显示装置的制作方法

专利名称：显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种显示装置。
背景技术：
在显示装置的图像显示方式中，从各像素区域来看，可以分为以 CRT为代表的显示时间和非显示时间反复切换的脉动(impulse)式 的显示方式、以及以液晶和有机EL为代表的连续地进行显示的保持 (hold)式的显示方式。其中，对于保持式的显示方式，由于保持图 像的时间也影响肉眼的响应时间，故人们指出其具有响应速度看起来 比脉动式的显示装置慢的缺点。
为了解决这个问题，在日本公开特许公冲艮2004-212747中，公开 了这样的技术在显示了 n行通常的显示图像后，集中地显示m行(作 为一个例子设11 = 01 = 4)的黑图像，由此模拟实现脉动式的显示，提 高肉眼的响应速度。

发明内容
但是，本发明人已经判明，随着显示装置的大型化，或者为了增 加黑显示时间来进一步改善肉眼的响应速度，有时要提高动作频率 (例如，80Hz以上)，此外，随着像素电容的增大，若应用日本公开 特许公报2004-212747的技术，则有时会产生各种特有的显示不均匀。 由此，本发明人得知在进行这种改善时理想的是应用进一步提高像质 的技术。由于有各种特有的显示不均匀，故用实施例进行详细的说明。 下面，列举用来解决特有的显示不均匀的有代表性的装置。
(1) 本发明的显示装置，例如，具有对图像信号线提供图像信 号的图像信号线驱动电路和用于控制该图像信号驱动电路的控制器， 对提供给上述图像信号线的图像信号周期性地插入黑图像，其特征在
于在黑图像显示后，使向图像信号线输出与该黑图像不同的图像信 号的最初的期间为与下 一 个期间不同的长度，
上述最初的期间，在图像信号的极性在上述最初的期间与上述下 一个期间中不同的驱动中，比上述下一个期间短。
(2) 本发明的显示装置，具有对图像信号线提供图像信号的图 像信号线驱动电路和用于控制该图像信号驱动电路的控制器，对提供 给上述图像信号线的图像信号周期性地插入黑图像，其特征在于在 黑图像显示后，使向图像信号线输出与该黑图像不同的图像信号的最 初的期间为与下一个期间不同的长度，上述最初的期间，在图像信号 的极性在上述最初的期间与上述下 一个期间中相同的驱动中，比上述 下一个期间长。
(3) 本发明的显示装置，例如以(1)为前提，其特征在于上 述最初的期间，在图像信号的极性在上述最初的期间与上述下一个期 间中不同的驱动中，比其他期间短。
(4) 本发明的显示装置，例如以(2)为前提，其特征在于上 述最初的期间，在图像信号的极性在上述最初的期间与上述下 一 个期 间中相同的驱动中，比其他期间长。
(5) 本发明的显示装置，例如以(1)为前提，其特征在于在 图像信号的极性在上述最初的期间与上述下 一 个期间中不同的驱动 中，上述最初的期间的栅极信号的导通期间比上述下一个期间的栅极 信号的导通期间短。
(6) 本发明的显示装置，例如以(1)为前提，其特征在于在 图像信号的极性在上述最初的期间与上述下 一 个期间中相同的驱动 中，上述最初的期间的栅极信号的导通期间比上述下 一 个期间的栅极信号的导通期间长。
(7) 本发明的显示装置，例如，其特征在于是周期性地插入 显示黑图像的显示装置，使黑图像显示后最初导通的栅极信号线的导 通电压为与下一条导通的栅极信号线的导通电压不同的值。
(8) 本发明的显示装置，例如，以(8)为前提，其特征在于 在上述黑图像显示后的最初图像信号与下一个图像信号的极性不同 的驱动中，上述黑图像显示后最初导通的栅极信号线的导通电压比上 述黑图像显示后第2个导通的栅极信号线的导通电压低。
(9) 本发明的显示装置，例如，以(8)为前提，其特征在于 在上述黑图像显示后的最初图像信号与下 一个图像信号的极性相同 的驱动中，上述黑图像显示后最初导通的栅极信号线的导通电压比上 述黑图像显示后第2个导通的栅极信号线的导通电压高。
(10) 本发明的显示装置，例如，其特征在于是周期性地插入 显示黑图像的显示装置，在从外部输入了使该显示装置显示均匀亮度 的显示图像的信号时，使黑图像显示后的第1个图像信号的电压与第 3个图像信号的电压为不同的值。
(11 )本发明的显示装置，例如，以U1)为前提，其特征在于 在黑图像显示后的第1个图像信号与第2个图像信号的极性不同的驱 动中，上述第1个图像信号的电压比上述第3个图像信号的电压低。
(12) 本发明的显示装置，例如，以(ll)为前提，其特征在于 在黑图像显示后的第1个图像信号与第2个图像信号的极性相同的驱 动中，上述第1个图像信号的电压比上述第2个图像信号的电压高。
(13) 本发明的显示装置，例如，其特征在于是周期性地插入 显示黑图像的显示装置，使栅极信号线与插入显示的黑图像相对应地 导通的定时，比栅极信号线与插入显示的黑图像以外的图像相对应地 导通的定时晚。
(14) 本发明的显示装置，例如，其特征在于是周期性地插入 显示黑图像的显示装置，使栅极信号线与插入显示的黑图像相对应地 导通的期间，比栅极信号线与插入显示的黑图像以外的图像相对应地导通的期间短。
