專(zhuān)利名稱(chēng)：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以周期性反轉(zhuǎn)的極性驅(qū)動(dòng)配置成實(shí)質(zhì)上矩陣形的多個(gè)像素的液晶顯示裝置，尤其涉及以非視頻信號(hào)和視頻信號(hào)作為像素電壓周期性地寫(xiě)入到多個(gè)液晶像素的各像素中的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，小型游戲機(jī)、便攜PC、或手機(jī)等裝入液晶板的可移動(dòng)產(chǎn)品正在快速普及。
液晶顯示板一般是將液晶層夾持在陣列基板和對(duì)向基板之間的構(gòu)造。液晶顯示板為有源矩陣型時(shí)，陣列基板具有配置成實(shí)質(zhì)上矩陣形的多個(gè)像素電極；沿多個(gè)像素電極的行配置的多條柵極線(xiàn)；沿多個(gè)像素電極的列配置的多條源極線(xiàn)；以及配置在多條柵極線(xiàn)和多條源極線(xiàn)的交義位置附近的多個(gè)開(kāi)關(guān)元件。將多條柵極線(xiàn)連接到驅(qū)動(dòng)這些柵極線(xiàn)的柵極驅(qū)動(dòng)器，將多條源極線(xiàn)連接到驅(qū)動(dòng)這些源極線(xiàn)的源極驅(qū)動(dòng)器，柵極驅(qū)動(dòng)器與源極驅(qū)動(dòng)器由控制電路所控制。各開(kāi)關(guān)元件由例如薄膜晶體管(TFT)構(gòu)成，由柵極驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)柵極線(xiàn)時(shí)就導(dǎo)通，由源極驅(qū)動(dòng)器設(shè)定于對(duì)應(yīng)源極線(xiàn)上的像素電壓便施加到對(duì)應(yīng)像素電極上。在對(duì)向基板中，設(shè)定共同電極使對(duì)著配置在陣列基板上的多個(gè)像素電極。一對(duì)像素電極和共同電極與位于這些電極間的液晶層的一部分、即像素區(qū)域一起構(gòu)成液晶像素。像素的驅(qū)動(dòng)電壓是施加在像素電極上的像素電壓與施加在共同電極上的共同電壓之差，在開(kāi)關(guān)元件成為非導(dǎo)通后也保持在像素電極和共同電極之間。利用該驅(qū)動(dòng)電壓對(duì)應(yīng)的電場(chǎng)來(lái)設(shè)定像素區(qū)域內(nèi)的液晶分子排列，控制像素的透過(guò)率。驅(qū)動(dòng)電壓的極性反轉(zhuǎn)通過(guò)以共同電壓為基準(zhǔn)使像素電壓為周期性逆極性來(lái)實(shí)現(xiàn)，使電場(chǎng)方向反轉(zhuǎn)來(lái)阻止液晶層內(nèi)液晶分子的普遍存在現(xiàn)象。
在移動(dòng)產(chǎn)品中，為使作為電源的電池能長(zhǎng)時(shí)期工作，有必要降低背光和驅(qū)動(dòng)電路的電耗。另外，如用TN液晶那種響應(yīng)速度慢的液晶制品時(shí)，因動(dòng)態(tài)圖像看起來(lái)模糊，故不能得到良好的動(dòng)態(tài)圖像觀看性。因此，除降低電耗外還要求顯示品質(zhì)的提高。
在大型液晶電視等的領(lǐng)域中，正在采用具有動(dòng)態(tài)圖像顯示所必要的高速液晶響應(yīng)性的OCB(光學(xué)補(bǔ)償?shù)膹澢?模式的液晶顯示板。這種液晶顯示板使液晶分子的取向狀態(tài)事先從噴射取向預(yù)轉(zhuǎn)移到彎曲取向進(jìn)行顯示動(dòng)作，但這種彎曲取向狀態(tài)在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間不加電壓狀態(tài)中，或接近于這種狀態(tài)的狀態(tài)繼續(xù)時(shí)，就會(huì)逆轉(zhuǎn)移到噴射取向。在這種液晶顯示板中，為防止向噴射取向的逆轉(zhuǎn)移，采用黑插入驅(qū)動(dòng)(參照特開(kāi)2002-202491號(hào)公報(bào))。這時(shí)，驅(qū)動(dòng)液晶顯示板，使以例如一幀期間中的80％左右進(jìn)行視頻信號(hào)顯示，以一幀的其余20％左右進(jìn)行驅(qū)動(dòng)電壓為最大的黑顯示(非視頻信號(hào)顯示)。另外，這種黑插入驅(qū)動(dòng)，由于動(dòng)態(tài)圖像顯示中模擬地做成接近于CRT的脈沖型的輝度響應(yīng)，為使觀察者視覺(jué)產(chǎn)生的視網(wǎng)膜殘像清晰，平滑地看到物體的運(yùn)動(dòng)，是有效的。因此，黑插入驅(qū)動(dòng)作為飛躍地提高動(dòng)態(tài)圖像可觀看性的技術(shù)而引入注目。
在黑插入驅(qū)動(dòng)的顯示板中，例如，對(duì)各像素電極施加像素電壓的寫(xiě)入，在一幀期間內(nèi)進(jìn)行2次，作為黑插入寫(xiě)入和視頻信號(hào)寫(xiě)入。圖15示出對(duì)黑插入寫(xiě)入用和視頻信號(hào)寫(xiě)入用依次驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O線(xiàn)Y1，Y2，Y3，…的時(shí)刻。在該黑插入驅(qū)動(dòng)例中，作為黑插入掃描，柵極驅(qū)動(dòng)器利用視頻信號(hào)的1水平掃描期間(1H)的前半部分，依次驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O線(xiàn)Y1，Y2，Y3，…，而作為信號(hào)寫(xiě)入掃描，利用視頻信號(hào)的1水平掃描期間(1H)的后半部分，依次驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O線(xiàn)Y1，Y2，Y3，…。源極驅(qū)動(dòng)器在1水平掃描期間(1H)的前半部分，驅(qū)動(dòng)全部源極線(xiàn)，使黑插入的像素電壓Vs寫(xiě)入例如1行的像素中，而在1水平掃描期間(1H)的后半部分，驅(qū)動(dòng)全部源極線(xiàn)，使視頻信號(hào)的像素電壓Vs分別寫(xiě)入另1行的像素中。這時(shí)，各像素的黑插入期間，等于從黑插入掃描至信號(hào)掃描的期間。
這里，對(duì)源極驅(qū)動(dòng)器的電耗進(jìn)行考察。圖16表示不進(jìn)行黑插入的從來(lái)的驅(qū)動(dòng)中得到的掃描圖形和源極線(xiàn)電位波形，圖17表示進(jìn)行黑插入的從來(lái)的驅(qū)動(dòng)中得到的掃描圖形和源極線(xiàn)電位波形。掃描圖形的縱軸表示液晶顯示板中被驅(qū)動(dòng)的柵極線(xiàn)對(duì)應(yīng)的垂直掃描位置，橫軸表示作為垂直掃描位置的掃描時(shí)刻的時(shí)間。
圖16中，例如將點(diǎn)反轉(zhuǎn)(或行反轉(zhuǎn))驅(qū)動(dòng)用于液晶顯示板時(shí)，設(shè)定源極線(xiàn)為每1水平掃描期間(1H)極性反轉(zhuǎn)的像素電壓對(duì)應(yīng)的電位。由于源極驅(qū)動(dòng)器在每1水平掃描期間以共同電壓為基準(zhǔn)用逆極性充電源極線(xiàn)，故在時(shí)間軸上積分充電電流的電耗非常之大。因此，當(dāng)把點(diǎn)反轉(zhuǎn)(或行反轉(zhuǎn))驅(qū)動(dòng)變更為列反轉(zhuǎn)(或幀反轉(zhuǎn))驅(qū)動(dòng)時(shí)，源極驅(qū)動(dòng)器便在每1幀期間以逆極性充電源極線(xiàn)。1幀期間顯著地長(zhǎng)于1水平掃描期間，因此，在時(shí)間軸上積分充電電流的電耗與點(diǎn)反轉(zhuǎn)(或行反轉(zhuǎn))相比得以大幅度降低。
