CN104115216A - 驱动装置和显示装置 - Google Patents
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Abstract
显示装置(1)在接收到显示面板(2)的刷新率的变更指示的情况下,在正极的源极信号被写入的时间和负极的源极信号被写入的时间平衡的定时变更上述刷新率。
Description
技术领域
本发明涉及驱动装置和显示装置。
背景技术
近年来,液晶显示装置所代表的薄型、轻量以及低功耗的显示装置被大量采用。这样的显示装置向例如电子书终端、智能电话、手机、平板终端、PDA(便携式信息终端)、膝上型个人计算机、便携式游戏机、汽车导航装置等的搭载显著。另外,今后可期待作为更薄型的显示装置的电子纸的开发和普及也快速发展。在各种显示装置中,使功耗减少、使显示画质提高成为共同的课题。
因此,以往,关于显示装置,考虑了以解决这样的课题为目的的各种技术。
例如,为了更加提高显示画质,使用升高刷新率的技术。例如,在显示运动图像时,将刷新率从“60Hz(即,60fps)”升高到“120Hz(即,120fps)”,由此能表现更顺畅的运动,并且能抑制闪烁等显示不良情况的发生。
但是,随着刷新率升高,相应地,驱动显示面板的次数增加,因此功耗会增加。因此,在重视功耗的减少的情况下,相反,使用使刷新率降低的技术。
作为其具体例,在下述专利文献1中公开了如下技术:在容易产生伪轮廓时或者在显示伪轮廓显著的视频时,主动地使刷新率高速化来改善画质,在难以产生伪轮廓的情况下或者在即使产生也不显著的视频的情况下,主动地使刷新率降低来实现低功耗。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本公开专利公报“特开2010-145810号公报(公开日:2010年7月1日)”
发明内容
发明要解决的问题
(基于现有的显示装置的刷新率的变更例)
在此,参照图8说明基于现有的显示装置的刷新率的变更例。图8是表示基于现有的显示装置的刷新率的变更例的概念图。
图8按帧期间示出对现有的显示装置的某像素写入其电压值比基准电压更靠正极侧的源极信号(以下表示为“正极数据”。)和其电压值比基准电压更靠负极的源极信号(以下表示为“负极数据”。)中的任一个。在图8中,表示为“+”的帧期间表示在该帧期间对上述像素写入正极数据,表示为“-”的帧期间表示在该帧期间对上述像素写入负极数据。特别是,在图8所示的例子中,在现有的显示装置中,作为极性反转的时间周期采用“每1帧”。因此,在图8所示的例子中,上述像素的极性如“+、-、+、-、………”那样按每1帧反转。
如该图8例示的那样,在现有的显示装置中,在接收到刷新率的变更指示的定时立即变更刷新率。
例如,在图8所示的例子中,现有的显示装置在第3帧结束后(定时t1)接收到将刷新率从30Hz向60Hz变更的指示。与此相应,现有的显示装置立即将刷新率向60Hz变更。由此,第4帧以后的刷新率成为60Hz。
在此,在第3帧结束的时刻,正极的源极信号的写入次数是“2”,而负极的源极信号的写入次数是“1”。即,在第3帧结束的时刻,在像素的极性成为正极的时间与像素的极性成为负极的时间的期间产生“2/60秒”的差。以后刷新率被变更,因此现有的显示装置不能消除该时间差。例如,即使在第4帧写入负极的源极信号,该期间也是“1/60秒”,因此,依然原样地产生“1/60秒”的上述时间差。这样的时间差(即,极性的偏倾)成为发生残影等显示不良情况的主要原因。
本发明是鉴于上述的问题而完成的,其目的在于提供难以发生伴随刷新率的变更的显示不良情况的显示装置。
用于解决问题的方案
本发明为了解决上述的课题,本发明的一方式的驱动装置驱动具有多个像素的显示面板,上述驱动装置的特征在于,具备刷新率变更单元,上述刷新率变更单元在对上述显示面板的至少一个像素以1个帧或者多个帧为单位交替地写入正极的源极信号和负极的源极信号时接收到上述显示面板的刷新率的变更指示的情况下,在上述至少一个像素中,在上述正极的源极信号被写入的时间和上述负极的源极信号被写入的时间平衡的定时变更上述刷新率。
另外,本发明的一方式的显示装置的特征在于具备:具有多个像素的显示面板;以及上述驱动装置。
发明效果
根据本发明的一方式,能提供如下显示装置:即使是变更显示面板的刷新率的情况,在显示面板的各像素中,正极数据被写入的时间和负极数据被写入的时间也相等,也就是说不发生各像素中的极性的偏倾,因此难以发生伴随刷新率的变更的残影等显示不良情况。
附图说明
图1是表示实施方式的显示装置的整体构成的图。
图2是表示利用极性反转方式“点反转”写入源极信号的状态的显示面板的图。
图3是表示利用极性反转方式“源极反转”写入源极信号的状态的显示面板的图。
图4是表示基于实施方式的显示装置的刷新率的变更例的概念图。
图5是表示基于实施方式的显示装置的刷新率的其它变更例的概念图。
图6是表示基于实施方式的显示装置的刷新率的另一其它变更例的概念图。
图7是表示包含使用氧化物半导体的TFT的各种TFT的特性的图。
图8是表示基于现有的显示装置的刷新率的变更例的概念图。
图9表示基于实施方式的显示装置的与各种条件相应的判定方法的具体例。
