CN105518773B - 液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
液晶显示装置(100)具备:液晶显示面板(10);扫描线驱动电路(20),其通过对应的扫描线(11)对各像素(Px)提供扫描信号电压;信号线驱动电路(30),其通过对应的信号线(12)对各像素提供显示信号电压;以及显示控制部(40),其包括切换显示信号电压的极性反转方式的极性反转驱动切换部(41)。显示控制部在第1垂直扫描期间和其紧后的第2垂直扫描期间中利用极性反转驱动切换部切换极性反转方式的情况下,仅针对多个像素中的在第1垂直扫描期间和第2垂直扫描期间这两者中均被提供同极性的显示信号电压的像素群,使在第2垂直扫描期间中提供的显示信号电压的大小与本来的大小不同。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示装置。
背景技术
当前,液晶显示装置发挥薄型、低耗电的特长,被广泛应用于笔记本电脑、便携电话、智能电话等。最近,追求液晶显示装置进一步低耗电化。
作为用于使液晶显示装置的耗电进一步减少的技术,提出了与以往相比使图像的改写频度(驱动频率)降低来进行驱动的中止驱动(也被称为“低频驱动”)(例如专利文献1)。在中止驱动中,在1帧中设置将显示信号电压(源极电压)提供给像素的期间和不将显示信号电压提供给像素的期间。在后者的期间(中止期间)中,不需要对栅极驱动器、源极驱动器供电,因此能谋求低耗电化。
然而,当使驱动频率降低(即减少每单位时间的帧数)时,容易看出闪烁。如果看出了闪烁,则显示质量会降低。
因此,在专利文献2中提出了如下技术:在通常驱动和中止驱动的切换时(驱动频率的切换时),切换显示信号电压的极性反转方式。在通常驱动时,使用列反转方式这种耗电少的极性反转方式,在中止驱动时,使用点反转方式这种抑制闪烁效果优异的极性反转方式,由此认为能兼顾低耗电化和高质量显示的实现。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开2001-312253号公报
专利文献2:国际公开第2013/024754号
发明内容
发明要解决的问题
然而,本申请发明人进行了详细的研究后发现,当切换极性反转方式时,切换紧后在一部分像素中会发生非期望的亮度变化(例如亮度的增加)而会看出闪烁,显示质量会降低。
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于,提供能抑制切换极性反转方式时的显示质量降低的液晶显示装置。
用于解决问题的方案
本发明的实施方式的液晶显示装置具备:液晶显示面板,其具有多个像素,上述多个像素被排列成具有多个行和多个列的矩阵状,上述液晶显示面板具有在行方向上延伸的多个扫描线和在列方向上延伸的多个信号线;扫描线驱动电路,其通过对应的扫描线对上述多个像素各自提供扫描信号电压;信号线驱动电路,其通过对应的信号线对上述多个像素各自提供显示信号电压;以及显示控制部,其包括切换显示信号电压的极性反转方式的极性反转驱动切换部,上述显示控制部在第1垂直扫描期间和上述第1垂直扫描期间紧后的第2垂直扫描期间中利用上述极性反转驱动切换部切换显示信号电压的极性反转方式的情况下,能仅针对上述多个像素中的在上述第1垂直扫描期间和第2垂直扫描期间这两者中均被提供同极性的显示信号电压的像素群,使在上述第2垂直扫描期间中提供的显示信号电压的大小与本来的大小不同。
在某实施方式中,上述显示控制部能使在上述第2垂直扫描期间中提供给上述像素群的显示信号电压的大小小于本来的大小。
在某实施方式中,上述显示控制部能使在上述第2垂直扫描期间中提供给上述像素群的显示信号电压的大小大于本来的大小。
在某实施方式中,上述显示控制部使在上述第2垂直扫描期间中提供给上述像素群的显示信号电压的大小与本来的大小相比经透射率换算相差0.86%以上。
在某实施方式中,上述显示控制部还具有非反转像素确定部,上述非反转像素确定部从上述多个像素中确定在上述第1垂直扫描期间和第2垂直扫描期间这两者中均被提供同极性的显示信号电压的上述像素群。
在某实施方式中,上述显示控制部还具有下冲电路或者过冲电路,上述下冲电路使对由上述非反转像素确定部确定的上述像素群在上述第2垂直扫描期间中提供的显示信号电压小于本来的大小,上述过冲电路使对由上述非反转像素确定部确定的上述像素群在上述第2垂直扫描期间中提供的显示信号电压大于本来的大小。
本发明的实施方式的液晶显示装置具备:液晶显示面板,其具有多个像素,上述多个像素被排列成具有多个行和多个列的矩阵状,上述液晶显示面板具有在行方向上延伸的多个扫描线和在列方向上延伸的多个信号线;扫描线驱动电路,其通过对应的扫描线对上述多个像素各自提供扫描信号电压;信号线驱动电路,其通过对应的信号线对上述多个像素各自提供显示信号电压;以及显示控制部,其包括切换显示信号电压的极性反转方式的极性反转驱动切换部,上述显示控制部能进行使提供给上述多个像素的显示信号电压的大小与本来的大小不同的电压调整,在第1垂直扫描期间和上述第1垂直扫描期间紧后的第2垂直扫描期间中利用上述极性反转驱动切换部切换显示信号电压的极性反转方式的情况下,将上述多个像素中的在上述第1垂直扫描期间和上述第2垂直扫描期间这两者中均被提供同极性的显示信号电压的像素群设为第1像素群,将在上述第1垂直扫描期间和上述第2垂直扫描期间中被提供相反极性的显示信号电压的像素群设为第2像素群时,上述显示控制部能使对在上述第2垂直扫描期间中提供给上述第1像素群的显示信号电压的电压调整量与对在上述第2垂直扫描期间中提供给上述第2像素群的显示信号电压的电压调整量不同。
在某实施方式中,具有上述构成的液晶显示装置能进行在1帧中设置信号提供期间和中止期间的中止驱动,在上述信号提供期间中对上述多个像素各自提供显示信号电压,在上述中止期间中不对上述多个像素各自提供显示信号电压。
