TW201513089A - 液晶顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明之液晶顯示裝置(100)之驅動電路係藉以下之方式而構成：將相當於根據輸入影像信號而決定之訊框期間之時間間隔設為更新期間時，於第1更新期間(B)內，僅對複數個像素內之奇數列或偶數列之像素，供給與由該像素所保持之電壓相反極性之像素電壓，進行第1極性反轉更新動作；於第1更新期間後，於具有較更新期間更長的時間間隔之休止期間，進行對複數個像素之任一個皆不供給像素電壓之休止動作；於緊接著休止動作後之第2更新期間(C)內，僅對因第1極性反轉更新動作而未被供給相反極性之像素電壓之偶數列或奇數列之像素，供給與由該像素所保持之電壓相反極性之像素電壓，進行第2極性反轉更新動作。

Description

液晶顯示裝置
本發明係關於液晶顯示裝置，尤其是橫電場模式之TFT型液晶顯示裝置。
TFT型液晶顯示裝置係經由TFT控制施加於各像素之液晶層(於電性上時，稱為「液晶電容」)之電壓，藉此調節透過各像素之光量，且進行顯示。施加於各像素之液晶層之電壓係於每某個期間反轉極性。此種液晶顯示裝置之驅動方法稱為交流驅動法，係於長時間對液晶層不施加直流電壓。係因為若長時間對液晶層施加直流電壓，則引起液晶材料中存在之離子分佈不均(界面分極)或液晶材料之劣化，使顯示品質降低之故。
於本說明書中，將施加於各像素之液晶層(液晶電容)之電壓稱為像素電壓。像素電壓係施加於像素之像素電極與對向電極之間之電壓，且以相對於對向電極之電位之像素電極之電位表示。將像素電極之電位高於對向電極之電位時之像素電壓之極性設為正，將像素電極之電位低於對向電極之電位時之像素電壓之極性設為負。
於TFT型液晶顯示裝置中，像素電極係連接至TFT之汲極電極，且將自連接至TFT源極之源極匯流排線所供給之顯示信號電壓施加於像素電極。供給至像素電極之顯示信號電壓與供給至對向電極之對向電壓之差相當於像素電壓。
於TFT型液晶顯示裝置中，像素電壓之極性一般於每個訊框期間進行反轉。此處，所謂TFT型液晶顯示裝置之訊框期間，係指為了將像素電壓供給至全部像素所必須之期間，係選擇某閘極匯流排線(掃描線)至下一次選擇該匯流排線之期間，亦有指垂直掃描期間。像素以具有列及行之矩陣狀地排列，一般而言，閘極匯流排線與像素之列對應，源極匯流排線與像素之行對應，藉由供給至閘極匯流排線之掃描信號(閘極信號)，按每個列地依序供給像素電壓。
先前一般之TFT型液晶顯示裝置之訊框期間為1/60秒(訊框頻率為60Hz)。於輸入影像信號為例如NTSC信號之情形時，NTSC信號係交錯式掃描驅動用之信號，1訊框(訊框頻率為30Hz)係以奇數電場及偶數電場2個電場(電場頻率為60Hz)而構成，但於TFT型液晶顯示裝置中，由於與NTSC信號之各電場對應，將像素電壓供給至全部像素，故TFT型液晶顯示裝置之訊框期間為1/60秒(訊框頻率為60Hz)。另，最近市場銷售有為提高動畫顯示特性或進行3D顯示而將訊框頻率設為120Hz之倍速驅動，或240Hz之4倍速驅動之TFT型液晶顯示裝置。如此般，TFT型液晶顯示裝置具備以根據輸入之影像信號決定訊框期間(訊框頻率)，且於各訊框期間將像素電壓供給至全部像素之方式構成之驅動電路。
近年來，已廣泛利用平面電場切換(In Plane Switching，IPS)模式或邊界電場切換(Fringe Field Switching，FFS)模式所代表之橫電場模式之液晶顯示裝置。與垂直對準(Vertical Alignment，VA)模式等縱電場模式之液晶顯示裝置比較，橫電場模式之液晶顯示裝置存在隨著像素電壓之極性反轉而容易看到閃爍之問題。此認為係因液晶層之液晶分子之定向隨著彎曲變形或水平變形而變化時，液晶分子之定向之非對稱導致產生定向分極。
例如，專利文獻1揭示一種將像素電極分割為第1及第2區域，藉 由使第1區域之梳齒數與第2區域之梳齒數相差1個，將形成於像素區域內之梳齒數與梳齒間隙之槽口數設為相同數量，而降低撓電性(flexoelectricity)效應之液晶顯示裝置。
又，專利文獻2揭示一種將具有像素電極之複數個帶狀部分與平行之虛擬電極配置於鄰接之2個像素電極之間之區域等，藉由控制電場之分佈，而降低撓電性效應之液晶顯示裝置。
本案申請人已製造銷售使用具備氧化物半導體層(例如，In-Ga-Zn-O系之半導體層)之TFT之低消耗電力之液晶顯示裝置。具有In-Ga-Zn-O系半導體層之TFT具有高移動度(與a-SiTFT比較超過20倍)及低洩漏電流(與a-SiTFT比較未滿100分之1)。作為像素TFT使用具有In-Ga-Zn-O系半導體層之TFT時，由於洩露漏電流小，故可藉由應用休止驅動(亦稱為低頻率驅動)而減低消耗電力。
