voltage Vcom to the common electrode 23.
- a predetermined power supply voltage is supplied from the battery 5 to the system power supply circuit 6. Based on the power supply voltage supplied from the battery 5, the system power supply circuit 6 supplies the power supply voltage VPW 0 to the power supply circuit 14 and supplies the power supply voltage VBL to the backlight drive circuit 17.
- the power supply circuit 14 supplies the power supply voltage VPW0 supplied from the system power supply circuit 6 to the power supply voltage VPW1 supplied to the display control circuit 13, the power supply voltage VPW2 supplied to the scanning line drive circuit 15, and the power supply supplied to the data line drive circuit 16.
- This is a DC / DC converter that converts the voltage to VPW3.
- the power supply voltage VPW2 includes a scan-on voltage at which the TFT 21 is turned on and a scan-off voltage at which the TFT 21 is turned off.
- the power supply circuit 14 has, as operation modes, a heavy load mode with high power conversion efficiency at heavy load and a light load mode with high power conversion efficiency at light load.
- the control signal C0 supplied to the power supply circuit 14 is switched between a high level indicating the heavy load mode and a low level indicating the light load mode.
- the power supply circuit 14 operates in the heavy load mode when the control signal C0 is at a high level, and performs voltage conversion using a method with high power conversion efficiency during heavy load.
- the control signal C0 is at a low level
- the power supply circuit 14 operates in the light load mode and performs voltage conversion using a method with high power conversion efficiency at light loads.
- the power consumption of the liquid crystal display device 10 is less in the light load mode than in the heavy load mode.
- the scanning line driving circuit 15 drives the scanning lines G1 to Gn based on the control signal C1. More specifically, the scanning line driving circuit 15 sequentially selects one scanning line from among the scanning lines G1 to Gn based on the control signal C1, and selects the selected voltage (for one horizontal period) over the selected scanning line. Here, a high level voltage) is applied. Thereby, m pixel circuits 20 connected to the selected scanning line are selected at once.
- the data line driving circuit 16 drives the data lines S1 to Sm based on the control signal C2 and the video signal VS2. More specifically, the data line driving circuit 16 applies m voltages (hereinafter referred to as data voltages) corresponding to the video signal VS2 to the data lines S1 to Sm over one horizontal period based on the control signal C2. Respectively. As a result, m data voltages are written to the selected m pixel circuits 20, respectively. The transmittance of the pixel circuit 20 changes according to the data voltage written in the pixel circuit 20.
- the backlight drive circuit 17 drives the backlight 12 based on the control signal C3 and the power supply voltage VBL supplied from the system power supply circuit 6.
- the control signal C3 supplied to the backlight drive circuit 17 is switched between a high level indicating that the backlight is turned on and a low level indicating that the backlight is turned off.
- the control signal C3 becomes high level during the backlight lighting period Ton (details will be described later).
- the backlight drive circuit 17 turns on the backlight 12 when the control signal C3 is at a high level, and turns off the backlight 12 when the control signal C3 is at a low level. By using the backlight 12 including LEDs, the backlight 12 can be easily switched on and off.
- the frame period is classified into a scanning frame period in which the liquid crystal panel 11 is driven and a pause frame period in which the liquid crystal panel 11 is not driven.
- the liquid crystal display device 10 has a moving image mode in which only the scanning frame period appears, and a low frequency driving mode in which the scanning frame period and the pause frame period appear in a mixed manner. When the movement is small, the mode is switched to the low frequency drive mode.
- the video signal VS1 supplied to the display control circuit 13 includes a flag indicating whether or not the current frame image has changed from the previous frame image.
- the display control circuit 13 determines whether the frame period is a scanning frame period or a pause frame period based on this flag and a predetermined period. Note that the display control circuit 13 may determine whether the frame period is a scanning frame period or a pause frame period using another method.
- the display control circuit 13 may determine whether the moving image mode or the low frequency drive mode using a method other than the above.
- a moving image display and a still image display are switched in accordance with the application and usage scene. For example, a moving image is displayed when a movie is played back, and a still image is displayed when an email, a website, or a photo is browsed.
- the power consumption of the liquid crystal display device 10 can be reduced and the operating time of the battery can be greatly extended.
- the display control circuit 13 switches the control signals C1 and C2 between an active level and an inactive level (high level and low level) at a predetermined timing.
- the scanning line driving circuit 15 drives the scanning lines G1 to Gn based on the control signal C1
- the data line driving circuit 16 drives the data lines S1 to Sm based on the control signal C2.
- the display control circuit 13 fixes the control signals C1 and C2 to the inactive level (low level).
- the scanning line driving circuit 15 does not drive the scanning lines G1 to Gn
- the data line driving circuit 16 does not drive the data lines S1 to Sm.
- the scanning line driving circuit 15 and the data line driving circuit 16 write a voltage corresponding to the video signal VS2 to the pixel circuit 20 included in the liquid crystal panel 11 in the scanning period Ts set in the scanning frame period.
- the backlight drive circuit 17 turns on the backlight 12 during the backlight lighting period Ton set in the scanning frame period and the pause frame period, and turns off the backlight 12 outside the backlight lighting period Ton.
- all or part of the panel driving circuit may be formed integrally with the pixel circuit 20 on the liquid crystal panel 11, or a plurality of semiconductor chips incorporating the panel driving circuit may be mounted on the liquid crystal panel 11.
- FIG. 2 and 3 are timing charts of the liquid crystal display device 10.
- FIG. 2 shows the timing of the low frequency drive mode.
- FIG. 3 shows the timing of the moving image mode.
- VSYNC represents a vertical synchronization signal included in the video signal VS1.
- a scanning period Ts is set in the scanning frame period, and a backlight lighting period Ton is set before the end of the scanning frame period and the pause frame period.
- the display control circuit 13 outputs a high-level control signal C0 in the first half of the scanning frame period including the scanning period Ts, and outputs a low-level control signal C0 otherwise.
- the power supply circuit 14 operates in the heavy load mode in the first half of the scanning frame period, and operates in the light load mode otherwise. As described above, the power supply circuit 14 operates in the heavy load mode in the scanning period Ts, and operates in the light load mode in the backlight lighting period Ton.
- the power supply circuit 14 operates in the light load mode during the period from the end of the scanning period Ts to the start of the backlight lighting period Ton after the elapse of a predetermined time.
- the power consumption of the panel driving circuit is large in the first half of the scanning frame period and is small in other cases. For this reason, the average power consumption of the panel drive circuit in the low frequency drive mode (PW1 shown in FIG. 2) is smaller than the average power consumption of the panel drive circuit in the moving image mode (PW2 shown in FIG. 3).
- n horizontal periods are set.
- the voltage of the scanning line Gi is at a high level.
- the TFT 21 is turned on, and the data voltage applied to the data line Sj is written.
- the backlight 12 is turned on once in one frame period in the backlight lighting period Ton.
- the backlight lighting period Ton is set after the scanning period Ts in the scanning frame period. More preferably, the backlight lighting period Ton is set after the longest response time of the pixel circuit 20 has elapsed from the end of the scanning period Ts in the scanning frame period.
- the position of the backlight lighting period Ton in the pause frame period is the same as the position in the scanning frame period.
- the longest response time of the pixel circuit is the longest time from when the voltage is written to the pixel circuit until the state of the pixel circuit (in this case, the transmittance) sufficiently approaches the state corresponding to the written voltage.
- time For example, the time until the display screen changes from black to white and the time until the display screen changes from white to black are measured, and the larger of the two measured values is used as the longest response of the pixel circuit. It may be used as time.
- the longest response time of the pixel circuit may be determined using other methods.
- the liquid crystal display device 10 may perform overdrive driving in order to shorten the response time of the liquid crystal. In this case, the longest response time of the pixel circuit may be determined by measuring the time until the state of the pixel circuit changes in the state of overdrive driving.
- a period whose length is equal to the longest response time of the pixel circuit 20 is referred to as a pixel response period Tres.
- the pixel response period Tres is set immediately after the scanning period Ts
- the backlight lighting period Ton is set immediately after the pixel response period Tres.
- the backlight 12 is turned off during the scanning period Ts and the pixel response period Tres, and turned on during the backlight lighting period Ton.
- the lengths of the scanning period Ts, the pixel response period Tres, and the backlight lighting period Ton are expressed as Ts, Tres, and Ton, respectively, using the same symbols.
- the lighting cycle of the backlight 12 is Tx
- the critical flicker frequency is Fc.
- the lengths of the scanning period Ts, the pixel response period Tres, and the backlight lighting period Ton are determined so as to satisfy Ts + Tres + Ton ⁇ Tx and Fx> Fc.
- Ts + Tres + Ton Tx. Since Fx> Fc is satisfied, the backlight driving circuit 17 turns on and off the backlight 12 at a frequency higher than the critical flicker frequency Fc. At this time, humans hardly recognize flicker.
- Ts 8.3 ms
- Tres 10.5 ms
- Ton 2 ms
- Ts + Tres + Ton Tx.