具体实施方式
关于本发明的实施方式,参照附图说明如下。
(显示装置的构成)
首先,参照图1对实施方式的显示装置1的构成例进行说明。图1是表示实施方式1的显示装置1的整体构成的图。
如图1所示,显示装置1具备显示面板2、显示器驱动电路10以及电源生成电路28。其中,显示器驱动电路10具备定时控制器12、扫描线驱动电路14、信号线驱动电路16以及共用电极驱动电路18。
该显示装置1在电子书终端、智能电话、手机、PDA、膝上型个人计算机、便携式游戏机、汽车导航装置等中作为用于显示各种信息的显示装置而搭载。在实施方式中,作为显示装置1采用有源矩阵型的液晶显示装置。因此,本实施方式的显示面板2是有源矩阵型的液晶显示面板,上述的其它构成要素以驱动这样的液晶显示面板的方式构成。
(显示面板)
显示面板2具备多个像素、多条栅极信号线G以及多条源极信号线S。
多个像素配设成包括多个像素列和多个像素行的所谓的格子状。
多条栅极信号线G在像素列方向(沿着像素列的方向)并列设置。多条栅极信号线G各自与多个像素行中的对应的像素行各自的像素电连接。
多条源极信号线S在像素行方向(沿着像素行的方向)并列设置,均与多条栅极信号线G分别正交。多条源极信号线S各自与多个像素列中的对应的像素列各自的像素电连接。
在图1所示的例子中,在显示面板2中设有配设成N列×M行的多个像素,与此相应地,设有N条源极信号线S和M条栅极信号线G。
(扫描线驱动电路)
扫描线驱动电路14依次选择并扫描多条栅极信号线G。具体地,扫描线驱动电路14依次选择多条栅极信号线G,对选择的栅极信号线G提供用于将该栅极信号线G上的各像素所具备的开关元件(TFT)切换为导通的导通电压。
(信号线驱动电路)
信号线驱动电路16在栅极信号线G被选择的期间,针对该栅极信号线G上的各像素,从对应的源极信号线S提供与图像数据相应的源极信号。当具体说明时,信号线驱动电路16基于被输入的视频信号,算出应输出给所选择的栅极信号线G上的各像素的电压的值,将该值的电压从源极输出放大器朝向各源极信号线S输出。其结果是,对所选择的栅极信号线G上的各像素提供源极信号,将源极信号写入。
(共用电极驱动电路)
共用电极驱动电路18对设于多个像素各自的共用电极提供用于驱动该共用电极的规定的共用电压。
(定时控制器)
从外部(在图1所示的例子中是系统侧控制部30)对定时控制器12输入视频信号和控制信号。在此所示的视频信号包含时钟信号、同步信号、图像数据信号。另外,有时控制信号包含刷新率的变更指示。并且,定时控制器12按照该视频信号和控制信号,如图1中实线箭头所示的那样,对各驱动电路输出用于各驱动电路同步地动作的各种控制信号。
例如,定时控制器12对扫描线驱动电路14提供栅极起始脉冲信号、栅极时钟信号GCK以及栅极输出控制信号GOE。扫描线驱动电路14当收到栅极起始脉冲信号时,开始多条栅极信号线G的扫描。并且,扫描线驱动电路14按照栅极时钟信号GCK和栅极输出控制信号GOE对各栅极信号线G依次提供导通电压。
另外,定时控制器12对信号线驱动电路16输出源极起始脉冲信号、源极锁存选通以及源极时钟信号。信号线驱动电路16基于源极起始脉冲信号,按照源极时钟信号将输入的各像素的图像数据存储于寄存器,按照下一源极锁存选通信号,对各源极信号线S提供与图像数据相应的源极信号。
(电源生成电路)
电源生成电路28从输入电源生成扫描线驱动电路14、信号线驱动电路16以及共用电极驱动电路18所需的各电压,上述输入电源从外部(在图1所示的例子中为系统侧控制部30)供应。并且,如图1中虚线箭头所示,电源生成电路28对扫描线驱动电路14、信号线驱动电路16以及共用电极驱动电路18各自提供生成的电压。
(显示装置1的附加功能)
在此,对显示装置1具备的附加功能进行说明。显示装置1还具备极性反转控制部20、刷新率变更部22、变更控制部24以及计数器26。在图1所示的例子中,使得定时控制器12实现上述各功能,但是可以使得利用定时控制器12以外的电路等来实现上述各功能。
(极性反转控制部20)
极性反转控制部20控制信号线驱动电路16对各像素写入源极信号时的极性反转方式。
极性反转控制部20控制的极性反转方式包含:规定源极信号的极性反转的时间周期的方式;以及规定源极信号的极性反转的空间周期的方式。
所谓“源极信号的极性反转的时间周期”规定如下:在显示面板2中,以几个帧为单位使设于该显示面板2的多个像素各自的极性反转呢。另一方面,所谓“源极信号的极性反转的空间周期”规定如下:在显示面板2的显示面上的像素列方向和像素行方向上,以几个像素为单位使像素的极性反转呢。
信号线驱动电路16以由极性反转控制部20控制的极性反转方式(上述时间周期和上述空间周期)对各像素写入源极信号。
(刷新率变更部22)
刷新率变更部22变更显示面板2的刷新率。所谓刷新率表示改写显示面板2的显示的频率。例如,在刷新率是“60Hz”的情况下,在1秒钟改写60次显示面板2的显示(即,在1秒钟显示60帧),在刷新率是“120Hz”的情况下,在1秒钟改写120次显示面板2的显示(即,在1秒钟显示120帧)。
