专利名称：显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及显示装置，特别涉及以恒定的周期切换对像素所施加的电压的极性的
显示装置。
背景技术：
在液晶显示装置中，当对像素连续施加相同极性的电压时，产生残影等缺陷，因此，进行以固定的周期切换对像素所施加的电压(下面，称为像素施加电压)的极性的交流驱动。例如，进行按每1个或者每多个栅极线切换像素施加电压的极性的线反转驱动、进行按每1个或者每多个数据线切换像素施加电压的极性的源极线反转驱动、按每1个像素切换像素施加电压的极性的点反转驱动等。另外，已知在液晶显示装置的像素中，当像素内的薄膜晶体管(Thin Film Transistor 下面，简称为TFT)从导通状态变为截止状态时，像素施加电压下降规定的量。 例如，在图3 (后述)示出的像素3中，TFT4的漏极电压与共用电极电压Vcom的差成为像素施加电压。该像素施加电压当TFT4的栅极电压从高电平变为低电平时，下降与在TFT4的栅极-漏极之间存在的寄生电容7的电容值等相应的量。此时的下降量被称为馈通电压。当不考虑馈通电压的影响而进行交流驱动时，施加正极性电压时(下面，称为正极性时)和施加负极性电压时(下面，称为负极性时)在像素施加电压的有效值中产生差， 在画面中发生闪烁(闪烁)。作为防止该闪烁的方法，已知调整共用电极电压Vcom而使正极性时和负极性时像素施加电压的有效值相等的方法。另外，还已知通过数据线驱动电路来生成对馈通电压的量进行了校正的电压、且将校正后的电压施加到数据线的方法。此外，关于本申请的发明，已知下面的现有技术文献。在专利文献1中记载了如下液晶显示装置为了使液晶的响应时间大致恒定，如图18所示，具备存储前帧的灰度级数据的帧存储器91和校正电路92。校正电路92在输入灰度级数据比存储灰度级数据大的情况下，在1帧时间后向液晶驱动器93输出成为与输入灰度级数据相当的显示灰度级的校正灰度级数据，在输入灰度级数据比存储灰度级数据小的情况下，把输入灰度级数据向液晶驱动器93输出。在专利文献2中，记载了如下显示装置其具备校正电路，所述校正电路进行使亮度上冲或者下冲而使平均亮度成为目标亮度的校正，并且即使在校正所需的亮度相同的情况下，也与当前帧和前帧的输入灰度级信号的灰度级水平的大小相应而减小或者增大校正信号。在专利文献3中，记载了使用2个表进行上冲驱动的液晶显示装置。在专利文献4 中，记载了根据施加到数据线的电压的极性抑制上冲的程度，进行线反转驱动的液晶显示
直ο现有技术文献专利文献专利文献1 日本专利2708746号公报专利文献2 日本专利3769463号公报
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专利文献3 日本专利3958161号公报专利文献4 国际公开第2007/91353号小册子
发明内容
发明要解决的问题在液晶显示装置中，当显示动画时，在显示画面中产生闪烁、条纹图案、粒状图案等，存在显示质量下降的问题。作为该问题的原因之一，可以举出正极性时和负极性时液晶的响应速度不同。例如在图3示出的像素3中，当像素施加电压发生变化时，液晶的介电常数发生变化，液晶电容5的电容值也发生变化。另外，馈通电压依存于液晶电容5的在TFT4 变为截止状态的时点的电容值，因此，受到前帧时间内的像素施加电压的影响。因此，当不考虑前帧时间内的像素施加电压的影响而进行交流驱动时，像素的亮度在1帧时间后不会到达预想的水平，有时在正极性时和负极性时之间响应速度产生差。当存在这种响应速度的差时，在显示画面中产生闪烁等，显示质量下降。因此，本发明的目的在于提供在正极性时和负极性时之间响应速度的差较小、显示质量较高的显示装置。