DE19935834B4

DE19935834B4 - Vorrichtung und Verfahren zum Eliminieren von Nachleuchtbildern in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE19935834B4
Application number: DE19935834A
Authority: DE
Inventors: Hyun Chang Kumi Lee; Won Gyun Youn
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 1998-09-15
Filing date: 1999-07-29
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2019-07-30
Also published as: KR100430095B1; FR2783342A1; JP2000089193A; GB9917862D0; JP4401489B2; GB2341713B; DE19935834A1; US7109965B1; KR20000019835A; GB2341713A; FR2783342B1

Abstract

Nachleuchtbild-Eliminierungsvorrichtung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, mit:
einer Mehrzahl von Gateleitungen (11) und einer Mehrzahl von Datenleitungen (13), welche in der Flüssigkristallanzeigevorrichtung angeordnet sind und einander kreuzen, wobei Dünnschichttransistoren (TFT), welche Flüssigkristallzellen (12) definieren, mit den Gateleitungen (11) und den Datenleitungen (13) verbunden sind, um die an den Flüssigkristallzellen (12) angelegten Bildsignale zu schalten; und
einem Pegelverschiebungsmittel, von welchem eine Versorgungsspannung und eine Massespannung empfangen wird, um einen ersten Spannungspegel zum Ausschalten der Dünnschichttransistoren (TFT) an die Gateleitungen (11) nach dem Einschalten der Flüssigkristallanzeigevorrichtung anzulegen, wobei der erste Spannungspegel einen niedrigeren Wert als den Minimalwert der Bildsignale aufweist, und einen höheren Spannungspegel als die Massespannung an die Gateleitungen (11) nach dem Ausschalten der Flüssigkristallanzeigevorrichtung anzulegen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, welche ein Bild unter Verwenden der Lichtdurchlässigkeit von Flüssigkristallen anzeigt, und insbesondere eine Nachleuchtbild-Eliminierungsvorrichtung und ein Verfahren dafür, um ein Nachleuchtbild auf einem Bildschirm zu eliminieren, das infolge einer in einem Bildelement (oder Pixel) nach dem Ausschalten der Spannungsversorgung verbleibenden elektrischen Ladung auftritt.
Flachpaneelanzeigevorrichtungen mit einem Aktiv-Matrix-Ansteuerungssystem, wie beispielsweise eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die Dünnschichttransistoren (thin film transistors, TFT) als Schaltelemente verwendet, haben in der letzten Zeit eine schnelle Entwicklung erfahren. Da eine solche Flüssigkristallanzeigevorrichtung im Vergleich zu der bekannten Kathodenstrahlröhre (oder Braunsche Röhre) kleine Abmessungen aufweist, ist sie als Anzeigevorrichtung für ein tragbares Fernsehgerät, einen Laptop-Computer oder ähnliches kommerziell anwendbar.
Aus 1 ist eine Pixelzelle eines Flüssigkristallanzeigepaneels ersichtlich, welche einen TFT 10, dessen Gateanschluß mit einer Gateleitung 11 und dessen Sourceanschluß mit einer Datenleitung 13 verbunden ist, eine Flüssigkristallzelle 12 und einen Hilfskondensator 14 aufweist, wobei die Flüssigkristallzelle 12 und der Hilfskondensator 14 zwischen den Drainanschluß des TFTs 10 und eine gemeinsame Spannungsversorgung Vcom parallelgeschaltet sind. Der TFT 10 wird mit Hilfe einer Spannung eingeschaltet, welche höher als eine an dem Gateanschluß des TFTs 10 bei Anzeigen eines Bildes angelegte Tresholdspannung ist, um dadurch die Datenleitung 13 mit der Flüssigkristallzelle 12 und dem Hilfskondensator 14 zu verbinden. Die Flüssigkristallzelle 12 und der Hilfskondensator 14 speichern eine an der Datenleitung 13 anliegende Spannung eines Bildsignals Vd, wenn der TFT 10 eingeschaltet ist, und halten diese gespeicherte Spannung so lange bis der TFT 10 wieder eingeschaltet wird. Nach der Leitungsinversions-Ansteuerung wird die Polarität der gemeinsamen Spannung Vcom in Abhängigkeit von der Gateleitung 11 invertiert, um dadurch die benachbarten Gateleitungen mit einer gemeinsamen Spannung Vcom zu versorgen, welche eine zur vorgenannten gemeinsamen Spannung Vcom entgegengesetzte Polarität aufweist.
Wird die Spannungsversorgung der Flüssigkristallanzeigevorrichtung eingeschaltet, so wird eine Gate-Niederpannung Vgl mit einem Spannungspegel, welcher kleiner als die Gate-Tresholdspannung Vth ist, an die Gateleitungen 11 angelegt, jedoch nicht an die Gateleitung, an welcher das Bildsignal Vd anliegt. Diese Gate-Niederspannung Vgl wird auf einen Wert eingestellt, der kleiner als der Minimalwert des Bildsignals Vd ist. Wird andererseits die Spannungsversorgung des Flüssigkristallanzeigepaneel ausgeschaltet, so wird die Gate-Niederspannung Vgl, das Bildsignal Vd und die gemeinsame Spannung Vcom auf einen bestimmten Pegel (d.h. einen Spannungspegel entsprechend einer während der Operation des Flüssigkristallanzeigepaneels vorhandenen Massespannung, hiernach als Massepegel GND bezeichnet) eingestellt. Wie aus 2 ersichtlich, ändert sich die Gate-Niederspannung Vgl zu diesem Zeitpunkt. Typischerweise weist die Flüssigkristallanzeigevorrichtung eine Nachleuchtbild-Eliminierungsvorrichtung auf, um das Nachleuchtbild zu eliminieren, indem die Gate-Niederspannung Vgl auf den Massepegel GND gezogen wird, nachdem die Spannungsversorgung der Flüssigkristallanzeigevorrichtung ausgeschaltet wurde.
Wie aus 3 ersichtlich, weist die Nachleuchtbild-Eliminierungsvorrichtung eine Zenerdiode ZD, um die an die Gateleitungen 11 anzulegende Gate-Niederspannung Vgl auf einem vorbestimmten Pegel zu halten, und einen Transistor Q1 zum Schalten eines Strompfades auf, um die Gate-Niederspannung Vgl auf den Massepegel GND zu ziehen, wenn die Spannungsversorgung des Flüssigkristallanzeigepaneels ausgeschaltet wird. Die Nachleuchtbild-Eliminierungsvorrichtung weist ebenfalls einen Kondensator C1 auf, welcher zwischen eine positive Spannungsleitung PVL und den Basisanschluß des Transistors Q1 geschaltet ist. Die Zenerdiode ZD ist gemeinsam an die Gate-Niederspannungsleitung VGLL und den Emitteranschluß des Transistor Q1 angeschlossen, um die an der negativen Spannungsleitung NVL anliegende negative Spannung V_EE immer auf die Durchbruchspannung der Zenerdiode ZD zu senken, und die gesenkte Spannung an die Gate-Niederspannungsleitung VGLL anzulegen. Beträgt die negative Spannung V_EE beispielsweise -5V und die Durchbruchspannung der Zenerdiode ZD 1V, so beträgt die Gate-Niederspannung Vgl -6V. Der Transistor Q1 ist ein PNP-Transistor, welcher eine an der positiven Spannungsleitung PVL anliegende Spannung V_DD mit einem positiven Pegel (z.B. 5V oder 3,3V) über den Kondensator C1 an seinem Basisanschluß empfängt, wenn die Spannungsversorgung des Flüssigkristallanzeigepaneels eingeschaltet ist. Da zu diesem Zeitpunkt ein nahezu unendlicher Widerstandswert zwischen dem Emitteranschluß und dem Kollektoranschluß des Transistors Q1 besteht, wird die an dem Verbindungspunkt zwischen der Zenerdiode ZD und dem Tranisistor Q1 anliegende Gate-Niederspannung Vgl an der Gate-Niederspannungsleitung VGLL angelegt und nicht an die Massespannung GND weitergeleitet. Inzwischen speichert der Kondensator C1 die an der positiven Spannungsleitung PVL anliegende positiven Spannung V_DD.
Wird die Spannungsversorgung des Flüssigkristallanzeigepaneels ausgeschaltet, so baut sich die Massespannung GND an der negativen Spannungsleitung NVL sowie an der positiven Spannungsleitung PVL auf. Zur gleichen Zeit legt der Kondensator C1 mit Hilfe der in dem Kondensator gespeicherten elektrischen Ladung eine Spannung mit negativer Polarität -V_DD an den Basisanschluß des Transistors Q1 an. Folglich wird der Transistor Q1 eingeschaltet, indem die positive Spannung V_DD auf den Massepegel GND gezogen wird, wodurch der Emitteranschluß mit dem Kollektoranschluß verbunden wird. Die Gate-Niederspannung Vgl wird durch Einschalten des Transistors Q1 auf den Massepegel GND gezogen. Die Zenerdiode ZD wird ausgeschaltet, indem die negative Spannung V_EE (und die Gate-Niederspannung Vgl) auf den Massepegel GND gezogen werden.
Andererseits wird die gemeinsame Spannung Vcom nach der Leitungsinversions-Ansteuerung mit einer in 4 dargestellten Wechselstromform an die Flüssigkristallzelle 12 und den Hilfskondensator 14 angelegt. Während der Leitungsinversions-Ansteuerung wird die Gate-Niederspannung Vgl in Form eines Wechselstroms, welcher mit der gemeinsamen Spannung Vcom synchronisiert ist, mit Hilfe einer Wechselstromquelle AC und eines Kopplungskondensators Cc an die Gateleitung 11 angelegt. Wird die Spannungsversorgung des Flüssigkristallanzeigepaneels ausgeschaltet, so wird die gemeinsame Spannung Vcom auf den Massepegel GND gezogen. Zu diesem Zeitpunkt weist das Flüssigkristallanzeigepaneel A Seiten-Pixel, welche auf einen Pegel mit negativer Polarität bezogen auf den Massepegel GND aufgeladen sind, und B Seiten-Pixel auf, welche auf einen Pegel mit positiver Polarität bezogen auf den Massepegel GND aufgeladen sind. Wird die Spannungsversorgung des Flüssigkristallanzeigepaneels ausgeschaltet, wird folglich der Kanal des TFTs eingeschaltet, da das Bildsignal Vd, die Gate-Niederspannung Vgl und die gemeinsame Spannung Vcom auf den Massepegel GND gezogen werden und die A Seiten-Pixel mit einer Spannung mit negativer Polarität bezogen auf den Massepegel GND geladen werden. Dementsprechend wird die in den A Seiten-Pixel gespeicherte Spannung auf den Massepegel GND gezogen. Anders gesagt, wenn die Flüssigkristallzelle 12 mit einer negativen (-) Spannung bezogen auf den Massepegel GND geladen wird, wird eine an dem Gateanschluß des TFTs 10 angelegte Spannung größer als die Pixel-Ladespannung Vp. Folglich werden die in der Flüssigkristallzelle 12 gespeicherten elektrischen Ladungen in die Datenleitung 13 abgeleitet, sodaß kein Nachleuchtbild in den entsprechenden Leitungen auftritt.
Andernfalls, da ein Kanal des TFTs, der mit dem mit einer positiven (+) Spannung bezogen auf den Massepegel GND aufgeladenen B Seiten-Pixel verbunden ist, ausgeschaltet wird, wird die Pixelspannung Vp langsam auf den Massepegel GND gezogen. Anders gesagt, im Falle, daß die Flüssigkristallzelle 12 mit einer positiven (+) Spannung bezogen auf den Massepegel GND aufgeladen ist, bevor die Spannungsversorgung ausgeschaltet wird, wird die an dem Gateanschluß des TFTs 10 angelegte Spannung kleiner als die Pixelspannung Vp. Dementsprechend tritt, auch wenn die Spannungsversorgung des Flüssigkristallanzeigepaneels ausgeschaltet ist, ein Nachleuchtbild auf dem Bildschirm (d.h. das Flüssigkristallanzeigepaneel) auf. Ferner, für den Fall, daß im Leitungsinversionssystem angesteuert wird, tritt ein Nachleuchtbild bei den ungeradzahligen Gateleitungen 11 oder den geradzahligen Gateleitungen 11 auf. Es benötigt eine beträchtliche Zeit (d.h. mehr als 1 Minute) ein solches Nachleuchtbild zu löschen.