- Tx 20.8 ms
- Fx the critical flicker frequency Fc. Therefore, when the values of Ts, Tres, and Ton are determined as described above, humans hardly recognize flicker.
- FIGS. 4 and 5 are timing charts of the liquid crystal display device 10. 4 and 5, TRi represents the transmittance of the pixel circuit 20 in the i-th row, and LUi represents the luminance of the pixel circuit 20 in the i-th row. In FIGS. 4 and 5, three pause frame periods appear after the scanning frame period.
- FIG. 4 shows the timing when white display is performed after halftone display in the low-frequency drive mode.
- the first and fifth frame periods are scanning frame periods
- the second to fourth and sixth to eighth frame periods are pause frame periods.
- the case where the voltage is higher than the common electrode voltage Vcom is referred to as “positive polarity”
- the case where the voltage is lower than the common electrode voltage Vcom is referred to as “negative polarity”.
- the negative data voltage corresponding to white is applied to the data line Sj during the first to fourth frame periods, and the positive data voltage corresponding to white is applied during the fifth to eighth frame periods.
- a negative data voltage corresponding to white is sequentially written to the pixel circuits 20 in each row. Accordingly, the transmittances TR1 to TRn of the pixel circuits 20 in each row change toward the level corresponding to white.
- the backlight lighting period Ton is set after the scanning period Ts and the pixel response period Tres. Therefore, when the backlight 12 is turned on in the first frame period, the transmittances TR1 to TRn of the pixel circuits 20 in each row have already reached the level corresponding to white. Therefore, in the backlight lighting period Ton of the first frame period, the luminances LU1 to LUn of the pixel circuits 20 in each row are all at a level corresponding to white.
- the data voltage is not written to the pixel circuit 20. Therefore, the transmittances TR1 to TRn of the pixel circuits 20 in each row do not change from the level corresponding to white. Therefore, even in the backlight lighting period Ton in the second to fourth frame periods, the luminances LU1 to LUn of the pixel circuits 20 in each row all have a level corresponding to white.
- the transmittances TR1 to TRn of the pixel circuits 20 in each row vary under the influence of writing.
- the transmittances TR1 to TRn of the pixel circuits 20 in each row have already returned to the level corresponding to white.
- the luminances LU1 to LUn of the pixel circuits 20 in each row are all at a level corresponding to white.
- the luminance LU1 to LUn of the pixel circuits 20 in each row is a level corresponding to white in the backlight lighting period Ton in the fifth to eighth frame periods. become.
- FIG. 5 shows the timing when changing from the low frequency drive mode to the moving image mode.
- the operation mode of the liquid crystal display device 10 is a low frequency drive mode until the fourth frame period, and a moving image mode after the fifth frame period.
- the first and fifth to eighth frame periods are scanning frame periods, and the second to fourth frame periods are pause frame periods.
- a negative data voltage corresponding to white is applied to the data line Sj in the first to fourth frame periods, and a positive data voltage corresponding to black is applied to the data lines Sj in the fifth to eighth frame periods.
- the negative data voltage, the positive data voltage corresponding to the halftone, and the negative data voltage corresponding to black are sequentially applied.
- the liquid crystal display device 10 operates in the same manner as shown in FIG. 4 until the fourth frame period.
- the positive data voltage corresponding to black is sequentially written to the pixel circuits 20 in each row.
- the transmittances TR1 to TRn of the pixel circuits 20 in each row change toward the level corresponding to black.
- the transmittances TR1 to TRn of the pixel circuits 20 in each row have already reached a level corresponding to black. Accordingly, in the backlight lighting period Ton of the fifth frame period, the luminances LU1 to LUn of the pixel circuits 20 in each row are all at a level corresponding to black. Note that, in the scanning period Ts of the fifth frame period, the influence of writing does not appear on the transmittances TR1 to TRn of the pixel circuits 20 in each row.
- the negative polarity data voltage corresponding to white, the positive polarity data voltage corresponding to halftone, and the negative polarity corresponding to black are applied to the pixel circuits 20 in each row.
- Data voltages are sequentially written.
- the transmittances TR1 to TRn of the pixel circuits 20 in each row reach a level corresponding to the already written data voltage. Accordingly, in the backlight lighting period Ton of the sixth to eighth frame periods, the luminances LU1 to LUn of the pixel circuits 20 in each row are all at a level corresponding to the written data voltage.
- FIG. 6 is a diagram showing a display screen in the backlight lighting periods T11 and T12 shown in FIG. As shown in FIG. 6, the entire display screen is halftone in the period T11, and the entire display screen is white in the period T12.
- FIG. 7 is a diagram showing a display screen in the backlight lighting periods T21 to T25 shown in FIG. As shown in FIG. 7, the entire display screen is white in period T21, the entire display screen is black in period T22, the entire display screen is white in period T23, and the entire display screen is displayed in period T24. Becomes halftone, and the entire display screen becomes black in the period T25. In this way, the liquid crystal display device 10 can display an image without being affected by the image of the previous frame, even when displaying an image different from the previous frame or when the operation mode changes between the low frequency drive mode and the moving image mode. indicate.
- FIG. 8 is a timing chart of the liquid crystal display device according to the comparative example.
- FIG. 8 shows the timing when white display is performed after halftone display.
- the frame period Tf is divided into a scanning period Ts and a holding period Th.
- the backlight lighting period is set four times in one frame period including immediately after the start and end of the scanning period Ts.
- flicker that is considered to be due to the influence of flexo polarization caused by writing the data voltage to the pixel circuit occurs.
- the transmittance TRn of the pixel circuit in the n-th row undergoes a change considered to be due to the influence of flexopolarization (see the portion surrounded by the broken line A1 in FIG. 8). ).
- the luminance LUn of the pixel circuit in the nth row also changes during the period T33 (see the portion surrounded by the broken line B1 in FIG. 8). Further, at the timing of switching from halftone display to white display, in the backlight lighting period (for example, period T37) set immediately after the end of the scanning period Ts, the transmittance of the pixel circuits in the vicinity of the nth row is still changed. It is in the middle (see the portion surrounded by the broken line A2 in FIG. 8). For this reason, in the liquid crystal display device according to the comparative example, uneven luminance occurs together with flicker at the lower part of the display screen (see the portion surrounded by the broken line B2 in FIG. 8).
- the transmittance of the pixel circuits near the first row is still in the middle of change.
- the display screen in the backlight lighting periods T35 to T38 shown in FIG. 8 is as shown in FIG.
- the entire display screen is halftone in the period T35, and the entire display screen is white in the period T38.
- the period T36 only the upper part of the display screen becomes white, and the remaining part of the display screen remains in a halftone.
- the period T37 the upper half of the display screen is white, and the lower half of the display screen is a color between halftone and white.
- the backlight 12 is turned off during the scanning period Ts. Therefore, according to the liquid crystal display device 10, it is possible to prevent flicker that is considered to be caused by the influence of flexopolarization caused by writing a data voltage to the pixel circuit 20.
- the backlight 12 is also turned off during the pixel response period Tres set immediately after the scanning period Ts. For this reason, when the backlight 12 is turned on, the transmittance of the pixel circuit 20 has already reached a level corresponding to the written data voltage. Therefore, according to the liquid crystal display device 10, an image can be displayed without being affected by the image of the previous frame.
- the liquid crystal display device 10 has a scanning frame period and a pause frame period, and includes a plurality of pixel circuits 20 arranged in a two-dimensional manner (liquid crystal panel 11). And a backlight 12 that irradiates light to the back surface of the display panel, and panel driving for writing a voltage (data voltage) corresponding to the video signal VS2 to the pixel circuit 20 in the scanning period Ts set in the scanning frame period.
- the backlight 12 is turned on in the circuit (scanning line driving circuit 15 and data line driving circuit 16), and the backlight lighting period Ton set in the scanning frame period and the pause frame period, and in other than the backlight lighting period Ton A backlight drive circuit 17 that turns off the backlight 12 is provided.
- the backlight lighting period Ton is set after the scanning period Ts in the scanning frame period.
- the backlight 12 is turned off during the scanning period Ts, and turned on during the backlight lighting period Ton after the scanning period Ts.
- the backlight lighting period Ton is set after the longest response time of the pixel circuit 20 has elapsed from the end of the scanning period Ts in the scanning frame period.
- the backlight 12 is continuously turned off in the scanning frame period until the response of the pixel circuit 20 is completed even after the scanning period Ts ends. Even after the voltage is written in the pixel circuit 20 in this manner, the backlight 12 is turned off until the response of the pixel circuit 20 is completed, so that the image can be displayed without being affected by the image of the previous frame.
- the backlight driving circuit 17 turns on and off the backlight 12 at a frequency higher than the critical flicker frequency Fc.
- the backlight 12 is turned on and off at a frequency higher than the critical flicker frequency Fc. Therefore, flicker caused by the flashing of the backlight 12 can be prevented.
- the liquid crystal display device 10 has a heavy load mode having a high power conversion efficiency at a heavy load and a light load mode having a high power conversion efficiency at a light load, and supplies power supply voltages VPW2 and VPW3 to the panel drive circuit.
