台湾专利TW201314664A 液晶顯示裝置及其驅動方法

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在本發明之液晶顯示裝置(1)中，以如下方式進行控制：在驅動期間所含之至少2圖框之驅動圖框中，使閘極驅動器掃描所有掃描信號線，且在緊接於驅動期間直至下一個驅動期間開始之間設置之較驅動期間更長之休止期間，不使閘極驅動器掃描所有掃描信號線。
公开号:TW201314664A
申请号:TW101124531
申请日:2012-07-06
公开日:2013-04-01
发明作者:Jun Nakata；Akizumi Fujioka；Kohzoh Takahashi；Toshihiro Yanagi；Masami Ozaki
申请人:Sharp Kk；
IPC主号:G09G3-00

专利说明:
液晶顯示裝置及其驅動方法
本發明係關於一種液晶顯示裝置及其驅動方法。
近年來，以液晶顯示裝置為代表之薄型、輕量、及低消耗電力之顯示裝置被廣泛地實際應用。如此之顯示裝置，顯著搭載於例如行動電話、智慧型電話、或筆記本型個人電腦中。又，期待今後更薄型之顯示裝置即電子紙之開發及普及亦急速前進。在該種狀況下，目前，在各種顯示裝置中降低消耗電力正成為共同之課題。
最近，揭示有為降低液晶顯示裝置之驅動中之消耗電力，藉由設置使全部掃描信號線成為非掃描狀態之休止期間，而實現低消耗電力之顯示裝置之驅動方法。例如，專利文獻1中揭示有於掃描畫面之掃描期間(刷新期間)與掃描期間(刷新期間)之間設置休止期間(非刷新期間)之驅動方法。再者，在專利文獻1所揭示之技術中，藉由停止產生為將資料信號充入資料信號線而使用之時脈信號之消耗電力較大之時脈信號產生電路的驅動，使休止期間內之消耗電力大幅降低。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本公開申請公報「日本特開2004-78124號公報(2004年3月11日公開)」
然而，如專利文獻1所揭示之技術，在設置休止期間之驅動方法中，雖可越增加休止期間之圖框數(休止圖框數)而使消耗電力越大幅降低，但每單位時間內改寫畫面之次數變少。因此，各像素之驅動頻率(刷新率)變低。若刷新率降低，則根據液晶之應答特性，會產生殘像殘留之現象。針對該現象，舉以圖15之驅動時序驅動先前之液晶顯示裝置之情形為例進行說明。圖15中顯示有如專利文獻1所揭示之技術般於掃描期間與掃描期間之間設置休止期間之驅動方法之時序圖。設想掃描期間係以1圖框(圖中之「動」)構成，且在該掃描期間施加用以進行白顯示之電壓。
首先，圖14中顯示先前之液晶顯示裝置之像素之放大圖。如圖14所示，對各像素設有TFT3，TFT3之源極電極電性連接於資料信號線(S(n))，閘極電極電性連接於掃描信號線(G(m))。又，TFT3之汲極電極電性連接於像素電極5。另，像素電極5於與對置電極之間形成有液晶電容Clc。自資料信號線S(n)經由TFT3，對液晶電容Clc施加因應資料信號之電壓，藉此可顯示與上述資料信號對應之圖像。
此處，若設液晶介電常數為ε，汲極電極與共通電極相對之面積為S，汲極電極與共通電極之距離為d，則液晶電容Clc以下述式子表示。
Clc=ε×S/d
液晶具有介電常數各向異性之性質，液晶介電常數ε根據液晶分子之定向方向而值不同。即，由於液晶之透射率係根據液晶分子之定向方向進行控制，故，液晶介電常數ε根據階調而不同。
基於此，掃描時間(刷新圖框)中用以進行白顯示之電壓Vlcd1被施加於液晶電容Clc後，液晶分子於因應施加電壓Vlcd1之方向進行定向，但液晶分子之定向狀態達到對應於施加電壓Vlcd之定向狀態需要某程度之時間。因此，寫入期間(掃描期間)內，液晶分子定向狀態的變化不追隨於施加電壓Vlcd之變化，液晶電容Clc之變化相較於電壓之變化更遲。其結果，在寫入時間結束之時序，液晶電容Clc未達到白顯示所必要之液晶電容(圖中之一點鏈線)，因應液晶電容Clc之變化而施加電壓Vlcd降低。因此，因未達到白顯示所需之電壓Vlcd1，故，本來之施加電壓Vlcd1(圖中之一點鏈線)與實際之施加電壓Vlcd2產生差，在畫面上成為殘像而被目測。
本發明係鑒於上述課題而進行者，其目的在於提供可抑制殘像之產生且可降低消耗電力之液晶顯示裝置及其驅動方法。
本發明之一態樣之液晶顯示裝置，為解決上述問題，其特徵為具備：複數條個掃描信號線；複數條資料信號線；像素，其形成於上述複數條掃描信號線與上述複數條資料信號線之各交叉點；掃描信號線驅動電路，其選擇並掃描各上述掃描信號線；資料信號線驅動電路，其自上述複數條資料信號線供給資料信號；及驅動控制部，其係在驅動期間所含之至少2圖框之驅動圖框中，以掃描所有上述掃描信號線之方式控制上述掃描信號線驅動電路，且在構成緊接於上述驅動期間直至下一個驅動期間開始之間所設置之較上述驅動期間更長之休止期間之休止圖框中，以不掃描所有上述掃描信號線之方式控制上述掃描信號線驅動電路。