用于解决问题的方案本发明的第1方面是显示装置，其特征在于具备包括包含薄膜晶体管的多个像素的显示面板；对输入视频信号进行校正的校正部，所述校正用于对由在上述薄膜晶体管的栅极-漏极之间存在的寄生电容引起的像素施加电压的下降进行补偿；对上述显示面板内的各像素，将与用上述校正部求出的视频信号相应的电压边切换极性边进行施加的驱动部；以及将对前帧的视频信号进行校正时所得到的数据作为参照数据进行存储的存储部，上述校正部基于上述输入视频信号和从上述存储部读出的参照数据，对两者的值的组合的至少一部分，根据像素施加电压的极性进行不同的校正。本发明的第2方面的特征在于在本发明的第1方面中，还具备与上述输入视频信号和上述参照数据的值的组合对应起来，固定地存储与上述输入视频信号相关的校正值的表，上述校正部使用从上述表读出的校正值进行对上述输入视频信号的校正，上述表针对上述输入视频信号和上述参照数据的值的组合的至少一部分，根据像素施加电压的极性存储不同的校正值。本发明的第3方面的特征在于在本发明的第2方面中，上述存储部存储前帧的视频信号作为上述参照数据。本发明的第4方面的特征在于在本发明的第2方面中，上述存储部存储1帧时间后的到达灰度级作为上述参照数据。
本发明的第5方面的特征在于在本发明的第4方面中，上述表将1帧时间后的到达灰度级与上述输入视频信号和上述参照数据的值的组合对应起来固定地存储。本发明的第6方面是在本发明的第1方面中，还具备帧率转换部，上述帧率转换部对上述输入视频信号进行基于1个图像生成多个子帧的处理，对上述校正部输出所得到的视频信号。本发明的第7方面的特征在于在本发明的第1方面中，上述显示面板还包括用于选择像素的多个栅极线，上述驱动部对连接到相同的栅极线的多个像素施加相同极性的电压。本发明的第8方面的特征在于在本发明的第1方面中，上述显示面板还包括用于选择像素的多个栅极线，上述驱动部对连接到相同的栅极线的多个像素混合施加正极性电压和负极性电压。本发明的第9方面的特征在于在本发明的第1方面中，上述校正部对上述输入视频信号和上述参照数据的值的组合的至少一部分，进行当像素施加电压的绝对值比前帧大时提高像素施加电压、当像素施加电压的绝对值比前帧小时降低像素施加电压的校正。本发明的第10方面的特征在于在本发明的第1方面中，上述校正部对上述输入视频信号和上述参照数据的值的组合的至少一部分，进行当施加正极性电压时与来自前帧的变化同向地改变灰度级值、当施加负极性电压时与来自前帧的变化反向地改变灰度级值的校正。本发明的第11方面的特征在于在本发明的第1方面中，上述显示面板是包括多个像素的液晶面板，所述多个像素还包括液晶电容和辅助电容，上述显示面板包括在上述液晶电容、上述辅助电容以及上述寄生电容的电容值中至少1个不同的多种像素，上述校正部对上述输入视频信号，根据像素的种类进行不同的校正。本发明的第12方面的特征在于在本发明的第11方面中，上述显示面板包括单元间隙不同的多种像素。本发明的第13方面是显示装置的驱动方法，其特征在于所述显示装置具有显示面板，所述显示面板包括包含薄膜晶体管的多个像素，所述驱动方法具备对输入视频信号进行校正的步骤，所述校正用于对由在上述薄膜晶体管的栅极-漏极之间存在的寄生电容引起的像素施加电压的下降进行补偿；对上述显示面板内的各像素，将与校正后的视频信号相应的电压边切换极性边进行施加的步骤；以及将对前帧的视频信号进行校正时所得到的数据作为参照数据进行存储的步骤，上述进行校正的步骤是基于上述输入视频信号和存储的参照数据，对两者的值的组合的至少一部分，根据像素施加电压的极性进行不同的校正。发明效果根据本发明的第1或者第13方面，为了对由在薄膜晶体管的栅极-漏极之间存在的寄生电容引起的像素施加电压的下降进行补偿，进行针对输入视频信号的校正。当进行该馈通电压的量的校正时，基于对前帧的视频信号进行校正时所得到的参照数据，根据像素施加电压的极性进行不同的校正，由此即使当输入视频信号发生变化时也可以准确地进行校正。因此，可以在正极性电压施加时和负极性电压施加时之间统一1帧时间后的像素的亮度，可以在两者之间消除响应速度的差。