- a circuit 14 is provided.
- the power supply circuit 14 operates in the heavy load mode during the scanning period Ts, and operates in the light load mode during the backlight lighting period Ton.
- the power consumption of the liquid crystal display device 10 can be reduced by switching the operation mode of the power supply circuit 14 according to the operation state of the panel drive circuit.
- peak current can be suppressed. Therefore, the system power supply circuit 6 connected to the power supply circuit 14 and the backlight drive circuit 17 can be downsized, and deterioration of the battery 5 connected to the system power supply circuit 6 can be prevented.
- the power supply circuit 14 operates in the light load mode during the period from the end of the scanning period Ts to the start of the backlight lighting period Ton after the elapse of a predetermined time.
- the power supply circuit 14 operates in the light load mode during the period from the end of the scanning period Ts to the backlight lighting period Ton, so that the power consumption of the liquid crystal display device 10 can be further reduced.
- the power supply circuit 14 operates in the light load mode in a predetermined period within one frame period. Therefore, in the moving image mode, the power supply circuit is always operated in the heavy load mode. Thus, power consumption can be reduced.
- the liquid crystal display device 10 has a moving image mode in which only the scanning frame period appears, and a low frequency drive mode in which the scanning frame period and the pause frame period appear in a mixed manner. Therefore, in a display device that operates in the moving image mode when the image change is large and operates in the low frequency drive mode when the image change is small, the flicker that is considered to be caused by the flexopolarization is suppressed, and the influence of the image of the previous frame is suppressed. The image can be displayed without receiving.
- the liquid crystal panel 11 includes a plurality of pixel circuits 20 each including a transistor (TFT 21), and the transistor includes a semiconductor layer formed using an oxide semiconductor containing indium, gallium, and zinc. Can suppress flicker due to the leakage current of the transistor.
- TFT 21 transistor
- the transistor includes a semiconductor layer formed using an oxide semiconductor containing indium, gallium, and zinc. Can suppress flicker due to the leakage current of the transistor.
- the present invention applies to a liquid crystal display device that reverses the polarity of the voltage applied to the common electrode for each frame period, and the common electrode.
- the present invention can also be applied to a liquid crystal display device that employs an operational amplifier feedback system that corrects distortion of an applied voltage.
- the present invention can also be applied to display devices other than liquid crystal display devices that include a backlight.
- the display device of the present invention has a feature that flicker can be suppressed, it performs pause driving such as a liquid crystal display device that performs pause driving (particularly, a liquid crystal display device that performs pause driving using a horizontal electric field type liquid crystal panel). It can be used for various display devices.
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Abstract
液晶表示装置では、フレーム期間は、走査フレーム期間と休止フレーム期間に分類される。パネル駆動回路は、走査フレーム期間内に設定された走査期間Tsにおいて、液晶パネルの画素回路に対して映像信号に応じた電圧を書き込む。バックライト駆動回路は、走査フレーム期間内と休止フレーム期間内に設定されたバックライト点灯期間Tonにおいてバックライトを点灯させ、それ以外においてバックライトを消灯させる。バックライト点灯期間Tonは、走査フレーム期間において、走査期間Tsよりも後、好ましくは、走査期間Tsの終了時から画素回路の最長応答時間が経過した時点よりも後に設定される。これにより、休止駆動を行う表示装置におけるフリッカーを抑制する。
Description
本発明は、液晶表示装置などの表示装置に関し、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、その制御方法に関する。
従来の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。
休止駆動を行う表示装置では、表示画面にフリッカー(ちらつき)が発生することが問題になる。図10は、人間のフリッカー感度を示す図である。図10に示すように、人間は、フリッカー周波数が高いときにはフリッカーをほとんど認識しないが、フリッカー周波数があるレベルFc(臨界フリッカー周波数と呼ばれる)以下になるとフリッカーを認識する。臨界フリッカー周波数Fcは、個人や体調などによって異なるが、約40~45Hzである。このため、休止駆動を行う表示装置において、表示パネルを45Hzよりも低い周波数で駆動すると、表示画面にフリッカーが発生し、表示品位が低下する。
以下、休止駆動を行う液晶表示装置について検討する。液晶表示装置は、データ線駆動回路の出力電圧の振幅を小さくするために、共通電極に印加する電圧の極性をフレーム期間ごとに反転させるコモン反転駆動を行うことがある。しかし、コモン反転駆動を行うと、フリッカーが発生しやすくなる。このため、近年では、フリッカーを抑制するために、コモン反転駆動に代えて、共通電極に固定電圧を印加するコモン直流駆動を行う液晶表示装置が増加している。
また、フリッカーを抑制する方法として、液晶表示装置に含まれる画素回路をオフリーク特性の良い(オフ時のリーク電流が少ない)トランジスタを用いて構成する方法が知られている。例えば、画素回路に含まれるトランジスタとして、半導体層を酸化物半導体で形成したトランジスタを用いることができる。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)を用いることができる。この方法によれば、画素回路に書き込まれた電圧を長時間に亘って安定的に保持し、フリッカーを抑制することができる。
