CN1940686A - 显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种显示装置,其目的在于减少以保持响应型显示器进行IP变换显示时的残像。在本发明的显示装置中,多条漏极线和多条栅极行矩阵状地配置,具有由相邻的2条上述漏极线和相邻的2条上述栅极线围成的像素区域,各像素区域具有TFT元件,上述像素区域的集合被设置为显示区域,其中,漏极线与TFT元件的漏极电连接,像素电极与源极电连接,在该像素电极上,反复施加偶数次或奇数次的正极性信号和与上述正极性信号相同次数的负极性信号,并且,周期性地对负极性信号或正极性信号的一者或两者进行变化,当上述正极性信号为偶数次时将其变为奇数次,当上述正极性信号为奇数次时将其变为偶数次。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示装置,尤其涉及适用于TFT元件以像素单位配置成矩阵状的保持型显示装置的有效技术。
背景技术
以往,在以动图像显示的观点对显示器分类时,分为脉冲响应型显示器和保持响应型显示器。所述脉冲响应型显示器,例如是一种如阴极射线管的残光特性那样、其亮度响应在扫描之后就立即降低的显示器。另外,所述保持响应型显示器,例如是一种如液晶显示器那样、连续保持基于显示数据的亮度一直到下一次扫描的显示器。
作为要求了所述动图像显示的显示器,代表的有电视接收机。当所述电视接收机是保持响应型显示器时,例如,根据隔行累进变换(IP变换)来显示动图像(影像)。
所述IP变换,例如在某一帧中,以从外部系统输入的显示数据显示在显示板上的水平行中的第奇数行,以将前后第奇数行的显示数据的灰阶平均后的灰阶显示第偶数行。然后,在下一帧中,以从外部系统输入的显示数据显示第偶数行,以将前后的第偶数行的显示数据的灰阶平均后的灰阶显示第奇数行。在IP变换中,通过反复进行上述顺序,对从外部系统输入的显示数据进行模拟显示。
发明内容
但是,在根据上述IP变换显示图像时,新发现了如下问题,即:例如在显示数据灰阶差值大的2个区域的边界产生残像,显示质量显著降低。关于该问题,用附图简单地说明。
根据上述IP变换进行显示的图像,例如,如图12所示,取为白色图像和黑色图像。此时,在IP变换中,将图像从隔行(跳跃扫描)变换到累进(依次扫描)。图13左上侧的图表示在偶数帧的输入信息,图13右上侧的图表示在奇数帧的输入信息。以虚线围成的区域是从外部输入的信号。其中间行的信息没有从外部提供,因此需要在内部作出。这就是IP变换。举一个例子,所输入的图像信息在扫描方向的像素间是相同的情况下,将其之间的像素设定为相同的信息。另外,在不相同的情况下,由于需要在内部作出某数据,作为一个例子,取为进行了平均的数据。图13左下侧的图是在偶数帧的IP变换后的累进图像。而图13右下侧的图是在奇数帧的IP变换后的累进图像。
此时,图12所示的图像的白色区域5a和黑色区域5b的边界,对于偶数行的输入数据,相当于图13的HL3。该HL3的各像素是通过将水平行HL2的像素的灰阶(白)和HL4的像素的灰阶(黑)进行平均后的中间灰阶来显示的。另外,同样地,对于奇数行的输入数据,HL4的各像素是通过将水平行HL3的像素的灰阶(白)和HL5的像素的灰阶(黑)进行平均后的中间灰阶来显示的。
作为显示装置的驱动方式,一般地已知有按每一帧相互交替正极性(+)和负极性(-)的点反转驱动。此时,在图13所示的水平行HL3的像素中,交替地连续施加正极性的中间灰阶电压和负极性的白灰阶电压、或负极性的中间灰阶电压和正极性的白灰阶电压。其结果,变为被施加直流,在水平行HL3的像素中显示中间灰阶时,将变得发白。
同样地,在水平行HL4的像素中,交替地连续施加正极性的黑灰阶电压和负极性的中间灰阶电压、或负极性的黑灰阶电压和正极性的中间灰阶电压。其结果,变为被施加直流,在水平行HL3的像素显示中间灰阶时,将变得发白。这些直流都成为产生残像的原因。
作为解决上述问题的方法,已知有综合多个帧的信息来作成插补信息的、所谓3维IP变换的方式。但是,这种方式至少需要图像量的帧存储器,存在着高成本的问题。