另一方面，圖17中，當(dāng)在點(diǎn)反轉(zhuǎn)(或行反轉(zhuǎn))驅(qū)動(dòng)中進(jìn)行黑插入時(shí)，源極驅(qū)動(dòng)器與上述情況相同，在每1水平掃描期間以逆極性充電源極線(xiàn)。因每1水平掃描期間以共同電壓為基準(zhǔn)逆極性地設(shè)定像素電壓，故在時(shí)間軸上積分充電電流的電耗非常大。另外，當(dāng)在列反轉(zhuǎn)(或幀反轉(zhuǎn))驅(qū)動(dòng)中進(jìn)行黑插入時(shí)，雖然在比1水平掃描期間顯著長(zhǎng)的每1幀期間逆極性地設(shè)定像素電壓，但特別是在黑插入掃描與信號(hào)寫(xiě)入掃描重疊期間中，隨著在每1/2水平掃描期間以共同電壓為基準(zhǔn)的電壓反轉(zhuǎn)，像素電壓在黑電平與視頻電平之間移動(dòng)，因此，在列反轉(zhuǎn)(或幀反轉(zhuǎn))驅(qū)動(dòng)中，不能像不進(jìn)行黑插入時(shí)那樣大幅度地降低在時(shí)間軸上積分充電電流的電耗。
從以上考察可知，為了提高動(dòng)態(tài)圖像觀看性而導(dǎo)入黑插入驅(qū)動(dòng)時(shí)，對(duì)電耗限制較緩的大型液晶電視等制品的導(dǎo)入是容易的，但對(duì)電耗限制嚴(yán)厲的便攜制品的導(dǎo)入是困難的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述的問(wèn)題而作，其目的在于提供能維持少的電耗并提高顯示品質(zhì)的液晶顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明提供的液晶顯示裝置，具備配置成實(shí)質(zhì)上矩陣形的多個(gè)液晶像素；以非視頻信號(hào)和視頻信號(hào)作為像素電壓，周期性地寫(xiě)入多個(gè)液晶像素的各像素的驅(qū)動(dòng)器電路；以及控制電路，該控制電路用來(lái)設(shè)定第1期間和跟第1期間不同長(zhǎng)度的第2期間，使得合計(jì)的時(shí)間長(zhǎng)度不超過(guò)1幀期間，并且控制驅(qū)動(dòng)器電路，使得在第1期間內(nèi)進(jìn)行對(duì)所述多個(gè)液晶像素的非視頻信號(hào)的寫(xiě)入，在第2期間內(nèi)進(jìn)行對(duì)所述多個(gè)液晶像素的視頻信號(hào)的寫(xiě)入。
在這種液晶顯示裝置中，沒(méi)有因非視頻信號(hào)寫(xiě)入與視頻信號(hào)寫(xiě)入的重疊而引起的極性反轉(zhuǎn)的重復(fù)，能降低電耗。而且，也可能為使非視頻信號(hào)顯示對(duì)視頻信號(hào)顯示的比率最佳化，互相調(diào)整第1期間和第2期間的長(zhǎng)度。從而，能維持少的電耗，并提高顯示品質(zhì)。
圖1概略地示出本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的電路構(gòu)成圖；圖2為說(shuō)明圖1所示的液晶顯示裝置動(dòng)作的圖；圖3為說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置動(dòng)作的圖；圖4為說(shuō)明本發(fā)明的第3實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置動(dòng)作的圖；圖5為說(shuō)明圖4所示的動(dòng)作中液晶響應(yīng)慢時(shí)產(chǎn)生橫條的原因的圖；圖6示出適用于本發(fā)明的第4實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的多個(gè)像素電極與多條柵極線(xiàn)的連接關(guān)系圖；圖7示出本發(fā)明的第5實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的動(dòng)作中得到的掃描圖形和源極線(xiàn)電位波形圖；圖8示出統(tǒng)計(jì)全體被檢測(cè)人員得到有關(guān)第1和第2實(shí)施形態(tài)中在提高幀頻狀態(tài)下的閃爍數(shù)的回答的結(jié)果圖；圖9示出本發(fā)明的第6實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)定時(shí)圖；圖10為說(shuō)明圖9所示的第1期間與第2期間的重疊部分中以1水平周期單位交替進(jìn)行黑插入掃描和信號(hào)寫(xiě)入掃描用圖；圖11為如圖9和圖10所示那樣實(shí)施定時(shí)控制的液晶顯示裝置的框圖；圖12為說(shuō)明由圖11所示的第1和第2幀存儲(chǔ)器產(chǎn)生的信號(hào)轉(zhuǎn)送形式用圖；圖13示出在黑插入掃描和信號(hào)寫(xiě)入掃描中圖11所示的各柵極線(xiàn)多次被驅(qū)動(dòng)的例圖；圖14示出在以數(shù)個(gè)水平周期范圍的間隔中圖11所示的各柵極線(xiàn)多次被驅(qū)動(dòng)的例圖；圖15示出對(duì)黑插入寫(xiě)入用和視頻信號(hào)寫(xiě)入用依次驅(qū)動(dòng)多條柵極線(xiàn)的定時(shí)圖；圖16示出不進(jìn)行黑插入的從來(lái)的驅(qū)動(dòng)中得到的掃描圖形和源極線(xiàn)電位的波形圖；
圖17示出在進(jìn)行黑插入時(shí)的從來(lái)的驅(qū)動(dòng)中得到的掃描圖形和源極線(xiàn)電位的波形圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施形態(tài)1以下，參照
本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置。圖1概略地示出該液晶顯示裝置的電路構(gòu)成。液晶顯示裝具備OCB模式的液晶顯示板DP；照明顯示板DP的背光BL；以及控制顯示板DP和背光BL的顯示控制部CNT。液晶顯示板DP是在一對(duì)電極基板即陣列基板1和對(duì)向基板2之間夾持液晶層3的結(jié)構(gòu)。液晶層3含有例如為正常白顯示動(dòng)作預(yù)先從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的液晶作為液晶材料。從彎曲取向到噴射取向的逆轉(zhuǎn)移，通過(guò)將對(duì)應(yīng)于黑顯示的驅(qū)動(dòng)電壓周期性地施加到液晶層3上得以阻止。
陣列基板1具有實(shí)質(zhì)上矩陣形地配置在例如玻璃等的透明絕緣基板上的多個(gè)像素電極PE；沿多個(gè)像素電極PE的行配置的多條柵極線(xiàn)Y(Y1～Ym)；沿多個(gè)像素電極PE的列配置的多條源極線(xiàn)X(X1～Xn)；以及配置在這些柵極線(xiàn)Y和源極線(xiàn)X的交義位置近旁的、在經(jīng)各自對(duì)應(yīng)的柵極線(xiàn)Y驅(qū)動(dòng)時(shí)在對(duì)應(yīng)的源極線(xiàn)X和對(duì)應(yīng)的像素電極PE間導(dǎo)通的多個(gè)像素開(kāi)關(guān)元件W。各像素開(kāi)關(guān)元件W例如由薄膜晶體管構(gòu)成，薄膜晶體管的柵極連接?xùn)艠O線(xiàn)Y，源-漏通路連接在源極線(xiàn)X和像素電極PE之間。
對(duì)向基板2包含配置在例如玻璃基板等的透明絕緣基板上的紅、綠、藍(lán)的著色層構(gòu)成的彩色濾色片、以及與多個(gè)像素電極PE對(duì)向配置在彩色濾色片上的共同電極CE。各像素電極PE和共同電極CE在光透過(guò)型顯示器情況中由例如ITO等的透明電極材料構(gòu)成，互相平行地分別用摩擦處理的取向膜覆蓋，與對(duì)應(yīng)于來(lái)自像素電極PE和共同電極CE的電場(chǎng)的液晶分子排列控制的液晶層3的一部分即像素區(qū)域一起，構(gòu)成OCB液晶像素PX。
多個(gè)OCB液晶像素PX具有由像素電極PE；共同電極CE；以及與夾持在像素電極PE和共同電極CE之間的液晶層3構(gòu)成的液晶電容CLC。多條輔助電容線(xiàn)C1～Cm與各自對(duì)應(yīng)行的液晶像素PX的像素電極PE電容耦合，構(gòu)成輔助電容Cs。
顯示控制部CNT為對(duì)行單位導(dǎo)通多個(gè)開(kāi)關(guān)元件W，進(jìn)一步具備控制電路5，該控制電路5控制柵極驅(qū)動(dòng)器YD；源極驅(qū)動(dòng)器；以及和背光驅(qū)動(dòng)部(變換器)LD，其中柵極驅(qū)動(dòng)器YD依次驅(qū)動(dòng)多條柵極線(xiàn)Y1～Ym；源極驅(qū)動(dòng)器XD在各行的開(kāi)關(guān)元件W由對(duì)應(yīng)柵極線(xiàn)Y的驅(qū)動(dòng)而導(dǎo)通期間中，將像素電壓Vs分別輸出到多條源極線(xiàn)X1～Xn；背光驅(qū)動(dòng)部LD驅(qū)動(dòng)背光BL。