(15) 本发明的显示装置，例如，其特征在于是周期性地插入 显示黑图像的显示装置，使与插入显示的黑图像对应的图像信号线的 电压，为与作为图像进行的黑图像显示时的图像信号线的电压不同的值。
(16) 本发明的显示装置，例如，以(16)为前提，其特征在于 上述不同的值，在即将进行上述插入显示的黑图像之前的图像信号的 极性为正极性时，比作为图像进行的黑图像显示时的图像信号线的电 压低，在其为负极性时，比作为图像进行的黑图像显示时的图像信号 线的电压高。
(17) 本发明的显示装置，例如，其特征在于是周期性地插入 显示黑图像的显示装置，使与插入显示的黑图像对应的栅极的导通电 压比其他栅极的导通电压高。
(18) 本发明的显示装置，例如，其特征在于是周期性地插入 显示黑图像的显示装置，相对于栅极信号线的上升，使图像信号线的
上升定时在靠近栅极信号线驱动电路的一侧比远离栅极信号线驱动 电路的一侧早。
周期性地反复进行通常的图像显示和黑图像的显示以提高肉眼 的响应速度的显示装置，能减少因该显示方法而产生的特有的显示不 均匀，实现高速且清晰的显示。


图1表示本发明的显示装置的系统概略结构的一个例子。 图2是用来插入黑图像的概念图。 图3是表示显示数据和黑图像的显示定时例的说明图。 图4是表示显示数据和黑图像的显示定时例的说明图。 图5是表示显示数据和黑图像的显示定时例的说明图。 图6是表示显示数据和黑图像的显示定时例的说明图。 图7是条紋状显示不良的说明图。图8A、图8B是比较不进行黑写入时和进行黑写入时的波形的说 明图。
图9A、图9B是比较不进行黑写入时和进行黑写入时的波形的说明图。
图IOA、图IOB表示本发明的驱动的一个例子。 图IIA、图IIB表示本发明的驱动的一个例子。 图12A、图12B表示本发明的驱动的一个例子。 图13A 图13D是鬼影(ghost)现象的说明图。 图14是鬼影现象发生原理的说明图。 图15表示本发明的驱动的一个例子。 图16表示本发明的驱动的一个例子。 图17表示本发明的驱动的一个例子。 图18表示本发明的驱动的一个例子。
图19是说明靠近栅极信号线驱动电路的一侧和远离栅极信号线 驱动电路的一侧的说明图。
图20表示本发明的驱动的一个例子。
图21表示本发明的系统的一个例子。
图22是表示本发明的时钟脉冲错开了的传送的说明图。
图23表示本发明的系统的一个例子。
图24是表示本发明的时钟脉沖错开了的传送的说明图。
图25是说明虛设图形的例子的剖面图。
图26表示本发明的系统的一个例子。
具体实施例方式
以下，用

本发明的显示装置的实施例。 <整体概略结构>
本发明的显示装置，作为结构要素具有显示元件。图l表示由来 自控制器TCON的信号控制生成送往显示元件的显示信号的生成路 径的系统概略图。来自显示装置的外部的信号，例如TV的信号、PC的信号、其他各种控制信号作为外部输入01输入到控制器TCON。 控制器TCON把该信号加工成用于在显示元件上进行图像显示的信 号。该信号随显示元件不同而不同，例如，显示元件为液晶显示装置、 EL显示装置、FED显示装置等时，分别根据显示装置加工成必要的 信号。作为一个例子，在显示装置是液晶显示装置时，从控制器TCON 向图像信号线驱动电路DD提供图像信号线驱动电路用信号DS，向 栅极信号线驱动电路GD提供栅极信号线驱动电路用信号GS。从电 源电路PS向图像信号线驱动电路DD提供包括电路自身的驱动电压 和多个灰度等级基准电压的图像信号线驱动电路用各种电压Vd,向 栅极信号线驱动电路GD提供栅极信号线驱动电路自身的驱动电压和 成为栅极电压的基准的栅极信号线驱动电路用各种电压Vg。此外， 还要提供公共信号线电压Vc作为显示元件的公共电位。从图像信号 线驱动电路DD向图像信号线DL提供图像信号，从栅极信号线驱动 电路GD向栅极信号线GL提供栅极信号，利用像素中所设置的开关 元件TFT,根据栅极信号线GL的控制信号向像素电极PX (后述) 提供图像信号线DL的电位。通过用该像素电极PX和公共信号线电 压Vc之间的电场或电压差驱动液晶分子，使液晶层的状态变化，实 现图像显示。把多条图像信号线DL和栅极信号线GL配置成矩阵状， 构成显示区域DR。在该显示区域中，作为由相邻的图像信号线DL 和相邻的栅极信号线GL围起来的区域，形成有多个像素区域。 <黑图像的显示概念例的说明〉
图2是表示用来在显示装置上显示黑图像的概念的说明图。从外 部输入OI按照1、 2、 3、 4、 5的顺序输入要在各像素上依次显示的 信息，该各像素连接在图像信号线DL上，在从该外部提供的信息中， 由于不存在如何周期性地显示黑数据这样的信息，故用控制器TCON 将之修正成含有黑信息的信息。把修正后的显示用数据表示为Data。 在l、 2、 3、 4之后设置黑数据，然后，在5、 6、 7、 8之后再变成黑 数据。这样，作为一个例子，制作用于对4个显示数据显示1个黑数 据的数据组。这时，为了在显示装置上完整地显示从外部输入的信息，
9按照1、 2、、 3、 4的顺序输入的各显示数据的显示期间，变得比不显 示黑的方式时短。
