[go: up one dir, main page]

TWI540569B - A display device and a driving method thereof - Google Patents

A display device and a driving method thereof Download PDF

Info

Publication number
TWI540569B
TWI540569B TW101141417A TW101141417A TWI540569B TW I540569 B TWI540569 B TW I540569B TW 101141417 A TW101141417 A TW 101141417A TW 101141417 A TW101141417 A TW 101141417A TW I540569 B TWI540569 B TW I540569B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
period
image
display
backlight
brightness
Prior art date
Application number
TW101141417A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201329955A (zh
Inventor
Yutaka Takamaru
Seiji Kaneko
Yasuyuki Ogawa
Kaoru Yamamoto
Kohhei Tanaka
Seiichi Uchida
Noriaki Yamaguchi
Shigeyasu Mori
Original Assignee
Sharp Kk
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Kk filed Critical Sharp Kk
Publication of TW201329955A publication Critical patent/TW201329955A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI540569B publication Critical patent/TWI540569B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3648—Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/02—Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0237—Switching ON and OFF the backlight within one frame
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0247—Flicker reduction other than flicker reduction circuits used for single beam cathode-ray tubes
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626—Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00—Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/16—Calculation or use of calculated indices related to luminance levels in display data
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3614—Control of polarity reversal in general

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)

Description

顯示裝置及其驅動方法
本發明係關於一種具備可進行點亮熄滅控制之背光照明裝置之主動矩陣型顯示裝置及其驅動方法。
一般於液晶顯示裝置中，為了抑制液晶劣化且維持顯示品質而進行有交流化驅動。但於主動型液晶顯示裝置中，由於針對每個像素設置之TFT(Thin Film Transistor，薄膜電晶體)等開關元件之特性不佳，因此即使自對液晶面板之影像信號線(行電極)施加電壓之影像信號線驅動電路(亦稱作「行電極驅動電路」或「資料驅動器電路」)輸出之影像信號之正負即以共用電極之電位為基準之施加電壓之正負對稱，液晶層之透光率亦不會相對於正負資料電壓完全對稱。因此，於針對每1訊框使施加於液晶之施加電壓之極性(以共用電極之電位為基準)反轉之驅動方式(訊框反轉驅動方式)中，液晶面板之顯示中產生閃光(以下亦將該閃光稱作「因正負非對稱所致之閃光」)。近年來，尤其如行動電話等行動用資訊機器根據其處理性能之提高與利用之高度化等而要求高品質之顯示能力，因此上述正負非對稱所致之閃光成為問題。因此，作為上述行動用資訊機器使用之液晶模組之交流化驅動方式，採用針對每1水平掃描線使施加電壓之正負極性反轉且亦針對每1訊框使正負極性反轉之驅動方式(亦稱作「1列反轉驅動方式」)。又，亦採用針對於垂直．水平方向上鄰接之每個像素使施 加電壓之正負極性反轉且亦針對每1訊框使正負極性反轉之驅動方式(亦稱作「1點反轉驅動方式」)。
然而，若採用上述1列反轉驅動方式，雖可進行高品質顯示，但另一方面，應施加於液晶面板之影像信號之極性反轉之次數變大(反轉頻率變高)，且為降低驅動用IC(Integrated Circuit，積體電路)所需之耐壓而共用電極之電位切換頻率亦變高。其結果電力消耗增大。又，若採用1點反轉方式，則無法反轉驅動共用電極，因此驅動用IC所需之耐壓變大。其結果裝置之製造成本變高，且電力消耗亦增大。
因此，近年來採用藉由設置用以成為僅特定期間使施加電壓不發生變化之狀態之掃描停止期間而整體降低反轉頻率的驅動方式(例如參照日本專利特開2006-178435號公報)。藉由此種掃描停止期間(保持期間)之插入，而可響應行動電話等之低電力消耗化之要求。
該掃描停止期間係設定為越長越可降低電力消耗，但於設於液晶面板之像素形成部之用以保持施加電壓之電容元件中在掃描停止期間中會產生電流之洩漏，應保持之電壓下降。藉此對應於接著供給之施加電壓而顯示之(應相同之情形之)像素之亮度變化變明顯。其結果，該亮度變化作為閃光而被目視(以下將該閃光亦稱作「因電流洩漏所致之閃光」)。
又，於掃描期間，液晶面板之各像素形成部係每列依次選擇而施加像素電壓。此時至像素形成部之像素電壓變成 施加電壓為止，即至資料之寫入結束為止花費(選擇期間內之)特定時間，因此其間若該電壓經由寄生電容而變化，則顯示之像素亦產生亮度變化。該亮度變化例如若在訊框間不同則作為閃光被目視(以下將該閃光亦稱作「因資料寫入所致之閃光」)。
進而，於掃描期間，在對選擇之像素形成部寫入資料後，藉由與鄰接或近接之像素形成部連接之掃描信號線及影像信號線之電位變動，經由形成於像素形成部之電容元件(之一端之像素電極)與該等信號線間之寄生電容，所保持之施加電壓發生變化(該現象亦稱作「因寄生電容所致之饋通」)。藉此，對應於接著供給之施加電壓而顯示之像素之亮度變化變顯著。其結果，該亮度變化作為閃光被目視(以下將該閃光亦稱作「因饋通所致之閃光」)。
再者，上述因資料寫入所致之閃光及因饋通所致之閃光實際上係由進行極性反轉驅動之情形時所產生之鄰接之2個訊框間之像素電壓之差異而顯著產生，此處與上述因正負非對稱所致之閃光區別說明。
關於此方面，於日本專利特開2006-178435號公報中揭示有如下之液晶顯示裝置之構成：於掃描期間及掃描停止期間以無法目視檢測程度之速度使背光裝置閃動，且於掃描期間使背光裝置之熄滅期間長於點亮期間，藉此降低閃光。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2006-178435號公報
