CN105474297B - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

液晶显示装置(100)的驱动电路构成为当将与根据输入视频信号决定的帧期间相当的时间间隔设为刷新期间时，在第1刷新期间(B)内，进行仅对多个像素内的奇数行或偶数行的像素提供与该像素中保持的电压反极性的像素电压的第1极性反转刷新动作；在第1刷新期间之后，在具有比刷新期间长的时间间隔的中止期间内，进行对多个像素均不提供像素电压的中止动作；以及在紧接着中止动作之后的第2刷新期间(C)内，进行仅对没有通过第1极性反转刷新动作被提供反极性的像素电压的偶数行或奇数行的像素提供与该像素中保持的电压反极性的像素电压的第2极性反转刷新动作。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示装置，特别是涉及横向电场模式的TFT型液晶显示装置。
背景技术
TFT型液晶显示装置通过控制经由TFT施加给各像素的液晶层(在电的方面称为“液晶电容”。)的电压来调节透射过各像素的光的量而进行显示。施加给各像素的液晶层的电压的极性按一定期间进行反转。这种液晶显示装置的驱动方法称为交流驱动法，不是长时间地对液晶层施加直流电压。这是因为当长时间地对液晶层施加直流电压时，会引起液晶材料中存在的离子的不均匀(界面极化)、液晶材料的劣化，显示质量降低。
在本说明书中，将施加给各像素的液晶层(液晶电容)的电压称为像素电压。像素电压是施加到像素的像素电极和相对电极之间的电压，由像素电极的电位相对于相对电极的电位表示。将像素电极的电位高于相对电极的电位时的像素电压的极性设为正，将像素电极的电位低于相对电极的电位时的像素电压的极性设为负。
在TFT型液晶显示装置中，像素电极与TFT的漏极电极连接，从与TFT的源极连接的源极总线提供的显示信号电压施加给像素电极。提供给像素电极的显示信号电压和提供给相对电极的相对电压的差相当于像素电压。
在TFT型液晶显示装置中，像素电压的极性典型地按每个帧期间进行反转。在此，TFT型液晶显示装置的帧期间是为了将像素电压提供给全部的像素而需要的期间，意味着选择某栅极总线(扫描线)到下次选择该栅极总线为止的期间，也可以说垂直扫描期间。像素排列成具有行和列的矩阵状，典型地，栅极总线与像素的行对应，源极总线与像素的列对应，根据向栅极总线提供的扫描信号(栅极信号)，按每行依次提供像素电压。
以往的一般的TFT型液晶显示装置的帧期间为1/60秒(帧频率为60Hz)。在输入视频信号为例如NTSC信号的情况下，NTSC信号是隔行驱动用的信号，1帧(帧频率为30Hz)包括奇数场和偶数场这2个场(场频率为60Hz)，但是在TFT型液晶显示装置中，与NTSC信号的各场对应地对全部像素提供像素电压，因此TFT型液晶显示装置的帧期间为1/60秒(帧频率为60Hz)。此外，最近，为了动态图像显示特性的提高或进行3D显示，在市场上出售有帧频率为120Hz的倍速驱动、240Hz的4倍速驱动的TFT型液晶显示装置。这样，TFT型液晶显示装置具备驱动电路，该驱动电路构成为根据输入的视频信号决定帧期间(帧频率)，在各帧期间对全部像素提供像素电压。
近年来，以面内开关(In Plane Switching(IPS))模式、边缘场开关(FringeField Switching(FFS))模式为代表的横向电场模式的液晶显示装置的利用较为广泛。横向电场模式的液晶显示装置与垂直取向(Vertical Alignment(VA))模式等的纵向电场模式的液晶显示装置相比，有容易看见伴随着像素电压的极性反转的闪烁的问题。考虑为这是由于当液晶层的液晶分子的取向产生伴随着弯曲变形、展曲(スプレイ)变形的变化时，会产生由液晶分子的取向的不对称引起的取向极化。
例如，专利文献1公开有如下液晶显示装置：将像素电极分割为第1区域和第2区域，使第1区域的梳齿的数量和第2区域的梳齿的数量差1个，使像素区域内形成的梳齿的数量和梳齿间的狭缝的数量相同，由此降低了挠曲电效应。
另外，专利文献2公开有如下液晶显示装置：通过控制将与像素电极具有的多个带状部分平行的伪电极配置在相邻的2个像素电极间的区域等的电场的分布，由此降低了挠曲电效应。
本申请人制造并销售了使用具备氧化物半导体层(例如，In-Ga-Zn-O系的半导体层)的TFT的低功耗的液晶显示装置。具有In-Ga-Zn-O系半导体层的TFT具有高的迁移率(超过a-SiTFT的20倍)和低的漏电流(不到a-SiTFT的百分之一)。作为像素TFT，当使用具有In-Ga-Zn-O系半导体层的TFT时，漏电流较小，因此能通过应用中止驱动(有时称为低频驱动)降低功耗。