本願発明に関連して、特許文献1には、走査期間と保持期間とからなるフレーム期間に同期して、バックライトを1/60秒以下の間隔で点滅させる液晶表示装置が記載されている。特許文献1には、対向電極電位を切り替えてから画素の輝度がフリッカーとして問題になるレベルに到達するまでの遅延時間(液晶の応答時間)を考慮して、バックライトの点灯タイミングを決定することも記載されている。特許文献2には、動画残像を低減するために、1画面分の映像信号の書き込み時間と液晶応答時間においてバックライトを消灯させ、次の1画面分の映像信号の書き込みを開始するまでの時間においてバックライトを点灯させる液晶表示装置が記載されている。
液晶表示装置に対して上記従来のフリッカー抑制方法を適用することにより、フリッカーをある程度小さくすることができる。しかしながら、休止駆動を行う液晶表示装置に従来のフリッカー抑制方法を適用しても、フリッカーを完全に抑制することはできない。このときに発生するフリッカーは、画素回路に電圧を書き込むときのフレクソ分極の影響によると考えられる。休止駆動を行う従来の液晶表示装置では、画素回路に電圧を書き込むことに起因するフリッカーを抑制することができない。
フレクソ分極は、横電界方式の液晶パネルで発生しやすい。横電界方式の液晶パネルでは、アクティブマトリクス基板上に形成された画素電極と共通電極を用いて、液晶層に概ね横方向の電界が印加される。横電界方式としては、IPS(In-Plane Switching)方式や、FFS(Fringe Field Switching)方式が知られている。また、FFS方式を改良した方式として、AFFS(Advanced Fringe Field Switching )方式が知られている。横電界方式の液晶パネルは、視野角が広いという利点を有する一方、フレクソ分極が発生しやすいという問題を有する。このため、横電界方式の液晶パネルを用いて休止駆動を行う液晶表示装置を構成した場合、画素回路に電圧を書き込むことに起因するフリッカーが発生しやい。
それ故に、本発明は、休止駆動を行う表示装置におけるフリッカーを抑制することを目的とする。
本発明の第1の局面は、走査フレーム期間と休止フレーム期間とを有する表示装置であって、
2次元状に配置された複数の画素回路を含む表示パネルと、
前記表示パネルの背面に光を照射するバックライトと、
前記走査フレーム期間内に設定された走査期間において、前記画素回路に対して映像信号に応じた電圧を書き込むパネル駆動回路と、
前記走査フレーム期間内と前記休止フレーム期間内とに設定されたバックライト点灯期間において前記バックライトを点灯させ、前記バックライト点灯期間以外において前記バックライトを消灯させるバックライト駆動回路とを備え、
前記バックライト点灯期間は、前記走査フレーム期間において、前記走査期間よりも後に設定されていることを特徴とする。
2次元状に配置された複数の画素回路を含む表示パネルと、
前記表示パネルの背面に光を照射するバックライトと、
前記走査フレーム期間内に設定された走査期間において、前記画素回路に対して映像信号に応じた電圧を書き込むパネル駆動回路と、
前記走査フレーム期間内と前記休止フレーム期間内とに設定されたバックライト点灯期間において前記バックライトを点灯させ、前記バックライト点灯期間以外において前記バックライトを消灯させるバックライト駆動回路とを備え、
前記バックライト点灯期間は、前記走査フレーム期間において、前記走査期間よりも後に設定されてい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、
前記バックライト点灯期間は、前記走査フレーム期間において、前記走査期間の終了時から前記画素回路の最長応答時間が経過した時点よりも後に設定されていることを特徴とする。
前記バックライト点灯期間は、前記走査フレーム期間において、前記走査期間の終了時から前記画素回路の最長応答時間が経過した時点よりも後に設定されていることを特徴とする。
本発明の第3の局面は、本発明の第2の局面において、
前記バックライト駆動回路は、臨界フリッカー周波数よりも高い周波数で前記バックライトを点灯および消灯させることを特徴とする。
前記バックライト駆動回路は、臨界フリッカー周波数よりも高い周波数で前記バックライトを点灯および消灯させ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、
重負荷時に電源変換効率が高い重負荷モードと、軽負荷時に電源変換効率が高い軽負荷モードとを有し、前記パネル駆動回路に電源電圧を供給する電源回路をさらに備え、
前記電源回路は、前記走査期間では前記重負荷モードで動作し、前記バックライト点灯期間では前記軽負荷モードで動作することを特徴とする。
重負荷時に電源変換効率が高い重負荷モードと、軽負荷時に電源変換効率が高い軽負荷モードとを有し、前記パネル駆動回路に電源電圧を供給する電源回路をさらに備え、
前記電源回路は、前記走査期間では前記重負荷モードで動作し、前記バックライト点灯期間では前記軽負荷モードで動作す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、
前記電源回路は、前記走査期間が終了して所定時間経過後から前記バックライト点灯期間が開始するまでの期間では前記軽負荷モードで動作することを特徴とする。
前記電源回路は、前記走査期間が終了して所定時間経過後から前記バックライト点灯期間が開始するまでの期間では前記軽負荷モードで動作することを特徴とする。
本発明の第6の局面は、本発明の第2の局面において、
前記走査フレーム期間だけが現れる動画モードと、前記走査フレーム期間と前記休止フレーム期間が混在して現れる低周波駆動モードとを有することを特徴とする。
前記走査フレーム期間だけが現れる動画モードと、前記走査フレーム期間と前記休止フレーム期間が混在して現れる低周波駆動モードとを有す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、
前記表示パネルは、液晶パネルであることを特徴とする。
前記表示パネルは、液晶パネルであることを特徴とする。
本発明の第8の局面は、本発明の第7の局面において、
前記液晶パネルは、横電界方式の液晶パネルであることを特徴とする。
前記液晶パネルは、横電界方式の液晶パネルであることを特徴とする。
本発明の第9の局面は、本発明の第8の局面において、
前記液晶パネルは、それぞれがトランジスタを含む複数の画素回路を含み、
前記トランジスタは、インジウム、ガリウム、および、亜鉛を含む酸化物半導体を用いて形成された半導体層を有することを特徴とする。
前記液晶パネルは、それぞれがトランジスタを含む複数の画素回路を含み、
前記トランジスタは、インジウム、ガリウム、および、亜鉛を含む酸化物半導体を用いて形成された半導体層を有することを特徴とする。
本発明の第10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、それぞれがトランジスタを含む複数の画素回路を含み、
前記トランジスタは、インジウム、ガリウム、および、亜鉛を含む酸化物半導体を用いて形成された半導体層を有することを特徴とする。
前記表示パネルは、それぞれがトランジスタを含む複数の画素回路を含み、
前記トランジスタは、インジウム、ガリウム、および、亜鉛を含む酸化物半導体を用いて形成された半導体層を有することを特徴とする。
本発明の第11の局面は、2次元状に配置された複数の画素回路を含む表示パネルと、前記表示パネルの背面に光を照射するバックライトとを含み、走査フレーム期間と休止フレーム期間とを有する表示装置の制御方法であって、
前記走査フレーム期間内に設定された走査期間において、前記画素回路に対して映像信号に応じた電圧を書き込むステップと、
前記走査フレーム期間内と前記休止フレーム期間内とに設定されたバックライト点灯期間において前記バックライトを点灯させ、前記バックライト点灯期間以外において前記バックライトを消灯させるステップとを備え、
前記バックライト点灯期間は、前記走査フレーム期間において、前記走査期間よりも後に設定されていることを特徴とする。
前記走査フレーム期間内に設定された走査期間において、前記画素回路に対して映像信号に応じた電圧を書き込むステップと、
前記走査フレーム期間内と前記休止フレーム期間内とに設定されたバックライト点灯期間において前記バックライトを点灯させ、前記バックライト点灯期間以外において前記バックライトを消灯させるステップとを備え、
前記バックライト点灯期間は、前記走査フレーム期間において、前記走査期間よりも後に設定されていることを特徴とする。
本発明の第12の局面は、本発明の第11の局面において、
前記バックライト点灯期間は、前記走査フレーム期間において、前記走査期間の終了時から前記画素回路の最長応答時間が経過した時点よりも後に設定されていることを特徴とする。
前記バックライト点灯期間は、前記走査フレーム期間において、前記走査期間の終了時から前記画素回路の最長応答時間が経過した時点よりも後に設定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12の局面において、
前記バックライトを点灯および消灯させるステップは、臨界フリッカー周波数よりも高い周波数で前記バックライトを点灯および消灯させることを特徴とする。
前記バックライトを点灯および消灯させるステップは、臨界フリッカー周波数よりも高い周波数で前記バックライトを点灯および消灯させることを特徴とする。
本発明の第14の局面は、本発明の第12の局面において、
前記表示装置は、重負荷時に電源変換効率が高い重負荷モードと、軽負荷時に電源変換効率が高い軽負荷モードとを有し、前記パネル駆動回路に電源電圧を供給する電源回路をさらに含み、
前記電源回路を前記走査期間では前記重負荷モードで動作させ、前記バックライト点灯期間では前記軽負荷モードで動作させるステップをさらに備える。
前記表示装置は、重負荷時に電源変換効率が高い重負荷モードと、軽負荷時に電源変換効率が高い軽負荷モードとを有し、前記パネル駆動回路に電源電圧を供給する電源回路をさらに含み、
前記電源回路を前記走査期間では前記重負荷モードで動作させ、前記バックライト点灯期間では前記軽負荷モードで動作させるステップをさらに備える。
本発明の第15の局面は、本発明の第14の局面において、