構(gòu)成控制電路5，使得通過(guò)在電源接通時(shí)共同電壓com變化，較大的驅(qū)動(dòng)電壓施加到液晶層3，來(lái)進(jìn)行使液晶分子從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的初始化處理。控制電路5，根據(jù)外部信號(hào)源SS輸入的同步信號(hào)，將發(fā)生的控制信號(hào)CTY輸出到柵極驅(qū)動(dòng)器YD，根據(jù)外部信號(hào)源SS輸入的同步信號(hào)，將發(fā)生的控制信號(hào)CTX；以及將從外部信號(hào)源SS輸入的視頻信號(hào)或黑插入用非視頻信號(hào)輸出到源極驅(qū)動(dòng)器XD，而且對(duì)對(duì)向基板CT的共同電極CE，輸出施加到對(duì)向電極CE的共同電壓Vcom。在控制電路中，根據(jù)外部信號(hào)源SS輸入的同步信號(hào)，在1幀期間內(nèi)設(shè)定第1期間；以及與該第1期間長(zhǎng)度不同的、不與第1期間重復(fù)的第2期間。第1期間用來(lái)對(duì)多個(gè)液晶像素PX輸入非視頻信號(hào)作為黑插入，第2期間用來(lái)對(duì)多個(gè)液晶像素PX輸入視頻信號(hào)。第1期間和第2期間的合計(jì)時(shí)間長(zhǎng)度等于1幀期間。
柵極驅(qū)動(dòng)器YD利用控制信號(hào)CTY的控制，在第1期間中依次驅(qū)動(dòng)多條柵極線(xiàn)Y1～Ym，使得依次選擇多個(gè)液晶像素PX的行作為黑插入掃描，在接著第1期間的第2期間中，依次驅(qū)動(dòng)多條柵極線(xiàn)Y1～Ym，使得依次選擇多個(gè)液晶像素PX的行作為視頻信號(hào)寫(xiě)入掃描。另一方面，源極驅(qū)動(dòng)器XD通過(guò)在第1期間中柵極線(xiàn)Y1～Ym的各線(xiàn)被驅(qū)動(dòng)期間輸出1行的非視頻信號(hào)作為黑電平的像素電壓Vs，而在第2期間中柵極線(xiàn)Y1～Ym的各線(xiàn)被驅(qū)動(dòng)期間輸出1行的視頻信號(hào)作為視頻電平的像素電壓Vs，來(lái)并列地驅(qū)動(dòng)多條源極線(xiàn)X1～Xn。經(jīng)對(duì)應(yīng)像素開(kāi)關(guān)元件W，將1行的像素電壓Vs施加到選擇行的液晶像素PX。這里，對(duì)全體液晶像素PX的像素電壓Vs，在幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)情況中全體像素列被設(shè)定為相同極性。為防止閃爍的影響，在列反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)情況中，對(duì)每像素列以共同電壓為基準(zhǔn)設(shè)定為逆極性。另外，對(duì)全體液晶像素PX的像素電壓Vs，為防止液晶材料的劣化，對(duì)每幀期間以共同電壓為基準(zhǔn)使極性反轉(zhuǎn)。
液在該晶顯示裝置中，通過(guò)控制電路5產(chǎn)生的控制，利用各水平掃描期間的前半部分依次進(jìn)行對(duì)全體液晶像素PX的黑插入寫(xiě)入，同時(shí)，利用各水平掃描期間的后半部分依次進(jìn)行對(duì)全體液晶像素PX的視頻信號(hào)寫(xiě)入，與控制柵極驅(qū)動(dòng)器YD和源極驅(qū)動(dòng)器XD使交替地重復(fù)黑插入寫(xiě)入與視頻信號(hào)寫(xiě)入的從來(lái)的方式不同。也就是說(shuō)，控制電路5如圖2所示那樣，利用第1期間依次進(jìn)行對(duì)全體液晶像素PX的黑插入寫(xiě)入，利用接著第1期間的第2期間依次進(jìn)行對(duì)全體液晶像素PX的視頻信號(hào)寫(xiě)入。即，控制柵極驅(qū)動(dòng)器YD和源極驅(qū)動(dòng)器XD使不交替重復(fù)黑插入寫(xiě)入與視頻信號(hào)寫(xiě)入。這時(shí)，如圖2所示，源極線(xiàn)電位至少在黑插入掃描中不變化。圖2中，畫(huà)出源極線(xiàn)電位在信號(hào)寫(xiě)入掃描中也不變化，但依存于每個(gè)像素不同的視頻信號(hào)的像素電壓電平。而且，在該信號(hào)寫(xiě)入掃描中，源極線(xiàn)電位也不隨極性反轉(zhuǎn)而變化。因此，能兼得由黑插入驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)圖像觀看性的提高與電耗的降低。
另外，使第1期間和第2期間的合計(jì)時(shí)間長(zhǎng)度不超過(guò)1幀期間是必要的，但作為黑插入率，第1期間的時(shí)間長(zhǎng)度對(duì)1幀期間的時(shí)間長(zhǎng)度的比率，是可以任意變更的。也可設(shè)定使分別分配第1期間和第2期間為1幀期間的前半和后半部分。這時(shí)的黑插入率為50％。另外，由于構(gòu)成控制電路5，使得由自身決定第1期間和第2期間的長(zhǎng)度，故在黑插入掃描和信號(hào)寫(xiě)入掃描各自等于1/4幀期間的情況下，黑插入率能在25％至75％的范圍中適當(dāng)可變。黑插入掃描與信號(hào)寫(xiě)入掃描的掃描期間雖然可讓其各不相同，但電路構(gòu)成上希望使其相同。另外，為增大黑插入率的可變幅度，希望黑插入掃描與信號(hào)寫(xiě)入掃描的掃描期間短一些，為1/4幀期間以下。
為有效地防止逆轉(zhuǎn)移，也可結(jié)合使用環(huán)境的溫度變化來(lái)變更黑插入率，也不妨結(jié)合環(huán)境照度來(lái)加以變更。
圖2中，設(shè)定第1期間為1幀期間的1/4(25％)左右的長(zhǎng)度，設(shè)定第2期間為1幀期間的其余3/4(75％)左右的長(zhǎng)度。黑插入掃描與信號(hào)寫(xiě)入掃描的掃描速度是相同的，黑插入掃描在第1期間(1/4幀期間)內(nèi)完成，信號(hào)寫(xiě)入掃描在連接第1期間的第2期間中最初的1/3(1幀期間的1/4即1/4幀期間)左右的期間中完成。第2期間中的其余2/3(1幀期間的2/4即2/4幀期間)中，各液晶像素PX中繼續(xù)保持視頻電平的像素電壓Vs。順便說(shuō)一下，雖然信號(hào)寫(xiě)入掃描在緊接第1期間之后開(kāi)始，但利用黑插入掃描寫(xiě)入到各行液晶像素PX的黑電平像素電壓Vs，被保持直至利用信號(hào)寫(xiě)入掃描將視頻電平的像素電壓Vs寫(xiě)入對(duì)應(yīng)行的液晶像素PX的期間。另外，雖然下一次黑插入掃描在緊接第2期間之后開(kāi)始，但利用信號(hào)寫(xiě)入掃描寫(xiě)入到各行液晶像素PX的視頻電平的像素電壓Vs，被保持直至利用黑插入掃描將黑電平像素電壓Vs寫(xiě)入對(duì)應(yīng)行的液晶像素PX的期間。
上述的第1期間(＝25％)和第2期間(＝75％)的關(guān)系只不過(guò)是一例，通過(guò)使第1期間比第2期間更短，可得到更高的光利用效率。
另外，為了使黑插入掃描與信號(hào)寫(xiě)入掃描各自在1幀期間的1/4(25％)左右的期間完成，有必要使掃描速度為從來(lái)的4倍。因此，作為像素開(kāi)關(guān)元件W，通過(guò)使用例如多晶硅(p-Si)薄膜晶體管等，能不降低口徑率，并能對(duì)應(yīng)掃描速度的快速寫(xiě)入。另外，由于兼顧到掃描速度，與適用于高析像度的液晶顯示板相比，更容易適用于便攜制品中使用的析像度(掃描線(xiàn)數(shù)500條以下)的液晶顯示板。
在上述的實(shí)施形態(tài)中，雖然列反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)和幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)中哪一種都可適用，但從電耗的觀點(diǎn)看，幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)較為有利。
幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)有利的理由如下。