本发明的目的在于廉价地提供一种技术,该技术能够在保持响应型显示器中减少进行IP变换时的残像。
本发明的上述以及其他目的和具有新颖性的特征,将通过本说明书的叙述和附图来得到明确。
以下,对在本申请中公开的发明概要进行说明。
(1)本发明的显示装置中,多条漏极线和多条栅极线矩阵状地配置,具有由相邻的2条上述漏极线和相邻的2条上述栅极线围成的像素区域,各像素区域具有TFT元件,上述像素区域的集合被设置为显示区域,其中,上述漏极线与上述TFT元件的漏极电连接,像素电极与源极电连接,在该像素电极上,反复施加偶数次或奇数次的正极性信号和与上述正极性信号相同次数的负极性信号,并且,周期性地对负极性信号或正极性信号的一者或两者进行变化,当上述正极性信号为偶数次时将其变为奇数次,当上述正极性信号为奇数次时将其变为偶数次。
(2)在上述(1)的显示装置中,所述正极性信号和所述负极性信号各2n次地反复施加,并且,周期性地将负极性信号或正极性信号的一者或两者变化为2n+1次或2n-1次。
(3)本发明的显示装置中,多条漏极线和多条栅极线矩阵状地配置,具有由相邻的2条上述漏极线和相邻的2条上述栅极线围成的像素区域,各像素区域具有TFT元件,上述像素区域的集合被设置为显示区域,其中,上述漏极线与上述TFT元件的漏极电连接,像素电极与源极电连接,在该像素电极中,每相同次数就反复施加正极性信号和负极性信号,并且在上述漏极线的延伸方向上的相邻的像素间,像素电极的极性不同,并且对上述漏极线延伸方向上的相邻的多个像素周期性地连续施加任意极性的信号。
本发明的显示装置,如所述装置(1)的装置那样,例如,在与TFT元件的源极连接的像素电极中,每偶数次、并且每相同的次数反复施加正极性信号和负极性信号时,周期性地将正极性信号或负极性信号变为奇数次。这样,在变化为奇数次的前后,在上述像素电极中施加的信号的电压的相位产生变化。因此,可以避免直流的施加,能够减少进行IP变换显示时的残像。
此时,例如,如果每2n次反复施加上述正极性信号和上述负极性信号,即使4n次周期性地变化正极性信号或负极性信号,也可以在变化前后使在上述像素电极上施加的信号的电压相位发生变化。但是,4n次变化时,由于4n次施加相同极性的信号,所以瞬间亮度上升,由此易产生闪光,显示质量下降。因此,如上述装置(2)那样,优选2n+1次或2n-1次周期性地变化负极性信号或正极性信号的一者或两者,因而难以产生闪光。
而且,为了避免上述直流的施加、使闪光难以产生,优选例如上述装置(3)那样的装置。此时,例如,如果对每个与2条栅极线连接的TFT元件都周期性地连续施加任意极性的信号,则每个与2条栅极线连接的TFT元件都能变化信号的相位,能够避免直流的施加。而且,连续施加作为闪光的主要因素的相同极性的信号的时序是按每两条线来进行的,因此与相位变化1次的情况相比,闪光并不明显。
而且,如做成为上述装置(1)至装置(3),则能够通过数据极性的变化来实现避免直流的施加、闪光的减少,因此不需要高价的帧存储器,能够避免成本的增加。
附图说明
图1是表示适用本发明的显示装置的整体电路结构的图。
图2是表示适用本发明的显示装置的1个像素的电路结构的图。
图3是用于与本发明比较的、用于说明现有的一般显示装置中的动作的示意图,是表示在漏极施加的信号和在栅极施加的扫描信号以及像素电极的电位与公共电压的关系图。
图4是用于与本发明比较的、用于说明现有的一般的显示装置中的动作的示意图,是表示像素电极的电位和亮度的关系图。
图5是用于说明减少由于IP变换而引起的残像的显示方法的示意图,是表示在漏极施加的信号、在栅极施加的扫描信号以及像素电极的电位的关系的图。
图6是用于说明减少由于IP变换而引起的残像的显示方法的示意图,是表示像素电极的电位和亮度的关系图。
图7是用于说明减少由于IP变换而引起的残像的显示方法的示意图,是表示像素亮度和极性变化的图。
图8是用于说明本发明的显示装置的显示方法的示意图,是说明4帧交流的原理的图。
图9是用于说明本发明的显示装置的显示方法的示意图,是表示像素亮度和极性变化的图。
图10是用于说明本发明一实施例的示意图,是表示1个像素的极性变化的表。
图11是用于说明根据本发明的显示装置的其他显示方法的示意图,是表示在本实施例2的情况下的像素亮度和极性变化的图。
