JPH08313870A - アクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多結晶シリコン薄膜トランジスタをアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置のスイッチング素子として
用いた場合、ＬＤＤ構造等の薄膜トランジスタを用いる
ことなくリ−ク電流の低減化を図り、画像品質の向上を
図る。 【構成】 チャネル領域を多結晶シリコンで形成した第
１及び第２の薄膜トランジスタ３１，３２を直列に接続
して成るスイッチ回路３０で信号線４からの画像信号を
画素電極１側に書き込み制御を行う場合に、スイッチ回
路３０がオフ状態で、かつ信号線４の電位と画素電極１
の電位が逆極性となり、ゲート／ドレイン間の電位差が
大きくなった場合において、一方の薄膜トランジスタを
サブスレッシュホールド状態で動作させることにより、
オフ状態の他の薄膜トランジスタにかかる電圧を緩和
し、スイッチ回路３０全体のリーク電流を低減させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多結晶シリコン薄膜ト
ランジスタからなるスイッチ回路を画素部に有するアク
ティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法に関し、特
に、表示のコントラストの低下や画素間のクロストーク
の発生を防ぐための駆動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】チャネル領域を多結晶シリコンで形成し
た多結晶シリコン薄膜トランジスタは、アモルファスシ
リコン薄膜トランジスタと比べて高速動作が可能なた
め、高性能なアクティブマトリクス型液晶表示装置に適
用することが提案されている（例えば、特開平５−２６
５０４２号公報参照）。電荷転送用のスイッチとして多
結晶シリコン薄膜トランジスタを備えたアクティブマト
リクス型液晶表示装置について、図６に示した等価回路
を参照しながら説明する。

【０００３】図６のアクティブマトリクス型液晶表示装
置は、画素電極１と対向電極２とにより液晶層を挟んで
画素を形成し、これを２次元状に配置して表示部を構成
している。各画素電極１には、Ｎ型多結晶シリコン薄膜
トランジスタ３が接続され、この薄膜トランジスタ３の
他方側は、画像信号を与えるための信号線４に接続され
ている。ここで、前記薄膜トランジスタ３の閾値電圧は
例えば１Ｖに設定されている。信号線４は各列ごとに形
成され、同じ列の薄膜トランジスタ３はすべて共通の信
号線４に接続されている。また薄膜トランジスタ３のゲ
ート電極は、行ごとに共通のゲート線５に接続される。
薄膜トランジスタ３のゲート電極は、同じく多結晶シリ
コン薄膜トランジスタによって画素部の薄膜トランジス
タと３同一基板上に形成されたゲート線駆動回路６に接
続され、このゲート線駆動回路６により画素部の各薄膜
トランジスタ２のオン・オフ制御が行われる。また、各
信号線４へは、信号線駆動回路７から画像信号が与えら
れるように構成されている。

【０００４】上記アクティブマトリクス型液晶表示装置
の駆動方法について、図７を参照しながら説明する。図
７には、薄膜トランジスタ３のゲート電極に印加される
駆動パルス１０と、信号線４の電位（図６の等価回路に
おけるＸ点の電位）および画素電極１の電位（図７の等
価回路におけるＺ点の電位）が示されている。信号線４
には、あるフレームでは例えば−５Ｖから０Ｖまでの負
の電位が与えられ、次のフレームでは例えば０Ｖから５
Ｖまでの正の電位が与えられ、所定の周期において極性
が反転するようになっている。各画素で表示する濃度の
階調は、前記電位（−５Ｖ〜０Ｖ又は０Ｖ〜５Ｖ）の絶
対値により調整されている。

【０００５】薄膜トランジスタ３のゲート電極に印加さ
れる駆動パルス１０は、例えば−６Ｖ（Ｌレベル）と９
Ｖ（Ｈレベル）の矩形パルスから構成されている。すな
わち、ゲート電極に−６Ｖが印加されている間は薄膜ト
ランジスタ３はオフ状態となり、画素電極１と信号線４
との間は開放され、画素電極１の電位が保持される（図
７のロ期間）。