图3是表示如何显示图2所生成的Data的说明图。横轴是时间 轴，纵轴相当于扫描行(栅极信号线GL)的位置。矩形形状的区域 相当于帧。显示装置有各种分辨率，例如，XGA至少具有768条扫 描行。
首先，如斜实线所示，图像在第l帧中从最初的扫描行(第l行) 到最后的显示行(第768行)依次写入像素。对于通常的显示装置， 在第1帧、第2帧和第3帧中反复进行这样的操作。另一方面，对于 显示黑图像的方式，在其中追加用虚线表示的黑写入。用实线表示的 图像和用虛线表示的黑是平行的。通过在图像信号写入后，经过一定 时间之后写入黑，各像素反复进行通常的图像显示和黑显示，由此肉 眼的响应速度得到提高。
用图4进一步详细地说明图3的显示数据和黑数据的写入定时的 情况，在图4中为了便于说明，用36行扫描行L1 L36进行说明。即 便是行数增加概念也是相同的，但是由于图示不完，故用削减了行数 的图进行说明。横轴是与图3同样的时间轴。
根据图4依次说明施加给图像信号线DL的信号。首先，通过同 步地使栅极信号线GL导通依次向与L1 L4对应的4象素写入1、 2、 3、 4的图像。接着，对图像信号线施加黑数据。这时，略微分隔开的 L13 L16这4行的栅极信号线GL导通，由此，与L13 L16对应的像 素被同时写入黑。接着，通过同步地使栅极信号线GL导通依次向与 L5 L8对应的像素写入5、 6、 7、 8的图像。接着，对图像信号线施 加黑数据。这时，接在先前写入了黑的L13 L16这4行后的L17 L20 这4行的栅极信号线GL导通，由此与L17 L20这4行对应的像素同 时被写入黑，以下，如图4所示，继续进行图像和黑的写入。
在把21、 22、 23、 24的图像写入到L21 L24之后,向L33 L36 写入黑图像。这样，黑图像一直被写入到显示区域的最下段。因此， 之后的黑数据的写入返回到开头。就是说，把25、 26、 27、 28的图像写入到L25 L28后，接着，将黑数据输入到图像信号线DL。这时， L1 L4的栅极信号线GL导通，由此，L1 L4这4行同时被写入黑。 然后，如图2所示，依次对下面的行反复进行黑写入。将33 36的图 像写入L33 L36，由此，图像在Ll 36的全部行上结束显示。黑接着 33~36的图像继续被显示在L9 L12这4行上，由此完成黑向所有的 4亍的写入。
通过以上方法，在全部行上显示图像、黑中的任意一方的信息得
以实现。
图5是与图4对应的说明图，更为易于理解地表示出写入到每一 行的图像信号、黑信号。用粗的黑框线围起来的1 36的数字，表示 用该定时向像素内写入该信息。除此之外的数字表示该数字的图像由 开关元件TFT进行保持，继续进行显示。涂黑部分，表示用该定时向 像素内写入黑。B表示继续进行黑显示。
在向L1写入了图像"1"后，继续显示图像"1"。然后，写入黑 数据，并继续保持黑图像"B"。以下一直到L12为止都是同样的。 L13 L36，先写入黑图像"B",然后再写入图像。如上所述，在最初 的1帧中写入黑的定时不同，但是，这不过是显示装置起动后的小于 O.l秒的很短的瞬间，此后反复进行图6所述的图形。由此，在各行 中图像的显示期间和黑的显示期间之比变成大体上相等。
在这里之所以大体上相等，是因为由于向例如4行同时写入黑， 因此相邻的4行中在图像的显示期间与黑的显示期间之比会产生数 lOus左右的差的缘故。但是，这种程度的显示时间差对于肉眼是几 乎不成问题的很小的差，特别是分辨率越高该差就越小，故对于例如 XGA以上那样的高分辨率，是实际应用上可以允许的水平，在这种 意义上使用了大体上相等这样的词语。
<第1现象的应对>
图7是用本发明应对的现象的一个例子。在显示区域DR上显示 了均匀的中间色调的情况下，发现有用X表示的亮度不同的多条线呈 条紋状的现象，研究的结果，发现其原因在于在写入了黑图像之后的最初的行和以后的行中，写入像素的实效电压不同。
用图8A、图8B和图9A、图9B进行说明。在图中，L4 L8和B 表示在图4~图6中所说明的数据的写入。
图8A表示在不进行黑写入的通常的情况下施加在图像信号线 DL上的信号。在显示均匀的图像的情况下，对于点反转驱动或以之 为基准的驱动，依次给图像信号线DL施加极性不同的同一灰度等级 的信号。图8B是进行黑写入的情况。作为一个例子，与在图4 图6 中的说明相对应，示出在L4和L5之间施加在向L13 L16写入黑时 的图像信号线DL上的信号。并示出在B的期间内，出于写入黑的目 的，把与L4或L5 L8完全不同的黑电压施加在图像信号线DL上的 情况。
图9A和图9B，分别是与图8A和图8B对应的图，与图8A、图 8B的点反转的例子相对，示出了在帧反转中的信号。在写入黑时施 加完全不同的电压这一点上，可以理解为与图8的情况是共通的。