中止驱动法例如记载于专利文献3中。为了参考，将专利文献3的公开内容全部引用到本说明书中。在中止驱动中，在通常的60Hz驱动(1帧期间＝1/60秒间)中，重复以1帧期间(1/60秒间)写入图像后，接着以59帧期间(59/60秒间)不写入图像的周期。在该中止驱动中，在1秒间仅写入图像1次，因此有时称为1Hz驱动。在此，中止驱动是指具有比写入图像的期间长的中止期间的驱动方法或者帧频率不到60Hz的低频驱动。
看到闪烁的容易度依赖于频率。例如，在60Hz时产生不明显的亮度的变化，当频率小于60Hz时，特别是30Hz以下时容易看成闪烁。特别是，已知以10Hz附近的频率使亮度变化时，闪烁是非常明显的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开2010-2596号公报
专利文献2:特开2011-169973号公报
专利文献3:国际公开第2013/008668号
专利文献4:国际公开第2013/073635号
发明内容
发明要解决的问题
本发明人发现在横向电场模式的液晶显示装置中应用上述中止驱动的结果是产生在专利文献1、2记载的技术中没有对策的闪烁。
本发明的目的在于提供即使以不到60Hz的频率进行驱动也难以看到闪烁的横向电场模式的TFT型液晶显示装置。
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有：显示区域，其具有排列成具有行和列的矩阵状的多个像素，该多个像素分别具备在液晶层中产生横向电场的第1电极和第2电极；以及驱动电路，其向上述多个像素中的各像素提供像素电压，在液晶显示装置中，上述驱动电路构成为当将与根据输入视频信号决定的帧期间相当的时间间隔设为刷新期间时，在第1刷新期间内，进行仅对上述多个像素内的奇数行或偶数行的像素，或者仅对将上述多个像素的相互相邻的奇数行和偶数行作为1对的多对奇数对或偶数对的像素提供与该像素中保持的电压反极性的像素电压的第1极性反转刷新动作；在上述第1刷新期间之后，在具有比上述刷新期间长的时间间隔的中止期间内，进行对上述多个像素均不提供像素电压的中止动作；以及在紧接着上述中止动作之后的第2刷新期间内，进行仅对没有通过上述第1极性反转刷新动作被提供上述反极性的像素电压的偶数行或奇数行、或者偶数对或奇数对的像素提供与该像素中保持的电压反极性的像素电压的第2极性反转刷新动作，上述驱动电路构成为，在上述第1刷新期间内，仅对通过上述第1极性反转刷新动作被提供上述反极性的像素电压的上述奇数行或偶数行、或者奇数对或偶数对的像素再次提供上述反极性的像素电压。
本发明的另一实施方式的液晶显示装置具有：显示区域，其具有排列成具有行和列的矩阵状的多个像素，该多个像素分别具备在液晶层中产生横向电场的第1电极和第2电极；以及驱动电路，其向上述多个像素中的各像素提供像素电压，在液晶显示装置中，上述驱动电路构成为当将与根据输入视频信号决定的帧期间相当的时间间隔设为刷新期间时，在第1刷新期间内，进行仅对上述多个像素内的奇数行或偶数行的像素，或者仅对将上述多个像素的相互相邻的奇数行和偶数行作为1对的多对奇数对或偶数对的像素提供与该像素中保持的电压反极性的像素电压的第1极性反转刷新动作；在上述第1刷新期间之后，在具有比上述刷新期间长的时间间隔的中止期间内，进行对上述多个像素均不提供像素电压的中止动作；并且在紧接着上述中止动作之后的第2刷新期间内，进行仅对没有通过上述第1极性反转刷新动作被提供上述反极性的像素电压的偶数行或奇数行、或者偶数对或奇数对的像素提供与该像素中保持的电压反极性的像素电压的第2极性反转刷新动作，上述驱动电路构成为，在上述第1刷新期间内，除了进行上述第1极性反转刷新动作之外，还进行仅对没有通过上述第1极性反转刷新动作被提供上述反极性的像素电压的偶数行或奇数行、或者偶数对或奇数对的像素提供与该像素中保持的电压同极性的像素电压的第1极性维持刷新动作。
在某实施方式中，在上述第1刷新期间内，没有通过上述第1极性反转刷新动作被提供上述反极性的像素电压的偶数行或奇数行、或者偶数对或奇数对的像素保持的电压的极性不反转。
在某实施方式中，上述驱动电路构成为，在上述第1刷新期间内，对没有通过上述第1极性反转刷新动作被提供上述反极性的像素电压的偶数行或奇数行、或者偶数对或奇数对的像素不提供像素电压。
在某实施方式中，在上述第1刷新期间内，通过上述第1极性反转刷新动作提供上述反极性的像素电压的期间超过上述刷新期间的二分之一。
在某实施方式中，上述驱动电路构成为，在上述第1刷新期间内，仅对通过上述第1极性反转刷新动作被提供上述反极性的像素电压的上述奇数行或偶数行、或者奇数对或偶数对的像素再次提供上述反极性的像素电压。
在某实施方式中，在上述第1刷新期间内，通过上述第1极性反转刷新动作提供上述反极性的像素电压的期间为上述刷新期间的二分之一以下。
在某实施方式中，对上述多个像素中的各像素提供像素电压的时间间隔为上述中止期间的2倍以上。