根據上述之構成，在驅動期間之驅動圖框中，將資料信號(顯示所必要之電壓)寫入各資料信號線。即，在每個驅動圖框中進行刷新。其結果，在第1次之驅動圖框中，即使液晶電容未達到顯示所必要之液晶電容，而施加電壓亦因應液晶電容而下降，藉由在第2次以後之驅動圖框中再次施加顯示所需之電壓，液晶電容仍會達到顯示所必要之液晶電容，施加電壓亦會達到顯示所需之電壓。
如此般，在驅動期間，藉由將對各資料信號線進行寫入之驅動圖框至少設置2圖框，每個驅動圖框被刷新，故，液晶電容會於驅動期間內達到顯示所必要之液晶電容。結果，由於施加電壓亦於驅動期間內達到顯示所必要之電壓，故可實現畫面上無殘像之顯示。
又，在本發明之一態樣之液晶顯示裝置中，由於休止期間中使所有掃描信號線成為未掃描之非掃描狀態，因此不進行向各資料信號線之寫入，而可停止各種電路之驅動，故可降低消耗電力。再者，因休止期間比驅動期間設為更長，故，即使驅動期間包含有複數個圖框之驅動圖框，仍可充分抑制消耗電力。因此，可提供一面實現抑制殘像產生的高顯示品質之顯示並降低消耗電力之液晶顯示裝置。
本發明之一態樣之液晶顯示裝置之驅動方法，為解決上述問題，其特徵為，其係液晶顯示裝置之驅動方法，該液晶顯示裝置具備：複數條掃描信號線、複數條資料信號線、形成於上述複數條掃描信號線與上述複數條資料信號線之各交叉點之像素、選擇並掃描各上述掃描信號線之掃描信號線驅動電路、自上述複數條資料信號線供給資料信號之資料信號線驅動電路，且該驅動方法包含如下步驟：在驅動期間所含之至少2圖框之驅動圖框中，以掃描所有上述掃描信號線之方式控制上述掃描信號線驅動電路，且在構成緊接於上述驅動期間直至下一個驅動期間開始之間所設置之較上述驅動期間更長之休止期間之休止圖框中，以不掃描所有上述掃描信號線之方式控制上述掃描信號線驅動電路。
根據上述之方法，可一面實現抑制殘像之產生之高顯示品質之顯示，並降低消耗電力。
本發明之其他目的、特徵、及優點，根據以下所示之揭示將充分了解。又，本發明之優勢，根據參照附圖之以下說明而明白。
根據本發明之一態樣之液晶顯示裝置，在驅動期間，藉由將對各資料信號線進行寫入之驅動圖框至少設置2圖框，每個驅動圖框得以刷新，故，液晶電容會於驅動期間內達到顯示所需之液晶電容。結果，由於施加電壓亦達到顯示所需之電壓，故可實現畫面上無殘像之顯示。
又，在本發明之一態樣之液晶顯示裝置中，由於休止期間中使所有掃描信號線成為不掃描之非掃描狀態，因此不進行向各資料信號線之寫入，而可停止各種電路之驅動，故可降低消耗電力。再者，由於休止期間設為比驅動期間更長，故，即使驅動期間包含有複數個圖框之驅動圖框，仍可充分抑制消耗電力。因此，可提供一面實現抑制殘像產生的高顯示品質之顯示並降低消耗電力之液晶顯示裝置。
基於圖式詳細說明本發明之實施形態。另，在以下之說明中，對於顯示相同之功能及作用之構件，標註相同之符號，而省略說明。
(液晶顯示裝置1之構成)
首先，關於本實施形態之液晶顯示裝置1之構成，參照圖2進行說明。圖2係顯示液晶顯示裝置1之整體構成之圖。如該圖所示，液晶顯示裝置1具備顯示面板2、閘極驅動器4(掃描信號線驅動電路)、源極驅動器6(資料信號線驅動電路)、共通電極驅動電路8、及時序控制器10。時序控制器10進而具備休止驅動控制區塊12(驅動控制部)。
顯示面板2具備：由以矩陣狀配置之複數個像素而成之畫面；用以依線序選擇掃描該畫面之N根(N為任意整數)掃描信號線G(閘極線)；對所選擇之線中所包含之一列大小之像素供給資料信號之M根(M為任意整數)資料信號線S(源極線)。掃描信號線G與資料信號線S以相互正交之方式配置，於其每個交叉點上形成有像素。即，由鄰接之2根掃描信號線G、與鄰接之2根資料信號線S所包圍之區域為1個像素。
圖2所示之G(m)表示第m根(m為任意整數)掃描信號線G。例如，G(1)、G(2)、及G(3)分別表示第1根、第2根、及第3根掃描信號線G。另一方面，S(n)表示第n根(n為任意整數)資料信號線S。例如，S(1)、S(2)、及S(3)分別表示第1根、第2根、及第3根資料信號線S。
另，為說明之簡便，本實施形態以將等價電路作為對象之驅動為例，對顯示面板2內之各像素設置有轉換元件(TFT)，TFT之汲極連接於未圖示之像素電極。
閘極驅動器4將各掃描信號線G自畫面之上向下進行線序掃描。此時，對各掃描信號線G，輸出用以使像素所具備且連接於像素電極之TFT成為接通狀態之矩形波(掃描信號)。藉此，使畫面內之1列大小之像素成為選擇狀態。
對源極驅動器6，基於自外部輸入之影像信號(箭頭A)，算出應輸出於所選擇之1列大小之各像素之電壓之值，並將該值之電壓輸出於各資料信號線S。結果，對所選擇之掃描信號線G上所具有之各像素供給圖像資料(資料信號)。