由图8B可知，电压/人B向L5变化的变化量，与电压乂人L6向 L7，从L7向L8变化的变化量相比，小一半左右。因此，对于L5， 向像素写入电压比L6 L8容易，从而L5的亮度与L6 L8的亮度不同。 在图9B的情况下，正好相反，电压从B向L5变化的变化量，比电 压从L5向L6、从L6向L7、从L7向L8变化的变化量大。因此，对 于L5,向像素内写入电压比L6 L8困难，从而L5的亮度与L6 L8 的亮度不同。这是图7的X的产生原因，由于是与黑的写入相对应地 产生的，故在以4行为单位写入黑的情况下，导致每4行就会产生。
图10A是在图8B的点反转时用于消除条紋状的亮度变动的驱 动，上侧表示相当于图8B的图像信号线DL的信号，下侧表示L4 L8 的各栅极信号线GL,与L4 L8相应地记为GL4 GL8。通过使L5的 时间短于L6 L8而使L5的写入时间短于L6 L8，使在L5向像素的 写入电压接近L6 L8。由此，能抑制亮度的变动。
图10B是在图9B的帧反转时用于消除条紋状的亮度变动的驱 动，上侧表示相当于图9B的图像信号线DL的信号，下侧表示L4 L8的各栅极信号线GL,与L4 L8相应地记为GL4 GL8。通过使L5的 时间长于L6 L8而使L5的写入时间长于L6 L8，使在L5向像素写 入的电压接近L6 L8。由此，能抑制亮度的变动。
在图IOA、图10B中示出了这样的发明的概念在例如周期性地 插入显示黑图像的显示装置中，在黑图像显示后，使向图像信号线输 出与该黑图像不同的图像信号的最初的期间为与下 一 个期间不同的 长度。
此外，在图IOA中，还示出了这样的发明的概念在图像信号的 极性在上述最初的期间与上述下一个期间中不同的驱动中，使上述最 初的期间比下 一 个期间短。
此外，在图IOA中，还示出了这样的发明的概念在图像信号的 极性在上述最初的期间与上述下一个期间中不同的驱动中，使上述最 初的期间比其他期间短。
再者，在图IOA中，还示出了这样的发明的概念在图像信号的 极性在上述最初的期间与上述下一个期间中不同的驱动中，使上述最 初的期间的栅极信号的导通期间比上述下 一 个期间的栅极信号的导 通期间短。
另一方面，在图IOB中，示出了这样的发明的概念在图像信号 的极性在上述最初的期间与上述下 一 个期间中相同的驱动中，上述最 初的期间比下 一 个期间长。
此外，在图IOB中，还示出了这样的发明的概念在图像信号的 极性在上述最初的期间与上述下一个期间中相同的驱动中，上述最初 的期间比其他期间长。
再者，在图IOB中，还示出了这样的发明的概念在图像信号的 极性在上述最初的期间与上述下 一 个期间中不同的驱动中，上述最初 的期间的栅极信号的导通期间比上述下 一 个期间的栅极信号的导通 期间长。
图IIA是在图8B的点反转时用来消除条紋状的亮度变动的另外 的驱动，是与图IOA对应的图。通过使栅极电压GL5小于其他的栅
13极电压GL6 GL8，使开关元件TFT的写入特性在L5和L6 L8中不 同，使在L5向像素写入的电压接近在L6 L8向像素写入的电压。由 此，能抑制亮度的变动。
另外，图11A使L5的时间比L6 L8短，实现了效果的进一步扩 大，但是，即便是使L5 L8的时间相同而仅使GL5的电压比GL6 GL8 低，效果显然也是可以预料的。
图IIB是在图9B的帧反转时用来消除条紋状的亮度变动的另外 的驱动，是与图IOB对应的图。通过使栅极电压GL5大于其他的栅 极电压GL6 GL8，使开关元件TFT的写入特性在L5和L6 L8中不 同，使在L5向像素写入的电压接近在L6 L8向像素写入的电压。由 此，能抑制亮度的变动。
另外，图11B使L5的时间比L6 L8长，实现了效果的进一步扩 大，但是，即便是使L5 L8的时间相同而仅使GL5的电压比GL6 GL8 高，效果显然也是可以预料的。
在图IIA、图IIB中，示出了这样的发明的概念在周期性地插 入显示黑图像的显示装置中，使黑图像显示后最初导通的栅极信号线 GL的导通电压为与下一个导通的栅极信号线GL的导通电压不同的 值。
此外，在图IIA中，示出了这样的发明的概念在上述黑图像显 示后的最初图像信号与下 一 个图像信号的极性不同的驱动中，上述黑 图像显示后最初导通的栅极信号线GL的导通电压比上述黑图像显示 后第2个导通的栅极信号线GL的导通电压低。
此外，在图IIB中，示出了这样的发明的概念在上述黑图像显 示后的最初图像信号与下 一 个图像信号的极性相同的驱动中，在黑图 像显示后最初导通的栅极信号线GL的导通电压比上述黑图像显示后 第2个导通的栅极信号线GL的导通电压高。
图12A是在图8B的点反转驱动时用来消除条紋状的亮度变动的 另外的驱动。在设本来要施加给图像信号线DL的电压的振幅为V2 的情况下，只使黑写入后最初的行，例如L5的图像信号线DL的电压为比本来的V2低，结果，实现了在L5 L8中使写入像素的电压均 匀化。该电压的变更，也可以通过使用控制器TCON控制数据的灰度 等级值来实现。例如，在点反转而且是常态黑的情况下，可以把灰度 等级数据的值置换成比其他行高的值。
在图12A和图12B中，示出了这样的发明的概念在周期性地 插入显示黑图像的显示装置中，在从外部输入使该显示装置显示均匀 亮度的显示图像的信号的情况下，使黑图像显示后的第1个图像信号 的电压与第3个图像信号的电压为不同的值。
