CN101546542A - 液晶显示设备及方法、显示控制设备和显示控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种液晶显示设备、液晶显示方法、显示控制设备和显示控制方法。该液晶显示设备，包括：显示单元，包括具有多像素结构的像素；第一驱动单元和第二驱动单元，分别驱动扫描线和信号线；图像获取单元，以及控制单元。每个像素包括第一像素和第二像素，并且像素的第一像素和第二像素以棋盘格方式连接到两个对应的信号线。控制第一驱动单元，以重复扫描第一子帧的奇数线和第二子帧的偶数线，并且控制第二驱动单元，使得像素的第一像素的极性不同于该像素的第二像素的极性，相邻的第一像素的极性彼此不同，相邻的第二像素的极性彼此不同，并且当在第一和第二子帧之间进行切换时极性信号被反转。

Description

液晶显示设备及方法、显示控制设备和显示控制方法

技术领域

本发明涉及液晶显示设备、液晶显示方法、显示控制设备和显示控制方法。本发明更具体地涉及能够在不增加薄膜晶体管(TFT)尺寸的情况下抑制条纹形式的不一致的发生的液晶显示设备、液晶显示方法、显示控制设备和显示控制方法。

背景技术

图1示出例如在液晶电视等中使用的液晶显示面板的有源矩阵的示意图。这里示出了由n至n+3表示的四行和由m至m+3表示的四列。尽管使用位于(n+1，m+3)处的像素作为例子来描述构成一个像素的构成元件，但是显然地该液晶面板的每个像素的构成元件与位于(n+1，m+3)处的像素的构成元件相同。

对进行显示的每个像素提供像素电极，并且在像素电极和与像素电极相对的公共电极之间形成液晶电容器11，在像素电极和公共电极之间具有液晶。对于每个像素电极，形成用作开关的TFT 12，TFT 12的栅电极连接到栅极总线14，TFT 12的源电极连接到源极总线13，TFT 12的漏电极连接到像素电极。

将使用图2和图3描述液晶被驱动的情况下像素的极性配置模式的代表性例子。

图2中所示的极性配置模式是最普通的，并且被称为点反转驱动。在该极性配置模式下，正极性像素和负极性像素以棋盘格方式排列。在点反转驱动中，例如，在任意位置处的正极性像素的上、下、左、右处布置的像素具有负极性。类似地，在任意位置处的负极性像素的上、下、左、右处布置的像素具有正极性。该模式具有优点，因为即使当由于公共电压的不一致使得正极性像素电压的绝对值和负极性像素电压的绝对值不平衡时，也往往不出现不一致或闪烁。然而，在点反转驱动中，由于源极总线的输出的极性以一个线为单位在正极性和负极性之间反转，所以具有驱动器集成电路(IC)的功率消耗变大的缺点。特别地，当进行120Hz或更高的频率的高速写入以实现高速响应时，该缺点成为严重的问题。

因此，在高速驱动时，如图3中所示，通常进行在一帧内不反转垂直方向排列的像素极性的垂直线反转驱动(例如，参见日本未审专利申请公开No.63-55590)。

当进行液晶驱动时，理想的是，其值在施加给像素的正电压和负电压之间的中心点的电位被施加给形成在对向衬底上的公共电极，在像素电极和公共电极之间提供液晶。当施加给公共电极的电压值具有中心电位时，施加给液晶的有效电压在正和负极性方面是平衡的，且即使在以相同的色调连续进行显示时，亮度在帧之间也不变化。然而，由于使用电阻相对高的透明电极ITO作为公共电极、靠近TFT的总线的电阻、TFT的寄生电容、TFT泄漏、液晶电容的变化等因素，在整个显示单元上使公共电极最佳是相当困难的。在这种情况下，施加给正极性像素的有效电压不同于施加给负极性像素的有效电压，因此具有以一帧为单位出现亮度变化的问题，即出现闪烁。

在使用图2说明的点反转驱动中，以混合方式精确均匀地排列正极性和负极性，并且亮度变化相互消除，从而闪烁的感受程度被大大降低。然而，当采用垂直线反转时，由于在每个垂直列中连续排列正极性或负极性，所以以垂直条纹的形式出现闪烁。

闪烁出现的频率是驱动频率的一半，因此在60Hz的正常驱动频率的情况下，以30Hz的频率出现闪烁。因此，闪烁的感受程度非常高。相反，当驱动频率高时，如120Hz或240Hz，以60Hz或120Hz的频率出现闪烁，从而人眼不将其感受为闪烁。也就是说，即使当采用垂直线反转时，如果以高频率进行显示，一般的闪烁也察觉不到。

在VA模式中，存在与半色调中的视角特性有关的缺点。为了改善半色调中的视角特性，广泛使用多像素技术。图4是示出用于在液晶电视等中实现宽视角的多像素结构的原理的图。将一个像素分成两个，例如，子像素A和子像素B。关于输入色调，以子像素A的亮度首先增加，然后子像素B的亮度增加的方式配置像素，因而整个亮度被调节成满足伽马特性。

有多种方式使子像素A的电位不同于子像素B的电位。例如，如图5A所示对每个子像素提供专用TFT，并且如图5C的等效电路所示，使用图5B所示的对向电极ITO的图案对同一栅极总线设置两个源极总线。通过驱动子像素A和B的TFT，子像素A的电位可以不同于子像素B的电位。

更具体来说，在图5A中，Px1表示子像素A的像素电极，Px2表示子像素B的像素电极。TFT1表示用于驱动像素电极Px1的TFT，TFT2表示用于驱动像素电极Px2的TFT。在像素电极Px1和Px2中，具有使液晶以45度角倾斜的狭缝，这是VA模式特有的，并且部分狭缝还用作分离像素电极Px1和像素电极Px2的狭缝。类似地，对于提供在对向衬底上的公共电极，需要液晶取向调节设备。在图5A中，狭缝由虚线表示，在图5B中仅示出了对向电极的狭缝。在此，可以在公共电极上形成绝缘体凸起作为取向调节部件。如图5C的等效电路所示，像素电极Px1和Px2是电独立的，施加给像素电极Px1和Px2什么电压由控制电路决定。