EP 0 881 622 A1 offenbart einen Ausschalt-Bildschirmlösch-Schaltkreis für eine Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige, der einen Nachbildschaltkreis zum Anlegen eines ersten Spannungspegels zum Ausschalten von Dünnschichttransistoren an Gateleitungen nach dem Einschalten der Flüssigkristallanzeige und eines höheren Spannungspegels als einer Massespannung an die Gateleitungen nach dem Ausschalten der Flüssigkristallanzeige aufweist.

EP 0 764 932 A2 offenbart einen Bildschirmlöschschaltkreis für eine Flüssigkristallanzeige mit einer an eine externe Spannungsversorgung gekoppelten Kapazität, einem Referenzspannungs-Einstellmittel zum Einstellen einer Referenzspannung an einem Knoten zwischen der Kapazität und dem Referenzspannungs-Einstellmittel gemäß der externen Spannung und Schaltmittel zum Erden der Kapazität gemäß der Referenzspannung.

EP 0 529 701 A2 offenbart eine Anzeigevorrichtung mit einem Steuermittel zum Steuern einer Anzeige, einem Schalter zum Ein- und Ausschalten einer Versorgungsspannung und einem Anzeigeinhalt-Löschmittel zum Löschen von Anzeigedaten, die in der Anzeigevorrichtung gespeichert sind mittels des Steuermittels in Antwort auf die Betätigung des Schalters.

EP 0 364 590 A1 offenbart einen Schaltkreis zum Löschen einer Flüssigkristallanzeige mit einem Löschsignal-Erzeugungsmittel, das ein Ausschalten der Anzeige detektiert und ein Löschsignal erzeugt, und alle Gatebus-Auswahlmittel das Löschsignal an einen Gatebus-Ansteuerungsschaltkreis zum gleichzeitigen Anlegen einer Spannung zum Einschalten von Transistoren an alle Gatebusse.

US 5,155,613 offenbart einen Ansteuerungsschaltkreis für Flüssigkristallanzeigen, der eine Spannungsquelle zum Anlegen einer vorgegebenen Spannung aufweist, so dass ein Schaltkreismittel ein Löschsignal zum Löschen aller visuellen Informationen, die auf der Anzeige angezeigt werden, an die Flüssigkristallanzeige ausgibt, wenn das Anzeigesystem ausgeschaltet ist.

JP 09-255479 offenbart einen Ausschalt-Entladungsschaltkreis für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einem Transistor, der von dem Potential an einer Diode und einer Kapazität, die an eine erste Spannung und eine zweite Spannung angeschlossen sind, ein- und ausgeschaltet wird.

JP 09-206840 offenbart eine Löschvorrichtung für Flüssigkristallanzeigebilder, wobei ein Ansteuerungssignal-Erzeugungsschaltkreis ein Paneel für mehr als eine Vertikalperiode einschaltet und das Paneel für mehr als eine Vertikalperiode ausschaltet.

Folglich ist es ein Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Nachleuchtbild-Eliminierungsverfahren bereitzustellen, um ein Nachleuchtbild zu eliminieren, das infolge der in einer Pixelzelle nach dem Ausschalten der Spannungsversorgung verbleibenden elektrischen Spannung auftritt.

Um dies zu erreichen, weist eine Nachleuchtbild-Eliminierungsvorrichtung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß eines Aspekts der Erfindung ein Flüssigkristallpaneel mit einer Mehrzahl von Gateleitungen und einer Mehrzahl von Datenleitungen, welche einander senkrecht kreuzen, mit den Gateleitungen und den Datenleitungen verbundene Dünnschichttransistoren, um die an Flüssigkristallzellen anzulegenden Bildsignale zu schalten, und ein Pegelverschiebungsmittel auf, von welchem die Versorgungsspannung und eine Massespannung empfangen wird, und ein erster Spannungspegel zum Ausschalten der Dünnschichttransistoren an die Gateleitungen nach dem Einschalten (power-on) angelegt wird und ein höherer Spannungspegel als die Massespannung an die Gateleitungen nach dem Ausschalten (power-off) angelegt wird.

Ein Nachleuchtbild-Eliminierungsverfahren für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß eines anderen Aspekts der Erfindung weist folgende Schritte auf: Empfangen der Versorgungsspannung und der Massespannung zum Anlegen eines ersten Spannungspegels unter Ausschalten der Dünnschichttransistoren an die Gateleitungen nach dem Einschalten (power-on) und zum Anlegen eines höheren Spannungspegels als die Massespannung an die Gateleitungen nach dem Auschalten (power-off).