在某实施方式中,具有上述构成的液晶显示装置能切换进行在1帧中不设置上述中止期间的通常驱动和上述中止驱动,在切换上述通常驱动和上述中止驱动时,利用上述极性反转驱动切换部切换显示信号电压的极性反转方式。
在某实施方式中,上述液晶显示面板具有分别设于上述多个像素的薄膜晶体管,上述薄膜晶体管具有包括氧化物半导体的半导体层。
在某实施方式中,上述氧化物半导体包括In-Ga-Zn-O系的半导体。
在某实施方式中,上述In-Ga-Zn-O系的半导体包括结晶质部分。
发明效果
根据本发明的实施方式,提供能抑制切换极性反转方式时的显示质量降低的液晶显示装置。
附图说明
图1是示出在列反转方式中提供给各像素Px的显示信号电压的极性的图。
图2是示出在点反转方式中提供给各像素Px的显示信号电压的极性的图。
图3是示出在2H点反转方式中提供给各像素Px的显示信号电压的极性的图。
图4是示出在4H点反转方式中提供给各像素Px的显示信号电压的极性的图。
图5是示出在错位2H点反转方式中提供给各像素Px的显示信号电压的极性的图。
图6是示出在错位4H点反转方式中提供给各像素Px的显示信号电压的极性的图。
图7是示出在常黑模式的液晶显示装置中切换了极性反转方式的情况下的非反转像素的亮度变化的图。
图8的(a)是示意性地示出本发明的实施方式的液晶显示装置100的框图,(b)是与1个像素Px对应的区域的等效电路图。
图9是示出显示控制部40的具体构成的例子的框图。
图10是示出显示控制部40的具体构成的其它例子的框图。
图11的(a)和(b)是示出从列反转方式切换为2H点反转方式和从2H点反转方式切换为列反转方式的情况(实施方式1)下提供给各像素Px的显示信号电压的极性的图。
图12是示出液晶显示装置100为常黑模式的情况下,利用显示控制部40对提供给非反转像素的显示信号电压进行电压调整时的非反转像素的亮度变化的图。
图13的(a)和(b)是示出从列反转方式切换为1H点反转方式和从1H点反转方式切换为列反转方式的情况(实施方式2)下提供给各像素Px的显示信号电压的极性的图。
图14的(a)和(b)示出从列反转方式切换为4H点反转方式和从4H点反转方式切换为列反转方式的情况(实施方式3)下提供给各像素Px的显示信号电压的极性的图。
图15的(a)和(b)是示出从列反转方式切换为错位2H点反转方式和从错位2H点反转方式切换为列反转方式的情况(实施方式4)下提供给各像素Px的显示信号电压的极性的图。
图16的(a)和(b)是示出从列反转方式切换为错位4H点反转方式和从错位4H点反转方式切换为列反转方式的情况(实施方式5)下提供给各像素Px的显示信号电压的极性的图。
图17的(a)和(b)是示出从1H点反转方式切换为2H点反转方式和从2H点反转方式切换为1H点反转方式的情况(实施方式6)下提供给各像素Px的显示信号电压的极性的图。
图18的(a)和(b)是示出从1H点反转方式切换为4H点反转方式和从4H点反转方式切换为1H点反转方式的情况(实施方式7)下提供给各像素Px的显示信号电压的极性的图。
图19的(a)和(b)是示出从1H点反转方式切换为错位2H点反转方式和从错位2H点反转方式切换为1H点反转方式的情况(实施方式8)下提供给各像素Px的显示信号电压的极性的图。
图20的(a)和(b)是示出从1H点反转方式切换为错位4H点反转方式和从错位4H点反转方式切换为1H点反转方式的情况(实施方式9)下提供给各像素Px的显示信号电压的极性的图。
图21的(a)和(b)是示出从2H点反转方式切换为4H点反转方式和从4H点反转方式切换为2H点反转方式的情况(实施方式10)下提供给各像素Px的显示信号电压的极性的图。
图22的(a)和(b)是示出从2H点反转方式切换为错位2H点反转方式和从错位2H点反转方式切换为2H点反转方式的情况(实施方式11)下提供给各像素Px的显示信号电压的极性的图。
图23的(a)和(b)是示出从2H点反转方式切换为错位4H点反转方式和从错位4H点反转方式切换为2H点反转方式的情况(实施方式12)下提供给各像素Px的显示信号电压的极性的图。
图24的(a)和(b)是示出从4H点反转方式切换为错位2H点反转方式和从错位2H点反转方式切换为4H点反转方式的情况(实施方式13)下提供给各像素Px的显示信号电压的极性的图。
图25的(a)和(b)是示出从4H点反转方式切换为错位4H点反转方式和从错位4H点反转方式切换为4H点反转方式的情况(实施方式14)下提供给各像素Px的显示信号电压的极性的图。
图26的(a)和(b)是示出从错位2H点反转方式切换为错位4H点反转方式和从错位4H点反转方式切换为错位2H点反转方式的情况(实施方式15)下提供给各像素Px的显示信号电压的极性的图。
图27是将中止驱动中的显示信号电压的波形与垂直同步信号关联示出的图,(a)示出垂直同步信号,(b)示出在1帧中设置相当于3个垂直扫描期间的信号提供期间的情况,(c)示出在1帧中设置相当于2个垂直扫描期间的信号提供期间的情况,(d)示出在1帧中设置相当于1个垂直扫描期间的信号提供期间的情况。
具体实施方式
在说明本发明的实施方式之前,首先说明各种极性反转方式(极性反转驱动)和切换极性反转方式时的显示质量降低。
在图1~图4中,示出在“列反转方式”、“点反转方式”、“2H点反转方式”、“4H点反转方式”中提供给各像素Px的显示信号电压(源极电压)的极性。此外,在图1~图4中,也示出了像素行编号和像素列编号。另外,图1~图4中的“R”、“G”和“B”分别意味着与红像素、绿像素和蓝像素对应的像素列(在以后的附图中也同样)。
在列反转方式(有时也称为“源极线反转方式”)中,如图1所示,进行反转驱动使得在相邻的任意2个像素行中显示信号电压的极性不同。也就是说,显示信号电压的极性沿着行方向按每1个像素反转,沿着列方向不反转。