液晶顯示裝置1針對畫面內之各像素，進而具備共通電極(COM：未圖示)。共通電極驅動電路8基於自時序控制器10輸入之極性反轉信號(箭頭D)，將特定之共通電壓輸出於共通電極，藉此驅動共通電極。
時序控制器10之休止驅動控制區塊12將規定構成源極驅動器6之各類比放大器之動作狀態之控制信號即AMP_Enable信號，以預先所設定之時序輸出於各類比放大器。類比放大器於AMP_Enable信號為H值時動作，於L值時休止。
(液晶顯示裝置1之驅動)
關於液晶顯示裝置1之驅動簡單地進行說明。首先，對時序控制器10，作為輸入影像同步信號，輸入水平同步信號(HSYNC)、垂直同步信號(VSYNC)。時序控制器10基於該等輸入影像同步信號，產生水平同步控制信號(GCK等)及垂直同步控制信號(GSP等)，作為成為用於各電路同步動作之基準之影像同步信號，並輸出於閘極驅動器4及源極驅動器6(圖2中之箭頭B、C)。
休止驅動控制區塊12同步於所產生之垂直同步控制信號及水平同步控制信號，而將AMP_Enable信號輸出於源極驅動器6。後述中將詳細說明，在液晶顯示裝置1中，驅動顯示面板2時，設置有使驅動圖框至少包含2圖框之驅動期間、及由休止圖框而成之休止期間。休止驅動控制區塊12在驅動期間之驅動圖框中使AMP_Enable信號為H值而使類比放大器動作。又，休止驅動控制區塊12在休止期間使AMP_Enable信號為L值而使類比放大器休止。休止驅動控制區塊12具有將任意之圖框數設為驅動圖框、將任意之圖框數設為休止圖框之功能，且具有不規則地控制該等之功能。
水平同步控制信號在源極驅動器6中，作為控制將自外部輸入之影像信號向顯示面板2輸出之時序之輸出時序信號而使用，在閘極驅動器4中，作為控制向顯示面板2輸出掃描信號之時序之時序信號而使用。又，垂直同步控制信號在閘極驅動器4中，作為控制掃描信號線G之掃描開始之時序之時序信號而使用。
對此，閘極驅動器4依據自時序控制器10取得之水平同步控制信號及垂直同步控制信號，開始顯示面板2之掃描，依序選擇各掃描信號線G而輸出掃描信號。
另一方面，源極驅動器6依據自時序控制器10取得之水平同步控制信號，將基於自外部輸入之影像信號之圖像資料(資料信號)寫入顯示面板2之各資料信號線S，但只在來自休止驅動控制區塊12之AMP_Enable信號維持H值之期間將資料信號寫入各資料信號線S。
另，在本說明書中，只要無特別之限定，「1垂直期間(1圖框期間)」意為由上述垂直同步控制信號規定之期間，「1水平期間」意為由上述水平同步控制信號規定之期間。
(驅動期間及休止期間)
圖1中顯示本實施形態之液晶顯示裝置1之驅動時序。如圖1所示，驅動顯示面板2時，液晶顯示裝置1重複一定期間之驅動期間及一定期間之休止期間。驅動期間係自休止驅動控制區塊12輸出之AMP_Enable信號為H值之期間，且係將資料信號寫入各資料信號線S之期間。另一方面，休止期間係自休止驅動控制區塊12輸出之AMP_Enable信號為L值之期間，且係不進行向各資料信號線S之寫入之期間。休止期間長於驅動期間。
此處，驅動期間至少含有2圖框之對各資料信號線S進行寫入之圖框，即掃描所有掃描信號線G之驅動圖框(圖1中之「動」)。另一方面，休止期間係以使所有掃描信號線G成為未掃描之非掃描狀態之休止圖框(圖1中之「休」)而構成。休止期間設置於緊接於驅動期間直至下一個驅動期間開始之間。即，驅動期間與休止期間係交替設置。
在驅動期間，如圖1中之(a)所示，可連續設置驅動圖框，而僅以驅動圖框構成驅動期間，亦可如圖1中之(b)所示，可緊接於1圖框之驅動圖框而設置休止圖框，以驅動圖框及休止圖框構成驅動期間。
如上所述，關於藉由驅動本實施形態之液晶顯示裝置1而發揮之效果，舉例以圖1中之(a)之驅動時序驅動液晶顯示裝置1之情形進行說明。具體而言，設想以圖3所示之驅動時序進行驅動，且在驅動期間進行白顯示之情形。
該情形下，如圖3所示，驅動期間由3圖框之驅動圖框構成。對此，在驅動期間，對每個驅動圖框施加白顯示所必要之電壓Vlcd1。即，在每個驅動圖框中進行刷新。其結果，在第1次之驅動圖框中，液晶電容Clc未達到白顯示所必要之液晶電容(圖中之一點鏈線)，施加電壓Vlcd亦因應液晶電容Clc而降低。但，藉由接著在第2次及第3次之驅動圖框中施加白顯示所需之電壓Vlcd1，液晶電容Clc達到白顯示所需之液晶電容，施加電壓Vlcd亦達到白顯示所需之電壓Vlcd1。
如此般，在驅動期間，藉由將對各資料信號線S進行寫入之驅動圖框至少設置2圖框，以每個驅動圖框進行刷新，故，液晶電容Clc將於驅動期間內達到顯示所需之液晶電容。結果，施加電壓Vlcd亦會達到顯示所需之電壓，故可實現畫面上無殘像之顯示。