一般,在显示面板中,刷新率越高,显示画质越好,另一方面,由于改写的频率提高,因此功耗变高。因此,有时例如在显示运动图像的情况、高画质模式被选择的情况等使显示画质优先的情况下,将刷新率设定得高,在显示静止图像的情况、低功耗模式被选择的情况等使低功耗优先的情况下,将刷新率设定得低。
在本实施方式中,显示装置1从外部装置(例如,系统控制部30)接收刷新率的变更指示,与此相应地,刷新率变更部22变更刷新率。除此之外,也有时定时控制器12本身发出刷新率的变更指示。在该情况下,刷新率变更部22按照定时控制器12的决定来变更刷新率。此外,定时控制器12本身发出刷新率的变更指示的情况也包含于接收本发明的“刷新率的变更指示的情况”的定义。
当显示面板2的刷新率被变更时,显示装置1的各部按照来自定时控制器12的各种控制信号,以使显示面板2以变更后的刷新率进行显示动作的方式驱动显示面板2。
(变更控制部24)
变更控制部24控制刷新率变更部22变更刷新率的定时。
如上所述,针对显示面板2的各像素,以1个帧或者多个帧为单位交替地写入正极数据和负极数据。
变更控制部24在显示装置1接收到显示面板2的刷新率的变更指示的情况下,在各像素中,以在基于变更前的刷新率的正极数据被写入的时间和负极数据被写入的时间相等的定时进行刷新率的变更的方式,控制基于刷新率变更部22的刷新率的变更。
由此,在各像素中,正极数据被写入的时间和负极数据被写入的时间相等,可实现防止各像素中的残影等不良情况的发生。
(计数器26)
计数器26对正极数据和负极数据被写入的次数进行计数。在本实施方式中,作为计数器26,使用奇偶计数器,上述奇偶计数器输出正极数据被写入的次数和负极数据被写入的次数的总数是偶数还是奇数。变更控制部24通过参照来自计数器26的输出,能决定应进行刷新率的变更的定时。
例如,计数器26在上述总数是偶数的情况下输出表示该意思的高电平信号,在上述总数是奇数的情况下输出表示该意思的低电平信号。但是,不限于此,计数器26输出的信号只要是至少能由变更控制部24判断上述总数是偶数还是奇数的信号,可以是任意的信号。
(奇偶计数器)
如本实施方式那样,在计数器26使用奇偶计数器的情况下,计数器26可以与极性反转的时间周期同步地(即,每当极性反转在时间上进行时)进行上述计数。例如是如下情况:在作为极性反转的时间周期采用“1帧反转”的情况下,计数器26按每1帧进行上述计数,在作为极性反转的时间周期采用“2帧反转”的情况下,按每2帧进行上述计数和上述信号的输出。由此,即使极性反转的时间周期不是“1帧反转”,变更控制部24也能利用来自计数器26的输出信号(偶数和奇数)判定正极数据的写入次数和负极数据的写入次数是否相等。
(其它的计数器)
此外,计数器26也能使用对正极数据被写入的帧数和负极数据被写入的帧数分别计数的计数器。在该情况下,变更控制部24优选在两者的帧数相等的情况下或者两者的帧数之差小于预先决定的数量的情况下,判断为是应进行刷新率的变更的定时。另外,在该情况下,优选计数器26不仅对设为扫描期间的帧进行计数,而且对设为中止期间的帧也进行计数。这是因为在中止期间各像素也保持被写入数据的状态,该中止期间也应当作为数据被写入的期间而累计。
(极性反转方式的具体例)
以下参照图2和图3对极性反转方式具体地明。在此,使用作为设于显示面板2的一部分像素的配设成6像素列×4像素行的多个像素,对极性反转方式为“点反转”和极性反转方式为“源极反转”各自进行说明。
图2是表示利用极性反转方式“点反转”写入了源极信号的状态的显示面板2的图。另一方面,图3是表示利用极性反转方式“源极反转”写入了源极信号的状态的显示面板2的图。
在图2和图3中,“+”表示的像素表示对该像素写入了正极数据的状态,“-”表示的像素表示对该像素写入了负极数据的状态。
另外,在图2和图3中,在(a)和(b)中,多个像素各自的源极信号的极性反转。
(极性反转的空间周期)
如图2所示,根据极性反转方式“点反转”,各像素列中的像素的配置在显示面板的空间方向(像素列方向和像素行方向)如“+、-、+、-”或者“-、+、-、+”那样,成为源极信号的极性按每1像素反转的状态。
另外,如图3所示,根据极性反转方式“源极反转”,各像素列中的像素的配置如“+、+、+、+”或者“-、-、-、-”那样,所有的像素的源极信号的极性相同。另外,各像素行中的像素的配置如“+、-、+、-”或者“-、+、-、+”那样,成为源极信号的极性按每1像素反转的状态。
(极性反转的时间周期)
如图2所示,在作为极性反转的空间周期采用“点反转”的情况下,且在作为极性反转的时间周期采用“1帧反转”的情况下,显示面板2如“图2的(a)、图2的(b)、图2的(a)、图2的(b)、……”那样,成为各像素的极性按每1帧反转的状态。另外,在作为极性反转的时间周期采用“2帧反转”的情况下,如“图2的(a)、图2的(a)、图2的(b)、图2的(b)、……”那样,成为各像素的极性按每2帧反转的状态。
同样,如图3所示,在作为极性反转的空间周期采用“源极反转”的情况下,且在作为极性反转的时间周期采用“1帧反转”的情况下,显示面板2如“图3的(a)、图3的(b)、图3的(a)、图3的(b)、……”那样,各像素的极性按每1帧反转。另外,在作为极性反转的时间周期采用“2帧反转”的情况下,如“图3的(a)、图3的(a)、图3的(b)、图3的(b)、……”那样,成为各像素的极性按每2帧反转的状态。