此外，在图12A中，示出了这样的发明的概念在黑图像显示后 的第1个图像信号与第2个图像信号的极性不同的驱动中，上述第1 个图像信号的电压比上述第3个图像信号的电压低。
此外，在图12B中，示出了这样的发明的概念在黑图像显示后 的第1个图像信号与第2个图像信号的极性相同的驱动中，上述第1 个图像信号的电压比上述第2个图像信号的电压高。
<第2现象的应对〉
图13A 图13D是用本发明应对的现象的另一个例子。如图13A 所示，在显示区域DR中显示均匀的中间色调，其中显示用IMG表 示的带状图像的情况下，如用Y表示的那样，产生了亮度不同的带状 的亮度不同的部分，为了便于理解，以下把Y称做鬼影。该鬼影如图 13B所示，在边使IMG沿箭头方向滚动边进行显示的情况下， 一起 沿箭头方向滚动。
此外，还得知与其说该鬼影并非一定是亮度从画面的右边到左 边是均匀的，倒不如说有以下这样的倾向如图13C所示，在栅极信 号线驱动电路GD的附近亮度增强。作为呈现方式的一个例子，说明 例如用图4 图6那样的定时进行黑插入的情况。如图13D所示，在 L5 L8上进行明亮的显示、在其他的行上进行中间色调的显示时，在 与L17 L20对应的位置上更明亮的中间色调呈现为鬼影。
以点反转时为例，说明发明人所了解的原因。
图14示出了施加在L8 L17之间的图像信号线DL上的信号与因此产生的行L17的像素的电压PX ( 17)的关系。横轴是时间轴。首 先，为了向L18写入如图13D所示那样明亮的图像，图像信号线DL 的电压为高电压。在图4的例子中，在刚刚向L8写入了图像之后， 向L17 L20写入黑。为此，图像信号线DL的电压为用来向L17 L20 写入黑的黑电压B (L17 L20)。这时，如图14的左下所示，向与 L17 L20对应的信号线GL17 GL20施加导通电压，向与L17 L20对 应的像素写入黑电压。
但是此时，已经判明，由于L8的电压为高电压，故在频率高、 画面尺寸大、像素电容大等情况下，向L17到L20写入的电压偏离黑 电压。下面，用向与L17对应的像素写入的电压PX ( 17)进行说明。
PX ( 17)的电压，在L8的前半段保持已写入前1帧的显示用电 压V1，在L8的后半段，GL17开始上升时，开关元件TFT开始向导 通状态转变，故L8的显示电压V2的一部分被写入PX ( 17)。接着， 在B(L17 L20)中图像信号线DL的电压变为黑，GL17导通，由此， PX ( 17)的电压也接近黑。但是，在频率高、画面尺寸大、像素电容 大等情况下，由于写入不足，故在PX( 17)的电压与黑一致之前GL17 截止。其结果是P X ( 17 )在作为黑显示期间的L 9 L 16之间继续显示 与黑电压偏离V3后的电压。不久在L17中，正式的中间色调的显示 电压VI被写入PX ( 17),并到向下一个PX ( 17)进行的黑写入为止 维持VI。
人们肉眼看到的亮度是对亮度进行时间积分后的亮度。因此，像 素PX (17)的亮度，为把由V3产生的亮度的黑显示期间的量与由 VI产生的亮度的通常显示期间的量加起来的亮度。因此，PX(17) 的亮度，因V3的存在而看起来比本来的目标亮度亮。
另一方面，在与显示明亮的图像的L5 L18没有关系的行，例如 L25中，不会产生这样的变动。用与图14对应的图15进行说明。L5 L8 以外的行显示中间色调。因此，在与L16对应的期间和与L17 L24、 L25对应的期间，施加了相同振幅的电压VI。因此，即便是在L16 的后半段，PX (25)的电压上升也会受到限制，从而通过在B(L25 L28)中进行的黑写入写入正常的黑电位。
出于以上的原因，只有即将在显示明亮的图像的L5 L8之后进行 黑写入的L17 L20，看起来比其他的显示中间色调的区域亮V3所产 生的量，该V3是偏离黑的显示期间的电压的偏离量。
图16是抑制本现象的第l方案。由于产生鬼影的原因是在L8的 后半段被写入与黑不同的显示电压，故只要不向PX ( 17)写入L8的 电压就可以抑制该现象。因此，在GL17 GL20进行黑显示时，即在 比通常的显示时多的多个行中同时使栅极信号线GL导通时，使栅极 信号线GL导通的定时比通常的图像显示时栅极信号线GL导通的定 时(GL17)晚。与图16的B (L17 L20)对应的GL17 GL20的上升 比虚线靠后，与L17对应的GL17的上升则比虚线靠前。通过象这样 使定时错开，可以避免L8的电压影响黑写入时的电压，可以抑制鬼 影。
图16示出了这样的发明的概念在周期性地插入显示黑图像的 显示装置中，使栅极信号线GL与插入显示的黑图像对应地导通的定 时比栅极信号线GL与插入显示的黑图像以外的图像对应地导通的定时晚。
此外，图16还示出了这样的发明的概念在周期性地插入显示 黑图像的显示装置中，使栅极信号线GL与插入显示的黑图像对应地 导通的期间比栅极信号线GL与插入显示的黑图像以外的图像对应地 导通的期间短。
