显示装置及数据驱动器的制作方法

本发明涉及一种显示与影像信号相应的图像的显示装置及显示装置中所包括的数据驱动器。

背景技术：

1、当前，大画面的显示装置多采用有源矩阵(active matrix)驱动方式的液晶面板来作为显示元件。

2、在液晶面板中，交叉配置有沿二维画面的垂直方向分别伸展的多条数据线、与沿二维画面的水平方向分别伸展的多条栅极线。进而，在所述多条数据线与多条栅极线的各交叉部，形成有包含与数据线及栅极线连接的像素开关的像素部。像素部具有：透明电极，对应于每个像素而独立地配置；相向基板，形成有负责液晶面板中的二维画面整体的一个透明电极；液晶材料，被封入各像素的透明电极各自与相向基板之间；以及背光(backlight)。

3、液晶显示装置连同所述液晶面板一起包含：数据驱动器(data driver)，将具有与各像素的亮度等级对应的模拟电压值的灰度数据信号利用以一水平扫描期间为单位的数据脉冲而供给到数据线；以及栅极驱动器(gate driver)，将对像素开关进行导通/断开(on/off)控制的栅极选择信号施加到各个栅极线。

4、液晶显示装置中，在像素开关根据从栅极驱动器送出的栅极选择信号而变为导通时，从数据驱动器送出的灰度数据信号被施加到像素部的透明电极。以下，将此动作称作对像素部的电压供给、或者对像素部的充电(也包含放电)。此时，液晶的透射率根据对与各像素对应的透明电极施加的灰度数据信号的电压值、与对隔着液晶层而与透明电极群相向的相向基板电极施加的固定电压(称作相向基板电压)的电位差而发生变化，以进行与所述灰度数据信号相应的显示。

5、进而，液晶显示装置中，为了防止自身液晶的劣化，进行如下极性反转驱动，即针对相向基板电压，每隔规定的帧期间交替地供给正极性的灰度数据信号与负极性的灰度数据信号。

6、此外，伴随近年来的液晶显示装置的大画面化及超高分辨率化，影像信号的一水平扫描期间的期间长度变短，每一像素的驱动期间即对数据线供给与一个像素对应的灰度数据信号的期间(也称作一数据期间)也变短。由此，对像素的充电期间变短，尤其，较之被供给(充电)负极性的灰度数据信号的像素，在被供给(充电)正极性的灰度数据信号的像素中产生充电不足的可能性高。

7、即，各像素中所含的像素开关实际上为薄膜晶体管(transistor)，利用与对其控制端子施加的栅极选择信号和对其第一端子施加的灰度数据信号的电位差相应的电流驱动能力，来对与其第二端子连接的像素(透明电极)供给灰度数据信号。因而，栅极选择信号与灰度数据信号的电位差越小，则像素开关的电流驱动能力越小，针对像素的灰度数据信号的充电速度越慢。

8、此时，正极性的灰度数据信号的电压整体上高于负极性的灰度数据信号的电压。因而，正极性的灰度数据信号与栅极选择信号的电位差小于负极性的灰度数据信号与栅极选择信号的电位差。由此，在一数据期间内，即使被供给(充电)负极性的灰度数据信号的像素不多不少地受到充电，被供给(充电)正极性的灰度数据信号的像素也有时会变得充电不足，从而存在显示图像产生闪烁(flicker)或画质劣化之虞。

9、因此，提出了如下所述的液晶驱动方法：采用每隔一水平扫描线使灰度数据信号的极性反转的驱动，使利用正极性的灰度数据信号进行写入的一水平扫描期间的期间长度比利用负极性的灰度数据信号进行写入的一水平扫描期间的期间长度长，借此来消除所述问题(例如参照专利文献1)。

10、可是，伴随液晶显示装置的大画面化及超高分辨率化，一数据期间变短，并且栅极线及数据线的布线电阻及布线电容增加。由此，配置于从栅极驱动器的输出端子计起的布线长度度长的位置处的像素中，与配置在近的位置的像素相比，到达此像素的栅极选择信号的脉冲的边缘部的钝化变大。另外，若因极性反转造成的电位差大的数据线的充放电多，则数据驱动器的消耗电力(发热)增大。