(刷新率的变更例)
接着,参照图4说明基于实施方式的显示装置1的刷新率的变更例。图4是表示基于实施方式的显示装置1的刷新率的变更例的概念图。
图4按帧期间表示对显示装置1的某像素写入正极数据和负极数据中的一种。在图4中,“+”表示的帧期间表示在该帧期间中对上述像素写入正极数据,“-”表示的帧期间表示在该帧期间中对上述像素写入负极数据。特别是,在图4所示的例子中,在显示装置1中,作为极性反转的时间周期而采用“每1帧”。因此,在图4所示的例子中,上述像素的极性如“+、-、+、-、……”那样按每1帧反转。
如该图4例示的那样,在显示装置1接收到刷新率的变更指示的定时,基于变更前的刷新率的正极数据的写入次数和负极数据的写入次数相等的情况下,变更控制部24在该定时以变更刷新率的方式控制刷新率变更部22。
另一方面,在显示装置1接收到刷新率的变更指示的定时,基于变更前的刷新率的正极数据的写入次数和负极数据的写入次数不相等的情况下,变更控制部24在正极数据的写入次数和负极数据的写入次数相等的定时以变更刷新率的方式控制刷新率变更部22。
例如,在图4所示的例子中,显示装置1在第4帧结束后(定时t1)接收到将刷新率变更为30Hz的指示。此时,基于变更前的刷新率(60Hz)的正极数据的写入次数是2次,负极数据的写入次数也是2次。因此,计数器26的输出成为“偶数”。
基于该输出,变更控制部24判断为正极数据的写入次数和负极数据的写入次数相等。因此,变更控制部24在该定时(定时t1)以变更刷新率的方式控制刷新率变更部22。与此相应,刷新率变更部22将第5帧以后(定时t1以后)的刷新率变更为30Hz。
然后,显示装置1在第7帧结束后(定时t2)接收到将刷新率变更为60Hz的指示。此时,基于变更前的刷新率(30Hz)的正极数据的写入次数是2次,负极数据的写入次数是1次。因此,计数器26的输出成为“奇数”。
基于该输出,变更控制部24判断为正极数据的写入次数和负极数据的写入次数不相等。因此,变更控制部24使变更刷新率的定时延迟1帧量,在正极数据的写入次数和负极数据的写入次数相等的定时(定时t3),以变更刷新率的方式控制刷新率变更部22。与此相应,刷新率变更部22将第9帧以后(定时t3以后)的刷新率变更为60Hz。
而且,显示装置1在第9帧结束后(定时t4)接收到将刷新率变更为30Hz的指示。此时,基于变更前的刷新率(60Hz)的正极数据的写入次数是1次,负极数据的写入次数是0次。因此,计数器26的输出成为“奇数”。
基于该输出,变更控制部24判断为正极数据的写入次数和负极数据的写入次数不相等。因此,变更控制部24使变更刷新率的定时延迟1帧量,在正极数据的写入次数和负极数据的写入次数相等的定时(定时t5),以变更刷新率的方式控制刷新率变更部22。与此相应,刷新率变更部22将第11帧以后(定时t5以后)的刷新率变更为60Hz。
此外,本实施方式的显示装置1设置不驱动显示面板2的中止期间,由此降低显示面板2的刷新率。例如,如图4所示,在将显示面板2的刷新率从“60Hz”变更为“30Hz”的情况下,交替地设置1/60秒的扫描期间和1/60秒的中止期间,由此将显示面板2的刷新率变更为“30Hz”。
另外,本实施方式的显示装置1交替地设置1/60秒的扫描期间和59/60秒的中止期间,由此也能将显示面板2的刷新率变更为“1Hz”。除此之外,本实施方式的显示装置1也能将显示面板2的刷新率变更为任意的刷新率。
这样,本实施方式的显示装置1通过设置中止期间来降低刷新率,所以与不设置中止期间来降低刷新率相比,能更加减少功耗。
特别是,如后所述,本实施方式的显示装置1在各像素中采用使用截止特性非常优良的氧化物半导体的TFT,包含中止期间在内,能长期维持对各像素写入图像数据的状态,所以即使是利用这样的方法降低刷新率的情况,也能维持高显示画质。
即,在本实施方式的显示装置1中,在上述中止期间各像素也保持在紧前的扫描期间被写入的图像数据。因此,在本实施方式的显示装置1中,“正极的源极信号被写入的时间”是指将写入正极数据的扫描期间和其紧后的中止期间加在一起的时间,“负极的源极信号被写入的时间”是指将写入负极数据的扫描期间和其紧后的中止期间加在一起的时间。
此外,降低刷新率的方法不限于上述方法,也可以通过调整扫描期间的长度来降低刷新率。例如,在将显示面板2的刷新率从“60Hz”变更为“30Hz”的情况下,可以连续地设置2/60秒的扫描期间,由此将显示面板2的刷新率变更为“30Hz”。
这样,在不设置中止期间的情况下,在本实施方式的显示装置1中,“正极的源极信号被写入的时间”是指写入正极数据的扫描期间,“负极的源极信号被写入的时间”是指写入负极数据的扫描期间。
(刷新率的其它变更例)
接着,参照图5说明基于实施方式的显示装置1的刷新率的其它变更例。图5是表示基于实施方式的显示装置1的刷新率的其它变更例的概念图。
在图5所示的例子中,在显示装置1中,在作为极性反转的时间周期采用“每3帧”的方面与图4不同。因此,在图5所示的例子中,对象像素的极性如“+、+、+、-、-、-、+、+、+、……”那样按每3帧反转。