但上述日本專利特開2006-178435號公報記載之構成中，即使可降低因資料寫入及饋通所致之閃光，亦無法降低因電流洩漏所致之閃光。又，如上所述，由資料寫入及饋通產生之亮度變化方向於鄰接之2個訊框中成反方向，因此上述先前之構成中亦有作為閃光識別之情形。因此，上述先前之構成中，有無法整體地充分降低由上述各種原因產生之閃光之情形。
尤其於1點反轉驅動方式中，空間上可使上述亮度變化平均化，因此可降低上述閃光，另一方面，典型而言，於顯示如在上下左右空出1個像素而相鄰之像素之顯示灰階變為相同之(例如方格圖案等之)特定顯示圖案之情形時，每個訊框產生亮度變化。此種特定之顯示圖案被稱作棋格圖案(killer pattern)，可知於顯示此種顯示圖案之情形時，尤其於上述先前構成中易識別到閃光。
因此本發明之目的係提供一種顯示裝置，其設有掃描期間及掃描停止期間(保持期間)，且一併降低或消除因電流洩漏所致之閃光、因資料寫入及饋通所致之閃光。
本發明之第1態樣係一種主動矩陣型顯示裝置，其特徵在於具備：包含光源之背光、藉由透過來自上述光源之光而形成應顯示之圖像之複數個像素形成部、用以將表示上 述應顯示之圖像之複數個影像信號傳達至上述複數個像素形成部之複數個影像信號線、及與上述複數個影像信號線交叉之複數個掃描信號線；且上述複數個像素形成部與上述複數個影像信號線及上述複數個掃描信號線建立關聯而配置成矩陣狀；且該顯示裝置具備：掃描信號線驅動電路，其於包含特定掃描期間與在該掃描期間結束時刻開始之保持期間之長於1/60秒之訊框期間中，在上述掃描期間中選擇性地驅動上述複數個掃描信號線，且在上述保持期間中，將上述複數個掃描信號線全部設為非選擇狀態；影像信號線驅動電路，其於上述掃描期間中，將應傳達之上述影像信號供給至上述複數個影像信號線；背光驅動電路，其控制上述背光所含之上述光源之點亮及熄滅；及亮度變化記憶部，其預先記憶有上述保持期間中之由上述複數個像素形成部應顯示之圖像之亮度變化之預測值；上述背光驅動電路基於記憶於上述亮度變化記憶部之預測值，以補償上述亮度變化之方式算出上述光源之發光亮度，且以算出之發光亮度點亮上述光源之方式進行控制。
本發明之第2態樣之特徵在於，於本發明之第1態樣中，進而包含判斷上述圖像之至少一部分與預先記憶之顯示圖案是否一致之圖案檢測部；上述亮度變化記憶部記憶有與可由上述圖案檢測部檢測之顯示圖案對應之亮度變化之預測值； 上述背光驅動電路係基於由上述圖案檢測部判斷為一致之情形時，與該判斷為一致之顯示圖案對應之預測值、即記憶於上述亮度變化部之預測值，算出上述光源之發光亮度而進行控制。
本發明之第3態樣之特徵在於，於本發明之第2態樣中，上述影像信號線驅動電路係以針對每1訊框期間且與1個以上之掃描信號線對應之1個以上之每列，使傳達至上述複數個像素形成部之影像信號之極性反轉之方式進行驅動；上述圖案檢測部係針對由上述影像信號線驅動電路所應反轉上述極性之每列，規則性地檢測顯示灰階值變化之顯示圖案。
本發明之第4態樣之特徵在於，於本發明之第3態樣中，上述影像信號線驅動電路係以針對與1個以上之影像信號線對應之1個以上之每行使傳達至上述複數個像素形成部之影像信號之極性反轉之方式進行驅動；上述圖案檢測部係針對由上述影像信號線驅動電路所應反轉上述極性之每列或每行，分別規則性地檢測顯示灰階變化之顯示圖案。
本發明之第5態樣之特徵在於，於本發明之第4態樣中，上述亮度變化記憶部記憶有與針對應由上述影像信號線驅動電路反轉上述極性之每列或每行以特定之第1及第2顯示灰階值交替顯示之顯示圖案對應的亮度變化之預測值；上述圖案檢測部檢測針對應由上述影像信號線驅動電路 反轉上述極性之每列或每行以上述第1灰階值或附近值與上述第2灰階值或附近值交替顯示之顯示圖案。
本發明之第6態樣之特徵在於，於本發明之第1態樣中，上述背光驅動電路係以於上述保持期間中，在短於1/60時間內進行1次以上之點亮上述光源後將其熄滅之動作之方式進行控制。
本發明之第7態樣之特徵在於，於本發明之第6態樣中，上述背光驅動電路係以進行1次以上之點亮上述光源並以較自該點亮時刻至下一次熄滅時刻之點亮時間更長之時間熄滅之動作之方式進行控制。
本發明之第8態樣之特徵在於，於本發明之第1態樣中，上述背光驅動電路係以於上述掃描期間中熄滅上述光源之方式進行控制。
本發明之第9態樣之特徵在於，於本發明之第8態樣中，上述背光驅動電路係以自上述掃描期間結束後隨即之時刻起特定期間之間，以將上述光源維持熄滅狀態之方式進行控制。
本發明之第10態樣之特徵在於，於本發明之第2態樣中，上述背光驅動電路係將輸入圖像分割成複數個區域，基於上述輸入圖像求得表示對應於各區域之光源發光時的亮度之發光亮度資料；上述影像信號線驅動電路係基於上述發光亮度資料，決定應傳達之上述影像信號之電位； 上述圖案檢測部係針對每個上述區域而檢測上述顯示圖像；上述背光驅動電路係針對包含由上述圖案檢測部判斷為一致之顯示圖案之每個區域，基於與該判斷為一致之顯示圖案對應之預測值、即記憶於上述亮度變化部之預測值，算出對應於上述區域之光源之發光亮度而進行控制。
本發明之第11態樣之特徵在於，於本發明之第1態樣中，上述複數個像素形成部各自包含：薄膜電晶體，其根據施加於連接之掃描信號線之信號而成導通狀態或遮斷狀態；像素電極，其經由上述薄膜電晶體與連接之影像信號線連接；共用電極，其共用地設於上述複數個像素形成部；像素電容，其由上述像素電極與上述共用電極形成；及液晶元件，其以對應於保持於上述像素電容之電壓之顯示灰階而顯示像素；且上述薄膜電晶體具備含氧化物半導體之半導體層。
本發明之第12態樣係一種主動矩陣型顯示裝置之驅動方法，其特徵在於該顯示裝置具備：包含光源之背光、藉由透過來自上述光源之光而形成應顯示之圖像之複數個像素形成部、用以將表示上述應顯示之圖像之複數個影像信號傳達至上述複數個像素形成部之複數個影像信號線、及與上述複數個影像信號線交叉之複數個掃描信號線；上述複 數個像素形成部與上述複數個影像信號線及上述複數個掃描信號線建立關聯而配置成矩陣狀；且該驅動方法包括：掃描信號線驅動步驟，其於包含特定掃描期間與在該掃描期間結束時刻開始之保持期間之長於1/60秒之訊框期間中，在上述掃描期間中選擇性驅動上述複數個掃描信號線，且在上述保持期間中將上述複數個掃描信號線全部設為非選擇狀態；影像信號線驅動步驟，其於上述掃描期間中，將應傳達之上述影像信號供給至上述複數個影像信號線；及背光驅動步驟，其控制上述背光所含之上述光源之點亮及熄滅；於上述背光驅動步驟中，基於預先記憶之上述保持期間之上述複數個像素形成部應顯示之圖像的亮度變化之預測值，以補償上述亮度變化之方式算出上述光源之發光亮度，並以算出之發光亮度點亮上述光源之方式進行控制。
根據上述本發明之第1態樣，進行如下控制：基於預先記憶於亮度變化記憶部之預測值，以補償由電流洩漏或資料寫入及饋通所致之像素電極的電位變動等產生之亮度變化之方式(典型而言以相對於亮度變化成為逆相之方式)使背光之光源之亮度發生變化。藉此，於設有掃描期間及保持期間(掃描停止期間)之顯示裝置中，可一併降低或消除因電流洩漏所致之閃光，與因資料寫入及饋通所致之閃光。
根據上述本發明之第2態樣，藉由圖案檢測部檢測預先記憶之顯示圖案(典型而言為棋格圖案)，因此以亮度變化量典型變大之顯示圖案補償該亮度變化，因此可進而降低或消除上述閃光。
根據上述本發明之第3態樣，於影像信號線驅動電路以n列反轉驅動方式(n為1以上之整數)進行反轉驅動之情形時，利用圖案檢測部檢測該每n列反轉之顯示圖案(棋格圖案)。藉此，以亮度變化量最大之棋格圖案補償該亮度變化，因此可進而降低或消除上述閃光。
根據上述本發明之第4態樣，於影像信號線驅動電路以每n列且每m行(m為1以上之整數)反轉之驅動方式(點反轉驅動方式)進行反轉驅動之情形時，利用圖案檢測部檢測該每n列且每m行反轉之顯示圖案(棋格圖案)。藉此，以亮度變化量最大之棋格圖案補償該亮度變化，因此可進而降低或消除上述閃光。
根據上述本發明之第5態樣，於影像信號線驅動電路以點反轉驅動方式進行反轉驅動之情形時，利用圖案檢測部檢測包含棋格圖案及與該棋格圖案類似之像素值之像素之圖案。藉此以亮度變化量最大之棋格圖案及與比較大之棋格圖案類似之顯示圖案補償該亮度變化，因此可進而降低或消除上述閃光。