在点反转方式中,如图2所示,进行反转驱动使得相邻的任意2个像素间显示信号电压的极性不同。也就是说,显示信号电压的极性沿着行方向按每1个像素反转,另外沿着列方向也按每1个像素反转。
在2H点反转方式中,如图3所示,可以说是按每2个像素行(2H)的点反转方式来进行反转驱动。也就是说,显示信号电压的极性沿着行方向按每1个像素反转,另外沿着列方向按每2个像素反转。
在4H点反转方式中,如图4所示,可以说是按每4个像素行(4H)的点反转方式来进行反转驱动。也就是说,显示信号电压的极性沿着行方向按每1个像素反转,另外沿着列方向按每4个像素反转。此外,有时也将图2所示的点反转方式与2H点反转方式、4H点反转方式等进行对比而称为“1H点反转方式”。
另外,如图5和图6所示,也有对2H点反转方式和4H点反转方式进行改变的方式。
在图5所示的方式中,与2H点反转方式同样,可以说按每2个像素行的点反转方式来进行反转驱动。其中,在图5所示的方式中,与2H点反转方式(参照图3)相比,极性反转的空间性周期相位错开了1个像素行的量。在本申请说明书中,将这种极性反转方式称为“错位2H点反转方式”。
在图6所示的方式中,与4H点反转方式同样,可以说按每4个像素行的点反转方式来进行反转驱动。其中,在图6所示的方式中,与4H点反转方式(参照图4)相比,极性反转的空间性周期相位错开了(在此为1个像素行的量,但是不限于此)。在本申请说明书中,将这种极性反转方式称为“错位4H点反转方式”。
此外,在图1~图6所示的极性反转方式中,一般来说,提供给各像素Px的显示信号电压的极性按每1帧(每1个垂直扫描期间)反转(帧反转)。
从参照图1~图6而进行的上述说明可以理解,如果极性反转方式不同,则极性反转的空间性周期和/或其相位是不同的。因此,在切换极性反转方式的情况下,对一部分像素(例如大约一半的像素),在切换紧前的垂直扫描期间和切换紧后的垂直扫描期间这两者中均提供同极性的显示信号电压。以下,有时也将这样的像素称为“非反转像素”,将存在于切换紧后的多个非反转像素统称为“非反转像素群”。
根据本申请发明人的研究发现,在极性反转方式的切换紧后观察到的非期望的亮度变化是在上述非反转像素中发生的。图7示出在常黑模式的液晶显示装置中切换了极性反转方式的情况下的非反转像素的亮度变化。在图7所示的例子中,将极性反转方式从列反转方式一度切换为2H点反转方式,用2H点反转方式以规定期间(相当于12个垂直扫描期间的期间)进行反转驱动后,再次返回列反转方式。另外,在图7中也一并示出了垂直同步信号和与该非反转像素对应的信号线(源极总线)的电位(即显示信号电压)。
从图7可知,在从列反转方式切换为2H点反转方式紧后和从2H点反转方式切换为列反转方式紧后均发生了非期望的亮度增加。这种亮度的增加会成为显示闪烁的原因,导致显示质量降低。
而另一方面,根据本发明的实施方式,能抑制切换极性反转方式时的显示质量降低。以下,参照附图说明本发明的实施方式。此外,本发明不限于以下实施方式。
图8示出本发明的实施方式的液晶显示装置100。图8(a)是示意性地示出液晶显示装置100的框图,图8(b)是与1个像素Px对应的区域的等效电路图。在此,液晶显示装置100是在不对液晶层施加电压的状态下进行黑显示的常黑模式的液晶显示装置。
如图8(a)所示,液晶显示装置100具备液晶显示面板10、扫描线驱动电路(栅极驱动器)20、信号线驱动电路(源极驱动器)30以及显示控制部(定时控制器)40。在液晶显示装置100的外部,设有主要包括中央处理装置(Central Processing Unit:CPU)的主机110。
液晶显示面板10具有排列成具有多个行和多个列的矩阵状的多个像素Px。另外,液晶显示面板10具有在行方向上延伸的多个扫描线11和在列方向(即与多个扫描线11交叉地)延伸的多个信号线12。如图8(b)所示,在多个像素Px中各自设有薄膜晶体管(TFT)13和像素电极14。TFT13的栅极电极、源极电极和漏极电极分别与对应的扫描线11、信号线12和像素电极14电连接。另外,液晶显示面板10具有共用电极15和液晶层16。利用像素电极14、共用电极15和液晶层16形成液晶电容CLC。
扫描线驱动电路20通过对应的扫描线(栅极总线)11对多个像素Px各自提供扫描信号电压(栅极电压)。另一方面,信号线驱动电路30通过对应的信号线(源极总线)对多个像素Px各自提供显示信号电压(源极电压)。
显示控制部40从外部(主机110)接收图像数据和控制信号。显示控制部40基于所接收的图像数据和控制信号生成并输出用于控制扫描线驱动电路20和信号线驱动电路30的各种信号。
另外,显示控制部40包括切换显示信号电压的极性反转方式的极性反转驱动切换部41。在此,将由极性反转驱动切换部41切换极性反转方式(极性反转驱动)紧前的垂直扫描期间称为“第1垂直扫描期间”,将切换紧后的(即第1垂直扫描期间紧后的)垂直扫描期间称为“第2垂直扫描期间”。
显示控制部40能仅针对多个像素Px中的非反转像素(在第1垂直扫描期间和第2垂直扫描期间这两者中均被提供同极性的显示信号电压的像素群),使在第2垂直扫描期间中提供的显示信号电压的大小与本来的大小不同(也就是说能进行电压调整)。具体地说,显示控制部40能使在第2垂直扫描期间中提供给非反转像素群的显示信号电压的大小小于本来的大小(也就是说能使显示信号电压下冲)。
因此,在液晶显示装置100中,能防止在切换极性反转方式紧后的非期望的亮度增加和由此导致的显示闪烁的发生。因此,抑制了显示质量的降低。
图9示出显示控制部40的具体构成例。在图9所示的例子中,显示控制部40除了具有极性反转驱动切换部41以外还具有非反转像素确定部42、下冲电路43。此外,在图9中未图示还会设于一般的定时控制器的构成要素。