如该图5例示的那样,在显示装置1采用N帧反转驱动,且在显示装置1接收到刷新率的变更指示的定时基于变更前的刷新率的正极数据的写入次数和负极数据的写入次数不相等的情况下,变更控制部24在满足以下条件(1)和条件(2)两者的定时,以变更刷新率的方式控制刷新率变更部22。
(1)正极数据的写入次数和负极数据的写入次数相等。(2)2N的倍数的帧结束后。
例如,在图5所示的例子中,显示装置1在第8帧结束后(定时t2)接收到将刷新率变更为60Hz的指示。此时,基于变更前的刷新率(30Hz)的正极数据的写入次数是2次,负极数据的写入次数是0次。
在该情况下,变更控制部24使变更刷新率的定时延迟到满足上述条件(1)和上述条件(2)两者的第12帧结束后为止,在该定时(定时t3),以变更刷新率的方式控制刷新率变更部22。与此相应,刷新率变更部22将第13帧以后(定时t3以后)的刷新率变更为60Hz。
(效果)
如上所述,本实施方式的显示装置1采用如下构成:在接收到显示面板的刷新率的变更指示的情况下,使刷新率的变更定时延迟,在进行了正极数据的写入的次数和进行了负极数据的写入的次数相等的定时变更刷新率。
由此,本实施方式的显示装置1在显示面板2的各像素中,能在没有正极数据被写入的时间和负极数据被写入的时间的时间差的状态下变更显示面板2的刷新率,能防止发生各像素中的残影等不良情况。
(刷新率的另一其它变更例)
接着,参照图6说明基于实施方式的显示装置1的刷新率的另一其它变更例。图6是表示基于实施方式的显示装置1的刷新率的另一其它变更例的概念图。
在图6所示的例子中,在显示装置1中,在作为极性反转的时间周期采用“每1帧”的方面与图4相同。因此,在图6所示的例子中,对象像素的极性如“+、-、+、-、……”那样按每1帧反转。
如该图6例示的那样,变更控制部24在进行了刷新率的变更的帧的下一帧接收到刷新率的变更指示的情况下,以不进行基于该变更指示的刷新率的变更的方式控制刷新率变更部22。
例如,在图6所示的例子中,显示装置1在第2帧结束后(定时t1)将刷新率变更为60Hz。然后,在第3帧结束后(定时t2)接收到变更刷新率的指示。
在该情况下,变更控制部24以不进行基于该变更指示的刷新率的变更的方式控制刷新率变更部22。因此,不进行基于刷新率变更部22的刷新率的变更。
根据该变更例,显示装置1也在显示面板2的各像素中,能在没有正极数据被写入的时间和负极数据被写入的时间的时间差的状态下变更显示面板2的刷新率,因此能防止发生各像素中的残影等不良情况。
(显示面板2的像素)
接着,对实施方式的显示装置1具备的显示面板2的像素进行说明。
在本实施方式的显示装置1中,作为显示面板2具备的多个像素各自的TFT,采用使用所谓的氧化物半导体的TFT,特别是,采用使用作为包括铟(In)、镓(Ga)以及锌(Zn)的氧化物的所谓的IGZO(InGaZnOx)作为上述氧化物半导体的TFT。以下说明使用氧化物半导体的TFT的优势。
(TFT特性)
图7是表示包含使用氧化物半导体的TFT的各种TFT的特性的图。在该图7中,示出使用氧化物半导体的TFT、使用a-Si(amorphous silicon:非晶硅)的TFT以及使用LTPS(LowTemperature Poly Silicon:高温多晶硅)的TFT各自的特性。
在图7中,横轴(Vgh)表示在上述各TFT中提供给栅极的导通电压的电压值,纵轴(Id)表示上述各TFT中的源极-漏极间的电流量。
特别是,在图中表示为“TFT-on”的期间表示根据导通电压的电压值成为导通状态的期间,在图中表示为“TFT-off”的期间表示根据导通电压的电压值成为截止状态的期间。
如图7所示,使用氧化物半导体的TFT与使用a-Si的TFT相比导通状态时的电子迁移率高。
虽然省略图示,但是具体地,使用a-Si的TF的TFT-on时的Id电流是1uA,而使用氧化物半导体的TFT的TFT-on时的Id电流是20~50uA程度。
由此可知:使用氧化物半导体的TFT与使用a-Si的TFT相比导通状态时的电子迁移率高出20~50倍程度,导通特性非常优良。
如上所述,本实施方式的显示装置1在各像素中采用使用这样的氧化物半导体的TFT。由此,本实施方式的显示装置1的TFT的导通特性优良,因此能用更小型的TFT驱动像素,所以在各像素中,能减小TFT占的面积的比例。即,能提高各像素中的开口率,提高背光源光的透射率。其结果是,能采用功耗少的背光源,或者能抑制背光源的亮度,所以能减少功耗。
另外,由于TFT的导通特性优良,因此也能更加缩短源极信号相对于各像素的写入时间,所以能容易提高显示面板2的刷新率。
另外,如图7所示,使用氧化物半导体的TFT的截止状态时的漏电流比使用a-Si的TFT少。
虽然省略图示,但是具体地,使用a-Si的TFT的TFT-off时的Id电流是10pA,而使用氧化物半导体的TFT的TFT-off时的Id电流是0.1pA程度。
由此可知:使用氧化物半导体的TFT的截止状态时的漏电流是使用a-Si的TFT的1/100程度,几乎不产生漏电流,截止特性非常优良。