前記電源回路を動作させるステップは、前記走査期間が終了して所定時間経過後から前記バックライト点灯期間が開始するまでの期間では前記電源回路を前記軽負荷モードで動作させることを特徴とする。
前記電源回路を動作させるステップは、前記走査期間が終了して所定時間経過後から前記バックライト点灯期間が開始するまでの期間では前記電源回路を前記軽負荷モードで動作させることを特徴とする。
本発明の第16の局面は、本発明の第12の局面において、
前記表示装置は、前記走査フレーム期間だけが現れる動画モードと、前記走査フレーム期間と前記休止フレーム期間が混在して現れる低周波駆動モードとを有することを特徴とする。
前記表示装置は、前記走査フレーム期間だけが現れる動画モードと、前記走査フレーム期間と前記休止フレーム期間が混在して現れる低周波駆動モードとを有することを特徴とする。
本発明の第17の局面は、本発明の第12の局面において、
前記表示パネルは、液晶パネルであることを特徴とする。
前記表示パネルは、液晶パネルであることを特徴とする。
本発明の第18の局面は、本発明の第17の局面において、
前記液晶パネルは、横電界方式の液晶パネルであることを特徴とする。
前記液晶パネルは、横電界方式の液晶パネルであることを特徴とする。
本発明の第19の局面は、本発明の第18の局面において、
前記液晶パネルは、それぞれがトランジスタを含む複数の画素回路を含み、
前記トランジスタは、インジウム、ガリウム、および、亜鉛を含む酸化物半導体を用いて形成された半導体層を有することを特徴とする。
前記液晶パネルは、それぞれがトランジスタを含む複数の画素回路を含み、
前記トランジスタは、インジウム、ガリウム、および、亜鉛を含む酸化物半導体を用いて形成された半導体層を有することを特徴とする。
本発明の第20の局面は、本発明の第12の局面において、
前記表示パネルは、それぞれがトランジスタを含む複数の画素回路を含み、
前記トランジスタは、インジウム、ガリウム、および、亜鉛を含む酸化物半導体を用いて形成された半導体層を有することを特徴とする。
前記表示パネルは、それぞれがトランジスタを含む複数の画素回路を含み、
前記トランジスタは、インジウム、ガリウム、および、亜鉛を含む酸化物半導体を用いて形成された半導体層を有することを特徴とする。
本発明の第1または第11の局面によれば、バックライトは、走査フレーム期間において、走査期間では消灯し、走査期間よりも後のバックライト点灯期間では点灯する。このように画素回路に電圧を書き込むときにバックライトを消灯させることにより、画素回路に電圧を書き込むことに起因する、フレクソ分極の影響によると考えられるフリッカーを抑制することができる。
本発明の第2または第12の局面によれば、バックライトは、走査フレーム期間において、走査期間の終了後も画素回路の応答が完了するまで引き続き消灯する。このように画素回路に電圧を書き込んだ後も、画素回路の応答が完了するまでバックライトを消灯させることにより、前フレームの画像の影響を受けずに画像を表示することができる。
本発明の第3または第13の局面によれば、バックライトは、臨界フリッカー周波数よりも高い周波数で点灯および消灯する。したがって、バックライトの点滅に起因するフリッカーを抑制することができる。
本発明の第4または第14の局面によれば、パネル駆動回路の動作状況に応じて電源回路の動作モードを重負荷モードと低負荷モードに切り替えることにより、表示装置の消費電力を削減することができる。また、電源回路が重負荷モードで動作する期間とバックライトの点灯期間とが重ならないので、ピーク電流を抑制することができる。したがって、電源回路とバックライト駆動回路に接続されるシステム電源回路を小型化し、システム電源回路に接続されるバッテリーの劣化を防止することができる。
本発明の第5または第15の局面によれば、走査フレーム期間において、走査期間の終了からバックライト点灯期間までの期間で電源回路が軽負荷モードで動作することにより、表示装置の消費電力をさらに削減することができる。
本発明の第6または第16の局面によれば、画像の変化が大きいときには動画モードで動作し、画像の変化が小さいときには低周波駆動モードで動作する表示装置において、フレクソ分極の影響によると考えられるフリッカーを抑制し、前フレームの画像の影響を受けずに画像を表示することができる。
本発明の第7または第17の局面によれば、休止駆動を行う液晶表示装置において、フレクソ分極の影響によると考えられるフリッカーを抑制し、前フレームの画像の影響を受けずに画像を表示することができる。
本発明の第8または第18の局面によれば、フレクソ分極が発生しやすい横電界方式の液晶パネルを備え、休止駆動を行う液晶表示装置において、フレクソ分極の影響によると考えられるフリッカーを抑制し、前フレームの画像の影響を受けずに画像を表示することができる。
本発明の第9または第19の局面によれば、フレクソ分極が発生しやすい横電界方式の液晶パネルを備え、休止駆動を行う液晶表示装置において、インジウム、ガリウム、および、亜鉛を含む酸化物半導体を用いて形成された半導体層を有するトランジスタを画素回路内に設けることにより、フレクソ分極の影響によると考えられるフリッカーとトランジスタのリーク電流によるフリッカーとを抑制し、前フレームの画像の影響を受けずに画像を表示することができる。
本発明の第10または第20の局面によれば、インジウム、ガリウム、および、亜鉛を含む酸化物半導体を用いて形成された半導体層を有するトランジスタを画素回路内に設けることにより、トランジスタのリーク電流によるフリッカーを抑制することができる。
図1は、本発明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、バックライト12、表示制御回路13、電源回路14、走査線駆動回路15、データ線駆動回路16、および、バックライト駆動回路17を備えている。液晶表示装置10は、例えば、外部に配置されたバッテリー5およびシステム電源回路6を電源として動作する。以下、mおよびnは2以上の整数、iは1以上n以下の整数、jは1以上m以下の整数であるとする。
液晶パネル11は、n本の走査線G1~Gn、m本のデータ線S1~Sm、および、(m×n)個の画素回路20を含んでいる。走査線G1~Gnは、互いに平行に配置される。データ線S1~Smは、走査線G1~Gnと直交するように互いに平行に配置される。走査線G1~Gnとデータ線S1~Smは、(m×n)箇所で交差する。(m×n)個の画素回路20は、走査線G1~Gnとデータ線S1~Smの交点に対応して2次元状に配置される。
液晶パネル11のモードや方式は任意である。例えば、液晶パネル11は、縦電界方式および横電界方式のいずれでもよい。また、横電界方式は、IPS方式、FFS方式、および、AFFS方式のいずれでもよい。横電界方式の液晶パネルは、視野角が広いという利点を有する一方、フレクソ分極が発生しやすいという問題を有する。液晶パネル11として横電界方式の液晶パネルを用いた場合、後述する効果が顕著になる。
画素回路20は、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:以下、TFTという)21と液晶容量22を含んでいる。TFT21は、Nチャネル型のトランジスタである。i行j列目の画素回路20において、TFT21のゲート端子は走査線Giに接続され、TFT21のソース端子はデータ線Sjに接続され、TFT21のドレイン端子は液晶容量22の一方の電極に接続される。液晶容量22の他方の電極は、すべての画素回路20に共通する共通電極23に接続される。このように画素回路20は、1本の走査線と1本のデータ線に接続される。なお、画素回路20は、液晶容量22と並列に補助容量を含んでいてもよい。
TFT21には、オフリーク特性の良いトランジスタを用いることが好ましい。例えば、TFT21として、半導体層を酸化物半導体で形成したトランジスタを用いてもよい。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)を用いてもよい。インジウム、ガリウム、および、亜鉛を含む酸化物半導体を用いて形成された半導体層を有するTFT21を画素回路20内に設けることにより、トランジスタのリーク電流によるフリッカーを抑制することができる。
バックライト12は、液晶パネル11の背面側に設けられ、液晶パネル11の背面に光を照射する。後述するように、バックライト12は、1フレーム期間に1回、所定時間だけ発光する。バックライト12には、例えば、2次元状に配置された複数の発光ダイオード(Light Emitting Diode:以下、LEDという)を含む直下型バックライトが使用される。LEDを用いることにより、フレーム期間内に点灯および消灯するバックライト12を構成することができる。
表示制御回路13は、液晶表示装置10の制御回路である。液晶表示装置10の外部から表示制御回路13には、映像信号VS1が入力される。表示制御回路13は、映像信号VS1に基づき、電源回路14に対して制御信号C0を出力し、走査線駆動回路15に対して制御信号C1を出力し、データ線駆動回路16に対して制御信号C2と映像信号VS2を出力し、バックライト駆動回路17に対して制御信号C3を出力する。また、表示制御回路13は、共通電極23に対して固定の共通電極電圧Vcomを印加する。
バッテリー5からシステム電源回路6には、所定の電源電圧が供給される。システム電源回路6は、バッテリー5から供給された電源電圧に基づき、電源回路14に対して電源電圧VPW0を供給し、バックライト駆動回路17に対して電源電圧VBLを供給する。
電源回路14は、システム電源回路6から供給された電源電圧VPW0を、表示制御回路13に供給する電源電圧VPW1と走査線駆動回路15に供給する電源電圧VPW2とデータ線駆動回路16に供給する電源電圧VPW3とに変換するDC/DC変換器である。電源電圧VPW2には、TFT21がオンする走査オン電圧と、TFT21がオフする走査オフ電圧とが含まれる。電源回路14は、動作モードとして、重負荷時に電源変換効率が高い重負荷モードと、軽負荷時に電源変換効率が高い軽負荷モードとを有する。電源回路14に供給される制御信号C0は、重負荷モードを示すハイレベルと、軽負荷モードを示すローレベルとに切り替わる。電源回路14は、制御信号C0がハイレベルのときには重負荷モードで動作し、重負荷時に電源変換効率が高い方法を用いて電圧変換を行う。制御信号C0がローレベルのときには、電源回路14は、軽負荷モードで動作し、軽負荷時に電源変換効率が高い方法を用いて電圧変換を行う。液晶表示装置10の消費電力は、軽負荷モードでは重負荷モードよりも少なくなる。