极性反转驱动切换部41从外部(主机110)接收图像数据和用于切换极性反转方式的控制信号(极性反转切换信号),切换极性反转方式。另外,极性反转驱动切换部41将图像数据输出到非反转像素确定部42。
非反转像素确定部42基于所输入的图像数据,从多个像素Px中确定非反转像素群(在第1垂直扫描期间和第2垂直扫描期间这两者中均被提供同极性的显示信号电压的像素群)。并且,非反转像素确定部42输出图像数据和使下冲电路43作用于非反转像素群的控制信号(使能信号)。
下冲电路43基于所输入的控制信号,使对由非反转像素确定部42确定的像素群(即非反转像素群)在第2垂直扫描期间中提供的显示信号电压小于本来的大小。在此,使对反转像素群(在第1垂直扫描期间和第2垂直扫描期间中被提供相反极性的显示信号电压的像素群)在第2垂直扫描期间中提供的显示信号电压保持本来的大小。
通过具有上述构成,显示控制部40能使在第2垂直扫描期间中提供给非反转像素群的显示信号电压的大小与本来的大小不同(小于本来的大小)。
此外,显示控制部40也可以使在第2垂直扫描期间中提供给非反转像素群的显示信号电压的大小大于本来的大小。例如,在液晶显示装置100是在不对液晶层施加电压的状态下进行白显示的常白模式的液晶显示装置,切换了极性反转方式紧后会发生非期望的亮度增加的情况下,使在第2垂直扫描期间中提供给非反转像素群的显示信号电压的大小大于本来的大小(也就是说使显示信号电压过冲),由此能抑制显示质量的降低。
图10示出了显示控制部40的具体构成的其它例子。在图10所示的例子中,显示控制部40具有过冲电路44来代替图9所示的例子中的下冲电路43。过冲电路44使对由非反转像素确定部42确定的非反转像素群在第2垂直扫描期间中提供的显示信号电压大于本来的大小。
通过具有图10所示的构成,显示控制部40能使在第2垂直扫描期间中提供给非反转像素群的显示信号电压的大小大于本来的大小。
另外,在此说明了利用来自外部(主机110)的控制信号切换极性反转方式的例子,但是也可以在液晶显示装置100侧自行(即自动)进行极性反转方式的切换。
另外,在与后述的中止驱动联动地进行极性反转方式的切换的情况下,极性反转驱动切换部41只要使用能判断是否进行从通常驱动到中止驱动的切换(或者从中止驱动到通常驱动的切换)的切换部即可。
显示控制部40进行的电压调整量没有特别限制,但是从更可靠地抑制显示质量降低的观点出发,例如在进行256灰度级显示的情况下,优选使大致所有灰度级的显示信号电压相差1灰度级的量以上。此外,与1灰度级的量的差对应的透射率的差会根据原有的显示信号电压的灰度级水平而不同。在256灰度级显示中γ=2.2的情况下,与1灰度级的量的差对应的透射率的差为0.86%~78.23%。因此,优选显示控制部41在第2垂直扫描期间中提供给非反转像素群的显示信号电压的大小与本来的大小相比经透射率换算相差0.86%以上。
此外,电压调整量的最小单位不必一定是1灰度级的量。例如,即使输入输出电路为8比特,也能在内部以10比特进行处理,通过FRC(帧率控制)、抖动显示等处理再次变换为8比特,从而以0.25灰度级的量为最小单位进行电压调整。
如上所述,根据本发明的实施方式,能防止切换极性反转方式紧后的非期望的亮度变化和由此导致显示闪烁的发生,抑制了显示质量的降低。以下,以实施方式1~15来说明极性反转方式切换的具体例。实施方式1~15中切换前和切换后的极性反转方式分别如下表1所示。
[表1]
(实施方式1)
在实施方式1中,进行从列反转方式到2H点反转方式的切换和从2H点反转方式到列反转方式的切换。将进行前者的切换和后者的切换的情况下提供给各像素Px的显示信号电压的极性分别示出于图11(a)和(b)。在图11(a)和(b)所示的例子中,在连续的5个帧(第1~第5帧:分别相当于1个垂直扫描期间)中的第2帧与第3帧之间进行极性反转方式的切换,该切换以使提供给第1行第1列的像素的显示信号电压的极性反转的方式进行(在以后的实施方式中说明的例子中也同样)。
从图11(a)和(b)可知,在从列反转方式切换到2H点反转方式和从2H点反转方式切换到列反转方式时,在切换紧前和切换紧后的帧(垂直扫描期间)中,对第(4n-1)行和第4n行(n为大于等于1的整数)的像素提供同极性的显示信号电压。因此,通过使对作为非反转像素的第(4n-1)行和第4n行的像素在第3帧中提供的显示信号电压的大小与本来的大小不同,能防止非期望的亮度变化和由此导致的显示闪烁的发生。
图12示出在液晶显示装置100为常黑模式的情况下由显示控制部40对提供给非反转像素的显示信号电压进行电压调整时的非反转像素的亮度变化。在图12所示的例子中,将极性反转方式从列反转方式一度切换为2H点反转方式,用2H点反转方式以规定期间(相当于12个垂直扫描期间的期间)进行反转驱动后,再次返回列反转方式。另外,在图12中也一并示出了垂直同步信号和与该非反转像素对应的信号线(源极总线)12的电位(即显示信号电压)。
从图12可知,在从列反转方式切换到2H点反转方式紧后和从2H点反转方式切换到列反转方式紧后均未发生非期望的亮度增加。
(实施方式2)
在实施方式2中,进行从列反转方式到1H点反转方式的切换和从1H点反转方式到列反转方式的切换。将进行前者的切换和后者的切换的情况下提供给各像素Px的显示信号电压的极性分别示出于图13(a)和(b)。
从图13(a)和(b)可知,在从列反转方式切换为1H点反转方式和从1H点反转方式切换为列反转方式时,在切换紧前和切换紧后的帧(垂直扫描期间)中,对第2n行(n为大于等于1的整数)的像素提供同极性的显示信号电压。因此,通过使对作为非反转像素的第2n行的像素在第3帧中提供的显示信号电压的大小与本来的大小不同,能防止非期望的亮度变化和由此导致的显示闪烁的发生。
(实施方式3)
