(57)【要約】【課題】表示映像の内容や視聴シーンに合わせた最適な制御を行うことで、消費電力を効果的に低減させる。【解決手段】表示装置１は、液晶パネル２の各画素のラインを複数の走査信号線により線順次に選択して走査し、選択したラインの画素にデータ信号線からデータ信号を供給して液晶を駆動する液晶駆動部３と、液晶駆動部３による液晶の駆動周期を制御する駆動周期制御部６とを有する。駆動周期制御部６は、液晶の駆動周期として、複数の走査信号線により液晶パネル２の画面を１回走査する走査期間と、走査を休止する休止期間とを設け、走査期間と休止期間との和を１垂直期間とし、予め定めた条件に一致する場合、走査期間の長さを短くし、休止期間において、液晶駆動部３が有するアナログ回路部３２のうち、少なくとも休止期間の表示には無関係なアナログ回路の動作を停止させる。【選択図】図１
2013235083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶変調素子からなる画素がマトリクス状に配置されてなる表示部と、該表示部の各画素のラインを複数の走査信号線により線順次に選択して走査し、選択したラインの画素にデータ信号線からデータ信号を供給して液晶を駆動することで前記表示部に映像を表示させる液晶駆動部と、該液晶駆動部による液晶の駆動周期を制御する駆動周期制御部とを有する表示装置において、
前記駆動周期制御部は、前記液晶の駆動周期として、前記複数の走査信号線により前記表示部の１画面を走査する走査期間と、走査を休止する休止期間とを設け、１回の前記走査期間と１回の前記休止期間との和を１垂直期間とし、
予め定めた条件に一致する場合、前記１垂直期間のうち前記走査期間の長さを短くし、
前記休止期間において、前記液晶駆動部が有するアナログ回路のうち、少なくとも前記休止期間の表示には無関係なアナログ回路の動作を停止させること、を特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置において、
前記駆動周期制御部は、前記予め定めた条件に一致する場合、前記１垂直期間の長さを長くすることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の表示装置において、
映像信号のフレーム間の画像情報の差分または動きベクトルに基づいて、表示すべき映像の動きを検出する動き検出部を有し、
前記駆動周期制御部は、前記動き検出部が検出した動きが所定レベルより小さい映像については、前記予め定めた条件に一致すると判断することを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の表示装置において、
前記動き検出部は、前記表示すべき映像の動きの程度を複数段階設で検出し、
前記駆動周期制御部は、前記動き検出部が検出した動きが前記所定レベルより小さい映像については、前記複数段階の動きの程度が小さくなるほど、前記１垂直期間の長さを長くすることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１に記載の表示装置において、
Ｗｅｂページを表示するＷｅｂページ表示モード、静止画を表示する静止画表示モード、電子番組表を表示させる電子番組表表示モード、及び前記表示装置を省エネルギーにより動作させる省エネモードが設定可能な動作モード設定部を有し、
該動作モード設定部に、前記Ｗｅｂページ表示モード、前記静止画表示モード、前記電子番組表表示モード、及び前記省エネモードのいずれかが設定されている場合、前記駆動周期制御部は、前記予め定めた条件に一致すると判断することを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１に記載の表示装置において、
前記駆動周期制御部は、前記表示装置の電源を供給するバッテリーの蓄電残量が所定レベル以下になったときに、前記予め定めた条件に一致すると判断することを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれか１に記載の表示装置において、
前記表示部にＷｅｂページを表示させる際に、該Ｗｅｂページのデータに動画が含まれるか否かを判定するＷｅｂデータ判定部を有し、
前記駆動周期制御部は、前記Ｗｅｂデータ判定部が前記Ｗｅｂページのデータに動画が含まれると判定した場合、前記予め定めた条件に一致しないと判断することを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項１〜４のいずれか１に記載の表示装置において、
前記表示部にＷｅｂページを表示させる際に、前記駆動周期制御部は、前記表示部に表示されたＷｅｂページがスクロールされた場合、前記予め定めた条件に一致しないと判断することを特徴とする表示装置。
【請求項９】
請求項１〜４のいずれか１に記載の表示装置において、
該表示装置を省エネルギーにより動作させる省エネモードが設定可能な動作モード設定部と、
前記表示部を照明するバックライトの発光を制御するバックライト制御部とを有し、
該バックライト制御部は、前記動作モード設定部に前記省エネモードが設定されている場合、前記バックライトの発光輝度を低下させることを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