在某实施方式中，上述驱动电路构成为，在上述第1刷新期间内，除了进行上述第1极性反转刷新动作之外，还进行仅对没有通过上述第1极性反转刷新动作被提供上述反极性的像素电压的偶数行或奇数行、或者偶数对或奇数对的像素提供与该像素中保持的电压同极性的像素电压的第1极性维持刷新动作。
在某实施方式中，对上述多个像素中的各像素提供像素电压的时间间隔与上述中止期间相等。
在某实施方式中，上述驱动电路构成为，在上述第1刷新期间内，除了进行上述第1极性反转刷新动作之外，还进行仅对没有通过上述第1极性反转刷新动作被提供上述反极性的像素电压的偶数行或奇数行、或者偶数对或奇数对的像素提供与该像素中保持的电压反极性的像素电压的第2极性反转刷新动作。
发明效果
根据本发明的实施方式，能提供即使以不到60Hz的频率进行驱动也难以看到闪烁的横向电场模式的TFT型液晶显示装置。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的实施方式的液晶显示装置100的结构的图，(a)是液晶显示装置100的示意性平面图，(b)是沿着(a)的1B-1B’线的示意性截面图。
图2的(a)是表示由液晶显示装置100的驱动电路进行的极性反转的序列的1例的图，(b)是表示亮度的时间变化的示意图。
图3是表示由液晶显示装置100的驱动电路进行的极性反转的序列的另一例的图。
图4是表示由液晶显示装置100的驱动电路进行的极性反转的序列的再一例的图。
图5的(a)是表示由液晶显示装置100的驱动电路进行的极性反转的序列的另一例的图，(b)是表示亮度的时间变化的示意图。
图6是表示由本发明的另一实施方式的液晶显示装置的驱动电路进行的极性反转的序列的1例的图。
图7是示意性表示具备以按2H反转进行极性反转刷新动作的方式构成的驱动电路的液晶显示装置200的像素结构的图。
图8是表示FFS模式的液晶显示装置的像素内的亮度分布的图，(a)表示像素电压为+2V时的亮度分布，(b)表示像素电压为-2V时的亮度分布。
图9的(a)是表示以往的交流驱动法的极性反转的序列的图，(b)是表示亮度的时间变化的示意图。
图10是表示测量以1Hz驱动FFS模式的液晶显示装置时的1个像素的亮度的时间变化的结果的图，(a)表示没有施加偏置电压的情况下的结果，(b)表示施加偏置电压的情况下的结果。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式的液晶显示装置及其驱动方法。以下，例示了FFS模式的液晶显示装置，但是本发明的实施方式不限于例示的FFS模式的液晶显示装置，能应用于各种公知的FFS模式的液晶显示装置，也能应用于IPS模式的液晶显示装置。
图1(a)和(b)中示意性地表示本发明的实施方式的液晶显示装置100的结构。液晶显示装置100是FFS模式的TFT型液晶显示装置。图1(a)是液晶显示装置100的示意性平面图，图1(b)是沿着图1(a)的1B－1B’线的示意性截面图。图1(a)和(b)表示与液晶显示装置100的1个像素对应的结构。液晶显示装置100具有排列成具有行和列的矩阵状的多个像素，将行方向的像素的排列的间距设为Px，将列方向的像素的排列的间距设为Py。液晶显示装置100具有未图示的驱动电路，驱动电路如后述那样构成为将像素电压提供给像素。驱动电路可以配置在包括多个像素的显示区域的周边区域(边框区域)，也可以另外设置。
液晶显示装置100具有TFT基板(第1基板)10、相对基板(第2基板)30、设置在TFT基板10和相对基板30之间的液晶层42。液晶显示装置100还具有未图示的一对偏振板。偏振板以交叉尼科尔的方式配置在TFT基板10和相对基板30的外侧。一方透射轴(偏振轴)配置在水平方向，另一方透射轴配置在垂直方向。
TFT基板10从液晶层42侧起按顺序具有第1取向膜25、第1电极24、电介质层23以及第2电极22，第1电极24具有相互平行的多个直线部分24s。在此，例示了第1电极24具有多个直线部分24s的结构，但是第2电极也可以具有多个直线部分。直线部分24s例如是能通过在形成第1电极24的导电膜中设置狭缝来形成的。只要第1电极24和第2电极22中的一方是像素电极，另一方是相对电极(共用电极)即可，但是，在此，说明第1电极24是像素电极，第2电极22是相对电极的例子。在该例子的情况下，相对电极典型地是整体电极(没有狭缝等的膜电极)。像素电极24具有的多个直线部分24s各自的宽度L例如为1.5μm以上5μm以下，相邻的2个直线部分24s的间隙的宽度S例如为超过2.0μm且6.0μm以下。像素电极24和相对电极22由ITO等透明导电材料形成。