走査線駆動回路15は、制御信号C1に基づき、走査線G1~Gnを駆動する。より詳細には、走査線駆動回路15は、制御信号C1に基づき、走査線G1~Gn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水平期間に亘って選択電圧(ここでは、ハイレベル電圧)を印加する。これにより、選択された走査線に接続されたm個の画素回路20が一括して選択される。
データ線駆動回路16は、制御信号C2と映像信号VS2に基づき、データ線S1~Smを駆動する。より詳細には、データ線駆動回路16は、制御信号C2に基づき、データ線S1~Smに対して、映像信号VS2に応じたm個の電圧(以下、データ電圧という)を1水平期間に亘ってそれぞれ印加する。これにより、選択されたm個の画素回路20にm個のデータ電圧がそれぞれ書き込まれる。画素回路20の透過率は、画素回路20に書き込まれたデータ電圧に応じて変化する。
バックライト駆動回路17は、制御信号C3とシステム電源回路6から供給された電源電圧VBLとに基づき、バックライト12を駆動する。バックライト駆動回路17に供給される制御信号C3は、バックライト点灯を示すハイレベルと、バックライト消灯を示すローレベルとに切り替わる。制御信号C3は、バックライト点灯期間Ton(詳細は後述)においてハイレベルになる。バックライト駆動回路17は、制御信号C3がハイレベルのときにはバックライト12を点灯させ、制御信号C3がローレベルのときにはバックライト12を消灯させる。LEDを含むバックライト12を用いることにより、バックライト12の点灯と消灯を容易に切り替えることができる。
液晶表示装置10では、休止駆動を行うために、フレーム期間は、液晶パネル11を駆動する走査フレーム期間と、液晶パネル11を駆動しない休止フレーム期間とに分類される。また、液晶表示装置10は、走査フレーム期間だけが現れる動画モードと、走査フレーム期間と休止フレーム期間が混在して現れる低周波駆動モードとを有し、画像の動きが大きいときには動画モードに、画像の動きが小さいときには低周波駆動モードに切り替えられる。表示制御回路13に供給される映像信号VS1には、現フレームの画像が前フレームの画像から変化したか否かを示すフラグが含まれる。表示制御回路13は、このフラグと予め定められた周期とに基づき、フレーム期間が走査フレーム期間か休止フレーム期間かを判断する。なお、表示制御回路13は、他の方法を用いて、フレーム期間が走査フレーム期間か休止フレーム期間かを判断してもよい。
また、表示制御回路13は、上記以外の方法を用いて、動画モードか低周波駆動モードかを判断してもよい。スマートフォンやタブレットPCなどのバッテリー駆動のモバイル機器では、用途や使用シーンに応じて動画表示と静止画表示が切り替えて行われる。例えば、映画を再生するときなどには動画表示が行われ、メールやウェブサイトや写真を閲覧するときなどには静止画表示が行われる。動画表示のときには動画モードで動作し、静止画表示のときには低周波駆動モードで動作することにより、液晶表示装置10の消費電力を削減し、バッテリーによる稼働時間を大幅に伸ばすことができる。
走査フレーム期間において、表示制御回路13は、制御信号C1、C2を所定のタイミングで活性レベルと非活性レベル(ハイレベルとローレベル)に切り替える。走査フレーム期間では、走査線駆動回路15は制御信号C1に基づき走査線G1~Gnを駆動し、データ線駆動回路16は制御信号C2に基づきデータ線S1~Smを駆動する。休止フレーム期間において、表示制御回路13は、制御信号C1、C2を非活性レベル(ローレベル)に固定する。休止フレーム期間では、走査線駆動回路15は走査線G1~Gnを駆動せず、データ線駆動回路16はデータ線S1~Smを駆動しない。
このように走査線駆動回路15とデータ線駆動回路16は、走査フレーム期間内に設定された走査期間Tsにおいて、液晶パネル11に含まれる画素回路20に対して映像信号VS2に応じた電圧を書き込むパネル駆動回路として機能する。バックライト駆動回路17は、走査フレーム期間内と休止フレーム期間内とに設定されたバックライト点灯期間Tonにおいてバックライト12を点灯させ、バックライト点灯期間Ton以外においてバックライト12を消灯させる。なお、パネル駆動回路の全部または一部を画素回路20と共に液晶パネル11上に一体に形成してもよく、パネル駆動回路を内蔵した複数の半導体チップを液晶パネル11上に実装してもよい。
図2および図3は、液晶表示装置10のタイミングチャートである。図2には、低周波駆動モードのタイミングが記載されている。図3には、動画モードのタイミングが記載されている。図2および図3において、VSYNCは、映像信号VS1に含まれる垂直同期信号を表す。
図2および図3に示すように、走査フレーム期間には走査期間Tsが設定され、走査フレーム期間と休止フレーム期間の終了前にはバックライト点灯期間Tonが設定される。表示制御回路13は、走査期間Tsを含む走査フレーム期間の前半部ではハイレベルの制御信号C0を出力し、それ以外ではローレベルの制御信号C0を出力する。電源回路14は、走査フレーム期間の前半部では重負荷モードで動作し、それ以外では軽負荷モードで動作する。このように電源回路14は、走査期間Tsでは重負荷モードで動作し、バックライト点灯期間Tonでは軽負荷モードで動作する。また、電源回路14は、走査期間Tsが終了して所定時間経過後からバックライト点灯期間Tonが開始するまでの期間では軽負荷モードで動作する。パネル駆動回路の消費電力は、走査フレーム期間の前半部では多く、それ以外では少なくなる。このため、低周波駆動モードにおけるパネル駆動回路の平均消費電力(図2に示すPW1)は、動画モードにおけるパネル駆動回路の平均消費電力(図3に示すPW2)よりも少なくなる。
走査期間Tsには、n個の水平期間が設定される。i番目の水平期間では、走査線Giの電圧はハイレベルになる。このとき、走査線Giとデータ線Sjに接続された画素回路20では、TFT21がオン状態になり、データ線Sjに印加されたデータ電圧が書き込まれる。
バックライト12は、1フレーム期間に1回、バックライト点灯期間Tonにおいて点灯する。バックライト点灯期間Tonは、走査フレーム期間において、走査期間Tsよりも後に設定される。より好ましくは、バックライト点灯期間Tonは、走査フレーム期間において、走査期間Tsの終了時から画素回路20の最長応答時間が経過した時点よりも後に設定される。休止フレーム期間におけるバックライト点灯期間Tonの位置は、走査フレーム期間における位置と同じである。
ここで、画素回路の最長応答時間とは、画素回路に電圧を書き込んでから、画素回路の状態(ここでは、透過率)が書き込んだ電圧に対応した状態に十分に近づくまで時間のうち最長の時間をいう。例えば、表示画面が黒から白に変化するまでの時間と表示画面が白から黒に変化するまでの時間とを測定し、2個の測定値のうち大きいほうの値を、画素回路の最長応答時間として用いてもよい。また、他の方法を用いて、画素回路の最長応答時間を決定してもよい。また、液晶表示装置10は、液晶の応答時間を短くするために、オーバードライブ駆動を行ってもよい。この場合には、オーバードライブ駆動を行った状態で画素回路の状態が変化するまでの時間を測定し、画素回路の最長応答時間を決定すればよい。
液晶表示装置10において、長さが画素回路20の最長応答時間に等しい期間を画素応答期間Tresという。液晶表示装置10では、走査期間Tsの直後に画素応答期間Tresが設定され、バックライト点灯期間Tonは画素応答期間Tresの直後に設定される。バックライト12は、走査フレーム期間において、走査期間Tsと画素応答期間Tresでは消灯し、バックライト点灯期間Tonでは点灯する。
以下、走査期間Ts、画素応答期間Tres、および、バックライト点灯期間Tonの長さを、同じ記号を用いて、それぞれ、Ts、Tres、および、Tonと表す。また、バックライト12の点灯周期をTx、バックライト12の点灯周波数をFx(=1/Tx)、臨界フリッカー周波数をFcとする。液晶表示装置10では、走査期間Ts、画素応答期間Tres、および、バックライト点灯期間Tonの長さは、Ts+Tres+Ton≦Tx、および、Fx>Fcを満たすように決定される。特に、Ts+Tres+Ton=Txを満たすことが好ましい。Fx>Fcを満たすので、バックライト駆動回路17は、臨界フリッカー周波数Fcよりも高い周波数でバックライト12を点灯および消灯させる。このとき人間は、フリッカーをほとんど認識しない。
例えば、Ts=8.3ms、Tres=10.5ms、Ton=2ms、Ts+Tres+Ton=Txであるとする。この場合、Txは20.8ms、Fxは約48Hzであるので、バックライト12の点灯周波数Fxは臨界フリッカー周波数Fcよりも大きい。したがって、Ts、Tres、Tonの値を上記のように決定した場合、人間はフリッカーをほとんど認識しない。
図4および図5は、液晶表示装置10のタイミングチャートである。図4および図5において、TRiはi行目の画素回路20の透過率を表し、LUiはi行目の画素回路20の輝度を表す。なお、図4および図5では、走査フレーム期間の後に3個の休止フレーム期間が現れることとした。
図4には、低周波駆動モードにおいて中間調表示の後に白表示を行うときのタイミングが記載されている。図4において、第1および第5フレーム期間は走査フレーム期間であり、第2~第4および第6~第8フレーム期間は休止フレーム期間である。以下、共通電極電圧Vcomよりも高い場合を「正極性」、共通電極電圧Vcomよりも低い場合を「負極性」という。
データ線Sjには、第1~第4フレーム期間では白に対応した負極性のデータ電圧が印加され、第5~第8フレーム期間では白に対応した正極性のデータ電圧が印加される。第1フレーム期間の走査期間Tsでは、各行の画素回路20に対して、白に対応した負極性のデータ電圧が順に書き込まれる。これに伴い、各行の画素回路20の透過率TR1~TRnは、白に対応したレベルに向けて変化する。
バックライト点灯期間Tonは、走査期間Tsと画素応答期間Tresよりも後に設定されている。このため、第1フレーム期間においてバックライト12が点灯する時点で、各行の画素回路20の透過率TR1~TRnは既に白に対応したレベルに到達している。したがって、第1フレーム期間のバックライト点灯期間Tonにおいて、各行の画素回路20の輝度LU1~LUnは、いずれも白に対応したレベルになる。