11、因此，大画面及高分辨率的液晶面板中，进行所谓的列(column)反转驱动(也称作列线反转驱动)，即：在帧期间内将供给到数据线的灰度数据信号的极性设为同一极性，在邻接数据线间使极性不同，并且以帧期间为单位来使供给到各数据线的灰度数据信号的极性反转。

12、但是，在进行列反转驱动的情况下，如上所述，即使被供给负极性的灰度数据信号的像素不多不少地受到充电，仍存在被供给正极性的灰度数据信号的像素变得充电不足之虞。

13、图1是表示通过列反转驱动而对显示面板的相互邻接的第x条及第(x+1)条数据线分别施加的正极性的灰度数据信号vdx及负极性的灰度数据信号vd(x+1)、与对栅极线施加的栅极选择信号vgk的波形的一例的波形图。图1中，示出了如下驱动例，即将最靠近数据驱动器的第一条栅极线设为gl1，将最远的第r条栅极线设为glr，从栅极线glr朝向栅极线gl1，自栅极驱动器依序输出栅极选择信号。另外，从数据驱动器输出的正极性的灰度数据信号vdx及负极性的灰度数据信号vd(x+1)也对应于栅极选择信号的选择顺序，分别从对第r行像素供给的灰度数据脉冲dpr、灰度数据脉冲dnr开始依序输出，最后输出对第一行像素供给的灰度数据脉冲dp1、灰度数据脉冲dn1。

14、此处，灰度数据信号具有对数据线方向的各像素分别供给的模拟电压值(灰度电压)，包含以一数据期间为单位的多个灰度数据脉冲。正极性的灰度数据信号vdx的各灰度数据脉冲在比相向基板电压(以后，称作相向基板电压vcom)高的电位侧，具有从规定的下限值lpy直到比其高的上限值lpz为止的电压范围内的灰度电压。另外，负极性的灰度数据信号vd(x+1)在比相向基板电压vcom低的电位侧，具有从规定的上限值lny直到比其低的下限值lnz为止的电压范围内的灰度电压。相向基板电压一般被设定在正极性的灰度数据信号的下限值lpy与负极性的灰度数据信号的上限值lny之间。此外，附图中，为了便于说明，灰度数据信号vdx及灰度数据信号vd(x+1)的灰度数据脉冲表示每隔一数据期间交替地输出各自的电压范围内的上限值与下限值的灰度电压的驱动型式。

15、栅极选择信号vgk为被施加到作为选择对象的第k(k为2以上的整数)条栅极线的、从规定的低电位vgl的状态向高电位vgh迁移的脉冲信号。栅极选择信号因与从栅极驱动器的输出端子计起的栅极线的布线长度度相应的阻抗(impedance)(布线电阻或布线电容)而产生波形钝化。此外，图1中表示在与从栅极驱动器的输出端子计起的布线长度度相对长的位置的第x条数据线及第(x+1)条数据线交叉的栅极线的位置处所观测的栅极选择信号vgk的波形的一例。另外，图1所示的一例中，为了提高像素充电效率，从供给到第k行像素的正极性的灰度数据脉冲dpk及负极性的灰度数据脉冲dnk被输出到第x条数据线、第(x+1)条数据线的一数据期间之前的数据期间开始，栅极选择信号vgk维持高电位vgh的状态。由此来进行所谓的栅极预充电，即如图1所示，通过灰度数据脉冲dpk及灰度数据脉冲dnk之前的灰度数据脉冲dp(k+1)及灰度数据脉冲dn(k+1)等，对作为选择对象的第k行像素进行预充电。