发明内容

如上所述，就功率消耗来说，垂直线反转优于点反转。然而，不论帧频率如何，在运动图像中都可能出现一种问题。例如，如图6所示，当具有均匀色调的区域(在这种情况中为图6中由α表示的盒状区域)每帧移动一点时，在区域α中，如图7所示，清晰地出现一个点间距的垂直条纹形式的不一致。这种现象与区域α的移动速度有关。如果区域α是静止的，则不出现该不一致。如果移动速度是每帧两个点，则不出现该不一致；然而，如果移动速度是每帧三个点，则又出现该不一致。

将使用图8和图9说明该现象的原因。首先，当公共电极的公共电压从作为正负电压之间中心点的中心电位Vcom改变到Vcom’时，如图8所示正负极性之间的亮度出现不同。如上所述，如果驱动频率高到一定水平(例如，在以120Hz驱动的情况下，以60Hz的频率出现闪烁)，当区域α静止时，人眼感受不到亮度的不同。

然而，已经证明，当如图9A中所示区域α每帧移动一点时，人的视线与区域α的移动同步地每帧移动一点。结果，亮列和暗列的位置相对于为盒状并且人所关注的区域α的轮廓固定，从而由于正极性和负极性之间的亮度差而出现垂直条纹形式的不一致。相反，如图9B中所示，当区域α每帧移动两点时，亮列和暗列的位置相对于区域α的轮廓变化，不出现垂直条纹形式的不一致。

因此，垂直线反转在功率消耗方面优于点反转；然而，必须解决使用图6至图9B所描述的垂直条纹形式的不一致的出现的问题。

关于上述多像素结构，与使用图1说明的情况类似，具有这样的配置，其中仅像素电极Px1连接到源极总线，且仅像素电极Px2连接到下一源极线；然而，必须采用图10中所示的像素配置，以解决使用图6至图9B说明的出现垂直条纹形式的不一致的问题。

在图10中，像素电极Px1和Px2每个具有专用TFT。像素电极Px1和Px2以棋盘格的方式连接到右源极总线和左源极总线。因此，对于每个源极总线，像素电极Px1和Px2交替连接，如Px1、Px2、Px1、Px2等。

图11A至图12C示出图10中写入极性的模式。图11A示出通过第k帧中的各总线检测到的所有极性的极性配置的模式。图11B示出仅关于第k帧中像素电极Px1的极性配置的模式。图11C示出仅关于第k帧中像素电极Px2的极性配置的模式。图12A示出通过第k+1帧中的各总线检测到的所有极性的极性配置的模式。图12B示出仅关于第k+1帧中像素电极Px1的极性配置的模式。图12C示出仅关于第k+1帧中像素电极Px2的极性配置的模式。在此，加粗的加号(+)和加粗的减号(-)表示像素电极Px1，正常的加号(+)和正常的减号(-)表示像素电极Px2。

如图11A和图12A中所示，源极总线的输出表示垂直线反转，并且就功率消耗来说它是有利的。如图11B和图11C以及图12B和图12C中所示，像素电极Px1的像素的极性按棋盘格的方式排列，并且像素电极Px2的像素的极性也按棋盘格的方式排列。因此，即使当公共电极的电位偏离最佳的中心电位Vcom，并且出现亮度差时，在短距离内布置的像素之间亮度差被消除，从而不出现可感受到的不一致。

然而，关于使用图10至图12C说明的结构存在新的问题。更具体来说，在使用图11A至图12C说明的写操作中，特定源极总线的输出的极性不被反转，并且消耗功率被抑制。例如，当整个画面是白色时，也就是说，在255/255的色调的情况下，最大电压被施加给包括像素电极Px1和Px2的所有像素；然而，由于电压没有改变并且在每种场合都将最大电压提供给总线，所以几乎不需要驱动器IC馈送电流并且功率消耗相当小。然而，当显示半色调时，在具有多像素结构的各像素中在亮度方面需要区分子像素A和子像素B。因此，例如，在大约64/255的色调的情况下，引起如像素电极Px1的240/255色调，像素电极Px2的0/255色调的色调差。实际的源极驱动器以大的电位差操作，如240/255，0/255，240/255，0/255等，因此功率消耗抑制效果降低，并且功率消耗变得几乎与点反转驱动相同。

在实际显示的图像中(例如，由电视调谐器接收和显示的图像)，其图像都是白色的视频是相当少见的，并且视频通常包含许多半色调。因此，就整体功率消耗来说，使用图10至图12C说明的结构大大降低了作为采用垂直线反转的结果而获得的优点。

此外，通过使用图10至图12C说明的结构，在室温下如图13A所示进行均匀显示；然而，当温度低时，如图13B所示，出现与实施驱动器的间隔相对应的条纹形式的不一致。

使用图14A至图16B说明该条纹形式的不一致的原因。图14A和图14B示出当输入理想波形时半色调(例如，127/255的色调)中的栅极总线的电压Vg、源极总线的电压Vs以及像素电极的电压Vpx。图14A示出到像素电极Px1的写操作，图14B示出到像素电极Px2的写操作。源极总线的电压Vs以大的电位差改变，使得半色调水平改变，如240/255、0/255、240/255、0/255等。在写栅极脉冲为高的状态下，电流经由TFT在像素电极和对应的源极总线之间流动，并且像素电极的电压Vpx改变。

图15A和图15B示出当假定总线中存在延迟时间时半色调(例如，127/255的色调)的栅极总线的电压Vg、源极总线的电压Vs以及像素电极的电压Vpx。图15A示出到像素电极Px1的写操作，图15B示出到像素电极Px2的写操作。当在室温下进行驱动时，以与图15A和图15B中所示的状态几乎相似的状态进行写操作。在这种情况下，在栅极脉冲上升的部分，栅极脉冲和源极电压减弱，因此，与使用图14A和图14B说明的状态相比，需要更多的时间对像素电极充电。然而，通常TFT被设计为即使在这种状态下也能够进行写操作，因此没有问题出现。

然而，如果温度进一步下降，则TFT的迁移率下降，从而需要更多的时间充电。图16A和图16B示出当假定总线中存在延迟时间并且在低温下TFT的性能变低时半色调(例如，127/255的色调)的栅极总线的电压Vg、源极总线的电压Vs以及像素电极的电压Vpx。图16A示出对像素电极Px1进行的写操作，图16B示出对像素电极Px2进行的写操作。在图16A和图16B中所示的情况下，源极总线的延迟电压影响写操作，从而出现使用图13B说明的条纹形式的不一致。

