JPH05265042A - アクティブマトリクス型表示装置 - Google Patents
アクティブマトリクス型表示装置Info
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- JPH05265042A JPH05265042A JP4062798A JP6279892A JPH05265042A JP H05265042 A JPH05265042 A JP H05265042A JP 4062798 A JP4062798 A JP 4062798A JP 6279892 A JP6279892 A JP 6279892A JP H05265042 A JPH05265042 A JP H05265042A
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Abstract
は、スイッチ回路がソース電極とドレイン電極とが互い
に電気的に接続された第1の薄膜トランジスタと第2の
薄膜トランジスタを備えており、第1の薄膜トランジス
タのゲート電極に第1の電圧を、第2の薄膜トランジス
タのゲート電極に第1の電圧とは異なる第2の電圧を印
加するものである。 【効果】 本発明によれば、書込み電流を低減させるこ
となく、スイッチ回路のリーク電流を低減することがで
き、またリーク電流に起因するクロストーク、フリッカ
等を減少させることができた。
Description
駆動電圧を印加するためのスイッチ素子が設けられて成
るアクティブマトリクス型表示装置に係り、特に電極間
に液晶が挾持されて成るアクティブマトリクス型液晶表
示装置に関する。
れ、各表示画素に選択的に駆動電圧を印加するためのス
イッチ素子が設けられて成るてアクティブマトリクス型
表示装置は、クロストークのない良好な表示画像を得る
ことができる。
れて成るアクティブマトリクス型液晶表示装置は、軽
量、低消費点力の特徴から、近年では特に注目を集めて
いる。以下、アクティブマトリクス型液晶表示装置を例
にとり説明する。アクティブマトリクス型液晶表示装置
におけるスイッチ素子としては、薄膜トランジスタ(以
下、TFTと略称する。)が利用されている。
基板上に製造すべく、TFTの活性層に非結晶シリコン
薄膜に代わり多結晶シリコン薄膜が利用されるようにな
ってきている。
層に多結晶シリコン薄膜が用いられたTFTでは、活性
層に非結晶シリコン薄膜が用いられたTFTに比べ、よ
り大きな電流を流すことが可能であるため、高集積度の
画素アレイを構成する場合にも有利となる。従って、高
画素密度の表示装置を実現する目的に対しても、多結晶
シリコンTFTは有望視されている。
コンTFTにはドレイン・リーク電流が大きいという欠
点が存在する。
ドレイン・リーク電流について説明する。図6は、横軸
にnチャネル型の多結晶シリコンTFTにおけるゲート
・ソース間電圧(Vgs)、縦軸にドレイン電流(ID )
をとり示したものである。
間電圧(Vgs)が閾値電圧以下ではドレイン電流(ID
)は流れない。しかし、実際の多結晶シリコンTFT
では、図6に示す如く、閾値電圧以下のゲート・ソース
間電圧(Vgs)が印加されてもドレイン電流(ID )が
流れてしまう。本明細書では、このような閾値電圧以下
のゲート・ソース間電圧(Vgs)で流れるドレイン電流
(ID )をTFTのドレイン・リーク電流と呼ぶことと
する。
・ソース間電圧(Vgs)が負側に大きくなるに従ってド
レイン・リーク電流も増す傾向があり、いくつかの応用
において問題となる。
晶表示装置のスイッチ素子として用いると、画素電極に
所定の電位を保持させる期間、即ちスイッチ素子がオフ
時であっても、画素電極には映像信号線に印加される映
像信号電圧の影響によるリーク電流が流れ込み、画素電
位は変動する。
マトリクス型液晶表示装置におけるフリッカ、クロスト
ーク等の各種の画質不良の原因となる。このような問題
は、非結晶シリコンTFTを用いたアクティブマトリク
ス型液晶表示装置の場合でも、程度の差こそあれ、やは
り問題となる。上述した技術課題を解決するものとし
て、例えば、2つのゲート電極を有するTFTを用いる
方法が提案されているが、これもまた有効な方法ではな
い。
圧が印加される2つのTFT(402),(403) が用いられた
液晶表示装置の等価回路図であり、図5はその動作を説
明するための図である。
路には、映像信号電圧(VD )、走査信号電圧(VG )
が与えられ、第1のTFT(402) のソース・ドレイン間
電圧をVsd1 、ゲート・ソース間電圧をVgs1 、第2の
TFT(403) ゲートのソース・ドレイン間電圧をVsd2
、ゲート・ソース間電圧をVgs2 とすると、ゲート電
圧(VG )と映像信号電位(VD )との間には次のよう
な関係がある。 Vgs2 =VG −Vs ,Vgs1 =VG −(Vds2 +Vs ) Vds2 +Vds1 =VD −Vs 従って、第1のTFT(402) のゲート・ソース電圧(V