在实施方式3中,进行从列反转方式到4H点反转方式的切换和从4H点反转方式到列反转方式的切换。将进行前者的切换和后者的切换的情况下提供给各像素Px的显示信号电压的极性分别示出于图14(a)和(b)。
从图14(a)和(b)可知,在从列反转方式切换为4H点反转方式和从4H点反转方式切换为列反转方式时,在切换紧前和切换紧后的帧(垂直扫描期间)中,对第(8n-3)行、第(8n-2)行、第(8n-1)行和第8n行(n为大于等于1的整数)的像素提供同极性的显示信号电压。因此,通过使对作为非反转像素的第(8n-3)行、第(8n-2)行、第(8n-1)行和第8n行的像素在第3帧中提供的显示信号电压的大小与本来的大小不同,能防止非期望的亮度变化和由此导致的显示闪烁的发生。
(实施方式4)
在实施方式4中,进行从列反转方式到错位2H点反转方式的切换和从错位2H点反转方式到列反转方式的切换。将进行前者的切换和后者的切换的情况下提供给各像素Px的显示信号电压的极性分别示出于图15(a)和(b)。
从图15(a)和(b)可知,在从列反转方式切换为错位2H点反转方式和从错位2H点反转方式切换为列反转方式时,在切换紧前和切换紧后的帧(垂直扫描期间)中,对第(4n-2)行和第(4n-1)行(n为大于等于1的整数)的像素提供同极性的显示信号电压。因此,通过使对作为非反转像素的第(4n-2)行和第(4n-1)行的像素在第3帧中提供的显示信号电压的大小与本来的大小不同,能防止非期望的亮度变化和由此导致的显示闪烁的发生。
(实施方式5)
在实施方式5中,进行从列反转方式到错位4H点反转方式的切换和从错位4H点反转方式到列反转方式的切换。将进行前者的切换和后者的切换的情况下提供给各像素Px的显示信号电压的极性分别示出于图16(a)和(b)。
从图16(a)和(b)可知,在从列反转方式切换为错位4H点反转方式和从错位4H点反转方式切换为列反转方式时,在切换紧前和切换紧后的帧(垂直扫描期间)中,对第(8n-6)行、第(8n-5)行、第(8n-4)行和第(8n-3)行(n为大于等于1的整数)的像素提供同极性的显示信号电压。因此,通过使对作为非反转像素的第(8n-6)行、第(8n-5)行、第(8n-4)行和第(8n-3)行的像素在第3帧中提供的显示信号电压的大小与本来的大小不同,能防止非期望的亮度变化和由此导致的显示闪烁的发生。
(实施方式6)
在实施方式6中,进行从1H点反转方式到2H点反转方式的切换和从2H点反转方式到1H点反转方式的切换。将进行前者的切换和后者的切换的情况下提供给各像素Px的显示信号电压的极性分别示出于图17(a)和(b)。
从图17(a)和(b)可知,在从1H点反转方式切换为2H点反转方式和从2H点反转方式切换为1H点反转方式时,在切换紧前和切换紧后的帧(垂直扫描期间)中,对第(4n-2)行和第(4n-1)行(n为大于等于1的整数)的像素提供同极性的显示信号电压。因此,通过使对作为非反转像素的第(4n-2)行和第(4n-1)行的像素在第3帧中提供的显示信号电压的大小与本来的大小不同,能防止非期望的亮度变化和由此导致的显示闪烁的发生。
(实施方式7)
在实施方式7中,进行从1H点反转方式到4H点反转方式的切换和从4H点反转方式到1H点反转方式的切换。将进行前者的切换和后者的切换的情况下提供给各像素Px的显示信号电压的极性分别示出于图18(a)和(b)。
从图18(a)和(b)可知,在从1H点反转方式切换为4H点反转方式和从4H点反转方式切换为1H点反转方式时,在切换紧前和切换紧后的帧(垂直扫描期间)中,对第(8n-6)行、第(8n-4)行、第(8n-3)行和第(8n-1)行(n为大于等于1的整数)的像素提供同极性的显示信号电压。因此,通过使对作为非反转像素的第(8n-6)行、第(8n-4)行、第(8n-3)行和第(8n-1)行的像素在第3帧中提供的显示信号电压的大小与本来的大小不同,能防止非期望的亮度变化和由此导致的显示闪烁的发生。
(实施方式8)
在实施方式8中,进行从1H点反转方式到错位2H点反转方式的切换和从错位2H点反转方式到1H点反转方式的切换。将进行前者的切换和后者的切换的情况下提供给各像素Px的显示信号电压的极性分别示出于图19(a)和(b)。
从图19(a)和(b)可知,在从1H点反转方式切换为错位2H点反转方式和从错位2H点反转方式切换为1H点反转方式时,在切换紧前和切换紧后的帧(垂直扫描期间)中,对第(4n-1)行和第4n行(n为大于等于1的整数)的像素提供同极性的显示信号电压。因此,通过使对作为非反转像素的第(4n-1)行和第4n行的像素在第3帧中提供的显示信号电压的大小与本来的大小不同,能防止非期望的亮度变化和由此导致的显示闪烁的发生。
(实施方式9)
在实施方式9中,进行从1H点反转方式到错位4H点反转方式的切换和从错位4H点反转方式到1H点反转方式的切换。将进行前者的切换和后者的切换的情况下提供给各像素Px的显示信号电压的极性分别示出于图20(a)和(b)。
从图20(a)和(b)可知,在从1H点反转方式切换为错位4H点反转方式和从错位4H点反转方式切换为1H点反转方式时,在切换紧前和切换紧后的帧(垂直扫描期间)中,对第(8n-5)行、第(8n-3)行、第(8n-2)行和第8n行(n为大于等于1的整数)的像素提供同极性的显示信号电压。因此,通过使对作为非反转像素的第(8n-5)行、第(8n-3)行、第(8n-2)行和第8n行的像素在第3帧中提供的显示信号电压的大小与本来的大小不同,能防止非期望的亮度变化和由此导致的显示闪烁的发生。
(实施方式10)
在实施方式10中,进行从2H点反转方式到4H点反转方式的切换和从4H点反转方式到2H点反转方式的切换。将进行前者的切换和后者的切换的情况下提供给各像素Px的显示信号电压的极性分别示出于图21(a)和(b)。