当然，通过设计TFT使得它主要支持低温，有可能减少图13B中所示的条纹形式的不一致。然而，如果对于该设计TFT的尺寸变大，则可能有出现不同问题的风险。例如，孔径比降低，或由于栅极负载的增加导致的延迟时间的增加而使不一致恶化。写速度越高，例如120Hz或240Hz，这种问题的影响越大。因此，情况变得更坏。

本发明是鉴于这种情况而做出的，并且期望抑制条纹形式的不一致的出现和降低存储器的必要容量而不增加TFT的尺寸。

根据本发明实施例的液晶显示设备包括：显示装置，包括与具有多像素结构并以矩阵排列的像素对应的液晶显示元件；第一驱动装置，用于驱动连接到与所述像素对应的所述液晶显示元件的扫描线；第二驱动装置，用于驱动连接到与所述像素对应的所述液晶显示元件的信号线；图像获取装置，用于获取要显示在所述显示装置上的图像信号；以及控制装置，用于根据由所述图像获取装置获取的所述图像信号控制所述第一驱动装置和所述第二驱动装置，其中，在所述显示装置中，具有所述多像素结构并且由第一像素和第二像素构成的所述像素的每个连接到两个对应的信号线，并且像素的第一像素和第二像素以棋盘格方式连接到两个对应的信号线，并且所述控制装置控制所述第一驱动装置，使得通过重复扫描第一子帧和第二子帧来扫描一帧的所有水平扫描线，其中在所述第一子帧中仅扫描水平扫描线的奇数线，在第二子帧中仅扫描水平扫描线的偶数线，并且控制所述第二驱动装置，使得连接到所述两个对应信号线的每个所述像素的第一像素的极性不同于该像素的第二像素的极性，相邻像素的第一像素的极性彼此不同，相邻像素的第二像素的极性彼此不同，并且当在所述第一子帧和所述第二子帧之间进行切换时极性信号被反转。

控制装置可以将所述显示装置的所有水平扫描线分成由四个线或更多个线构成的多个区域，并且控制所述第一驱动装置，使得通过在所述多个区域中执行所述第一子帧和所述第二子帧的扫描来扫描一帧的所有水平扫描线。

控制装置将用于在所述第一子帧和所述第二子帧之间进行切换后在最初的水平扫描线处进行写操作的时间段设置为长于用于在另一水平扫描线进行写操作的时间段。

控制装置可以将所述显示装置的所有水平扫描线分成由两个线或更多个线构成的多个区域，使得第一子帧和第二子帧的扫描区域不相互重叠，并且控制所述第一驱动装置，使得通过在所述多个区域中执行所述第一子帧和所述第二子帧的扫描来扫描一帧的所有水平扫描线。

控制装置可以将用于在所述第一子帧和所述第二子帧之间进行切换后在最初的水平扫描线处进行写操作的时间段设置为长于用于在另一水平扫描线处进行写操作的时间段。

根据本发明实施例的液晶显示方法是用于在液晶显示设备上显示图像的液晶显示方法，该液晶显示设备包括：显示装置，包括与具有多像素结构并以矩阵排列的像素对应的液晶显示元件；第一驱动装置，用于驱动连接到与所述像素对应的所述液晶显示元件的扫描线；以及第二驱动装置，用于驱动连接到与所述像素对应的所述液晶显示元件的信号线，并且在所述显示装置中，具有所述多像素结构并且由第一像素和第二像素构成的所述像素的每个连接到两个对应的信号线，并且像素的第一像素和第二像素以棋盘格方式连接到两个对应的信号线，所述液晶显示方法包括以下步骤：获取与要在所述显示装置上显示的所述图像对应的图像信号；当根据所获取的图像信号控制所述第一驱动装置和所述第二驱动装置时，控制所述第一驱动装置，使得通过重复扫描第一子帧和第二子帧来扫描一帧的所有水平扫描线，其中在所述第一子帧中仅扫描水平扫描线的奇数线，在所述第二子帧中仅扫描水平扫描线的偶数线；并且控制所述第二驱动装置，使得连接到所述两个对应信号线的每个所述像素的第一像素的极性不同于该像素的第二像素的极性，相邻像素的第一像素的极性彼此不同，相邻像素的第二像素的极性彼此不同，并且当在所述第一子帧和所述第二子帧之间进行切换时，极性信号被反转。

根据本发明实施例，获取与要在显示装置上显示的图像对应的图像信号；当根据所获取的图像信号控制第一驱动装置和第二驱动装置时，控制第一驱动装置，使得通过重复扫描第一子帧和第二子帧来扫描一帧的所有水平扫描线，其中在第一子帧中仅扫描水平扫描线的奇数线，在第二子帧中仅扫描水平扫描线的偶数线；并且控制第二驱动装置，使得连接到两个对应信号线的每个像素的第一像素的极性不同于该像素的第二像素的极性，相邻像素的第一像素的极性彼此不同，相邻像素的第二像素的极性彼此不同，并且当在所述第一子帧和所述第二子帧之间进行切换时极性信号被反转。

网络是这样的系统，其中至少两个设备相互连接，并且可以进行从一个设备到另一个设备的通信。可通过网络通信的设备可以是单独的设备或是包括在一个设备中的内部模块。

此外，通信理所当然包括无线通信和有线通信，并且还可以包括无线通信和有线通信混合的通信，也就是说，在一部分中进行无线通信而在另一部分中进行有线通信的通信。此外，可以进行这样的通信，其中从一设备到另一设备进行有线通信，从该另一设备到另一设备进行无线通信。

显示设备可以是单独的设备，或是在电视接收器或记录/回放设备中进行显示处理的模块。此外，显示控制设备可以是单独的设备，或是在电视接收器或记录/回放设备中进行显示控制处理的模块。