第2~第4フレーム期間では、画素回路20に対するデータ電圧の書き込みは行われない。このため、各行の画素回路20の透過率TR1~TRnは、白に対応したレベルから変化しない。したがって、第2~第4フレーム期間のバックライト点灯期間Tonでも、各行の画素回路20の輝度LU1~LUnはいずれも白に対応したレベルなる。
第5フレーム期間の走査期間Tsでは、各行の画素回路20に対して、白に対応した正極性のデータ電圧が順に書き込まれる。このとき、各行の画素回路20の透過率TR1~TRnは、書き込みの影響を受けて変動する。しかし、第5フレーム期間においてバックライト12が点灯する時点で、各行の画素回路20の透過率TR1~TRnは既に白に対応したレベルに戻っている。したがって、第5フレーム期間のバックライト点灯期間Tonにおいて、各行の画素回路20の輝度LU1~LUnは、いずれも白に対応したレベルになる。第2~第4フレーム期間のバックライト点灯期間Tonと同様に、第5~第8フレーム期間のバックライト点灯期間Tonでも、各行の画素回路20の輝度LU1~LUnはいずれも白に対応したレベルになる。
図5には、低周波駆動モードから動画モードに変化するときのタイミングが記載されている。図5において、液晶表示装置10の動作モードは、第4フレーム期間までは低周波駆動モード、第5フレーム期間以降は動画モードである。第1および第5~第8フレーム期間は走査フレーム期間であり、第2~第4フレーム期間は休止フレーム期間である。
データ線Sjには、第1~第4フレーム期間では白に対応した負極性のデータ電圧が印加され、第5~第8フレーム期間では黒に対応した正極性のデータ電圧、白に対応した負極性のデータ電圧、中間調に対応した正極性のデータ電圧、および、黒に対応した負極性のデータ電圧が順に印加される。液晶表示装置10は、第4フレーム期間までは図4に示す場合と同様に動作する。
第5フレーム期間の走査期間Tsでは、各行の画素回路20に対して、黒に対応した正極性のデータ電圧が順に書き込まれる。これに伴い、各行の画素回路20の透過率TR1~TRnは、黒に対応したレベルに向けて変化する。第5フレーム期間でバックライト12が点灯する時点で、各行の画素回路20の透過率TR1~TRnは既に黒に対応したレベルに到達している。したがって、第5フレーム期間のバックライト点灯期間Tonにおいて、各行の画素回路20の輝度LU1~LUnは、いずれも黒に対応したレベルになる。なお、第5フレーム期間の走査期間Tsでは、各行の画素回路20の透過率TR1~TRnに書き込みの影響は現れない。
第6~第8フレーム期間の走査期間Tsでは、各行の画素回路20に対して、白に対応した負極性のデータ電圧、中間調に対応した正極性のデータ電圧、および、黒に対応した負極性のデータ電圧が順に書き込まれる。第6~第8フレーム期間においてバックライト12が点灯する時点で、各行の画素回路20の透過率TR1~TRnは、既に書き込まれたデータ電圧に対応したレベルに到達している。したがって、第6~第8フレーム期間のバックライト点灯期間Tonにおいて、各行の画素回路20の輝度LU1~LUnは、いずれも書き込まれたデータ電圧に対応したレベルになる。
図6は、図4に示すバックライト点灯期間T11、T12における表示画面を示す図である。図6に示すように、期間T11では表示画面の全体が中間調になり、期間T12では表示画面の全体が白になる。図7は、図5に示すバックライト点灯期間T21~T25における表示画面を示す図である。図7に示すように、期間T21では表示画面の全体が白になり、期間T22では表示画面の全体が黒になり、期間T23では表示画面の全体が白になり、期間T24では表示画面の全体が中間調になり、期間T25では表示画面の全体が黒になる。このように液晶表示装置10は、前フレームと異なる画像を表示するときでも、動作モードが低周波駆動モードと動画モードの間で変化するときでも、前フレームの画像の影響を受けずに画像を表示する。
以下、比較例として、特許文献1に記載されたタイミングでバックライトを点灯させる液晶表示装置を考える。図8は、比較例に係る液晶表示装置のタイミングチャートである。図8には、中間調表示の後に白表示を行うときのタイミングが記載されている。
比較例に係る液晶表示装置では、フレーム期間Tfは、走査期間Tsと保持期間Thに分割される。バックライト点灯期間は、走査期間Tsの開始直後と終了直後を含め、1フレーム期間に4回設定される。比較例に係る液晶表示装置では、バックライトが走査期間Tsで点灯するので、画素回路にデータ電圧を書き込むことに起因する、フレクソ分極の影響によると考えられるフリッカーが発生する。図8では、バックライトが点灯する期間T33において、n行目の画素回路の透過率TRnには、フレクソ分極の影響によると考えられる変化が発生する(図8の破線A1で囲んだ部分を参照)。このため、n行目の画素回路の輝度LUnにも、期間T33において変化が発生する(図8の破線B1で囲んだ部分を参照)。また、中間調表示から白表示に切り替わるタイミングにおいて、走査期間Tsの終了直後に設定されたバックライト点灯期間(例えば、期間T37)では、n行目付近の画素回路の透過率は、まだ変化の途中にある(図8の破線A2で囲んだ部分を参照)。このため、比較例に係る液晶表示装置では、表示画面の下部において、フリッカーと共に輝度むらが発生する(図8の破線B2で囲んだ部分を参照)。
また、走査期間Tsの開始直後に設定されたバックライト点灯期間(例えば、期間T36)では、1行目付近の画素回路の透過率は、まだ変化の途中にある。比較例に係る液晶表示装置では、図8に示すバックライト点灯期間T35~T38における表示画面は、図9に示すようになる。図9に示すように、期間T35では表示画面の全体が中間調になり、期間T38では表示画面の全体が白になる。しかし、期間T36では、表示画面の上部だけが白くなり、表示画面の残りの部分は中間調のままである。期間T37では、表示画面の上半分は白くなり、表示画面の下半分は中間調と白の間の色になる。このように比較例に係る液晶表示装置は、前フレームと異なる画像を表示するときに、前フレームの画像の影響を受けた画像を表示する。
これに対して、本実施形態に係る液晶表示装置10では、バックライト12は走査期間Tsでは消灯する。したがって、液晶表示装置10によれば、画素回路20にデータ電圧を書き込むことに起因する、フレクソ分極の影響によると考えられるフリッカーを防止することができる。また、バックライト12は、走査期間Tsの直後に設定された画素応答期間Tresでも消灯する。このため、バックライト12が点灯する時点で、画素回路20の透過率は、書き込まれたデータ電圧に対応したレベルに既に到達している。したがって、液晶表示装置10によれば、前フレームの画像の影響を受けずに画像を表示することができる。
以上に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置10は、走査フレーム期間と休止フレーム期間とを有し、2次元状に配置された複数の画素回路20を含む表示パネル(液晶パネル11)と、表示パネルの背面に光を照射するバックライト12と、走査フレーム期間内に設定された走査期間Tsにおいて、画素回路20に対して映像信号VS2に応じた電圧(データ電圧)を書き込むパネル駆動回路(走査線駆動回路15とデータ線駆動回路16)と、走査フレーム期間内と休止フレーム期間内とに設定されたバックライト点灯期間Tonにおいてバックライト12を点灯させ、バックライト点灯期間Ton以外においてバックライト12を消灯させるバックライト駆動回路17とを備えている。バックライト点灯期間Tonは、走査フレーム期間において、走査期間Tsよりも後に設定されている。バックライト12は、走査フレーム期間において、走査期間Tsでは消灯し、走査期間Tsよりも後のバックライト点灯期間Tonでは点灯する。このように画素回路20に電圧を書き込むときにバックライト12を消灯させることにより、画素回路20に電圧を書き込むことに起因する、フレクソ分極の影響によると考えられるフリッカーを防止することができる。
また、バックライト点灯期間Tonは、走査フレーム期間において、走査期間Tsの終了時から画素回路20の最長応答時間が経過した時点よりも後に設定されている。バックライト12は、走査フレーム期間において、走査期間Tsの終了後も画素回路20の応答が完了するまで引き続き消灯する。このように画素回路20に電圧を書き込んだ後も、画素回路20の応答が完了するまでバックライト12を消灯させることにより、前フレームの画像の影響を受けずに画像を表示することができる。
また、バックライト駆動回路17は、臨界フリッカー周波数Fcよりも高い周波数でバックライト12を点灯および消灯させる。バックライト12は、臨界フリッカー周波数Fcよりも高い周波数で点灯および消灯する。したがって、バックライト12の点滅に起因するフリッカーを防止することができる。
また、液晶表示装置10は、重負荷時に電源変換効率が高い重負荷モードと、軽負荷時に電源変換効率が高い軽負荷モードとを有し、パネル駆動回路に電源電圧VPW2、VPW3を供給する電源回路14を備えている。電源回路14は、走査期間Tsでは重負荷モードで動作し、バックライト点灯期間Tonでは軽負荷モードで動作する。このようにパネル駆動回路の動作状況に応じて電源回路14の動作モードを切り替えることにより、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、電源回路14が重負荷モードで動作する期間とバックライト12の点灯期間とが重ならないので、ピーク電流を抑制することができる。したがって、電源回路14とバックライト駆動回路17に接続されるシステム電源回路6を小型化し、システム電源回路6に接続されるバッテリー5の劣化を防止することができる。
また、電源回路14は、走査期間Tsが終了して所定時間経過後からバックライト点灯期間Tonが開始するまでの期間では軽負荷モードで動作する。このように走査フレーム期間において、走査期間Tsの終了からバックライト点灯期間Tonまでの期間で電源回路14が軽負荷モードで動作することにより、液晶表示装置10の消費電力をさらに削減することができる。特に、走査フレーム期間だけが現れる動画モードでも、電源回路14が1フレーム期間内の所定の期間で軽負荷モードで動作するので、動画モードでは電源回路が常に重負荷モードで動作する表示装置と比べて、消費電力を削減することができる。