从图21(a)和(b)可知,在从2H点反转方式切换为4H点反转方式和从4H点反转方式切换为2H点反转方式时,在切换紧前和切换紧后的帧(垂直扫描期间)中,对第(8n-5)行、第(8n-4)行、第(8n-3)行和第(8n-2)行(n为大于等于1的整数)的像素提供同极性的显示信号电压。因此,通过使对作为非反转像素的第(8n-5)行、第(8n-4)行、第(8n-3)行和第(8n-2)行的像素在第3帧中提供的显示信号电压的大小与本来的大小不同,能防止非期望的亮度变化和由此导致的显示闪烁的发生。
(实施方式11)
在实施方式11中,进行从2H点反转方式到错位2H点反转方式和从错位2H点反转方式到2H点反转方式的切换。将进行前者的切换和后者的切换的情况下提供给各像素Px的显示信号电压的极性分别示出于图22(a)和(b)。
从图22(a)和(b)可知,在从2H点反转方式切换为错位2H点反转方式和从错位2H点反转方式切换为2H点反转方式时,在切换紧前和切换紧后的帧(垂直扫描期间)中,对第2n行(n为大于等于1的整数)的像素提供同极性的显示信号电压。因此,通过使对作为非反转像素的第2n行的像素在第3帧中提供的显示信号电压的大小与本来的大小不同,能防止非期望的亮度变化和由此导致的显示闪烁的发生。
(实施方式12)
在实施方式12中,进行从2H点反转方式到错位4H点反转方式的切换和从错位4H点反转方式到2H点反转方式的切换。将进行前者的切换和后者的切换的情况下提供给各像素Px的显示信号电压的极性分别示出于图23(a)和(b)。
从图23(a)和(b)可知,在从2H点反转方式切换为错位4H点反转方式和从错位4H点反转方式切换为2H点反转方式时,对切换紧前和切换紧后的帧(垂直扫描期间)中,第(8n-6)行、第(8n-3)行、第(8n-1)行和第8n行(n为大于等于1的整数)的像素提供同极性的显示信号电压。因此,通过使对作为非反转像素的第(8n-6)行、第(8n-3)行、第(8n-1)行和第8n行的像素在第3帧中提供的显示信号电压的大小与本来的大小不同,能防止非期望的亮度变化和由此导致的显示闪烁的发生。
(实施方式13)
在实施方式13中,进行从4H点反转方式到错位2H点反转方式的切换和从错位2H点反转方式到4H点反转方式的切换。将进行前者的切换和后者的切换的情况下提供给各像素Px的显示信号电压的极性分别示出于图24(a)和(b)。
从图24(a)和(b)可知,在从4H点反转方式切换为错位2H点反转方式和从错位2H点反转方式切换为4H点反转方式时,对切换紧前和切换紧后的帧(垂直扫描期间)中,第(8n-6)行、第(8n-5行),第(8n-3)行和第8n行(n为大于等于1的整数)的像素提供同极性的显示信号电压。因此,通过使对作为非反转像素的第(8n-6)行、第(8n-5行),第(8n-3)行和第8n行的像素在第3帧中提供的显示信号电压的大小与本来的大小不同,能防止非期望的亮度变化和由此导致的显示闪烁的发生。
(实施方式14)
在实施方式14中,进行从4H点反转方式到错位4H点反转方式的切换和从错位4H点反转方式到4H点反转方式的切换。将进行前者的切换和后者的切换的情况下提供给各像素Px的显示信号电压的极性分别示出于图25(a)和(b)。
从图25(a)和(b)可知,在从4H点反转方式切换为错位4H点反转方式和从错位4H点反转方式切换为4H点反转方式时,在切换紧前和切换紧后的帧(垂直扫描期间)中,对第(4n-2)行、第(4n-1)行和第4n行(n为大于等于1的整数)的像素提供同极性的显示信号电压。因此,通过使对作为非反转像素的第(4n-2)行、第(4n-1)行和第4n行的像素在第3帧中提供的显示信号电压的大小与本来的大小不同,能防止非期望的亮度变化和由此导致的显示闪烁的发生。
(实施方式15)
在实施方式15中,进行从错位2H点反转方式到错位4H点反转方式的切换和从错位4H点反转方式到错位2H点反转方式的切换。将进行前者的切换和后者的切换的情况下提供给各像素Px的显示信号电压的极性分别示出于图26(a)和(b)。
从图26(a)和(b)可知,在从错位2H点反转方式切换为错位4H点反转方式和从错位4H点反转方式切换为错位2H点反转方式时,在切换紧前和切换紧后的帧(垂直扫描期间)中,对第(8n-4)行、第(8n-3)行、第(8n-2)行和第(8n-1)行(n为大于等于1的整数)的像素提供同极性的显示信号电压。因此,通过使对作为非反转像素的第(8n-4)行、第(8n-3)行、第(8n-2)行和第(8n-1)行的像素在第3帧中提供的显示信号电压的大小与本来的大小不同,能防止非期望的亮度变化和由此导致的显示闪烁的发生。
(其它实施方式)
在上述说明中,说明了显示控制部40在切换极性反转方式紧后的垂直扫描期间(第2垂直扫描期间)中仅针对非反转像素进行电压调整的情况。然而,显示控制部40也可以在第2垂直扫描期间中,对所有像素(也就是说针对非反转像素群和反转像素群这两者)均进行电压调整。
例如,也可以对所有像素进行用于提高响应速度的电压调整(用于所谓过冲驱动或者下冲驱动的电压调整),并且针对非反转像素群进一步进行用于抑制非期望的亮度变化的电压调整。在这种情况下,显示控制部40只要能使对在第2垂直扫描期间中提供给非反转像素群(在第1垂直扫描期间和第2垂直扫描期间这两者中均被提供同极性的显示信号电压的像素群)的显示信号电压的电压调整量与对在第2垂直扫描期间中提供给反转像素群(在第1垂直扫描期间和第2垂直扫描期间中被提供相反极性的显示信号电压的像素群)的显示信号电压的电压调整量(在相同灰度级的显示信号电压下进行比较时)不同即可。对提供给反转像素群的显示信号电压的电压调整量仅仅是用于提高响应速度的调整量。而另一方面,对提供给非反转像素群的显示信号电压的电压调整量是用于提高响应速度的调整量加上用于抑制非期望的亮度变化的调整量。
(中止驱动)