休止驅動係記載於例如專利文獻3。為供參考，將專利文獻3揭示之全部內容引用於本說明書。休止驅動於普通之60Hz驅動(1訊框期間=1/60秒時間)中，重複於1訊框期間(1/60秒時間)寫入圖像後，接著於59訊框期間(59/60秒時間)不寫入圖像之循環。該休止驅動由於於1秒時間僅寫入1次圖像，故亦被稱為1Hz驅動。此處，休止驅動係指具有較寫入像素期間更長之休止期間之驅動方法，或訊框頻率未滿60Hz之低頻率驅動。
閃爍之目測容易程度係依存於頻率。例如，即使於60Hz中不被在意之亮度變化，當頻率變為小於60Hz時，尤其為30Hz以下時亦會作為閃爍而容易被目測到。已知尤其是亮度以10Hz左右之頻率變化時，閃爍變得非常在意。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本特開2010-2596號公報
專利文獻2：日本特開2011-169973號公報
專利文獻3：國際公開第2013/008668號
專利文獻4：國際公開第2013/073635號
本發明者於將上述休止驅動應用至橫電場模式之液晶顯示裝置時，發現產生於記載於專利文獻1或2之技術中尚無對策之閃爍。
本發明之目的在於提供一種即使以未滿60Hz之頻率驅動亦難以目測到閃爍之橫電場模式之TFT型液晶顯示裝置。
根據本發明之實施形態之液晶顯示裝置包含：顯示區域，其包含排列成具有列及行之矩陣狀之複數個像素，且該複數個像素各自具備於液晶層生成橫電場之第1及第2電極；及驅動電路，其將像素電壓供給至上述複數個像素各者；且上述驅動電路係藉以下方式而構成：將相當於根據輸入影像信號而決定之訊框期間之時間間隔設為更新期間時，於第1更新期間內，僅對上述複數個像素內之奇數列或偶數列之像素，或僅對將上述複數個像素互相鄰接之奇數列與偶數列設為1對之複數對奇數對或偶數對之像素，供給與由該像素所保持之電壓相反極性之像素電壓，進行第1極性反轉更新動作；於上述第1更新期間後，於具有較上述更新期間更長的時間間隔之休止期間，進行對上述複數個像素之任一個皆不供給像素電壓之休止動作；於緊接著上述休止動作後之第2更新期間內，僅對因第1極性反轉更新動作而未被供給上述相反極性之像素電壓之偶數列或奇數列、或偶數對或奇數對之像素，供給與由該像素所保持之電壓相反極性之像素電壓，進行第2極性反轉更新動作。
於某實施形態中，於上述第1更新期間內，因上述第1極性反轉 更新動作而未被供給上述相反極性之像素電壓之偶數列或奇數列、或偶數對或奇數對之像素所保持之電壓極性不反轉。
於某實施形態中，上述驅動電路係構成為於上述第1更新期間內，不對因上述第1極性反轉更新動作而未被供給上述相反極性之像素電壓之偶數列或奇數列、或偶數對或奇數對之像素供給像素電壓。
於某實施形態中，於上述第1更新期間內，因上述第1極性反轉更新動作而被供給上述相反極性之像素電壓之期間係超過上述更新期間之2分之1。
於某實施形態中，上述驅動電路亦可構成為於上述上述第1更新期間內，僅對因上述第1極性反轉更新動作而被供給上述相反極性之像素之上述奇數列或偶數列、或奇數對或偶數對之像素，再次供給上述相反極性之像素電壓。
於某實施形態中，於上述第1更新期間內，因上述第1極性反轉更新動作而被供給上述相反極性之像素電壓之期間為上述更新期間之2分之1以下。
於某實施形態中，將像素電壓供給至上述複數個像素各者之時間間隔係上述休止期間之2倍以上。
於某實施形態中，上述驅動電路係構成為於上述第1更新期間內，除上述第1極性反轉更新動作之外，並僅對因上述第1極性反轉更新動作而未被供給上述相反極性之像素電壓之偶數列或奇數列、或偶數對或奇數對之像素，供給與由該像素所保持之電壓相同極性之像素電壓，進行第1極性維持更新動作。
於某實施形態中，將像素電壓供給至上述複數個像素各者之時間間隔係與上述休止期間相等。
於某實施形態中，上述驅動電路係構成為於上述第1更新期間內，除上述第1極性反轉更新動作之外，並僅對因上述第1極性反轉更 新動作而未被供給上述相反極性之像素電壓之偶數列或奇數列、或偶數對或奇數對之像素，供給與由該像素所保持之電壓相反極性之像素電壓，進行第2極性反轉更新動作之方式而構成。
根據本發明實施形態，提供一種即使以未滿60Hz之頻率驅動亦難以目測到閃爍之橫電場模式之TFT型液晶顯示裝置。
10‧‧‧TFT基板(第1基板)
11‧‧‧基板
12‧‧‧閘極金屬層
13‧‧‧閘極絕緣層
14‧‧‧氧化物半導體層
16‧‧‧源極金屬層