由此,本实施方式的显示装置1的TFT的截止特性优良,因此能长期维持显示面板的多个像素各自的源极信号被写入的状态,所以能维持高显示画质,并且能容易降低显示面板2的刷新率。
(与各种条件相应的判定方法的具体例)
显示装置1可采用各种计数器26。另外,显示装置1可采用各种极性反转周期。另外,显示装置1也有时将1个扫描期间设为1帧,而且也有时将1个扫描期间设为n帧。另外,显示装置1也有时不设置中止期间,而且也有时将1个中止期间设为1帧,还有时将1个中止期间设为n帧。上述各种条件对判定正极数据被写入的时间和负极数据被写入的时间是否相等的判定方法也带来影响。
因此,优选显示装置1能通过使用与上述各种条件相应的判定方法来进行上述判定。以下参照图9说明与各种条件相应的判定方法的具体例。图9表示基于实施方式的显示装置1的与各种条件相应的判定方法的具体例。图9的(a)~(d)所示的各具体例中的各种条件和判定方法如下所示。
●图9的(a):例1
扫描期间:每1帧
中止期间:每3帧
极性反转周期:每1扫描期间(在中止期间不进行极性反转)
计数器26:对扫描期间数(即,写入次数)进行计数,能将计数的数作为“偶数”和“奇数”输出
判定方法:在计数器26的输出是“偶数”的情况下,判定为“正极数据被写入的时间和负极数据被写入的时间相等”。
例如,在图9的(a)所示的例子中,在第9帧中,计数器26的输出成为“偶数”,此时,显示装置1判定为“正极数据被写入的时间和负极数据被写入的时间相等(在图中表示为“可以”)”。
在图9的(a)所示的例子中,在第9帧中,其以前的正极数据被写入的帧数是“4”,负极数据被写入的帧数也是“4”。因此,可以说上述判定是合适的。
●图9的(b):例2
扫描期间:每3帧
中止期间:每3帧
极性反转周期:每1扫描期间(在中止期间不进行极性反转)
计数器26:能对极性平衡进行计数。具体地,计数器26每当正极数据被写入的帧增加1时则能加1,每当负极数据被写入的帧增加1时则能减1
判定方法:在计数器26的输出是“±0”的情况下,判定为“正极数据被写入的时间和负极数据被写入的时间相等”。
例如,在图9的(b)所示的例子中,在第12帧中,计数器26的输出成为“±0”,此时,显示装置1判定为“正极数据被写入的时间和负极数据被写入的时间相等(在图中表示为“可以”)”。
在图9的(b)所示的例子中,在第1帧写入正极数据,在第2帧写入负极数据,在第3帧写入正极数据,但是第4~6帧是中止期间,因此该正极数据被保持。然后,在第7帧写入负极数据,在第8帧写入正极数据,在第9帧写入负极数据,但是第10~12帧是中止期间,因此该负极数据被保持。
即,在第12帧中,正极数据被写入的帧数是“6”,负极数据被写入的帧数也是“6”。因此,可以说上述判定是合适的。
●图9的(c):例3
扫描期间:每1帧
中止期间:每4帧
极性反转周期:每1帧(在中止期间也进行极性反转)
计数器26:与例3同样,能对极性平衡进行计数
判定方法:在计数器26的输出是“±0”的情况下,判定为“正极数据被写入的时间和负极数据被写入的时间相等”。
例如,在图9的(c)所示的例子中,在第10帧中,计数器26的输出成为“±0”,此时,显示装置1判定为“正极数据被写入的时间和负极数据被写入的时间相等(在图中表示为“可以”)”。
在图9的(c)所示的例子中,在第1帧写入正极数据,但是第2~4帧是中止期间,因此该正极数据被保持。在图中,在第2~4帧中进行极性反转,但是这表示源极输出放大器的极性,实际上该极性的数据并不被写入,第1帧的正极数据被保持。
然后,在第6帧写入负极数据,但是第7~10帧是中止期间,该负极数据被保持。在图中,在第7~10帧中进行极性反转,但是这表示源极输出放大器的极性,实际上该极性的数据并不被写入,第6帧的负极数据被保持。
即,在第10帧中,正极数据被写入的帧数是“5”,负极数据被写入的帧数也是“5”。因此,可以说上述判定是合适的。
●图9的(d):例4
扫描期间:每3帧
中止期间:每4帧
极性反转周期:每1帧(在中止期间也进行极性反转)
计数器26:能对极性平衡进行计数
判定方法:在计数器26的输出是“±0”的情况下,判定为“正极数据被写入的时间和负极数据被写入的时间相等”。
例如,在图9的(d)所示的例子中,在第14帧中,计数器26的输出成为“±0”,此时,显示装置1判定为“正极数据被写入的时间和负极数据被写入的时间相等(在图中表示为“可以”)”。
在图9的(d)所示的例子中,在第1帧写入正极数据,在第2帧写入负极数据,在第3帧写入正极数据,但是第4~7帧是中止期间,因此该正极数据被保持。在图中,在第4~7帧中进行了极性反转,但是这表示源极输出放大器的极性,实际上在此所示的极性的数据并不被写入,第3帧的正极数据被保持。
然后,在第8帧写入负极数据,在第9帧写入正极数据,在第10帧写入负极数据,但是第11~14帧是中止期间,因此该负极数据被保持。在图中,在第11~14帧中进行了极性反转,但是这表示源极输出放大器的极性,实际上在此所示的极性的数据并不被写入,第10帧的负极数据被保持。
即,在第14帧中,正极数据被写入的帧数是“7”,负极数据被写入的帧数也是“7”。因此,可以说上述判定是合适的。
(补充说明)