請求項１または２に記載の表示装置において、
映像信号のフレーム間の画像情報の差分または動きベクトルに基づいて、表示すべき映像の動きを検出する動き検出部と、
前記表示部を表示するバックライトの発光を制御するバックライト制御部とを有し、
前記バックライト制御部は、前記動き検出部が検出した前記表示すべき映像の動きに基づいて、前記動きの程度が所定レベルより小さい場合、前記バックライトの発光輝度を低下させることを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１に記載の表示装置において、
前記表示部の各画素の液晶変調素子は、各画素に対する画像信号の書き込みを制御するためのトランジスタを有し、該トランジスタの半導体層は、酸化物半導体を含むことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、より詳細には、液晶変調素子からなる画素のラインを複数の走査信号線により線順次に選択して走査し、選択したラインの画素にデータ信号を供給して液晶を駆動する駆動周期を制御する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
省エネルギーに対する世界的な意識の高まりもあり、液晶パネルを用いた表示装置においても、消費電力の削減が重要な課題となっている。特に有機ＥＬ（Electro-Luminescence）を利用したテレビ受像機の実用化などにより、液晶パネルを用いた表示装置における高精細、低消費電力化への取り組みの重要性が高まっている。
【０００３】
表示装置の低消費電力化を図る技術として、例えば特許文献１には、明るさ、コントラスト、応答速度、階調性などの基本的な表示品位を満たした状態で、低消費電力化を図ることを目的とした表示装置の駆動方法が開示されている。この方法は、非走査期間として、走査期間Ｔ１より長い時間の休止期間Ｔ２を設定し、１垂直期間を走査期間Ｔ１と休止期間Ｔ２との和とする。例えば走査期間Ｔ１を通常の６０Ｈｚ相当の時間に設定すると、それよりも長い休止期間Ｔ２が存在するために、垂直周波数が３０Ｈｚより低い周波数となる。走査期間Ｔ１と非走査期間とは、静止画や動画など表示したい画像における動きの程度に応じて適宜設定すればよく、走査期間Ｔ１の種類ごとに複数の非走査期間を設定することができるようにする。そして、非走査期間の少なくとも１つを休止期間Ｔ２とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３１２２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年では、液晶パネルを備えるテレビ受像機でネットワークから配信される文字情報や静止画像を見る機会も多く、また、テレビ受像機でデジタルカメラの画像や電子書籍を表示させて、ユーザが楽しむような機会も増えている。つまり、これまで主に動画を視聴する目的に使用されていた表示装置においても、文字情報や静止画などを視聴する機会も増えていて、多様な視聴シーンが見られるようになっている。
【０００６】
この場合、表示映像の内容や視聴シーン等によっては、特許文献１のように休止期間を設けることで映像品位を損なうことなく低消費電力化を図ることができる。ここで特許文献１では、走査期間は、表示映像が静止画像であっても動画像であっても一定であり、走査期間より長い休止期間を設定することで消費電力を低減させているが、表示内容や視聴シーンに応じて最適な制御を行うことによりさらなる低消費電力化を実現することが求められる。
【０００７】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、表示映像の内容や視聴シーンに合わせた最適な制御を行うことで、消費電力を効果的に低減させることができるようにした表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、液晶変調素子からなる画素がマトリクス状に配置されてなる表示部と、該表示部の各画素のラインを複数の走査信号線により線順次に選択して走査し、選択したラインの画素にデータ信号線からデータ信号を供給して液晶を駆動することで前記表示部に映像を表示させる液晶駆動部と、該液晶駆動部による液晶の駆動周期を制御する駆動周期制御部とを有する表示装置において、前記駆動周期制御部は、前記液晶の駆動周期として、前記複数の走査信号線により前記表示部の１画面を走査する走査期間と、前記走査を休止する休止期間とを設け、１回の前記走査期間と１回の前記休止期間との和を１垂直期間とし、予め定めた条件に一致する場合、前記１垂直期間のうち前記走査期間の長さを短くし、前記休止期間において、前記液晶駆動部が有するアナログ回路のうち、少なくとも前記休止期間の表示には無関係なアナログ回路の動作を停止させること、を特徴としたものである。
【０００９】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記駆動周期制御部が、前記予め定めた条件に一致する場合、前記１垂直期間の長さを長くすることを特徴としたものである。
【００１０】