根據本發明之第6態樣，保持期間中進行1次以上之於短於1/60秒之時間內使光源點亮熄滅，因此可防止因背光之光源點亮熄滅所致之閃光之產生，且可降低上述閃光。
根據本發明之第7態樣，由於進行1次以上之以長於點亮時間之時間熄滅之動作，因此為了在短於熄滅期間之點亮期間內進行圖像顯示而必需獲得充分之平均照明亮度，因此背光光源之發光亮度進而變大。因此可進而準確地控制亮度之大小。
根據上述本發明之第8態樣，由於在掃描期間中熄滅，因此只要背光之光源點亮，則不會產生(不會顯示)掃描期間中應產生之上述亮度變化之峰值部分。因此最大亮度變化量變小，可降低上述閃光。
根據上述本發明之第9態樣，由於自掃描期間結束後隨即之特定期間之間係以熄滅狀態維持，因此即便於因光源點亮之情形時應產生之掃描期間中之上述亮度峰值部分、更具體而言掃描期間與接續之保持期間之交界時刻應產生之上述亮度峰值部分之影響，例如液晶之應答速度等原因而產生不適當亮度下之顯示圖像之殘像之情形時，亦可不顯示該殘像。
根據上述本發明之第10態樣，輸入圖像被分割成複數個區域，求得表示對應於各區域之光源發光時之亮度之發光亮度資料，利用圖案檢測而針對每個區域檢測顯示圖案，且針對包含由圖案檢測部判斷為一致之顯示圖案之每個區域，基於與該判斷為一致之顯示圖案對應之預測值算出對應於區域之光源之發光亮度而進行控制，因此亦可於圖像之一部分降低或消除上述閃光。
根據上述本發明之第11態樣，薄膜電晶體之半導體層使 用氧化物半導體，因此可使電流洩漏非常小，因此可充分降低電力消耗且可降低或消除閃光。
根據上述本發明之第12態樣，於顯示裝置之驅動方法中可發揮與上述本發明之第1態樣相同之效果。
以下，一面參照隨附圖式一面對本發明之各實施形態進行說明。
<1.第1實施形態> <1.1液晶顯示裝置之整體構成及動作>
圖1係表示本發明之一實施形態之主動矩陣型液晶顯示裝置之整體構成之方塊圖。該液晶顯示裝置具備：包含顯示控制電路200、源極驅動電路(影像信號線驅動電路)300及閘極驅動電路(掃描信號線驅動電路)400之驅動控制部；顯示部500；及背光600。顯示部500包含複數條(M條)影像信號線SL(1)~SL(M)、複數條(N條)掃描信號線GL(1)~GL(N)、及沿著該等複數條影像信號線SL(1)~SL(M)與複數條掃描信號線GL(1)~GL(N)設置之複數個(M×N個)像素形成部。
該顯示部500係以TN(Twisted Nematic：扭曲向列型)排列方式且成為常白之方式構成，作為驅動方式係採用點反轉方式，但其為一例，亦可採用其他排列方式或列反轉驅動方式。
以下，以參照符號「P(n,m)」表示與掃描信號線GL(n)及影像信號線SL(m)之交叉點建立關聯而設於該交叉點附 近(圖中為該交叉點右下附近)之像素形成部。圖2係表示本實施形態之顯示部500之像素形成部P(n,m)之等價電路。
如圖2所示，各像素形成部P(n,m)包含：TFT10，其作為閘極端子連接於掃描信號線GL(n)且源極端子連接於通過該交叉點之影像信號線SL(m)之開關元件；像素電極Epix，其連接於上述TFT10之汲極端子；共用電極Ecom，其共用地設於上述複數個像素形成部P(i,j)(i=1~N、j=1~M)；及液晶層，其作為電光學元件共用地設於上述複數個像素形成部P(i,j)(i=1~N、j=1~M)且夾持於像素電極Epix與共用電極Ecom之間。
本實施形態中，上述TFT10係將應答較為高速且電流洩漏非常小之氧化物半導體、典型為In-Ga-Zn-O(IGZO)系氧化物半導體使用於半導體層者。當然，於無法謀求如此高速應答或如此小程度之電流洩漏之情形時，作為半導體層可使用容易且可低價製造之非晶質矽，亦可使用其他眾所周知之材料例如連續晶粒矽等。
再者，各像素形成部P(n,m)係顯示紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)之任一顏色者，如圖2所示，顯示相同顏色之像素形成部P(n,m)沿著影像信號線SL(1)~SL(M)配置，且在沿著掃描信號線GL(1)~GL(N)之方向上以RGB之順序配置。
各像素形成部P(n,m)中，藉由像素電極Epix、及夾持液晶層而與其對向之共用電極Ecom形成有液晶電容(亦稱作「像素電容」)Clc。於像素電極Epix附近配設有2條影像信號線SL(m)、SL(m+1)，其中之影像信號線SL(m)經由 TFT10與該像素電極Epix連接。如此於著眼之像素形成部之像素電極Epix及與鄰接於其之影像信號線SL(M+1)間，以及該像素電極Epix及與鄰接之2條掃描信號線GL(n)、GL(n+1)之間分別存在寄生電容。又，與掃描信號線GL(n)平行形成有輔助電容線CsL，各像素形成部P(n,m)中，於像素電極Epix與輔助電容線CsL之間形成有輔助電容Ccs。 再者，亦將1個像素形成部P(n,m)中形成於像素電極Epix與其他電極之間之總電容(即與像素電極Epix連接之總電容)稱作像素電容。
顯示控制電路200接收自外部發送之顯示資料信號DAT(Display Data)與時序控制信號TS(Timing Control Signal)，並輸出數位圖像信號DV、用以控制在顯示部500顯示圖像之時序之源極用起始脈衝信號SSP(Source Start Pulse)、源極用時鐘信號SCK(Source Clock)、閂鎖選通信號LS(Latch Strobe)、閘極用起始脈衝信號GSP(Gate Start Pulse)及閘極用時鐘信號GCK(Gate Clock)、控制背光600之點亮及熄滅之背光控制信號BCS(Backlight Control Signal)。
閘極驅動電路400基於自顯示控制電路200輸出之閘極用起始脈衝信號GSP與閘極用時鐘信號GCK，對各掃描信號線GL(1)~GL(N)依次施加主動掃描信號G(1)~G(N)。
又，閘極驅動電路400於下述保持期間(掃描停止期間)中對各掃描信號線GL(1)~GL(N)同時施加特定電位。該電位若為非主動掃描信號G(1)~G(N)、即，使掃描信號線成 非選擇狀態之電位，則可為於掃描期間中對非選擇狀態之各掃描信號線GL(1)~GL(N)供給之非主動掃描信號電位，亦可為共用電極電位等預先規定之眾所周知之固定電位。進而，源極驅動電路300亦同樣地於下述保持期間中對各影像信號線SL(1)~SL(M)同時施加(與上述電位不同或相同之)特定電位。針對該等保持期間中之動作於下文進行敍述。
源極驅動電路300接收自顯示控制電路200輸出之數位圖像信號DV、源極用起始脈衝信號SSP、源極用時鐘信號SCK、及閂鎖選通信號LS，為了對顯示部500內之各像素形成部P(n,m)之像素電容(液晶電容Clc及輔助電容Ccs)進行充電而將驅動用影像信號S(1)~S(M)施加於各影像信號線SL(1)~SL(M)。此時，源極驅動電路300中，以源極用時鐘信號SCK之脈衝產生之時序，依次保持表示應施加於各影像信號線SL(1)~SL(M)之電壓之數位圖像信號DV。然後，以閂鎖選通信號LS之脈衝產生之時序，將上述保持之數位圖像信號DV轉換為模擬電壓。如此之D/A轉換係藉由灰階電壓生成電路進行。該灰階電壓生成電路例如係藉由將自源極驅動電路300外部供給之用以生成灰階電壓之基準電壓分壓，而生成對應於各顯示灰階之模擬電壓。由該灰階電壓生成電路生成之模擬電壓作為驅動用影像信號一齊施加於所有影像信號線SL(1)~SL(M)。即，本實施形態中，影像信號線SL(1)~SL(M)之驅動方式採用線依次驅動方式。
此處，施加於各影像信號線SL(1)~SL(M)之驅動用影像信號S(1)~S(M)之極性如上所述係針對每列及每行而反轉。例如主動掃描信號G(1)施加於掃描信號線GL(1)時之驅動用影像信號S(1)~S(M)與主動掃描信號G(2)施加於掃描信號線GL(2)時之驅動用影像信號S(1)~S(M)成為相反極性，且驅動用影像信號S(1)~S(M)中偶數之各影像信號線SL(2)、SL(4)、...、SL(M)與奇數之各影像信號線SL(1)、SL(3)、...、SL(M-1)成為相反極性。再者，表示該極性反轉時序之信號雖未圖示但由顯示控制電路200生成並供給至源極驅動電路300。藉由此種構成而實現點反轉驅動。 此種點反轉驅動方式中，如圖3所示，施加於各像素形成部P(n,m)且保持於像素電容之電壓之極性於同一列中每一行均不同，於同一行中每一列均不同，因此上述因正負非對稱所致之閃光係藉由空間上平均化而消除或降低。