1)一般在點(diǎn)反轉(zhuǎn)用或列反轉(zhuǎn)用的源極驅(qū)動(dòng)器中，源極線(xiàn)負(fù)荷的充放電所必要的電力以外的電耗(靜態(tài)電力)比行反轉(zhuǎn)或幀反轉(zhuǎn)用的源極驅(qū)動(dòng)器來(lái)得大。
2)幀反轉(zhuǎn)中，各幀期間對(duì)全體像素列的像素電壓的極性是相同的。另外，通過(guò)對(duì)像素電壓Vs組合使共同電壓Vcom變化的共同反轉(zhuǎn)，能降低驅(qū)動(dòng)器動(dòng)作所必要的電壓振幅，降低源極驅(qū)動(dòng)器的電耗。
在僅作幀反轉(zhuǎn)時(shí)，雖然從顯示品質(zhì)方面來(lái)看不好的閃爍往往顯著，但能通過(guò)調(diào)整幀頻等來(lái)解決。又，幀反轉(zhuǎn)的時(shí)刻，不一定是每幀期間都必要，因與閃爍的關(guān)系也不妨是每數(shù)幀期間。
另外，作為點(diǎn)反轉(zhuǎn)(或行反轉(zhuǎn))與列反轉(zhuǎn)(或幀反轉(zhuǎn))的折衷，也可采用每k像素行(k＝2，3，4，5，6，…)使極性反轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)方式。這種驅(qū)動(dòng)方式，雖不能期待像純粹列反轉(zhuǎn)(或幀反轉(zhuǎn))那樣的電耗降低效果，但具有能降低閃爍的優(yōu)點(diǎn)。但是在緊接極性反轉(zhuǎn)之后的像素行，因像素電壓的寫(xiě)入特性與其他像素行有所不同，在顯示畫(huà)面上有出現(xiàn)橫條的擔(dān)心。為此，希望調(diào)整緊接極性反轉(zhuǎn)之后的像素行的像素電壓。
在本實(shí)施形態(tài)中，沒(méi)有因?qū)θw像素PX的非視頻信號(hào)(黑電平的像素電壓Vs)的寫(xiě)入與對(duì)全體像素PX的視頻信號(hào)(視頻電平的像素電壓Vs)的寫(xiě)入之間的重疊產(chǎn)生的極性反轉(zhuǎn)的重復(fù)，因此能降低電耗。另外，為了使非視頻信號(hào)顯示對(duì)視頻信號(hào)顯示的比率最佳化，也可互相調(diào)整第1期間和第2期間的長(zhǎng)度。從而，能維持少的電耗，并提高顯示品質(zhì)。
實(shí)施形態(tài)2下面，說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置。該液晶顯示裝置除下述的事項(xiàng)外，構(gòu)成與第1實(shí)施形態(tài)相同。圖3示出該液晶顯示裝置的動(dòng)作中得到的掃描圖形和源極線(xiàn)電位波形。以下的說(shuō)明中，用相同的標(biāo)號(hào)表示與圖1相同的構(gòu)造部分，并省略詳細(xì)的說(shuō)明。
在這種液晶顯示裝置中，控制電路5同步于液晶顯示板DP側(cè)的動(dòng)作，控制背光驅(qū)動(dòng)部LD，使得點(diǎn)亮熄滅背光BL。具體地說(shuō)，設(shè)定第1期間為1幀期間的1/4(25％)左右的長(zhǎng)度，設(shè)定第2期間為1幀期間的其余3/4(75％)左右的長(zhǎng)度。然后黑插入掃描匯總地進(jìn)行，在1/4幀期間將非視頻信號(hào)(黑電平的像素電壓Vs)施加到全體液晶像素PX上。在連接第1期間的第2期間的最初的1/3(1幀期間的1/4即1/4幀期間)左右的期間進(jìn)行信號(hào)寫(xiě)入掃描，施加與液晶像素PX各自對(duì)應(yīng)的視頻信號(hào)。然后在第2期間中的其余2/3(1幀期間的2/4即2/4幀期間)中各液晶像素PX中繼續(xù)保持視頻電平的像素電壓Vs。然后，在對(duì)應(yīng)于全體液晶像素PX保持視頻電平的像素電壓Vs期間即2/4幀期間，點(diǎn)亮背光BL，此外的期間即黑插入掃描和信號(hào)寫(xiě)入掃描的期間，熄滅背光BL。
這樣的控制，有如下優(yōu)點(diǎn)。
1)因在全體液晶像素PX保持視頻電平的像素電壓Vs之后點(diǎn)亮背光BL，故能改善背光BL的光利用效率。時(shí)間上的光利用效率在圖2所示的動(dòng)作中為75％，在圖3所示的動(dòng)作中實(shí)質(zhì)上為100％。
2)圖3所示的動(dòng)作僅使背光BL熄滅的1幀期間的50％畫(huà)面為黑顯示，僅使1幀期間的其余50％畫(huà)面為視頻信號(hào)顯示。這時(shí)的輝度分布，較之圖2所示動(dòng)作那樣僅1幀期間的25％畫(huà)面為黑顯示，其余的75％畫(huà)面為視頻信號(hào)顯示的情況，更接近于脈沖型，能提高動(dòng)態(tài)圖像觀看性。該動(dòng)態(tài)圖像觀看性以MPRT(動(dòng)態(tài)圖像響應(yīng)時(shí)間)作為指標(biāo)來(lái)表示，該MPGT減少了。
3)背光BL的點(diǎn)亮期間，因不進(jìn)行信號(hào)寫(xiě)入掃描，故不必使源極線(xiàn)電位變化，因此可事先規(guī)定為一定值。從而，即便在列反轉(zhuǎn)或幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)，也幾乎不發(fā)生因源極線(xiàn)X和像素電極PE間的電容耦合或薄膜晶體管內(nèi)的截止漏電流引起的縱向交擾、輝度傾斜那樣的問(wèn)題。
4)因背光BL在黑插入掃描和信號(hào)寫(xiě)入掃描的期間中熄滅，故沒(méi)有必要要求黑插入掃描和信號(hào)寫(xiě)入掃描的掃描速度相同。因此，有可能如圖3所示那樣對(duì)全體液晶像素PX匯總地進(jìn)行黑插入掃描，與之相對(duì)，為寫(xiě)入視頻電平的像素電壓Vs確保充足的時(shí)間，進(jìn)行信號(hào)寫(xiě)入掃描。這樣一來(lái)，提高了視頻電平的像素電壓Vs的寫(xiě)入特性。順便說(shuō)，圖2所示的動(dòng)作中，由于背光BL處于常時(shí)點(diǎn)亮狀態(tài)，在黑插入掃描和信號(hào)寫(xiě)入掃描不以相同速度進(jìn)行時(shí)，幀期間內(nèi)的信號(hào)顯示期間隨畫(huà)面內(nèi)的場(chǎng)所而異，存在被觀察到輝度傾斜的擔(dān)心，但本實(shí)施形態(tài)中不存在這樣的問(wèn)題。
根據(jù)本實(shí)施形態(tài)，可取信號(hào)寫(xiě)入掃描的掃描期間為1/4幀期間，因此，黑插入率在25％至75％范圍中可適當(dāng)變化。而且，為有效防止逆轉(zhuǎn)移，也可結(jié)合使用環(huán)境的溫度變化來(lái)變更黑插入率，也不妨結(jié)合環(huán)境照度來(lái)加以變更。
實(shí)施形態(tài)3下面，說(shuō)明本發(fā)明的第3實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置。該液晶顯示裝置除下述事項(xiàng)外，構(gòu)成與第1和第2實(shí)施形態(tài)相同。圖4示出該液晶顯示裝置的動(dòng)作中得到的掃描圖形和源極線(xiàn)電位波形。以下的說(shuō)明中，用相同的標(biāo)號(hào)表示與圖1相同的構(gòu)造部分，并省略詳細(xì)的說(shuō)明。
在這種液晶顯示裝置中，控制電路5與第2實(shí)施形態(tài)相同，同步于液晶顯示板DP側(cè)的動(dòng)作，控制背光驅(qū)動(dòng)部LD使點(diǎn)亮熄滅背光BL。即，對(duì)應(yīng)于全體液晶像素PX保持視頻電平的像素電壓Vs的狀態(tài)的期間即2/4幀期間，使背光BL點(diǎn)亮，此外的期間即黑插入掃描和信號(hào)寫(xiě)入掃描的期間熄滅背光BL?？刂齐娐?進(jìn)一步控制柵極驅(qū)動(dòng)器YD和源極驅(qū)動(dòng)器XD，使至少劃分多個(gè)液晶像素PX的行為第1和第2組，對(duì)應(yīng)于這些組重復(fù)進(jìn)行黑插入掃描和信號(hào)寫(xiě)入掃描。這里，劃分多個(gè)液晶像素PX為由1，3，5，7，…行的液晶像素PX構(gòu)成的奇數(shù)行組與由2，4，6，8，…行的液晶像素PX構(gòu)成的偶數(shù)行組，黑插入掃描和信號(hào)寫(xiě)入掃描各自分2次進(jìn)行。