像素电极24与TFT的漏极电极连接，从与TFT的源极电极连接的源极总线(未图示)经由TFT向像素电极24提供显示信号电压。源极总线配置为在列方向上延伸，栅极总线配置为在行方向上延伸。作为TFT，优选使用氧化物半导体的TFT。后述适用于液晶显示装置100的氧化物半导体。已知有多种具备使用氧化物半导体的TFT的FFS模式的液晶显示装置，例如公开于专利文献4中。为了参考，将专利文献4的公开内容的全部引用到本说明书中。图1(b)示意性表示具有底栅型的TFT的情况下的层叠结构。
TFT基板10具有基板(例如玻璃基板)11、形成在其上的栅极金属层12、覆盖栅极金属层12的栅极绝缘层13、形成在栅极绝缘层13上的氧化物半导体层14、形成在氧化物半导体层14上的源极金属层16以及形成在源极金属层16上的层间绝缘层17。在此，进行了简化，但是栅极金属层12包含栅极电极、栅极总线以及相对电极用配线，氧化物半导体层14包含TFT的有源层，源极金属层16包含源极电极、漏极电极以及源极总线。相对电极22形成在层间绝缘层17上。根据需要，在层间绝缘层17和相对电极22之间还可以设置平坦化层。
相对基板30在基板(例如玻璃基板)31上从液晶层42侧起按顺序具有第2取向膜35和具有开口部32a(宽度Wo)的遮光层(黑矩阵)32。在遮光层32的开口部32a形成有彩色滤光片层34。遮光层32例如能使用具有感光性的黑色树脂层来形成。彩色滤光片层34也能使用具有感光性的着色树脂层来形成。在基板31的外侧(与液晶层42相反的一侧)，根据需要可设置用于防止带电的包括ITO等的透明导电层(未图示)。
液晶层包含介电各向异性为正的向列液晶材料，由第1取向膜25和第2取向膜35使液晶材料中包含的液晶分子大致水平地取向。由第1取向膜25和第2取向膜35限制的取向的方位可以平行或反平行。第1取向膜25和第2取向膜35的取向限制方位与直线部分24s的延伸方向大致平行。由第1取向膜25和第2取向膜35规定的预倾角例如为0°。
在此，参照图8～图10说明通过以往的方法交流驱动FFS模式的液晶显示装置100时的问题。
图8是表示像素内的亮度分布的图，图8(a)表示像素电压为+2V时的亮度分布，图8(b)表示像素电压为-2V时的亮度分布。像素电压是以相对电极22的电位为基准时的像素电极24的电压。
将图8(a)和图8(b)所示的像素的亮度分布的图像作比较，显然可知，施加正的像素电压时比施加负的像素电压时明亮。在此示出的像素是通过显微镜观察试制的液晶显示面板的像素而得到的图像，具备图1所示的构成，具体地说具有下述构成。
Px＝27μm，Py＝81μm，Wo＝19μm，L/S＝2.6μm/3.8μm
P型液晶材料：Δε＝7.8，Δn＝0.103，白显示电压4.6V，液晶层的厚度3.4μm
如图8(a)可知，在施加正的像素电压时，在像素电极24的狭缝间亮度较高，在像素电极24的直线部分24s亮度较低。另一方面，如图8(b)可知，在施加负的像素电压时，在像素电极24的直线部分24s亮度较高，在像素电极24的狭缝间亮度较低。这是由液晶分子的取向的差异引起的。
这样，在根据像素电压的极性对亮度变化的像素进行交流驱动时，伴随着极性的变化的亮度变化容易被看成闪烁。图9中表示以往的交流驱动法的极性反转的序列。在此，示出源极线反转驱动的例子。即，在图9(a)所示的某帧A中，左端的列的像素全部为正极性(+)，与其相邻的列的像素全部为负极性(－)，以像素电压的极性按每列相反的方式排列。在下一帧B中，全部的像素的像素电压的极性反转(帧反转)。而且，在下一帧C中，全部的像素的像素电压的极性反转，返回到与帧A相同的极性分布。在此，帧期间例如为1/60秒。
如图9(b)所示，在该液晶显示装置中进行上述1Hz驱动(重复在1帧期间(1/60秒间)写入图像后，接着在59帧期间(59/60秒间)不写入图像的周期)时，在帧反转时，出现亮度的变化。该过渡的亮度的变化在专利文献1、2记载的技术中不能得到解决，成为新的问题。参照图10对此进行说明。
图10是表示对进行1Hz驱动时的1个像素的亮度的时间进行测量的结果的图，图10(a)表示不施加偏置电压的情况下的结果，图10(b)表示施加偏置电压的情况下的结果。偏置电压是在一般的液晶显示装置中为了防止闪烁而施加的直流电压，主要是防止由于TFT的馈通电压而使像素电压的绝对值在正极性和负极性时不同。
如图10(a)所示，在不施加偏置电压时，如参照图9说明的那样，在像素电压为正极性时和为负极性时亮度差异较大。与此相对，在施加偏置电压时，如图10(b)所示，为正极性时和为负极性时的亮度的差几乎消失，但是在使像素电极的极性反转时亮度降低。该亮度的降低在包含专利文献1和2记载的技术的以往技术中不能得到解决。本发明的实施方式的液晶显示装置具备能进行解决该问题的驱动方法的驱动电路。由于驱动电路的基本构成是众所周知的，因而省略说明。作为进行以下说明的驱动方法的驱动电路，能使用专利文献3记载的驱动电路。
下面，参照图2～图5说明本发明的实施方式的液晶显示装置具有的驱动电路进行的驱动方法的动作。此外，在图2～图5中，用粗线包围进行极性反转的像素，对施加像素电压的像素附上阴影线。