图17是第2方案，是与图16对应的图。在图17中，不使栅极 信号线GL的上升定时错开，而是对图像信号线的电压或灰度等级进 行控制。就是说，参照预先确定了 L8的图像信号线的电压V2所引 起的变动V3的表，对于B ( L17 L20 )使施加到图像信号线DL上的 电压差V3。由此，可以使写入PX ( 17)的黑电压接近写入其他的正 常行的黑电压。在图n的例子中，B(L17 L20)的电压比其他的黑 电压写入时的电压低。
在黑写入时向像素写入的理想的电压始终是黑这种特定的状态。因此，即将进行黑写入之前的显示电压对黑写入时的电压有多大影 响，可以在设计或仿真时事先计算好。因此，可以根据该计算值预先 将V3的电压设定成与即将进行黑写入之前的图像信号线的电压或灰
度等级对应了的表。黑写入的定时或向图像信号线驱动电路DD指示 灰度等级的功能，可以用控制器TCON实现，故可以容易地实现边参 照表边变更对黑写入时的图像信号线驱动电路DD发送的黑写入时的
指示数据。
图17示出了这样的发明的概念在周期性地插入显示黑图像的 显示装置中，使与插入显示的黑图像对应的图像信号线的电压为与作 为图像进行的黑图像显示时的图像信号线的电压不同的值。
图17示出了这样的情况在即将进行上述插入显示的黑图像之 前的图像信号的极性为正极性的情况下，使上述不同的值比作为图像 进行的黑图像显示时的图像信号的电压低。由于是避免由前面极性的 电压引起的黑电压的变动的概念，故在即将进行插入显示的黑图像之 前的图像信号为负极性的情况下，使上述不同的值为比作为图像进行 的黑图像显示时的图像信号的电压高。
图18是第3方案，是与图16对应的图。特征在于设与黑写入 对应的栅极导通电压(GL17 GL20)为V4，通常的显示图像的写入 电压(GL17)为V5,则V4> V5。由此，在作为黑写入时的B(L17 L20) 的期间，提高图像信号线DL的黑电压向像素电极的写入，将黑电位 写为像素电极的电压PX ( 17)。这时，若提高所有的栅极信号线GL 的导通电压，则即便是通常的图像，写入效率也会提高，但是，如果 这样则会造成功耗的增大。例如，在图像信号的振幅为最大的白显示 中，在栅极信号线GL的电压也进一步提高了的情况下，作为显示装 置瞬间使用的功率相应地增大，导致最大功耗的增大。由于需要与该 最大功耗相对应地设置电源电路PS和各种安全电路，故最大功耗的 增大会直接造成成本上升。另一方面。即使在黑显示时提高导通电压， 由于在黑时图像信号的振幅最小，故作为整个显示装置来说功率依然 也比通常的图像显示时低。因此，具有这样的特征在只提高与黑写入对应的栅极导通电压的情况下，可以避免最大功耗的增加。
图18示出了这样的发明的概念在周期性地插入显示黑图像的
显示装置中，使与插入显示的黑图像对应的栅极的导通电压比其他的 栅极导通电压高。
图19是与图l对应的图，设靠近栅极信号线GD的一侧为GN， 远离栅极信号线GD的一侧为GF。在图13C中说明了鬼影Y在栅极 信号线驱动电路GD侧更强且易于出现的情况。其理由在于在靠近 栅极信号线驱动电路GD的一侧栅极信号线GL的波形的钝化小，可 以陡峻地上升下降，故在黑显示时以高的效率写入前1行的显示图像。 因此，如在图16中所说明的那样，即使只在黑写入时使栅极信号线 GL的上升定时错开，也可以解决。但是，在鬼影上存在左右差时， 使该定时进行错开的效果也产生左右差。因此，除了必须彻底写入黑 之外，在错开量方面也存在着极限。
因此，更为积极地进行左右差的消除的是图20所示的驱动法。 图中上段是栅极信号线GL，中段是靠近栅极信号线驱动电路GD的 一侧且相当于图16的上段的图，图像信号线的信号为DL (GN)。图 中下段是远离栅极信号线驱动电路GD的一侧且相当于图16的上段 的图，图像信号线的信号为DL (GF)。
对栅极信号线GL17~20、 GL17、 DL ( GN )和DL ( GF )进行比 较。图中的上下方向的虚线，是为了对GL和DL的定时进行比较而 画出来的线。DL (GN)比DL (GF)上升得早，下降得早。就是说， 在靠近栅极信号线驱动电路GD的一侧和远离栅极信号线驱动电路 GD的一侧，图像信号线DL和栅极信号线GL的同步错开了。由此， 对于靠近栅极信号线驱动电路GD的一侧，即栅极信号的上升陡峻的 一侧的图像信号线DL (GN)，使从栅极信号线GL的开始上升到图 像信号线DL的开始上升为止的时间、或者从栅极信号线GL的开始 下降到图像信号线DL的开始上升为止的时间比远离栅极信号线驱动 电路GD的一侧，即栅极信号的上升迟緩的一侧的图像信号线DL (GF)短。由此，在靠近栅极信号线驱动电路的一侧GN，避免了将前一行
的显示数据写为黑，而且还避免了在远离栅极信号线驱动电路的 一侧
GF在开关元件TFT截止之前就写入下一行的信号。因此，消除了鬼 影的左右差而不会影响显示图像。
图20示出了这样的发明的概念在周期性地插入显示黑图像的 显示装置中，相对于栅极信号线GL的上升，使图像信号线的上升定 时，在靠近栅极信号线驱动电路的 一 侧比远离栅极信号线驱动电路的 一侧早。
接下来，用DL (GN)和DL (GF)说明使定时错开的方法的例子。
图21是把图像信号线驱动电路DD，像DD( 1 )、 DD(2)........