第３の技術手段は、第１または２の技術手段において、映像信号のフレーム間の画像情報の差分または動きベクトルに基づいて、表示すべき映像の動きを検出する動き検出部を有し、前記駆動周期制御部は、前記動き検出部が検出した動きが所定レベルより小さい映像については、前記予め定めた条件に一致すると判断することを特徴とする表示装置。
【００１１】
第４の技術手段は、第３の技術手段において、前記動き検出部が、前記表示すべき映像の動きの程度を複数段階設で検出し、前記駆動周期制御部は、前記動き検出部が検出した動きが前記所定レベルより小さい映像については、前記複数段階の動きの程度が小さくなるほど、前記１垂直期間の長さを長くすることを特徴としたものである。
【００１２】
第５の技術手段は、第１〜４のいずれか１の技術手段において、Ｗｅｂページを表示するＷｅｂページ表示モード、静止画を表示する静止画表示モード、電子番組表を表示させる電子番組表表示モード、及び前記表示装置を省エネルギーにより動作させる省エネモードが設定可能な動作モード設定部を有し、該動作モード設定部に、前記Ｗｅｂページ表示モード、前記静止画表示モード、前記電子番組表表示モード、及び前記省エネモードのいずれかが設定されている場合、前記駆動周期制御部は、前記予め定めた条件に一致すると判断することを特徴としたものである。
【００１３】
第６の技術手段は、第１〜５のいずれか１の技術手段において、前記駆動周期制御部が、前記表示装置の電源を供給するバッテリーの蓄電残量が所定レベル以下になったときに、前記予め定めた条件に一致すると判断することを特徴としたものである。
【００１４】
第７の技術手段は、第１〜４のいずれか１の技術手段において、前記表示部にＷｅｂページを表示させる際に、該Ｗｅｂページのデータに動画が含まれるか否かを判定するＷｅｂデータ判定部を有し、前記駆動周期制御部は、前記Ｗｅｂデータ判定部が前記Ｗｅｂページのデータに動画が含まれると判定した場合、前記予め定めた条件に一致しないと判断することを特徴としたものである。
【００１５】
第８の技術手段は、第１〜４のいずれか１の技術手段において、前記表示部にＷｅｂページを表示させる際に、前記駆動周期制御部は、前記表示部に表示されたＷｅｂページがスクロールされた場合、前記予め定めた条件に一致しないと判断することを特徴としたものである。
【００１６】
第９の技術手段は、第１〜４のいずれか１の技術手段において、該表示装置を省エネルギーにより動作させる省エネモードが設定可能な動作モード設定部と、前記表示部を照明するバックライトの発光を制御するバックライト制御部とを有し、該バックライト制御部は、前記動作モード設定部に前記省エネモードが設定されている場合、前記バックライトの発光輝度を低下させることを特徴としたものである。
【００１７】
第１０の技術手段は、第１または２の技術手段において、映像信号のフレーム間の画像情報の差分または動きベクトルに基づいて、表示すべき映像の動きを検出する動き検出部と、前記表示部を表示するバックライトの発光を制御するバックライト制御部とを有し、前記バックライト制御部は、前記動き検出部が検出した前記表示すべき映像の動きに基づいて、前記動きの程度が所定レベルより小さい場合、前記バックライトの発光輝度を低下させることを特徴としたものである。
【００１８】
第１１の技術手段は、第１〜１０のいずれか１の技術手段において、前記表示部の各画素の液晶変調素子は、各画素に対する画像信号の書き込みを制御するためのトランジスタを有し、該トランジスタの半導体層は、酸化物半導体を含むことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、表示映像の内容や視聴シーンに合わせた最適な制御を行うことで、消費電力を効果的に低減させることができるようにした表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る表示装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】ａ−Ｓｉを用いたＴＦＴ、及び、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎから構成される酸化物の半導体を用いたＴＦＴの特性の一例を示す図である。
【図３】駆動周期制御部で制御される走査期間と休止期間の設定例を説明する図である。
【図４】動きの程度に応じて変化させるデータリフレッシュ周期の設定例を示すものである。
【図５】本発明に係る表示装置の他の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明に係る表示装置の更に他の実施形態の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、本発明に係る表示装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
表示装置１は、液晶パネル２、液晶駆動部３、動き検出部４、動作モード設定部５、駆動周期制御部６、及びバックライト制御部７を有している。
液晶パネル２は、マトリクス状に配置された画素からなる画面と、上記画面を線順次に選択して走査する複数の走査信号線と、選択されたラインの画素にデータ信号を供給する複数のデータ信号線とを備えている。走査信号線とデータ信号線とは直交している。