16、此处，正极性的灰度数据脉冲dpk与负极性的灰度数据脉冲dnk(k均为1、2、…、r)通过同一时脉信号clk而受到定时控制，各自的相位被设为相同。栅极选择信号vgk与灰度数据脉冲dpk及灰度数据脉冲dnk的相位定时是以不会对第k行选择像素产生接下来的灰度数据脉冲dp(k-1)及灰度数据脉冲dn(k-1)的充电的方式，而根据负极性的灰度数据信号vd(x+1)的振幅的下限值lnz与栅极选择信号vgk的电位的关系来决定。图1中，在对具有负极性的灰度数据信号vd(x+1)的下限值lnz的灰度数据脉冲dnk进行供给的一数据期间t1h的结束时，对相位定时进行调整，以使栅极选择信号vgk低于下限值lnz。

17、由此，负极性的灰度数据脉冲dnk的实效的像素充电期间tn1与一数据期间t1h等同。

18、另一方面，正极性的灰度数据脉冲dpk的实效的像素充电期间tp1是根据正极性的灰度数据信号vdx的动态范围(dynamic range)的下限值lpy的灰度数据脉冲dpk与栅极选择信号vgk的电位而定。

19、此时，正极性的灰度数据脉冲dpk的实效的像素充电期间tp1如图1所示，因栅极选择信号vgk的后缘部的钝化，而变得比一数据期间t1h短了期间ts1，相应地，像素充电率下降。

20、进而，如上所述，栅极选择信号vgk与灰度数据信号的电位差也会影响到像素充电率，与电位差大的负极性的灰度数据信号vd(x+1)的像素充电率相比，正极性的灰度数据信号vdx的像素充电率低。

21、因此，基于正极性的灰度数据信号的充电率与基于负极性的灰度数据信号的充电率变得不一致，产生如下不良情况：显示图像中产生闪烁或画质劣化。

22、此时，在进行列反转驱动的情况下，沿着一水平扫描线被供给正极性的灰度数据信号的像素与被供给负极性的灰度数据信号的像素混合存在，因此对于专利文献1中记载的方法而言，无法消除所述不良情况。

23、[现有技术文献]

24、[专利文献]

25、[专利文献1]日本专利特开2002-108288号公报

技术实现思路

1、[发明所要解决的问题]

2、可是，当进行列反转驱动时，考虑通过使负极性的灰度数据信号的相位相对于正极性的灰度数据信号延迟，来缩小基于后缘部产生了钝化的栅极选择信号与负极性的灰度数据信号所得的像素充电率、和基于所述栅极选择信号与正极性的灰度数据信号所得的像素充电率之差。

3、但是，通过此种列反转驱动，若在例如图2所示的画面中央部显示包含相对大的白色方形区域we的灰色背景的图像，则产生会沿着白色方形区域we的上边及下边而显示出条纹状不均(称为串扰)的问题。

4、以下，参照图3对产生此种串扰的原因进行说明。

5、图3是表示在向沿着图2所示的白色方形区域we的上边的栅极线ga供给栅极选择信号的期间分别向通过白色方形区域we的数据线df、数据线d(f+1)、不通过白色方形区域we的数据线dg、数据线d(g+1)发送的数据信号的波形、与相向基板电压vcom的电压波形的波形图。此外，以下，以液晶材料具有相向基板电压vcom与各像素电极的电压差越大，液晶透过率越大(显示得越白)的特性的情况进行说明。

6、如图3所示，数据线df中，正极性的灰度数据信号的电平在时间点tp从表示灰色的电平vp_gy朝向表示白色的电平vp_wt上升。另外，数据线d(f+1)中，负极性的灰度数据信号的电平在从时间点tp起经过规定期间后的时间点tn，从表示灰色的电平vn_gy朝向表示白色的电平vn_wt下降。另外，如图3所示，不通过白色方形区域we的数据线dg中，正极性的灰度数据信号维持电平vp_gy，不通过白色方形区域we的数据线d(g+1)中，负极性的灰度数据信号维持电平vn_gy。