根据本发明实施例，可以显示图像。具体地，可以抑制条纹形式的不一致，而不增加由于TFT的尺寸的增加而导致的负担。在这种情况下，存储器的必要容量可以较小。

附图说明

图1是说明液晶显示面板的有源矩阵的图；

图2是说明在液晶被驱动的情况下像素的极性配置模式的图；

图3是说明在液晶被驱动的情况下像素的极性配置模式的图；

图4是说明用于实现宽视角的多像素结构的图；

图5A至图5C是说明用于实现宽视角的多像素结构的图；

图6是说明当进行垂直线反转时出现垂直条纹形式的不一致的图；

图7是说明当进行垂直线反转时出现垂直条纹形式的不一致的图；

图8是说明当进行垂直线反转时出现垂直条纹形式的不一致的图；

图9A和图9B是说明当进行垂直线反转时出现垂直条纹形式的不一致的图；

图10是说明用于解决出现垂直条纹形式的不一致的问题的像素配置的图；

图11A至图11C是说明图10中的写入极性的模式的图；

图12A至图12C是说明图10中的写入极性的模式的图；

图13A和图13B是说明在低温时出现条纹形式的不一致的图；

图14A和图14B是说明在低温时出现条纹形式的不一致的图；

图15A和图15B是说明在低温时出现条纹形式的不一致的图；

图16A和图16B是说明在低温时出现条纹形式的不一致的图；

图17是示出显示设备的结构的框图；

图18是说明在该显示设备中执行的第一驱动例子的图；

图19A至图19D是说明在该显示设备中执行的第二驱动例子的图；

图20A至图20D是说明在该显示设备中执行的第二驱动例子的图；

图21A和图21B是说明在第二驱动例子中施加给TFT的电压的图；

图22是说明子帧的图；

图23A和图23B是说明在图22的情况下选择的线和极性信号的反转的图；

图24是说明在图22的情况下的驱动信号的图；

图25是说明帧被分割时的子帧的图；

图26A至图26C是说明在图25的情况下选择的线和极性信号反转的图；

图27是说明在图25的情况下的驱动信号的图；

图28是说明在图25的情况下的驱动波形的图；

图29是说明在奇数线的帧分割不同于偶数线的帧分割的情况下的子帧的图；以及

图30A至图30C是说明在图29的情况下的选择的线和极性信号反转的图。

具体实施方式

下面对照附图说明本发明的实施例。

图17是示出显示设备51的结构的框图。显示设备51包括控制单元71、只读存储器(ROM)72、帧缓冲器73、栅极驱动器74、源极驱动器75以及液晶显示(LCD)面板76。

控制单元71是用于控制显示设备51的单元，并且包括接收器91、数据分类单元92、信号处理单元93、定时生成器94以及存储器控制器95。控制单元71进行专用于显示设备51的信号处理(例如，颜色控制等)并且还控制栅极驱动器74和源极驱动器75，以驱动LCD面板76的扫描(栅极)线和数据(源极)线，从而将图像数据写入像素以进行显示。

接收器91接收从外部输入的视频信号，并将该视频信号提供给数据分类单元92。

数据分类单元92执行输入图像的数据的分类，并将分类的输入图像提供给信号处理单元93。

信号处理单元93参考存储在ROM72中的参数，并执行用于补偿液晶响应和对像素进行写操作的电压的伽马校正或信号处理。信号处理单元93将处理后的信号提供给定时生成器94或存储器控制器95。

定时生成器94包括用于控制驱动器的定时生成器111、数据格式化器112以及发送器113，并且是用于进行与显示设备51的显示有关的最基本的控制的单元。

用于控制驱动器的定时生成器111根据从信号处理单元93提供的信号产生用于控制驱动显示单元的栅极驱动器74和将图像数据写入像素的源极驱动器75的控制信号，栅极驱动器74用于扫描。

数据格式化器112将从信号处理单元93提供的信号转换为视频信号，其信号格式可被提供给源极驱动器75。发送器113将由数据格式化器112转换后的视频信号发送给源极驱动器75。

存储器控制器95控制处理后的图像信号到帧缓冲器73的输入和自帧缓冲器73的输出。

ROM72存储如由信号处理单元93进行的处理的、控制单元71的内部操作所必须的参数。

帧缓冲器73根据由存储器控制器95进行的控制来存储图像数据。

可以提供多个栅极驱动器74(在这里为三个栅极驱动器74-1至74-3)。栅极驱动器74根据由用于控制驱动器的定时生成器111进行的控制来驱动与在LCD面板76上以矩阵排列的像素相对应的扫描(栅极)线，并进行连接到栅极总线的有源元件的开/关控制。

可以提供多个源极驱动器75(在这里为十个驱动器75-1至75-10)。源极驱动器75根据由控制驱动器的定时生成器111进行的控制，将从发送器113提供的视频信号从数字到模拟转换为要写入像素的数据，并驱动对应的源极总线，使得视频信号显示在以矩阵排列在LCD面板76上的显示元件上。

LCD面板76包括与以矩阵排列的像素对应的液晶显示元件，并根据液晶显示元件的保持电位显示图像。

将说明显示设备51的操作。

首先，控制单元71的接收器91接收视频信号，并将该视频信号提供给数据分类单元92。数据分类单元92根据记录在ROM72中的设置，将视频信号的数据分类，并将分类后的视频信号提供给信号处理单元93，使得可以例如如在使用图18至图30的以下说明中所述进行显示。

然后，信号处理单元93使用记录在ROM72中的参数进行关于RGBγ的一对一校正，并通过存储器控制器95将所得到的信号提供给帧缓冲器73。信号处理单元93通过存储器控制器95从帧缓冲器73读取延迟一帧的图像信号，并通过在读取的图像信号和下一帧图像信号之间进行比较操作来执行用于补偿LCD面板76的液晶响应和对像素进行写操作的电压的信号处理。信号处理单元93将处理后的信号提供给定时生成器94。

定时生成器94的用于控制驱动器的定时生成器111和数据格式化器112从信号处理单元93接收处理后的信号。用于控制驱动器的定时生成器111生成用于控制栅极驱动器74和源极驱动器75的控制信号，并将控制信号输出给栅极驱动器74和源极驱动器75，栅极驱动器74和源极驱动器75用于驱动LCD面板76的显示元件。

然后，数据格式化器112将从信号处理单元93提供的信号转换为其信号格式可以提供给源极驱动器的视频信号，并将该视频信号提供给发送器113。发送器113将由数据格式化器112转换后的视频信号发送到源极驱动器。