【００２２】
液晶駆動部３は、液晶パネル２の液晶の駆動周期を制御するものであり、図示しないゲートドライバとソースドライバとを含む。ゲートドライバは走査信号線ドライバであり、液晶パネル２の各走査信号線に、選択期間と非選択期間とのそれぞれに応じた電圧を出力する。ソースドライバはデータ信号線ドライバであり、液晶パネル２の各データ信号線にデータ信号を出力し、選択されている走査信号線上にある画素のそれぞれに画像データを供給する。
【００２３】
液晶パネルの１垂直期間を走査するとき、１垂直期間において最上部の走査信号線から最後の走査信号線までを走査する期間が走査期間であり、残りの期間が液晶駆動を休止する休止期間（非走査期間）である。走査期間と休止期間との和が１垂直期間となる。休止期間は、通常では、垂直帰線期間として設定されるものである。
本発明に係る実施形態では、この１垂直期間における走査期間と休止期間との長さを所定条件下で変化させ、省電力化を図る。
【００２４】
液晶駆動部３には、デジタル回路部３１とアナログ回路部３２とが備えられる。
例えばソースドライバがデジタルのデータ信号を扱うデジタルドライバである場合には、ソースドライバの内部には階調発生回路やバッファなどの定常的に電流が流れるアナログ回路が存在する。一方、ソースドライバがアナログのデータ信号を扱うアナログドライバである場合には、アナログ回路部３２としてサンプリングホールド回路やバッファとが存在する。アナログ回路部３２の消費電力は駆動周波数に依存しない。
【００２５】
そこで、液晶駆動を休止させる休止期間中にこれらのアナログ回路を停止させ、アナログ回路を電源から切り離すようにすれば、アナログ回路の消費電力を削減し、表示装置１全体の消費電力をさらに低減することができる。
このときに、表示装置１がアクティブマトリクス型液晶表示装置である場合には、休止期間中にゲートドライバから画素に非選択電圧を印加するため、停止させるアナログ回路を最低限ゲートドライバと関連しないもの、すなわち休止期間における表示とは無関係なものとする必要がある。少なくとも、ソースドライバのアナログ回路を停止させることにより、最も消費電力の大きいアナログ回路の動作を停止させることになるので、表示装置１全体の消費電力を効率よく低減することができる。
【００２６】
液晶駆動部３は、ゲートドライバにゲートスタートパルス信号およびゲートクロック信号を与え、ソースドライバにＲＧＢの階調データ、ソーススタートパルス信号、ソースラッチストローブ信号、およびソースクロック信号を与える。これら全ての信号は同期している。液晶駆動部３のゲートドライバは、ゲートスタートパルス信号を合図に液晶パネル２の走査を開始し、ゲートクロック信号に従って各走査信号線に順次選択電圧を印加していく。液晶駆動部３のソースドライバは、ソーススタートパルス信号を基に、送られてきた各画素の階調データをソースクロック信号に従ってレジスタに蓄え、次のソースラッチストローブ信号に従って液晶パネル２の各データ信号線に階調データを書き込む。
【００２７】
駆動周期制御部６は、液晶駆動部３のゲートスタートパルス信号のパルス間隔を設定して、液晶の駆動周波数を制御することができる。ゲートスタートパルス信号のパルス間隔は、表示のフレーム周波数が通常の６０Ｈｚである場合は約１６．７ｍｓｅｃである。この値は、データリフレッシュ周期と呼ばれる。液晶を倍速駆動させて表示する場合には、このデータリフレッシュ周期は８．３ｍｓｅｃとなる。
【００２８】
駆動周期制御部６は、例えばこのゲートスタートパルス信号のパルス間隔を変化させることができる。例えば、所定条件下では、ゲートスタートパルスのパルス間隔を１６７ｍｓｅｃと長くするよう制御することができる。
また、駆動周期制御部６は、ゲートクロック信号の駆動周波数を変化させることができる。例えば、所定条件下では、ゲートクロック信号の駆動周波数を高くして、１走査期間を短くすることができる。
【００２９】
駆動周期制御部６は、予め定めた条件に一致する場合、液晶駆動部３における走査期間の長さを短くし、かつ、休止期間の長さを長くする。
そして休止期間の間、表示に無関係なアナログ回路部３２を停止させることにより、消費電力を低減させることができる。
また、走査期間の長さを短くすることにより、同じ1垂直期間であっても、１垂直期間内における休止期間の長さを長くすることができ、休止期間における消費電力の抑制効果を高めることができる。
【００３０】
走査期間を短くし、１垂直期間を長くするときの予め定めた条件の例として、表示すべき入力映像信号の動きを検出し、動きが所定レベルより小さいときに予め定めた条件に該当するものとする。ここでは動き検出の程度を複数段階で検出し、その動きの程度に応じて適宜１垂直期間を長くし、走査期間を短くするようにしてもよい。
【００３１】
また、動作モードとして、Ｗｅｂページを表示するＷｅｂページ表示モード、静止画を表示する静止画表示モード、電子番組表を表示させる電子番組表表示モードモード、省エネルギーにより動作させる省エネモード等が選択されているときには、予め定めた条件に一致するものとする。また、表示装置１をバッテリーにて動作させるときに、そのバッテリーの蓄電残量が所定レベル以下になったときに、予め定めた条件に一致するものとする。また後述する例では、Ｗｅｂページのデータを判定し、動画を含まないＷｅｂページデータの場合、もしくは一定時間動画が表示されなＷｅｂページデータの場合には、予め定めた条件に一致するものとする。