图12是表示用显示装置显示的图像的一例的示意图。
图13是说明根据IP变化的显示方法的示意图。
具体实施方式
以下,将参照附图并结合实施方式(实施例)对本发明进行详细说明。
此外,在用于说明实施例的全部附图中,具有相同功能的部件采用相同标记,省略其反复的说明。
图1和图2是表示适用本发明的显示装置的电路结构的一个实例的示意图,图1是表示整体的电路结构的图,图2是表示1个像素的电路结构的图。
适用本发明的显示装置,例如如图1所示,在显示区域1,矩阵状地配置了多条漏极线DL和多条栅极线GL。此时,漏极线DL与数据驱动器2相连,栅极线GL与扫描驱动器3相连。另外,由相邻的2条漏极线DL以及相邻的2条栅极线GL围成的区域为像素区域,各像素区域具有TFT元件。
另外,数据驱动器2和扫描驱动器3与时序控制器(TCON)4相连接,基于来自定时控制器4的控制信号,向各漏极线DL和各栅极线GL施加信号。
此时,各像素区域的TFT元件如图2所示,栅极与1条栅极线GLn连接,漏极与1条漏极线DLm连接。另外,上述TFT元件的源极与像素电极PX连接。该像素电极PX在与供给公共电压Vcom的公共电极CT或公共信号线CL之间形成电容。
图3和图4是用于与本发明比较的、用于说明在现有的一般的显示装置中的动作的示意图。图3是表示施加在漏极上的信号和施加在栅极上的扫描信号、像素电极的电压与公共电压的关系图。图4是表示像素电极的电压/公共电压及亮度的关系图。
在图1和图2所示的电路结构的显示装置中,例如,如图3所示,在漏极线DL中相对于公共电压Vcom交替输入正极性的灰阶电压信号和负极性的灰阶电压信号。然后,当配合帧期间的开始时刻从栅极线GL输入扫描信号时,按照在输入扫描信号时施加在各TFT元件的漏极的灰阶电压信号的极性,在像素电极PX输入相对于公共电压Vcom是正极性或负极性中任意一个极性的信号。而且,在现有的一般的液晶显示装置中,例如如图3所示,像素电极PX的电位Vpix的相对于公共电位Vcom的极性(以下,仅称之为像素电极PX的电位(电压)Vpix的极性)每隔1帧进行变换。此时,上述显示装置只要是液晶显示装置,则按照像素电极PX的电位Vpix和公共电位Vcom的电位差的绝对值,液晶材料的状态发生改变,各像素以预定的亮度(灰阶)进行显示。
此时,上述像素电极的电压Vpix与像素亮度的关系,例如如图4所示,在帧开始落后若干亮度后,缓慢上升为与电压Vpix和Vcom的电压差的绝对值相对应的亮度。
但是,在采用如图3和图4所示的显示方法的显示装置中,在通过IP变换显示图像(动图像)时,存在着会出现由于残像而引起显示品质下降的问题。
图5至图7是用于说明减少因IP变换而引起的残像的显示方法的一例的示意图。图5是表示施加在漏极的信号、施加在栅极的扫描信号以及像素电极的电位的关系的图。图6是表示像素电极的电位以及公共电位和亮度的关系图。图7是表示像素的亮度和极性的变化图。
由于上述IP变换而引起的残像的起因在于:像素电极的电压Vpix的极性每隔1帧就发生变化,例如,由于连续施加正极性的白灰阶和负极性的中间灰阶使得被施加直流。在此,为了防止这样的直流施加,例如,如图5和图6所示,像素电极的电压Vpix相互交替施加正极性和负极性,并在漏极线DL施加灰阶电压信号Vd,反转像素电极的电压Vpix的相位,以使在中途连续施加正极性。
此时,例如如图7所示,上述像素电极的电压Vpix的相位每8帧进行反转。此外,在图7中,在表示像素亮度的列中,中间为白色方块的为白亮度的像素,中间为黑色方块的为黑亮度的像素,中间为灰色方块的为中间亮度的像素。而且,在表示像素电极的电压Vpix的极性的列中,中间标记为+的方块为正极性的像素,内部标记为-的方块为负极性的像素。
在图7所示的例中,从第1帧到第8帧的各个帧中,第奇数帧的各像素的亮度和极性,以及第偶数帧的各像素的亮度和极性都保持一致。由此,在显示中间灰阶的像素、即各帧的水平行中,中央2列的水平行的像素施加有直流,直接产生残像。此时,当在第9帧使相位反转,在第1帧和第9帧中各像素的亮度一致,但极性是反转的。而且,从第9帧到第16帧的各帧中,在第奇数帧中,与从第1帧到第8帧的第奇数帧的各像素的亮度一致,但极性是反转的。同样地,从第9帧到第16帧的各帧中,在第偶数帧中,与从第1帧到第8帧的第偶数帧的各像素的亮度一致,但极性是反转的。并且,在第17帧中使相位再次反转,第17帧的各像素的亮度和极性,与第1帧的各像素的亮度和极性一致。