17‧‧‧層間絕緣層
22‧‧‧對向電極(第2電極)
23‧‧‧介電體層
24‧‧‧像素電極(第1電極)
24s‧‧‧直線部分
25‧‧‧第1定向膜
30‧‧‧對向基板(第2基板)
31‧‧‧基板
32‧‧‧遮光層
32a‧‧‧開口部
34‧‧‧彩色濾光器層
35‧‧‧第2定向膜
42‧‧‧液晶層
100‧‧‧液晶顯示裝置
圖1係示意性顯示根據本發明之實施形態之液晶顯示裝置100之圖，(a)係液晶顯示裝置100之示意性俯視圖；(b)係沿著(a)中1B-1B’線之示意性剖面圖。
圖2(a)係顯示藉由液晶顯示裝置100之驅動電路進行之極性反轉順序之1例之圖；(b)係顯示亮度之時間變化之模式圖。
圖3係顯示藉由液晶顯示裝置100之驅動電路進行之極性反轉順序之另一例之圖。
圖4係顯示藉由液晶顯示裝置100之驅動電路進行之極性反轉順序之進而另一例之圖。
圖5(a)係顯示藉由液晶顯示裝置100之驅動電路進行之極性反轉順序之進而另一例之圖；(b)係顯示亮度之時間變化之模式圖。
圖6係顯示藉由本發明之另一實施形態之液晶顯示裝置之驅動電路進行之極性反轉順序之1例之圖。
圖7係示意性顯示具有以2H反轉進行極性反轉更新動作之方式構成之驅動電路之液晶顯示裝置200之像素構造之圖。
圖8係顯示FFS模式之液晶顯示裝置像素內之亮度分佈之圖，(a)係顯示像素電壓為+2V時之亮度分佈；(b)係顯示像素電壓為-2V時之亮度分佈。
圖9(a)係顯示先前之交流驅動法中極性反轉順序之圖；(b)係顯示 亮度之時間變化之模式圖。
圖10係顯示測定以1Hz驅動FFS模式之液晶顯示裝置時之1個像素之亮度之時間變化之結果，(a)係顯示未施加補償電壓時之結果；(b)係顯示施加補償電壓時之結果。
以下，參照圖式，對根據本發明之實施形態之液晶顯示裝置及該驅動方法進行說明。於以下中，雖例示FFS模式之液晶顯示裝置，但本發明實施形態不限定於例示之FFS模式之液晶顯示裝置，可應用於各種已知之FFS模式之液晶顯示裝置，且亦可應用於IPS模式之液晶顯示裝置。
於圖1(a)及(b)，示意性顯示根據本發明實施形態之液晶顯示裝置100之構造。液晶顯示裝置100係FFS模式之TFT型液晶顯示裝置。圖1(a)係液晶顯示裝置100之示意性之俯視圖；圖1(b)係沿著圖1(a)中1B-1B’線之示意性之剖面圖。圖1(a)及圖1(b)係顯示與液晶顯示裝置100之1個像素對應之構造。液晶顯示裝置100包含以具有列及行之矩陣狀排列之複數個像素，且將列方向之像素排列間距設為Px、行方向之像素排列間距設為Py。液晶顯示裝置100具有未圖示之驅動電路，驅動電路係如後述般，構成為將像素電壓供給至像素。驅動電路可配置於由複數個像素構成之顯示區域之周邊區域(框緣區域)，亦可另外設置。
液晶顯示裝置100包含TFT基板(第1基板)10、對向基板(第2基板)30、及設置於TFT基板10與對向基板30之間之液晶層42。液晶顯示裝置100進而具有未圖示之一對偏光板。偏光板係於TFT基板10及對向基板30之外側配置成正交偏光。將一透射軸(偏光軸)配置於水平方向，另一透射軸配置於垂直方向。
TFT基板10自液晶層42側依序具有：第1定向膜25、第1電極24、 介電質層23、及第2電極22，且第1電極24具有互相平行之複數個直線部分24s。此處，雖例示第1電極24為具有複數個直線部分24s之構造，但第2電極亦可具有複數個直線部分。直線部分24s可例如藉由將槽口設於形成第1電極24之導電膜而形成。只要第1電極24及第2電極22之一者為像素電極、另一者為對向電極(共通電極)即可，此處說明第1電極24係像素電極，第2電極22係對向電極之例。於該例之情形時，對向電極通常係整面電極(無槽口等之膜電極)。像素電極24所具有之複數個直線部分24s各者之寬度L係例如1.5μm以上5μm以下，鄰接之2個直線部分24s之間隙之寬度S係例如超過2.0μm且6.0μm以下。像素電極24及對向電極22係由ITO等透明導電材料而形成。
像素電極24係連接於TFT之汲極電極，經由TFT自連接於TFT源極電極之源極匯流排線(未圖示)供給顯示信號電壓。源極匯流排線係以於行方向延伸之方式而配置，閘極匯流排線係以於列方向延伸之方式而配置。作為TFT，較好為使用氧化物半導體之TFT。關於適於液晶顯示裝置100使用之氧化物半導體將於後述。具備使用氧化物半導體之TFT之FFS模式之液晶顯示裝置已知有各種者，例如揭示於專利文獻4。為供參考，將專利文獻4揭示之全部內容引用於本說明書。於圖1(b)中，示意性顯示具有底閘極型TFT時之積層構造。