利用這種控制，柵極驅(qū)動(dòng)器YD在第1期間中為選擇多個(gè)液晶像素PX的奇數(shù)行作為奇數(shù)行黑插入掃描，成批驅(qū)動(dòng)奇數(shù)號(hào)的柵極線(xiàn)Y1，Y3，Y5，…，而且為選擇多個(gè)液晶像素PX的偶數(shù)行作為偶數(shù)行黑插入掃描，成批驅(qū)動(dòng)偶數(shù)號(hào)的柵極線(xiàn)Y2，Y4，Y6，…。源極驅(qū)動(dòng)器XD在由奇數(shù)行黑插入掃描成批驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O線(xiàn)Y1，Y3，Y5，…期間，輸出1行的非視頻信號(hào)作為黑電平像素電壓Vs，在由偶數(shù)行黑插入掃描成批驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O線(xiàn)Y2，Y4，Y6，…期間，輸出1行的非視頻信號(hào)作為使與對(duì)奇數(shù)行的液晶像素PX的黑電平的像素電壓Vs逆極性的黑電平像素電壓Vs。
另外，柵極驅(qū)動(dòng)器YD在連接第1期間的第2期間中為依次選擇多個(gè)液晶像素PX的奇數(shù)行作為奇數(shù)行信號(hào)寫(xiě)入掃描，依次驅(qū)動(dòng)奇數(shù)號(hào)柵極線(xiàn)Y1，Y3，Y5，…，而且為依次選擇多個(gè)液晶像素PX的偶數(shù)行作為偶數(shù)行信號(hào)寫(xiě)入掃描，依次驅(qū)動(dòng)偶數(shù)號(hào)的柵極線(xiàn)Y2，Y4，Y6，…。源極驅(qū)動(dòng)器XD在由奇數(shù)行信號(hào)寫(xiě)入掃描驅(qū)動(dòng)各柵極線(xiàn)Y1，Y3，Y5，…期間，輸出1行的視頻信號(hào)作為視頻電平的像素電壓Vs，在由偶數(shù)行信號(hào)寫(xiě)入掃描驅(qū)動(dòng)各柵極線(xiàn)Y2，Y4，Y6，…期間，輸出1行的視頻信號(hào)作為使與對(duì)奇數(shù)行的液晶像素PX的視頻電平的像素電壓Vs逆極性的視頻電平像素電壓Vs。
在這樣的動(dòng)作中，以每1水平掃描期間(1H)不使源極線(xiàn)電位的極性變化這一點(diǎn)來(lái)近似列反轉(zhuǎn)或幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的形式，模擬的進(jìn)行點(diǎn)或行反轉(zhuǎn)是可能的。
因此，本實(shí)施形態(tài)中，能降低伴隨著源極線(xiàn)X的充放電的電耗，同時(shí)抑制閃爍。第1實(shí)施形態(tài)的說(shuō)明中幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)在電耗降低方面比列反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)更有利，但也說(shuō)到易受閃爍的影響。與此相對(duì)，如本實(shí)施形態(tài)那樣，除了與第2實(shí)施形態(tài)同樣的背光BL的點(diǎn)亮熄滅外，通過(guò)采用將黑插入掃描和信號(hào)寫(xiě)入掃描分別分為2次的方式，能得到由模擬的行反轉(zhuǎn)顯示產(chǎn)生的顯著的閃爍抑制效果。
又，不限于上述的奇數(shù)和偶數(shù)行分組，也可以將多個(gè)液晶像素PX的行以2行單位劃分為由1，2，5，6，9，10，…行的液晶像素PX構(gòu)成的第1組和由3，4，7，8，11，12，…行的液晶像素PX構(gòu)成的第2組，進(jìn)行2次掃描。另外，也可以劃分為由1，4，7，…行的液晶像素PX構(gòu)成的第1組，由2，5，8，…行的液晶像素PX構(gòu)成的第2組，由3，6，9，…行的液晶像素PX構(gòu)成的第3組，進(jìn)行3次掃描。
可是，第3實(shí)施形態(tài)雖然兼有電耗降低與閃爍抑制的優(yōu)點(diǎn)，但因極低溫等液晶響應(yīng)變慢時(shí)容易發(fā)生橫條。該橫條發(fā)生于圖5所示的情況。當(dāng)注意到例如第1行(奇數(shù)行)與每2行(偶數(shù)行)的液晶像素PX時(shí)，相對(duì)于這些像素PX的寫(xiě)入開(kāi)始時(shí)刻偏移奇數(shù)行信號(hào)寫(xiě)入掃描與偶數(shù)行信號(hào)寫(xiě)入掃描的時(shí)間差。這里，當(dāng)液晶的響應(yīng)慢時(shí)，像素透過(guò)率的遷移未在背光BL的點(diǎn)亮前結(jié)束，奇數(shù)行的像素PX與偶數(shù)行的像素PX之間產(chǎn)生透過(guò)率差異，此差異產(chǎn)生的輝度差便作為橫條被觀察到。為不使這種輝度差顯目，考慮使背光BL的點(diǎn)亮?xí)r刻比掃描完畢的時(shí)刻晚一些。然而，這時(shí)由于全體畫(huà)面的亮度降低，故希望事先提高背光BL的輝度。
實(shí)施形態(tài)4下面，說(shuō)明本發(fā)明的第4實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置。該液晶顯示裝置除下述事項(xiàng)外，構(gòu)成與第1實(shí)施形態(tài)相同。圖6示出該液晶顯示裝置適用的多個(gè)像素電極PE與多個(gè)柵極線(xiàn)Y的連接關(guān)系。以下的說(shuō)明中，用相同的標(biāo)號(hào)表示與圖1相同的構(gòu)造部分，并省略詳細(xì)的說(shuō)明。
在這種液晶顯示裝置中，控制電路5與第3實(shí)施形態(tài)的情況相同，同步于液晶顯示板DP側(cè)的動(dòng)作，控制背光驅(qū)動(dòng)部LD使點(diǎn)亮熄滅背光BL，進(jìn)一步控制柵極驅(qū)動(dòng)器YD和源極驅(qū)動(dòng)器XD，使至少劃分多個(gè)液晶像素PX的行為第1和第2組，對(duì)應(yīng)于這些組重復(fù)進(jìn)行黑插入掃描和信號(hào)寫(xiě)入掃描。與第3實(shí)施形態(tài)不同，成為像素電極PE用的開(kāi)關(guān)元件W的柵極連接端的柵極線(xiàn)Y在鄰接列間使上下相反。當(dāng)這種構(gòu)成時(shí)，在將分為奇數(shù)行組和偶數(shù)行組進(jìn)行隔行掃描合并用于像素電壓Vs的極性在全體列中為相同的幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的情況中，在分別掃描前半和后半部分中，上下分開(kāi)驅(qū)動(dòng)奇數(shù)行的像素PX和偶數(shù)行的像素PX。就是說(shuō)，即使假設(shè)存在因液晶響應(yīng)慢引起輝度差，也因與橫條形相比成為不易顯目的方格形的明暗輝度圖形，故能提高顯示品質(zhì)。
這種方式，進(jìn)行接近于對(duì)源極驅(qū)動(dòng)器XD的靜態(tài)電力和隨著源極線(xiàn)X的充電的電耗最為有利的幀反轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)最能抑制閃爍的點(diǎn)反轉(zhuǎn)顯示，因此是極優(yōu)的方式。這里，不限于各像素電極PE對(duì)開(kāi)關(guān)元件W的柵極連接端反轉(zhuǎn)1列單位，例如也可以反轉(zhuǎn)2列單位或3列單位。
實(shí)施形態(tài)5下面，說(shuō)明本發(fā)明的第5實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置。該液晶顯示裝置除下述事項(xiàng)外，構(gòu)成與第1和第2實(shí)施形態(tài)相同。圖7示出該液晶顯示裝置的動(dòng)作中得到的掃描圖形和源極線(xiàn)電位波形。與圖2和圖3所示的動(dòng)作相同，分別在第1期間和第2期間中對(duì)全體液晶像素PX進(jìn)行黑插入掃描和信號(hào)寫(xiě)入掃描。
該液晶顯示裝置中，特別在第2期間中進(jìn)行2次信號(hào)寫(xiě)入掃描，在第2次的信號(hào)寫(xiě)入掃描中寫(xiě)入與第1次的信號(hào)寫(xiě)入掃描相同的信號(hào)。源極驅(qū)動(dòng)器XD對(duì)柵極線(xiàn)Y1～Ym對(duì)應(yīng)的行的液晶像素PX進(jìn)行重復(fù)2次一連的視頻信號(hào)的輸出動(dòng)作，柵極驅(qū)動(dòng)器YD與源極驅(qū)動(dòng)器XD的視頻信號(hào)輸出同步地進(jìn)行重復(fù)2次柵極線(xiàn)Y1～Ym的掃描動(dòng)作。圖7中，對(duì)全體液晶像素PX的行成批進(jìn)行黑插入掃描，但也可對(duì)全體液晶像素PX的行依次進(jìn)行。