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Hilfe der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 ein Ersatzschaltbild einer Pixelzelle eines herkömmlichen Flüssigkristallanzeigepaneels mit Dünnschichttransistoren;
2 ein Kurvenformdiagramm, welches die Spannungsänderung in der Gateleitung darstellt, wenn die Spannungsversorgung des Flüssigkristallanzeigepaneels ausgeschaltet wird;
3 ein schematisches Schaltbild einer Nachleuchtbild-Eliminerungsvorrichtung der herkömmlichen Flüssigkristallanzeigevorrichtung;
4 ein Kurvenformdiagramm, welches Variationen der an die in 1 dargestellte Pixelzelle angelegten gemeinsamen Spannung darstellt;
5 die in der Pixelzelle während des Ausschalt-Zustands gespeicherten Spannungen;
6 eine schematische Ansicht einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, welche eine Nachleuchtbild-Eliminierungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verwendt;
7 ein detailliertes Blockschaltbild des in 6 dargestellten Gate-Niederspannungsgenerators;
8 ein Kurvenformdiagramm, welches Variationen der Gate-Niederspannung zeigt, die von dem in 7 dargestellten Gate-Niederspannungsselektor während des Ausschalt-Zustandes abgegeben wird;
9 ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform des in 7 dargestellten Gate-Niederspannungsselektors und des in 7 dargestellten Elektrische-Ladung-Akkumulators;
10 ein detailliertes Schaltbild einer zweiten Ausführungsform des in 7 dargestellten Gate-Niederspannungsselektors und des in 7 dargestellten Elektrische-Ladung-Akkumulators; und
11 ein detailliertes Schaltbild einer dritten Ausführungsform des in 7 dargestellten Gate-Niederspannungsselektors und des in 7 dargestellten Elektrische-Ladung-Akkumulators.
Aus 6 ist eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ersichtlich. Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung weist m Gateleitungen und n Datenleitungen, welche einander kreuzen, und ein Flüssigkristallanzeigepaneel 40 mit einer gemeinsamen Spannungselektrode 15 auf. Jede Gateleitung 11 ist jeweils mit dem Gateanschluß eines TFTs MN verbunden und jede Datenleitung 13 ist jeweils mit dem Sourceanschluß eines TFTs MN verbunden. Eine Flüssigkristallzelle 12 und ein Hilfskondensator 14 sind zwischen den Drainanschluß des TFTs MN und der gemeinsamen Spannungselektrode 15 parallelgeschaltet. Der Hilfskondensator 14 kann anstatt an die gemeinsame Spannungselektrode 15 an die benachbarte Gateleitung 11 angeschlossen sein. Die gemeinsame Spannungselektrode 15 ist plattenförmig auf einem nicht dargestellten Glassubstrat ausgebildet, das einem anderen die Gateleitungen 11 und Sourceleitungen 13 aufweisenden Glassubstrat (nicht dargestellt) gegenüberliegend angeordnet ist. Alternativ dazu kann die gemeinsame Spannungselektrode 15 eine Mehrzahl von gemeinsamen Spannungsleitungen aufweisen, welche parallel zu den Gateleitungen 11 oder den Sourceleitungen 13 ausgebildet sind, wie bei einer IPS LCD (In Plain Switching mode LCD).
Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung weist einen mit den Gateleitungen 11 verbundenen Gatetreiber 20, einen mit den Datenleitungen 13 verbundenen Datentreiber 30, eine Spannungsversorgung 2 zum Anlegen einer Massespannung GND und einer Versorgungsspannung V_DD, einen Gate-Niederspannungsgenerator 4 und einen Gate-Hochspannungsgenerator 6 auf, welche beide zwischen die Spannungsversorgung 2 und den Gatetreiber 20 geschaltet sind, um unterschiedliche Pegel der Gatespannungen Vgl bzw. Vgh an die gemeinsame Spannungselektrode 15 anzulegen. Ein gemeinsamer Spannungsgenerator 8 ist zwischen die Spannungsversorgung 2 und die gemeinsame Spannungselektrode 15 geschaltet, um die gemeinsame Spannung Vcom an die gemeinsame Spannungselektrode 15 anzulegen. Der Gatetreiber 20 legt einen Abtastimpuls sequentiell an die m Gateleitungen 11 an, um dadurch die Pixel auf dem Flüssigkristallanzeigepaneel 40 Leitung für Leitung anzusteuern.
Der Datentreiber 30 wird mit dem Abtastimpuls synchronisiert, um ein Bildsignal Vd entsprechend einem logischen Wert der roten (R), grünen (G) und blauen (B) Videodaten an jede der n Datenleitungen 13 anzulegen. Der Gate-Niederspannungsgenerator 4 verschiebt den Pegel der Gate-Niederspannung Vgl nach Ausschalten der Versorgungsspannung auf einen höheren Pegel als den Massepegel GND, um einen Kanal in dem TFT MN auszubilden, um dadurch die in der Flüssigkristallzelle 12 und dem Hilfskondensator 14 gespeicherte elektrische Ladung über den Drainanschluß und den Sourceanschluß des TFT MN in die Sourceleitungen 13 zu entladen. Dabei ist die Gate-Niederspannung Vgl eine Differenzspannung zwischen einer an der Massespannung-Eingangsleitung GNDL des Gate- Niederspannungsgenerators 4 anliegenden Spannung und einer an der Ausgangsleitung VGLL des Gate-Niederspannungsgenerators 4 (oder eines optionalen Punktes c an der Gateleitung 11, welche die Ausgangsleitung des Gatetreibers 20 ist) anliegenden Spannung. Diese Gate-Niederspannung Vgl wird mit Hilfe der Meßanschlüsse eines nicht dargestellten Spannungsmeßgerätes an jedem der beiden oben genannten Punkte (d.h. a und b oder a und c) ermittelt.
Der Gate-Hochspannungsgenerator 6 verwendet die von der Spannungsversorgung 2 über die Versorgungsspannungleitung VDDL angelegte Versorgungsspannung V_DD, um eine Gate-Hochspannung Vgh mit einem höheren Spannungspegel als der Maximalwert der Daten plus der Tresholdspannung des TFTs MN zu erzeugen, und legt die Gate-Hochspannung Vgh über die Gate-Hochspannungsleitung VGHL an den Gatetreiber 20 an. Der gemeinsame Spannungsgenerator 8 ermöglicht, daß die gemeinsame Spannung Vcom mit entgegengesetzer Polarität an die Flüssigkristallzellen 12 und die Hilfskondensatoren 14, welche mit den geradzahligen und den ungeradzahligen Gateleitungen 11 verbunden sind, angelegt wird.
7 ist ein Blockschaltbild, welches eine Ausführungsform des in 6 dargestellten Gate-Niederspannungsgenerators 4 zeigt. Wie aus 7 ersichtlich, weist der Gate-Niederspannungsgenerator 4, welcher eine Art DC/DC-Umwandler ist, einen Negativ-Spannungsgenerator 52 zum Erzeugen einer eine Gleichstromform oder eine Wechselstromform aufweisenden Spannung mit negativer Polarität V_EE, einen Elektrische-Ladung-Akkumulator 56 zum Speichern einer elektrischen Ladung und einen mit dem Negativ-Spannungsgenerator 52 und dem Elektrische-Ladung-Akkumulator 56 verbundenen Gate-Niederspannungsselektor 54 auf, um an die Gate-Niederspannungsleitung VGLL eine Gate-Niederspannung Vgl mit einem höheren Pegel als den Massepegel GND nach dem Ausschalten der Spannungsversorgung vorübergehend anzulegen und mit einem kleineren Pegel als den Massepegel GND anzulegen, während ein Bild auf dem Flüssigkristallanzeigepaneel angezeigt wird.