源极驱动器75根据由控制驱动器的定时生成器111进行的控制，将从发送器113提供的视频信号从数字到模拟转换为要写入像素的数据，并驱动对应的源极总线，以将视频信号显示在以矩阵排列在LCD面板76上的显示元件上，从而LCD面板76显示图像。在此，用于控制驱动器的定时生成器111控制极性信号POL被反转的定时，极性信号POL用于确定源极驱动器75的输出特性。下面具体说明极性信号POL的反转和像素的写入极性。

将参照图18说明在显示设备51中执行的第一驱动例子。

将一帧分成两个子帧1/2和2/2。源极总线的极性在每一个子帧中不反转。源极总线的极性在子帧之间反转。此外，以一个子帧为单位选择每隔一线的栅极。也就是说，将一帧分成仅选择奇数线的奇数子帧和仅选择偶数线的偶数子帧。

在这种情况下，与进行极性反转的次数是每帧一次的现有的垂直线反转驱动相比较，进行极性反转的次数增加到每帧两次。然而，在这种情况下进行极性反转的次数远小于点反转驱动中的次数(也就是说，进行极性反转的次数由线数决定，这样例如在全高清TV的情况下，进行极性反转的次数是1080)。因此，功率消耗仅稍微增加。

图18的右侧示出以一帧为单位的极性配置。与在每种场合在每个垂直列中连续排列正极性或负极性的现有的垂直线反转驱动相比，如果使用所提出的方案，则至少在一帧的时间段的一半极性配置等同于点反转驱动的极性配置，从而可以大大减小闪烁或运动图像中垂直条纹形式的不一致的问题。

接下来，作为在显示设备51中执行的第二驱动例子，将说明驱动具有多像素结构的LCD面板76的情况。

在显示设备51中，例如，还可以驱动具有使用图4、图5和图10说明的多像素结构的LCD面板76。也就是说，每个像素可以分成多个像素(在这里是子像素A和子像素B两个像素)。关于输入色调，像素被配置成使得子像素A的亮度首先增加，然后子像素B的亮度增加，因此整个亮度被调节为满足伽马特性。有多种方式使子像素A的电位不同于子像素B的电位。例如，如使用图5A说明的，对每个子像素提供专用TFT，并且如使用图5C说明的等效电路中示出的，使用如图5B所述的对向电极ITO的模式对同一栅极总线提供两个源极总线，并且可单独地驱动子像素A和B的TFT。

然后，LCD面板76的像素配置与使用图10说明的相同。也就是说，由Px1表示子像素A的像素电极，由Px2表示子像素B的像素电极。由TFT1表示驱动像素电极Px1的TFT，由TFT2表示驱动像素电极Px2的TFT。像素电极Px1和Px2每个具有专用TFT。像素电极Px1和Px2以棋盘格方式连接到右源极总线和左源极总线。因此，对于每个源极总线，像素电极Px1和Px2交替连接，如Px1、Px2、Px1、Px2等。

在驱动这种具有多像素结构的像素的情况下，在显示设备51中，将一帧分成子帧1/2和2/2。在每个子帧中源极总线的极性不反转，源极总线的极性在子帧之间反转。此外，以一个子帧为单位选择每隔一线的栅极。也就是说，即使在这种情况下，也将一帧分成仅选择奇数线的奇数子帧和仅选择偶数线的偶数子帧。在这种情况下，第k帧中的极性配置在图19中示出，在第k+1帧中的极性配置在图20中示出。

在此，加粗的加号(+)和加粗的减号(-)表示像素电极Px1，正常的加号(+)和正常的减号(-)表示像素电极Px2。更具体来说，在图19A中所示的第k(1/2)帧中，垂直线m1、m2+1、m1+2和m2+3对应于像素电极Px1，其它垂直线对应于像素电极Px2。在图19B中所示的第k(2/2)帧中，从第k(1/2)帧出现反转，并且垂直线m2、m1+1、m2+2和m1+3对应于像素电极Px1，其它垂直线对应于像素电极Px2。

也就是说，在图19A至图20D中所示的极性配置中，在m1和m2之间以及m1+β和m2+β之间极性是不同的(β是大于或等于1的整数)。在m1和m1+1之间、m2和m2+1之间、m1+β和m1+(β+1)之间以及m2+β和m2+(β+1)之间极性是相同的(β是大于或等于1的整数)。

在这种情况下，即使当只驱动奇数线或只驱动偶数线时，每个源极总线仅驱动像素电极Px1或像素电极Px2。然后，如图19C和图19D以及图20C和图20D中所示，像素电极Px1具有与点反转驱动等同的电极配置，并且像素电极Px2也具有与点反转驱动等同的电极配置。也就是说，在显示设备51中，当进行这种驱动时，通过以完成两个子帧的驱动的状态获得的极性配置可以大大减小闪烁和运动图像中垂直条纹形式的不一致的问题。

在现有技术中，当使用具有多像素结构的像素显示半色调时，源极总线的电压较大地变化，因此功率消耗变大；然而，如使用图19A至图20D所说明的，在显示设备51中，以子帧为单位使用一组像素电极Px1或一组像素电极Px2进行写操作。因此，可以抑制电压的变化，从而可以防止功率消耗变大。例如，在整个显示器上进行均匀色调显示的情况下，无论显示什么色调，在子帧之间进行切换的时刻，电流流过源极总线，并且这在这种情况中在一个帧内仅发生两次。这样，在显示设备51中，即使当使用具有多像素结构的像素显示半色调时，也可以最大程度地应用垂直帧反转的效果。

接下来，图21示出在显示设备51中施加到TFT的电压。在图21中，公共电压的中心电位是Vcom，栅极总线的电压是Vg，源极总线的电压是Vs，像素电极的电压是Vpx。

如图21中所示，源极总线的电压Vs中的变化小，即使当TFT的性能降低时，也容易进行时间段内的写数据的操作。因此，作为其效果，可以获得TFT性能的安全裕量。结果，在不增加由TFT尺寸的增加而导致的负担的情况下，可以减小在低温时出现的不一致。

如上所述，设计两个子帧1/2和2/2以分别仅驱动奇数线和仅驱动偶数线。也就是说，在显示设备51中，即使在具有多像素结构的像素的情况下或即使在具有一般结构的像素的情况下，例如，如图22中所示进行驱动，使得首先从画面的顶部仅选择奇数线并进行驱动，然后从画面的顶部仅选择偶数线并进行驱动。