通過(guò)采用本實(shí)施形態(tài)的方式，能使每一個(gè)行的信號(hào)寫(xiě)入時(shí)間實(shí)質(zhì)上為2倍，能防止因信號(hào)寫(xiě)入不足引起的不良影響(例如輝度的下降)。本說(shuō)明中已經(jīng)說(shuō)明將本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)應(yīng)用于高析像度的液晶顯示板中可能是困難的，但本發(fā)明的第5實(shí)施形態(tài)十分可能應(yīng)用于高析像度的液晶顯示板。
又，信號(hào)寫(xiě)入掃描不必定是2次，重復(fù)3次，4次，…，也沒(méi)關(guān)系。圖7中在背光BL的點(diǎn)亮期間中進(jìn)行第2次掃描，但另外也可以在第2次掃描完成后開(kāi)始背光BL的點(diǎn)亮。有關(guān)這種信號(hào)寫(xiě)入掃描的次數(shù)或背光BL的點(diǎn)亮?xí)r刻，只要在考慮源極驅(qū)動(dòng)YD的負(fù)擔(dān)或必要輝度等的方面采用適當(dāng)?shù)臈l件就可。
又，關(guān)于上述第1～第5實(shí)施形態(tài)，特別在作幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)，相對(duì)于源極線(xiàn)X施加的像素電極PE上的像素電壓Vs的極性，使共同電極CE上的共同電壓Vcom以逆相位變化，因能降低源極驅(qū)動(dòng)器XD的驅(qū)動(dòng)動(dòng)作所必要的電壓振幅從而降低電耗，因此較好。
又，關(guān)于第1和第2實(shí)施形態(tài)中擔(dān)心的閃爍，也能通過(guò)提高幀頻從一般的60Hz到90Hz或120Hz來(lái)減少。但這時(shí)必須有從來(lái)的驅(qū)動(dòng)器中所用的掃描速度的6～8倍高速的掃描速度。
實(shí)際中，以30個(gè)人的被檢驗(yàn)者作為對(duì)象，實(shí)施了有關(guān)閃爍的主觀評(píng)價(jià)。這些被檢驗(yàn)者觀察為顯示圖像以從一般的60Hz升高的狀態(tài)驅(qū)動(dòng)的第1和第2實(shí)施形態(tài)的液晶顯示板DP，主觀判定是否發(fā)現(xiàn)閃爍。附帶說(shuō)作為液晶顯示板用了對(duì)角線(xiàn)為4.3英寸，像素?cái)?shù)為480×272的板。作為驅(qū)動(dòng)方式，上面已經(jīng)說(shuō)明了希望列反轉(zhuǎn)或幀反轉(zhuǎn)，這里為重視電耗而選擇了幀反轉(zhuǎn)方式。另外顯示圖像采用最容易看出閃爍的中間色調(diào)光柵顯示。圖8示出從被檢驗(yàn)人員得到的回答的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。幀頻為70Hz以下時(shí)，無(wú)論是對(duì)第1和第2實(shí)施形態(tài)的液晶顯示板，都存在發(fā)現(xiàn)閃爍的被檢驗(yàn)者。與此相反，在幀頻為75Hz以上時(shí)，不存在發(fā)現(xiàn)閃爍的被檢驗(yàn)者。根據(jù)這一統(tǒng)計(jì)結(jié)果，判定在用第1和第2實(shí)施形態(tài)進(jìn)行幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)，希望幀頻為75Hz以上。
另外，第1～第5實(shí)施形態(tài)中，有時(shí)也因圖5所示那樣的液晶響應(yīng)慢而引起畫(huà)面的上端行與下端行的透過(guò)率響應(yīng)差異，從而產(chǎn)生輝度傾斜?？赏ㄟ^(guò)對(duì)每1幀期間反轉(zhuǎn)選擇多個(gè)像素PX的行的垂直掃描方向，例如在奇數(shù)幀從上端行掃描到下端行，在偶數(shù)幀從下端行掃描到上端行的方式，來(lái)抑制這種輝度傾斜。
附帶說(shuō)，本發(fā)明也具有利用OCB模式的液晶顯示板能防止液晶從彎曲取向向噴射取向的逆轉(zhuǎn)移的效果。
又，對(duì)于OCB以外的液晶模式，如TN(扭曲向列)模式，IPS(平面內(nèi)開(kāi)關(guān))模式，VA(垂直排列)模式，即使應(yīng)用第1～第4實(shí)施形態(tài)的驅(qū)動(dòng)，也得不到OCB模式那樣的優(yōu)越的動(dòng)態(tài)圖像觀看性。例如圖2的驅(qū)動(dòng)時(shí)，OCB中在進(jìn)行黑插入寫(xiě)入后液晶取向立即轉(zhuǎn)移并穩(wěn)定到黑狀態(tài)(即復(fù)位到液晶取向狀態(tài))，但其他模式中，因液晶的響應(yīng)慢，即使到了下一個(gè)信號(hào)寫(xiě)入開(kāi)始時(shí)刻也還未達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，便進(jìn)行拖長(zhǎng)前幀的液晶取向狀態(tài)的原樣信號(hào)寫(xiě)入，前幀圖像作為殘像留下。另外，強(qiáng)介電性液晶或反強(qiáng)介電性液晶可能有高速開(kāi)關(guān)，但因具有2值開(kāi)關(guān)特性故存在灰階顯示困難的問(wèn)題。因此，本發(fā)明的第1～第5實(shí)施形態(tài)中，通過(guò)使用根據(jù)施加電壓的大小灰階顯示是可能的，且響應(yīng)速度快的，例如響應(yīng)速度(上升響應(yīng)+下降)為10msec以下，更好為8msec以下的液晶如OCB液晶，可以說(shuō)發(fā)揮最大的效果。又，本實(shí)施形態(tài)所用的OCB液晶，設(shè)定響應(yīng)速度(上升響應(yīng)+下降)為7msec，得到充分的效果。
又，第2～第5實(shí)施形態(tài)中所用的背光BL，希望用LCD背光或短殘光型的CCFL(冷陰極型熒光燈)那樣殘光少的(即從關(guān)到開(kāi)的切換或從開(kāi)到關(guān)的切換中輝度的上升、下降陡峭的)器件。另外，希望具備當(dāng)進(jìn)行第1～第5實(shí)施形態(tài)的驅(qū)動(dòng)時(shí)液晶顯示裝置存儲(chǔ)1幀的視頻信號(hào)用的存儲(chǔ)器(幀存儲(chǔ)器)。該幀存儲(chǔ)器可裝入源極驅(qū)動(dòng)器XD之中，也可裝入控制電路5之中。
實(shí)施形態(tài)6下面，說(shuō)明本發(fā)明的第6實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置。
圖9示出該液晶顯示裝置中的驅(qū)動(dòng)定時(shí)。本實(shí)施形態(tài)的特征在于(1)與此前的第1～第4實(shí)施形態(tài)不同，第1期間(黑插入期間)與第2期間(信號(hào)寫(xiě)入期間+保持期間)部分地重疊、以及(2)根據(jù)溫度控制第2期間的開(kāi)始時(shí)刻即信號(hào)寫(xiě)入掃描的開(kāi)始時(shí)刻。
如圖10所示那樣，第1期間與第2期間的重疊部分中，以1水平周期單位交替進(jìn)行黑插入掃描與信號(hào)寫(xiě)入掃描。
本方式中的定時(shí)設(shè)定的考慮方法如下。
首先，為了將黑插入用的非視頻信號(hào)或視頻信號(hào)寫(xiě)入1個(gè)像素，決定充分的基本水平周期(圖10中用TH示出的寫(xiě)入期間。對(duì)黑插入寫(xiě)入用與視頻信號(hào)寫(xiě)入用來(lái)說(shuō)該期間沒(méi)有必要為相同長(zhǎng)度，這里為簡(jiǎn)單起見(jiàn)取為相同)。然后算出為黑插入寫(xiě)入或視頻信號(hào)寫(xiě)入從上至下(或從下至上)掃描畫(huà)面所要的時(shí)間為2×TH×掃描線(xiàn)數(shù)。圖9中，示出如此求得的掃描時(shí)間為1幀的50％以下即36％時(shí)的例子。