因此，可以防止在显示画面中发生闪烁等，可以提高显示质量。根据本发明的第2方面，设置与输入视频信号和参照数据的值的组合对应起来， 固定地存储与输入视频信号相关的校正值的表，由此可以容易地求出校正馈通电压的量所需的校正值。根据本发明的第3方面，将前帧的视频信号用作参照数据，由此可以以较少的电路量，在正极性电压施加时和负极性电压施加时之间消除响应速度的差，可以提高显示质量。根据本发明的第4方面，将1帧时间后的到达灰度级用作参照数据，由此可以在正极性电压施加时和负极性电压施加时之间以更高的精度消除响应速度的差，可以进一步提
尚显不质量。根据本发明的第5方面，设置固定地存储与输入视频信号相关的校正值和1帧时间后的到达灰度级的表，由此可以容易地求出校正馈通电压的量所需的1帧时间后的到达灰度级。根据本发明的第6方面，在进行基于1个图像生成多个子帧的处理的显示装置中， 可以在正极性电压施加时和负极性电压施加时之间消除响应速度的差，可以提高显示质量。根据本发明的第7方面，如线反转驱动那样，在对连接到相同的栅极线的多个像素施加相同极性的电压的显示装置中，可以在正极性电压施加时和负极性电压施加时之间消除响应速度的差，可以提高显示质量。根据本发明的第8方面，如点反转驱动、源极线反转驱动那样，在对连接到相同的栅极线的多个像素混合施加正极性电压和负极性电压的显示装置中，可以在正极性电压施加时和负极性电压施加时之间消除响应速度的差，可以提高显示质量。根据本发明的第9方面，当像素施加电压的绝对值比前帧大时，考虑馈通电压较大而进行提高像素施加电压的校正，当像素施加电压的绝对值比前帧小时，考虑馈通电压较小而进行降低像素施加电压的校正，由此即使当输入视频信号发生变化时也可以准确地进行校正。因此，可以在正极性电压施加时和负极性电压施加时之间消除响应速度的差，可以提高显示质量。根据本发明的第10方面，当施加正极性电压时，与来自前帧的变化同向地改变灰度级值，当施加负极性电压时，与来自前帧的变化反向地改变灰度级值，由此即使当输入视频信号发生变化时也可以准确地进行校正。因此，可以在正极性电压施加时和负极性电压施加时之间消除响应速度的差，可以提高显示质量。根据本发明的第11方面，即使在使用像素内的电容的电容值因为像素的种类而不同的液晶面板的情况下，当进行馈通电压的量的校正时，根据像素的种类进行不同的校正，由此也可以对所有种类的像素在正极性电压施加时和负极性电压施加时之间消除响应速度的差，可以提高显示质量。根据本发明的第12方面，即使在使用单元间隙因为像素的种类而不同，因此像素内的电容的电容值不同的液晶面板的情况下，当进行馈通电压的量的校正时，根据像素的种类进行不同的校正，由此也可以对所有种类的像素在正极性电压施加时和负极性电压施加时之间消除响应速度的差，可以提高显示质量。
图1是示出本发明的第1实施方式的液晶显示装置的构成的框图。图2是图1示出的液晶显示装置的液晶面板的布局图。图3是图1示出的液晶显示装置的液晶面板所包括的像素的电路图。图4是示出图3所示像素的像素施加电压和液晶介电常数的关系的图。图5是示出图3所示像素的像素施加电压和馈通电压的关系的图。图6是示出在常白模式的液晶面板中像素内的TFT的漏极电压的变化和像素电容的变化的图。图7是示出在常黑模式的液晶面板中像素内的TFT的漏极电压的变化和像素电容的变化的图。图8是示出现有的液晶显示装置的亮度水平的变化的图。图9是示出图1所示液晶显示装置的亮度水平的变化的图。图10是示出本发明的第2实施方式的液晶显示装置的构成的框图。图11是示出本发明的第3实施方式的液晶显示装置的构成的框图。图12是示出图11所示液晶显示装置的帧率转换处理的图。图13是示出本发明的第5实施方式的液晶显示装置所包括的转换器的图。图14A是示出在连续进行黑显示的情况下本发明的第6实施方式的液晶显示装置的像素施加电压的变化的波形图。图14B是示出在连续进行白显示的情况下该电压的变化的波形图。图14C是示出在交替进行正极性的白显示和负极性的黑显示的情况下该电压的变化的波形图。图14D是示出在交替进行正极性的黑显示和负极性的白显示的情况下该电压的变化的波形图。图15A是示出在连续进行白显示的情况下本发明的第7实施方式的液晶显示装置的图像施加电压的变化的波形图。