本发明的实施方式的液晶显示装置100具有的驱动电路构成为当将与根据输入视频信号决定的帧期间相当的时间间隔设为刷新期间时，在第1刷新期间内，进行仅对多个像素内的奇数行或偶数行的像素提供与该像素中保持的电压反极性的像素电压的第1极性反转刷新动作；在第1刷新期间之后，在具有比刷新期间长的时间间隔的中止期间内，进行对多个像素均不提供像素电压的中止动作；以及在紧接着中止动作之后的第2刷新期间内，进行仅对没有通过第1极性反转刷新动作被提供反极性的像素电压的偶数行或奇数行的像素提供与该像素中保持的电压反极性的像素电压的第2极性反转刷新动作。第1极性反转刷新动作和第2极性反转刷新动作均按每1行进行极性反转。将这种极性反转称为“1H反转”。图2～图5所示的驱动方法全部满足该条件。
在图2～图4所示的实施方式中，在第1刷新期间内，没有通过第1极性反转刷新动作被提供反极性的像素电压的偶数行或奇数行的像素保持的电压的极性不反转。因此，在第1极性反转刷新动作中，能得到能使对像素提供像素电压的时间比以往长的优点。
首先，参照图2(a)说明以1H反转进行极性反转刷新动作的驱动方法的例子。图2(a)是表示由本发明的实施方式的液晶显示装置100的驱动电路进行的极性反转的序列的1例的图。
如图2(a)所示，在某帧A中，以按每列使像素电压的极性相反的方式进行排列(称为列反转状态或源极总线反转状态)。
在与下一帧B对应的第1刷新期间内，进行仅对多个像素内的奇数行(或偶数行)的像素提供与该像素中保持的电压反极性的像素电压的第1极性反转刷新动作，对没有通过第1极性反转刷新动作被提供反极性的像素电压的偶数行(或奇数行)的像素不提供像素电压。因此，在第1刷新期间内，通过第1极性反转刷新动作被提供反极性的像素电压的期间能超过刷新期间的二分之一，因此能充分进行向像素的充电。此外，帧B的极性分布为在列方向和行方向的任一个方向都相互相邻的像素的像素电压的极性相互相反的所谓的点反转(1H点反转)状态。
在帧B之后，在具有比刷新期间(帧期间)长的时间间隔(在此为59/60帧)的中止期间内，进行对多个像素均不提供像素电压的中止动作。
接着，在紧接着中止动作之后的与帧C对应的第2刷新期间内，进行仅对没有通过第1极性反转刷新动作被提供反极性的像素电压的偶数行(或奇数行)的像素提供与该像素中保持的电压反极性的像素电压的第2极性反转刷新动作。此时，也与前面同样，对没有通过第2极性反转刷新动作被提供反极性的像素电压的奇数行(或偶数行)的像素不提供像素电压。帧C的极性分布为列反转状态，与帧A时是正/负相反的。
之后，在进行中止动作后，使奇数行和偶数行相反，重复前面的动作(帧D和E)，由此返回与帧A相同的极性分布。在帧D中，为点反转状态(将“1H点反转”简单地称为“点反转”。)，极性分布与帧B时正/负相反。帧E具有与帧A相同的极性分布。
这样，在图2(a)中例示的驱动方法的极性分布中，列反转状态和点反转状态按每个刷新期间交替地出现。在图2(a)中，示出了将帧A设为列反转状态，使极性按帧A→B→C→D→E(＝A)变化的情况，但是不限于此，例如，也可以从为点反转状态的帧D开始，使极性按帧D→C→B→A(＝E)变化。
当采用这种驱动方法时，如图2(b)所示，能使极性反转时的亮度的降低为采用图9(b)所示的以往的驱动方法的情况下的大约二分之一。其结果是，即使以不到60Hz的频率进行驱动也难以看到闪烁。
此外，也可以将驱动电路构成为进行图3所示的极性反转的序列。
即，在图2(a)所示的序列中，在1刷新期间(帧期间)中，仅进行1次极性反转刷新动作，而在图3所示的序列中，在第1刷新期间内，仅对通过第1极性反转刷新动作被提供反极性的像素电压的奇数行(或偶数行)的像素再次提供反极性的像素电压。在第2刷新期间也是同样。即，将帧B分割为2个子帧B1(1/120秒)和B2(1/120秒)，在与各子帧对应的期间，提供相同的反极性的像素电压。此时，提供反极性的像素电压的期间为刷新期间的二分之一以下。在TFT型液晶显示装置中，如众所周知的那样，仅施加一次像素电压，像素是不能达到希望的电压的。当然，也可以进行过冲驱动，但是如图3所例示的那样，也可以构成为通过持续施加2次像素电压来达到希望的电压。帧C以后也是同样。
在图2和图3所示的序列中，仅对进行极性反转的像素提供像素电压，因此对多个像素中的各像素提供像素电压的时间间隔为中止期间的2倍以上。即，各像素需要保持像素电压比以往长的时间(2倍以上)。根据TFT的特性，像素保持的电压有可能降低。
在这种情况下，也可以将驱动电路构成为进行图4所示的极性反转的序列。即，在图4所示的序列中，在第1刷新期间内，除了进行第1极性反转刷新动作之外，还进行仅对没有通过第1极性反转刷新动作被提供反极性的像素电压的偶数行(或奇数行)的像素提供与该像素中保持的电压同极性的像素电压的第1极性维持刷新动作。因此，在采用图4的序列时，在各刷新期间对全部像素提供像素电压，因此对多个像素中的各像素提供像素电压的时间间隔与中止期间相等。