此處，在本實施形態中，驅動期間向各資料信號線S之寫入結束後，在休止期間使源極驅動器6之輸出成為高阻抗(Hi-Z)狀態。結果，各資料信號線S之電位成為浮動狀態，資料信號線S之電位不變動。此時，由於在休止期間使所有掃描信號線G成為非掃描狀態，故不對各資料信號線S供給資料信號。即，在休止期間，由於不進行向各資料信號線S之寫入，因此，即使源極驅動器6之輸出為Hi-Z狀態，仍不會對畫面顯示造成影響。
因此，在液晶顯示裝置1中，由於休止期間中可保持對畫面顯示無影響而使所有掃描信號線G成為非掃描狀態，因此不進行向各資料信號線S之寫入，而可停止各種電路之驅動，故可降低消耗電力。再者，在本實施形態中，由於休止期間設為比驅動期間更長，故，即使驅動期間包含有複數個圖框之驅動圖框，仍可充分抑制消耗電力。因此，可提供一面實現抑制殘像之產生之高顯示品質之顯示並降低消耗電力之液晶顯示裝置1。
(驅動期間之驅動圖框數)
以下，針對於驅動期間設置之驅動圖框之圖框數進行說明。如本說明書之背景技術中所述般，液晶分子之定向狀態達到與施加電壓對應之定向狀態需要某程度之時間。該所需時間(應答時間)根據階調轉變時之前後之階調而不同。再者，該應答速度亦因溫度而不同，一般而言，溫度越低應答時間越長。
表1~3中分別顯示50℃、25℃、及0℃之環境下之階調間之應答時間。又，圖4~6中顯示將各個結果圖表化者。

如表1~3及圖4~6所示，在任一環境下，自0階調向32~64階調之轉變時應答時間最長。該應答時間在50℃之環境下大致為32 ms，在25℃之環境下大致為44 ms，在0℃之環境下大致為129 ms。
因此，如表4所示，若設1圖框之長度為16.7 ms，則在50℃之環境下應答時間成為最長之階調間之應答時間大致為32 ms，故，階調轉變大致花費2圖框而進行。即，寫入所必要之圖框大致為2圖框。同樣，在25℃之環境下應答時間成為最長之階調間之應答時間大致為44 ms，故，階調轉變大致花費3圖框而進行。即，寫入所必要之圖框大致為3圖框。又，在0℃之環境下應答時間成為最長之階調間之應答時間大致為129 ms，故，階調轉變大致花費8圖框而進行。即，寫入所必要之圖框大致為8圖框。
因此，在50℃之環境下，藉由在驅動期間至少設置2圖框之驅動圖框，即使應答時間成為最長之階調轉變，仍在驅動期間內結束應答。同樣，在25℃之環境下，藉由在驅動期間至少設置3圖框之驅動圖框，即使應答時間成為最長之階調轉變，仍在驅動期間內結束應答。又，在0℃之環境下，藉由在驅動期間至少設置8圖框之驅動圖框，即使應答時間成為最長之階調轉變，仍在驅動期間內結束應答。
如此般，驅動期間在液晶顯示裝置1內之溫度下，至少包含有與轉變像素不同之階調間時之最長應答時間相當之圖框數之驅動圖框為宜。藉此，於驅動時間至少設置有與轉變像素不同之階調間時之最長應答時間大致同等之長度之圖框數之驅動圖框，故，在所有階調轉變時，液晶電容Clc可大致確實於驅動期間內達到顯示所必要之液晶電容。結果，由於施加電壓Vlcd亦可大致確實於驅動期間內達到顯示所必要之電壓，故可進一步確實地抑制殘像之產生。此時，休止期間中所有掃描信號線G成為非掃描狀態，且休止期間設為比驅動期間長，故可在較低地維持消耗電力之狀態下，實現更高顯示品質之顯示。
另，因應溫度控制驅動圖框之圖框數之情形，設置測定液晶顯示裝置1內之溫度之未圖示之溫度測定部，休止驅動控制區塊12可基於溫度測定部之輸出，而控制驅動圖框之圖框數。
但，不言而喻，只要驅動期間至少設置有2圖框之驅動圖框，即可提供一面實現充分抑制殘像之產生之高顯示品質之顯示並降低消耗電力之液晶顯示裝置1。
(TFT特性)
在本實施形態之液晶顯示裝置1中，為進一步提高向顯示所必要之液晶電容之達到速度，作為TFT，採用對其半導體層使用所謂氧化物半導體之TFT為宜。該氧化物半導體中包含例如IGZO(InGaZnOx)。關於其理由，參照圖7進行說明。圖7係顯示各種TFT之特性之圖。在該圖7中，顯示使用氧化物半導體之TFT、使用a-Si(amorphous silicon：非晶矽)之TFT、及使用LTPS(Low Temperature Poly Silicon：低溫多晶矽)之TFT各自之特性。在本圖中，橫軸(Vgh)表示各TFT中對閘極供給之接通電壓之電壓值，縱軸(Id)表示各TFT之源-汲極間之電流量。尤其，圖中表示為「TFT-on」之期間表示因應接通電壓之電壓值而成為接通狀態之期間，圖中表示為「TFT-off」之期間表示因應接通電壓之電壓值而成為斷開狀態之期間。
如圖7所示，使用氧化物半導體之TFT相較於使用a-Si之TFT，接通狀態時之電流量(即電子遷移率)更高。省略圖示，具體而言，使用a-Si之TFT，其TFT-on時之Id電流為1 uA，與此相對，使用氧化物半導體之TFT，其TFT-on時的Id電流為20~50 uA左右。根據該點獲知，使用氧化物半導體之TFT相較於使用a-Si之TFT，接通狀態時之電子遷移率較高，為20~50倍左右，從而接通特性非常優越。