如上，藉由對各影像信號線SL(1)~SL(M)施加驅動用影像信號，對各掃描信號線GL(1)~GL(M)施加掃描信號，而於顯示部500顯示圖像。再者，共用電極Ecom及輔助電容線CsL係藉由未圖示之電源電路接收特定電壓之供給而保持為相同電位。
但由資料寫入及饋通產生之亮度變化方向於鄰接2個訊框中成反方向，於點反轉驅動中顯示如上述之方格圖案之特定顯示圖案(棋格圖案)之情形時，由於無法完成如上述之亮度之空間性平均化，因此容易識別到閃光。
圖4係用以說明上述棋格圖案之圖。圖4所示之a、b表示 某訊框中之各像素形成部所顯示之像素的像素值，典型而言a=0(黑灰階)，b=127(中間灰階)。再者，該像素形成部顯示3原色(RGB)中任一者，因此上述灰階值係表示對應顏色之顯示灰階者。
如將該圖4所示之棋格圖案與圖3所示之極性反轉狀態相比可知，該訊框中保持於顯示中間灰階之像素形成部之像素電容之電壓極性全為負。因此，上述亮度之空間性平均化無法完成，因此下一訊框中保持於顯示中間灰階之像素形成部之像素電容的電壓極性全部成正時，該等2個訊框間產生平均顯示亮度差。具體而言，由上述資料寫入或饋通等產生之保持於像素電容之電位變動於2個訊框間在各者之像素形成部中係於相反方向上產生，因此使畫面之平均顯示亮度變化，結果目視到閃光。再者，只要a與b不相等，則無法由棋格圖案完成上述亮度之空間性平均化，因此產生上述亮度變化，但於棋格圖案中鄰接之2個像素形成部中一者顯示黑灰階或白灰階，另一者顯示中間灰階之情形時，最易目視到閃光。因此，於顯示控制電路200顯示棋格圖案之情形時，藉由以達到適當光量之方式使背光600點亮熄滅，而降低上述閃光。首先對進行棋格圖案之檢測動作之顯示控制電路200之構成參照圖5進行說明。
<1.2 顯示控制電路>
圖5係表示本實施形態之顯示控制電路200之詳細構成之方塊圖。該圖5所示之顯示控制電路200包含圖像記憶體210、時序生成部220、圖像圖案檢測部230、LED(Light- Emitting Diode，發光二極體)控制部240、LCD(Liquid Crystal Display，液晶顯示器)資料算出部250、及亮度變化記憶部21。
該顯示控制電路200係將自外部之影像源極接收之顯示資料DAT於圖像資料DA寫入於圖像記憶體210，時序控制信號TS寫入於未圖示之暫存器後供給至時序生成部220。
時序生成部(以下簡記作「TG」)220基於保持於暫存器之上述時序控制信號TS而生成源極用時鐘信號SCK、源極用起始脈衝信號SSP、閘極用時鐘信號GCK、閘極用起始脈衝信號GSP及其他時序信號。
圖像記憶體210係藉由未圖示之記憶體控制電路而控制動作。藉由該控制，圖像記憶體210適當讀取表示應顯示於顯示部500之圖像之數位圖像信號，並供給至LCD資料算出部250。LCD資料算出部250於適當進行圖像資料之修正後，算出1訊框顯示之圖像所需之背光亮度，並供給至LED控制部240。經修正之LCD資料作為數位圖像信號DV自顯示控制電路200輸出。該數位圖像信號DV如上述般供給於源極驅動電路300。
圖像圖案檢測部230自圖像記憶體210接收應顯示之圖像資料，檢測該圖像資料是否由上述棋格圖案構成。作為其檢測方法，可應用眾所周知之各種各樣者，例如針對構成顯示圖像之每個像素(此處為顯示1種原色之子像素)檢測灰階值，判斷是否成為構成上述棋格圖案之像素排列。該像素排列典型而言係黑灰階或白灰階與中間灰階在上下方向 及左右方向重複之排列，因此對所有像素逐次比較該組合是否成立。該像素值之組合記憶於亮度變化記憶部21，由圖像圖案檢測部230適當讀取。再者，記憶此時判斷為成立之次數，於相對於合計判斷次數之比例超過特定值(例如90%)時，亦可判斷為棋格圖案。又，自黑灰階或白灰階及上述中間灰階例如僅變化1灰階等特定小之灰階值之情形亦可基本上視為與棋格圖案相同，因此上述判斷中較佳為判斷是否成為特定範圍內之灰階排列。
於LED控制部240供給自TG220接收之時序信號、具體為表示掃描期間結束時刻(亦可為開始時刻)之信號之情形時，根據圖案圖案檢測部230之判斷結果，輸出控制進行下述修正之LED亮度之信號或未進行修正之控制信號之任一者。對該亮度控制之內容及使背光600點亮熄滅之顯示控制電路200之控制動作，參照圖6進行說明。
<1.3背光之控制動作>
圖6係表示本實施形態之掃描信號及背光控制信號之時序之圖。如圖6所示，閘極驅動電路400並非遍及1訊框期間依次輸出主動掃描信號G(1)~G(N)，而係於1訊框期間之時刻t1至時刻t2之掃描期間Ts中依次輸出(主動)掃描信號G(1)~G(N)。再者，於該掃描期間Ts中，關於源極驅動電路300(以線依次驅動方式)針對每列輸出經極性反轉之驅動用影像信號S(1)~S(M)之方面，與上述相同。又，上述掃描信號G(1)~G(N)各者之主動期間之長度大致為Ts/N，但圖中為易於觀察而以不同長度記載。
該掃描期間Ts結束後，於時刻t2至時刻t4之掃描停止期間中即保持期間Th中，未輸出掃描信號G(1)~G(N)及驅動用影像信號S(1)~S(M)，各掃描信號線GL(1)~GL(N)及各影像信號線SL(1)~SL(M)保持(固定)在特定電位。如此1訊框期間之動作結束後，接續之時刻t4至時刻t6之下一訊框期間中亦進行相同動作，其後亦重複該動作。
再者，掃描期間Ts為1/120[秒]，保持期間Th為239/120[秒]。藉此1訊框期間為2[秒]。當然該等值係一例，亦可為其他眾所周知之值，但保持期間Th係為實現低電力消耗化而設，因此一般較佳為掃描期間以上(典型而言為其數倍至數百倍)之長度，因此1訊框期間較佳為至少較1/60[秒]長。
再者，於使用一般的非晶質矽之TFT10中，電流洩漏量過大，因此若如此設置較長保持期間則多數情況下無法承受實際使用。但如本實施形態使用氧化物半導體之TFT10之電流洩漏量非常小，因此即使設置2秒左右之保持期間亦不會產生問題，故較佳。藉由如此設置較長之保持期間，而可更大地降低電力消耗。
又，如圖6所示，自顯示控制電路200輸出之背光控制信號BCS自時刻t1至時刻t2為止為低電位，背光600熄滅。再者，時刻t1至時刻t2之期間為掃描期間，因此該期間為1/120[秒]。
接著，在時刻t2至時刻t3之背光點亮期間Ton，背光控制信號BCS為高電位(主動電位)，背光600點亮。該控制信號 BCS之電位如下所述具有對應於點亮時之發光亮度之電壓波形，但圖中省略其電位變化之概要，且於下文進行敍述。再者，背光點亮期間Ton為1/120[秒]。
接續之背光熄滅期間Toff與掃描期間為相同長度，為1/120[秒]。因此，背光閃動期間Tb1為1/60[秒]。再者，背光控制信號BCS為低電位，背光600熄滅。
如此背光係以頻率60[Hz]重複點亮熄滅。可知，此種點亮熄滅在60[Hz]以上之頻率下不會作為閃光被察覺，且可知在未達60[Hz]之頻率下，若平均亮度相對於最大亮度變化量(=最大亮度-最小亮度)之比例(稱作閃光率)為特定值以上，則作為閃光被察覺。
圖7係表示成為察覺界限之閃光率與點亮熄滅頻率之關係之圖。圖7所示之實線表示可察覺閃光之界限線，該實線之上側係可察覺閃光之區域，下側係無法察覺閃光之區域。若參照該圖7，則可知頻率10[Hz]附近最易察覺閃光，且頻率0[Hz]附近之亮度變化例如數秒間隔下之亮度變化亦作為閃光被察覺。進而可知60[Hz]以上之頻率下不會作為閃光被察覺。
然而，即便於背光以頻率60[Hz]重複點亮熄滅之情形時，若點亮亮度之變化有週期性，則亦作為閃光被察覺。即，若背光點亮時刻時之顯示面板之平均亮度(或峰值亮度)並非固定，則根據其亮度之變化週期而作為閃光被察覺。例如將某次背光點亮期間Ton之顯示面板之平均亮度設為A，將下一次背光點亮期間Ton之顯示面板之平均亮度 設為B，將進而下一次(即跳過1次之下一次)背光點亮期間Ton之顯示面板之平均亮度設為A。重複如此之亮度變化之情形時(A→B→A→B...)，背光點亮時之顯示面板之平均亮度係以30[Hz]週期性變化。該亮度變化作為30[Hz]之閃光被察覺。又，於背光點亮時之顯示面板之平均亮度針對每個訊框而變化之情形時，2個訊框期間顯示面板之平均亮度係以0.25[Hz]週期性變化。該亮度變化作為0.25[Hz]之閃光被察覺。