而且，也可以将驱动电路构成为进行图5所示的极性反转的序列。
在图5所示的序列中，在第1刷新期间内，除了进行第1极性反转刷新动作之外，还进行仅对没有通过第1极性反转刷新动作被提供反极性的像素电压的偶数行(或奇数行)的像素提供与该像素中保持的电压反极性的像素电压的第2极性反转刷新动作。即，将帧B分割为2个子帧B1(1/120秒)和B2(1/120秒)，在与子帧B1对应的期间内进行第1极性反转刷新动作，在与子帧B2对应的期间内进行第2极性反转刷新动作。子帧C也同样分割为子帧C1和C2。
在采用这种驱动方法时，如图5(b)所示，极性反转时的亮度的降低发生2次，能使各个亮度的降低为采用图9(b)所示的以往的驱动方法的情况下的大约二分之一。因此，即使以不到60Hz的频率进行驱动也难以看到闪烁。
上述实施方式的液晶显示装置具有驱动电路，该驱动电路构成为在第1刷新期间内和第2刷新期间内，进行仅对奇数行或偶数行的像素提供与该像素中保持的电压反极性的像素电压的极性反转刷新动作(1H反转)，但是本发明的实施方式的液晶显示装置不限于此，也可以具有驱动电路，该驱动电路构成为在第1刷新期间内，进行仅对将相互相邻的奇数行和偶数行作为1对的多对奇数对或偶数对的像素提供与该像素中保持的电压反极性的像素电压的极性反转刷新动作(2H反转)。
具体地说，这种驱动电路构成为，在第1刷新期间内，进行仅对将多个像素的相互相邻的奇数行和偶数行作为1对的多对奇数对或偶数对的像素提供与该像素中保持的电压反极性的像素电压的第1极性反转刷新动作；在第1刷新期间之后，在具有比刷新期间长的时间间隔的中止期间内，进行对多个像素均不提供像素电压的中止动作；以及在紧接着中止动作之后的第2刷新期间内，进行仅对没有通过第1极性反转刷新动作被提供反极性的像素电压的偶数对或奇数对的像素提供与该像素中保持的电压反极性的像素电压的第2极性反转刷新动作。第1极性反转刷新动作和第2极性反转刷新动作均是按每2行进行的，因此称为“2H反转”。
参照图6说明以2H反转进行极性反转刷新动作的驱动方法的例子。图6是表示由构成为以2H反转进行极性反转刷新动作的驱动电路进行的极性反转的序列的例子的图，与以1H反转进行极性反转刷新动作的情况的图2(a)对应。但是，在此，帧A的极性分布为2H点反转状态。
如图6所示，在某帧A中，以按每2行使像素电压的极性相反的方式进行排列(2H点反转状态)。
在与下一帧B对应的第1刷新期间内，进行仅对将多个像素内的相互相邻的奇数行和偶数行作为1对的多对奇数对(或偶数对)的像素提供与该像素中保持的电压反极性的像素电压的第1极性反转刷新动作，对没有通过第1极性反转刷新动作被提供反极性的像素电压的偶数对(或奇数对)的像素不提供像素电压。因此，在第1刷新期间内，通过第1极性反转刷新动作提供反极性的像素电压的期间能超过刷新期间的二分之一，因此能充分进行向像素的充电。此外，帧B的极性分布是以按每列使像素电压的极性相反的方式进行排列的(列反转状态或源极总线反转状态)。
在帧B之后，在具有比刷新期间(帧期间)长的时间间隔(在此为59/60帧)的中止期间内，进行对多个像素均不提供像素电压的中止动作。
接着，在紧接着中止动作之后的与帧C对应的第2刷新期间内，进行仅对没有通过第1极性反转刷新动作被提供反极性的像素电压的偶数行(或奇数行)的像素提供与该像素中保持的电压反极性的像素电压的第2极性反转刷新动作。此时，也与前面同样，对没有通过第2极性反转刷新动作被提供反极性的像素电压的奇数行(或偶数行)的像素不提供像素电压。帧C的极性分布为2H点反转状态，与帧A时是正/负相反的。
之后，在进行中止动作后，使奇数行和偶数行相反，重复前面的动作(帧D和E)，由此返回与帧A相同的极性分布。在帧D中，为列反转状态，极性分布与帧B时正/负相反。帧E具有与帧A相同的极性分布。
这样，在图6中例示的驱动方法的极性分布中，2H点反转状态和列反转状态按每个刷新期间交替地出现。在图6中，示出了将帧A设为2H点反转状态，使极性按帧A→B→C→D→E(＝A)变化的情况，但是不限于此，例如，也可以从为列反转状态的帧D开始，使极性按帧D→C→B→A(＝E)变化。
这样即使以2H反转进行极性反转刷新动作，也与以1H反转进行极性反转刷新动作的情况同样，能得到即使以不到60Hz的频率进行驱动也难以看到闪烁的效果。同样，图3、图4以及图5(a)所示的其它极性反转序列的例子也同样能得到该效果。
图7示意性地示出具备构成为以2H反转进行极性反转刷新动作的驱动电路的液晶显示装置200的像素结构。液晶显示装置200的驱动电路能进行图6所示的极性反转的序列。