gs1 )は、第2のTFT(403) のゲート・ソース電圧
(Vgs2 )よりも第2のTFT(403) のソース・ドレイ
ン電圧(Vds2 )分だけ低くなる。これでは、スイッチ
回路を1つのTFTで構成する場合に比べ、走査信号電
圧(VG )を高めに設定しないと同等な書込み電流が得
られない。また、スイッチ回路をオフして画素電位(V
s )を保持している期間におけるドレイン・リーク電流
は次のように考えられる。
電位または負電位であるため、第1のTFT(402) のゲ
ート・ソース電圧(Vgs1 )は第2のTFT(403) のソ
ース・ドレイン電圧(Vds2 )分だけ逆バイアスとな
る。
は、図6に示すように、逆バイアスが増加すると急激に
増大する傾向がある。従って第1のTFT(402) のソー
ス・ドレイン電圧(Vds1 )は第2のTFT(403) のソ
ース・ドレイン電圧(Vds2 )よりも大幅に低減し、ス
イッチングする電圧のほとんどが第2のTFT(403) に
加わることになる。従って、スイッチ回路の特性として
は、TFT単体の特性とさほど変わりのないリーク電流
特性を示してしまい、この構造ではリーク電流を低減す
ることはできない。
とにより、TFTのドレイン・リーク電流を低減させ、
これによりフリッカ等のない良好な表示画像が得られる
アクティブマトリクス型表示装置を提供することを目的
としたものである。
に配置される複数本の映像信号線と第1の走査信号線お
よび第2の走査信号線とを一対とした複数組の走査信号
線と、ゲート電極が第1の走査信号線に接続される第1
のTFTと,第1のTFTと互いに一方の電極が電気的
に直列に接続されると共にゲート電極が第2の走査信号
線に接続される第2のTFTとを備え,第1のTFTの
他方の電極が映像信号線に接続されて成るスイッチ回路
と、スイッチ回路の第2のTFTの他方の電極に接続さ
れる画素電極と、画素電極に対向して配置される対向電
極と、映像信号線に対向電極の電位に対して所定周期で
極性が反転する映像信号電圧を印加するための映像信号
線駆動回路と、第1の走査信号線に第1の走査信号電圧
を,第2の走査信号線に第2の走査信号電圧を印加する
走査信号線駆動回路とを備えたアクティブマトリクス型
表示装置であって、映像信号電圧が対向電極の電位に対
して正極性に極性反転した期間は画素電極に映像信号電
圧を印加する時の第1の走査信号電圧は第2の走査信号
電圧よりも高く設定されていることを特徴としたもので
ある。
対して負極性に極性反転した期間は画素電極に映像信号
電圧を印加する時の第1の走査信号電圧は第2の走査信
号電圧以下に設定されていることを特徴としている。
位に対して正極性の期間内で画素電極に映像信号電圧が
印加される前または印加された後は、第1の走査信号電
圧は第2の走査信号電圧よりも高く設定されていること
を特徴としたものであり、映像信号電圧が対向電極の電
位に対して負極性の期間内で画素電極に映像信号電圧が
印加される前または印加された後は、第1の走査信号電
圧が第2の走査信号電圧よりも低く設定されていること
を特徴としたものである。そして、特に本発明は、画素
電極と対向電極との間に液晶組成物が挾持されて成るこ
とを特徴としたアクティブマトリクス型表示装置であ
る。
信号電圧の印加を制御するために、少なくとも2つ以上
のTFTが互いに接続されたスイッチ回路を用い、スイ
ッチ回路を構成するTFTのゲート電極を少なくとも2
つ以上異ならしめて駆動するものである。
映像信号電圧が対向電極に対して正極性の時は、映像信
号線側のTFTを画素電極側のTFTよりも高い走査信
号電圧を印加して駆動するものである。このような構成
とすることにより、例えば次のような作用により、ドレ
イン・リーク電流を抑えることができる。以下、図3を
参照して本発明の一作用について説明する。
(131) の一方の端子(135) と第2のTFT(141) の一方
の端子(143) とが接続されて構成されており、第1のT
FT(131) のゲート電極(137) には走査信号電圧(VG
1)が、第2のTFT(141) のゲート電極(147) には走
査信号電圧(VG2)が印加されるように構成されてい
る。また、第1のTFT(131) の他方の端子(133) には
映像信号電圧(VD )が印加されるように接続され、第
2のTFT(141) の他方の端子(145) は画素電極(161)
に接続されている。
向電極(図示せず)の電位(Vc )に対して負極性から
正極性に極性が反転した映像信号電圧(VD )が印加さ
れている場合、画素電極(161) の電位(Vs )よりも映
像信号電圧(VD )が大きいため、第1のTFT(131)
の一方の端子(135) がソース、他方の端子(137) がドレ
インとなり、第2のTFT(141) の一方の端子(145) が