图15B是示出在连续进行黑显示的情况下该电压的变化的波形图。图15C是示出在交替进行正极性的黑显示和负极性的白显示的情况下该电压的变化的波形图。图15D是示出在交替进行正极性的白显示和负极性的黑显示的情况下该电压的变化的波形图。图16是示出本发明的第8实施方式的液晶显示装置的构成的框图。图17是图16示出的液晶显示装置的液晶面板的截面图。图18是示出现有的液晶显示装置的构成的框图。
具体实施例方式(第1实施方式)图1是示出本发明的第1实施方式的液晶显示装置的构成的框图。图1示出的液晶显示装置10具备显示控制部11、帧存储器12、查找表(Look Up Table 下面称为LUT) 13、 栅极线驱动电路14、数据线驱动电路15以及液晶面板16。液晶显示装置10在显示控制部 11中进行针对输入视频信号)(a的校正，基于校正后的视频信号胁进行交流驱动，由此在液晶面板16中显示图像。图2是液晶面板16的布局图。如图2所示，在液晶面板16中，形成有多个栅极线 1、多个数据线2以及多个像素3。栅极线1彼此平行地配置，数据线2以与栅极线1正交的方式彼此平行地配置。像素3与栅极线1和数据线2的交点对应地配置为2维状。此外， 栅极线1也被称为扫描信号线，数据线2也被称为源极线或者视频信号线。图3是像素3的电路图。如图3所示，像素3包括TFT4、液晶电容5以及辅助电容 6。TFT4的栅极电极连接到栅极线1，源极电极连接到数据线2。TFT4的漏极电极连接到液晶电容5的一方电极和辅助电容6的一方电极。对液晶电容5的另一方电极施加共用电极电压Vcom，对辅助电容6的另一方电极施加与共用电极电压Vcom相同电平的辅助电容电压 Vcs0在像素3中，在TFT4的栅极电极和漏极电极之间存在寄生电容7，TFT4的漏极电压和共用电极电压Vcom的差成为像素施加电压。TFT4发挥切换是否对像素3写入电压的开关元件的功能。当对像素3写入电压时，对栅极线1施加比TFT4的阈值电压高的电压且对数据线2施加与视频信号相应的电压。此时，TFT4成为导通状态，因此，TFT4的漏极电压与施加到数据线2的电压相等，在液晶电容5和辅助电容6中存储与该时点的像素施加电压相应的量的电荷。之后，对栅极线1施加比TFT4的阈值电压低的电压，将TFT4切换为截止状态。在像素3中存在寄生电容7，因此，当TFT4从导通状态变为截止状态时，像素施加电压下降下面的式(1)示出的量。AVd = Vgp_pXCgd/ (Clc+Ccs+Cgd) — (1)但是，在式⑴中，是TFT4的栅极电压的变化量，Clc是液晶电容5的电容值， Ccs是辅助电容6的电容值，Cgd是寄生电容7的电容值。此外，在考虑寄生电容7以外的寄生电容的情况下，只要在式⑴的括号内加上该电容值即可。之后，到TFT4再次成为导通状态为止的期间，像素施加电压保持大致相同的水平。根据像素施加电压来决定该期间的像素的亮度。因此，对液晶面板16内的所有的像素3写入与输入视频信号fe相应的电压，由此可以在液晶面板16中显示所希望的图像。下面，参照图1说明液晶显示装置10的构成和动作。显示控制部11是控制液晶显示装置10的整体的控制电路。帧存储器12是将输入视频信号fe至少存储1帧的量的存储器。LUT13是预先固定地存储输入视频信号叙的校正值的表。栅极线驱动电路14和数据线驱动电路15是液晶面板16的驱动电路。在液晶显示装置10的外部设有输出同步信号SS和视频信号fe的视频信号源 100。从视频信号源100输出的同步信号SS和视频信号叙输入显示控制部11。