根據以上之點，在本實施形態之液晶顯示裝置1中，藉由對各像素採用使用氧化物半導體之TFT，各像素之TFT之接通特性將非常優越。因此，增大對各像素寫入像素資料時之電子遷移量，可使該寫入所花費之時間更短時化。即，在本實施形態之液晶顯示裝置1中，由於液晶電容可於驅動期間內達到顯示所需之液晶電容，因此，施加電壓亦可於驅動期間內達到顯示所需之電壓。此時，利用IGZO等氧化物半導體增大接通電流為宜，較好為斷開電流進一步縮小。斷開電流越大，電壓施加後之電壓下降越快，斷開電流越小，電壓施加後之電壓下降越緩慢。因此，若斷開電流較小，則電壓下降較少，即使增長休止期間仍可保持相同亮度，因此，可使休止期間長時化。
(變化例1；使用OS驅動之液晶顯示裝置1之驅動)
近年來，作為液晶之應答時間之改善技術，提案有被稱為過衝驅動(過激勵)之驅動方法(階調轉變強調處理)。所謂階調轉變強調處理(以下稱為OS驅動)，係藉由對發生階調轉變之像素施加強調電壓使液晶之應答加速而謀求改善應答時間之驅動方法。
具體而言，例如自階調A轉變至大於階調A之階調B之情形，對像素施加大於階調B之寫入電壓之電壓(強調電壓)。藉此，促進液晶分子之定向變化，提高液晶之反應速度。因此，可使自階調A向階調B轉變之像素之應答速度更高速。另，自階調A轉換至向小於階調A之階調C之情形，藉由施加小於階調C之寫入電壓之電壓(強調電壓)可獲得相同之效果。
在本實施形態之液晶顯示裝置1之驅動中，亦可應用OS驅動。因此，關於對液晶顯示裝置1之驅動應用OS驅動之情形，參照圖8進行說明。圖8係顯示以OS驅動驅動液晶顯示裝置1之情形之驅動時序之圖。
設想以圖8所示之驅動時序進行驅動，且在驅動期間進行白顯示之情形。該情形，如圖8所示，驅動期間係由2圖框之驅動圖框構成。由於在驅動期間進行OS驅動，故，對每個驅動圖框施加強調電壓(進行強調階調處理之階調信號)。其結果，在第1次之驅動圖框中，藉由施加強調電壓而液晶之應答速度變快，液晶電容Clc大致達到白顯示所需之液晶電容(圖中之一點鏈線)。因此，接著在第2次之驅動圖框中施加強調電壓，藉此，液晶電容Clc達到白顯示所需之液晶電容，施加電壓Vlcd亦達到白顯示所需之電壓Vlcd1。
如此般，藉由在驅動期間進行OS驅動，液晶之應答速度變快，故，液晶電容Clc更快達到顯示所需之液晶電容。此時，由於將驅動圖框至少設置2圖框，故，液晶電容Clc可進一步確實於驅動期間內達到顯示所需之液晶電容。結果，施加電壓Vlcd亦進一步確實於驅動期間內達到顯示所需之電壓，故，畫面上可實現進一步抑制殘像產生之顯示。此時，休止期間中所有掃描信號線G成為非掃描狀態，且休止期間設為比驅動期間長，故可維持低消耗電力之狀態而實現更高顯示品質之顯示。
(OS驅動之強調電壓)
關於OS驅動中施加之強調電壓，參照圖9~12進行說明。圖9~12中之(a)係顯示OS驅動時寫入之階調、及通常之驅動時寫入之階調之圖，(b)係顯示OS驅動時之液晶電容Clc、及通常之驅動時之液晶電容Clc之圖。
如上所述，在OS驅動中，自階調A轉變至大於階調A之階調B之情形，對像素施加大於階調B之寫入電壓之電壓(強調電壓)。又，自階調A轉換至小於階調A之階調C之情形，施加小於階調C之寫入電壓之電壓(強調電壓)。
例如圖9中之(a)所示，自0階調轉變至128階調之情形，寫入160階調。其結果，如圖9中之(b)所示，與進行通常之驅動之情形(圖中之一點鏈線)相比較，進行OS驅動之情形(圖中之實線)其液晶電容Clc達到與128階調對應之液晶電容之時間較短。其理由為，如上所述，藉由於階調轉變時施加強調電壓，液晶之應答速度變快。同樣，如圖10中之(a)及(b)所示，自64階調轉變至128階調之情形，藉由寫入140階調，液晶電容Clc達到與128階調對應之液晶電容之前之時間變短。該等強調電壓基於階調轉變前之階調及階調轉變後之階調進行運算，算出應寫入於階調轉變之像素之階調(即強調電壓)。由於OS驅動係周知之技術，故此處省略強調電壓之具體算出方法之說明。
如上述實施形態中所述，液晶的應答速度根據溫度而不同，一般而言，溫度越低應答時間越長。因此，期望進行OS驅動時亦施加基於溫度之強調電壓。因此，自0階調轉變至128階調之情形，在例如25℃之環境下，如圖11中之(a)所示，寫入160階調。另一方面，在0℃之環境下，如圖12中之(a)所示，寫入190階調。其結果，如圖11中之(b)及圖12中之(b)所示，與進行通常之驅動之情形(圖中之一點鏈線)相比較，無論在0℃及25℃之哪一環境下，進行OS驅動之情形(圖中之實線)其液晶電容Clc達到與128階調對應之液晶電容之時間變短。其理由為，階調轉變時，即使應答速度因溫度而降低，藉由施加因應該溫度之強調電壓，液晶之應答速度仍會變快。