ソース、他方の端子(147) がドレインとなる。
レイン間電圧をVsd1 、ゲート・ソース間電圧をVgs1
、第2のTFT(141) のソース・ドレイン間電圧をVs
d2 、ゲート・ソース間電圧をVgs2 とすると、VG1、
VG2、VD との間に次のような関係がある。 Vgs2 =VG2−Vs ,Vgs1 =VG1−(Vds2 +Vs ) Vds1 +Vds2 =VD −Vs
・ソース間電圧(Vgs1 )は、第1のTFT(131) の走
査信号電圧(VG2)よりも第2のTFT(141) のソース
・ドレイン間電圧(Vds2 )だけ小さくなる。このよう
なことを考慮し、第1のTFT(13 1)の走査信号電圧
(VG1)を第2のTFT(141) の走査信号電圧(VG2)
よりも高電位に設定することにより、スイッチ回路(15
1) としては十分なドレイン電流(ID )を確保するこ
とができる。ここでは、スイッチ回路(151) が2つのT
FTにより構成された場合を示したが、TFTを3つ以
上接続している場合でも同様であり、2つ以上の異なる
電位によりゲート電極を駆動することで、全てのTFT
の走査信号電圧を同電位として駆動する場合に比べ、は
るかに大きなドレイン電流(ID )を確保することがで
きる。
クス型液晶表示装置(101) について、図面を参照して説
明する。
型液晶表示装置(101) の等価回路を示すもので、絶縁基
板上にマトリクス状に配置される複数本の映像信号線(1
11)と、この映像信号線(111) に直交するように配置さ
れる第1の走査信号線(123)と第2の走査信号線(125)
とを一組とした複数組の走査信号線(121) を備えてい
る。映像信号線(111) と走査信号線(121) との交点部分
には、2つのTFT(131),(141) が直列に接続されて成
るスイッチ回路(151) が配置されている。
が第1の走査信号線(123) に、一方の端子(133) が映像
信号線(111) に接続されている。第2のTFT(141)
は、ゲート電極(147) が第2の走査信号線(125) に、一
方の端子(143) が第1のTFT(131) の他方の端子(13
5) に接続されて配置されている。また、第2のTFT
(141) の他方の端子(145) は画素電極(161) に接続され
ている。尚、本実施例における第1のTFT(131) と第
2のTFT(141) とは、同じ特性を持つnチャネル型と
した。
極(161) と絶縁膜を介して補助容量電位線(191) が配置
され、これにより補助容量(193) が形成されている。そ
して、各画素電極(161) に対向する対向電極(171) が設
けられており、画素電極(161) と対向電極(171) との間
に液晶組成物(181) が挾持されている。更に、映像信号
線(111) は映像信号線駆動回路(21)に接続されており、
第1の走査信号線(123) および第2の走査信号線(125)
は走査信号線駆動回路(31)に接続されて、本実施例のア
クティブマトリクス型液晶表示装置(101) は構成されて
いる。
型液晶表示装置(101) における表示画面中央部における
第1の走査信号線(123) に供給される第1の走査信号電
圧(VG 1 )(202) 、第2の走査信号線(125) に供給さ
れる第2の走査信号電圧(VG2)(20 3)、映像信号線(1
11) に供給される映像信号電圧(VD )(201) および画
素電極(16 1)の電位(Vs )(204) の関係を示してい
る。
71) 間に挾持される液晶組成物(181) の劣化を防止する
ために、画素電極(161) への映像信号電圧(VD )(20
1) の供給は、対向電極(171) の電位(Vc )に対して
映像信号電圧(VD )(201) が負極性から正極性となる
第1フィールド(1T)と、正極性から負極性となる第
2フィールド(2T)とにより1フレーム期間が構成さ
れている。
1) のゲート電極(137) に印加される走査信号電圧(VG
1)(202) は、第1フィールド(1T)では第2のTF
T(141) のゲート電極(147) に印加される走査信号電圧
(VG2)(203) よりも高く設定されている。
信号電圧(VD )(201) の書込み時は走査信号電圧(V
G1)(202) と走査信号電圧(VG2)(203) とは同一電圧
に、それ以外は走査信号電圧(VG2)(203) は走査信号
電圧(VG1)(202) よりも高く設定されている。まず、
第1フィールド(1T)における画素電極(161) への映
像信号電圧(201) の書込み動作を説明する。
61) の電位(Vs )(204) よりも映像信号電圧(VD )
(201) の電位が高いため、書き込み動作中、スイッチ回
路(151) 中の両TFT(131),(141) の画素電極(161) 側
の端子(133),(143) は映像信号線(111) 側の端子(135),