在此，如图23A中所示，在驱动第一线之后，驱动第三线，然后驱动第五线。在驱动所有奇数线之后，驱动第二线、第四线等(图23A中的数字表示线的驱动顺序)。因此，如图23B中所示，每次在子帧之间进行切换时极性信号POL改变一次(图23B中的数字表示从画面的顶部计数的线数)。

图24示出在使用图22至图23B说明的情况中操作LCD面板76的驱动信号。在图24中，GSTR_Left表示指示开始扫描奇数线的信号，GSTR_Right表示指示开始扫描偶数线的信号，CGLK表示用于水平同步的基准时钟信号，G1、G2等的每一个表示对应线的栅极驱动波形，POL表示用于控制源极驱动器的驱动极性的信号。

这样，在使用图22至图23B说明的情况中，进行驱动，使得在从画面的顶部仅选择奇数线之后，从画面的顶部仅选择偶数线。

相反，可以将一个画面分成多个帧，并且可以如上所述将每一帧进一步分成两个子帧1/2和2/2。

也就是说，如使用图22至图24说明的，为了将一帧分成两个子帧1/2和2/2以仅驱动奇数线和仅驱动偶数线，对于存储输入信号需要至少存储一个画面的容量的帧存储器。因此，在显示设备51中，如图25所示，即使在具有多像素结构的像素情况下，或即使在具有一般结构的像素情况下，将一个画面分成一些区域，并且在一帧内奇数子帧和偶数子帧在其间被切换若干次。当将一个画面分成的区域数量增加时，存储器的必要容量变小；然而，进行极性反转的次数增加，因此功率消耗增加。如果每个线进行反转，则与点反转驱动相同，并且功率消耗高；然而，例如如果每两个线进行反转，则与点反转驱动相比，可以获得功率消耗减小的效果。

例如，如图26A所示，当沿着水平方向将一个画面分成十二个区域时，如图26B所示，在驱动第一线之后，驱动第三线，然后驱动第五线。在驱动了直到第63线的32个奇数线之后，驱动第二线、第四线等(图26B中的数字表示线的驱动顺序)。因此，如图26C所示，在一帧之内极性信号POL改变24次，也就是说，每次在分成12个区域的帧中的两个子帧之间进行切换时，极性信号POL改变一次(图26C中的数字表示从画面的顶部计数的线数)。

图27示出在使用图26A至图26C说明的情况下用于操作LCD面板76的驱动信号。在图27中，GSTR_Left表示指示开始扫描奇数线的信号，GSTR_Right表示指示开始扫描偶数线的信号，CGLK_Left表示用于奇数线的水平同步的基准时钟信号，CGLK_Right表示用于偶数线的水平同步的基准时钟信号。在此，当然如使用图24说明的情况，基准时钟信号可以是单个信号。另外，G1、G2等中的每一个表示对应线的栅极驱动波形，POL表示用于控制源极驱动器的驱动极性的信号。

这样，在使用图26A至图27说明的情况下，在分成十二个区域的帧中的子帧之间进行切换，并且在每个子帧中驱动奇数线或偶数线，从而与点反转驱动相比可以抑制功率消耗且存储器的必要容量可以较小。

图28示出在使用图26A至图27说明的驱动方法中操作LCD面板76的每个像素的驱动波形。

在图28中，Vcom表示关于LCD面板76的每个像素的电位的对向电极的电位。由对向电极和像素确定的电容确定显示电位。然后，S1表示源极总线的驱动波形，G33表示第33扫描(栅极)线的驱动波形，POL表示用于控制源极驱动器75的驱动极性的信号。

在第一至第31奇数线被驱动时，也就是说，在极性信号POL固定时，源极驱动器75不导致穿过电位Vcom的任何变化，因此上升时间可以较短。然而，接着，当第33栅极线被驱动时，也就是说，当奇数线驱动被切换到偶数线驱动时，并且当极性信号POL被反转并且驱动波形G33变高时，源极驱动器的电位达到所需水平所需要的时间段长于在极性信号POL固定的状态下源极驱动器的电位达到所需水平所需要的固定时间段(Tr_B>Tr_A)。因此，例如，如果设置Tr_B＝Tr_A，则得不到用于进行写操作的足够时间段。因此，如图28所示，通过将在第33栅极线处进行写操作的时间段设置为长于在其它线处进行写操作的其它时间段，则写操作的条件均衡。也就是说，优选地，将图28中的定时设置为使得T3>T1并且T1＝T2＝T4。

通过以如此方式进行设置，可以在信号POL被反转时获得进行写操作的足够时间段，因此可以防止在该部分出现不一致。

此外，类似地，在奇数线驱动被切换到偶数线驱动以及偶数线驱动被切换到奇数线驱动的其它定时，当然，用于在进行切换后在最初的线处进行写操作的时间段也应被设置为长于在其它线处进行写操作的其它时间段。

然后，更进一步地，当将一个画面分成多个帧时，可以将每帧分成两个子帧1/2和2/2，使得奇数线被扫描的区域和偶数线被扫描的区域不匹配。

也就是说，如图29中所示，在显示设备51中，即使在具有多像素结构的像素情况下或即使在具有一般结构的像素情况下，使得每个选择的线的位置在连续的奇数和偶数子帧之间不同，并且在一帧内在这些子帧之间进行多次切换。换句话说，在显示设备51中，即使在具有多像素结构的像素情况下或即使在具有一般结构的像素情况下，可以针对每个子帧将极性信号POL改变的位置设置为使得一个子帧的位置与另一子帧的位置不重叠。可以随机设置在奇数子帧中选择的线的数量和在偶数子帧中选择的线的数量；然而，为了便于控制，可以以预定的规则的方式设置它们。在此，当作为分割的结果获得的区域数量增加时，存储器的必要容量也变小；然而，进行极性反转的次数增加，因此功率消耗增加。然而，例如，如果每两个线或更多个线进行反转，则与点反转相比，可获得功率消耗减小的效果。