其次，黑插入掃描與信號(hào)寫(xiě)入掃描的相對(duì)時(shí)間關(guān)系決定如下。現(xiàn)在，當(dāng)將黑插入掃描的開(kāi)始時(shí)刻如圖9那樣固定于幀期間的前端時(shí)，通過(guò)改變信號(hào)寫(xiě)入掃描的開(kāi)始時(shí)刻可改變相對(duì)的時(shí)間關(guān)系。從黑插入掃描開(kāi)始(即幀期間的前端)至信號(hào)寫(xiě)入掃描開(kāi)始的時(shí)間(假設(shè)其為T(mén)B)越短，能確保保持時(shí)間越長(zhǎng)，輝度越大，但當(dāng)過(guò)于小時(shí)，會(huì)引起OCB液晶逆轉(zhuǎn)移。因此，在不發(fā)生逆轉(zhuǎn)移的范圍內(nèi)設(shè)定TB為盡可能小的值。逆轉(zhuǎn)移一般在高溫下容易發(fā)生，在低溫下不易發(fā)生，因此，根據(jù)溫度，在高溫中TB設(shè)得大些，在低溫中TB設(shè)得小些。圖9中，示出作為不發(fā)生逆轉(zhuǎn)移的條件，設(shè)定在室溫中(～20℃)為1幀期間的13％，在低溫(-20℃)中為1幀期間的1％的例子。
背光BL的點(diǎn)亮開(kāi)始設(shè)在信號(hào)寫(xiě)入掃描結(jié)束的時(shí)刻，點(diǎn)亮結(jié)束設(shè)在下一幀的黑插入開(kāi)始的時(shí)刻(當(dāng)然，不一定嚴(yán)格一致，也可有或多或少的偏離)。根據(jù)溫度控制點(diǎn)亮開(kāi)始的時(shí)刻，本例中的背光點(diǎn)亮?xí)r間室溫中為100％-(36％+13％)＝51％，低溫中為100％-(36％+1％)＝63％。
又，也可如本發(fā)明的第5實(shí)施形態(tài)中所作的那樣，根據(jù)需要，在背光點(diǎn)亮期間中，進(jìn)行第2次輔助的信號(hào)寫(xiě)入掃描(寫(xiě)入與第1次相同的視頻信號(hào))。利用第2次掃描可防止因信號(hào)寫(xiě)入不足引起的不良影響(如輝度下降)。
圖11為實(shí)施上述的定時(shí)控制的本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的框圖。該液晶顯示裝置的構(gòu)成是圖1所示的構(gòu)成的發(fā)展，其特點(diǎn)在于控制電路根據(jù)溫度傳感器TS檢測(cè)的溫度信息以上述方法控制驅(qū)動(dòng)定時(shí)。又，在圖1中雖未特別說(shuō)明，但控制電路5由柵極驅(qū)動(dòng)器YD；源極驅(qū)動(dòng)器XD；控制背光驅(qū)動(dòng)部LD的驅(qū)動(dòng)定時(shí)的定時(shí)控制部TC；以及用于存儲(chǔ)視頻信息的第1和第2幀存儲(chǔ)器FM1，F(xiàn)M2構(gòu)成。
這里，用圖12說(shuō)明幀存儲(chǔ)器FM1，F(xiàn)M2的信號(hào)轉(zhuǎn)送。外部信號(hào)源SS以時(shí)間系列轉(zhuǎn)送視頻信號(hào)到液晶顯示裝置，示出其中2幀信號(hào)(記作幀[n]和[n+1])。
首先，幀[n]期間內(nèi)外部信號(hào)源SS輸出1幀視頻信號(hào)，整個(gè)該期間內(nèi)幀存儲(chǔ)器FM1接受視頻信號(hào)，在幀[n]期間的最后幀存儲(chǔ)器FM1中存儲(chǔ)全部1幀的視頻信號(hào)。緊接著，即在幀[n+1]的最初，幀存儲(chǔ)器FM1的視頻信號(hào)匯總地轉(zhuǎn)送到幀存儲(chǔ)器FM2。然后在幀[n+1]的期間中，與畫(huà)面上進(jìn)行掃描的時(shí)刻同步地，視頻信號(hào)從幀存儲(chǔ)器FM2被依次轉(zhuǎn)送到源極驅(qū)動(dòng)器XD，對(duì)各像素寫(xiě)入幀[n]對(duì)應(yīng)的圖像信號(hào)。通過(guò)以幀周期重復(fù)以上動(dòng)作，能在畫(huà)面上延遲1幀顯示動(dòng)態(tài)圖像。
本發(fā)明的第1～第4實(shí)施形態(tài)中，為了分離黑插入掃描與信號(hào)寫(xiě)入掃描的時(shí)間，不能將從黑插入掃描的開(kāi)始至信號(hào)寫(xiě)入掃描的開(kāi)始的時(shí)間(相當(dāng)于圖9中的TB時(shí)間)設(shè)定為小于畫(huà)面上從上至下進(jìn)行黑插入掃描所需的時(shí)間，但第6實(shí)施形態(tài)中因黑插入掃描與信號(hào)寫(xiě)入掃描重疊，故無(wú)此限制，能縮短到根據(jù)逆轉(zhuǎn)移防止確定的下限值。這樣一來(lái)，能贏得背光的點(diǎn)亮?xí)r間，可能得到比第1～第4實(shí)施形態(tài)更高的輝度。
另外，如能有效運(yùn)用OCB在低溫中不易發(fā)生逆轉(zhuǎn)移的事實(shí)，則在低溫中能更增長(zhǎng)背光點(diǎn)亮?xí)r間。一般說(shuō)，越是低溫背光BL的輝度越暗，而且液晶的響應(yīng)速度也越慢，所以顯示圖像的輝度也有變暗的傾向，但根據(jù)第6實(shí)施形態(tài)，可能補(bǔ)償這種低溫中的輝度下降，可能在低溫中也得到十分明亮的圖像。
另外，在第6實(shí)施形態(tài)中，如圖10所示，對(duì)每個(gè)TH交替黑插入掃描與信號(hào)寫(xiě)入掃描，所以從幀存儲(chǔ)器FM2到源極驅(qū)動(dòng)器XD的信號(hào)轉(zhuǎn)送的速度可以是第1～第4實(shí)施形態(tài)時(shí)的一半左右，具有控制電路5側(cè)的負(fù)擔(dān)小(即能降低控制電路5的工作頻率，可縮小電路規(guī)模和降低電耗)的優(yōu)點(diǎn)。
又，本方式中，因每TH切換源極驅(qū)動(dòng)器輸出，所以有關(guān)信號(hào)線(xiàn)充放電的電耗有些增加。因此是適合于對(duì)電耗的要求相應(yīng)地不嚴(yán)格而要求高輝度(特別包含低溫)的那種領(lǐng)域(例如車(chē)載用顯示器等)的驅(qū)動(dòng)方法。
可是，圖10中黑插入掃描、信號(hào)寫(xiě)入掃描都掃描一次，只驅(qū)動(dòng)各柵極線(xiàn)1次，但如圖13那樣多次驅(qū)動(dòng)也可以(圖13中示出黑插入掃描、信號(hào)寫(xiě)入掃描都驅(qū)動(dòng)3次的情況)。如這樣則能改善寫(xiě)入特性，得到能防止因?qū)懭氩蛔惝a(chǎn)生的輝度下降那種優(yōu)點(diǎn)。
另外，如圖14所示，也可切換柵極驅(qū)動(dòng)器輸出，使得在幾個(gè)水平周期(H)范圍內(nèi)分離輸出驅(qū)動(dòng)用柵極脈沖。這樣做，能得到因在相繼2次的切換之間的期間的液晶過(guò)渡響應(yīng)產(chǎn)生的寫(xiě)入增強(qiáng)效果(液晶分子對(duì)電壓產(chǎn)生過(guò)渡響應(yīng)，施加電場(chǎng)方向的介電率增大，在相同的施加電壓下也積累更多的電荷，表觀上提高寫(xiě)入特性)，即便相同的切換次數(shù)，也能得到比圖13更高的寫(xiě)入特性。一般，柵極電耗與柵極的切換次數(shù)成正比增加，但若按圖14的方式，則以與圖13相同的電耗，便得到更高的寫(xiě)入特性。
上述的各實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置，雖然以光透過(guò)型為例進(jìn)行了說(shuō)明，但即使是半透過(guò)型的液晶顯示裝置也沒(méi)有關(guān)系。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，其特征在于，具備配置成實(shí)質(zhì)上矩陣形的多個(gè)OCB液晶像素(PX)；以非視頻信號(hào)和視頻信號(hào)作為像素電壓，周期性地寫(xiě)入所述多個(gè)液晶像素(PX)的各像素的驅(qū)動(dòng)器電路(YD，XD)；以及控制電路(5)，該控制電路(5)用來(lái)設(shè)定第1期間和跟第1期間不同長(zhǎng)度的第2期間，使得合計(jì)的時(shí)間長(zhǎng)度不超過(guò)1幀期間，并且控制驅(qū)動(dòng)器電路(YD，XD)，使得在第1期間內(nèi)進(jìn)行對(duì)所述多個(gè)液晶像素(PX)的非視頻信號(hào)的寫(xiě)入，在第2期間內(nèi)進(jìn)行對(duì)所述多個(gè)液晶像素(PX)的視頻信號(hào)的寫(xiě)入。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，構(gòu)成所述控制電路(5)，使得對(duì)所述多個(gè)液晶像素(PX)用列反轉(zhuǎn)和幀反轉(zhuǎn)中至少一種方式反轉(zhuǎn)所述像素電壓的極性。