また、液晶表示装置10は、走査フレーム期間だけが現れる動画モードと、走査フレーム期間と休止フレーム期間が混在して現れる低周波駆動モードとを有する。したがって、画像の変化が大きいときには動画モードで動作し、画像の変化が小さいときには低周波駆動モードで動作する表示装置において、フレクソ分極の影響によると考えられるフリッカーを抑制し、前フレームの画像の影響を受けずに画像を表示することができる。
また、液晶パネル11として、フレクソ分極が発生しやすい横電界方式の液晶パネルを用いた場合には、フレクソ分極の影響によると考えられるフリッカーを抑制し、前フレームの画像の影響を受けずに画像を表示できるという効果が顕著になる。
また、液晶パネル11が、それぞれがトランジスタ(TFT21)を含む複数の画素回路20を含み、トランジスタが、インジウム、ガリウム、および、亜鉛を含む酸化物半導体を用いて形成された半導体層を有する場合には、トランジスタのリーク電流によるフリッカーを抑制することができる。
なお、以上の説明では、共通電極23には固定電圧が印加されることとしたが、本発明は、共通電極に印加する電圧の極性をフレーム期間ごとに反転させる液晶表示装置や、共通電極に印加する電圧の歪みを補正するオペアンプ・フィードバック方式を採用した液晶表示装置にも適用することができる。また、本発明は、バックライトを備えた、液晶表示装置以外の表示装置にも適用することができる。
本発明の表示装置は、フリッカーを抑制できるという特徴を有するので、休止駆動を行う液晶表示装置(特に、横電界方式の液晶パネルを用いて休止駆動を行う液晶表示装置)など、休止駆動を行う各種の表示装置に利用することができる。
10…液晶表示装置
11…液晶パネル
12…バックライト
13…表示制御回路
14…電源回路
15…走査線駆動回路
16…データ線駆動回路
17…バックライト駆動回路
20…画素回路
21…TFT
22…液晶容量
23…共通電極
11…液晶パネル
12…バックライト
13…表示制御回路
14…電源回路
15…走査線駆動回路
16…データ線駆動回路
17…バックライト駆動回路
20…画素回路
21…TFT
22…液晶容量
23…共通電極
Claims (20)
- 走査フレーム期間と休止フレーム期間とを有する表示装置であって、
2次元状に配置された複数の画素回路を含む表示パネルと、
前記表示パネルの背面に光を照射するバックライトと、
前記走査フレーム期間内に設定された走査期間において、前記画素回路に対して映像信号に応じた電圧を書き込むパネル駆動回路と、
前記走査フレーム期間内と前記休止フレーム期間内とに設定されたバックライト点灯期間において前記バックライトを点灯させ、前記バックライト点灯期間以外において前記バックライトを消灯させるバックライト駆動回路とを備え、
前記バックライト点灯期間は、前記走査フレーム期間において、前記走査期間よりも後に設定されていることを特徴とする、表示装置。 - 前記バックライト点灯期間は、前記走査フレーム期間において、前記走査期間の終了時から前記画素回路の最長応答時間が経過した時点よりも後に設定されていることを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
- 前記バックライト駆動回路は、臨界フリッカー周波数よりも高い周波数で前記バックライトを点灯および消灯させることを特徴とする、請求項2に記載の表示装置。
- 重負荷時に電源変換効率が高い重負荷モードと、軽負荷時に電源変換効率が高い軽負荷モードとを有し、前記パネル駆動回路に電源電圧を供給する電源回路をさらに備え、
前記電源回路は、前記走査期間では前記重負荷モードで動作し、前記バックライト点灯期間では前記軽負荷モードで動作することを特徴とする、請求項2に記載の表示装置。 - 前記電源回路は、前記走査期間が終了して所定時間経過後から前記バックライト点灯期間が開始するまでの期間では前記軽負荷モードで動作することを特徴とする、請求項4に記載の表示装置。
- 前記走査フレーム期間だけが現れる動画モードと、前記走査フレーム期間と前記休止フレーム期間が混在して現れる低周波駆動モードとを有することを特徴とする、請求項2に記載の表示装置。
- 前記表示パネルは、液晶パネルであることを特徴とする、請求項2に記載の表示装置。
- 前記液晶パネルは、横電界方式の液晶パネルであることを特徴とする、請求項7に記載の表示装置。
- 前記液晶パネルは、それぞれがトランジスタを含む複数の画素回路を含み、
前記トランジスタは、インジウム、ガリウム、および、亜鉛を含む酸化物半導体を用いて形成された半導体層を有することを特徴とする、請求項8に記載の表示装置。 - 前記表示パネルは、それぞれがトランジスタを含む複数の画素回路を含み、
前記トランジスタは、インジウム、ガリウム、および、亜鉛を含む酸化物半導体を用いて形成された半導体層を有することを特徴とする、請求項2に記載の表示装置。 - 2次元状に配置された複数の画素回路を含む表示パネルと、前記表示パネルの背面に光を照射するバックライトとを含み、走査フレーム期間と休止フレーム期間とを有する表示装置の制御方法であって、
前記走査フレーム期間内に設定された走査期間において、前記画素回路に対して映像信号に応じた電圧を書き込むステップと、
前記走査フレーム期間内と前記休止フレーム期間内とに設定されたバックライト点灯期間において前記バックライトを点灯させ、前記バックライト点灯期間以外において前記バックライトを消灯させるステップとを備え、
前記バックライト点灯期間は、前記走査フレーム期間において、前記走査期間よりも後に設定されていることを特徴とする、表示装置の制御方法。 - 前記バックライト点灯期間は、前記走査フレーム期間において、前記走査期間の終了時から前記画素回路の最長応答時間が経過した時点よりも後に設定されていることを特徴とする、請求項11に記載の表示装置の制御方法。
- 前記バックライトを点灯および消灯させるステップは、臨界フリッカー周波数よりも高い周波数で前記バックライトを点灯および消灯させることを特徴とする、請求項12に記載の表示装置の制御方法。
- 前記表示装置は、重負荷時に電源変換効率が高い重負荷モードと、軽負荷時に電源変換効率が高い軽負荷モードとを有し、前記パネル駆動回路に電源電圧を供給する電源回路をさらに含み、
前記電源回路を前記走査期間では前記重負荷モードで動作させ、前記バックライト点灯期間では前記軽負荷モードで動作させるステップをさらに備えた、請求項12に記載の表示装置の制御方法。 - 前記電源回路を動作させるステップは、前記走査期間が終了して所定時間経過後から前記バックライト点灯期間が開始するまでの期間では前記電源回路を前記軽負荷モードで動作させることを特徴とする、請求項14に記載の表示装置の制御方法。
- 前記表示装置は、前記走査フレーム期間だけが現れる動画モードと、前記走査フレーム期間と前記休止フレーム期間が混在して現れる低周波駆動モードとを有することを特徴とする、請求項12に記載の表示装置の制御方法。
- 前記表示パネルは、液晶パネルであることを特徴とする、請求項12に記載の表示装置の制御方法。
- 前記液晶パネルは、横電界方式の液晶パネルであることを特徴とする、請求項17に記載の表示装置の制御方法。
- 前記液晶パネルは、それぞれがトランジスタを含む複数の画素回路を含み、
前記トランジスタは、インジウム、ガリウム、および、亜鉛を含む酸化物半導体を用いて形成された半導体層を有することを特徴とする、請求項18に記載の表示装置の制御方法。 - 前記表示パネルは、それぞれがトランジスタを含む複数の画素回路を含み、
前記トランジスタは、インジウム、ガリウム、および、亜鉛を含む酸化物半導体を用いて形成された半導体層を有することを特徴とする、請求項12に記載の表示装置の制御方法。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006178435A (ja) * | 2004-11-26 | 2006-07-06 | Hitachi Displays Ltd | 液晶表示装置とその駆動方法 |
JP2008209901A (ja) * | 2007-01-29 | 2008-09-11 | Seiko Epson Corp | 電源回路、表示ドライバ、電気光学装置及び電子機器 |
JP2011242763A (ja) * | 2010-04-23 | 2011-12-01 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 表示装置及びその駆動方法 |
JP2014006413A (ja) * | 2012-06-26 | 2014-01-16 | Sharp Corp | 表示装置 |
WO2015025772A1 (ja) * | 2013-08-23 | 2015-02-26 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002055657A (ja) * | 2000-08-08 | 2002-02-20 | Sharp Corp | 映像表示装置 |
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JP5362932B2 (ja) * | 2011-04-13 | 2013-12-11 | シャープ株式会社 | 表示装置、表示方法 |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2008209901A (ja) * | 2007-01-29 | 2008-09-11 | Seiko Epson Corp | 電源回路、表示ドライバ、電気光学装置及び電子機器 |
JP2011242763A (ja) * | 2010-04-23 | 2011-12-01 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 表示装置及びその駆動方法 |
JP2014006413A (ja) * | 2012-06-26 | 2014-01-16 | Sharp Corp | 表示装置 |
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Legal Events
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NENP | Non-entry into the national phase |
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