DD (n)那样分成多个驱动电路组，对每一个驱动电路组进行控制时 的例子。作为驱动电路组，以TCP单位或者COG的半导体芯片单位 等作为对象例。从控制器TCON向各个驱动电路组提供时钟脉沖 CLP1，该时钟脉沖CLP1指示向图像信号线DL发出信号的定时。各 驱动电路组根据该时钟脉冲CLP1向图像信号线DL输出图像信号。 以往，该时钟脉冲CLP1对所有的驱动电路组是公共的，因此，成为 全部驱动电路组同时输出图像信号DL的结构。但是，对于图21的 结构，对每一个驱动电路组使该时钟脉冲CPL1独立，像CLP1 ( 1 )、
CLP1 (2)........ CLP1 (n)那样，以适合每一个驱动电路组的定时
进行提供，由此，实现图20那样的应对。作为定时的例子，可以如
图22所示，通过使CLP1 ( 1 )、 CLP1 (2)........ CLP1 (n)逐个错
开一点来实现。另外，图21是假定为在脉冲的上升或下降时进行输 出，故即便是脉沖彼此之间有重叠期间也不会有任何问题。另外，像 这样使图像信号线的输出定时错开的概念，并不限于应对鬼影，可以 广泛地应用为对因提供给栅极信号线GL的信号的波形钝化在画面的 左右不同而产生的各种显示问题的对策。
图23是图21的改良例。图21的例子是每一个驱动电路组，即 每一个TCP或每一个COG芯片的控制，故成为在驱动电路组之间定时急剧地错开这样的结构。图23是用于消除驱动电路组之间的定时
急剧地错开的结构例。与图21的不同之处在于在驱动电路组之中设 置了延迟电路DELAY,在驱动电路组之中也使定时错开。以CLP1
(1)、 CLP1 (2)........ CLP1 (n)提供给驱动电路组的时钟脉冲，
由驱动电路组之中的延迟电路DELAY进行再次生成。图24表示延迟 电路所再次生成的时钟脉沖。对于CLP1 (1),再次生成CLP1 (1-1) CLP1 ( l-m )，对于CLP1 ( 2 )，再次生成CXPl ( 2画1 ) CXP1 ( 2画m )， 乂寸于CLP1 (n),再^欠生成CLP1 (n画l) CLP1 ( n曙m )。在马区动电3各 组的内部按每一行或每隔多行错开的定时，生成该再次生成的时钟脉 沖，按照该定时从各驱动电路组向对应的图像信号线DL ( 1-1 ) DL
(l画m )、 DL ( 2-1 ) DL ( 2-m )、 DL ( n-l ) DL ( n-m )输出。
图25是对图23的改良例。在图23中向各驱动电路组提供独立 的CLP1，但是，在图25的例子中，向最初的驱动电路组提供CLP1
(1)，以后，用内置于驱动电路组内的延迟电路DELAY以比CLP1 晚的定时向下一个驱动电路组提供CLP1 (2)，然后，再向下一个驱 动电路组以更晚的定时提供CLP1 (3),象这样地依次提供CLP1。由 此，可以减少从控制器TCON向驱动电路组提供的CLP1的布线数， 可以实现降低由布线发射的电磁波导致的EMI的效果、因控制器 TCON的端子数削减而带来的低成本化等。
图26是驱动器内的延迟电路DELAY的一个例子。数据接收电路 RES'从控制器TCON接收确定延迟量的数据，并输入到寄存器RES。 另外，在使延迟量固定的情况下，通过把固定值预先存储在寄存器 RES内，能省略数据接收电路RES'。但是，用数据接收电路RES' 能根据来自控制器TCON的指示进行动态的延迟控制，因此，对于开 关元件TFT的工艺变动能将延迟量设定为最佳值，或根据图像设定为 最佳值等。用计数器COUNT数数据锁存时钟CLP2的输入次数，用 比较器CP比较计数器的值和寄存器的值。当计数器的值达到寄存器 的值后，比较器CP的输出接通。当比较器CP接通后，其输出输入 到复位输入RST,使计数器的值初始化。由此，如果设对寄存器设定的设定值为Z，则以每一个Z时钟的周期生成脉冲。来自比较器CP
的每一个z时钟的脉沖和CLP1 ( 1 )输入到触发器电^各FF。该触发 器电路FF，当输入了每一个z时钟的脉沖后，就产生输出。该输出 成为下一个触发器电路FF的与CLP1 ( 1 )对应的输入。然后，向该 下一个触发器电路FF输入每一个z时钟的脉沖，在来自最初的触发 器电路FF的输入接通之后的、最初的每一个z时钟的脉冲被输入的 时刻，使输出接通。以下，反复进行，由此构成DELAY电路。来自 最初的触发器电路FF的输出，同时连接在输出端子块OBK (1)上。 该输出端子块OBK ( 1 )，接收来自触发器电路FF的接通信号，并向 图像信号线DL输出预定的图像信号。以后，具有时间差地依次输入
来自已经分别连接在输出端子块0BK(2)、 OBK(3)、 ....... OBK