なおＷｅｂページとは、ＷＷＷ（World Wide Web）システムを使ってインターネット上で公開されている文書であり、Ｗｅｂブラウザに一度に表示されるデータのまとまりで、テキストデータやＨＴＭＬによるレイアウト情報、文書中に埋め込まれた画像や音声、動画などから構成されたものを指す。  
【００３２】
動き検出によって動きの程度が小さかったり、静止状態のＷｅｂページ等の静止画、電子番組表等のときには、走査期間を短くして１垂直期間を長くする。この場合、動きの少ない画像では、1垂直期間を長くしても画質の違和感が生じにくいため、1垂直期間を長くして、長い休止期間を設けることで、アナログ回路部３２の停止による電力削減効果を得るようにする。このときに1垂直期間内の走査期間が短くなっているので、同じ垂直期間でもより長い休止期間を設定することができる。静止画の他の例としては、例えば、液晶パネルに常時同じ画像を表示しておくインテリア表示などが適用できる。また、緊急時の緊急情報を表示させるときなどにも適用できる。この場合、例えばバッテリーで表示装置を駆動させる場合には、消費電力を削減し、バッテリー電源を長時間確保した状態で、緊急情報を長く表示させることができる。
【００３３】
動き検出部４は、入力映像信号の動き検出を行って、動きのある映像であると判断したときに、その旨を示す動き情報を出力する。
例えば動き検出部４では、現フレームと前フレームの画像情報の差分量をフレーム間で同一画素について１画素単位で算出し、その差分量に基づいて画像の動きを判断する。画像情報には、画像データの画素値を用いることができる。例えば、所定の閾値より大きい差分量を持つが画素の数が所定量以上であればフレーム間で動きがあったと判定する。この情報を動き情報として出力する。動き情報としては、複数段階の閾値を設定して、複数段階の動きを判断し、その判断結果を示す動き情報を出力してもよい。
【００３４】
あるいは動き検出部４は、例えば、ブロックマッチング法や勾配法などを用いて、入力画像信号の連続した２つのフレーム間で各画素または小さなブロック（例えば８画素×８画素からなる動き検出ブロック）毎に動きベクトルを求めてもよい。
あるいは、入力画像信号に何らかの形で動きベクトル情報が含まれている場合、これを利用してもよい。例えば、ＭＰＥＧ方式を用いて圧縮符号化された画像データには、符号化時に算出された動画像の動きベクトル情報が含まれており、この動きベクトル情報を取得する構成としてもよい。
【００３５】
計算された動きベクトルに基づいて画像の動きを判断する。例えば動きベクトルの移動量（通常は画素数で表現される）が所定の閾値より大きい画素やブロックが所定量以上であれば、フレーム間で動きがあったものと判定し、この情報を動き情報として出力する。また、動き情報としては、動きベクトルを判定する複数段階の閾値を設定して、複数段階の動きを判断し、その判断結果を示す動き情報を出力してもよい。
【００３６】
動作モード設定部５は、ユーザ操作に応じて所定の表示動作モードを設定する。例えば、表示装置１には、液晶パネル２に表示させる映像としてＷｅｂページを表示させるＷｅｂページ表示モード、静止画を表示させる静止画表示モード、電子番組表を表示させる電子番組表表示モード、表示装置１を省エネルギーで動作させる省エネモード、が設定可能であり、動作モード設定部５にこれらの動作モードが設定されている場合、駆動周期制御部６に対してその情報を出力する。
【００３７】
駆動周期制御部６では、動き検出部４から映像の動きの程度が小さいことを示す動き情報が出力された場合、もしくは動作モード設定部から、所定の動作モードが設定されていることを示す情報が出力された場合、予め定めた条件に一致するものと判断し、液晶駆動部３に対して液晶パネル２を駆動する際の１垂直期間を長くし、走査期間を短くする制御を行う。
また、動き検出部４で複数段階の動きの程度を判断し、その判断結果を示す動き情報が出力されたときに、その複数段階の程度に応じて、１垂直期間の長さ、および走査期間の長さを制御することができる。例えば、映像の動きの程度が小さくなるに従って１垂直期間の長さを長くすることができ、また、映像の動きの程度が小さい映像では走査期間の長さを短くすることができる。
【００３８】
さらに動作モード設定部５は、表示装置１が図示しないバッテリーにより動作している場合に、その蓄電残量を検出するように構成してもよい。例えば表示装置１が携帯情報端末として構成されている場合には、内蔵のバッテリーで駆動する。動作モード設定部５では、このバッテリーの蓄電残量の情報を取得し、蓄電残量が所定レベル以下になったときに、予め定められた条件に一致するものと判断し、駆動周期制御部６のその情報を出力する。駆動周期制御部６は、液晶駆動部３に対して液晶パネル２を駆動する際の１垂直期間を長くし、走査期間を短くする制御を行う。
【００３９】
バックライト制御部７は、液晶パネル２を照明するバックライトと、そのバックライトの発光を制御する制御部とを含んでいる。バックライトは、例えば複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）より構成することができる。バックライトの発光を液晶パネル２で変調することで、画像データに応じた画像を液晶パネル２に表示させることができる。