TFT基板10具有基板(例如玻璃基板)11、形成於其上之閘極金屬層12、覆蓋閘極金屬層12之閘極絕緣層13、形成於閘極絕緣層13上之氧化物半導體層14、形成於氧化物半導體層14上之源極金屬層16、及形成於源極金屬層16上之層間絕緣層17。此處雖簡略化，但閘極金屬層12包含閘極電極、閘極匯流排線及對向電極用配線，氧化物半導體層14包含TFT之活性層，源極金屬層16包含源極電極、汲極電極及源極匯流排線。對向電極22形成於層間絕緣層17上。亦有根據需要，於層間絕緣層17與對向電極22之間，進而設有平坦化層之狀況。
對向基板30係於基板(例如玻璃基板)31上，自液晶層42側依序具有第2定向膜35、及具有開口部32a(寬度Wo)之遮光層(黑色矩陣)32。於遮光層32之開口部32a中，形成有彩色濾光器層34。遮光層32係可使用例如具有感光性之黑色樹脂層而形成。彩色濾光器層34亦可使用具有感光性之著色樹脂層而形成。亦有於基板31之外側(與液晶層42相反側)，根據需要設有用以防止帶電之包含ITO等之透明導電層(未圖示)之狀況。
液晶層包含介電異向性為正的向列型之液晶材料，且包含於液晶材料之液晶分子係藉由第1定向膜25及第2定向膜35定向至大致水平。藉由第1定向膜25及第2定向膜35限制之定向方位可為平行或反平行。藉由第1定向膜25及第2定向膜35之定向限制方位係大致平行於直線部分24s之延伸方向。藉由第1定向膜25及第2定向膜35所規定之預傾度係例如0°。
此處，參照圖8~圖10，對以先前之方法交流驅動FFS模式之液晶顯示裝置100時之問題進行說明。
圖8係顯示像素內之亮度分佈之圖，圖8(a)係顯示像素電壓為+2V時之亮度分佈，圖8(b)係顯示像素電壓為-2V時之亮度分佈。像素電壓係將對向電極22之電位作為基準時之像素電極24之電壓。
如由比較圖8(a)及圖8(b)所示之像素之亮度分佈之圖像所明瞭，施加正的像素電壓時者較施加負的像素電壓時更亮。此處顯示之像素係藉由顯微鏡觀察試作之液晶顯示面板之像素所得之圖像，具備圖1所示之構成，具體而言具有下述之構成。
Px=27μm、Py=81μm、Wo=19μm、L/S=2.6μm/3.8μm
P型液晶材料：△ε=7.8、△n=0.103、白顯示電壓4.6V、液晶層之厚度3.4μm。
如自圖8(a)可知，施加正的像素電壓時，於像素電極24之槽口之 間亮度較高，於像素電極24之直線部分24s中亮度較低。另一方面，施加負的像素電壓時，如自圖8(b)可知，於像素電極24之直線部分24s中亮度較高，於像素電極24之槽口之間亮度較低。此係由液晶分子之定向不同而引起。
如此，交流驅動亮度因像素電壓使極性產生變化之像素時，隨著極性之變化，亮度變化容易作為閃爍而被目測到。於圖9顯示先前之交流驅動法中極性反轉之順序。此處，顯示源極線反轉驅動之例。即，於圖9(a)所示之某訊框A中，以左端行之像素全部為正極性(+)，鄰接於其之行之像素全部為負極性(-)，且使每行之像素電壓之極性相反之方式而排列。於下一個訊框B中，反轉全部像素之像素電壓之極性(訊框反轉)。進而，下一個訊框C亦反轉全部像素之像素電壓之極性，回到與訊框A相同之極性分佈。此處，將訊框期間設為例如1/60秒。
於該液晶顯示裝置進行上述1Hz驅動(重複以1訊框期間(1/60秒時間)寫入圖像後，接著於59訊框期間(59/60秒時間)中不寫入圖像之循環)時，如圖9(b)所示，於訊框反轉時，顯現亮度變化。該過渡之亮度變化以專利文獻1或2記載之技術並無法解決，可知成為新的問題。對此參照圖10進行說明。
圖10係顯示測定進行1Hz驅動時之1個像素之亮度時間之結果之圖，圖10(a)係顯示未施加補償電壓時之結果，圖10(b)係顯示施加補償電壓時之結果。所謂補償電壓係於一般之液晶顯示裝置中，為防止閃爍而施加之直流電壓，主要防止因TFT之拉入電壓引起像素電壓之絕對值於正極性與負極性不同之狀況。
如圖10(a)所示，於不施加補償電壓時，如參照圖9說明般，像素電壓為正極性時與負極性時亮度有較大不同，相對於此，於施加補償電壓時，如圖10(b)所示，正極性時與負極性時之亮度幾無差異， 但於反轉像素電極之極性時亮度降低。該亮度之降低以包括專利文獻1及2所記載之技術之先前技術均無法解決。根據本發明實施形態之液晶顯示裝置具備可進行解決該問題之驅動方法之驅動電路。由於驅動電路之基本構成係充分已知故省略說明。作為進行以下說明之驅動方法之驅動電路可使用專利文獻3所記載之驅動電路。
接著，參照圖2~圖5，對根據本發明之實施形態之液晶顯示裝置所具有之驅動電路進行之驅動方法的動作進行說明。另，於圖2~圖5中，將進行極性反轉之像素以粗線圍起，且對施加像素電壓之像素附加陰影。