(1 )上的触发器电路FF的接通信号，按每一个块依次向图像信号线 DL输出预定的图像信号。然后，当驱动电路组之中的所有的触发器 电路FF接通后，作为CLP1 (2)向下一个驱动电路组输出延迟了的 CU51。
该触发器电路FF也可以构成为使之与各图像信号线DL相对应。 但是，由于存在着电路规模会增大这样的问题，故理想的是在1个驱 动电路组中设置数个 数十个左右。例如，在栅极信号线的栅极信号 在远离栅极信号线驱动电路GD的 一 侧相对于靠近栅极信号线驱动电 路GD的一侧产生的布线延迟为5ps、构成图像信号线驱动电路DD 的驱动电路组总数为IO个的情况下，使每一个驱动电路组具有0.5m s的延迟，这是1种方法。这时，在各驱动电路组的内部有IO个输出 端子块OBK的情况下，各块间的延迟量就变成0.05jas。因此，块间 的延迟量之差是微小的，肉眼难于觉察出该差。因此，并非一定对所 有的图像信号线DL都单独设置触发器电路FF,即便是按以数条 数 十条的图像信号线DL为单位构成的输出端子块单位来设置触发器电 路，也可以在达到所要的效果的同时抑制电路规模的增大。
以上所详述的本发明的思想，特别是在周期性地显示黑图像的方 式的显示装置中，在改善因其所特有的动作而产生的显示图像方面，有特别显著的效果。此外，随着例如显示装置发展成17"以上的大型 装置，这些思想变得更为重要。此外，在为了增加呈现黑的间隔来进
一步改善肉眼的响应速度而提高动作频率的情况下(例如，80Hz以
上)，也变得更为重要。再者，在把周期性地显示黑图像的方式应用 于像素电容大的显示装置的情况下，例如，在同一基板上形成像素电 极与公共电极的方式是有效的。另外，在像素电极和公共电极之一是 在1个像素内的大部分上形成的平面形状、另一个具有多个线状部或 缝隙部这样的显示装置中，是特别重要而且是有效的。
此外，对于本发明所公开的各种应对方案，可通过分别进行组合 使用来提高效果。尽管未把所有的组合例都独立地记载下来，但是本 领域技术人员也可以充分理解实施方式。
权利要求
1.一种显示装置，周期性地插入显示黑图像，其特征在于使黑图像显示后最初导通的栅极信号线的导通电压为与下一个导通的栅极信号线的导通电压不同的值。
2. 根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于 上述黑图像显示后最初导通的栅极信号线的导通电压，在上述黑图像显示后的最初的图像信号与下 一 个图像信号的极性不同的驱动 中，比上述黑图像显示后第2个导通的栅极信号线的导通电压低。
3. 根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于 在上述黑图像显示后最初导通的栅极信号线的导通电压，在上述黑图像显示后的最初的图像信号与下一个图像信号的极性相同的驱 动中，比上述黑图像显示后第2个导通的栅极信号线的导通电压高。
4. 一种显示装置，周期性地插入显示黑图像，其特征在于 使栅极信号线与插入显示的黑图像相对应而导通的定时比栅极信号线与插入显示的黑图像以外的图像相对应而导通的定时晚。
5. —种显示装置，周期性地插入显示黑图像，其特征在于 使栅极信号线与插入显示的黑图像相对应而导通的期间比栅极信号线与插入显示的黑图像以外的图像相对应而导通的期间短。
6. —种显示装置，周期性地插入显示黑图像，其特征在于使与插入显示的黑图像对应的图像信号线的电压为与作为图像 的黑图像显示时的图像信号线的电压不同的值。
7. 根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于在即将进行上述插入显示的黑图像之前的图像信号的极性为正 极性的情况下，上述不同的值比作为图像的黑图像显示时的图像信号 线的电压低，在即将进行上述插入显示的黑图像之前的图像信号的极 性为负极性的情况下，上述不同的值比作为图像的黑图像显示时的图 像信号线的电压高。
8. —种显示装置，周期性地插入显示黑图像，其特征在于使与插入显示的黑图像相对应的栅极的导通电压比其他栅极的 导通电压高。
9. 一种显示装置，周期性地插入显示黑图像，其特征在于 对于栅极信号线的上升，使图像信号线的上升定时在靠近栅极信 号线驱动电路 一 侧比远离该栅极信号线驱动电路 一 侧早。
全文摘要
本发明提供一种周期性地插入显示黑图像的显示装置，使黑图像显示后最初导通的栅极信号线的导通电压为与下一个导通的栅极信号线的导通电压不同的值。
文档编号G09G3/36GK101303827SQ200810128608
公开日2008年11月12日 申请日期2005年7月29日 优先权日2004年7月30日
发明者今城由博, 加藤至诚, 大石纯久, 盛育子, 远藤健太 申请人:株式会社日立显示器