本发明的实施方式的液晶显示装置100也可以是能进行中止驱动的液晶显示装置。通过在显示静止图像时等进行中止驱动(例如以1~几Hz的频度改写图像数据),能大幅减少耗电。
在一般的60Hz驱动的液晶显示装置中,按每1个垂直扫描期间(约1/60秒间)对像素提供显示信号电压。即,在60Hz驱动中,1秒钟对像素施加60次显示信号。
而另一方面,在中止驱动中,在规定的垂直扫描期间中对像素提供显示信号电压,在其后的一个或者多个垂直扫描期间中不提供显示信号电压。也就是说,在中止驱动中,在1帧中设有对各像素Px提供显示信号电压的信号提供期间和不对各像素Px提供显示信号电压的中止期间。
例如,可以如下执行驱动频率为1Hz的中止驱动:在1个垂直扫描期间(60Hz驱动的1个垂直扫描期间:1/60秒)中将显示信号电压提供给像素后,在该垂直扫描期间接下来的59个垂直扫描期间(59/60秒)中不将显示信号提供给像素而中止。此外,在中止驱动中,为了将所希望的显示信号电压施加给像素,也可以跨越多个垂直扫描期间提供电压。例如,也可以在最初的3个垂直扫描期间中将显示信号电压提供给像素,将其后的57个垂直扫描期间设为中止期间。
从以上的说明可知,在本申请说明书中,将为了将某显示信号提供给像素而分配的期间称为1帧。在1Hz的中止驱动中,1帧包括60个垂直扫描期间,在其中适当设定信号提供期间和中止期间。此外,在上述的60Hz驱动的情况下,1帧与1个垂直扫描期间对应。另外,从上述说明可以理解,在本说明书中“驱动频率”一词与1帧期间(秒)的倒数对应。例如,在利用中止驱动将驱动频率设为10Hz的情况下,1帧期间为0.1秒。
在图27(a)~(d)中,将中止驱动中的施加显示信号电压Vsource的定时的例子(图27(b)~(d))与垂直同步信号VSYNC(规定1个垂直扫描期间的信号:图27(a))关联示出。如图27(a)所示,在例示的方式中,1帧包括10个垂直扫描期间。
图27(b)示出仅在1帧的开头3个垂直扫描期间中提供显示信号电压,在剩余的7个垂直扫描期间中不提供显示信号电压的方式。此外,在图27(a)中,示出了与图27(b)的显示信号电压Vsource对应的信号提供期间和中止期间。
另外,在图27(c)中,示出仅在帧的开头2个垂直扫描期间中提供显示信号电压,并且将剩余的垂直扫描期间设为中止期间的方式,在图27(d)中,示出仅在开头的垂直扫描期间中提供显示信号电压,并且将剩余的垂直扫描期间设为中止期间的方式。
在液晶显示装置100能进行上述中止驱动的情况下,优选在切换通常驱动(在1帧中不设置中止期间的驱动)和中止驱动时,利用极性反转驱动切换部41切换显示信号电压的极性反转方式。在中止驱动时,与通常驱动时相比容易看出闪烁,但是通过在中止驱动时使用与通常驱动时的极性反转方式相比极性反转的空间周期较短的极性反转方式,能抑制闪烁。
此外,极性反转方式的切换不必一定要与驱动频率的切换(例如从通常驱动到中止驱动的切换、从中止驱动到通常驱动的切换)联动,也可以在驱动频率固定时切换极性反转方式。如已经说明的那样,极性反转方式有各种方式,在各方式下极性反转的空间性周期、相位不同,因此低耗电性、抑制闪烁的容易程度、抑制图案(killer pattern)等也不同。因此,也可以考虑这些因素,与驱动频率的切换无关地切换极性反转方式。
(氧化物半导体TFT)
在液晶显示装置100所具备的TFT13中,作为活性层的半导体层也可以包括氧化物半导体。通过使用由氧化物半导体形成的半导体层,能得到适于实现低频驱动的元件特性(截止特性)。
在TFT13中设置的氧化物半导体层包括例如In-Ga-Zn-O系的半导体(以下略称为“In-Ga-Zn-O系半导体”。)。在此,In-Ga-Zn-O系半导体是In(铟)、Ga(镓)、Zn(锌)的三元系氧化物,In、Ga和Zn的比例(组分比)没有特别限定,例如包括In:Ga:Zn=2:2:1、In:Ga:Zn=1:1:1、In:Ga:Zn=1:1:2等。在本实施方式中,氧化物半导体层也可以是例如以In:Ga:Zn=1:1:1的比例含有In、Ga、Zn的In-Ga-Zn-O系半导体层。
具有In-Ga-Zn-O系半导体层的TFT具有高的迁移率(与a-SiTFT相比超过20倍)和低的漏电流(与a-SiTFT相比不到百分之一),因此适合用作驱动TFT和像素TFT。如果使用具有In-Ga-Zn-O系半导体层的TFT13,则能大幅减少液晶显示装置100的耗电。
In-Ga-Zn-O系半导体也可以是非晶体,也可以包括结晶质部分,具有结晶性。结晶质In-Ga-Zn-O系半导体优选c轴与层面大体垂直取向的结晶质In-Ga-Zn-O系半导体。这种In-Ga-Zn-O系半导体的结晶结构例如已被特开2012-134475号公报所公开。为了参考,在本说明书中援引特开2012-134475号公报的全部公开内容。
氧化物半导体层也可以包括其它氧化物半导体来代替In-Ga-Zn-O系半导体。例如也可以包括Zn-O系半导体(ZnO)、In-Zn-O系半导体(IZO(注册商标))、Zn-Ti-O系半导体(ZTO)、Cd-Ge-O系半导体、Cd-Pb-O系半导体,CdO(氧化镉)、Mg-Zn-O系半导体、In-Sn-Zn-O系半导体(例如In2O3-SnO2-ZnO)、In-Ga-Sn-O系半导体等。
(TFT的之字形配置)
相对于各信号线位于其左右位置的像素按每n个像素行交替连接的构成有时被称为之字形(zigzag)配置。液晶显示面板10也可以采用这种之字形配置。
例如在n=1的情况下,也就是说,当采用相对于各信号线12位于其左右位置的像素Px按每1个像素行交替连接的之字形配置(例如特开2001-42287号公报公开的那样)时,在1个垂直扫描期间内不使提供给各个信号线12的显示信号电压的极性反转就能进行1H点反转驱动。