【００４０】
バックライト制御部７は、動き検出部４により検出された動き情報に応じて、バックライトの発光輝度を制御することができる。例えば、動き検出部４で複数段階の動きの程度を判断し、その判断結果を示す動き情報が出力されたときに、その複数段階の程度に応じて、バックライトの発光輝度を制御することができる。例えば、映像の動きの程度が所定レベルより小さい場合に、バックライトの発光輝度を低下させることができる。
また、バックライト制御部７は、動作モード設定部５に省エネモードが設定されている場合、バックライトの発光輝度を低下させることができる。
【００４１】
上記のように液晶の走査期間を短くするときに、液晶の駆動周波数を上げてデータ書き込みを高速化する必要がある。本発明に係る実施形態では、液晶パネル２のＴＦＴ（Thin Film Transistor）を構成する薄膜トランジスタの半導体層として、酸化物半導体を含むものを好適に用いることができる。酸化物半導体としては、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ（インジウム-ガリウム-亜鉛）の酸化物を適用することができる。
【００４２】
図２は、ａ−Ｓｉを用いたＴＦＴ、及び、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ（インジウム-ガリウム-亜鉛）から構成される酸化物の半導体を用いたＴＦＴの特性の一例を示す図である。
Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎから構成される酸化物の半導体を用いたＴＦＴのドレイン電流−ゲート電圧のスイッチング特性では、ＴＦＴのスイッチングのオフ時に流れるリーク電流（オフ電流）は、従来一般的に使用されているアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）によるリーク電流の例えば１０００分の１以下であり、ＴＦＴのスイッチング時のオン時に流れるオン電流は、アモルファスシリコンによるオン電流の例えば２０倍以上である。
つまりオン電流が従来のアモルファスシリコン等よりも非常に大きいため、画素へのデータの書き込みを高速化することができる。ＴＦＴのスイッチング時のオン電流の特性に応じて、駆動周波数をどこまで高めて走査期間を短くするかを定めることができる。
【００４３】
また、従来の例えばアモルファスシリコンを用いたＴＦＴの場合、リーク電流が高いので、休止期間に画素の電荷が抜けて輝度が変化するため、休止期間を長くすると表示画面上でフリッカが発生する。これに対して、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎから構成される酸化物の半導体を用いたＴＦＴでは、リーク電流が低いので、休止期間でも画素の電荷が抜けず、フリッカが生じることなく画質を維持することができる。従って例えば静止画などを表示しているときには、画質品位を低下させることなく休止期間を長くとることができ、低消費電力の効果を高めることができる。
【００４４】
また、休止期間では液晶の駆動が休止されているため、駆動ノイズが生じない。例えば、表示装置としてタッチパネルを構成した場合、ＴＦＴからのノイズを受けにくくなるため、タッチパネルの感度を大きく向上させることができる。
本発明に係る実施形態では、上記のような酸化物半導体の薄膜トランジスタを好適に使用することができるが、酸化物半導体に限定されるものではない。
【００４５】
図３は、駆動周期制御部で制御される走査期間と休止期間の設定例を説明する図である。
図３において、（Ａ）は、入力映像信号が動画のような動きのある映像であるときの表示フレームを示すもので、（Ｂ）はこのときの液晶駆動信号の状態を示すものである。また、（Ｃ）は、入力映像信号が静止画等の予め定めた条件に一致する映像であるときの表示フレームを示すもので、（Ｄ）はこのときの液晶駆動信号の状態を示すものである。
【００４６】
（Ａ）に示すように、入力映像信号が動画である場合、動き検出部４は映像に動きがあるものと判断して動き情報を出力する。この場合、駆動周期制御部６では走査期間と休止期間を変更する制御は行わない。データリフレッシュ周期は例えば１６．７ｍｓｅｃ（６０Ｈｚ）であり、このデータリフレッシュ周期で連続して映像信号のフレームが切り替えられて表示される。このとき、（Ｂ）に示すように、液晶駆動信号は、１フレーム（１垂直期間）内で、ＣＫ１の期間、走査駆動される。ＣＫ１は、１垂直期間内で、画面の最上部の走査信号線から最後の走査信号線までが走査される走査期間であり、この期間を走査期間とする。１垂直期間内で走査期間を除く休止期間Ｔ１では、液晶の駆動は休止されている。
【００４７】
一方、図３の（Ｃ）は、入力映像信号が予め定めた条件に一致するときの表示フレームを示している。予め定めた条件は、上述したように、表示すべき入力映像信号の動きを検出し、動きが所定レベルより大きいとき、動作モードとして、Ｗｅｂページを表示するＷｅｂページ表示モード、静止画を表示する静止画表示モード、電子番組表を表示させる電子番組表表示モード、省エネモード等が選択されているとき、等が該当する。また、バッテリー蓄電残量が所定レベル以下になったときが該当する。