液晶显示装置200是具有疑似双畴结构的FFS模式的液晶显示装置，液晶显示装置200具有的多个像素具有电极结构不同的2种像素Pa和像素Pb。例如在此例示的那样，像素Pa和像素Pb的像素电极具有的直线部分(或狭缝)延伸的方向相互不同。当对像素Pa和像素Pb施加电压时，液晶分子向相互不同的方向旋转，形成指向矢相互交叉的2种液晶畴。这2种液晶畴相互补偿延迟，因此能抑制由视角引起的色偏。将2种液晶畴形成在1个像素内的结构称为双畴结构，而在相邻的2个像素中形成2种液晶畴的结构称为疑似双畴结构。疑似双畴结构适用于像素小的、移动设备用的高清晰的液晶显示装置。具有疑似双畴结构的FFS模式的液晶显示装置例如公开在特开2009-237414号公报中。另外，在特开2000-29072号公报中公开有具有疑似双畴的IPS模式的液晶显示装置。为了参考，将特开2009-237414号公报和特开2000-29072号公报的公开内容全部引用到本说明书中。
在液晶显示装置200中，由像素Pa构成的像素行和与其相邻的由像素Pb构成的像素行在列方向上交替地排列。当将相互相邻的奇数行和偶数行作为1对(Pp)时，多个像素包括奇数对(例如Pp(n))和偶数对(例如Pp(n+1))，奇数对和偶数对在列方向上交替地排列。在此，n是正整数，例如，在图7中，当n＝1使，对Pp(1)包括第1行像素Pa和第2行像素Pb，对Pp(2)包括第3行像素Pa和第4行像素Pb。同样，对Pp(3)包括第5行像素Pa和第6行像素Pb，对Pp(4)包括第7行像素Pa和第8行像素Pb。
因此，通过将参照图2～图5说明的以1H反转进行极性反转刷新动作的驱动方法的各行(1H)置换为各个对(像素行的对：2H)，能变更为以2H反转进行极性反转刷新动作的驱动方法。
例如，当将图2(a)的帧D的各行置换为像素行的对时能得到图6的帧A(＝E)，当将图2(a)的帧C的各行置换为像素行的对时能得到图6的帧B，当将图2(a)的帧B的各行置换为像素行的对时能得到图6的帧C，当将图2(a)的帧A(＝E)的各行置换为像素行的对时能得到图6的帧D。
由以上记载可知，本发明的实施方式的液晶显示装置可以构成为以1H反转进行极性反转刷新动作，也可以构成为以2H反转进行极性反转刷新动作。
在此例示的具有疑似双畴结构的FFS模式的液晶显示装置或IPS模式的液晶显示装置配置为电极结构相互不同的2种像素在列方向上相邻。电极结构不同导致最佳相对电压也不同。因此，通过以包含2种像素的2行为单位进行极性反转，能有效地抑制由像素结构的差异引起的相对电压的偏差导致的闪烁。
此外，作为中止驱动的例子例示了1Hz，但是本发明的实施方式的液晶显示装置进行的中止驱动不限于此，只要中止期间比帧期间长即可，在不到60Hz的帧频率的中止驱动中，能得到上述效果。另外，挠曲电效应在使用介电各向异性为正的向列液晶材料的FFS模式的液晶显示装置中是显著的，但是即使在使用介电各向异性为负的向列液晶材料的FFS模式的液晶显示装置中，也难以看到闪烁。
本发明的实施方式的液晶显示装置当然不仅能进行上述中止驱动，还能进行通常的驱动(帧频率为60Hz)。另外，通常的驱动的帧频率可以超过60Hz，但是当帧频率大时功耗增大，因此不优选。
如上述那样，作为本发明的实施方式的液晶显示装置100的TFT，优选使用具有氧化物半导体层的TFT。作为氧化物半导体，优选In-Ga-Zn-O系的半导体(以下，简略为“In-Ga-Zn-O系半导体”。)，进一步优选包含结晶质部分的In-Ga-Zn-O系半导体。在此，为In-Ga-Zn-O系半导体是In(铟)、Ga(镓)、Zn(锌)的三元系氧化物，对In、Ga以及Zn的比例(组成比)不作特别限定，例如包含In：Ga：Zn＝2：2：1，In：Ga：Zn＝1：1：1，In：Ga：Zn＝1：1：2等。
具有In-Ga-Zn-O系半导体层的TFT具有高的迁移率(超过a-SiTFT的20倍)和低的漏电流(不到a-SiTFT的百分之一)，因此不仅适合用作像素TFT，还适合用作驱动TFT。如果使用具有In-Ga-Zn-O系半导体层的TFT，则能增大显示装置的有效开口率，并且降低显示装置的功耗。
In-Ga-Zn-O系半导体可以是非晶的，也可以包含结晶质部分。作为结晶质In-Ga-Zn-O系半导体，优选c轴大致垂直于层面地取向的结晶质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公开于特开2012-134475号公报中。为了参考，将特开2012-134475号公报的公开内容全部引用到本说明书中。
氧化物半导体层可以包含代替In-Ga-Zn-O系半导体的其它氧化物半导体。例如也可以包含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。
工业上的可利用性
本发明能广泛应用于横向电场模式的TFT型液晶显示装置。