Der Negativ-Spannungsgenerator 52 ist zwischen die Spannungsversorgung 2 und den Gate-Niederspannungsselektor 54 geschaltet, um die Polarität der Versorgungsspannung V_DD, welche mit einen positiven Polaritätspegel über die Versorgungsspannungsleitung VDDL eingegeben wird, zu invertieren und folglich eine Spannung mit negativer Polarität V_EE (z.B. -5V) an die negative Spannungsleitung NVL anzulegen. Der Negativ-Spannungsgenerator 52 kann ebenfalls eine, Spannung mit negativer Polarität V_EE mit einer Wechselstromsignalform durch Invertieren der Polarität der Versorgungsspannung V_DD und Steuern des Pegels der invertierten Versorgungsspannung erzeugen. Demzufolge wird die auf diese Weise erzeugte Spannung mit negativer Polarität V_EE über die negative Spannungsleitung NVL an den Gate-Niederspannungsselektor 54 angelegt.
Der Elektrische-Ladung-Akkumulator 56 ist mit dem Gate-Niederspannungsgenerator 6 und/oder der Spannungsversorgung 2 und gleichzeitig mit dem Gate-Niederspannungsselektor 54 verbunden, um dadurch eine ihm von dem Gate-Niederspannungsgenerator 6 über die Gate-Hochspannungsleitung VGHL zugeführte elektrische Ladung zu speichern, wenn die Versorgungsspannung V_DD eine positive Polarität aufweist. Das heißt, wenn die Spanungsversorgung des Flüssigkristallpaneels ausgeschaltet wird (wenn die Spannungsversorgung des Flüssigkristallpaneels zu dem Gate-Niederspannungsselektor 54 ausgeschaltet wird), entlädt der Elektrische-Ladung-Akkumulator 56 die elektrische Ladung in den Gatetreiber 20, wenn die Versorgungsspannung V_DD auf den Massepegel GND abfällt. Wie aus 8 ersichtlich, wird die Gate-Niederspannung Vgl von dem Gate-Niederspannungsselektor 54, welcher zwischen den Negativ-Spannungsgenerator 52 und den Elektrische-Ladung-Akkumulator 56 geschaltet ist, derart erhöht, daß die Gate-Niederspannung Vgl mit Hilfe der von dem Elektrische-Ladung-Akkumulator 56 angelegten elektrischen Ladung einen höheren Spannungspegel als den Massepegel GND aufweist, wenn die Spannungsversorgung V_DD auf den Massepegel GND abfällt. Der Negativ-Spannungsgenerator 52, der Gate-Niederspannungsselektor 54 und der Elektrische-Ladung-Akkumulator 56 empfangen von der . Spannungsversorgung 2 über die Massespannungsleitung GNDL eine Massespannung GND. Zu diesem Zeitpunkt wird der Gate-Niederspannungsgenerator 4, der Gate-Hochspannungsgenerator 6, der gemeinsame Spannungsgenerator 8, der Gatetreiber 20 und der Datentreiber 30 mit Hilfe einer nicht dargestellten Steuereinheit, welche auf einer gedruckten Platine (PCB, Printed Circuit Board) ausgebildet sind, gesteuert.
Wie aus 8 ersichtlich, wird die Gate-Niederspannung Vgl, wenn die Spannungsversorgung des Flüssigkristallpaneels ausgeschaltet wird, von einem negativen Polaritätspegel auf einen Spannungspegel höher als der Massepegel GND erhöht und fällt danach wieder auf den Massepegel GND ab. Dementsprechend wird die Gate-Niederspannung Vgl während eines Zeitintervalls A mit einem höheren Spannungspegel als der Massepegel GND an den Gateanschluß des TFTs MN angelegt, wodurch der Kanal des TFTs MN geöffnet wird. Folglich wird die in der Flüssigkristallzelle 12 und dem Hilfskondensator 14 gespeicherte elektrische Ladung über den offenen Kanal des TFT MN in die Sourceleitungen 13 entladen. Anders gesagt, wenn die an dem Gateanschluß des TFT MN anliegende Spannung gleich der an dem Drainanschluß und an dem Sourceanschluß des TFTs MN anliegenden Spannungen oder kleiner als die an dem Drainanschluß und an dem Sourceanschluß des TFTs MN anliegenden Spannungen ist, fließt ein AUS-Stromsignal entlang des Kanals des TFTs MN. Wenn die an dem Gateanschluß des TFT MN anliegende Spannung größer als eine der an dem Drainanschluß und an dem Sourceanschluß des TFTs MN anliegenden Spannungen ist, wird ferner ein Stromignal mit einem intermediärem Wert zwischen dem EIN-Stromsignal und dem AUS-Stromsignal in dem Kanal des TFTs MN erzeugt. Folglich kann die in dem Pixel gespeicherte elektrische Ladung schnell entladen werden. Das Pixel kann mit hohem Entlade-Effekt entladen werden, wenn die Gate-Niederspannung höher als die Tresholdspannung des TFTs MN ist. Das Pixel kann jedoch bereits dann mit einem ausreichenden Entlade-Effekt entladen werden, wenn die Gate-Niederspannung Vgl einen Spannungswert zwischen dem Massepegel und dem Tresholdspannungspegel des TFTs MN aufweist.
9 zeigt ein detailliertes Schaltbild einer ersten Ausführungsform des in 7 dargestellten Gate-Niederspannungsselektors 54 und des in 7 dargestellten Elektrische-Ladung-Akkumulators 56. Wie aus 9 ersichtlich, weist der Gate-Niederspannungsselektor 54 eine Zenerdiode ZD1, um die Spannung mit negativer Polarität V_EE von dem Negativ-Spannungsgenerator 52 auf die Druchbruchspannnung der Zenerdiode ZD1 zu senken und die verringerte Spannung an die Gate-Niederspannungsleitung VGLL anzulegen, einen Transistor Q2, um die Ausgangsspannung der Zenerdiode ZD1 auf den Massepegel GND zu ziehen, wenn die Spannungsversorgung des Flüssigkristallanzeigepaneels ausgeschaltet wird, und einen ersten Widerstand R1 auf, welcher zwischen den Verbindungspunkt N zwischen den Emitteranschluß des Transistor Q2 und der Zenerdiode ZD1 und die Gate-Niederspannungsleitung VGLL geschaltet ist. Wenn die Gate-Niederspannung Vgl während der Anzeige eines Bildes ein Gleichstromsignal ist, kann die Zenerdiode ZD eliminiert werden und ein korrektes Spannungssignal kann an den Verbindungspunkt N als Spannung mit negativer Polarität V_EE angelegt werden. Der Elektrische-Ladung-Akkumulator 56 weist einen Kondensator C1 zum Speichern der durch die Gate-Hochspannung Vgh auf der Gate-Hochspannungsleitung VGHL erzeugten elektrischen Ladung und einen zwischen den Kondensator C1 und die Gate-Niederspannungsleitung VGLL geschalteten zweiten Widerstand R2 auf, um zu verhindern, daß die elektrische Ladung in die Gate-Niederspannungsleitung VGLL gelangt, wenn der Kondensator C1 mit der Gate-Hochspannung Vgh geladen ist. Die Gate-Niederspannungsleitung VGLL ist mit dem in 6 dargestellten Gatetreiber 20 verbunden, um die Gate-Niederspannung Vgl an den Gatetreiber 20 anzulegen. Der erste Widerstand R1 verhindert, daß die in dem Kondensator C1 gespeicherte elektrische Ladung über den Kollektoranschluß und den Emitteranschluß des Transistors Q2 in die Massespannung GND weitergeleitet wird und begrenzt gleichzeitig die Strommenge des von dem Verbindungspunkt N an die Gate-Niederspannungsleitung VGLL angelegten Spannungssignals. Der erste Widerstand R1 weist einen Widerstandswert größer als 0 auf. Wenn die an den Elektrische-Ladung-Akkumulator 56 angelegte Gate-Hochspannung Vgh während des Betriebs des Paneels erhöht wird, verhindert der zweite Widerstand R2, daß die Gate-Hochspannung Vgh an die Gate-Niederspannungsleitung VGLL gelangt. Für den Fall, daß der zweite widerstand R2 eliminiert wird, kann der TFT MN mit Hilfe der Gate-Hochspannung Vgh mit einem höheren Spannungspegel ausgeschaltet werden und die Entladung des Kondensators C1 wird von der Gate-Hochspannung Vgh mit einem höheren Spannungspegel beeinflußt.