7、此时，相向基板电压vcom通过与图3所示的对数据线df施加的正极性的灰度数据信号的电压的上升及对数据线d(f+1)施加的负极性的灰度数据信号的电压的下降相应的液晶面板内的电容耦合而产生大幅度的电压变动。此外，相向基板电压vcom的电压变动的大小依存于图2所示的白色方形区域we边缘的宽度(在白色方形区域we的边缘产生电压变化的数据线数)或正极性的灰度数据信号与负极性的灰度数据信号各自的向表示白色的电压电平变化的定时差或电压电平的变化的速度(正极性的输出放大器及负极性的输出放大器的转换速率(slew rate)的大小)等。而且，在白色方形区域we边缘产生的相向基板电压vcom的电压变动也向与相向基板电极连接的面板面内传播。由此，若不通过白色方形区域we的例如数据线dg、数据线d(g+1)和栅极线ga或栅极线gb的交叉部的像素电极与相向基板电极之间的电位差以偏离期待值的状态被保持，则沿着栅极线ga、栅极线gb配置的各像素成为与原本的灰色背景不同的亮度。例如，图3中，在根据栅极线ga而选择的1h期间结束时，被供给数据线df的正极性的灰度数据信号的像素中，相向基板电压vcom上升，因此对像素的液晶施加的电压(灰度数据信号与相向基板电压vcom之差电压)以较期待值而言减少的状态被保持一帧期间，亮度较期待值而言降低。另外，被供给数据线d(f+1)的负极性的灰度数据信号的像素中，相向基板电压vcom上升，因此对像素的液晶施加的电压以较期待值而言增加的状态被保持一帧期间，亮度较期待值而言上升。但是，这些像素位于产生颜色变化的边界，另外是亮度高的变色，因此人无法视觉到由相向基板电压vcom的变动引起的些许亮度变化。另一方面，在根据栅极线ga而选择的1h期间结束时，被供给不通过白色方形区域we的数据线dg的灰度数据信号的像素中，相向基板电压vcom上升，因此对像素的液晶施加的电压以较期待值而言减少的状态被保持一帧期间，亮度较期待值而言降低。另外，被供给数据线d(g+1)的灰度数据信号的像素中，相向基板电压vcom上升，因此对像素的液晶施加的电压以较期待值而言增加的状态被保持一帧期间，亮度较期待值而言上升。这些像素产生了一定等级以上的亮度变化，由此在非线性伽马特性中，正极性与负极性的各像素的亮度的抵消也产生偏差，且位于人的视觉灵敏度高的灰色显示区域中，因此容易视觉到与周围的亮度不同。其结果，如图2所示，作为串扰，视觉到分别沿着灰色背景的栅极线ga及栅极线gb的条纹状不均。此外，在相向基板电压vcom的电压变动大且涉及多个数据期间的情况下，有可能在沿着继栅极线ga、栅极线gb之后所选择的栅极线的各像素中也产生作为串扰的条纹状不均。

8、因此，本发明的目的在于提供一种显示装置及数据驱动器，其在通过列反转驱动来驱动显示面板时，能够进行不仅抑制了闪烁而且抑制了串扰等画质劣化的图像显示。

9、[解决问题的技术手段]

10、本发明的显示装置包括：显示面板，包含具有第一数据线群及第二数据线群的多条数据线、及与所述多条数据线交叉配置的多条栅极线；栅极驱动器，对所述多条栅极线分别供给栅极选择信号；以及多个数据驱动器，对应于每规定的数据线数而设，各自根据影像信号来生成比规定的基准电压高的正极性的灰度数据信号及比所述基准电压低的负极性的灰度数据信号，并交替地重复执行如下动作，即将所述正极性的灰度数据信号供给到所述第一数据线群，并且将所述负极性的灰度数据信号供给到所述第二数据线群的动作；与将所述正极性的灰度数据信号供给到所述第二数据线群，并且将所述负极性的灰度数据信号供给到所述第一数据线群的动作，所述数据驱动器包含控制部，所述控制部择一地执行第一输出模式与第二输出模式，并每隔规定期间在所述规定期间内进行从所述第一输出模式向所述第二输出模式的切换或从所述第二输出模式向所述第一输出模式的切换，所述第一输出模式中，输出一信号来作为所述正极性的灰度数据信号，此信号在规定周期显现分别具有与基于所述影像信号的各像素的亮度等级对应的正极性的电压值的数据脉冲，并且输出一信号来作为所述负极性的灰度数据信号，此信号在每一所述规定周期以与所述正极性的灰度数据信号不同的相位来显现分别具有与基于所述影像信号的各像素的亮度等级对应的负极性的电压值的数据脉冲，所述第二输出模式中，输出一信号来作为所述正极性的灰度数据信号，此信号在规定周期显现分别具有与基于所述影像信号的各像素的亮度等级对应的正极性的电压值的数据脉冲，并且输出一信号来作为所述负极性的灰度数据信号，此信号在每一所述规定周期以与所述正极性的灰度数据信号相同的相位来显现分别具有与基于所述影像信号的各像素的亮度等级对应的负极性的电压值的数据脉冲。