此處如參照圖7可知，存在頻率10[Hz]前後亦無法察覺閃光之閃光率(以下將成為察覺界限之閃光率稱作「界限閃光率」)，若以成為該界限閃光率以下之方式抑制最大亮度變化量，則可無論點亮熄滅頻率大小均不會察覺到閃光。又，由於可將閃光率減小至即便為界限閃光率以上亦可抑制最大亮度變化量之程度，因此可不易察覺閃光，結果可降低閃光。
本實施形態中，為抑制上述最大亮度變化量，如圖6所示，於掃描期間Ts中(例如時刻t1~t2、t4~t5)，以熄滅背光600之方式配置背光熄滅期間Toff。又，如下所述，以使2個訊框間之平均亮度分別一致(或近似)之方式控制背光之亮度。以下說明根據如此之背光之點亮熄滅動作分別抑制上述最大亮度變化量及平均亮度之變化。
<1.4顯示部之亮度變化之態樣>
圖8係表示將背光固定保持為點亮狀態之情形時，於顯示部中央觀察到之亮度之時間變化之圖。再者，此處為了 說明本實施形態之動作之特徵，不同於本實施形態之動作，將背光600固定為以純白顯示時之亮度點亮之狀態。又，於亮度觀察時，黑灰階(255灰階)及中間灰階(126灰階)之顯示區域顯示為針對每個像素排列成方格圖案之棋格圖案。藉由使用如此之顯示圖案，2個訊框間之平均亮度之變化量為最大。又，圖8之橫軸表示經過時間，縱軸表示面板表面之亮度值。
如圖8所示，於自測量開始時刻(0秒之時刻)起經過0.25秒之時刻，開始某訊框之掃描期間Ts。該掃描期間Ts結束後，即1/120[秒]後開始保持期間Th。該保持期間Th結束後，自該訊框之開始時刻起2[秒]後開始下一訊框之掃描期間Ts，重複進行此動作。若觀察由如此之動作產生之顯示亮度之變化，則可知在掃描期間Ts中、更具體而言在掃描期間Ts與保持期間Th之間附近產生亮度變化之峰值。
如此之亮度變化係對應於如上所述之因電流洩漏或資料寫入及饋通所致之像素電極之電位變動而產生，例如相當於像素形成部中產生之電流洩漏量之總電荷量，自保持期間之開始時刻向結束時刻變大。但於繼保持期間之後之掃描期間，使影像信號之極性(相對於前訊框)反轉並對影像信號線施加，而產生對應於因資料寫入或饋通所致之電位變動之亮度變化。其結果如圖8所示，在掃描期間Ts中、更具體而言於掃描期間Ts與接續之保持期間Th之交界時刻附近產生亮度變化之峰值。但該亮度變化量會因保持期間中之影像信號線及掃描信號線之電位、或上述資料寫入及 饋通所致之像素電極之實效電壓、因極性反轉驅動所致之鄰接2個訊框期間中之實效電壓之差等而不同，此處於最初之訊框期間中之掃描期間Ts之開始時刻與跳過1個訊框期間(下下一個)訊框期間中之掃描期間Ts之開始時刻亮度為最大。如上所述，此種(尤其峰值亮度部分之)週期性亮度變化被識別作為閃光。
本實施形態中，首先以包含產生上述峰值亮度部分之掃描期間Ts之方式設定背光熄滅期間Toff。例如，如圖6所示，掃描期間Ts以與時刻t1至時刻t2之背光熄滅期間Toss一致之方式設定。如此，背光在峰值亮度部分附近熄滅，因此整體之亮度變化得以抑制，結果抑制閃光。
但如參照圖8可知，上述峰值亮度部分以外之大部分中，顯示部之實際亮度大於或小於期望之平均亮度，因此藉由如此之亮度變化而識別到閃光。因此本實施形態中，進而以成為如抵消上述亮度變化之(逆相之)變化之方式控制背光之亮度。以下參照圖9針對背光之亮度控制方法進行說明。
圖9係用以說明本實施形態之背光之亮度變化之圖。圖9所示之亮度中矩形所示之亮度變化表示背光點亮期間Ton之背光的平均亮度，其上部連續線條所示之亮度變化係將期望亮度設為1而使圖8所示之背光保持點亮狀態固定之情形時之亮度變化反轉(成為逆相)者。如此圖9之縱軸表示將背光保持點亮狀態固定化時之亮度設為1而規格化之亮度值，橫軸表示經過時間。
此處，為了以期望之平均亮度L進行顯示，考慮到因上述寄生電容之影響等而實際之顯示亮度變化的情況，若受該影響使實際顯示之顯示部之平均亮度為L1，則背光之亮度必需以相對於上述平均亮度L為L/L1倍之值進行控制。
此處，用以連續控制背光之亮度之電路構成及控制態樣變複雜，因此背光之亮度控制實際係每單位時間切換其發光亮度，且大多以在單位時間內固定保持亮度之方式進行。又，此處有背光之熄滅期間Toff，因此背光之亮度必需進而以(Ton+Toff)/Ton倍之值控制相對於上述平均亮度L為L/L1倍之值。再者，該Ton表示背光點亮期間之長度，Toff表示背光熄滅期間之長度。圖9所示之矩形部分所示之背光之亮度典型而言係以上述方式計算。再者，背光之此種亮度計算方法係一例，可適當採用以補償顯示亮度之變化的方式算出背光之亮度的眾所周知之計算方法。
圖10係表示於本實施形態之顯示部之中央部觀察到之亮度的時間性變化之圖。圖10中，為了進行比較而一併表示未進行用以補償本實施形態之上述顯示亮度之變化的背光之亮度控制之情形時之顯示部之亮度變化，可知該亮度變化與理想亮度值32[cd/m2]較大偏差。
相對於此，可知圖10所示之本實施形態之顯示亮度變化與理想亮度值32[cd/m2]僅偏差0.5[cd/m2]左右。如此小之變化成為圖7所示之界限閃光率以下，因此不會被識別作為閃光。藉此，顯示棋格圖案之情形時尤其可消除易識別之閃光。又，即使係與棋格圖案類似之圖案，亦可如上述 般只要控制背光即可控制亮度變化，因此可抑制閃光。
本實施形態之顯示控制電路200(所含之LED控制部240)係以如上所述補償亮度變化之方式算出背光之亮度，控制其亮度。再者，背光所含之LED之亮度與流動之電流成比例，因此可容易控制，其構成為眾所周知因而省略各個說明。
再者，如上述之亮度變化係作為可基本忽視液晶之光學應答者說明，但於未使用強介電性液晶或反強介電性液晶等可高速應答之液晶元件之情形時，實際之亮度變化對應於液晶元件之光學應答時間而較上述亮度變化慢。因此背光熄滅期間Toff(及背光點亮期間Ton)較佳為根據實際亮度變化而適當規定。
<1.5效果>
如上，本實施形態中，藉由進行如下控制，即，以補償因電流洩漏、資料寫入及饋通所致之像素電極的電位變動產生之亮度變化之方式即以相對於該亮度變化成為逆相之方式使背光之亮度變化，而於設有掃描期間及掃描停止期間(保持期間)之顯示裝置中，可一併降低或消除因電流洩漏所致之閃光與因資料寫入及饋通所致之閃光。
又，以於上述亮度變化之峰值部分背光熄滅之方式，且與掃描期間Ts一致之方式設定背光熄滅期間Toff。藉此可縮小最大亮度變化量，因此可一併降低因電流洩漏所致之閃光與因資料寫入及饋通所致之閃光。
<2.第2實施形態> <2.1液晶顯示裝置之整體構成及動作>
本實施形態之液晶顯示裝置之構成與第1實施形態之主動矩陣型液晶顯示裝置之構成相同，因此省略說明。
但本實施形態中，背光點亮期間Ton設為第1實施形態之情形時之一半1/240[秒]，背光熄滅期間Toff設為第1實施形態之情形時之3倍1/80[秒]。以下參照圖11進行說明。
<2.2背光之控制動作>
圖11係表示本實施形態之掃描信號及背光控制信號之時序之圖。如比較該圖11與圖6可知，本實施形態之掃描期間Ts及保持期間Th與第1實施形態之情形相同，但背光熄滅期間Toff變成第1實施形態之情形時之3倍。因此背光點亮期間Ton之背光之亮度必需較第1實施形態之情形更大。
但藉由如此增長背光熄滅期間Toff，而使背光於自掃描期間Ts結束後隨即進而於較少之期間(具體為1/240[秒]之期間)未點亮。因此，即便於因液晶之應答速度等原因而產生不適當亮度下之顯示圖像之殘像之情形時，亦可不顯示該殘像。又，為了於較背光熄滅期間Toff短(此處為3倍)之背光點亮期間Ton內顯示圖像而必需獲得充分之平均照明亮度，因此背光光源之亮度變得更大。因此可更準確地控制亮度之大小。
<2.3效果>
如上，本實施形態中與第1實施形態之情形同樣地，可一併降低或消除因電流洩漏所致之閃光與因資料寫入及饋通所致之閃光，且即便於產生不適當亮度下之顯示圖像之 殘像之情形時亦可不顯示該殘像。