这样,例如,在第1帧到第8帧中施加了正极性电流的像素,在第9帧到第16帧中施加了负极性电流。因此,在第1帧到第8帧中所施加的正极性电流,通过在第9帧到第16帧中所施加的负极性电流而被抵消,因而能够减少由于IP变换而引起的残像。
但是,例如,如图6所示,在使上述相位反转的方法中,像素电极的电压Vpix为正极性的帧是2帧连续的。此时,本申请发明人新发现了以下情况,即:在后半帧刚开始后,亮度并没有降低,因此出现亮度瞬间上升而被称作闪光(flashing)的现象。
因此,以下,对使像素电极的电压Vpix的相位反转来减少由于IP变换而引起的残像,并降低上述闪光的显示方法进行说明。
图8和图9是用于说明根据本发明的显示装置的显示方法的示意图。图8是说明4帧交流的原理图,图9是表示本发明的显示方法中的像素亮度和极性变化的一个例子的图。
在本实施例的显示方法中,为了解决通过如图7所示的相位反转中产生的问题,在上述相位反转中组合了被称为4帧交流的电压的施加方法。
例如,如图8所示,上述4帧交流中,各像素电极的电压Vpix的极性施加正极性信号和负极性信号使得以4帧为1周期。在图8所示的例子中,第1帧到第4帧相当于1周期,在上述1周期内,各像素电极的电压Vpix相对于公共电压Vcom显示为正极性(+)、正极性(+)、负极性(-)、负极性(-),或与此相反的极性。
在将上述相位反转与4帧交流组合时,各像素电极的电压Vpix的极性例如如图9那样变化。在图9示出的电压极性的列中,注意左上的像素,则以第1帧到第4帧为1周期,极性以正极性(+)、正极性(+)、负极性(-)、负极性(-)的顺序变化。而且,第5帧到第8帧的极性也以正极性(+)、正极性(+)、负极性(-)、负极性(-)的顺序变化。
然后,如图9所示,第9帧与第8帧极性相同。其后,第10帧到第13帧与第1帧到第4帧极性相同,第14帧到第16帧与第1帧到第3帧极性相同。
即,本实施例的显示方法中,在通过4帧交流使极性变化时,周期性地变化3次或1次负极性信号。因此,例如在图9中,第9帧的像素的亮度与第1帧的相同,但极性反转。然后,在第17帧返回到与第1帧相同的状态。总之,在从第1帧到第8帧的期间和从第9帧到第16帧的期间,极性的位相发生变化,因此能够防止在上述IP变换的显示中被施加直流。
而且,如图9所示,在变化3次或1次负极性信号的情况下,在变化3次负极性的信号的位置,相同极性的信号连续3次,亮度上升而产生闪光;在变化1次的位置,就不产生闪光。因此,在长时间观看时,就要使产生闪光的周期变长,防止显示质量的下降。
图10是用于说明变形例的示意图,是表示1个像素的极性变化的图表。
如上所述,图9所示的方法是周期性地变化3次或1次正极性信号或负极性信号。在图9所示的例子中,第1帧为正极性的像素的极性,随着帧的变化,按照图10所示的模式1那样变化。另外,第1帧是负极性的像素的极性,与模式1的极性相反。
而且,如上所述,图9所示的方法是周期性地变化3次或1次正极性信号或负极性信号。该方法从另外的观点看,可以是:例如,将4帧交流的2周期作为1个长周期,重复从第1帧到第8帧的第1长周期和将上述第1长周期的最后帧的极性变更为起始的第2长周期(第9帧到第16帧)。也就是说,图10所示的模式1中的第9帧到第16帧的极性变化,是将第1帧到第8帧的极性变化作为基本变化时,把最后的帧(第8帧)变更为起始。从这样的观点出发,例如,第9帧到第16帧的变化如图10所示的模式2那样,是考虑到将以第1帧到第8帧的极性变化作为基本变化时的起始帧(第1帧)变成最后的情况。在模式2的情况下,第9帧到第16帧的极性与模式1的情况相反。但是,模式2的第8帧到第10帧按照负极性(-)、正极性(+)、负极性(-)变化,与模式1中的第15帧到第17帧进行相同的变化。同样地,模式2的第16帧到第18帧连续为正极性(+),与模式1中的第7帧到第9帧进行相同的变化。因此,即使是模式2也能得到与本实施例同样的效果。