11、本发明的数据驱动器根据影像信号来生成多个正极性的灰度数据信号及多个负极性的灰度数据信号并予以输出，所述多个正极性的灰度数据信号具有比规定的基准电压高的正极性的电压值，所述多个负极性的灰度数据信号具有比所述基准电压低的负极性的电压值，且所述数据驱动器包括控制部，所述控制部择一地执行第一输出模式与第二输出模式，并每隔规定期间在所述规定期间内进行从所述第一输出模式向所述第二输出模式的切换或从所述第二输出模式向所述第一输出模式的切换，所述第一输出模式中，输出一信号来作为所述正极性的灰度数据信号，此信号在规定周期显现分别具有与基于所述影像信号的各像素的亮度等级对应的正极性的电压值的数据脉冲，并且输出一信号来作为所述负极性的灰度数据信号，此信号在每一所述规定周期以与所述正极性的灰度数据信号不同的相位来显现分别具有与基于所述影像信号的各像素的亮度等级对应的负极性的电压值的数据脉冲，所述第二输出模式中，输出一信号来作为所述正极性的灰度数据信号，此信号在规定周期显现分别具有与基于所述影像信号的各像素的亮度等级对应的正极性的电压值的数据脉冲，并且输出一信号来作为所述负极性的灰度数据信号，此信号在每一所述规定周期以与所述正极性的灰度数据信号相同的相位来显现分别具有与基于所述影像信号的各像素的亮度等级对应的负极性的电压值的数据脉冲。

12、[发明的效果]

13、本发明中，在通过列反转驱动而每隔一帧期间使基于影像信号的灰度数据信号的极性反转并向显示面板的各数据线输出时，切换以下的第一输出模式与第二输出模式并择一地执行。

14、第一输出模式中，使负极性的灰度数据信号的相位相对于正极性的灰度数据信号向延迟的方向偏移。由此，即使在对显示面板的栅极线施加的栅极选择信号的后缘部产生了钝化的状态下，也可缩小基于负极性的灰度数据信号所得的像素充电率与基于正极性的灰度数据信号所得的像素充电率之差。因而，根据第一输出模式，能够抑制伴随基于负极性的灰度数据信号所得的像素充电率与基于正极性的灰度数据信号所得的像素充电率之差的闪烁或画质劣化。

15、另一方面，第二输出模式中，将正极性的灰度数据信号及负极性的灰度数据信号的相位设为相同。根据第二输出模式，产生基于负极性的灰度数据信号所得的像素充电率与基于正极性的灰度数据信号所得的像素充电率之差。但是，由于正极性的灰度数据信号与负极性的灰度数据信号为相同相位，因此不产生因在第一输出模式中使两信号的相位不同而产生的串扰(条纹状不均)。

16、由此，通过交替地执行基于第一输出模式进行的灰度数据信号的输出与基于第二输出模式进行的灰度数据信号的输出，产生串扰(条纹状不均)的状态与不产生串扰的状态在时间方向上视觉性积分，所视认的串扰(条纹状不均)减低。

17、因此，根据本发明，能够进行抑制了闪烁或串扰(条纹状不均)等画质劣化的图像显示。