例如，如图30A所示，当沿着水平方向将一个画面分成十二个区域并且在第一奇数子帧中选择的线的数量是该区域之一的线的数量的一半时，如图30B所示，在驱动第一线之后，驱动第三线，然后驱动第五线。在驱动了直到第31线的16个奇数线之后，驱动第二线、第四线等(图30B中的数字表示线的驱动顺序)。因此，如图30C所示，在一帧内极性信号POL改变25次，这比使用图26A和图26B说明的情况多一次(图30B中的数字表示从画面的顶部计数的线数)。

在此，即使在这种情况下，如使用图28说明的，当奇数线驱动切换到偶数线驱动时以及当偶数线驱动切换到奇数线驱动时，当然优选地将在进行切换后用于在最初的线处进行写操作的时间段设置为长于在其它线处进行写操作的时间段。

这样，在使用图30说明的情况下，在分成十二个区域的帧中，在子帧之间进行切换，使得每个所选择的线的位置在子帧之间不同，并且在每个子帧中驱动奇数线或偶数线，从而与点反转驱动相比，可以抑制功率消耗，并且存储器的必要容量可以较小。此外，针对偶数线和奇数线可以分散地设置极性信号POL改变的位置，因此趋向于在这些位置出现的不一致可以被抑制，并且可以容易地控制LCD面板76。

如上所述，即使在显示设备51中使用具有多像素结构的像素显示半色调时，由于以子帧为单位使用像素电极Px1的组或像素电极Px2的组进行写操作，所以可以抑制电压的变化，从而可以防止功率消耗变大。例如，当在整个画面上显示均匀色调时，无论显示什么色调，在子帧之间进行切换的时刻，电流都流过源极总线，而且这在这种情况中在一帧内仅发生两次。这样，在显示设备51中，即使当使用具有多像素结构的像素显示半色调时，也可以最大程度地应用垂直帧反转的效果，并且通过在完成两个子帧的驱动的状态下获得的极性配置可以大大减小闪烁和在运动图像中垂直条纹形式的不一致的问题。

另外，在显示设备51中，即使在具有多像素结构的像素的情况下或在具有一般结构的像素的情况下，也沿着水平方向将一个画面分成多个帧，在帧的子帧之间进行切换，并且可以在每个子帧中驱动奇数线或偶数线，从而与点反转驱动相比，可以抑制功率消耗，并且存储器的必要容量可以较小。

另外，在显示设备51中，即使在具有多像素结构的像素的情况下或在具有一般结构的像素的情况下，也使每个所选择的线的位置在连续的奇数和偶数子帧之间不同，换句话说，可以针对每个子帧设置极性信号POL改变的位置，使得一个子帧的位置不与另一个子帧的位置重叠。因此，与点反转驱动相比较，可以抑制功率消耗，并且存储器的必要容量可以较小。此外，可以抑制在极性信号POL改变的位置处倾向于出现的不一致，并且可以容易地控制LCD面板76。

至此，已经通过将显示设备51作为单个设备来对待进行了说明；然而，当然LCD面板76可以是单独的设备，并且可以将其余部分配置成显示控制设备。

本申请包括与2008年3月24日在日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2008-075696和JP 2008-075697的公开相关的主题，其全部内容通过引用包含于此。

本领域的技术人员应该理解，根据设计需求和其它因素可以出现各种修改、组合、子组合以及替换，只要这些修改、组合、子组合以及替换落在权利要求或其等同方案的范围内。

Claims (11)

1.一种液晶显示设备，包括：

显示装置，包括与具有多像素结构并以矩阵排列的像素对应的液晶显示元件；

第一驱动装置，用于驱动连接到与所述像素对应的所述液晶显示元件的扫描线；

第二驱动装置，用于驱动连接到与所述像素对应的所述液晶显示元件的信号线；

图像获取装置，用于获取要显示在所述显示装置上的图像信号；以及

控制装置，用于根据由所述图像获取装置获取的所述图像信号控制所述第一驱动装置和所述第二驱动装置，

其中，在所述显示装置中，具有所述多像素结构并且由第一像素和第二像素构成的所述像素的每个连接到两个对应的信号线，并且像素的第一像素和第二像素以棋盘格方式连接到两个对应的信号线，并且

所述控制装置控制所述第一驱动装置，使得通过重复扫描第一子帧和第二子帧来扫描一帧的所有水平扫描线，其中在所述第一子帧中仅扫描水平扫描线的奇数线，在第二子帧中仅扫描水平扫描线的偶数线，并且控制所述第二驱动装置，使得连接到所述两个对应信号线的每个所述像素的第一像素的极性不同于该像素的第二像素的极性，相邻像素的第一像素的极性彼此不同，相邻像素的第二像素的极性彼此不同，并且当在所述第一子帧和所述第二子帧之间进行切换时极性信号被反转。

2.根据权利要求1所述的液晶显示设备，

其中所述控制装置将所述显示装置的所有水平扫描线分成由四个线或更多个线构成的多个区域，并且控制所述第一驱动装置，使得通过在所述多个区域中执行所述第一子帧和所述第二子帧的扫描来扫描一帧的所有水平扫描线。

3.根据权利要求2所述的液晶显示设备，

其中所述控制装置将用于在所述第一子帧和所述第二子帧之间进行切换后在最初的水平扫描线处进行写操作的时间段设置为长于用于在另一水平扫描线进行写操作的时间段。

4.根据权利要求1所述的液晶显示设备，

其中所述控制装置将所述显示装置的所有水平扫描线分成由两个线或更多个线构成的多个区域，使得第一子帧和第二子帧的扫描区域不相互重叠，并且控制所述第一驱动装置，使得通过在所述多个区域中执行所述第一子帧和所述第二子帧的扫描来扫描一帧的所有水平扫描线。

5.根据权利要求4所述的液晶显示设备，

其中所述控制装置将用于在所述第一子帧和所述第二子帧之间进行切换后在最初的水平扫描线处进行写操作的时间段设置为长于用于在另一水平扫描线处进行写操作的时间段。

6.一种用于在液晶显示设备上显示图像的液晶显示方法，该液晶显示设备包括：

显示装置，包括与具有多像素结构并以矩阵排列的像素对应的液晶显示元件；

第一驱动装置，用于驱动连接到与所述像素对应的所述液晶显示元件的扫描线；以及

第二驱动装置，用于驱动连接到与所述像素对应的所述液晶显示元件的信号线，并且

在所述显示装置中，具有所述多像素结构并且由第一像素和第二像素构成的所述像素的每个连接到两个对应的信号线，并且像素的第一像素和第二像素以棋盘格方式连接到两个对应的信号线，所述液晶显示方法包括以下步骤：