图11是用于说明本发明的显示装置的其他显示方法的示意图,是表示像素的亮度和像素电极的电压极性的变化的图。
上述显示方法的例子中,通过使4帧交流和相位反转组合,减少了由于直流的施加而引起的残像,并且防止了由于闪光而引起的显示质量的下降。但是,也可能利用上述实施例中所述方法之外的方法来实现同样的效果。
以下说明的显示方法的例子,通过图7所示的基本的相位反转来减少由于施加直流而引起的残像,但这与图7不同,每隔水平方向的2行就反转位相。
在本实施例的显示方法中的像素的亮度和像素电极的电位Vpix的极性变化,例如为如图11所示的关系。在图11所示的实施例中,在第1帧的各像素的像素电极的电位Vpix的极性为,以从左侧开始的顺序,上侧2行像素为正极性(+)、负极性(-)、正极性(+)、负极性(-)。然后,以从左侧开始的顺序,下侧2行像素为负极性(-)、正极性(+)、负极性(-)、正极性(+)。此时,各像素的极性按每帧进行反转。
然后,为了在图11所示的第5帧中使像素电极的电位Vpix的相位反转,而使与第4帧中的极性相同的极性连续,但是此时,仅仅使从上方开始的第2列和第3列的像素与第4帧极性相同。其后,第6帧到第8帧,使各像素的极性按每帧进行反转。
然后,在第9帧中,仅仅使在第5帧中没有反转的、从上方开始第1列和第4列的像素与第8帧极性相同。此时,如图11所示,第9帧的各像素的像素电极的电位Vpix的极性变为与第1帧相反的极性。此后,与从第1帧到第9帧相同,首先,在第13帧中,仅仅使从上方开始第2列和第3列的像素的像素电极的电位Vpix与第12帧极性相同。然后,在第17帧中,仅仅使从上方开始第1列和第4列的像素与第16帧极性相同。其结果如图11所示,第17帧的各像素的极性成为与第1帧相同的极性。
这样,从第9帧到第16帧的期间的相位与从第1帧到第8帧的期间的相位相反转。因此,在从第1帧到第8帧的期间产生的直流施加,与在从第9帧到第16帧的期间产生的直流施加相抵消,能够减少在根据上述IP变换的显示中产生的残像。
而且,如图11所示,通过每2行使位反转,能够分散在相位反转时产生的闪光。因此,在1次相位反转中产生的闪光难以醒目,能够防止由于闪光而引起的显示质量的降低。
以上,根据附图具体地说明了本发明,但是,本发明并不限定于上述实施例,在不脱离本发明的技术思想的范围内,当然可以具有各种变形。
Claims (3)
1.一种显示装置,多条漏极线和多条栅极线矩阵状地配置,具有由相邻的2条上述漏极线和相邻的2条上述栅极线围成的像素区域,各像素区域具有TFT元件,上述像素区域的集合被设置为显示区域,其特征在于,
上述漏极线与上述TFT元件的漏极电连接,像素电极与源极电连接,在该像素电极上,反复施加偶数次或奇数次的正极性信号和与上述正极性的信号相同次数的负极性信号,并且,周期性地对负极性信号或正极性信号的一者或两者进行变化,当上述正极性信号为偶数次时将其变为奇数次,当上述正极性信号为奇数次时将其变为偶数次。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
所述正极性信号和所述负极性信号各2n次地反复施加,并且,周期性地将负极性信号或正极性信号的一者或两者变化为2n+1次或2n-1次。
3.一种显示装置,多条漏极线和多条栅极行矩阵状地配置,具有由相邻的2个上述漏极行和相邻的2个上述栅极行围成的像素区域,各像素区域具有TFT元件,上述像素区域的集合被设置为显示区域,其特征在于,
上述漏极线与上述TFT元件的漏极电连接,像素电极与源极电连接,在该像素电极中,每相同次数就反复施加正极性信号和负极性信号,并且在上述漏极线的延伸方向上的相邻像素间,像素电极的极性不同,
并且,对上述漏极线延伸方向上的相邻的多个像素周期性地连续施加任意极性的信号。
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C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20070404 |