根據本發明實施形態之液晶顯示裝置100所具有之驅動電路係藉以下方式而構成：於將相當於根據輸入影像信號而決定之訊框期間之時間間隔設為更新期間時，於第1更新期間內，僅對複數個像素內之奇數列或偶數列之像素，供給與由該像素所保持之電壓相反極性之像素電壓，進行第1極性反轉更新動作；於第1更新期間後，於具有較更新期間更長的時間間隔之休止期間進行對複數個像素之任一者不供給像素電壓之休止動作；於緊接著休止動作後之第2訊框更新期間內，僅對因第1極性反轉更新動作而未被供給相反極性之像素電壓之偶數列或奇數列之像素，供給與由該像素所保持之電壓相反極性之像素電壓，進行第2極性反轉更新動作。第1極性反轉更新動作及第2極性反轉更新動作係均於每1列進行極性反轉。有時將此種極性反轉稱為「1H反轉」。圖2~圖5所示之驅動方法係全部滿足該條件。
於圖2~圖4所示之實施形態中，於第1更新期間內，不反轉因第1極性反轉更新動作而未被供給相反極性之像素電壓之偶數列或奇數列之像素所保持之電壓之極性。因此，於第1極性反轉更新動作中，可獲得使將像素電壓供給至像素之時間較先前更長之優點。
首先，參照圖2(a)，對以1H反轉進行極性反轉更新動作之驅動方 法之例進行說明。圖2(a)係藉由根據本發明實施形態之液晶顯示裝置100之驅動電路進行之極性反轉順序之1例之圖。
如圖2(a)所示，於某訊框A中，以每行像素電壓之極性為相反之方式排列(有稱為行反轉狀態或源極匯流排線反轉狀態)。
於與下一個訊框B對應之第1更新期間內，僅對複數個像素內之奇數列(或偶數列)之像素，進行供給與由該像素所保持之電壓相反極性之像素電壓之第1極性反轉更新動作，對於因第1極性反轉更新動作而未被供給相反極性之像素電壓之偶數列(或奇數列)之像素，則不供給像素電壓。因此，於第1更新期間內，由於可將因第1極性反轉更新動作而被供給相反極性之像素電壓之期間設為超過更新期間之2分之1，故可對像素充分地進行充電。另，訊框B之極性分佈係成為於行方向及列方向之任一方向上互相鄰接之像素之像素電壓之極性均互相相反之所謂點狀反轉(1H點狀反轉)狀態。
訊框B後，於具有較更新期間(訊框期間)更長的時間間隔(此處係59/60訊框)之休止期間，進行對複數個像素之任一者皆不供給像素電壓之休止動作。
接著，於與緊接著休止動作後之訊框C對應之第2更新期間內，僅對因第1極性反轉更新動作而未被供給相反極性之像素電壓之偶數列(或奇數列)之像素，供給與由該像素所保持之電壓相反極性之像素電壓，進行第2極性反轉更新動作。此時亦與先前同樣地，對於因第2極性反轉更新動作而未被供給相反極性之像素電壓之奇數列(或偶數列)之像素，不供給像素電壓。訊框C之極性分佈為行反轉狀態，與訊框A時為正/負相反。
此後，於進行休止動作後，藉由使奇數列與偶數列相反，重複先前之動作(訊框D及E)，回到與訊框A相同之極性分佈。於訊框D中，將點狀反轉狀態(「1H點狀反轉」簡單稱為「點狀反轉」)，且極 性分佈係與訊框B時為正/負相反。訊框E具有與訊框A相同之極性分佈。
如此，如圖2(a)例示之驅動方法之極性分佈係將行反轉狀態與點狀反轉狀態交替地顯現於每個更新期間。於圖2(a)中，顯示將訊框A設為行反轉狀態，以訊框A→B→C→D→E(=A)進行極性變化之情形，但並不限定於此，例如，亦可自點狀反轉狀態即訊框D開始，以訊框D→C→B→A(=E)進行極性變化。
若採用此種驅動方法，則如圖2(b)所示，可將極性反轉時之亮度降低設為圖9(b)所示之採用先前之驅動方法時之大約2分之1。結果，即使以未滿60Hz之頻率驅動亦難以目測到閃爍。
另，亦可以進行圖3所示之極性反轉順序之方式構成驅動電路。
即，於圖2(a)所示之順序中，於1更新期間(訊框期間)中，僅進行1次極性反轉更新動作，相對於此，於圖3所示之順序中，於第1更新期間內，僅對因第1極性反轉更新動作而被供給相反極性之像素電壓之奇數列(或偶數列)之像素，再次供給相反極性之像素電壓。第2更新期間亦同樣。即，將訊框B分割為2個子訊框B1(1/120秒)及B2(1/120秒)，於與各個子訊框對應之期間，供給相同相反極性之像素電壓。此時，供給相反極性之像素電壓之期間係更新期間之2分之1以下。TFT型液晶顯示裝置係如充分已知般，僅以1次施加像素電壓，像素無法到達至所期望之電壓。當然，可進行過衝驅動，但亦可以如圖3例示之藉由連續2次施加像素電壓，到達所期望之電壓之方式而構成。訊框C以後亦同樣。
於圖2及圖3所示之順序中，由於僅對進行極性反轉之像素供給像素電壓，故將像素電壓供給至複數個像素各者之時間間隔係休止期間之2倍以上。即，各像素必須於較先前更長的時間(2倍以上)內保持像素電壓。根據TFT之特性，而有像素保持之電壓降低之虞。