<3. 第3實施形態> <3.1 液晶顯示裝置之整體構成及動作>
本實施形態之液晶顯示裝置之構成與圖1所示之第1實施形態之主動矩陣型液晶顯示裝置之構成除背光之構成外相同，其動作除進行所謂之區域主動驅動外相同，因此省略相同部分之說明。
第1實施形態之背光係可均勻地照射液晶面板背面之眾所周知之構成，但本實施形態之背光係以配置成矩陣狀，照明分別對應之液晶面板背面中之特定部分，且獨立控制各者之亮度之方式構成。
本液晶顯示裝置中，R顯示元件之亮度成為自背光出射之紅色光的亮度與R顯示元件之透光率之積。自1個紅色LED出射之光以對應之1個區域為中心分配於複數個區域。因此，R顯示元件之亮度成為自複數個紅色LED出射之光亮度之合計與R顯示元件的透光率之積。同樣地，G顯示元件之亮度成為自複數個綠色LED出射之光的亮度合計與G顯示元件的透光率之積，B顯示元件之亮度成為自複數個藍色LED出射之光的亮度合計與B顯示元件之透光率之積。
根據如此構成之進行區域主動驅動之液晶顯示裝置，基於輸入圖像求得較佳之液晶資料與LED資料，基於液晶資料控制顯示元件P之透光率，基於LED資料控制背光所含之LED之亮度，藉此可將輸入圖像顯示於液晶面板。 又，區域內之像素亮度較小時，藉由縮小對應於該區域之LED之亮度，而可降低背光之電力消耗。又，區域內之像素亮度較小時，藉由在更少之等級間切換對應於該區域之顯示元件P之亮度，而可提高圖像之解析力，改善顯示圖像之畫質。以下，於此種進行區域主動驅動之顯示裝置中，進行與上述實施形態相同之棋格圖案之檢測動作，針對補償顯示亮度變化之顯示控制電路之構成參照圖12進行說明。
<3.2 顯示控制電路>
圖12係表示本實施形態之顯示控制電路700之詳細構成之方塊圖。該圖12所示之顯示控制電路700包含與圖5所示之控制電路200相同之圖像記憶體710及時序生成部720，且包含為了進行區域主動驅動而進行稍不同於第1實施形態之動作之圖像圖案檢測部730、LED控制部740、LCD資料算出部750、及亮度變化記憶部71。
圖像圖案檢測部730自圖像記憶體710接收應顯示之圖像資料，且針對每個區域檢測該圖像資料是否由上述棋格圖案構成。即不同於第1實施形態之情形，針對應顯示之圖像中與各區域對應之部分而分別進行檢測。檢測方法本身與第1實施形態之情形相同。因此圖像圖案檢測部730係針對構成顯示圖像中之與某區域對應之圖像之每個像素(此處為顯示1種原色之子像素)而檢測灰階值，判斷是否變成構成上述棋格圖案之像素排列。該像素值之組合記憶於亮度變化記憶部71，藉由圖像圖案檢測部730適當讀取。
LED控制部740首先將輸入圖像分割成上述複數個區域，求得表示對應於各區域之LED發光時之亮度之LED資料(發光亮度資料)。此時，LED控制部740為算出各區域之顯示亮度而參照以數值表示光的擴散方法之資料即PSF資料。藉此進行考慮到鄰接之LED照明光之LED資料之算出。進而，LED控制部740根據圖像圖案檢測部730之判斷結果，輸出上述經修正之信號或未經修正之信號之任一者。
LCD資料算出部750基於LED控制部740中算出之各區域之LED資料與PSF資料，算出各區域之顯示亮度，基於該顯示亮度與輸入圖像算出液晶資料，並供給至液晶面板。
<3.3效果>
如上，本實施形態中，亦可於顯示圖像之一部分實現與第1實施形態之情形相同之可一併降低或消除因電流洩漏所致之閃光與因資料寫入及饋通所致之閃光的效果。
<4.變形例>
上述各實施形態中，構成為藉由圖像團檢測部檢測棋格圖案，僅在檢測出棋格圖案(或與其類似之圖案)時進行上述亮度控制，但亦可構成為並非自圖像資料檢測棋格圖案，而藉由接收來自顯示裝置外部之模式(例如棋格圖案補償模式)之切換指示進行上述亮度控制。
又，於圖像之一部分或全部不包含棋格圖案(或與其類似之圖案)之情形時，多數情況下在2個訊框間平均亮度不會產生較大差或不會產生差。但亦考慮有不判斷是否為棋 格圖案而於所有情形時均進行上述亮度控制之構成。該構成中，藉由上述亮度控制相反可能產生閃光，但若適當調整上述亮度控制之亮度變化量，則無論圖像是否包含棋格圖案，均可某程度地抑制閃光。
上述各實施形態中，以採用點反轉驅動方式之例進行說明，但亦可採用列反轉驅動方式。但此時之棋格圖案不同於圖4所示之例，成為同一列之像素值全部相等，鄰接之每列像素值變化(例如包含黑灰階像素之列與包含中間灰階像素之列交替重複)之圖案。又，同樣地亦可採用n點反轉驅動(n為2以上之整數)或n列反轉驅動等眾所周知之反轉驅動態樣，例如可同樣地採用像素值每n列地變化等眾所周知之棋格圖案。
上述各實施形態中，構成為於掃描期間Ts之間背光熄滅，但亦可構成為於該期間的一部分或全部背光點亮。該構成中，無法藉由背光之熄滅而消除掃描期間Ts中產生之上述最大亮度變化之一部分或全部，由此可能產生閃光。但至少可抑制基於2個訊框中之平均亮度變化之閃光，因此閃光整體上得以抑制。
上述各實施形態中，構成為以即使設置較長保持期間亦不會產生因電流洩漏所致之閃光之方式於TFT10中使用氧化物半導體，但亦可採用使用電流洩漏非常小之氧化物半導體以外之半導體之構成，或防止因電流洩漏所致之閃光之其他眾所周知之構成。如此則可一併降低或消除因電流洩漏所致之閃光，及因資料寫入及饋通所致之閃光。
再者，以上列舉主動矩陣型液晶顯示裝置為例進行了說明，但若為主動矩陣型之電壓控制之顯示裝置，且具備背光照明裝置，設有掃描期間與保持期間之顯示裝置，則亦可將本發明應用於液晶顯示裝置以外。
[產業上之可利用性]
本發明適用於具備可進行點亮熄滅控制之背光照明裝置之主動矩陣型顯示裝置，尤其適用於液晶顯示裝置等電壓控制型之顯示裝置。
10‧‧‧TFT(開關元件)
21‧‧‧亮度變化記憶部
71‧‧‧亮度變化記憶部
200‧‧‧顯示控制電路
210‧‧‧圖像記憶體
220‧‧‧時序生成部
230‧‧‧圖像圖案檢測部
240‧‧‧LED控制部
250‧‧‧LCD資料算出部
300‧‧‧源極驅動電路
400‧‧‧閘極驅動電路
500‧‧‧顯示部
600‧‧‧背光
710‧‧‧圖像記憶體
720‧‧‧時序生成部
730‧‧‧圖像圖案檢測部
740‧‧‧LED控制部
750‧‧‧LCD資料算出部
BCS‧‧‧背光控制信號
Ccs‧‧‧輔助電容
Clc‧‧‧液晶電容(像素電容)
Csda‧‧‧寄生電容
Csdb‧‧‧寄生電容
DAT‧‧‧顯示資料信號(圖像信號)
DV‧‧‧數位圖像信號
Ecom‧‧‧共用電極
Epix‧‧‧像素電極
GL(n)‧‧‧掃描信號線(n=1~N)
P(n,m)‧‧‧像素形成部(n=1~N、M=1~M)
SL(m)‧‧‧資料信號線(m=1~M)
GCK‧‧‧閘極用時鐘信號
GSP‧‧‧閘極用起始脈衝信號
LS‧‧‧閂鎖選通信號
SSP‧‧‧源極用起始脈衝信號
TS‧‧‧時序控制信號
圖1係表示本發明之一實施形態之主動矩陣型液晶顯示裝置之整體構成之方塊圖。
圖2係表示上述實施形態之像素形成部之等價電路之電路圖。
圖3係表示上述實施形態之各像素形成部之極性例之圖。
圖4係用以說明上述實施形態中棋格圖案之圖。
圖5係表示上述實施形態之顯示控制電路之詳細構成之方塊圖。
圖6係表示上述實施形態之掃描信號及背光控制信號之時序之圖。
圖7係表示成為察覺界限之閃光率與點亮熄滅頻率之關係之圖。
圖8係表示為與上述實施形態之情形比較，在將背光固定保持為點亮狀態之情形時之顯示部中央觀察到之亮度的 時間變化之圖。
圖9係用以說明上述實施形態之背光之亮度變化之圖。
圖10係表示在本實施形態之顯示部中央部觀察到之亮度的時間變化之圖。
圖11係表示第2實施形態之掃描信號及背光控制信號之時序之圖。
圖12係表示第3實施形態之顯示控制電路之詳細構成之方塊圖。
21‧‧‧亮度變化記憶部
200‧‧‧顯示控制電路
210‧‧‧圖像記憶體
220‧‧‧時序產生部
230‧‧‧圖像圖案檢測部
240‧‧‧LED控制部
250‧‧‧LCD資料算出部
BCS‧‧‧背光控制信號
DAT‧‧‧顯示資料信號(圖像信號)
DV‧‧‧數位圖像信號
GCK‧‧‧閘極用時鐘信號
GSP‧‧‧閘極用起始脈衝信號
LS‧‧‧閂鎖選通信號
SSP‧‧‧源極用起始脈衝信號
TS‧‧‧時序控制信號