如上所述，OS驅動時，即使應答速度因溫度而降低，藉由施加因應該溫度之強調電壓，液晶之應答速度仍會進一步確實地變快，故，液晶電容Clc將於驅動期間內進一步確實達到顯示所需之液晶電容。結果，施加電壓Vlcd亦於驅動期間內進一步確實達到顯示所需之電壓，故畫面上可實現進一步抑制殘像之產生之顯示。此時，休止期間中所有掃描信號線G成為非掃描狀態，且休止期間設為比驅動期間長，故可維持低消耗電力之狀態而實現更高顯示品質之顯示。
另，此處亦省略關於因應溫度之強調電壓之具體算出方法之說明。
(變化例2；使用極性反轉驅動方式之液晶顯示裝置1之驅動)
驅動液晶顯示裝置時，若跨長時間對液晶分子施加直流電壓(DC電壓)，則會引起留痕等特性劣化，故，為了防止該點，有使用週期性地變化施加之電壓之極性而進行驅動之極性反轉驅動方式之方法。
在本實施形態之液晶顯示裝置1中，亦可應用極性反轉驅動方式。因此，關於對液晶顯示裝置1應用極性反轉驅動方式之情形，舉以圖13之驅動時序驅動液晶顯示裝置1之情形為例進行說明。
對本實施形態之液晶顯示裝置1應用極性反轉驅動方式之情形，對驅動期間內之最後之驅動圖框供給之資料信號之極性與對其後之驅動期間內之最後之驅動圖框供給之資料信號之極性不同。即，若僅著眼於驅動期間內之最後之驅動圖框，則於每個驅動期間對最後之驅動圖框供給之資料信號之極性交替反轉。因此，圖13之情形，由於驅動期間內之第三個驅動圖框中供給之資料信號之極性為負，故，下一個驅動期間內之第三個驅動圖框中供給之資料信號之極性為正。
另，留痕等之特性之劣化係根據休止期間中之電壓極性是否於每個休止期間反轉而決定。因此，在驅動期間之最後之驅動圖框以外之驅動圖框中，可使供給之資料信號之極性於每個驅動圖框反轉，可於特定數之每個驅動圖框反轉，亦可如圖13般不反轉。如圖13般不使資料信號之極性反轉之情形，即在其他之驅動圖框中亦供給具有與驅動期間中之最後之驅動圖框所供給之資料信號之極性相同之極性之資料信號之情形，可省略使資料信號之極性反轉所需之電力。
本發明並非限定於上述之實施形態及變化例，在請求項所示之範圍內可進行各種變更。即，關於將不同之實施形態中分別揭示之技術性手法適當組合而得之實施形態，亦含在本發明之技術範圍內。
[實施形態之總結]
如上所述，本發明之一態樣之液晶顯示裝置，為解決上述問題，其特徵為具備：複數條掃描信號線；複數條資料信號線；像素，其形成於上述複數條掃描信號線與上述複數條資料信號線之各交叉點；掃描信號線驅動電路，其選擇並掃描各上述掃描信號線；資料信號線驅動電路，其自上述複數條資料信號線供給資料信號；及驅動控制部，其係在驅動期間所含之至少2圖框之驅動圖框中，以掃描所有上述掃描信號線之方式控制上述掃描信號線驅動電路，且在構成緊接於上述驅動期間直至下一個驅動期間開始之間所設置之較上述驅動期間更長之休止期間之休止圖框中，以不掃描所有上述掃描信號線之方式控制上述掃描信號線驅動電路。
根據上述之構成，在驅動期間之驅動圖框中，將資料信號(進行顯示所必要之電壓)寫入各資料信號線。即，在每個驅動圖框中進行刷新。其結果，在第1次之驅動圖框中，即使液晶電容未達到顯示所必要之液晶電容，因而施加電壓亦因應液晶電容而下降，藉由在第2次以後之驅動圖框中再次施加顯示所需之電壓，使液晶電容達到顯示所必要之液晶電容，施加電壓亦達到顯示所需之電壓。
如此般，在驅動期間，藉由將對各資料信號線進行寫入之驅動圖框至少設置2圖框，且於每個驅動圖框進行刷新，故液晶電容會於驅動期間內達到顯示所必要之液晶電容。結果，施加電壓亦於驅動期間內達到顯示所必要之電壓，故可實現畫面上無殘像之顯示。
又，在本發明之一態樣之液晶顯示裝置中，由於休止期間中使所有掃描信號線成為未進行掃描之非掃描狀態，故不進行向各資料信號線之寫入，可停止各種電路之驅動，故可降低消耗電力。再者，因休止期間設定為比驅動期間長，故即使驅動期間含有複數個圖框之驅動圖框，仍可充分抑制消耗電力。因此，可提供一方面實現抑制殘像產生的高顯示品質之顯示，並降低消耗電力之液晶顯示裝置。
再者，在本發明之一態樣之液晶顯示裝置中，其特徵為：上述驅動期間在液晶顯示裝置內之溫度下，至少含有與上述像素於不同之階調間轉變時之最長應答時間相當之圖框數之上述驅動圖框。
液晶分子之定向狀態達到與施加電壓對應之定向狀態，需要一定程度之時間。該所需時間(應答時間)根據階調轉變時之前後之階調而不同。再者，該應答速度亦根據溫度而不同，一般而言，溫度越低應答時間越長。因此，根據上述之構成，於驅動期間中至少設置有與像素於不同之階調間轉變時之最長應答時間大致同等之長度之圖框數之驅動圖框，故在所有階調轉變時，液晶電容可大致確實於驅動期間內達到顯示所需之液晶電容。結果，施加電壓亦大致確實於驅動期間內達到顯示所需之電壓，故可進一步確實抑制殘像之產生。此時，由於休止期間中所有掃描信號線成為非掃描狀態，且休止期間設為比驅動期間長，故可維持低消耗電力而實現更高顯示品質之顯示。