Der Gate-Niederspannungsselektor 54 weist ebenfalls einen zwischen die Versorgungsspannungsleitung VDDL und den Basisanschluß des Transistors Q2 geschalteten Kondensator C2 und einen zwischen den Basisanschluß und den Kollektoranschluß des Transistors Q2 geschalteten dritten Widerstand R3 auf. Der Transistor Q2 ist ein PNP-Transistor, welcher die Versorgungsspannung V_DD mit einem positiven Pegel (z.B. 5V oder 3,3V) von der Versorgungsspannungsleitung VDDL über den Kondensator C2 an seinem Basisanschluß empfängt, wenn die Spannungsversorgung des Flüssigkristallanzeigepaneels eingeschaltet wird. Da zu diesem Zeitpunkt ein nahezu unendlicher Widerstandswert zwischen dem Emitteranschluß und dem Kollektoranschluß des Transistors Q2 besteht, wird das an dem Verbindungspunkt N zwischen der Zenerdiode ZD und dem Tranisistor Q2 anliegende Spannungssignal an die Gate-Niederspannungsleitung VGLL angelegt und nicht an die Massespannung GND weitergeleitet. Inzwischen speichert der Kondensator C2 die an der Versorgungsspannungsleitung VDDL anliegende Versorgungsspannung V_DD. Zu diesem Zeitpunkt wird eine mit Hilfe der Zenerdiode ZD1 verringerte Spannung mit negativer Polarität V_EE über den Verbindungspunkt N und den ersten Widerstand R1 an die Gate-Niederspannungsleitung VGLL ausgegeben. Ferner speichert der Kondensator C1 die an der Gate-Hochspannungsleitung VGHL anliegende Gate-Hochspannung Vgh und der zweite Widerstand R2 unterdrückt die in dem Kondensator C1 gespeicherte elektrische Ladung.
Andererseits, wenn die Spannungsversorgung des Flüssigkristallanzeigepaneels ausgeschaltet wird, wird die an der Versorgungsspannungsleitung VDDL anliegende Versorgungsspannung V_DD und die an der Negativ-Spannungsleitung NVL anliegende Spannung mit negativer Polarität V_EE auf den Massepegel GND gezogen und die in dem Kondensator C1 gespeicherte elektrische Ladung wird über den zweiten Widerstand R2, die Gate-Niederspannungsleitung VGLL und den ersten Widerstand R1 in den Verbindungspunkt N entladen. Zur gleichen Zeit legt der Kondensator C2 mit Hilfe der darin gespeicherten elektrischen Ladung eine Spannung negativer Polarität -V_DD an den Basisanschluß des Transistors Q2 an. Folglich wird der Transistor Q2 eingeschaltet, um den Verbindungspunkt N mit der Massespannungsleitung GNDL zu verbinden, um dadurch die an dem Verbindungspunkt N anliegende Spannung schnell auf den Massepegel GND zu erhöhen. Dementsprechend wird, wie aus 8 ersichtlich, die an der Gate-Niederspannungsleitung VGLL anliegende Spannung Vgl ebenfalls auf einen Pegel, welcher höher als der Massepegel GND ist, erhöht. Ist der Kondensator C1 ausreichend groß, so kann die Gate-Niederspannung Vgl auf einen Pegel, der höher als die Tresholdspannung des TFTs MN bezogen auf den Massepegel GND ist, erhöht werden.
Demzufolge wird die elektrische Ladungsmenge, welche von dem Kondensator entladen wird, allmählich verringert und die Spannung an der Gate-Niederspannungsleitung VGLL hält den Massepegel GND nach dem vollständigen Entladen. Folglich liegt die in 8 dargestellte Gate-Niederspannung Vgl an der Gate-Niederspannungsleitung VGLL an. Die an der Datenleitung 13 anliegende Spannung fällt während des Zeitintervalls A auf den Massepegel GND ab, während die in 8 dargestellte Gate-Niederspannung Vgl während des Zeitintervalls A auf einen Pegel höher als der Massepegel GND erhöht wird und danach wieder auf den Massepegel GND abfällt.
Während des Zeitintervalls A wird die Gate-Niederspannung Vgl, welche einen höheren Pegel als den Massepegel GND aufweist, an den Gateanschluß des TFTs MN angelegt, um dadurch den Kanal des TFTs MN zu öffnen. Dementsprechend wird die in der Flüssigkristallzelle 12 und dem Hilfskondensator 14 gespeicherte elektrische Ladung über den offenen Kanal des TFTs MN in die Sourceleitungen 13 entladen. Der Zeitintervall A, bei dem die Gate-Niederspannung Vgl einen Spannungspegel höher als der Massepegel GND hält, wird durch eine Zeitkonstante in Abhängigkeit von dem zweiten Widerstand R2 und dem Kondensator C1 und einem nicht dargestellten parasitären Widerstand in dem Pfad der Gate-Hochspannung Vgh (d.h. in der Gate-Hochspannungsleitung VGHL) festgelegt. Es ist ausreichend, wenn der Spannungspegel der Gate-Hochspannung Vgh höher als der Massepegel GND ist, die Gate-Hochspannung Vgh weist jedoch vorzugsweise den höchsten Pegel der in dem Flüssigkristallanzeigepaneel verwendeten Versorgungsspannungen auf. Anders gesagt, der Kondensator C1 wurde bei der oben beschriebenen Ausführungsform mit Hilfe der Gate-Hochspannung Vgh geladen, kann jedoch mit Hilfe jeder Versorgungsspannung geladen werden, die einen höher Spannungspegel als den Massepegel GND aufweist.
Außerdem kann der Gate-Niederspannungsselektor 54 einen Kopplungskondensator Cc und eine Wechselspannungsquelle AC aufweisen, welche in Reihe zwischen den Verbindungspunkt N und die Massespannungsleitung GNDL geschaltet sind. Die Wechselspannungsquelle AC legt eine Wechselspannung an den Verbindungspunkt N an, wenn die Spannungsversorgung eingeschaltet ist, um dadurch die an der Gate-Niederspannungsleitung VGLL anliegende Gate-Niederspannung Vgl mit einer konstanten Periode zu ändern. Der Kopplungskondensator Cc sperrt den von der Wechselspannungsquelle AC an dem Verbindungspunkt N anliegenden Gleichspannungsanteil. Der Kopplungskondensator Cc und die Wechselspannungsquelle AC werden verwendet, wenn das Flüssigkristallanzeigepaneel im Leitungsinversionssystem angesteuert wird.
10 zeigt ein detailliertes Schaltbild einer zweiten Ausführungsform des in 7 dargestellten Gate- Niederspannungsselektors 54 und des in 7 dargestellten Elektrische-Ladung-Akkumulators 56. Wie aus 10 ersichtlich, weist der Gate-Niederspannungsselektor 54 eine Zenerdiode ZD1, um die Spannung mit negativer Polarität V_EE von dem Negativ-Spannungsgenerator 52 über die Negativ-Spannungsleitung NVL auf die Druchbruchspannung der Zenerdiode ZD1 zu senken und die verringerte Spannung an die Gate-Niederspannungsleitung VGLL anzulegen, und einen ersten Widerstand R1 auf, welcher zwischen den mit der Zenerdiode ZD1 verbundenen Verbindungspunkt N und die Gate-Niederspannungsleitung VGLL geschaltet ist. Wenn die Gate-Hochspannung vgh während der Anzeige eines Bildes ein Gleichstromsignal ist, kann die Zenerdiode ZD eliminiert werden und ein korrektes Spannungssignal kann an den Verbindungspunkt N als Spannung mit negativer Polarität V_EE angelegt werden. Der Elektrische-Ladung-Akkumulator 56 weist einen Kondensator C1 zum Speichern der durch die Gate-Hochspannung Vgh auf der Gate-Hochspannungsleitung VGHL erzeugten elektrischen Ladung und einen zwischen den Kondensator C1 und die Gate-Niederspannungsleitung VGLL geschalteten zweiten Widerstand R2 auf, um zu verhindern, daß die elektrische Ladung in die Gate-Niederspannungsleitung VGLL gelangt, wenn der Kondensator C1 mit der Gate-Hochspannung Vgh geladen wird. Die Gate-Niederspannungsleitung VGLL ist mit dem in 6 dagestellten Gatetreiber 20 verbunden, um die Gate-Niederspannung Vgl an den Gatetreiber 20 anzulegen. Der erste Widerstand R1 verhindert, daß die in dem Kondensator C1 gespeicherte elektrische Ladung in den Verbindungspunkt N weitergeleitet wird und begrenzt gleichzeitig die Strommenge des von dem Verbindungspunkt N an die Gate-Niederspannungsleitung VGLL angelegten Spannungssignals. Der erste Widerstand R1 weist einen Widerstandswert größer als 0 auf. Wenn die an den Elektrische-Ladung-Akkumulator 56 angelegte Gate-Hochspannung Vgh während des Betriebs des Paneels erhöht wird, verhindert der zweite Widerstand R2, daß die Gate-Hochspannung Vgh in die Gate-Niederspannungsleitung VGLL gelangt. Für den Fall, daß der zweite Widerstand R2 eliminiert wird, kann der TFT MN mit Hilfe der Gate-Hochspannung Vgh mit einem höheren Spannungspegel ausgeschaltet werden und die Entladung des Kondensators C1 wird von der Gate-Hochspannung Vgh mit einem höheren Spannungspegel beeinflußt.
Der Kondensator C1 wird mit der an der Gate-Hochspannungsleitung VGHL anliegende Gate-Hochspannung Vgh geladen und der zweite Widerstand R2 unterdrückt die in dem Kondensator C1 gespeicherte elektrische Ladung. Andererseits, wenn die Spannungsversorgung des Flüssigkristallanzeigepaneels ausgeschaltet wird, wird die von der negativen Spannungsleitung NVL an die Zenerdiode ZD1 angelegte Spannung mit negativer Polarität V_EE auf den Massepegel GND gezogen, und die in dem Kondensator C1 gespeicherte elektrische Ladung wird über den zweiten Widerstand R2, die Gate-Niederspannungsleitung VGLL und den ersten Widerstand R1 in den Verbindungspunkt N entladen. Folglich wird die an dem Verbindungspunkt N anliegende Spannung schnell auf den Massepegel GND erhöht. Wie aus 8 ersichtlich, wird zu diesem Zeitpunkt die an der Gate-Niederspannungsleitung VGLL anliegende Spannung Vgl ebenfalls auf einen Pegel höher als der Massepegel GND erhöht. Ist der Kondensator C1 ausreichend groß, so kann die Gate-Niederspannung Vgl auf einen Pegel, der höher als die Tresholdspannung des TFTs MN bezogen auf den Massepegel GND ist, erhöht werden.
Demzufolge wird die elektrische Ladungsmenge, welche von dem Kondensator C1 entladen wird, allmählich verringert und die Spannung an der Gate-Niederspannungsleitung VGLL hält den Massepegel GND nach dem vollständigen Entladen. Folglich liegt die in 8 dargestellte Gate-Niederspannung Vgl an der Gate-Niederspannungsleitung VGLL an. Die an der Datenleitung 13 anliegende Spannung fällt während des Zeitintervalls A auf den Massepegel GND ab, während die in 8 dargestellte Gate-Niederspannung Vgl während des Zeitintervalls A auf einen Pegel höher als den Massepegel GND erhöht wird und danach wieder auf den Massepegel GND abfällt.
Während des Zeitintervalls A wird die Gate-Niederspannung Vgl, welche einen höheren Pegel als den Massepegel GND aufweist, an den Gateanschluß des TFTs MN angelegt, um dadurch den Kanal des TFTs MN zu öffnen. Dementsprechend wird die in der Flüssigkristallzelle 12 und dem Hilfskondensator 14 gespeicherte elektrische Ladung über den offenen Kanal des TFTs MN in die Sourceleitungen 13 entaden. Der Zeitintervall A, bei dem die Gate-Niederspannung Vgl einen höheren Spannungspegel als den Massepegel GND hält, wird durch eine Zeitkonstante in Abhängigkeit von dem zweiten Widerstand R2 und dem Kondensator C1 und einem nicht dargestellten parasitären Widerstand in dem Pfad der Gate-Hochspannung Vgh (d.h. in der Gate-Hochspannungsleitung VGHL) festgelegt. Es ist ausreichend, wenn der Spannungspegel der Gate-Hochspannung Vgh höher als der Massepegel GND ist, die Gate-Hochspannung Vgh weist jedoch vorzugsweise den höchsten Pegel der in dem Flüssigkristallanzeigepaneel verwendeten Versorgungsspannungen auf. Anders gesagt, der Kondensator C1 wurde bei der oben" beschriebenen Ausführungsform mit Hilfe der Gate-Hochspannung Vgh geladen, kann jedoch mit Hilfe jeder Versorgungsspannung geladen werden, die einen höheren Spannungspegel als den Massepegel GND aufweist.
Außerdem kann der Gate-Niederspannungsselektor 54 einen Kopplungskondensator Cc und eine Wechselspannungsquelle AC aufweisen, welche in Reihe zwischen den Verbindungspunkt N und die Massespannungsleitung GNDL geschaltet sind. Die Wechselspannungsquelle AC legt eine Wechselspannung an den Verbindungspunkt N an, wenn die Spannungsversorgung eingeschaltet ist, um dadurch die an der Massespannungsleitung GNDL anliegende Gate-Niederspannung Vgl mit einer konstanten Periode zu ändern. Der Kopplungskondensator Cc sperrt den von der Wechselspannungsquelle AC an den Verbindungspunkt N anliegenden Gleichspannungsanteil. Der Kopplungskondensator Cc und die Wechselspannungsquelle AC werden verwendet, wenn das Flüssigkristallanzeigepaneel im Leitungsinversionssystem angesteuert wird.
Wie oben beschrieben, erzielt der in 10 dargestellte Gate-Niederspannungsselektor 54 den gleichen Effekt wie der in 9 dargestellte Gate-Niederspannungsselektor 54, jedoch ohne den Kondensator C2, den Transistor Q2 und den dritten Widerstand R3 zu verwenden. Demzufolge ist der in 10 dargestellte Gate-Niederspannungsselektor 54 eine vereinfachte Schaltkreiskonstruktion.
11 zeigt ein detailliertes Schaltbild einer dritten Ausführungsform des in 7 dargestellten Gate-Niederspannungsselektors 54 und des in 7 dargestellten Elektrische-Ladung-Akkumulators 56. Wie aus 11 ersichtlich, weist der Gate-Niederspannungsselektor 54 einen Transistor Q3 zum Schalten der von dem in 7 dargestellten Negativ-Spannungsgenerator 52 zugeführten Spannung mit negativer Polarität V_EE an die Gate-Niederspannungsleitung VGLL. Der Elektrische-Ladungs-Akkumulator 56 weist einen zwischen die Gate-Hochspannungsleitung VGHL und die Gate-Niederspannungsleitung VGLL geschalteten Pull-Up-Widerstand R4 und einen zwischen die Gate-Hochspannungsleitung VGHL und die Massespannungsleitung GNDL geschalteten Kondensator C3 auf. Der Transistor Q3 ist ein NPN-Transistor, dessen Basisanschluß mit der Massespannungsleitung GNDL verbunden ist.
Wird die Spannungsversorgung des Flüssigkristallanzeigepaneels eingschaltet, wird der Transistor Q3 mit Hilfe der von dem in 7 dargestellten negativen Spannungsgenerator 52 an den Emitteranschluß des Transistors Q3 angelegten Spannung mit negativer Polarität V_EE eingeschaltet. Dies resultiert aus der zwischen dem Basisanschluß und dem Emitteranschluß des Transistors Q3 entsprechend der Spannung mit negativer Polarität V_EE anliegenden Spannungsdifferenz. Anders gesagt, wird die Spannungsversorgung des Flüssigkristallanzeigepaneels eingeschaltet, so wird der Transistor Q3 eingeschaltet, um einen Strompfad zwischen dessen Emitteranschluß und dessen Kollektoranschluß auszubilden. Die Spannung mit negativer Polarität V_EE wird über den Strompfad an die Gate-Niederspannungsleitung VGLL angelegt, um dadurch eine Gate-Niederspannung Vgl mit dem Spannungspegel der Spannung mit negativer Polarität V_EE zu erhalten. Der Pull-Up-Widerstand R4 verhindert, daß die von dem Gate-Hochspannungsgenerator 6 über die Gate-Hochspannungsleitung VGHL angelegte Gate-Hochspannung Vgh an die Gate-Niederspannungsleitung VGLL angelegt wird. Wenn die an den Elektrische-Ladung-Akkumulator 56 angelegte Gate-Hochspannung Vgh während des Betriebs des Paneels erhöht wird, verhindert der Pull-Up-Widerstand R4, daß die Gate-Hochspannung Vgh an die Gate-Niederspannungsleitung VGLL gelangt. Für den Fall, daß der Pull-Up-Widerstand R4 eliminiert wird, kann der TFT MN mit Hilfe der Gate-Hochspannung Vgh mit einem höheren Spannungspegel ausgeschaltet werden und die Entladung des Kondensators C3 wird von der Gate-Hochspannung Vgh mit einem höheren Spannungspegel beeinflußt. Dementsprechend wird der Kondensator C3 mit der an der Gate-Hochspannungsleitung VGHL anliegenden Gate-Hochspannung Vgh aufgeladen.
Wird die Spannungsversorgung des Flüssigkristallanzeigepaneels ausgeschaltet, so werden die an der Gate-Hochspannungsleitung VGHL anliegende Gate-Hochspannung Vgh und die an der negativen Spannungsleitung NVL anliegende Spannung mit negativer Polarität V_EE auf den Massepegel GND gezogen und dadurch die zwischen dem Emitteranschluß und dem Kollektoranschluß des Transistors Q3 anliegende Spannungsdifferenz im wesentlichen zu „0". Dementsprechend ist der Strompfad zwischen dem Emitteranschluß und dem Kollektoranschluß des Transistors Q3 offen und die in dem Kondensator C3 gespeicherte elektrische Ladung wird über die Gate-Hochspannungsleitung VGHL und den Pull-Up-Widerstand R4 in die Gate-Niederspannungleitung VGLL entladen. Folglich ändert sich die an der Gate-Niederspannungsleitung VGLL anliegende Gate-Niederspannung Vgl, wie aus 8 ersichtlich.Wie aus 8 ersichtlich, wird die Gate-Niederspannung Vgl auf einen Spannungspegel höher als der Massepegel GND erhöht und fällt danach wieder auf den Massepegel GND ab, um dadurch während des Zeitintervalls A einen höheren Spannungspegel als den Massepegel GND zu halten. Andererseits wird die an der Sourceleitung 13 anliegende Spannung auf den Massepegel GND reduziert.
Während des Zeitintervalls A wird die Gate-Niederspannung Vgl, welche einen höheren Pegel als den Massepegel GND aufweist, an den Gateanschluß des TFTs MN angelegt, um dadurch den Kanal des TFTs MN zu öffnen. Dementsprechend wird die in der Flüssigkristallzelle 12 und dem Hilfskondensator 14 gespeicherte elektrische Ladung über den offenen Kanal des TFTs MN in die Sourceleitungen 13 entladen. Der Zeitintervall A, bei dem die Gate-Niederspannung Vgl einen Spannungspegel höher als den Massepegel GND hält, wird durch eine Zeitkonstante in Abhängigkeit von dem Pull-Up-Widerstand R4 und dem Kondensator C3 und einem nicht dargestellten parasitären Widerstand in dem Pfad der Gate-Hochspannung Vgh (d.h. in der Gate-Hochspannungsleitung VGHL) festgelegt. Der Pull-Up-Widerstand R4 muß einen Widerstandwert aufweisen, der groß genug ist, zu verhindern, daß die Gate-Hochspannung Vgh an die Gate-Niederspannungsleitung VGLL gelangt, wenn der Kondensator C3 mit der Gate-Hochspannung Vgh geladen wird. Wenn beispielsweise eine Zeitkonstante von 4 Sekunden angenommen wird, weisen der Pull-Up-Widerstand R4 und der Kondensator C3 vorzugsweise einen Widerstandswert von 20kΩ bzw. einen Kapazitätswert von 60 bis 200 μF auf.
Gemäß der Erfindung, hält die an der Gateleitung 11 anliegende Spannung während eines vorbestimmten Zeitintervalls einen höheren Spannungspegel als den Massepegel GND (d.h. einen Spannungspegel, der ausreichend ist, den Kanal des TFTs zu öffnen), um den Kanal des TFTs auszubilden, wenn die Spannungsversorgung des Flüssigkristallanzeigepaneels ausgeschaltet wird. Dementsprechend kann die in den Pixeln mit einer positiven oder negativen Polarität bezogen auf den Massepegel GND gespeicherte elektrische Ladung über die Drainanschlüsse und die Sourceanschlüsse der TFTs schnell in die Sourceleitungen 13 entladen werden. Folglich, wie experimentell bewiesen, dauert es im Falle einer herkömmlichen Flüssigkristallanzeigevorrichtung länger als eine Minute bis Nachleuchtbilder vollständig verschwunden sind, während es im Falle der erfindungsgemäßen Flüssigkristallanzeigevorrichtung weniger als 10 Sekunden dauert bis Nachleuchtbilder vollständig verschwunden sind.
Gemäß der Erfindung können weitere Ausführungsformen des Gate-Niederspannungsgenerators 4 zum Ausgeben einer höheren Gate-Niederspannung Vgl während der Ausschaltphase des Paneels verwendet werden. Beispielsweise kann ein Schaltkreis zum Erzeugen von Impulsen während der Ausschaltphase verwendet werden.
Wie oben beschrieben, hält die bei der erfindungsgemäßen Nachleuchtbild-Eliminierungsvorrichtung für Flüssigkristallanzeigevorrichtungen und dem Verfahren dafür an der Gateleitung anliegende Spannung während eines bestimmten Zeitintervalls einen Spannungspegel, der es ermöglicht, den Kanal des TFTs zu öffnen, wenn die Spannungsversorgung des Flüssigkristallanzeigepaneels ausgeschaltet ist, um dadurch die in den Flüssigkristallzellen gespeicherte elektrische Ladung in die Sourceleitungen zu entladen. Dementsprechend verschwindet jedes Nachleuchtbild schnell, wenn die Spannungsversorgung des Flüssigkristallanzeigepaneels ausgeschaltet wird. Folglich ist es mit der Nachleuchtbild-Eliminierungsvorrichtung für Flüssigkristallanzeigevorrichtungen und dem entsprechenden Verfahren gemäß der Erfindung möglich, jedes Nachleuchtbild effektiv zu eliminieren.

Claims

Nachleuchtbild-Eliminierungsvorrichtung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, mit: einer Mehrzahl von Gateleitungen (11) und einer Mehrzahl von Datenleitungen (13), welche in der Flüssigkristallanzeigevorrichtung angeordnet sind und einander kreuzen, wobei Dünnschichttransistoren (TFT), welche Flüssigkristallzellen (12) definieren, mit den Gateleitungen (11) und den Datenleitungen (13) verbunden sind, um die an den Flüssigkristallzellen (12) angelegten Bildsignale zu schalten; und einem Pegelverschiebungsmittel, von welchem eine Versorgungsspannung und eine Massespannung empfangen wird, um einen ersten Spannungspegel zum Ausschalten der Dünnschichttransistoren (TFT) an die Gateleitungen (11) nach dem Einschalten der Flüssigkristallanzeigevorrichtung anzulegen, wobei der erste Spannungspegel einen niedrigeren Wert als den Minimalwert der Bildsignale aufweist, und einen höheren Spannungspegel als die Massespannung an die Gateleitungen (11) nach dem Ausschalten der Flüssigkristallanzeigevorrichtung anzulegen.
Nachleuchtbild-Eliminierungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der erste Spannungspegel eine Spannung ist, welche an die Gateleitungen (11) angelegt wird, wenn das Flüssigkristallanzeigepaneel in Betrieb ist.
Nachleuchtbild-Eliminierungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Pegelverschiebungsmittel: ein Mittel zum Speichern von elektrischer Ladung nach dem Einschalten des Flüssigkristallanzeigepaneels (40); und ein Spannungs-Auswahl-Mittel aufweist, mit dem die in dem Speichermittel gespeicherte Spannung beim Ausschalten des Flüssigkristallanzeigepaneels (40) an die Gateleitungen (11) anlegbar ist.
Nachleuchtbild-Eliminierungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Pegelverschiebungsmittel derart ausgelegt ist, daß von ihm eine an der Gateleitung (11) anliegende Spannung beim Ausschalten des Flüssigkristallpaneels auf einen Spannungspegel zwischen dem Massepegel (GND) und der Schwellenspannung der Dünnschichttransistoren (TFT) erhöht wird.
Nachleuchtbild-Eliminierungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Pegelverschiebungsmittel aufweist: eine Zenerdiode (ZD) zum Anlegen einer um die Durchbruchspannung der Zenerdiode (ZD) verringerten negativen Eingangsspannung an die Gateleitungen (11); einen zwischen jede Gateleitung (11) und der Massespannung geschalteten Transistor (Q2, Q3) zum Schalten eines Strompfades derart, daß eine an der Gateleitung (11) anliegende Spannung beim Ausschalten des Flüssigkristallanzeigepaneels an die Massespannung kurzgeschaltet wird; und einen Kondensator (C2) zum Speichern einer elektrischen Ladung mit einer Eingangsladespannung bis zum Ausschalten des Flüssigkristallanzeigepaneels und zum Anlegen einer höheren Spannung als die Massespannung an jede der Gateleitungen (11) beim Ausschalten.
Nachleuchtbild-Eliminierungsvorrichtung nach Anspruch 5, bei der das Pegelverschiebungsmittel ferner aufweist: einen ersten Widerstand (R1), um zu verhindern, daß die in dem Kondensator (C2) gespeicherte Ladung in die Gateleitung (11) gelangt, wenn der Kondensator (C2) mit der Eingangsladespannung geladen wird; und einen zweiten Widerstand (R2), um zu verhindern, daß die an der Gateleitung (11) anliegende Spannung während des Ausschaltens an den Transistor (Q2) angelegt wird.
Nachleuchtbild-Eliminierungsvorrichtung nach Anspruch 5, bei der das Pegelverschiebungsmittel ferner aufweist: eine Wechselspannungsquelle (AC), um eine Wechselspannung an die Gateleitungen (11) anzulegen; und einen Kopplungskondensator (Cc), um den in der Wechselspannung enthaltenen Gleichstromanteil zu eliminieren.
Nachleuchtbild-Eliminierungsverfahren für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, welche zwischen Gateleitungen (11) und Datenleitungen (13) geschaltete Dünnschichttransistoren (TFT) aufweist, um die an die Flüssigkristallzellen (12) angelegten Bildsignale zu schalten, mit folgenden Schritten: Empfangen einer Versorgungsspannung und einer Massespannung, um einen ersten Spannungspegel zum Ausschalten der Dünnschichttransistoren (TFT) an die Gateleitungen (11) beim Einschalten des Flüssigkristallanzeigepaneels anzulegen, wobei der erste Spannungspegel so gewählt wird, daß er einen niedrigeren Wert als der Minimalwert der Bildsignale aufweist; und Anlegen einer Spannung mit einem höheren Pegel als die Massespannung an die Gateleitungen (11) beim Ausschalten des Flüssigkristallanzeigepaneels.
Nachleuchtbild-Eliminierungsverfahren nach Anspruch 8, wobei der Schritt zum Erhöhen der an den Gateleitungen (11) anliegenden Spannung auf einen höheren Pegel als die Massespannung aufweist: Speichern von elektrischen Ladungen während des Einschaltzustands des Flüssigkristallanzeigepaneels; und Entladen der gespeicherten elektrischen Ladung in die Gateleitungen (11) beim Ausschalten des Flüssigkristallanzeigepaneels.
Vorrichtung zum Eliminieren von Nachleuchtbildern auf einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, welche Gateleitungen (11) und Datenleitungen (13) aufweist, welche unter Ausbildung von Flüssigkristallzellen (12) einander kreuzend angeordnet sind, wobei jede Flüssigkristallzelle (12) einen Dünnschichttransistor (TFT) aufweist, die Vorrichtung mit: einem Gate-Spannungsgenerator mit einem zwischen eine erste Spannungsquelle und eine zweite Spannungsquelle geschalteten Transistor, um eine Gate-Abschaltspannung an einem Ausgang zu erzeugen, wobei die Gate-Abschaltspannung zum Ausschalten der Dünnschichttransistoren einen niedrigeren Wert als der Minimalwert von an die Flüssigkristallzellen (12) angelegten Bildsignalen aufweist; und einer Spannungserhöhungsvorrichtung mit einem an den Ausgang und die zweite Spannungsquelle gekoppelten Kondensator, wobei der Kondensator geladen wird, wenn die erste Spannungsquelle eingeschaltet ist, und der Kondensator die Gate-Abschaltspannung an dem Ausgang auf einen Pegel höher als die Schwellenspannung des Dünnschichttransistors (TFT) erhöht, wenn die erste Spannungsquelle ausgeschaltet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der der Gate-Spannungsgenerator eine zwischen die erste Spannungsquelle und den Transistor geschaltete Diode aufweist und die Spannungserhöhungsvorrichtung einen in Reihe mit dem Kondensator geschalteten Widerstand aufweist, wobei der Kondensator zwischen eine Gate-Einschalt-Spannungsquelle und die zweite Spannungsquelle geschaltet ist und der Wert des Widerstands und der Wert des Kondensators eine RC-Zeitkonstante definieren.
Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der die Diode eine Zenerdiode ist und der Transistor ein PNP-Transistor ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der der Gate-Spannungsgenerator ferner eine Wechselspannungsquelle aufweist, welche über einen Kopplungskondensator (Cc) an den Ausgang angeschlossen ist, um die Gleichstromanteile der Wechselspannungsquelle herauszufiltern.
Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der der Gate-Spannungsgenerator einen zwischen die Gate-Ausschalt-Spannungsquelle und den Transistor geschalteten Widerstand aufweist und die Spannungserhöhungsvorrichtung einen in Reihe mit dem Kondensator geschalteten Widerstand aufweist, wobei der Kondensator zwischen eine Gate-Einschalt-Spannungsquelle und die zweite Spannungsquelle geschaltet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der der Wert des Widerstands und der Wert des Kondensators eine RC-Zeitkonstante definieren.
Vorrichtung nach Anspruch 15, bei der der Kondensator während des normalen Betriebs der Flüssigkristallanzeigevorrichtung geladen wird und wenn die Gate-Einschalt-Spannungsquelle ausgeschaltet wird, entladen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei der Transistor ein NPN-Transistor ist.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Vorrichtung zum Eliminieren von Nachleuchtbildern, mit: Gateleitungen (11) und Datenleitungen (13), welche unter Ausbilden von Flüssigkristallzellen (12) einander kreuzend angeordnet sind, von denen jede einen Dünnschichttransistor (TFT) aufweist; einem mit den Gateleitungen (11) verbundenen Gatetreiber (20), um die mit den Gateleitungen (11) verbundenen Dünnschichttransistoren (TFT) einzuschalten; einem Gate-Einschaltspannungsgenerator, von dem eine Gate-Einschaltspannung zum Einschalten der Dünnschichttransistoren (TFT) erzeugt wird; einem Gate-Ausschaltspannungsgenerator mit einem zwischen eine erste Spannungsquelle und eine zweite Spannungsquelle geschalteten Transistor, um eine Gate-Ausschaltspannung an einem Ausgang zu erzeugen, wobei die Gate-Ausschaltspannung zum Ausschalten der Dünnschichttransistoren einen niedrigeren Wert als der Minimalwert von an die Flüssigkristallzellen (12) angelegten Bildsignalen aufweist; und einer Spannungserhöhungsvorrichtung mit einem an den Ausgang und die zweite Spannungsquelle gekoppelten Kondensator, wobei der Kondensator geladen wird, wenn die erste Spannungsquelle eingeschaltet wird, und der Kondensator die Gate-Ausschaltspannung an dem Ausgang auf einen Pegel höher als die Schwellenspannung des Dünnschichttransistors erhöht, wenn die erste Spannungsquelle ausgeschaltet wird.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 18, bei der der Gate-Spannungsgenerator eine zwischen die erste Spannungsquelle und den Transistor geschaltete Diode aufweist und die Spannungserhöhungsvorrichtung einen in Reihe mit dem Kondensator geschalteten Widerstand aufweist, wobei der Kondensator zwischen eine Gate-Einschalt-Spannungsquelle und die zweite Spannungsquelle geschaltet ist und der Wert des Widerstands und der Wert des Kondensators eine RC-Zeitkonstante definieren.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 19, bei der die Diode eine Zenerdiode ist und der Transistor ein PNP-Transistor ist.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 19, bei der der Gate-Spannungsgenerator ferner eine Wechselspannungsquelle aufweist, welche über einen Kopplungskondensator (Cc) an den Ausgang angeschlossen ist, um die Gleichstromanteile der Wechselspannungsquelle herauszufiltern
Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 18, bei der der Gate-Spannungsgenerator einen zwischen die Gate-Ausschalt-Spannungsquelle und den Transistor geschalteten Widerstand aufweist und die Spannungserhöhungsvorrichtung einen in Reihe mit dem Kondensator geschalteten Widerstand aufweist, wobei der Kondensator zwischen eine Gate-Einschalt-Spannungsquelle und die zweite Spannungsquelle geschaltet ist.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 22, bei der der Wert des Widerstands und der Wert des Kondensators eine RC-Zeitkonstante definieren.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 23, bei der der Kondensator während des normalen Betriebs der Flüssigkristallanzeigevorrichtung geladen wird und wenn die Gate-Einschalt-Spannungsquelle ausgeschaltet wird, entladen wird.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 24, bei der der Transistor ein NPN-Transistor ist.