Claims (12)

  1. 一種顯示裝置，其特徵在於其係主動矩陣型顯示裝置，且具備：包含光源之背光、藉由透過來自上述光源之光而形成應顯示之圖像之複數個像素形成部、用以將表示上述應顯示之圖像之複數個影像信號傳達至上述複數個像素形成部之複數個影像信號線、及與上述複數個影像信號線交叉之複數個掃描信號線；上述複數個像素形成部各自對應於上述複數個影像信號線及上述複數個掃描信號線之交叉點而配置成矩陣狀；且該顯示裝置具備：掃描信號線驅動電路，其係於包含特定掃描期間與在該掃描期間結束時刻開始之保持期間之長於1/60秒之訊框期間中，在上述掃描期間中選擇性地驅動上述複數個掃描信號線，且於上述保持期間中將上述複數個掃描信號線全部設為非選擇狀態；影像信號線驅動電路，其係於上述掃描期間中，將應傳達之上述影像信號供給至上述複數個影像信號線；背光驅動電路，其控制上述背光所含之上述光源之點亮及熄滅；及亮度變化記憶部，其預先記憶有上述保持期間中之由上述複數個像素形成部應顯示之圖像的亮度變化之預測值；上述背光驅動電路係基於記憶於上述亮度變化記憶部之預測值，以補償上述亮度變化之方式算出上述光源之發光亮度，並以算出之上述發光亮度點亮上述光源之方 式進行控制。
  2. 如請求項1之顯示裝置，其中進而包含判斷上述圖像之至少一部分與預先記憶之顯示圖案是否一致之圖案檢測部；上述亮度變化記憶部記憶有與可由上述圖案檢測部檢測之顯示圖案對應之亮度變化之預測值；上述背光驅動電路係於由上述圖案檢測部判斷為一致之情形時，基於與該判斷為一致之顯示圖案對應之預測值、即記憶於上述亮度變化部之預測值，算出上述光源之發光亮度而進行控制。
  3. 如請求項2之顯示裝置，其中上述影像信號線驅動電路係以對每1訊框期間且與1個以上之掃描信號線對應之1列以上之每列，使傳達至上述複數個像素形成部之影像信號之極性反轉之方式進行驅動；上述圖案檢測部係對由上述影像信號線驅動電路應反轉上述極性之每列，規則地檢測顯示灰階值變化之顯示圖案。
  4. 如請求項3之顯示裝置，其中上述影像信號線驅動電路係以對與1個以上之影像信號線對應之1行以上之每行使傳達至上述複數個像素形成部之影像信號之極性反轉之方式進行驅動；上述圖案檢測部係對由上述影像信號線驅動電路應反轉上述極性之每列及每行，分別規則地檢測顯示灰階值變化之顯示圖案。
  5. 如請求項4之顯示裝置，其中上述亮度變化記憶部記憶有與對由上述影像信號線驅動電路應反轉上述極性之每列及每行以特定之第1及第2顯示灰階值交替顯示之顯示圖案對應的亮度變化之預測值；上述圖案檢測部係檢測對由上述影像信號線驅動電路應反轉上述極性之每列及每行以上述第1灰階值或附近值及第2灰階值或附近值交替顯示之顯示圖案。
  6. 如請求項1之顯示裝置，其中上述背光驅動電路係以於上述保持期間中，在短於1/60秒之時間內進行1次以上之點亮上述光源後將其熄滅之動作之方式進行控制。
  7. 如請求項6之顯示裝置，其中上述背光驅動電路係以進行1次以上之點亮上述光源並以較自該點亮時刻至下一次熄滅時刻之點亮時間更長之時間熄滅之動作之方式進行控制。
  8. 如請求項1之顯示裝置，其中上述背光驅動電路係以於上述掃描期間中熄滅上述光源之方式進行控制。
  9. 如請求項8之顯示裝置，其中上述背光驅動電路係以自上述掃描期間結束後隨即之時刻起特定期間之間，以將上述光源維持熄滅狀態之方式進行控制。
  10. 如請求項2之顯示裝置，其中上述背光驅動電路將輸入圖像分割成複數個區域，基於上述輸入圖像求得表示對應於各區域之光源發光時的亮度之發光亮度資料；上述影像信號線驅動電路基於上述發光亮度資料，決定應傳達之上述影像信號之電位； 上述圖案檢測部係針對每個上述區域而檢測上述顯示圖像；上述背光驅動電路係對包含由上述圖案檢測部判斷為一致之顯示圖案之每個區域，基於與該判斷為一致之顯示圖案對應之預測值、即記憶於上述亮度變化部之預測值，算出對應於上述區域之光源之發光亮度而進行控制。
  11. 如請求項1之顯示裝置，其中上述複數個像素形成部各自包含：薄膜電晶體，其根據施加於連接之掃描信號線之信號而成為導通狀態或遮斷狀態；像素電極，其經由上述薄膜電晶體與連接之影像信號線連接；共用電極，其共用地設於上述複數個像素形成部；像素電容，其由上述像素電極與上述共用電極形成；及液晶元件，其以對應於保持於上述像素電容之電壓之顯示灰階而顯示像素；上述薄膜電晶體具備含氧化物半導體之半導體層。
  12. 一種顯示裝置之驅動方法，其特徵在於其係驅動主動矩陣型顯示裝置者，該顯示裝置具備：包含光源之背光、藉由透過來自上述光源之光而形成應顯示之圖像之複數個像素形成部、用以將表示上述應顯示之圖像之複數個影像信號傳達至上述複數個像素形成部之複數個影像信 號線、及與上述複數個影像信號線交叉之複數個掃描信號線；且上述複數個像素形成部各自對應於上述複數個影像信號線及上述複數個掃描信號線之交叉點而配置成矩陣狀；該顯示裝置之驅動方法包括：掃描信號線驅動步驟，其於包含特定掃描期間與在該掃描期間結束時刻開始之保持期間之長於1/60秒之訊框期間中，在上述掃描期間中選擇性地驅動上述複數個掃描信號線，且於上述保持期間中將上述複數個掃描信號線全部設為非選擇狀態；影像信號線驅動步驟，其於上述掃描期間中，將應傳達之上述影像信號供給至上述複數個影像信號線；及背光驅動步驟，其控制上述背光所含之上述光源之點亮及熄滅；於上述背光驅動步驟中，基於預先記憶之上述保持期間之上述複數個像素形成部應顯示之圖像之亮度變化預測值，以補償上述亮度變化之方式算出上述光源之發光亮度，並以算出之上述發光亮度點亮上述光源之方式進行控制。
TW101141417A 2011-11-07 2012-11-07 A display device and a driving method thereof TWI540569B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011243165 2011-11-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201329955A TW201329955A (zh) 2013-07-16
TWI540569B true TWI540569B (zh) 2016-07-01