於此種情形時，亦可如進行圖4所示之極性反轉之順序構成驅動電路。即，於圖4所示之順序中，於第1更新期間內，除第1極性反轉更新動作之外，僅對因第1極性反轉更新動作而未被供給相反極性之像素電壓之偶數列(或奇數列)之像素，供給與由該像素所保持之電壓相同極性之像素電壓，進行第1極性維持更新動作。因此，若採用圖4之順序，則由於各更新期間對全部像素供給像素電壓，故將像素電壓供給至複數個像素各者之時間間隔與休止時間相等。
進而亦可如進行圖5所示之極性反轉之順序構成驅動電路。
於圖5所示之順序中，於第1更新期間內，除第1極性反轉更新動作之外，僅對因第1極性反轉更新動作而未被供給相反極性之像素電壓之偶數列(或奇數列)之像素，供給與由該像素所保持之電壓相反極性之像素電壓，進行第2極性反轉更新動作。即，將訊框B分割為2個子訊框B1(1/120秒)及B2(1/120秒)，且於與子訊框B1對應之期間內進行第1極性反轉更新動作，於與子訊框B2對應之期間內進行第2極性反轉更新動作。子訊框C亦同樣地分割為子訊框C1及C2。
若採用此種驅動方法，則如圖5(b)所示，2次引起極性反轉時之亮度降低，但可將各個亮度降低設為採用圖9(b)所示之先前之驅動方法時之大約2分之1。因此，即使以未滿60Hz之頻率驅動亦難以目測到閃爍。
根據上述實施形態之液晶顯示裝置具有以於第1更新期間內及第2更新期間內，僅對奇數列或偶數列之像素，進行供給與由該像素所保持之電壓相反極性之像素電壓之極性反轉更新動作(1H反轉)之方式而構成之驅動電路，但根據本發明實施形態之液晶顯示裝置不限定於此，亦可具有以於第1更新期間內，僅對將互相鄰接之奇數列與偶數列設為1對之複數對奇數對或偶數對之像素，進行供給與由該像素所保持之電壓相反極性之像素電壓之極性反轉更新動作(2H反轉)之方式 而構成之驅動電路。
此種驅動電路係藉以下之方式而構成：具體而言，於第1更新期間內，僅對將複數個像素之互相鄰接之奇數列與偶數列設為1對之複數對奇數對或偶數對之像素，供給與由該像素所保持之電壓相反極性之像素電壓，進行第1極性反轉更新動作；於第1更新期間後，於具有較更新期間更長的時間間隔之休止期間進行對複數個像素之任一者不供給像素電壓之休止動作；於緊接著休止動作後之第2訊框更新期間內，僅對因第1極性反轉更新動作而未被供給相反極性之像素電壓之偶數對或奇數對之像素，供給與由該像素所保持之電壓相反極性之像素電壓，進行第2極性反轉更新動作。由於第1極性反轉更新動作及第2極性反轉更新動作係均於每2列進行極性反轉，故有時稱為「2H反轉」。
參照圖6，對以2H反轉進行極性反轉更新動作之驅動方法之例進行說明。圖6係顯示藉由以2H反轉進行極性反轉更新動作之方式構成之驅動電路進行之極性反轉順序之例之圖，係與以1H反轉進行極性反轉更新動作之情形之圖2(a)對應。然而，此處，訊框A之極性分佈成為2H點狀反轉狀態。
如圖6所示，於某訊框A中，以每2列像素電壓之極性為相反之方式排列(2H點狀反轉狀態)。
於與下一個訊框B對應之第1更新期間內，僅對將複數個像素內之互相鄰接之奇數列與偶數列設為1對之複數對奇數對(或偶數對)之像素，進行供給與由該像素所保持之電壓相反極性之像素電壓之第1極性反轉更新動作，不對因第1極性反轉更新動作而未被供給相反極性之像素電壓之偶數對(或奇數對)之像素供給像素電壓。因此，於第1更新期間內，由於可將因第1極性反轉更新動作而被供給相反極性之像素電壓之期間設為超過更新期間之2分之1，故可對像素充分地進行 充電。另，訊框B之極性分佈係以每行像素電壓之極性為相反之方式排列(行反轉狀態或源極匯流排線反轉狀態)。
訊框B後，於具有較更新期間(訊框期間)更長的時間間隔(此處係59/60訊框)之休止期間，進行對複數個像素之任一者不供給像素電壓之休止動作。
接著，於與緊接著休止動作後之訊框C對應之第2更新期間內，僅對因第1極性反轉更新動作而未被供給相反極性之像素電壓之偶數對(或奇數對)之像素，供給與由該像素所保持之電壓相反極性之像素電壓，進行第2極性反轉更新動作。此時亦與先前同樣地，不對因第2極性反轉更新動作而未被供給相反極性之像素電壓之奇數對(或偶數對)之像素供給像素電壓。訊框C之極性分佈係2H點狀反轉狀態，與訊框A時為正/負相反。
此後，於進行休止動作後，藉由使奇數對與偶數對相反，重複先前之動作(訊框D及E)，回到與訊框A相同之極性分佈。於訊框D中，成為行反轉狀態，且極性分佈係與訊框B時為正/負相反。訊框E具有與訊框A相同之極性分佈。