3.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其特征在于，構(gòu)成所述控制電路(5)，使得接著所述第1期間設(shè)定所述第2期間，并在所述第2期間中對(duì)所述多個(gè)液晶像素(PX)的全體完成視頻信號(hào)的寫(xiě)入后，設(shè)定所述像素電壓的保持期間。
4.如權(quán)利要求3所述的液晶顯示裝置，其特征在于，對(duì)所述多個(gè)液晶像素(PX)設(shè)置背光光源部(BL，LD)，并構(gòu)成所述控制電路(5)，使得將所述背光光源部(BL，LD)控制成僅在所述第2期間中的像素電壓保持期間點(diǎn)亮。
5.如權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置，其特征在于，構(gòu)成所述控制電路(5)，使得匯總地實(shí)施對(duì)所述多個(gè)液晶像素(PX)的非視頻信號(hào)的寫(xiě)入。
6.如權(quán)利要求5所述的液晶顯示裝置，其特征在于，構(gòu)成所述控制電路(5)，使得利用至少每2行單位跳過(guò)多個(gè)液晶像素(PX)的行并且沿一方向進(jìn)行的掃描的重復(fù)，來(lái)實(shí)施各所述非視頻信號(hào)的寫(xiě)入和所述視頻信號(hào)的寫(xiě)入。
7.如權(quán)利要求6所述的液晶顯示裝置，其特征在于，將所述驅(qū)動(dòng)器電路(YD，XD)構(gòu)成為經(jīng)多條柵極線(xiàn)(Y)選擇所述多個(gè)液晶像素(PX)的行，并連接成利用相鄰列間上下相反的柵極線(xiàn)(Y)選擇所述多個(gè)液晶像素(PX)。
8.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，構(gòu)成所述控制電路(5)，使得在非視頻信號(hào)和視頻信號(hào)的寫(xiě)入中每幀期間反轉(zhuǎn)所選多個(gè)液晶像素(PX)的行的掃描的方向。
9.如權(quán)利要求3所述的液晶顯示裝置，其特征在于，構(gòu)成所述控制電路(5)，使得所述第2期間中進(jìn)行2次以上視頻信號(hào)的寫(xiě)入，在第2次以后的視頻信號(hào)寫(xiě)入中寫(xiě)入與第1次視頻信號(hào)寫(xiě)入相同的視頻信號(hào)。
10.如權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置，其特征在于，構(gòu)成所述控制電路(5)，使得用幀反轉(zhuǎn)的形式對(duì)所述多個(gè)液晶像素(PX)反轉(zhuǎn)所述像素電壓的極性，并且?guī)l為75Hz以上。
11.一種液晶顯示裝置，其特征在于，具備配置成實(shí)質(zhì)上矩陣形的多個(gè)液晶像素(PX)，以非視頻信號(hào)和視頻信號(hào)作為像素電壓，周期性地寫(xiě)入所述多個(gè)液晶像素(PX)的各像素的驅(qū)動(dòng)器電路(YD，XD)；以及控制所述驅(qū)動(dòng)器電路(YD，XD)的動(dòng)作定時(shí)的控制電路(5)，構(gòu)成所述控制電路(5)，使得在1幀期間內(nèi)設(shè)定短于所述1幀期間的第1期間，和跟第1期間部分重疊同時(shí)短于所述1幀期間的第2期間，并且控制驅(qū)動(dòng)器電路(YD，XD)，使得在第1期間內(nèi)進(jìn)行對(duì)所述多個(gè)液晶像素(PX)的非視頻信號(hào)的寫(xiě)入，在第2期間內(nèi)進(jìn)行對(duì)所述多個(gè)液晶像素(PX)的視頻信號(hào)的寫(xiě)入，在所述第1期間和第2期間的重疊期間中，以一或多個(gè)水平周期單位交替進(jìn)行非視頻信號(hào)的寫(xiě)入和視頻信號(hào)的寫(xiě)入。
12.如權(quán)利要求11所述的液晶顯示裝置，其特征在于，構(gòu)成所述控制電路(5)，使得對(duì)所述多個(gè)液晶像素(PX)用列反轉(zhuǎn)和幀反轉(zhuǎn)中至少一種方式反轉(zhuǎn)所述像素電壓的極性。
13.如權(quán)利要求12所述的液晶顯示裝置，其特征在于，構(gòu)成所述控制電路(5)，使得在所述第2期間中對(duì)所述多個(gè)液晶像素(PX)的全體完成視頻信號(hào)的寫(xiě)入后，設(shè)定所述像素電壓的保持期間。
14.如權(quán)利要求13所述的液晶顯示裝置，其特征在于，對(duì)所述多個(gè)液晶像素(PX)設(shè)置背光光源部(BL，LD)，并構(gòu)成所述控制電路(5)，使得將所述背光光源部(BL，LD)控制成僅在所述像素電壓保持期間點(diǎn)亮。
15.如權(quán)利要求14所述的液晶顯示裝置，其特征在于，設(shè)置溫度傳感器(TS)，并且構(gòu)成所述控制電路(5)，使得根據(jù)溫度傳感器(TS)感測(cè)1幀期間內(nèi)第2期間開(kāi)始時(shí)刻的溫度來(lái)進(jìn)行控制。
16.如權(quán)利要求15所述的液晶顯示裝置，其特征在于，構(gòu)成所述控制電路(5)，使得所述第2期間中進(jìn)行2次以上視頻信號(hào)的寫(xiě)入，在第2次以后的視頻信號(hào)寫(xiě)入中寫(xiě)入與第1次視頻信號(hào)寫(xiě)入相同的視頻信號(hào)。
17.如權(quán)利要求16所述的液晶顯示裝置，其特征在于，構(gòu)成所述控制電路(5)，使得以非視頻信號(hào)寫(xiě)入掃描或視頻信號(hào)寫(xiě)入掃描的至少一種，對(duì)1次掃描選擇各柵極線(xiàn)(Y)2次以上。
18.如權(quán)利要求17所述的液晶顯示裝置，其特征在于，以1水平周期以上的間隔，進(jìn)行各柵極線(xiàn)(Y)的2次以上的選擇。
19.一種液晶顯示裝置，其特征在于，具備配置成實(shí)質(zhì)上矩陣形，并具有10msec以下的液晶響應(yīng)速度的多個(gè)液晶像素(PX)，以非視頻信號(hào)和視頻信號(hào)作為像素電壓，周期性地寫(xiě)入所述多個(gè)液晶像素(PX)的各像素的驅(qū)動(dòng)器電路(YD，XD)；以及控制電路(5)，該控制電路(5)用來(lái)設(shè)定第1期間和跟第1期間不同長(zhǎng)度的第2期間，使得合計(jì)的時(shí)間長(zhǎng)度不超過(guò)1幀期間，并且控制驅(qū)動(dòng)器電路(YD，XD)，使得在第1期間內(nèi)進(jìn)行對(duì)所述多個(gè)液晶像素(PX)的非視頻信號(hào)的寫(xiě)入，在第2期間內(nèi)進(jìn)行對(duì)所述多個(gè)液晶像素(PX)的視頻信號(hào)的寫(xiě)入。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種液晶顯示裝置，具備配置成實(shí)質(zhì)上矩陣形的多個(gè)液晶像素(PX)；以及以非視頻信號(hào)和視頻信號(hào)作為像素電壓，周期性地寫(xiě)入所述多個(gè)液晶像素(PX)的各像素的驅(qū)動(dòng)器電路(YD，XD)。該液晶顯示裝置具備控制電路(5)，用來(lái)設(shè)定第1期間和跟第1期間不同長(zhǎng)度的第2期間，使得合計(jì)的時(shí)間長(zhǎng)度不超過(guò)1幀期間，并且控制驅(qū)動(dòng)器電路(YD，XD)，使得在第1期間內(nèi)進(jìn)行對(duì)所述多個(gè)液晶像素的非視頻信號(hào)的寫(xiě)入，在第2期間內(nèi)進(jìn)行對(duì)所述多個(gè)液晶像素的視頻信號(hào)的寫(xiě)入。
文檔編號(hào)G09G3/20GK1941060SQ20061014162
公開(kāi)日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2006年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月28日
發(fā)明者田中幸生, 中尾健次, 深海徹夫, 西山和廣 申請(qǐng)人:東芝松下顯示技術(shù)有限公司