再者，在本發明之一態樣之液晶顯示裝置中，其特徵在於，上述資料信號線驅動電路在上述驅動期間之上述驅動圖框中，針對於不同階調間轉變之上述像素，將已進行強調階調處理之階調信號作為上述資料信號而自上述複數條資料信號線進行供給。
根據上述之構成，藉由在驅動期間進行強調階調處理，液晶之應答速度變快，故液晶電容會更快速達到顯示所需之液晶電容。此時，將驅動圖框至少設置2圖框，故，液晶電容可進一步確實於驅動期間內達到顯示所需之液晶電容。結果，施加電壓亦進一步確實達到顯示所需之電壓，故於畫面上可實現進一步抑制殘像之產生之顯示。此時，休止期間中使所有掃描信號線成為非掃描狀態，休止期間亦設為比驅動期間長，故可維持低消耗電力之狀態而實現更高顯示品質之顯示。
再者，在本發明之一態樣之液晶顯示裝置中，其特徵在於，上述資料信號線驅動電路在上述驅動期間之上述驅動圖框中，將已進行因應液晶顯示裝置內之溫度之強調階調處理之上述階調信號自上述複數條資料信號線進行供給。
液晶之應答速度亦因溫度而不同，一般而言，溫度越低應答時間越長。因此，根據上述之構成，強調階調處理時，即使應答速度因溫度而降低，藉由施加因應該溫度之強調電壓，液晶之應答速度會進一步確實變快，故，液晶電容會於驅動期間內進一步確實達到顯示所需之液晶電容。結果，施加電壓亦會於驅動期間內進一步確實達到顯示所需之電壓，故於畫面上可實現進一步抑制殘像之產生之顯示。此時，休止期間中使所有掃描信號線成為非掃描狀態，且休止期間設為比驅動期間長，故可維持低消耗電力之狀態而實現更高顯示品質之顯示。
再者，在本發明之一態樣之液晶顯示裝置中，其特徵為：在上述驅動期間內之最後之上述驅動圖框中供給之上述資料信號之極性，與在上述下一個驅動期間內之最後之上述驅動圖框中供給之上述資料信號之極性不同。
驅動液晶顯示裝置時，若跨長時間對液晶分子施加直流電壓(DC電壓)，則會有引起留痕等特性劣化之虞。因此，根據上述之構成，藉由使用將施加之電壓之極性周期性地變化而進行驅動之極性反轉驅動方式，可防止留痕等特性之劣化。
再者，在本發明之一態樣之液晶顯示裝置中，其特徵為：構成上述驅動期間之所有圖框係上述驅動圖框。
再者，在本發明之一態樣之液晶顯示裝置中，其特種為：上述驅動期間係由上述驅動圖框及上述休止圖框構成，且緊接於1圖框之上述驅動圖框而設置上述休止圖框。
根據上述之構成，在驅動期間，可連續性設置驅動圖框，而僅由驅動圖框構成驅動期間，亦可非連續性設置驅動圖框，而由驅動圖框及休止圖框構成驅動期間。
再者，在本發明之一態樣之液晶顯示裝置中，其特徵為：於上述像素之TFT之半導體層中使用氧化物半導體。
再者，在本發明之一態樣之液晶顯示裝置中，上述氧化物半導體較好為IGZO。
根據上述之構成，作為像素之TFT，藉由採用使用電子遷移量比較高之氧化物半導體(例如IGZO)之TFT，可增大對各像素寫入像素資料時之電子遷移量，從而使該寫入所花費之時間短時化。藉此，液晶電容可於驅動期間內達到顯示所需之液晶電容，因此，施加電壓亦可於驅動期間內達到顯示所需之電壓。此時，利用氧化物半導體增大接通電流為宜，較好為斷開電流進一步縮小。斷開電流越大，電壓施加後之電壓下降越快，斷開電流越小，電壓施加後之電壓下降越緩慢。因此，若斷開電流較小，則電壓下降較少，即使加長休止期間，仍可保持相同亮度，因此，可使休止期間長時化。
再者，本發明之一態樣之液晶顯示裝置之驅動方法，為解決上述問題，其特徵為：其係液晶顯示裝置之驅動方法，該液晶顯示裝置具備：複數條掃描信號線、複數條資料信號線、形成於上述複數條掃描信號線與上述複數條資料信號線之各交叉點之像素、選擇並掃描各上述掃描信號線之掃描信號線驅動電路、及自上述複數條資料信號線供給資料信號之資料信號線驅動電路，且該驅動方法包含如下步驟：在驅動期間所含之至少2圖框之驅動圖框中，以掃描所有上述掃描信號線之方式控制上述掃描信號線驅動電路，且在構成緊接於上述驅動期間直至下一個驅動期間開始之間所設置之較上述驅動期間更長之休止期間之休止圖框中，以不掃描所有上述掃描信號線之方式控制上述掃描信號線驅動電路。
根據上述之方法，可一面實現抑制殘像之產生之高顯示品質之顯示，並降低消耗電力。
發明之詳細說明項中進行之具體實施形態或實施例，充其量係明確本發明之技術內容者，不應僅限定於該種具體例而狹義地解釋，在本發明之精神及以下揭示之申請專利範圍內，可進行各種變更而實施。 [產業上之可利用性]
本發明之液晶顯示裝置可應用於例如行動電話、智慧型電話、或筆記本型個人電腦等之顯示部。
1‧‧‧液晶顯示裝置
2‧‧‧顯示面板
3‧‧‧TFT
4‧‧‧閘極驅動器
5‧‧‧像素電極
6‧‧‧源極驅動器
8‧‧‧共通電極驅動電路
10‧‧‧時序控制器
12‧‧‧休止驅動控制區塊