以上对本发明的实施方式进行了说明,但是本发明并不限于上述的实施方式,能在权利要求所示的范围进行各种变更。即,使在权利要求所示的范围适当变更的技术方式组合而得到的实施方式也包含于本发明的技术范围。
例如,实施方式所示的刷新率、源极信号的极性反转的时间周期、源极信号的极性反转的空间周期等各设定值只不过是例示。因此,根据显示装置的特性、使用目的等,这些设定值当然可变更为适当的值。
另外,在实施方式中说明了如下例子:将本发明应用到在各像素中采用使用氧化物半导体(特别是IGZO)的TFT的显示装置,但是不限于此,也能将本发明应用到在各像素中采用使用a-Si的TFT、使用LTPS的TFT等其它的TFT的显示装置。
另外,在实施方式中,作为定时控制器12具备的计数器26使用奇偶计数器,上述奇偶计数器输出正极数据的写入次数和负极数据的写入次数的总数是偶数还是奇数,但是可以使用输出上述总数的计数器。或者,作为计数器26,可以使用分别输出正极数据的写入次数和负极数据的写入次数的计数器。或者,作为计数器26,可以使用分别输出正极数据被写入的帧数和负极数据被写入的帧数的计数器。无论哪种情况,变更控制部24都能容易判断正极数据被写入的时间和负极数据被写入的时间是否平衡。
此外,实施方式的显示装置如果是至少在正极数据被写入的时间和负极数据被写入的时间平衡的定时变更刷新率的构成,则不限于在实施方式中说明的构成,采用什么样的构成均可。
例如,实施方式的显示装置可以对正极数据的写入次数和负极数据的写入次数分别计数,在两者相等的定时、或者两者的差小于预先决定的阈值的定时变更刷新率。
另外,实施方式的显示装置可以对正极数据被写入的帧数和负极数据被写入的帧数分别进行计数,在两者相等的定时、或者两者的差小于预先决定的阈值的定时变更刷新率。
另外,实施方式的显示装置可以分别算出正极数据被写入的时间和负极数据被写入的时间,在两者相等的定时、或者两者的差小于预先决定的阈值的定时变更刷新率。
无论哪种情况,实施方式的显示装置都在各像素中的残影等显示不良情况难以发生的定时变更显示面板的刷新率。
〔总结〕
如上所述,本发明的一方式的驱动装置驱动具有多个像素的显示面板,上述驱动装置的特征在于,具备刷新率变更单元,上述刷新率变更单元在对上述显示面板的至少一个像素以1个帧或者多个帧为单位交替地写入正极的源极信号和负极的源极信号时接收到上述显示面板的刷新率的变更指示的情况下,在上述至少一个像素中,在上述正极的源极信号被写入的时间和上述负极的源极信号被写入的时间平衡的定时变更上述刷新率。
在上述构成中,所谓“平衡”是指上述两时间相等,但是不限于此,如果是例如不成为残影等显示不良情况的发生原因的程度,则也包含上述两时间不同的情况。因此,根据该驱动装置,能在难以发生各像素中的残影等显示不良情况的定时变更显示面板的刷新率。
此外,上述构成涉及“对至少一个像素以1个帧或者多个帧为单位交替地写入正极的源极信号和负极的源极信号”的反转驱动方式,该反转驱动方式包含点反转驱动方式、源极反转驱动方式、帧反转驱动方式等各种反转驱动方式。
在上述驱动装置中,优选上述刷新率变更单元在上述至少一个像素中,在上述正极的源极信号被写入的时间和上述负极的源极信号被写入的时间的差比预先决定的时间短的定时变更上述刷新率。
根据该构成,通过比较正极的源极信号被写入的时间和负极的源极信号被写入的时间的简单构成,能容易判定是否应变更刷新率。
在上述构成中,所谓“预先决定的时间”表示例如不会成为残影等显示不良情况的发生原因的程度的、正极数据被写入的时间和负极数据被写入的时间之差的允许范围。因此,根据该驱动装置,能在难以发生各像素中的残影等显示不良情况的定时变更显示面板的刷新率。
在上述驱动装置中,优选上述刷新率变更单元在上述至少一个像素中,在上述正极的源极信号被写入的时间和上述负极的源极信号被写入的时间相等的定时变更上述刷新率。
根据该构成,能在正极数据被写入的时间和负极数据被写入的时间相等的定时、即不会发生残影等显示不良情况的定时变更刷新率。
在上述驱动装置中,优选上述刷新率变更单元在以1个帧为单位交替地写入上述正极的源极信号和上述负极的源极信号的帧反转驱动时接收到上述变更指示的情况下,在上述正极的源极信号被写入的次数和上述负极的源极信号被写入的次数的总数成为偶数的定时变更上述刷新率。
根据该构成,不用进行复杂的运算处理等,只是判定上述总数是否是偶数,就能容易判定是否应变更刷新率。
另外,在上述驱动装置中,优选上述刷新率变更单元在接收到上述变更指示的情况下,在上述正极的源极信号被写入的帧数和该正极的源极信号被保持的帧数的总数与上述负极的源极信号被写入的帧数和该负极的源极信号被保持的帧数的总数相等的定时变更上述刷新率。
根据该构成,即使是包含中止期间等不进行源极信号的写入的帧期间的情况,也能适当地判断正极的源极信号被写入的时间和负极的源极信号被写入的时间是否相等。
另外,在上述驱动装置中,优选上述刷新率变更单元在以1个帧为单位交替地写入上述正极的源极信号和上述负极的源极信号的帧反转驱动时接收到上述变更指示时,在上述正极的源极信号被写入的帧数和上述负极的源极信号被写入的帧数不相等的情况下,使上述变更的定时延迟1帧。
根据该构成,不用进行复杂的运算处理等,只是使变更的定时延迟1帧,就能容易地使正极数据被写入的时间和负极数据被写入的时间一致。