附图标记说明
10 TFT基板(第1基板)
11 基板
12 栅极金属层
13 栅极绝缘层
14 氧化物半导体层
16 源极金属层
17 层间绝缘层
22 相对电极(第2电极)
23 电介质层
24 像素电极(第1电极)
24s 直线部分
25 第1取向膜
30 相对基板(第2基板)
31 基板
32 遮光层
32a 开口部
34 彩色滤光片层
35 第2取向膜
42 液晶层
100 液晶显示装置。

Claims (8)

1.一种液晶显示装置，具有：
显示区域，其具有排列成具有行和列的矩阵状的多个像素，该多个像素分别具备在液晶层中产生横向电场的第1电极和第2电极；以及
驱动电路，其向上述多个像素中的各像素提供像素电压，
上述液晶显示装置的特征在于，
上述驱动电路构成为当将与根据输入视频信号决定的帧期间相当的时间间隔设为刷新期间时，
在第1刷新期间内，进行仅对上述多个像素内的奇数行或偶数行的像素，或者仅对将上述多个像素的相互相邻的奇数行和偶数行作为1对的多对奇数对或偶数对的像素提供与该像素中保持的电压反极性的像素电压的第1极性反转刷新动作；
在上述第1刷新期间之后，在具有比上述刷新期间长的时间间隔的中止期间内，进行对上述多个像素均不提供像素电压的中止动作；并且
在紧接着上述中止动作之后的第2刷新期间内，进行仅对没有通过上述第1极性反转刷新动作被提供上述反极性的像素电压的偶数行或奇数行、或者偶数对或奇数对的像素提供与该像素中保持的电压反极性的像素电压的第2极性反转刷新动作，
上述驱动电路构成为，在上述第1刷新期间内，仅对通过上述第1极性反转刷新动作被提供上述反极性的像素电压的上述奇数行或偶数行、或者奇数对或偶数对的像素再次提供上述反极性的像素电压。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，
在上述第1刷新期间内，没有通过上述第1极性反转刷新动作被提供上述反极性的像素电压的偶数行或奇数行、或者偶数对或奇数对的像素保持的电压的极性不反转。
3.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其中，
上述驱动电路构成为，在上述第1刷新期间内，对没有通过上述第1极性反转刷新动作被提供上述反极性的像素电压的偶数行或奇数行、或者偶数对或奇数对的像素不提供像素电压。
4.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其中，
在上述第1刷新期间内，通过上述第1极性反转刷新动作提供上述反极性的像素电压的期间为上述刷新期间的二分之一以下。
5.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其中，
对上述多个像素中的各像素提供像素电压的时间间隔为上述中止期间的2倍以上。
6.一种液晶显示装置，具有：
显示区域，其具有排列成具有行和列的矩阵状的多个像素，该多个像素分别具备在液晶层中产生横向电场的第1电极和第2电极；以及
驱动电路，其向上述多个像素中的各像素提供像素电压，
上述液晶显示装置的特征在于，
上述驱动电路构成为当将与根据输入视频信号决定的帧期间相当的时间间隔设为刷新期间时，
在第1刷新期间内，进行仅对上述多个像素内的奇数行或偶数行的像素，或者仅对将上述多个像素的相互相邻的奇数行和偶数行作为1对的多对奇数对或偶数对的像素提供与该像素中保持的电压反极性的像素电压的第1极性反转刷新动作；
在上述第1刷新期间之后，在具有比上述刷新期间长的时间间隔的中止期间内，进行对上述多个像素均不提供像素电压的中止动作；并且
在紧接着上述中止动作之后的第2刷新期间内，进行仅对没有通过上述第1极性反转刷新动作被提供上述反极性的像素电压的偶数行或奇数行、或者偶数对或奇数对的像素提供与该像素中保持的电压反极性的像素电压的第2极性反转刷新动作，
上述驱动电路构成为，在上述第1刷新期间内，除了进行上述第1极性反转刷新动作之外，还进行仅对没有通过上述第1极性反转刷新动作被提供上述反极性的像素电压的偶数行或奇数行、或者偶数对或奇数对的像素提供与该像素中保持的电压同极性的像素电压的第1极性维持刷新动作。
7.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其中，
在上述第1刷新期间内，没有通过上述第1极性反转刷新动作被提供上述反极性的像素电压的偶数行或奇数行、或者偶数对或奇数对的像素保持的电压的极性不反转。
8.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其中，
对上述多个像素中的各像素提供像素电压的时间间隔与上述中止期间相等。
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