同样,在n=2的情况下,也就是说,当采用相对于各信号线12位于其左右位置的像素Px按每2个像素行交替连接的之字形配置(例如国际公开第2011/007613号公开的那样)时,在1个垂直扫描期间内不使提供给各个信号线12的显示信号电压的极性反转就能进行2H点反转驱动。
当然,也能如现有的一般液晶显示装置那样,采用与各信号线12连接的像素Px全部是相同像素列的像素的构成。
工业上的可利用性
根据本发明的实施方式,提供能抑制切换极性反转方式时的显示质量降低的液晶显示装置。
附图标记说明:
10 液晶显示面板
11 扫描线
12 信号线
13 薄膜晶体管
14 像素电极
20 扫描线驱动电路
30 信号线驱动电路
40 显示控制部
41 极性反转驱动切换部
42 非反转像素确定部
43 下冲电路
44 过冲电路
100 液晶显示装置
110 主机
Px 像素
Claims (12)
1.一种液晶显示装置,特征在于,
具备:液晶显示面板,其具有多个像素,上述多个像素被排列成具有多个行和多个列的矩阵状,上述液晶显示面板具有在行方向上延伸的多个扫描线和在列方向上延伸的多个信号线;
扫描线驱动电路,其通过对应的扫描线对上述多个像素各自提供扫描信号电压;
信号线驱动电路,其通过对应的信号线对上述多个像素各自提供显示信号电压;以及
显示控制部,其包括切换显示信号电压的极性反转方式的极性反转驱动切换部,
上述显示控制部在第1垂直扫描期间和上述第1垂直扫描期间紧后的第2垂直扫描期间中利用上述极性反转驱动切换部切换显示信号电压的极性反转方式的情况下,能仅针对上述多个像素中的在上述第1垂直扫描期间和第2垂直扫描期间这两者中均被提供同极性的显示信号电压的像素群,使在上述第2垂直扫描期间中提供的显示信号电压的大小与本来的大小不同。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其中,
上述显示控制部能使在上述第2垂直扫描期间中提供给上述像素群的显示信号电压的大小小于本来的大小。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其中,
上述显示控制部能使在上述第2垂直扫描期间中提供给上述像素群的显示信号电压的大小大于本来的大小。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的液晶显示装置,其中,
上述显示控制部使在上述第2垂直扫描期间中提供给上述像素群的显示信号电压的大小与本来的大小相比经透射率换算相差0.86%以上。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的液晶显示装置,其中,
上述显示控制部还具有非反转像素确定部,上述非反转像素确定部从上述多个像素中确定在上述第1垂直扫描期间和第2垂直扫描期间这两者中均被提供同极性的显示信号电压的上述像素群。
6.根据权利要求5所述的液晶显示装置,其中,
上述显示控制部还具有下冲电路或者过冲电路,
上述下冲电路使对由上述非反转像素确定部确定的上述像素群在上述第2垂直扫描期间中提供的显示信号电压小于本来的大小,上述过冲电路使对由上述非反转像素确定部确定的上述像素群在上述第2垂直扫描期间中提供的显示信号电压大于本来的大小。
7.一种液晶显示装置,其特征在于,
具备:液晶显示面板,其具有多个像素,上述多个像素被排列成具有多个行和多个列的矩阵状,上述液晶显示面板具有在行方向上延伸的多个扫描线和在列方向上延伸的多个信号线;
扫描线驱动电路,其通过对应的扫描线对上述多个像素各自提供扫描信号电压;
信号线驱动电路,其通过对应的信号线对上述多个像素各自提供显示信号电压;以及
显示控制部,其包括切换显示信号电压的极性反转方式的极性反转驱动切换部,
上述显示控制部能进行使提供给上述多个像素的显示信号电压的大小与本来的大小不同的电压调整,
在第1垂直扫描期间和上述第1垂直扫描期间紧后的第2垂直扫描期间中利用上述极性反转驱动切换部切换显示信号电压的极性反转方式的情况下,将上述多个像素中的在上述第1垂直扫描期间和上述第2垂直扫描期间这两者中均被提供同极性的显示信号电压的像素群设为第1像素群,将在上述第1垂直扫描期间和上述第2垂直扫描期间中被提供相反极性的显示信号电压的像素群设为第2像素群时,
上述显示控制部能使对在上述第2垂直扫描期间中提供给上述第1像素群的显示信号电压的电压调整量与对在上述第2垂直扫描期间中提供给上述第2像素群的显示信号电压的电压调整量不同,
对在上述第2垂直扫描期间中提供给上述第1像素群的显示信号电压的电压调整量大于对在上述第2垂直扫描期间中提供给上述第2像素群的显示信号电压的电压调整量。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的液晶显示装置,
能进行在1帧中设置信号提供期间和中止期间的中止驱动,在上述信号提供期间中对上述多个像素各自提供显示信号电压,在上述中止期间中不对上述多个像素各自提供显示信号电压。
9.根据权利要求8所述的液晶显示装置,
能切换进行在1帧中不设置上述中止期间的通常驱动和上述中止驱动,
在切换上述通常驱动和上述中止驱动时,利用上述极性反转驱动切换部切换显示信号电压的极性反转方式。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的液晶显示装置,其中,
上述液晶显示面板具有分别设于上述多个像素的薄膜晶体管,
上述薄膜晶体管具有包括氧化物半导体的半导体层。
11.根据权利要求10所述的液晶显示装置,其中,
上述氧化物半导体包括In-Ga-Zn-O系的半导体。
12.根据权利要求11所述的液晶显示装置,其中,
上述In-Ga-Zn-O系的半导体包括结晶质部分。
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