如此，如圖6例示之驅動方法之極性分佈係將2H點狀反轉狀態與行反轉狀態交替地顯現於每個更新期間。於圖6中，顯示將訊框A設為點狀反轉狀態，以訊框A→B→C→D→E(=A)使極性變化之情形，但並不限定於此，亦可例如自行反轉狀態即訊框D開始，以訊框D→C→B→A(=E)使極性變化。
即使採用此種以2H反轉進行極性反轉更新動作，亦可與以1H反轉進行極性反轉更新動作之情形同樣地，可獲得即使以未滿60Hz之頻率驅動亦難以目測到閃爍之效果。同樣地，圖3、圖4及圖5(a)所示之另一極性反轉順序之例亦相同。
於圖7示意性顯示具備以2H反轉進行極性反轉更新動作之方式構 成之驅動電路之液晶顯示裝置200之像素構造。液晶顯示裝置200之驅動電路可進行圖6所示之極性反轉之順序。
液晶顯示裝置200係具有擬似雙域(dual domain)構造之FFS模式之液晶顯示裝置，液晶顯示裝置200所具有之複數個像素包含電極構造不同之兩種像素Pa及像素Pb。所謂像素Pa及像素Pb係如例如本文所例示之像素電極所具有之直線部分(或槽口)延伸方向互不相同。若對像素Pa及像素Pb施加電壓，則液晶分子於相互不同方向旋轉，形成指向相互交叉之兩種液晶區域。由於該兩種液晶區域之延遲相互補償，固可抑制因視角所致之色偏差。兩種液晶區域形成於1個像素內之構造稱為雙域構造，相對於此，以鄰接之兩個像素形成兩種液晶區域之構造稱為擬似雙域構造。擬似雙域構造像素較小，而較好地應用於行動機器用之高精細液晶顯示裝置。具有擬似雙域構造之FFS模式之液晶顯示裝置揭示於例如日本特開2009-237414號公報。且，於日本特開2000-29072號公報中，揭示具有疑似雙域之IPS模式之液晶顯示裝置。為供參考，日本特開2009-237414號公報及日本特開2000-29072號公報之揭示內容全文引用於本說明書中。
液晶顯示裝置200係僅包含像素Pa之像素列、與鄰接於其之僅包含像素Pb之像素列交替排列於行方向。將互相鄰接之奇數列與偶數列設為1對(Pp)時，複數個像素係以奇數對(例如Pp(n))及偶數對(例如Pp(n+1))構成，所謂奇數對與偶數對係交替排列於行方向。此處，n係正整數，例如於圖7中，設為n=1時，對Pp(1)係由第1列之像素Pa與第2列之像素Pb構成；對Pp(2)係由第3列之像素Pa與第4列之像素Pb構成。同樣地，對Pp(3)係由第5列之像素Pa與第6列之像素Pb構成；對Pp(4)係由第7列之像素Pa與第8列之像素Pb構成。
因此，參照圖2~圖5說明，藉由以1H反轉進行極性反轉更新動作之驅動方法之各列(1H)置換為個別對(像素列之對：2H)，可變更為以 2H反轉進行極性反轉更新動作之驅動方法。
例如，將圖2(a)之訊框D之各列置換為像素列之對時獲得圖6之訊框A(=E)；將圖2(a)之訊框C之各列置換為像素列之對時獲得圖6之訊框B；將圖2(a)之訊框B之各列置換為像素列之對時獲得圖6之訊框C；將圖2(a)之訊框A(=E)之各列置換為像素列之對時獲得圖6之訊框D。
自上述事項可知，根據本發明實施形態之液晶顯示裝置係可以1H反轉進行極性反轉更新動作之方式而構成，亦可以2H反轉進行之方式而構成。
此處例示之具有擬似雙域構造之FFS模式之液晶顯示裝置、或IPS模式之液晶顯示裝置係以電極構造互相不同之2種像素於行方向鄰接之方式而配置。所謂電極構造不同係最適合之對向電壓亦可不同。因此，藉由以包含2種像素之2列單位進行極性反轉，可有效地抑制因像素構造不同引起對向電壓偏移而導致之閃爍。
另，作為休止驅動之例雖例示1Hz，但根據本發明實施形態之液晶顯示裝置進行之休止驅動係不限定於此，休止期間係較訊框期間更長即可，於未滿60Hz之訊框頻率之休止驅動中，可獲得上述效果。又，撓電性效應於使用電異向性為正地向列型液晶材料之FFS模式之液晶顯示裝置中較顯著，但於使用電異向性為負地向列型液晶材料之FFS模式之液晶顯示裝置中，亦難以目測到閃爍。
根據本實施形態之液晶顯示裝置當然不僅進行上述之休止驅動，亦可進行通常之驅動(訊框頻率為60Hz)。又，於通常之驅動中訊框頻率係可超過60Hz，但由於訊框頻率變大時消耗電力增大，故不佳。
如上述，作為根據本發明實施形態之液晶顯示裝置100之TFT，較好使用具有氧化物半導體層之TFT。作為氧化物半導體，較好為In-Ga-Zn-O系之半導體(以下，簡稱為「In-Ga-Zn-O系半導體」)，進而 較好包含結晶質部分之In-Ga-Zn-O系半導體。此處，In-Ga-Zn-O系半導體係In(銦)、Ga(鎵)、Zn(鋅)之三元氧化物，In、Ga及Zn之比例(組成比)並無特別限定，包含例如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系半導體層之TFT由於具有高移動度(與a-SiTFT比較超過20倍)及低洩漏電流(與a-SiTFT比較未滿100分之1)，故不僅可較好地作為像素TFT使用，亦可較好地作為驅動TFT使用。若使用具有In-Ga-Zn-O系半導體層之TFT，則可使顯示裝置之有效開口率增大，且可削減顯示裝置之消耗電力。