圖1中之(a)係顯示於驅動期間連續性設置有驅動圖框之情形之本發明之一實施形態之液晶顯示裝置之驅動時序之一例之圖，圖1中之(b)係顯示於驅動期間非連續性設置有驅動圖框之情形之本發明之一實施形態之液晶顯示裝置之驅動時序之一例之圖。
圖2係顯示本發明之一實施形態之液晶顯示裝置之整體構成之圖。
圖3係顯示本發明之一實施形態之液晶顯示裝置之驅動時序之一例之圖。
圖4係顯示50℃之環境下之階調間之應答時間之圖。
圖5係顯示25℃之環境下之階調間之應答時間之圖。
圖6係顯示0℃之環境下之階調間之應答時間之圖。
圖7係顯示各種TFT之特性之圖。
圖8係顯示將本發明之一實施形態之液晶顯示裝置以OS驅動進行驅動之情形之驅動時序之一例之圖。
圖9中之(a)係顯示OS驅動時寫入之階調、及通常之驅動時寫入之階調之圖，圖9中之(b)係顯示OS驅動時之液晶電容、及通常之驅動時之液晶電容之圖。
圖10中之(a)係顯示OS驅動時寫入之階調、及通常之驅動時寫入之階調之圖，圖10中之(b)係顯示OS驅動時之液晶電容、及通常之驅動時之液晶電容之圖。
圖11中之(a)係顯示OS驅動時寫入之階調、及通常之驅動時寫入之階調之圖，圖11中之(b)係顯示OS驅動時之液晶電容、及通常之驅動時之液晶電容之圖。
圖12中之(a)係顯示OS驅動時寫入之階調、及通常之驅動時寫入之階調之圖，圖12中之(b)係顯示OS驅動時之液晶電容、及通常之驅動時之液晶電容之圖。
圖13係顯示對本發明之一實施形態之液晶顯示裝置應用極性反轉驅動方式之情形之驅動時序之一例之圖。
圖14係先前之液晶顯示裝置之像素之放大圖。
圖15係於休止期間與休止期間之間設置掃描期間之驅動方法之時序圖。

权利要求:
Claims (10)
[1] 一種液晶顯示裝置，其特徵為包含：複數條掃描信號線；複數條資料信號線；像素，其形成於上述複數條掃描信號線與上述複數條資料信號線之各交叉點；掃描信號線驅動電路，其選擇並掃描各上述掃描信號線；資料信號線驅動電路，其自上述複數條資料信號線供給資料信號；及驅動控制部，其係在驅動期間所含之至少2圖框之驅動圖框中，以掃描所有上述掃描信號線之方式控制上述掃描信號線驅動電路，且在構成緊接於上述驅動期間直至下一個驅動期間開始之間所設置之較上述驅動期間更長之休止期間之休止圖框中，以不掃描所有上述掃描信號線之方式控制上述掃描信號線驅動電路。
[2] 如請求項1之液晶顯示裝置，其中上述驅動期間在液晶顯示裝置內之溫度下，至少含有與上述像素於不同之階調間轉變時之最長應答時間相當之圖框數之上述驅動圖框。
[3] 如請求項1或2之液晶顯示裝置，其中上述資料信號線驅動電路在上述驅動期間之上述驅動圖框中，針對於不同階調間轉變之上述像素，將已進行強調階調處理之階調信號作為上述資料信號而自上述複數條資料信號線進行供給。
[4] 如請求項3之液晶顯示裝置，其中上述資料信號線驅動電路在上述驅動期間之上述驅動圖框中，將已進行因應液晶顯示裝置內之溫度之強調階調處理之上述階調信號自上述複數條資料信號線進行供給。
[5] 如請求項1至4中任一項之液晶顯示裝置，其中在上述驅動期間內之最後之上述驅動圖框中供給之上述資料信號之極性，與在上述下一個驅動期間內之最後之上述驅動圖框中供給之上述資料信號之極性不同。
[6] 如請求項1至5中任一項之液晶顯示裝置，其中構成上述驅動期間之所有圖框係上述驅動圖框。
[7] 如請求項1至5中任一項之液晶顯示裝置，其中上述驅動期間係由上述驅動圖框及上述休止圖框構成；緊接於1圖框之上述驅動圖框而設置有上述休止圖框。
[8] 如請求項1至7中任一項之液晶顯示裝置，其中於上述像素之TFT之半導體層中使用氧化物半導體。
[9] 如請求項8之液晶顯示裝置，其中上述氧化物半導體係IGZO。
[10] 一種驅動方法，其特徵為：其係液晶顯示裝置之驅動方法，該液晶顯示裝置包含：複數條掃描信號線、複數條資料信號線、形成於上述複數條掃描信號線及上述複數條資料信號線之各交叉點之像素、選擇並掃描各上述掃描信號線之掃描信號線驅動電路、及自上述複數條資料信號線供給資料信號之資料信號線驅動電路；且該驅動方法包含如下步驟：在驅動期間所含之至少2圖框之驅動圖框中，以掃描所有上述掃描信號線之方式控制上述掃描信號線驅動電路，且在構成緊接於上述驅動期間直至下一個驅動期間開始之間所設置之較上述驅動期間更長之休止期間之休止圖框中，以不掃描所有上述掃描信號線之方式控制上述掃描信號線驅動電路。

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法律状态:

优先权:

申请号 | 申请日 | 专利标题

JP2011152199||2011-07-08||

JP2012027599||2012-02-10||

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