显示控制部11基于同步信号SS，对栅极线驱动电路14输出控制信号Cl，对数据线驱动电路15输出控制信号C2。在控制信号Cl中包括栅极启动脉冲、栅极时钟等，在控制信号C2中包括源极启动脉冲、源极时钟等。另外，显示控制部11对数据线驱动电路15输出按每一线示出像素施加电压的极性的线极性REV。而且，显示制部11对输入视频信号叙进行用于补偿馈通电压的量的校正，对数据线驱动电路15输出校正后的视频信号胁。为了进行该校正，设有帧存储器12和LUT13。栅极线驱动电路14基于控制信号Cl来驱动液晶面板16的栅极线1。更详细地说，栅极线驱动电路14根据控制信号Cl从多个栅极线1中顺序选择1个栅极线，对所选择的栅极线施加比TFT4的阈值电压高的电压，对除此以外的栅极线施加比TFT4的阈值电压低的电压。数据线驱动电路15基于控制信号C2和线极性REV以及校正后的视频信号胁来驱动液晶面板16的数据线2。更详细地说，数据线驱动电路15生成与校正后的视频信号 Xb对应的电压，对数据线2施加生成的电压。此时，数据线驱动电路15根据线极性REV将生成的电压的极性切换为正极性和负极性。显示控制部11对帧存储器12写入输入视频信号Xa，在1帧时间后读出所写入的视频信号。下面，将从帧存储器12读出的视频信号称为“前帧的视频信号Xp”。显示控制部11在各帧时间内，边将输入视频信号fe作为当前帧的视频信号写入帧存储器12，边从帧存储器12读出前帧的视频信号Xp。另外，显示控制部11把输入视频信号Xa、前帧的视频信号Xp以及将像素施加电压的极性按每一像素示出的像素极性POL对LUT13输出，且将从 LUT13读出的校正值作为校正后的视频信号胁对数据线驱动电路15输出。LUT13与输入视频信号fe的灰度级值、前帧的视频信号Xp灰度级值以及像素极性 POL的值的组合对应起来，预先固定地存储输入视频信号fe的校正值。例如，在输入视频信号叙是256灰度级的视频信号的情况下，在LUT中最大存储有056X256X》个校正值。在输入视频信号的灰度级值是Ra，前帧的视频信号Xp的灰度级值是Rp的情况下，例如用下面的方法来决定与该灰度级值的组合对应的校正值。首先，为了基于灰度级值 Ra、Rp和像素极性POL的值来补偿馈通电压的量，判断应提高还是降低像素施加电压。在应提高像素施加电压的情况下，以使像素施加电压提高下面式( 示出的量的方式决定校正值。在应降低像素施加电压的情况下，以使像素施加电压降低下面式( 示出的量的方式决定校正值。
权利要求
1.一种显示装置，其特征在于 具备包括包含薄膜晶体管的多个像素的显示面板；对输入视频信号进行校正的校正部，所述校正用于对由在上述薄膜晶体管的栅极-漏极之间存在的寄生电容引起的像素施加电压的下降进行补偿；对上述显示面板内的各像素，将与用上述校正部求出的视频信号相应的电压边切换极性边进行施加的驱动部；以及将对前帧的视频信号进行校正时所得到的数据作为参照数据进行存储的存储部， 上述校正部基于上述输入视频信号和从上述存储部读出的参照数据，对两者的值的组合的至少一部分，根据像素施加电压的极性进行不同的校正。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于还具备与上述输入视频信号和上述参照数据的值的组合对应起来，固定地存储与上述输入视频信号相关的校正值的表，上述校正部使用从上述表读出的校正值进行对上述输入视频信号的校正， 上述表针对上述输入视频信号和上述参照数据的值的组合的至少一部分，根据像素施加电压的极性存储不同的校正值。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于 上述存储部存储前帧的视频信号作为上述参照数据。