(145) に比べて低電位となる。この低電位となる画素電
極(161) 側の端子(133),(143) を夫々ソース電極とする
と、第1のTFTのソース電極(133) の電位は第2のT
FTのソース電極(143) の電位よりも第2のTFT(14
1) のソース・ドレイン間電圧(Vsd2 )分だけ高くな
る。
ように、第2のTFT(141) のゲート電極(147) の電位
が低く、逆に第1のTFT(131) のゲート電極(137) の
電位が高くなるようにTFT(131),(141) の走査信号電
圧(VG1)(202) ,(VG2)(203) が設定されている。
これにより、両TFTのゲート・ソース間電圧(Vgs)
は、TFT(131),(141) の走査信号電圧(VG1)(202)
,(VG2)(203) の差が両TFTのソース電極(135),
(145) の電位差を相殺するように作用するので、第1の
TFTのゲート・ソース間電圧(Vgs1 )と第2のTF
Tのゲート・ソース間電圧(Vgs2 )とを同等にするこ
とができる。
のTFT(141) のゲート・ソース間電圧(Vsd2 )をT
FTを単独で使用した場合と同等に抑えたものの、ドレ
イン電流(ID )はTFTを単独で使用した場合と同等
まで引上げることができた。次に、第2フィールド(2
T)における画素電極(161) への映像信号電圧(VD )
(201) の書込み動作を説明する。
ド(1T)とは映像信号電圧(VD)(201) が画素電極
(161) の電位(Vs )よりも低電位となっている点にお
いて相違する。
スイッチ回路(151) 中の両TFT(131),(141) の画素電
極(161) 側の端子(133),(143) は映像信号線(111) 側の
端子(135) ,(145)に比べて高電位となる。従って、低電
位となる映像信号線(111) 側の端子(135),(145) を夫々
ソース電極とすると、第1のTFTのソース電極(135)
の電位は第2のTFTのソース電極(145) の電位よりも
低くなる。
(147) の電位が高く、逆に第1のTFT(131) のゲート
電極(137) の電位が低くなるようにTFT(131),(141)
の走査信号電圧(VG1)(202) ,(VG2)(203) を設定
すると良い。しかしながら、本実施例においては、図2
のように、第1の走査信号電圧(VG1)(202) と第2の
走査信号電圧(VG2)(203) とを等しく設定している。
は、映像信号電圧(VD )(201) の書込みにより画素電
極(161) の電位(Vs )が上昇するために各TFTのゲ
ート・ソース間電圧(Vgs)は低減されるが、第2フィ
ールド(2T)における書込み動作では、電位の低いは
ずの第1のTFT(131) のソース電極(135) の電位は、
実際は映像信号電圧(VD )(201) に固定されているた
めゲート・ソース電圧(Vgs1 )を一定にすることがで
きる。このため、第1の走査信号電圧(VG1)(202) と
第2の走査信号電圧(VG2)(203) とを等しく設定して
も、十分な書き込み電流を得ることができる。
1)(202) と第2の走査信号電圧(VG 2 )(203) とを
等しく設定したが、第1の走査信号電圧(VG1)(202)
を第2の走査信号電圧(VG2)(203) よりも若干小さく
しても良い。次に、第1フィールド(1T)における画
素電極(161) の電位の保持について説明する。画素電極
(161) の電位(Vs )(204) と映像信号電圧(VD )(2
01) の関係はとができた。逆に、映像信号電圧(VD )
(201) が対向電極(171) の電位(Vc)に対して負極性
となる第2フィールト(2T)での書込み時には、第1
の走査信号線(123) と第2の走査信号線(125) とに印加
される各走査信号電圧(VG )を等しく設定したが、や
はり大きなドレイン電流(ID )を確保することができ
た。
時以外においては、第1の走査信号電圧(VG1)を第2
の走査信号電圧(VG2)よりも高く設定し、また第2フ
ィールト(2T)での書込み時以外においては第1の走
査信号電圧(VG1)は第2の走査信号電圧(VG2)より
も低く設定した。
態においても、各TFT(131),(141) のゲート電極(13
7),(147) に印加される逆バイアスを低減することによ
り画素電位の変動を抑え、良好な表示画像を確保するこ
とができた。
イッチ回路を構成する2つのTFTの特性を異なる特性
とした場合や、3つ以上のTFTを用いた場合、走査信
号線は1画素列当たり1本とし、他の信号線の電圧を利
用して複数のゲート電位を得る方法等、各種の実現方法
が考えられる。
置では、1フィールド毎に対向電極の電位(Vc )に対
して極性が反転する映像信号電圧(VD )により駆動し
たが、更に複数走査線毎にも映像信号電圧(VD )の極
性を反転させるものであっても良い。また、本発明は液