Family

ID=48289892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101141417A TWI540569B (zh) 2011-11-07 2012-11-07 A display device and a driving method thereof

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9520097B2 (zh)
TW (1) TWI540569B (zh)
WO (1) WO2013069515A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI869017B (zh) * 2023-09-22 2025-01-01 聯詠科技股份有限公司 背光驅動器及其控制方法

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102071628B1 (ko) * 2013-04-11 2020-01-31 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
US10165218B2 (en) * 2013-07-24 2018-12-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Display power reduction using histogram metadata
TWI547932B (zh) * 2014-09-26 2016-09-01 友達光電股份有限公司 液晶顯示面板與液晶顯示面板的驅動方法
CN105139810A (zh) * 2015-09-28 2015-12-09 京东方科技集团股份有限公司 显示驱动方法及装置、显示装置
US20190043438A1 (en) * 2016-04-20 2019-02-07 Sharp Kabushiki Kaisha Display device and control method therefor
CN105719614B (zh) * 2016-04-25 2018-10-19 深圳市华星光电技术有限公司 一种显示面板的驱动方法及驱动装置
US10304393B2 (en) * 2017-08-21 2019-05-28 Novatek Microelectronics Corp. Brightness compensation method and circuit
KR102699276B1 (ko) * 2018-08-08 2024-08-28 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 구동 방법
CN111798801B (zh) 2020-05-29 2022-06-24 厦门天马微电子有限公司 显示面板及其驱动方法和驱动电路
CN113253494B (zh) * 2021-05-19 2022-01-14 惠科股份有限公司 液晶显示组件的检测装置及检测方法
CN113724657B (zh) * 2021-07-23 2022-08-23 荣耀终端有限公司 显示屏发光的控制方法、装置、电子设备和可读存储介质
CN113923819B (zh) * 2021-09-23 2024-06-21 深圳市振邦智能科技股份有限公司 基于stm8系列芯片分时记忆存储与led驱动方法与系统
CN114694601B (zh) 2022-02-28 2023-08-18 海宁奕斯伟集成电路设计有限公司 亮度补偿方法、电子设备及计算机可读存储介质
US12272321B2 (en) * 2022-09-21 2025-04-08 Apple Inc. Method and apparatus for LED driver to reduce cross talk or flicker
CN117156210B (zh) * 2023-02-07 2024-07-23 荣耀终端有限公司 闪屏检测方法和闪屏检测装置
CN116459504A (zh) * 2023-04-28 2023-07-21 北京他山科技有限公司 一种抗干扰低功耗的识别装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002055657A (ja) * 2000-08-08 2002-02-20 Sharp Corp 映像表示装置
JP3732775B2 (ja) * 2001-11-08 2006-01-11 株式会社東芝 液晶表示装置及び液晶表示装置の駆動方法
TW200629210A (en) 2004-11-26 2006-08-16 Hitachi Displays Ltd Liquid-crystal display device and method of driving liquid-crystal display device
JP4405481B2 (ja) * 2006-06-30 2010-01-27 株式会社東芝 液晶表示装置
JP2010008582A (ja) * 2008-06-25 2010-01-14 Mitsubishi Electric Corp 表示装置
JP5259496B2 (ja) * 2009-05-29 2013-08-07 株式会社日立製作所 照明装置及び液晶表示装置
JP5325089B2 (ja) * 2009-12-25 2013-10-23 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 画像表示装置、それに用いる光源輝度決定回路、およびそれを搭載したｌｓｉ
KR101805102B1 (ko) * 2010-01-20 2017-12-05 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 액정 표시 장치의 구동 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI869017B (zh) * 2023-09-22 2025-01-01 聯詠科技股份有限公司 背光驅動器及其控制方法
US12532392B2 (en) 2023-09-22 2026-01-20 Novatek Microelectronics Corp. Backlight driver of driving light-emitting diode string for decreasing heat dissipation and method of controlling the same

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013069515A1 (ja) 2013-05-16
TW201329955A (zh) 2013-07-16
US20140267464A1 (en) 2014-09-18
US9520097B2 (en) 2016-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI540569B (zh) A display device and a driving method thereof
CN104751757B (zh) 能够以低速驱动的显示装置
US9218791B2 (en) Liquid crystal display device and method for driving a liquid crystal display device
US20120327137A1 (en) Display device and display driving method
KR102062318B1 (ko) 액정 표시 장치 및 그 구동 방법
US9082365B2 (en) Liquid crystal display device and driving method of the same improving afterimage problem due to image data of black level
KR20140126150A (ko) 액정 표시 장치 및 그 구동 방법
US8217929B2 (en) Electro-optical device, driving method, and electronic apparatus with user adjustable ratio between positive and negative field
US20070195045A1 (en) Liquid crystal display device
US8605024B2 (en) Liquid crystal display device
US20050264508A1 (en) Liquid crystal display device and driving method thereof
KR20120076059A (ko) 액정 표시 장치 및 그 구동 방법
KR101842064B1 (ko) 액정 표시 장치의 구동 장치 및 방법
KR101244485B1 (ko) 액정표시장치와 그 구동방법
CN101645250B (zh) 液晶显示器
WO2012060288A1 (ja) 表示装置およびその駆動方法
US8149197B2 (en) Electro-optical device, drive method for electro-optical device, and electronic apparatus
US12260837B2 (en) Display device
JP2006085009A (ja) 表示制御回路、表示制御方法、および液晶表示装置
JP2005148362A (ja) Ｔｆｔ液晶パネルの駆動方法及びｔｆｔ液晶パネル駆動モジュール
JP2006030835A (ja) アレイ基板、液晶ディスプレイおよびそれらの駆動方法
KR20080073421A (ko) 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법
KR101244481B1 (ko) 액정표시장치와 그 구동방법
JP2006126346A (ja) 液晶表示装置及びその駆動方法
KR20070030425A (ko) 액정표시장치 및 이의 구동방법

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees