JP2005003746A - 表示装置およびその駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】スイッチング素子にＴＦＴが用いられている表示装置では、装置の駆動に伴い当該ＴＦＴの閾値電圧が徐々に低下し、保持期間中のドレイン電位が変動する。そのドレイン電位の変動に起因する表示不良を防止する。
【解決手段】画像が非表示状態のときに表示装置を駆動させる画像非表示期間用駆動回路１０００を設ける。画像非表示期間中、画像非表示期間用駆動回路１０００は、絵素ＴＦＴのゲート電極にソース電極よりも十分に高い電圧が印加されるよう、電圧信号を出力する。これにより、画像非表示期間中に絵素ＴＦＴのＩｄ−Ｖｇ特性がプラス方向へシフトし、絵素ＴＦＴの閾値電圧は高くなる。絵素ＴＦＴの閾値電圧が高くなることにより、当該絵素ＴＦＴに流れるリーク電流の増加が抑制され、ドレイン電位の変動が抑制される。このため、ドレイン電位の変動に起因する表示不良の発生が防止される。
【選択図】 図１
【解決手段】画像が非表示状態のときに表示装置を駆動させる画像非表示期間用駆動回路１０００を設ける。画像非表示期間中、画像非表示期間用駆動回路１０００は、絵素ＴＦＴのゲート電極にソース電極よりも十分に高い電圧が印加されるよう、電圧信号を出力する。これにより、画像非表示期間中に絵素ＴＦＴのＩｄ−Ｖｇ特性がプラス方向へシフトし、絵素ＴＦＴの閾値電圧は高くなる。絵素ＴＦＴの閾値電圧が高くなることにより、当該絵素ＴＦＴに流れるリーク電流の増加が抑制され、ドレイン電位の変動が抑制される。このため、ドレイン電位の変動に起因する表示不良の発生が防止される。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置に関し、特にアクティブマトリクス型表示装置およびその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、スイッチング素子としてＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：薄膜トランジスタ）を備えているアクティブマトリクス型液晶表示装置が知られている。この液晶表示装置は、互いに対向する２枚の絶縁性の基板から構成される液晶パネルを備えている。液晶パネルの一方の基板には、走査配線（ゲートバスライン）と信号配線（ソースバスライン）とが格子状に設けられ、走査配線と信号配線との交差部近傍にＴＦＴが設けられている。ＴＦＴは、走査配線から分岐しているゲート電極、信号配線から分岐しているソース電極、および画像を形成するために当該基板上にマトリクス状に配置されている絵素電極と接続されているドレイン電極とから構成される。また、液晶パネルの他方の基板には、絵素電極との間に電圧を印加するための電極（以下「対向電極」という）が設けられている。そして、それぞれの絵素は、走査配線からアクティブな走査信号を受けたときに、信号配線から受けた画像信号によって絵素電極と対向電極との間に電圧が印加されることにより駆動される。
【０００３】
図９は、上記従来技術による液晶表示装置の駆動波形図である。以下、図９を参照しつつ、この液晶表示装置の駆動方法について説明する。なお、この液晶表示装置では、スイッチング素子としてＴＦＴが用いられている。図９には、この液晶表示装置の駆動中における、ＴＦＴのゲート電極の電位（ゲート電位）４００２と、ソース電極の電位（ソース電位）４００１と、ドレイン電極の電位（ドレイン電位）４００４の変化が示されている。この液晶表示装置の走査配線は複数で構成されており、各走査配線には、選択されている状態を表わす信号（以下、「オン信号」という）が１本ずつ順に与えられる。これにより、オン信号が与えられた走査配線と接続されているゲート電極には、そのオン信号に基づいて電圧が印加される。このとき、ソース電極には、絵素電極に印加すべき電圧に応じて信号配線から与えられた画像信号に基づいて電圧が印加される。ここで、オン信号が表わす電圧値は、ソース電位４００１よりも十分に高いものとされている。このため、ゲート電極にオン信号が入力されると、そのゲート電極を含むＴＦＴは導通状態となり、ドレイン電位４００４とソース電位４００１とが等しくなるように、ソース電極からドレイン電極に電流が流れる。これにより図９に示すようにドレイン電位４００４が変化し、このドレイン電位４００４に基づいて、絵素電極と対向電極との間に電圧が印加される。
【０００４】
或る走査配線へのオン信号の入力が終了すると、当該走査配線が再度選択されるまでの期間（以下「保持期間」という）、当該走査配線のゲート電極にはソース電位４００１よりも十分に低い値の電圧信号（以下、「オフ信号」という）が与えられる。また、液晶には一方向に電圧を印加し続けると劣化するという性質があり、その劣化を防止するとともに表示品位を向上するために、図９に示すように、走査配線が１本ずつ選択される毎にソース電極に印加する電圧は反転されている。そして、保持期間中、ゲート電位４００２はソース電位４００１よりも十分に低い状態が保持され、ＴＦＴは非導通状態となり、ドレイン電位４００４は保持される。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−３０５７３５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ＴＦＴには、ゲート電位４００２がソース電位４００１よりも低い状態が続くと、当該ＴＦＴのＩｄ−Ｖｇ（ドレイン電流−ゲート電圧）特性が以下のように変化し、閾値電圧（ソース電極とドレイン電極との間に電流が流れはじめるゲート電圧）が低下するという性質がある。図１０は、液晶表示装置を長期使用した場合におけるＴＦＴのＩｄ−Ｖｇ特性の変化を示す図である。図１０において、横軸はＴＦＴのゲート電圧を表わし、縦軸はＴＦＴのドレイン電流を表わしている。初期のＩｄ−Ｖｇ曲線と長期使用後のＩｄ−Ｖｇ曲線とを比較すると、ＴＦＴに等しいゲート電圧を与えた場合、初期のリーク電流よりも長期使用後のリーク電流の方が大きくなっている。オフ信号を示すゲート電圧を図１０ではＸで示しているが、初期においてＩｏｆｆ１であったリーク電流が、長期使用後はＩｏｆｆ２に増加している。なお、ＴＦＴのＩｄ−Ｖｇ特性を示す図において、当該特性を示す曲線が左方向へ移動することを「マイナス方向へのシフト」といい、右方向へ移動することを「プラス方向へのシフト」という。
【０００７】
上述のようにＴＦＴのリーク電流が増加すると、ドレイン電位は保持期間中に徐々に低下する。図１１は、保持期間中のドレイン電位の低下を示す図である。図１１において、横軸は保持期間中の経過時間を表わし、縦軸はドレイン電位を表わしている。また、Ｖｄ１はリーク電流がＩｏｆｆ１のときのドレイン電位の低下を示し、Ｖｄ２はリーク電流がＩｏｆｆ２のときのドレイン電位の低下を示している。図１１に示すように、リーク電流のＩｏｆｆ１からＩｏｆｆ２への増加に伴い、ドレイン電位はＶｄ１からＶｄ２へと大きく低下している。このようにドレイン電位の低下が大きくなると、絵素電極と対向電極との間に印加すべき電圧が正しく印加されなくなる。このため、その絵素は表示不良として視認されるようになる。
【０００８】
そこで本発明では、ＴＦＴに流れるリーク電流を抑制し、表示不良の発生を防止できる表示装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、複数の走査配線と複数の信号配線とが格子状に配置された第１の基板と、前記第１の基板上において前記走査配線と前記信号配線とによって囲まれた領域に配置された絵素電極と、前記走査配線と接続されたゲート電極と、前記信号配線と接続されたソース電極と、前記絵素電極と接続されたドレイン電極と、前記ゲート電極と前記ソース電極と前記ドレイン電極とを含む薄膜トランジスタと、前記第１の基板と対向して配置された第２の基板と、前記絵素電極との間に電圧を印加するために前記第２の基板上に設けられた対向電極と、前記走査配線に走査信号を供給する走査配線駆動回路と、前記信号配線に画像を表わす画像信号を供給する信号配線駆動回路とを備えた表示装置であって、
前記画像が非表示であるときに前記走査配線に第１の所定電圧を供給するとともに前記信号配線に第２の所定電圧を供給する画像非表示期間用駆動回路を更に備え、
前記画像非表示期間用駆動回路は、前記第１の所定電圧の値を前記第２の所定電圧の値よりも大きくすることを特徴とする。
このような第１の発明によれば、画像非表示期間中に、画像非表示期間用駆動回路によって、走査配線に信号配線よりも大きい値の電圧が供給される。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、
前記画像非表示期間用駆動回路は、外部から与えられる信号に基づき前記画像が非表示であるか否かを示す所定信号を受け取り、前記画像が非表示であることを当該所定信号が示しているときに、前記走査配線に前記第１の所定電圧を供給するとともに前記信号配線に前記第２の所定電圧を供給することを特徴とする。
このような第２の発明によれば、外部から与えられる信号に基づいて、画像非表示期間中に、画像非表示期間用駆動回路によって、走査配線に信号配線よりも大きい値の電圧が供給される。
【００１１】
第３の発明は、複数の走査配線と複数の信号配線とが格子状に配置された第１の基板と、前記第１の基板上において前記走査配線と前記信号配線とによって囲まれた領域に配置された絵素電極と、前記走査配線と接続されたゲート電極と、前記信号配線と接続されたソース電極と、前記絵素電極と接続されたドレイン電極と、前記ゲート電極と前記ソース電極と前記ドレイン電極とを含む薄膜トランジスタと、前記第１の基板と対向して配置された第２の基板と、前記絵素電極との間に電圧を印加するために前記第２の基板上に設けられた対向電極と、前記走査配線に走査信号を供給する走査配線駆動回路と、前記信号配線に画像を表わす画像信号を供給する信号配線駆動回路とを備えた表示装置であって、
前記走査配線駆動回路は、前記画像が非表示であるときに、前記走査配線に第１の所定電圧を供給し、
前記信号配線駆動回路は、前記画像が非表示であるときに、前記信号配線に前記第１の所定電圧よりも小さい値の第２の所定電圧を供給することを特徴とする。
このような第３の発明によれば、画像非表示期間中に、走査配線駆動回路と信号配線駆動回路とによって、走査配線に信号配線よりも大きい値の電圧が供給される。
【００１２】
第４の発明は、第３の発明において、
前記走査配線駆動回路は、外部から与えられる信号に基づき前記画像が非表示であるか否かを示す所定信号を受け取り、前記画像が非表示であることを当該所定信号が示しているときに、前記走査配線に前記第１の所定電圧を供給し、
前記信号配線駆動回路は、前記所定信号を受け取り、前記画像が非表示であることを前記所定信号が示しているときに、前記信号配線に前記第２の所定電圧を供給することを特徴とする。
このような第４の発明によれば、外部から与えられる信号に基づいて、画像非表示期間中に、走査配線駆動回路と信号配線駆動回路とによって、走査配線に信号配線よりも大きい値の電圧が供給される。
【００１３】
第５の発明は、複数の走査配線と複数の信号配線とが格子状に配置された第１の基板と、前記第１の基板上において前記走査配線と前記信号配線とによって囲まれた領域に配置された絵素電極と、前記走査配線と接続されたゲート電極と、前記信号配線と接続されたソース電極と、前記絵素電極と接続されたドレイン電極と、前記ゲート電極と前記ソース電極と前記ドレイン電極とを含む薄膜トランジスタと、前記第１の基板と対向して配置された第２の基板と、前記絵素電極との間に電圧を印加するために前記第２の基板上に設けられた対向電極と、前記走査配線に走査信号を供給する走査配線駆動回路と、前記信号配線に画像を表わす画像信号を供給する信号配線駆動回路とを備えた表示装置の駆動方法であって、
前記画像が非表示であるか否かを示す所定信号を受け取るステップと、
前記画像が非表示であることを前記所定信号が示しているときに、前記走査配線に第１の所定電圧を供給するとともに前記信号配線に第２の所定電圧を供給するステップとを備え、
前記第１の所定電圧の値は前記第２の所定電圧の値よりも大きいことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。
＜１ 第１の実施形態＞
＜１．１ 全体構成＞
図１は、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置の構成を示すブロック図である。この液晶表示装置は、液晶コントローラ８００と、液晶パネル１００と、走査配線駆動回路２００と、信号配線駆動回路３００と、共通電極駆動回路４００と、画像非表示期間用駆動回路１０００と、検査信号入力用パッド７００と、電源回路９００とを備えている。
【００１５】
液晶コントローラ８００は、外部からの画像信号等を受け取り、液晶パネル１００に画像を表示するための画像信号やタイミング信号を出力し、この表示装置の表示制御手段として機能する。走査配線駆動回路２００、信号配線駆動回路３００、共通電極駆動回路４００および画像非表示期間用駆動回路１０００は、液晶コントローラ８００が出力した信号に基づいて、液晶パネル１００に電圧を印加するための信号を出力する。なお、この動作についての詳細は後述する。
【００１６】
検査信号入力用パッド７００は、この液晶表示装置の製造時における検査用の信号線が接続されているパッドであり、画像非表示期間用駆動回路１０００と接続されている。また、検査信号入力用パッド７００には、検査用スイッチＴＦＴゲート入力パッド７３と検査用ゲート信号入力パッド７１と検査用ソース信号入力パッド７２とが含まれている。
【００１７】
電源回路９００は、液晶表示装置の電源スイッチがオンであるかオフであるかの状態を示す信号を出力し、液晶コントローラ８００は、その信号に基づいて画像を表示するか非表示にするかを決定している。本説明においては、液晶表示装置に通常の画像が表示される期間を「通常表示期間」といい、通常の画像が表示されない期間を「画像非表示期間」という。
【００１８】
図２は、本実施形態に係る液晶表示装置の液晶パネル１００内の等価回路図である。この液晶パネル１００は、互いに対向する２枚の絶縁性の基板から構成され、それら２枚の基板の間には液晶が封入されている。それらの２枚の基板のうち一方の基板（以下、「ＴＦＴ基板」という）には、絵素ＴＦＴ１０と、走査配線５１と、信号配線５２と、保持容量配線５３と、検査用スイッチＴＦＴ４０と、検査用ゲート信号入力配線６１と、検査用ソース信号入力配線６２と、検査用スイッチＴＦＴゲート入力配線６３と、保持容量（補助容量）２０と、保持容量配線５３とが設けられている。走査配線５１と信号配線５２とは互いに格子状に設けられており、走査配線５１と信号配線５２とで囲まれた位置には絵素電極が設けられている。絵素ＴＦＴ１０は、走査配線５１から分岐しているゲート電極１と、信号配線５２から分岐しているソース電極２と、絵素電極と接続しているドレイン電極３とから構成される。また、上記２枚の基板のうち他方の基板（以下、「対向基板」という）には、絵素電極との間に電圧を印加するための対向電極が設けられている。
【００１９】
走査配線５１の一端は、走査配線駆動回路２００に接続されており、他端は、検査用スイッチＴＦＴ４０のドレイン電極と接続されている。信号配線５２の一端は、信号配線駆動回路３００に接続されており、他端は、検査用スイッチＴＦＴ４０のドレイン電極と接続されている。検査用スイッチＴＦＴ４０のゲート電極は、検査用ゲート信号入力配線６１と接続されており、検査用スイッチＴＦＴ４０のソース電極は、検査用ゲート信号入力配線６１もしくは検査用ソース信号入力配線６２と接続されている。そして、検査用スイッチＴＦＴ４０にオン信号が与えられると、走査配線５１と検査用ゲート信号入力配線６１とが導通し、また、信号配線５２と検査用ソース信号入力配線６２とが導通する構成となっている。検査用スイッチＴＦＴゲート入力配線６３、検査用ゲート信号入力配線６１および検査用ソース信号入力配線６２は、それぞれ、検査用スイッチＴＦＴゲート入力パッド７３、検査用ゲート信号入力パッド７１および検査用ソース信号入力パッド７２と接続されている。
【００２０】
また、絵素電極と対向電極との間には液晶容量３０が設けられ、その液晶容量３０と並列に保持容量（補助容量）２０が設けられている。絵素ＴＦＴ１０のゲート電極１にオン信号が与えられると、当該絵素ＴＦＴ１０が導通し、液晶容量３０に画像信号が書き込まれる。また、保持容量２０は、良好な表示品質を保持するために設けられたものである。そして、その保持容量２０を介して絵素電極と反対側に配置された電極が、保持容量配線５３と接続されている。
【００２１】
なお、上記構成において、検査用スイッチＴＦＴ４０、検査用ゲート信号入力配線６１、検査用ソース信号入力配線６２、検査用スイッチＴＦＴゲート入力配線６３、検査用ゲート信号入力パッド７１、検査用ソース信号入力パッド７２、検査用スイッチＴＦＴゲート入力パッド７３、および検査信号入力用パッド７００は、従来、製造時における検査用のために設けられているものである。
【００２２】
＜１．２ 動作＞
＜１．２．１ 通常表示期間の動作＞
次に、本実施形態に係る液晶表示装置の通常表示期間の動作について説明する。液晶コントローラ８００は、パソコン等の外部装置から画像信号を受け取り、液晶パネル１００に表示するための画像信号や同期を取るためのタイミング信号を出力する。走査配線駆動回路２００は、液晶コントローラ８００が出力したタイミング信号を受け取り、走査配線５１を１つずつ選択するために各走査配線５１に供給すべき走査信号を出力する。信号配線駆動回路３００は、液晶コントローラ８００が出力した画像信号とタイミング信号とを受け取り、液晶パネル１００を駆動するための画像信号を出力する。共通電極駆動回路４００は、液晶コントローラ８００が出力したタイミング信号を受け取り、対向電極に印加すべき信号を出力する。そして、それぞれの絵素は、上記のようにして生成された走査信号と画像信号とに基づいて、当該絵素の絵素電極と対向電極との間に電圧が印加されることにより駆動される。
【００２３】
次に、液晶パネル１００内の各電極に与えられる電圧について図３を参照しつつ説明する。図３は、本実施形態に係る液晶表示装置の通常表示期間の駆動波形図である。絵素ＴＦＴ１０のゲート電極１には、当該ゲート電極１を含む走査配線５１を選択状態にするときには１２．５Ｖの電圧Ｖｇｈが印加され、非選択状態にするときには−９．５±３．５Ｖの電圧Ｖｇｌが印加される。絵素ＴＦＴ１０のソース電極２には、表示すべき画像の当該ソース電極２を含む絵素部分に応じて、０．５Ｖから４．５Ｖまでの電圧Ｖｓが印加される。対向電極にはＰＰ値（ピークピーク値）を３．５Ｖとする所定の電圧Ｖｃｏｍが印加される。検査用スイッチＴＦＴ４０のゲート電極４には、通常表示期間中は常に−９．５Ｖの電圧Ｖｓｗが印加され、検査用スイッチＴＦＴ４０が導通することはない。なお、前述のとおり液晶の劣化を防止するとともに表示品位を向上するため、走査配線５１が１本ずつ選択される毎に、各電極に印加する電圧は反転される。
【００２４】
ゲート電極１に１２．５Ｖの電圧Ｖｇｈが印加されているとき、当該ゲート電極１を含む絵素ＴＦＴ１０は導通状態となる。そして、そのときソース電極２に印加されている電圧Ｖｓに応じて、当該ソース電極２からドレイン電極３に電流が流れる。これにより、ドレイン電位はソース電位と同電位となるように変化し、このドレイン電位に基づいて、絵素電極と対向電極との間に電圧が印加される。
【００２５】
一方、ゲート電極１に−９．５±３．５Ｖの電圧信号Ｖｇｌが印加されているとき、当該ゲート電極１を含む絵素ＴＦＴ１０は非導通状態となる。このとき、絵素ＴＦＴ１０が導通している期間に液晶容量３０及び保持容量２０に蓄積された画像信号により、ドレイン電位は保持される。但し、前述のとおりＴＦＴのＩｄ−Ｖｇ特性がマイナス方向へシフトして閾値電圧が低下するので、リーク電流の増加に応じたドレイン電位の変動がある。
【００２６】
＜１．２．２ 画像非表示期間の動作＞
次に、本実施形態に係る液晶表示装置の画像非表示期間の動作について説明する。この液晶表示装置の電源スイッチがオフにされると、電源回路９００から当該電源スイッチがオフにされた旨を表わす信号（以下、「電源オフ信号」という）が出力される。液晶コントローラ８００は、その電源オフ信号を受け取り、液晶パネル１００に印加すべき信号や同期を取るためのタイミング信号を出力する。画像非表示期間用駆動回路１０００は、液晶コントローラ８００が出力した信号とタイミング信号とを受け取り、液晶パネル１００を駆動するための電圧信号を出力する。
【００２７】
次に、液晶パネル１００内の各電極に与えられる電圧を図２および図４を参照しつつ説明する。図４は、本実施形態に係る液晶表示装置の画像非表示期間の駆動波形図である。全ての検査用スイッチＴＦＴ４０のゲート電極４には、図４に示すように、画像非表示期間中１２．５Ｖの電圧Ｖｓｗが印加される。これにより、全ての検査用スイッチＴＦＴ４０は導通する。すなわち、図２で右端に配置されている全ての検査用スイッチＴＦＴ４０において、走査配線５１と検査用ゲート信号入力配線６１とが導通し、図２で下端に配置されている全ての検査用スイッチＴＦＴ４０において、信号配線５２と検査用ソース信号入力配線６２とが導通する。このため、絵素ＴＦＴ１０のゲート電極１には、検査用ゲート信号入力配線６１から送られた信号が与えられ、絵素ＴＦＴ１０のソース電極２には、検査用ソース信号入力配線６２から送られた信号が与えられる。
【００２８】
また、全ての検査用ゲート信号入力配線６１には、画像非表示期間中１２．５Ｖの電圧信号が与えられる。一方、全ての検査用ソース信号入力配線６２には、画像非表示期間中０Ｖの電圧信号が与えられる。また、対向電極には、画像非表示期間中０Ｖの電圧信号Ｖｃｏｍが与えられる。これにより、図４に示すとおり、画像非表示期間中、絵素ＴＦＴ１０のゲート電極１には１２．５Ｖの電圧Ｖｇが印加され、絵素ＴＦＴのソース電極２には０Ｖの電圧Ｖｓが印加される。このとき、ソース電極２と対向電極との電位差は０Ｖとなるので、例えばノーマリホワイト型の液晶表示装置であれば、全面白色の単色表示となる。
【００２９】
ここで、ＴＦＴのゲート電極にソース電極よりも高い電圧を与えると、前述したＴＦＴのＩｄ−Ｖｇ特性がプラス方向へシフトすることが知られている。本実施形態においては、上述のように、画像非表示期間中、ゲート電位は１２．５Ｖとなりソース電位は０Ｖとなる。このため、当該期間中、ＴＦＴのＩｄ−Ｖｇ特性はプラス方向へシフトする。
【００３０】
＜１．３ ＴＦＴの閾値電圧の改善＞
以上のように、本実施形態においては、画像非表示期間中に、液晶パネル１００が備える絵素ＴＦＴ１０のゲート電極１にはソース電極２よりも高い電圧が印加される。これにより、画像非表示期間中に絵素ＴＦＴ１０のＩｄ−Ｖｇ特性がプラス方向へシフトする。このため、絵素ＴＦＴ１０の閾値電圧は高くなる。図５は、絵素ＴＦＴ１０の閾値電圧の変化を示す図である。従来の液晶表示装置では、時間の経過とともに、絵素ＴＦＴ１０の閾値電圧は低下している。本実施形態に係る液晶表示装置では、絵素ＴＦＴ１０の閾値電圧は、液晶パネル１００駆動中（通常表示期間）には低下するが、画像非表示期間中には上昇している。これにより、長期使用後における閾値電圧が、従来のように低下することはない。このため、絵素ＴＦＴ１０に流れるリーク電流が少なくなるので、ドレイン電位の変動が抑制され、ドレイン電位の変動に起因する表示不良が防止される。
【００３１】
＜２ 第２の実施形態＞
＜２．１ 全体構成＞
図６は、本発明の第２の実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置の構成を示すブロック図である。この液晶表示装置は、液晶コントローラ８００と、液晶パネル１００と、走査配線駆動回路２００と、信号配線駆動回路３００と、共通電極駆動回路４００と、電源回路９００とを備えている。また、図７は、本実施形態に係る液晶表示装置の液晶パネル１００内の等価回路図である。なお、第１の実施形態と同様の構成要素については、同一の参照符号を付し、詳しい説明を省略する。
【００３２】
第１の実施形態と同様、この液晶表示装置の液晶パネル１００は、ＴＦＴ基板と対向基板とから構成されている。ＴＦＴ基板には、走査配線５１と信号配線５２とが格子状に設けられている。走査配線５１と信号配線５２とで囲まれた位置に絵素電極が設けられ、この絵素電極は、走査配線５１と信号配線５２との交差部近傍に設けられた絵素ＴＦＴ１０と接続されている。ＴＦＴ基板と対向する位置には対向基板が設けられ、ＴＦＴ基板に設けられた絵素電極と対向基板に設けられた対向電極との間に液晶容量３０が形成される。また、液晶容量３０と並列に保持容量２０が形成され、ＴＦＴ基板には保持容量配線５３が設けられている。そして、保持容量２０を介して絵素電極と反対側に配置された電極が保持容量配線５３と接続されている。
【００３３】
＜２．２ 動作＞
次に、本実施形態に係る液晶表示装置の動作について説明する。
従来より、電力の消費を抑制するために省電力モードの機能を有している表示装置がある。省電力モードとは、入力の無い状態が一定時間継続したときに、電力の供給を抑制し、画面を非表示状態にする機能である。このとき、表示装置は待機状態になっており、操作者により再度入力操作が行われると、電力が通常通り供給され、画面が表示状態となる。本実施形態では、この省電力モードにより画面が非表示になっているときを前述の画像非表示期間とし、通常表示期間とは異なる動作が行われる。なお、本実施形態において、通常表示期間中の動作は第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００３４】
この液晶表示装置では、入力の無い状態が一定時間継続すると、省電力モードになった旨を表わす信号が、パソコン等の外部装置から液晶コントローラ８００を介して、走査配線駆動回路２００と信号配線駆動回路３００と共通電極駆動回路４００とに与えられる。走査配線駆動回路２００と信号配線駆動回路３００と共通電極駆動回路４００とは、その省電力モードになった旨を表わす信号に基づいて、画像非表示期間中、後述のように液晶パネル１００に一定の電圧が印加されるよう電圧信号を出力する。
【００３５】
次に、液晶パネル１００内の各電極に与えられる電圧について説明する。走査配線駆動回路２００は、省電力モードになった旨を表わす信号を受け取ると、１２．５Ｖの電圧信号を出力する。これにより、全ての走査配線５１には、画像非表示期間中１２．５Ｖの電圧信号が与えられる。一方、信号配線駆動回路３００は、省電力モードになった旨を表わす信号を受け取ると、０Ｖの電圧信号を出力する。これにより、全ての信号配線５２には、画像非表示期間中０Ｖの電圧信号が与えられる。一方、共通電極駆動回路４００は、省電力モードになった旨を表わす信号を受け取ると、０Ｖの電圧信号を出力する。これにより、全ての対向電極配線５４には、画像非表示期間中０Ｖの電圧信号が与えられる。このため、画像非表示期間中、全ての絵素ＴＦＴ１０のゲート電極１には、１２．５Ｖの電圧が印加され、全ての絵素ＴＦＴ１０のソース電極２には０Ｖの電圧が印加される。
【００３６】
このように、本実施形態においても第１の実施形態と同様、画像非表示期間中、絵素ＴＦＴ１０のゲート電極１にソース電極２よりも高い電圧が与えられる。これにより、絵素ＴＦＴ１０の閾値電圧は高くなり、当該絵素ＴＦＴ１０に流れるリーク電流が少なくなる。このため、ドレイン電位の低下が抑制され、ドレイン電位の低下に起因する表示不良が防止される。
【００３７】
＜３ 変形例など＞
図８は、上記第１の実施形態の変形例における画像非表示期間の駆動波形図である。本変形例においては、画像非表示期間中、検査用ソース信号入力配線６２には、−５．５Ｖから＋５．５Ｖの電圧信号が与えられる。このため、絵素ＴＦＴ１０のソース電極２には、−５．５Ｖから＋５．５Ｖの電圧Ｖｓが印加される。これにより、表示装置の画面を白と黒との中間色にすることができる。なお、前述のとおり液晶の劣化を防止するため、１フレーム毎にソース電極２に印加する電圧は反転される。
【００３８】
また、上記各実施形態では、アクティブマトリクス型の液晶表示装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。アクティブマトリクス型の有機ＥＬ、アクティブマトリクス型の無機ＥＬなどｎチャネル型ＴＦＴを備えるアクティブマトリクス型の表示装置に適用することができる。
【００３９】
【発明の効果】
第１の発明によれば、画像非表示期間中に、薄膜トランジスタのゲート電極にはソース電極よりも高い電圧が印加される。これにより、通常表示期間中にマイナス方向にシフトした薄膜トランジスタのＩｄ−Ｖｇ特性は、画像非表示期間中ではプラス方向へシフトして戻るため、薄膜トランジスタの閾値電圧は高く維持される。薄膜トランジスタの閾値電圧が高く維持されることにより、当該薄膜トランジスタに流れるリーク電流の増加が抑制され、ドレイン電位の変動が抑制される。このため、ドレイン電位の変動に起因する表示不良の発生を防止できる表示装置が実現される。
【００４０】
第２の発明によれば、外部から与えられる信号に基づいて、画像非表示期間中に、薄膜トランジスタのゲート電極にはソース電極よりも高い電圧が印加される。これにより、通常表示期間中にマイナス方向にシフトした薄膜トランジスタのＩｄ−Ｖｇ特性は、画像非表示期間中ではプラス方向へシフトして戻るため、薄膜トランジスタの閾値電圧は高く維持される。薄膜トランジスタの閾値電圧が高く維持されることにより、当該薄膜トランジスタに流れるリーク電流の増加が抑制され、ドレイン電位の変動が抑制される。このため、ドレイン電位の変動に起因する表示不良の発生を防止できる表示装置が実現される。
【００４１】
第３の発明によれば、第１の発明と同様、画像非表示期間中に、薄膜トランジスタのゲート電極にはソース電極よりも高い電圧が印加される。これにより、通常表示期間中にマイナス方向にシフトした薄膜トランジスタのＩｄ−Ｖｇ特性は、画像非表示期間中ではプラス方向へシフトして戻るため、薄膜トランジスタの閾値電圧は高く維持される。薄膜トランジスタの閾値電圧が高く維持されることにより、当該薄膜トランジスタに流れるリーク電流の増加が抑制され、ドレイン電位の変動が抑制される。また、従来の表示装置に、新たな別の回路を設ける必要がない。このため、ドレイン電位の変動に起因する表示不良の発生を防止できる表示装置が容易に実現される。
【００４２】
第４の発明によれば、第２の発明と同様、外部から与えられる信号に基づいて、画像非表示期間中に、薄膜トランジスタのゲート電極にはソース電極よりも高い電圧が印加される。これにより、通常表示期間中にマイナス方向にシフトした薄膜トランジスタのＩｄ−Ｖｇ特性は、画像非表示期間中ではプラス方向へシフトして戻るため、薄膜トランジスタの閾値電圧は高く維持される。薄膜トランジスタの閾値電圧が高く維持されることにより、当該薄膜トランジスタに流れるリーク電流の増加が抑制され、ドレイン電位の変動が抑制される。また、従来の表示装置に、新たな別の回路を設ける必要がない。このため、ドレイン電位の変動に起因する表示不良の発生を防止できる表示装置が容易に実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】上記実施形態に係る液晶表示装置の液晶パネル内の等価回路図である。
【図３】上記実施形態に係る液晶表示装置の通常表示期間の駆動波形図である。
【図４】上記実施形態に係る液晶表示装置の画像非表示期間の駆動波形図である。
【図５】上記実施形態における絵素ＴＦＴの閾値電圧の変化を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図７】上記第２の実施形態に係る液晶表示装置の液晶パネル内の等価回路図である。。
【図８】上記各実施形態の変形例における画像非表示期間の駆動波形図である。
【図９】従来技術による液晶表示装置の駆動波形図である。
【図１０】ＴＦＴのＩｄ−Ｖｇ特性の変化を示す図である。
【図１１】従来技術による液晶表示装置の保持期間中のドレイン電位の変動を示す図である。
【符号の説明】
１…ゲート電極
２…ソース電極
３…ドレイン電極
１０…絵素ＴＦＴ
４０…検査用スイッチＴＦＴ
５１…走査配線
５２…信号配線
６１…検査用ゲート信号入力配線
６２…検査用ソース信号入力配線
６３…検査用スイッチＴＦＴゲート入力配線
１００…液晶パネル
２００…走査配線駆動回路
３００…信号配線駆動回路
８００…液晶コントローラ
１０００…画像非表示期間用駆動回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置に関し、特にアクティブマトリクス型表示装置およびその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、スイッチング素子としてＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：薄膜トランジスタ）を備えているアクティブマトリクス型液晶表示装置が知られている。この液晶表示装置は、互いに対向する２枚の絶縁性の基板から構成される液晶パネルを備えている。液晶パネルの一方の基板には、走査配線（ゲートバスライン）と信号配線（ソースバスライン）とが格子状に設けられ、走査配線と信号配線との交差部近傍にＴＦＴが設けられている。ＴＦＴは、走査配線から分岐しているゲート電極、信号配線から分岐しているソース電極、および画像を形成するために当該基板上にマトリクス状に配置されている絵素電極と接続されているドレイン電極とから構成される。また、液晶パネルの他方の基板には、絵素電極との間に電圧を印加するための電極（以下「対向電極」という）が設けられている。そして、それぞれの絵素は、走査配線からアクティブな走査信号を受けたときに、信号配線から受けた画像信号によって絵素電極と対向電極との間に電圧が印加されることにより駆動される。
【０００３】
図９は、上記従来技術による液晶表示装置の駆動波形図である。以下、図９を参照しつつ、この液晶表示装置の駆動方法について説明する。なお、この液晶表示装置では、スイッチング素子としてＴＦＴが用いられている。図９には、この液晶表示装置の駆動中における、ＴＦＴのゲート電極の電位（ゲート電位）４００２と、ソース電極の電位（ソース電位）４００１と、ドレイン電極の電位（ドレイン電位）４００４の変化が示されている。この液晶表示装置の走査配線は複数で構成されており、各走査配線には、選択されている状態を表わす信号（以下、「オン信号」という）が１本ずつ順に与えられる。これにより、オン信号が与えられた走査配線と接続されているゲート電極には、そのオン信号に基づいて電圧が印加される。このとき、ソース電極には、絵素電極に印加すべき電圧に応じて信号配線から与えられた画像信号に基づいて電圧が印加される。ここで、オン信号が表わす電圧値は、ソース電位４００１よりも十分に高いものとされている。このため、ゲート電極にオン信号が入力されると、そのゲート電極を含むＴＦＴは導通状態となり、ドレイン電位４００４とソース電位４００１とが等しくなるように、ソース電極からドレイン電極に電流が流れる。これにより図９に示すようにドレイン電位４００４が変化し、このドレイン電位４００４に基づいて、絵素電極と対向電極との間に電圧が印加される。
【０００４】
或る走査配線へのオン信号の入力が終了すると、当該走査配線が再度選択されるまでの期間（以下「保持期間」という）、当該走査配線のゲート電極にはソース電位４００１よりも十分に低い値の電圧信号（以下、「オフ信号」という）が与えられる。また、液晶には一方向に電圧を印加し続けると劣化するという性質があり、その劣化を防止するとともに表示品位を向上するために、図９に示すように、走査配線が１本ずつ選択される毎にソース電極に印加する電圧は反転されている。そして、保持期間中、ゲート電位４００２はソース電位４００１よりも十分に低い状態が保持され、ＴＦＴは非導通状態となり、ドレイン電位４００４は保持される。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−３０５７３５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ＴＦＴには、ゲート電位４００２がソース電位４００１よりも低い状態が続くと、当該ＴＦＴのＩｄ−Ｖｇ（ドレイン電流−ゲート電圧）特性が以下のように変化し、閾値電圧（ソース電極とドレイン電極との間に電流が流れはじめるゲート電圧）が低下するという性質がある。図１０は、液晶表示装置を長期使用した場合におけるＴＦＴのＩｄ−Ｖｇ特性の変化を示す図である。図１０において、横軸はＴＦＴのゲート電圧を表わし、縦軸はＴＦＴのドレイン電流を表わしている。初期のＩｄ−Ｖｇ曲線と長期使用後のＩｄ−Ｖｇ曲線とを比較すると、ＴＦＴに等しいゲート電圧を与えた場合、初期のリーク電流よりも長期使用後のリーク電流の方が大きくなっている。オフ信号を示すゲート電圧を図１０ではＸで示しているが、初期においてＩｏｆｆ１であったリーク電流が、長期使用後はＩｏｆｆ２に増加している。なお、ＴＦＴのＩｄ−Ｖｇ特性を示す図において、当該特性を示す曲線が左方向へ移動することを「マイナス方向へのシフト」といい、右方向へ移動することを「プラス方向へのシフト」という。
【０００７】
上述のようにＴＦＴのリーク電流が増加すると、ドレイン電位は保持期間中に徐々に低下する。図１１は、保持期間中のドレイン電位の低下を示す図である。図１１において、横軸は保持期間中の経過時間を表わし、縦軸はドレイン電位を表わしている。また、Ｖｄ１はリーク電流がＩｏｆｆ１のときのドレイン電位の低下を示し、Ｖｄ２はリーク電流がＩｏｆｆ２のときのドレイン電位の低下を示している。図１１に示すように、リーク電流のＩｏｆｆ１からＩｏｆｆ２への増加に伴い、ドレイン電位はＶｄ１からＶｄ２へと大きく低下している。このようにドレイン電位の低下が大きくなると、絵素電極と対向電極との間に印加すべき電圧が正しく印加されなくなる。このため、その絵素は表示不良として視認されるようになる。
【０００８】
そこで本発明では、ＴＦＴに流れるリーク電流を抑制し、表示不良の発生を防止できる表示装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、複数の走査配線と複数の信号配線とが格子状に配置された第１の基板と、前記第１の基板上において前記走査配線と前記信号配線とによって囲まれた領域に配置された絵素電極と、前記走査配線と接続されたゲート電極と、前記信号配線と接続されたソース電極と、前記絵素電極と接続されたドレイン電極と、前記ゲート電極と前記ソース電極と前記ドレイン電極とを含む薄膜トランジスタと、前記第１の基板と対向して配置された第２の基板と、前記絵素電極との間に電圧を印加するために前記第２の基板上に設けられた対向電極と、前記走査配線に走査信号を供給する走査配線駆動回路と、前記信号配線に画像を表わす画像信号を供給する信号配線駆動回路とを備えた表示装置であって、
前記画像が非表示であるときに前記走査配線に第１の所定電圧を供給するとともに前記信号配線に第２の所定電圧を供給する画像非表示期間用駆動回路を更に備え、
前記画像非表示期間用駆動回路は、前記第１の所定電圧の値を前記第２の所定電圧の値よりも大きくすることを特徴とする。
このような第１の発明によれば、画像非表示期間中に、画像非表示期間用駆動回路によって、走査配線に信号配線よりも大きい値の電圧が供給される。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、
前記画像非表示期間用駆動回路は、外部から与えられる信号に基づき前記画像が非表示であるか否かを示す所定信号を受け取り、前記画像が非表示であることを当該所定信号が示しているときに、前記走査配線に前記第１の所定電圧を供給するとともに前記信号配線に前記第２の所定電圧を供給することを特徴とする。
このような第２の発明によれば、外部から与えられる信号に基づいて、画像非表示期間中に、画像非表示期間用駆動回路によって、走査配線に信号配線よりも大きい値の電圧が供給される。
【００１１】
第３の発明は、複数の走査配線と複数の信号配線とが格子状に配置された第１の基板と、前記第１の基板上において前記走査配線と前記信号配線とによって囲まれた領域に配置された絵素電極と、前記走査配線と接続されたゲート電極と、前記信号配線と接続されたソース電極と、前記絵素電極と接続されたドレイン電極と、前記ゲート電極と前記ソース電極と前記ドレイン電極とを含む薄膜トランジスタと、前記第１の基板と対向して配置された第２の基板と、前記絵素電極との間に電圧を印加するために前記第２の基板上に設けられた対向電極と、前記走査配線に走査信号を供給する走査配線駆動回路と、前記信号配線に画像を表わす画像信号を供給する信号配線駆動回路とを備えた表示装置であって、
前記走査配線駆動回路は、前記画像が非表示であるときに、前記走査配線に第１の所定電圧を供給し、
前記信号配線駆動回路は、前記画像が非表示であるときに、前記信号配線に前記第１の所定電圧よりも小さい値の第２の所定電圧を供給することを特徴とする。
このような第３の発明によれば、画像非表示期間中に、走査配線駆動回路と信号配線駆動回路とによって、走査配線に信号配線よりも大きい値の電圧が供給される。
【００１２】
第４の発明は、第３の発明において、
前記走査配線駆動回路は、外部から与えられる信号に基づき前記画像が非表示であるか否かを示す所定信号を受け取り、前記画像が非表示であることを当該所定信号が示しているときに、前記走査配線に前記第１の所定電圧を供給し、
前記信号配線駆動回路は、前記所定信号を受け取り、前記画像が非表示であることを前記所定信号が示しているときに、前記信号配線に前記第２の所定電圧を供給することを特徴とする。
このような第４の発明によれば、外部から与えられる信号に基づいて、画像非表示期間中に、走査配線駆動回路と信号配線駆動回路とによって、走査配線に信号配線よりも大きい値の電圧が供給される。
【００１３】
第５の発明は、複数の走査配線と複数の信号配線とが格子状に配置された第１の基板と、前記第１の基板上において前記走査配線と前記信号配線とによって囲まれた領域に配置された絵素電極と、前記走査配線と接続されたゲート電極と、前記信号配線と接続されたソース電極と、前記絵素電極と接続されたドレイン電極と、前記ゲート電極と前記ソース電極と前記ドレイン電極とを含む薄膜トランジスタと、前記第１の基板と対向して配置された第２の基板と、前記絵素電極との間に電圧を印加するために前記第２の基板上に設けられた対向電極と、前記走査配線に走査信号を供給する走査配線駆動回路と、前記信号配線に画像を表わす画像信号を供給する信号配線駆動回路とを備えた表示装置の駆動方法であって、
前記画像が非表示であるか否かを示す所定信号を受け取るステップと、
前記画像が非表示であることを前記所定信号が示しているときに、前記走査配線に第１の所定電圧を供給するとともに前記信号配線に第２の所定電圧を供給するステップとを備え、
前記第１の所定電圧の値は前記第２の所定電圧の値よりも大きいことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。
＜１ 第１の実施形態＞
＜１．１ 全体構成＞
図１は、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置の構成を示すブロック図である。この液晶表示装置は、液晶コントローラ８００と、液晶パネル１００と、走査配線駆動回路２００と、信号配線駆動回路３００と、共通電極駆動回路４００と、画像非表示期間用駆動回路１０００と、検査信号入力用パッド７００と、電源回路９００とを備えている。
【００１５】
液晶コントローラ８００は、外部からの画像信号等を受け取り、液晶パネル１００に画像を表示するための画像信号やタイミング信号を出力し、この表示装置の表示制御手段として機能する。走査配線駆動回路２００、信号配線駆動回路３００、共通電極駆動回路４００および画像非表示期間用駆動回路１０００は、液晶コントローラ８００が出力した信号に基づいて、液晶パネル１００に電圧を印加するための信号を出力する。なお、この動作についての詳細は後述する。
【００１６】
検査信号入力用パッド７００は、この液晶表示装置の製造時における検査用の信号線が接続されているパッドであり、画像非表示期間用駆動回路１０００と接続されている。また、検査信号入力用パッド７００には、検査用スイッチＴＦＴゲート入力パッド７３と検査用ゲート信号入力パッド７１と検査用ソース信号入力パッド７２とが含まれている。
【００１７】
電源回路９００は、液晶表示装置の電源スイッチがオンであるかオフであるかの状態を示す信号を出力し、液晶コントローラ８００は、その信号に基づいて画像を表示するか非表示にするかを決定している。本説明においては、液晶表示装置に通常の画像が表示される期間を「通常表示期間」といい、通常の画像が表示されない期間を「画像非表示期間」という。
【００１８】
図２は、本実施形態に係る液晶表示装置の液晶パネル１００内の等価回路図である。この液晶パネル１００は、互いに対向する２枚の絶縁性の基板から構成され、それら２枚の基板の間には液晶が封入されている。それらの２枚の基板のうち一方の基板（以下、「ＴＦＴ基板」という）には、絵素ＴＦＴ１０と、走査配線５１と、信号配線５２と、保持容量配線５３と、検査用スイッチＴＦＴ４０と、検査用ゲート信号入力配線６１と、検査用ソース信号入力配線６２と、検査用スイッチＴＦＴゲート入力配線６３と、保持容量（補助容量）２０と、保持容量配線５３とが設けられている。走査配線５１と信号配線５２とは互いに格子状に設けられており、走査配線５１と信号配線５２とで囲まれた位置には絵素電極が設けられている。絵素ＴＦＴ１０は、走査配線５１から分岐しているゲート電極１と、信号配線５２から分岐しているソース電極２と、絵素電極と接続しているドレイン電極３とから構成される。また、上記２枚の基板のうち他方の基板（以下、「対向基板」という）には、絵素電極との間に電圧を印加するための対向電極が設けられている。
【００１９】
走査配線５１の一端は、走査配線駆動回路２００に接続されており、他端は、検査用スイッチＴＦＴ４０のドレイン電極と接続されている。信号配線５２の一端は、信号配線駆動回路３００に接続されており、他端は、検査用スイッチＴＦＴ４０のドレイン電極と接続されている。検査用スイッチＴＦＴ４０のゲート電極は、検査用ゲート信号入力配線６１と接続されており、検査用スイッチＴＦＴ４０のソース電極は、検査用ゲート信号入力配線６１もしくは検査用ソース信号入力配線６２と接続されている。そして、検査用スイッチＴＦＴ４０にオン信号が与えられると、走査配線５１と検査用ゲート信号入力配線６１とが導通し、また、信号配線５２と検査用ソース信号入力配線６２とが導通する構成となっている。検査用スイッチＴＦＴゲート入力配線６３、検査用ゲート信号入力配線６１および検査用ソース信号入力配線６２は、それぞれ、検査用スイッチＴＦＴゲート入力パッド７３、検査用ゲート信号入力パッド７１および検査用ソース信号入力パッド７２と接続されている。
【００２０】
また、絵素電極と対向電極との間には液晶容量３０が設けられ、その液晶容量３０と並列に保持容量（補助容量）２０が設けられている。絵素ＴＦＴ１０のゲート電極１にオン信号が与えられると、当該絵素ＴＦＴ１０が導通し、液晶容量３０に画像信号が書き込まれる。また、保持容量２０は、良好な表示品質を保持するために設けられたものである。そして、その保持容量２０を介して絵素電極と反対側に配置された電極が、保持容量配線５３と接続されている。
【００２１】
なお、上記構成において、検査用スイッチＴＦＴ４０、検査用ゲート信号入力配線６１、検査用ソース信号入力配線６２、検査用スイッチＴＦＴゲート入力配線６３、検査用ゲート信号入力パッド７１、検査用ソース信号入力パッド７２、検査用スイッチＴＦＴゲート入力パッド７３、および検査信号入力用パッド７００は、従来、製造時における検査用のために設けられているものである。
【００２２】
＜１．２ 動作＞
＜１．２．１ 通常表示期間の動作＞
次に、本実施形態に係る液晶表示装置の通常表示期間の動作について説明する。液晶コントローラ８００は、パソコン等の外部装置から画像信号を受け取り、液晶パネル１００に表示するための画像信号や同期を取るためのタイミング信号を出力する。走査配線駆動回路２００は、液晶コントローラ８００が出力したタイミング信号を受け取り、走査配線５１を１つずつ選択するために各走査配線５１に供給すべき走査信号を出力する。信号配線駆動回路３００は、液晶コントローラ８００が出力した画像信号とタイミング信号とを受け取り、液晶パネル１００を駆動するための画像信号を出力する。共通電極駆動回路４００は、液晶コントローラ８００が出力したタイミング信号を受け取り、対向電極に印加すべき信号を出力する。そして、それぞれの絵素は、上記のようにして生成された走査信号と画像信号とに基づいて、当該絵素の絵素電極と対向電極との間に電圧が印加されることにより駆動される。
【００２３】
次に、液晶パネル１００内の各電極に与えられる電圧について図３を参照しつつ説明する。図３は、本実施形態に係る液晶表示装置の通常表示期間の駆動波形図である。絵素ＴＦＴ１０のゲート電極１には、当該ゲート電極１を含む走査配線５１を選択状態にするときには１２．５Ｖの電圧Ｖｇｈが印加され、非選択状態にするときには−９．５±３．５Ｖの電圧Ｖｇｌが印加される。絵素ＴＦＴ１０のソース電極２には、表示すべき画像の当該ソース電極２を含む絵素部分に応じて、０．５Ｖから４．５Ｖまでの電圧Ｖｓが印加される。対向電極にはＰＰ値（ピークピーク値）を３．５Ｖとする所定の電圧Ｖｃｏｍが印加される。検査用スイッチＴＦＴ４０のゲート電極４には、通常表示期間中は常に−９．５Ｖの電圧Ｖｓｗが印加され、検査用スイッチＴＦＴ４０が導通することはない。なお、前述のとおり液晶の劣化を防止するとともに表示品位を向上するため、走査配線５１が１本ずつ選択される毎に、各電極に印加する電圧は反転される。
【００２４】
ゲート電極１に１２．５Ｖの電圧Ｖｇｈが印加されているとき、当該ゲート電極１を含む絵素ＴＦＴ１０は導通状態となる。そして、そのときソース電極２に印加されている電圧Ｖｓに応じて、当該ソース電極２からドレイン電極３に電流が流れる。これにより、ドレイン電位はソース電位と同電位となるように変化し、このドレイン電位に基づいて、絵素電極と対向電極との間に電圧が印加される。
【００２５】
一方、ゲート電極１に−９．５±３．５Ｖの電圧信号Ｖｇｌが印加されているとき、当該ゲート電極１を含む絵素ＴＦＴ１０は非導通状態となる。このとき、絵素ＴＦＴ１０が導通している期間に液晶容量３０及び保持容量２０に蓄積された画像信号により、ドレイン電位は保持される。但し、前述のとおりＴＦＴのＩｄ−Ｖｇ特性がマイナス方向へシフトして閾値電圧が低下するので、リーク電流の増加に応じたドレイン電位の変動がある。
【００２６】
＜１．２．２ 画像非表示期間の動作＞
次に、本実施形態に係る液晶表示装置の画像非表示期間の動作について説明する。この液晶表示装置の電源スイッチがオフにされると、電源回路９００から当該電源スイッチがオフにされた旨を表わす信号（以下、「電源オフ信号」という）が出力される。液晶コントローラ８００は、その電源オフ信号を受け取り、液晶パネル１００に印加すべき信号や同期を取るためのタイミング信号を出力する。画像非表示期間用駆動回路１０００は、液晶コントローラ８００が出力した信号とタイミング信号とを受け取り、液晶パネル１００を駆動するための電圧信号を出力する。
【００２７】
次に、液晶パネル１００内の各電極に与えられる電圧を図２および図４を参照しつつ説明する。図４は、本実施形態に係る液晶表示装置の画像非表示期間の駆動波形図である。全ての検査用スイッチＴＦＴ４０のゲート電極４には、図４に示すように、画像非表示期間中１２．５Ｖの電圧Ｖｓｗが印加される。これにより、全ての検査用スイッチＴＦＴ４０は導通する。すなわち、図２で右端に配置されている全ての検査用スイッチＴＦＴ４０において、走査配線５１と検査用ゲート信号入力配線６１とが導通し、図２で下端に配置されている全ての検査用スイッチＴＦＴ４０において、信号配線５２と検査用ソース信号入力配線６２とが導通する。このため、絵素ＴＦＴ１０のゲート電極１には、検査用ゲート信号入力配線６１から送られた信号が与えられ、絵素ＴＦＴ１０のソース電極２には、検査用ソース信号入力配線６２から送られた信号が与えられる。
【００２８】
また、全ての検査用ゲート信号入力配線６１には、画像非表示期間中１２．５Ｖの電圧信号が与えられる。一方、全ての検査用ソース信号入力配線６２には、画像非表示期間中０Ｖの電圧信号が与えられる。また、対向電極には、画像非表示期間中０Ｖの電圧信号Ｖｃｏｍが与えられる。これにより、図４に示すとおり、画像非表示期間中、絵素ＴＦＴ１０のゲート電極１には１２．５Ｖの電圧Ｖｇが印加され、絵素ＴＦＴのソース電極２には０Ｖの電圧Ｖｓが印加される。このとき、ソース電極２と対向電極との電位差は０Ｖとなるので、例えばノーマリホワイト型の液晶表示装置であれば、全面白色の単色表示となる。
【００２９】
ここで、ＴＦＴのゲート電極にソース電極よりも高い電圧を与えると、前述したＴＦＴのＩｄ−Ｖｇ特性がプラス方向へシフトすることが知られている。本実施形態においては、上述のように、画像非表示期間中、ゲート電位は１２．５Ｖとなりソース電位は０Ｖとなる。このため、当該期間中、ＴＦＴのＩｄ−Ｖｇ特性はプラス方向へシフトする。
【００３０】
＜１．３ ＴＦＴの閾値電圧の改善＞
以上のように、本実施形態においては、画像非表示期間中に、液晶パネル１００が備える絵素ＴＦＴ１０のゲート電極１にはソース電極２よりも高い電圧が印加される。これにより、画像非表示期間中に絵素ＴＦＴ１０のＩｄ−Ｖｇ特性がプラス方向へシフトする。このため、絵素ＴＦＴ１０の閾値電圧は高くなる。図５は、絵素ＴＦＴ１０の閾値電圧の変化を示す図である。従来の液晶表示装置では、時間の経過とともに、絵素ＴＦＴ１０の閾値電圧は低下している。本実施形態に係る液晶表示装置では、絵素ＴＦＴ１０の閾値電圧は、液晶パネル１００駆動中（通常表示期間）には低下するが、画像非表示期間中には上昇している。これにより、長期使用後における閾値電圧が、従来のように低下することはない。このため、絵素ＴＦＴ１０に流れるリーク電流が少なくなるので、ドレイン電位の変動が抑制され、ドレイン電位の変動に起因する表示不良が防止される。
【００３１】
＜２ 第２の実施形態＞
＜２．１ 全体構成＞
図６は、本発明の第２の実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置の構成を示すブロック図である。この液晶表示装置は、液晶コントローラ８００と、液晶パネル１００と、走査配線駆動回路２００と、信号配線駆動回路３００と、共通電極駆動回路４００と、電源回路９００とを備えている。また、図７は、本実施形態に係る液晶表示装置の液晶パネル１００内の等価回路図である。なお、第１の実施形態と同様の構成要素については、同一の参照符号を付し、詳しい説明を省略する。
【００３２】
第１の実施形態と同様、この液晶表示装置の液晶パネル１００は、ＴＦＴ基板と対向基板とから構成されている。ＴＦＴ基板には、走査配線５１と信号配線５２とが格子状に設けられている。走査配線５１と信号配線５２とで囲まれた位置に絵素電極が設けられ、この絵素電極は、走査配線５１と信号配線５２との交差部近傍に設けられた絵素ＴＦＴ１０と接続されている。ＴＦＴ基板と対向する位置には対向基板が設けられ、ＴＦＴ基板に設けられた絵素電極と対向基板に設けられた対向電極との間に液晶容量３０が形成される。また、液晶容量３０と並列に保持容量２０が形成され、ＴＦＴ基板には保持容量配線５３が設けられている。そして、保持容量２０を介して絵素電極と反対側に配置された電極が保持容量配線５３と接続されている。
【００３３】
＜２．２ 動作＞
次に、本実施形態に係る液晶表示装置の動作について説明する。
従来より、電力の消費を抑制するために省電力モードの機能を有している表示装置がある。省電力モードとは、入力の無い状態が一定時間継続したときに、電力の供給を抑制し、画面を非表示状態にする機能である。このとき、表示装置は待機状態になっており、操作者により再度入力操作が行われると、電力が通常通り供給され、画面が表示状態となる。本実施形態では、この省電力モードにより画面が非表示になっているときを前述の画像非表示期間とし、通常表示期間とは異なる動作が行われる。なお、本実施形態において、通常表示期間中の動作は第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００３４】
この液晶表示装置では、入力の無い状態が一定時間継続すると、省電力モードになった旨を表わす信号が、パソコン等の外部装置から液晶コントローラ８００を介して、走査配線駆動回路２００と信号配線駆動回路３００と共通電極駆動回路４００とに与えられる。走査配線駆動回路２００と信号配線駆動回路３００と共通電極駆動回路４００とは、その省電力モードになった旨を表わす信号に基づいて、画像非表示期間中、後述のように液晶パネル１００に一定の電圧が印加されるよう電圧信号を出力する。
【００３５】
次に、液晶パネル１００内の各電極に与えられる電圧について説明する。走査配線駆動回路２００は、省電力モードになった旨を表わす信号を受け取ると、１２．５Ｖの電圧信号を出力する。これにより、全ての走査配線５１には、画像非表示期間中１２．５Ｖの電圧信号が与えられる。一方、信号配線駆動回路３００は、省電力モードになった旨を表わす信号を受け取ると、０Ｖの電圧信号を出力する。これにより、全ての信号配線５２には、画像非表示期間中０Ｖの電圧信号が与えられる。一方、共通電極駆動回路４００は、省電力モードになった旨を表わす信号を受け取ると、０Ｖの電圧信号を出力する。これにより、全ての対向電極配線５４には、画像非表示期間中０Ｖの電圧信号が与えられる。このため、画像非表示期間中、全ての絵素ＴＦＴ１０のゲート電極１には、１２．５Ｖの電圧が印加され、全ての絵素ＴＦＴ１０のソース電極２には０Ｖの電圧が印加される。
【００３６】
このように、本実施形態においても第１の実施形態と同様、画像非表示期間中、絵素ＴＦＴ１０のゲート電極１にソース電極２よりも高い電圧が与えられる。これにより、絵素ＴＦＴ１０の閾値電圧は高くなり、当該絵素ＴＦＴ１０に流れるリーク電流が少なくなる。このため、ドレイン電位の低下が抑制され、ドレイン電位の低下に起因する表示不良が防止される。
【００３７】
＜３ 変形例など＞
図８は、上記第１の実施形態の変形例における画像非表示期間の駆動波形図である。本変形例においては、画像非表示期間中、検査用ソース信号入力配線６２には、−５．５Ｖから＋５．５Ｖの電圧信号が与えられる。このため、絵素ＴＦＴ１０のソース電極２には、−５．５Ｖから＋５．５Ｖの電圧Ｖｓが印加される。これにより、表示装置の画面を白と黒との中間色にすることができる。なお、前述のとおり液晶の劣化を防止するため、１フレーム毎にソース電極２に印加する電圧は反転される。
【００３８】
また、上記各実施形態では、アクティブマトリクス型の液晶表示装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。アクティブマトリクス型の有機ＥＬ、アクティブマトリクス型の無機ＥＬなどｎチャネル型ＴＦＴを備えるアクティブマトリクス型の表示装置に適用することができる。
【００３９】
【発明の効果】
第１の発明によれば、画像非表示期間中に、薄膜トランジスタのゲート電極にはソース電極よりも高い電圧が印加される。これにより、通常表示期間中にマイナス方向にシフトした薄膜トランジスタのＩｄ−Ｖｇ特性は、画像非表示期間中ではプラス方向へシフトして戻るため、薄膜トランジスタの閾値電圧は高く維持される。薄膜トランジスタの閾値電圧が高く維持されることにより、当該薄膜トランジスタに流れるリーク電流の増加が抑制され、ドレイン電位の変動が抑制される。このため、ドレイン電位の変動に起因する表示不良の発生を防止できる表示装置が実現される。
【００４０】
第２の発明によれば、外部から与えられる信号に基づいて、画像非表示期間中に、薄膜トランジスタのゲート電極にはソース電極よりも高い電圧が印加される。これにより、通常表示期間中にマイナス方向にシフトした薄膜トランジスタのＩｄ−Ｖｇ特性は、画像非表示期間中ではプラス方向へシフトして戻るため、薄膜トランジスタの閾値電圧は高く維持される。薄膜トランジスタの閾値電圧が高く維持されることにより、当該薄膜トランジスタに流れるリーク電流の増加が抑制され、ドレイン電位の変動が抑制される。このため、ドレイン電位の変動に起因する表示不良の発生を防止できる表示装置が実現される。
【００４１】
第３の発明によれば、第１の発明と同様、画像非表示期間中に、薄膜トランジスタのゲート電極にはソース電極よりも高い電圧が印加される。これにより、通常表示期間中にマイナス方向にシフトした薄膜トランジスタのＩｄ−Ｖｇ特性は、画像非表示期間中ではプラス方向へシフトして戻るため、薄膜トランジスタの閾値電圧は高く維持される。薄膜トランジスタの閾値電圧が高く維持されることにより、当該薄膜トランジスタに流れるリーク電流の増加が抑制され、ドレイン電位の変動が抑制される。また、従来の表示装置に、新たな別の回路を設ける必要がない。このため、ドレイン電位の変動に起因する表示不良の発生を防止できる表示装置が容易に実現される。
【００４２】
第４の発明によれば、第２の発明と同様、外部から与えられる信号に基づいて、画像非表示期間中に、薄膜トランジスタのゲート電極にはソース電極よりも高い電圧が印加される。これにより、通常表示期間中にマイナス方向にシフトした薄膜トランジスタのＩｄ−Ｖｇ特性は、画像非表示期間中ではプラス方向へシフトして戻るため、薄膜トランジスタの閾値電圧は高く維持される。薄膜トランジスタの閾値電圧が高く維持されることにより、当該薄膜トランジスタに流れるリーク電流の増加が抑制され、ドレイン電位の変動が抑制される。また、従来の表示装置に、新たな別の回路を設ける必要がない。このため、ドレイン電位の変動に起因する表示不良の発生を防止できる表示装置が容易に実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】上記実施形態に係る液晶表示装置の液晶パネル内の等価回路図である。
【図３】上記実施形態に係る液晶表示装置の通常表示期間の駆動波形図である。
【図４】上記実施形態に係る液晶表示装置の画像非表示期間の駆動波形図である。
【図５】上記実施形態における絵素ＴＦＴの閾値電圧の変化を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図７】上記第２の実施形態に係る液晶表示装置の液晶パネル内の等価回路図である。。
【図８】上記各実施形態の変形例における画像非表示期間の駆動波形図である。
【図９】従来技術による液晶表示装置の駆動波形図である。
【図１０】ＴＦＴのＩｄ−Ｖｇ特性の変化を示す図である。
【図１１】従来技術による液晶表示装置の保持期間中のドレイン電位の変動を示す図である。
【符号の説明】
１…ゲート電極
２…ソース電極
３…ドレイン電極
１０…絵素ＴＦＴ
４０…検査用スイッチＴＦＴ
５１…走査配線
５２…信号配線
６１…検査用ゲート信号入力配線
６２…検査用ソース信号入力配線
６３…検査用スイッチＴＦＴゲート入力配線
１００…液晶パネル
２００…走査配線駆動回路
３００…信号配線駆動回路
８００…液晶コントローラ
１０００…画像非表示期間用駆動回路
Claims (5)
- 複数の走査配線と複数の信号配線とが格子状に配置された第１の基板と、前記第１の基板上において前記走査配線と前記信号配線とによって囲まれた領域に配置された絵素電極と、前記走査配線と接続されたゲート電極と、前記信号配線と接続されたソース電極と、前記絵素電極と接続されたドレイン電極と、前記ゲート電極と前記ソース電極と前記ドレイン電極とを含む薄膜トランジスタと、前記第１の基板と対向して配置された第２の基板と、前記絵素電極との間に電圧を印加するために前記第２の基板上に設けられた対向電極と、前記走査配線に走査信号を供給する走査配線駆動回路と、前記信号配線に画像を表わす画像信号を供給する信号配線駆動回路とを備えた表示装置であって、
前記画像が非表示であるときに前記走査配線に第１の所定電圧を供給するとともに前記信号配線に第２の所定電圧を供給する画像非表示期間用駆動回路を更に備え、
前記画像非表示期間用駆動回路は、前記第１の所定電圧の値を前記第２の所定電圧の値よりも大きくすることを特徴とする、表示装置。 - 前記画像非表示期間用駆動回路は、外部から与えられる信号に基づき前記画像が非表示であるか否かを示す所定信号を受け取り、前記画像が非表示であることを当該所定信号が示しているときに、前記走査配線に前記第１の所定電圧を供給するとともに前記信号配線に前記第２の所定電圧を供給することを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
- 複数の走査配線と複数の信号配線とが格子状に配置された第１の基板と、前記第１の基板上において前記走査配線と前記信号配線とによって囲まれた領域に配置された絵素電極と、前記走査配線と接続されたゲート電極と、前記信号配線と接続されたソース電極と、前記絵素電極と接続されたドレイン電極と、前記ゲート電極と前記ソース電極と前記ドレイン電極とを含む薄膜トランジスタと、前記第１の基板と対向して配置された第２の基板と、前記絵素電極との間に電圧を印加するために前記第２の基板上に設けられた対向電極と、前記走査配線に走査信号を供給する走査配線駆動回路と、前記信号配線に画像を表わす画像信号を供給する信号配線駆動回路とを備えた表示装置であって、
前記走査配線駆動回路は、前記画像が非表示であるときに、前記走査配線に第１の所定電圧を供給し、
前記信号配線駆動回路は、前記画像が非表示であるときに、前記信号配線に前記第１の所定電圧よりも小さい値の第２の所定電圧を供給することを特徴とする、表示装置。 - 前記走査配線駆動回路は、外部から与えられる信号に基づき前記画像が非表示であるか否かを示す所定信号を受け取り、前記画像が非表示であることを当該所定信号が示しているときに、前記走査配線に前記第１の所定電圧を供給し、
前記信号配線駆動回路は、前記所定信号を受け取り、前記画像が非表示であることを前記所定信号が示しているときに、前記信号配線に前記第２の所定電圧を供給することを特徴とする、請求項３に記載の表示装置。 - 複数の走査配線と複数の信号配線とが格子状に配置された第１の基板と、前記第１の基板上において前記走査配線と前記信号配線とによって囲まれた領域に配置された絵素電極と、前記走査配線と接続されたゲート電極と、前記信号配線と接続されたソース電極と、前記絵素電極と接続されたドレイン電極と、前記ゲート電極と前記ソース電極と前記ドレイン電極とを含む薄膜トランジスタと、前記第１の基板と対向して配置された第２の基板と、前記絵素電極との間に電圧を印加するために前記第２の基板上に設けられた対向電極と、前記走査配線に走査信号を供給する走査配線駆動回路と、前記信号配線に画像を表わす画像信号を供給する信号配線駆動回路とを備えた表示装置の駆動方法であって、
前記画像が非表示であるか否かを示す所定信号を受け取るステップと、
前記画像が非表示であることを前記所定信号が示しているときに、前記走査配線に第１の所定電圧を供給するとともに前記信号配線に第２の所定電圧を供給するステップとを備え、
前記第１の所定電圧の値は前記第２の所定電圧の値よりも大きいことを特徴とする、表示装置の駆動方法。
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| JP2003164290A JP2005003746A (ja) | 2003-06-09 | 2003-06-09 | 表示装置およびその駆動方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2005274868A (ja) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Casio Comput Co Ltd | 液晶表示装置及び液晶表示装置の駆動方法 |
| CN1296405C (zh) * | 2002-08-05 | 2007-01-24 | 昭和高分子株式会社 | 聚羧酸树脂、聚羧酸树脂组合物及其固化物 |
-
2003
- 2003-06-09 JP JP2003164290A patent/JP2005003746A/ja active Pending
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