【００４８】
このとき、（Ｄ）に示すように、液晶駆動信号は、１垂直期間内で動画のときの走査期間ＣＫ１よりも短い走査期間ＣＫ２で液晶を駆動させる。そしてこのときに、動画のときの休止期間Ｔ１より長い休止期間Ｔ２を設定する。この場合、静止画等の場合の走査期間ＣＫ２は、動画のときの走査期間ＣＫ１よりも短くなっているが、静止画等の場合の休止期間Ｔ２が、動画のときの休止期間Ｔ１よりも十分に長いため、静止画等の場合には、動画のときよりも１垂直期間が長くなる。つまり、予め定めた条件に一致する場合には、走査期間の長さを短くし、さらに１垂直期間の長さを長くする。
【００４９】
駆動周期制御部６により、休止期間Ｔ２を設定すると、１垂直期間は走査期間ＣＫ２と休止期間Ｔ２との和になる。例えば、図３の（Ｂ）に示す液晶駆動信号のデータリフレッシュ周期を６０Ｈｚ相当の時間に設定すると、図３の（Ｄ）の静止画等の場合には、長い休止期間Ｔ２が存在するために、垂直周波数が低くなり、例えば３０Ｈｚより低い周波数となる。
【００５０】
この休止期間中に表示に無関係なアナログ回路の動作を停止させることにより、消費電力を削減することができる。また走査期間を短くして１垂直期間を長くすることにより、休止期間を長くとることができるようになり、アナログ回路の動作の停止による低消費電力化を効率よく実現することができる。また、液晶の駆動周波数を高くすると、画面の輝度波形の振幅が小さくなり、画面上のフリッカも低減させることができる。
【００５１】
走査期間と休止期間とは、静止画や動画など表示したい画像における動きの程度に応じて適宜設定することができ、駆動周期制御部６では、画像の内容に応じて複数の休止期間を設定することができるようになっている。
【００５２】
図４は、動きの程度に応じて変化させるデータリフレッシュ周期の設定例を示すものである。上記のように、表示装置の駆動周期制御部６は、動き検出部４から出力された動き情報に応じて、動きがないと判断した画像については、１垂直期間内の走査期間を短くし、かつ１垂直期間内を長くなるようにした。
このときに、動き検出部４から複数段階の動きを示す動き情報を出力させ、その複数段階の動きに従って、１垂直期間を規定するデータリフレッシュ周期を変化させる。例えば、動きが十分に大きい速い動きの動画のデータリフレッシュ周期を１６．７ｍｓｅｃ（６０Ｈｚ）とする。ここで表示装置が倍速駆動を行うときには、データリフレッシュ周期は８．３ｍｓｅｃ（１２０Ｈｚ）となる。
【００５３】
そして、動き検出部４で複数段階の動きを検出し、動きの段階が中程度の遅い動きをもつ画像であると判定された場合、図４の（Ａ）に示すように、データリフレッシュ周期を例えば３３．３ｍｓｅｃ（３０Ｈｚ）として１垂直期間を長くする。このときに、１垂直期間内の走査期間の長さは、速い動きの動画のときの走査期間よりも短くする。これにより、１垂直期間における休止期間を長くとることができ、休止期間を設けることによる低消費電力化の効果を高めることができる。
動きの遅い映像は、動きの速い映像に比較してデータリフレッシュ周期を長くしても視認できる画質品位の低下が少ないため、１垂直期間を長くし、かつ走査期間を短くして低消費電力化を図る。
【００５４】
さらに、動き検出部４による動き検出の結果が、動きのない静止画であると判定された場合、図４の（Ｂ）に示すように、データリフレッシュ周期を例えば１０００ｍｓｅｃとして、さらに１垂直期間を長くする。このときの走査期間の長さは、（Ａ）の遅い動きの画像と同じにすることができるが、さらに短くするようにしてもよい。
静止画像の場合には、動きのある映像に比較して、データリフレッシュ周期を更に長くすることができる。このときに、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎの酸化物半導体を用いたＴＦＴを使用すれば、リーク電流が低いので、休止期間でも画素の電荷が抜けず、フリッカが生じることなく画質を維持することができ、長い時間の休止期間をとることができる。従って、最も長いデータリフレッシュ周期を設定することで更なる低消費電力化を図ることができる。
【００５５】
こうして画像の動きの程度を複数段階で検出し、その動きの程度に応じて１垂直期間の長さと走査期間の長さを変更することで、画面上の画質品位が低下させることなく低消費電力化を図ることができる。
【００５６】
図５は、本発明に係る表示装置の他の実施形態の構成を示すブロック図である。
図５に示す表示装置１は、図１に示す表示装置と同様の構成を有するものであるが、動作モード設定部５に設定された動作モードに応じて動き検出部４の動作を停止させることを特徴とする。
【００５７】
動作モード設定部５は、ユーザ操作に応じて所定の表示動作モードを設定する。例えば、表示装置１には、液晶パネル２に表示させる映像としてＷｅｂページを表示させるＷｅｂページ表示モード、静止画を表示させる静止画表示モード、電子番組表を表示させる電子番組表表示モード、表示装置１を省エネルギーで動作させる省エネモード、が設定可能であり、動作モード設定部５にこれらの動作モードが設定されている場合、駆動周期制御部６に対してその情報を出力する。また、表示装置１を駆動するバッテリーが備えらえれ、そのバッテリーの蓄電残量が所定レベル以下になったときにその情報を出力する。