获取与要在所述显示装置上显示的所述图像对应的图像信号；

当根据所获取的图像信号控制所述第一驱动装置和所述第二驱动装置时，

控制所述第一驱动装置，使得通过重复扫描第一子帧和第二子帧来扫描一帧的所有水平扫描线，其中在所述第一子帧中仅扫描水平扫描线的奇数线，在所述第二子帧中仅扫描水平扫描线的偶数线；并且

控制所述第二驱动装置，使得连接到所述两个对应信号线的每个所述像素的第一像素的极性不同于该像素的第二像素的极性，相邻像素的第一像素的极性彼此不同，相邻像素的第二像素的极性彼此不同，并且当在所述第一子帧和所述第二子帧之间进行切换时，极性信号被反转。

7.一种液晶显示设备，包括：

显示单元，包括与具有多像素结构并以矩阵排列的像素对应的液晶显示元件；

第一驱动单元，驱动连接到与所述像素对应的所述液晶显示元件的扫描线；

第二驱动单元，驱动连接到与所述像素对应的所述液晶显示元件的信号线；

图像获取单元，获取要显示在所述显示单元上的图像信号；以及

控制单元，根据由所述图像获取单元获取的所述图像信号控制所述第一驱动单元和所述第二驱动单元，

其中，在所述显示单元中，具有所述多像素结构并且由第一像素和第二像素构成的所述像素的每个连接到两个对应的信号线，并且像素的第一像素和第二像素以棋盘格方式连接到两个对应的信号线，并且

所述控制单元控制所述第一驱动单元，使得通过重复扫描第一子帧和第二子帧来扫描一帧的所有水平扫描线，其中在所述第一子帧中仅扫描述评扫描线的奇数线，且在所述第二子帧中仅扫描水平扫描线的偶数线，并且控制所述第二驱动单元，使得连接到所述两个对应信号线的每个所述像素的第一像素的极性不同于该像素的第二像素的极性，相邻像素的第一像素的极性彼此不同，相邻像素的第二像素的极性彼此不同，并且当在所述第一子帧和所述第二子帧之间进行切换时极性信号被反转。

8.一种液晶显示设备，包括：

显示装置，其包括与以矩阵排列的像素对应的液晶显示元件；

第一驱动装置，用于驱动连接到与所述像素对应的所述液晶显示元件的扫描线；

第二驱动装置，用于驱动连接到与所述像素对应的所述液晶显示元件的信号线；

图像获取装置，用于获取要显示在所述显示装置上的图像信号；以及

控制装置，用于根据由所述图像获取装置获取的所述图像信号控制所述第一驱动装置和所述第二驱动装置，

其中，所述控制装置控制所述第一驱动装置，使得将所述显示装置的所有水平扫描线分成多个区域，并且通过在所述多个区域中执行第一子帧的扫描和第二子帧的扫描来扫描一帧的所有水平扫描线，其中在所述第一子帧中仅扫描水平扫描线的奇数帧，在所述第二子帧中仅扫描水平扫描线的偶数帧，并且将用于在所述第一子帧和所述第二子帧之间进行切换后在最初的水平扫描线处进行写操作的时间段设置为长于用于在另一水平扫描线处进行写操作的时间段，以及

所述控制装置控制所述第二驱动装置，使得当在所述第一子帧和所述第二子帧之间进行切换时极性信号被反转。

9.根据权利要求8所述的液晶显示设备，

其中所述控制设备控制所述第一驱动装置和所述第二驱动装置，使得当在所述第一子帧和所述第二子帧之间进行切换时所述极性信号被反转的位置不相互重叠。

10.一种用于液晶显示设备的液晶显示方法，该液晶显示设备包括：

显示装置，包括与以矩阵排列的像素对应的液晶显示元件；

第一驱动装置，用于驱动连接到与所述像素对应的所述液晶显示元件的扫描线；以及

第二驱动装置，用于驱动连接到与所述像素对应的所述液晶显示元件的信号线，所述液晶显示方法包括以下步骤：

获取要在所述显示装置上显示的图像信号；以及

当根据所获取的图像信号控制所述第一驱动装置和所述第二驱动装置时，

控制所述第一驱动装置和所述第二驱动装置，使得

将所述显示装置的所有水平扫描线分成多个区域，并且通过在所述多个区域中执行第一子帧的扫描和第二子帧的扫描来扫描一帧的所有水平扫描线，其中在所述第一子帧中仅扫描水平扫描线的奇数线，在所述第二子帧中仅扫描水平扫描线的偶数线，

当在所述第一子帧和所述第二子帧之间进行切换时极性信号被反转，并且

将用于在所述第一子帧和所述第二子帧之间进行切换后在最初的水平扫描线处进行写操作的时间段设置为长于用于在另一水平扫描线处进行写操作的时间段。

11.一种液晶显示设备，包括：

显示单元，包括与以矩阵排列的像素对应的液晶显示元件；

第一驱动单元，驱动连接到与所述像素对应的所述液晶显示元件的扫描线；

第二驱动单元，驱动连接到与所述像素对应的所述液晶显示元件的信号线；

图像获取单元，获取要显示在所述显示单元上的图像信号；以及

控制单元，根据由所述图像获取单元获取的所述图像信号控制所述第一驱动单元和所述第二驱动单元，

其中，所述控制单元控制所述第一驱动单元，使得将所述显示单元的所有水平扫描线分成多个区域，并且通过在所述多个区域中执行第一子帧的扫描和第二子帧的扫描来扫描一帧的所有水平扫描线，其中在所述第一子帧中仅扫描水平扫描线的奇数线，在所述第二子帧中仅扫描水平扫描线的偶数线，并且将用于在所述第一子帧和所述第二子帧之间进行切换后在最初的水平扫描线处进行写操作的时间段设置为长于用于在另一水平扫描线处进行写操作的时间段，以及

所述控制单元控制所述第二驱动单元，使得当在所述第一子帧和所述第二子帧之间进行切换时极性信号被反转。

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