另外,在上述驱动装置中优选上述刷新率变更单元在以N个帧为单位交替地写入上述正极的源极信号和上述负极的源极信号的帧反转驱动时接收到上述变更指示时,在上述正极的源极信号被写入的帧数和上述负极的源极信号被写入的帧数不相等的情况下,使上述变更的定时延迟到成为2N的倍数的帧。
根据该构成,不用进行复杂的运算处理等,能容易确定变更的定时。
另外,在上述驱动装置中,优选上述刷新率变更单元在进行了上述刷新率的变更的帧的下一帧接收到上述变更指示的情况下,不进行基于该变更指示的上述刷新率的变更。
根据该构成,也能防止产生正极数据被写入的时间与负极数据被写入的时间的时间差。
另外,在上述驱动装置中,优选上述刷新率变更单元通过设置中止上述显示面板的驱动的中止期间使上述刷新率降低。
根据该构成,与不设置中止期间地降低刷新率相比能更加减少功耗。
另外,本发明的一方式的显示装置的特征在于具备:具有多个像素的显示面板;以及上述驱动装置。
根据该显示装置,能提供起到与上述驱动装置同样的效果的显示装置。
在上述显示装置中,优选上述多个像素各自的TFT的半导体层使用氧化物半导体。特别是在上述显示装置中,优选上述氧化物半导体是IGZO。
根据该构成,各像素的导通特性和截止特性非常优良,刷新率的增减容易,因此正极的源极信号和负极的源极信号的写入时间差容易变大,所以消除该时间差的必要性变高。因此,通过在这样的显示装置中应用本发明,能起到更有用的效果。
工业上的可利用性
本发明的一方式的显示装置能在液晶显示装置、有机EL显示装置以及电子纸等各种显示装置中利用,特别是在采用有源矩阵方式的各种显示装置中能适当地利用。
附图标记说明
1 显示装置
2 显示面板
10 显示器驱动电路(驱动装置)
12 定时控制器
14 扫描线驱动电路
16 信号线驱动电路
18 共用电极驱动电路
20 极性反转控制部
22 刷新率变更部
24 变更控制部(帧频率切换控制单元)
26 计数器
28 电源生成电路
30 系统侧控制部
Claims (12)
1.一种驱动装置,其驱动具有多个像素的显示面板,上述驱动装置的特征在于,
具备刷新率变更单元,上述刷新率变更单元在对上述显示面板的至少一个像素以1个帧或者多个帧为单位交替地写入正极的源极信号和负极的源极信号时接收到上述显示面板的刷新率的变更指示的情况下,在上述至少一个像素中,在上述正极的源极信号被写入的时间和上述负极的源极信号被写入的时间平衡的定时变更上述刷新率。
2.根据权利要求1所述的驱动装置,其特征在于,
上述刷新率变更单元
在上述至少一个像素中,在上述正极的源极信号被写入的时间和上述负极的源极信号被写入的时间之差比预先决定的时间短的定时变更上述刷新率。
3.根据权利要求2所述的驱动装置,其特征在于,
上述刷新率变更单元
在上述至少一个像素中,在上述正极的源极信号被写入的时间和上述负极的源极信号被写入的时间相等的定时变更上述刷新率。
4.根据权利要求3所述的驱动装置,其特征在于,
上述刷新率变更单元
在以1个帧为单位交替地写入上述正极的源极信号和上述负极的源极信号的帧反转驱动时接收到上述变更指示的情况下,在上述正极的源极信号被写入的次数和上述负极的源极信号被写入的次数的总数成为偶数的定时变更上述刷新率。
5.根据权利要求3所述的驱动装置,其特征在于,
上述刷新率变更单元
在接收到上述变更指示的情况下,在上述正极的源极信号被写入的帧数和该正极的源极信号被保持的帧数的总数与上述负极的源极信号被写入的帧数和该负极的源极信号被保持的帧数的总数相等的定时变更上述刷新率。
6.根据权利要求3所述的驱动装置,其特征在于,
上述刷新率变更单元
在以1个帧为单位交替地写入上述正极的源极信号和上述负极的源极信号的帧反转驱动时接收到上述变更指示时,在上述正极的源极信号被写入的帧数和上述负极的源极信号被写入的帧数不相等的情况下,使上述变更的定时延迟1帧。
7.根据权利要求3所述的驱动装置,其特征在于,
上述刷新率变更单元
在以N个帧为单位交替地写入上述正极的源极信号和上述负极的源极信号的帧反转驱动时接收到上述变更指示时,在上述正极的源极信号被写入的帧数和上述负极的源极信号被写入的帧数不相等的情况下,使上述变更的定时延迟到成为2N的倍数的帧。
8.根据权利要求3至7中的任一项所述的驱动装置,其特征在于,
上述刷新率变更单元
在进行了上述刷新率的变更的帧的下一帧接收到上述变更指示的情况下,不进行基于该变更指示的上述刷新率的变更。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的驱动装置,其特征在于,
上述刷新率变更单元
通过设置中止上述显示面板的驱动的中止期间使上述刷新率降低。
10.一种显示装置,其特征在于,
具备:
具有多个像素的显示面板;以及
权利要求1至9中的任一项所述的驱动装置。
11.根据权利要求10所述的显示装置,其特征在于,上述多个像素各自的TFT的半导体层使用氧化物半导体。
12.根据权利要求11所述的显示装置,其特征在于,上述氧化物半导体是IGZO。
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