晶表示装置以外のアクティブマトリクス型表示装置にお
いても実施することが可能である。
型表示装置の画素部のスイッチ回路のリーク電流を低減
することができ、リーク電流に起因するクロストーク、
フリッカ等を減少させることができた。また、本発明に
よれば、書込み電流を増加させることができるため、表
示装置の応答速度、コントラスト等を向上させることが
できる。
クス型液晶表示装置の等価回路を示す図である。
液晶表示装置の駆動電圧波形を示す図である。
チ回路の動作を示す図である。
示装置の等価回路を示す図である。
装置のスイッチ回路の動作を示す図である。
におけるV−I特性を示す図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 マトリクス状に配置される複数本の映像
信号線と第1の走査信号線および第2の走査信号線とを
一対とした複数組の走査信号線と、 ゲート電極が前記第1の走査信号線に接続される第1の
TFTと,前記第1のTFTと互いに一方の電極が電気
的に直列に接続されると共にゲート電極が前記第2の走
査信号線に接続される第2のTFTとを備え,前記第1
のTFTの他方の電極が前記映像信号線に接続されて成
るスイッチ回路と、 前記スイッチ回路の前記第2のTFTの他方の電極に接
続される画素電極と、 前記画素電極に対向して配置される対向電極と、 前記映像信号線に前記対向電極の電位に対して所定周期
で極性が反転する映像信号電圧を印加するための映像信
号線駆動回路と、 前記第1の走査信号線に第1の走査信号電圧を,前記第
2の走査信号線に第2の走査信号電圧を印加する走査信
号線駆動回路とを備えたアクティブマトリクス型表示装
置であって、 前記映像信号電圧が前記対向電極の電位に対して正極性
に極性反転した期間は前記画素電極に前記映像信号電圧
を印加する時の前記第1の走査信号電圧は前記第2の走
査信号電圧よりも高く設定されていることを特徴とした
アクティブマトリクス型表示装置。 - 【請求項2】 請求項1記載のアクティブマトリクス型
表示装置において、前記映像信号電圧が前記対向電極の
電位に対して負極性に反転した期間は前記画素電極に前
記映像信号電圧を印加する時の前記第1の走査信号電圧
は前記第2の走査信号電圧以下に設定されていることを
特徴としたアクティブマトリクス型表示装置。 - 【請求項3】 請求項2記載のアクティブマトリクス型
表示装置において、前記映像信号電圧が前記対向電極の
電位に対して正極性の期間内で前記画素電極に前記映像
信号電圧が印加される前または印加された後は、前記第
1の走査信号電圧は前記第2の走査信号電圧よりも高く
設定されていることを特徴としたアクティブマトリクス
型表示装置。 - 【請求項4】 請求項3記載のアクティブマトリクス型
表示装置において、前記映像信号電圧が前記対向電極の
電位に対して負極性の期間内で前記画素電極に前記映像
信号電圧が印加される前または印加された後は、前記第
1の走査信号電圧が前記第2の走査信号電圧よりも低く
設定されていることを特徴としたアクティブマトリクス
型表示装置。 - 【請求項5】 請求項4記載のアクティブマトリクス型
表示装置において、前記画素電極と前記対向電極との間
に液晶組成物が挾持されて成ることを特徴としたアクテ
ィブマトリクス型表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6279892A JP3162013B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-03-19 | インバータ駆動スクリュー圧縮機の運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP6279892A JP3162013B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-03-19 | インバータ駆動スクリュー圧縮機の運転方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH05265042A true JPH05265042A (ja) | 1993-10-15 |
JP3162013B2 JP3162013B2 (ja) | 2001-04-25 |
Family
ID=13210732
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP6279892A Expired - Lifetime JP3162013B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-03-19 | インバータ駆動スクリュー圧縮機の運転方法 |
Country Status (1)
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