【００５８】
駆動周期制御部６では、動き検出部４から映像の動きの程度が小さいことを示す動き情報が出力された場合、もしくは動作モード設定部から、所定の動作モードが設定されていることを示す情報が出力された場合、もしくはバッテリーの蓄電残量が所定レベル以下になった場合、予め定めた条件に一致するものと判断し、液晶駆動部３に対して液晶パネル２を駆動する際の走査期間を短くし、１垂直期間を長くする制御を行う。
【００５９】
そして動作モード設定部５は、Ｗｅｂページ表示モード、静止画表示モード、電子番組表表示モード、および省エネモードのいずれかが設定されている場合、もしくは、バッテリーの蓄電残量が所定レベル以下の場合、動き検出部４への電源を制御し、動き検出部４への電源供給を停止させる。
これらの表示モードの場合、またはバッテリーの蓄電残量が所定レベル以下の場合には、駆動周期制御部６は、動き検出の状態に関わらず液晶パネル２を駆動する際の１垂直期間を長くし、走査期間を短くする制御を行う。従って、この場合には、動き検出部４の動作を停止させることで、電力消費を更に低減させる。
【００６０】
また、動作モード設定部５は、動き検出部４の動作中は、動き検出部４により検出された動き情報を入力し、その動き情報に応じてバックライトの発光輝度を制御するための情報をバックライト制御部７に出力する。例えば、動き検出部４で複数段階の動きの程度を判断し、その判断結果を示す動き情報が出力されたときに、その複数段階の程度に応じて、バックライトの発光輝度を制御することができる。
また、動作モード設定部５は、省エネモードが設定されている場合、バックライトの発光輝度を低下させるための情報をバックライト制御部７に出する。バックライト制御部７では、動作モード設定部５からの情報に従って、映像の動きや省エネモードに応じたバックライトの発光輝度の制御を行う。また、バッテリーの蓄電残量が所定レベル以下の場合にも、バックライトの発光輝度を低下させる制御を行うようにしてもよい。
その他の構成と動作については、図１と同様であるため、繰り返しの説明は省略する。  
【００６１】
図６は、本発明に係る表示装置の更に他の実施形態の構成を示すブロック図である。
図６に示す表示装置１は、図１に示す表示装置の動作モード設定部５に代えて、Ｗｅｂデータ判定部８を設けた構成となっている。また、本実施形態では動き検出部は設けられていない。
本実施形態では、Ｗｅｂページを表示する際に、Ｗｅｂデータ判定部８によって、表示すべきＷｅｂページの状態を判定する。ここでは、Ｗｅｂデータ判定部８は、表示すべきＷｅｂページが動きのある画像を含まないＷｅｂページであると判定した場合には、液晶の駆動周期を制御する予め定めた条件に該当すると判断して、その情報を駆動周期制御部６に出力する。
【００６２】
一方、Ｗｅｂデータ判定部８は、表示すべきＷｅｂページが動画を含むＷｅｂページであると判定した場合には、予め定めた条件に該当しないものと判断して、その情報を駆動周期制御部６に出力する。また、Ｗｅｂデータ判定部８は、動画を含まないＷｅｂページが表示画面上でスクロールされた場合には、その時点で予め定めた条件に該当しないものと判断し、その情報を駆動周期制御部６に出力する。
さらに、Ｗｅｂデータ判定部８は、動画を含むＷｅｂページであると判定した場合でも、一定時間実際に動画が表示されなかった場合には、予め定めた条件に一致すると判断してもよい。
【００６３】
駆動周期制御部６では、Ｗｅｂデータ判定部８からＷｅｂページの判定結果に従って、表示すべきＷｅｂページが予め定められた条件に一致する場合には、液晶駆動部３に対して液晶パネル２を駆動する際の走査期間を短くし、１垂直期間を長くする制御を行う。
【００６４】
上記の処理により、駆動周期制御部６は、予め定めた条件に一致する場合、液晶駆動部３における走査期間の長さを短くし、かつ、休止期間の長さを長くする。ここでは、Ｗｅｂページに動画が含まれる場合には、走査期間の長さを短くして、休止期間の長さをなくする処理を行わず画質を維持し、Ｗｅｂページに動画が表示されない場合に、走査期間の長さを短くして、かつ垂直期間の長さを長くする。動画が表示されない場合には、垂直期間を長くし、休止期間が長くなっても画質を維持したまま液晶の駆動を休止させることができる。そして休止期間の間、表示に無関係なアナログ回路部３２を停止させることにより、消費電力を低減させることができる。また、走査期間の長さを短くすることにより、同じ1垂直期間であっても、１垂直期間内における休止期間の長さを長くすることができ、休止期間における消費電力の抑制効果を高めることができる。
【符号の説明】
【００６５】
１…表示装置、２…液晶パネル、３…液晶駆動部、４…動き検出部、５…動作モード設定部、６…駆動周期制御部、７…バックライト制御部、８…Ｗｅｂデータ判定部、３１…デジタル回路部、３２…アナログ回路部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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