4.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于上述存储部存储1帧时间后的到达灰度级作为上述参照数据。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于上述表将1帧时间后的到达灰度级与上述输入视频信号和上述参照数据的值的组合对应起来固定地存储。
6.根据权利要求1所述的显示装置，还具备帧率转换部，上述帧率转换部对上述输入视频信号进行基于1个图像生成多个子帧的处理，对上述校正部输出所得到的视频信号。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于 上述显示面板还包括用于选择像素的多个栅极线，上述驱动部对连接到相同的栅极线的多个像素施加相同极性的电压。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于 上述显示面板还包括用于选择像素的多个栅极线，上述驱动部对连接到相同的栅极线的多个像素混合施加正极性电压和负极性电压。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于上述校正部对上述输入视频信号和上述参照数据的值的组合的至少一部分，进行当像素施加电压的绝对值比前帧大时提高像素施加电压、当像素施加电压的绝对值比前帧小时降低像素施加电压的校正。
10.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于上述校正部对上述输入视频信号和上述参照数据的值的组合的至少一部分，进行当施加正极性电压时与来自前帧的变化同向地改变灰度级值、当施加负极性电压时与来自前帧的变化反向地改变灰度级值的校正。
11.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于上述显示面板是包括多个像素的液晶面板，所述多个像素还包括液晶电容和辅助电容，上述显示面板包括在上述液晶电容、上述辅助电容以及上述寄生电容的电容值中至少1 个不同的多种像素，上述校正部对上述输入视频信号，根据像素的种类进行不同的校正。
12.根据权利要求11所述的显示装置，其特征在于 上述显示面板包括单元间隙不同的多种像素。
13.—种显示装置的驱动方法，其特征在于所述显示装置具有显示面板，所述显示面板包括包含薄膜晶体管的多个像素， 所述驱动方法具备对输入视频信号进行校正的步骤，所述校正用于对由在上述薄膜晶体管的栅极-漏极之间存在的寄生电容引起的像素施加电压的下降进行补偿；对上述显示面板内的各像素，将与校正后的视频信号相应的电压边切换极性边进行施加的步骤；以及将对前帧的视频信号进行校正时所得到的数据作为参照数据进行存储的步骤， 上述进行校正的步骤是基于上述输入视频信号和存储的参照数据，对两者的值的组合的至少一部分，根据像素施加电压的极性进行不同的校正。
全文摘要
LUT(13)固定地存储用于补偿液晶面板(16)内的像素的馈通电压的校正值。显示控制部(11)把输入视频信号(Xa)、从帧存储器(12)读出的前帧的视频信号(Xp)以及将像素施加电压的极性按每一像素示出的像素极性(POL)输出，且将从LUT(13)读出的校正值作为校正后的视频信号(Xb)输出到数据线驱动电路(15)。数据线驱动电路(15)基于校正后的视频信(Xb)进行交流驱动。LUT(13)对输入视频信号(Xa)和前帧的视频信号(Xp)的值的组合的至少一部分，存储当施加正极性电压时和施加负极性电压时不同的校正值。由此，在正极性电压施加时和负极性电压施加时之间可以缩小响应速度的差，可以提高显示质量。
文档编号G02F1/133GK102334153SQ200980157568
公开日2012年1月25日 申请日期2009年10月9日 优先权日2009年3月18日
发明者三村泰裕, 前野训子, 古川智朗, 山田崇晴, 岩田康直, 森井秀树, 藤川彻也 申请人:夏普株式会社