In-Ga-Zn-O系半導體可為非晶質，亦可為包含結晶質部分。作為結晶質In-Ga-Zn-O系半導體，較好為c軸大致垂直於層面而定向之結晶質In-Ga-Zn-O系半導體。此種In-Ga-Zn-O系半導體之結晶構造係揭示於例如日本特開2012-134475號公報。為供參考，將日本特開2012-134475號公報揭示之全部內容引用於本說明書。
氧化物半導體層係亦可代替In-Ga-Zn-O系半導體，而包含其他氧化物半導體。亦可包含例如Zn-O系半導體(ZnO)、In-Zn-O系半導體(IZO(註冊商標))、Zn-Ti-O系半導體(ZTO)、Cd-Ge-O系半導體、Cd-Pb-O系半導體、CdO(氧化鎘)、Mg-Zn-O系半導體、In-Sn-Zn-O系半導體(例如In2O3-SnO2-ZnO)、In-Ga-Sn-O系半導體等。
[產業上之可利用性]
本發明係可廣泛應用於橫電場模式之TFT型液晶顯示裝置。

Claims (10)

  1. 一種液晶顯示裝置，其包含：顯示區域，其包含排列為具有列及行之矩陣狀之複數個像素，該複數個像素各自具備於液晶層生成橫電場之第1及第2電極；及驅動電路，其將像素電壓供給至上述複數個像素各者；且上述驅動電路係藉以下方式而構成：將相當於根據輸入影像信號而決定之訊框期間之時間間隔設為更新期間時，於第1更新期間內，僅對上述複數個像素內之奇數列或偶數列之像素、或僅對將上述複數個像素之互相鄰接之奇數列與偶數列設為1對之複數對奇數對或偶數對之像素，供給與由該像素所保持之電壓相反極性之像素電壓，進行第1極性反轉更新動作，於上述第1更新期間後，於具有較上述更新期間更長的時間間隔之休止期間，進行對上述複數個像素之任一者皆不供給像素電壓之休止動作，於緊接著休止動作後之第2更新期間內，僅對因上述第1極性反轉更新動作而未被供給上述相反極性之像素電壓之偶數列或奇數列、或偶數對或奇數對之像素，供給與由該像素所保持之電壓相反極性之像素電壓，進行第2極性反轉更新動作。
  2. 如請求項1之液晶顯示裝置，其中於上述第1更新期間內，因上述第1極性反轉更新動作而未被供給上述相反極性之像素電壓之偶數列或奇數列、或偶數對或奇數對之像素所保持之電壓之極性不反轉。
  3. 如請求項1或2之液晶顯示裝置，其中上述驅動電路係構成為於上述第1更新期間內，不對因上述第1極性反轉更新動作而未被 供給上述相反極性之像素電壓之偶數列或奇數列、或偶數對或奇數對之像素供給像素電壓。
  4. 如請求項1至3中任一項之液晶顯示裝置，其中於上述第1更新期間內，因上述第1極性反轉更新動作而被供給上述相反極性之像素電壓之期間係超過上述更新期間之2分之1。
  5. 如請求項1至3中任一項之液晶顯示裝置，其中上述驅動電路係構成為於上述第1更新期間內，僅對因上述第1極性反轉更新動作而被供給上述相反極性之像素電壓之上述奇數列或偶數列、或奇數對或偶數對之像素，再次供給上述相反極性之像素電壓。
  6. 如請求項5之液晶顯示裝置，其中於上述第1更新期間內，因上述第1極性反轉更新動作而被供給上述相反極性之像素電壓之期間為上述更新期間之2分之1以下。
  7. 如請求項1至6中任一項之液晶顯示裝置，其中將像素電壓供給至上述複數個像素各者之時間間隔為上述休止期間之2倍以上。
  8. 如請求項1或2之液晶顯示裝置，其中上述驅動電路係構成為於上述第1更新期間內，除上述第1極性反轉更新動作之外，並僅對因上述第1極性反轉更新動作而未被供給上述相反極性之像素電壓之偶數列或奇數列、或偶數對或奇數對之像素，供給與該像素所保持之電壓相同極性之像素電壓，進行第1極性維持更新動作。
  9. 如請求項8之液晶顯示裝置，其中將像素電壓供給至上述複數個像素各者之時間間隔係與上述休止期間相等。
  10. 如請求項1之液晶顯示裝置，其中上述驅動電路係構成為於上述第1更新期間內，除上述第1極性反轉更新動作之外，並僅對因上述第1極性反轉更新動作而未被供給上述相反極性之像素電壓 之偶數列或奇數列、或偶數對或奇數對之像素，供給與由該像素所保持之電壓相反極性之像素電壓，進行第2極性反轉更新動作。
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