【０００６】次に、薄膜トランジスタ３のゲート電極に
９Ｖ（駆動パルス１０のＨレベル）が印加されると薄膜
トランジスタ３はオン状態となり、画素電極１が信号線
４と同電位になるように電流が信号線４を流れ、信号駆
動回路７からの画像信号が画素に書き込まれる（図７の
イ期間）。しかしながら、薄膜トランジスタ３がオフの
時、信号線４又は画素電極１は最大５Ｖの電位が与えら
れ、この時、薄膜トランジスタ３のゲート電極には−６
Ｖが印加されているので、薄膜トランジスタ３のゲート
電極がドレイン電極に対して最大で−１１Ｖになる場合
がある。

【０００７】薄膜トランジスタ３の電流−電圧特性は、
図８に示すように、ゲート電圧が十分低くなったり、ド
レイン電圧が大きくなったりすると、オフ状態でも大き
なリーク電流が流れてしまう。リーク電流の大きさは、
ほぼゲート／ドレイン間の電位差によって決まる。すな
わち、ゲート／ドレイン間の電位差が大きくなるとドレ
イン近傍に強い電界がかかり、それにより熱電子放出が
増大して大きなリーク電流が流れるといった多結晶シリ
コン薄膜トランジスタ特有の現象が生じ、その結果、画
素電極１の電位が十分保持できないといった問題点があ
った。したがって、多結晶シリコン薄膜トランジスタを
アクティブマトリクス型液晶表示装置のスイッチング素
子として用いた場合、表示部の画素におけるコントラス
トの低下や、画素間のクロストークを生じるといった問
題点があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】多結晶シリコン薄膜ト
ランジスタのリ−ク電流を低下させる技術としては、例
えば特公平３−３８７５５に開示されるように、ソ−ス
・ドレイン領域に隣接して低濃度不純物領域を設けるＬ
ＤＤ構造が提案されている。この構造によると、ＬＤＤ
領域で電界を緩和することにより、リ−ク電流の低減を
図るものである。しかしながら、ＬＤＤ領域を形成する
ための特別な工程（マスク形成工程）を必要とし、ま
た、マスクのアライメントずれにより、ＬＤＤ領域を大
面積にわたり制御性よく形成するのは困難であるという
欠点を有している。

【０００９】また、画素電極に複数の薄膜トランジスタ
を直列に接続し、互いのゲ−トを接続したアクティブマ
トリクスパネルが示されている（特公平５−４４１９５
号公報参照）。この構造によれば、ＬＤＤ領域形成とい
った特別な工程を必要とせず、また、ソ−ス・ドレイン
間の電圧の分割によるリ−ク電流低減という効果はある
が、リ−ク電流の主要因であるゲ−トとドレイン間の電
位差は変化しないため、リ−ク電流低減の効果は大きく
ないという問題点があった。

【００１０】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、多結晶シリコン薄膜トランジスタをアクティブマト
リクス型液晶表示装置のスイッチング素子として用いた
場合、ＬＤＤ構造等の薄膜トランジスタを用いることな
く、リ−ク電流の低減化を図ることができるアクティブ
マトリクス型液晶表示装置の駆動方法を提供することを
目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１の発明は、アクティブマトリクス型液晶表示装
置の駆動方法であって、画像信号の書き込みを行うスイ
ッチ回路のオン・オフを制御を行うものである。このア
クティブマトリクス型液晶表示装置は、画素電極と対向
電極とにより液晶層を挟みこれを２次元状に配置した表
示部と、列毎の表示部の前記画素電極に接続し画像信号
を与える信号線と、信号線と画素電極の間に接続し前記
画像信号を選択的に画素電極に与えるスイッチ回路とを
有している。そして、前記スイッチ回路は、チャネル領
域をＮ型多結晶シリコンで構成した第１の薄膜トランジ
スタ及び第２の薄膜トランジスタを互いに直列に接続し
て形成され、各薄膜トランジスタのゲート電極は互いに
独立の電圧によって駆動される。また、前記信号線に
は、所定の周期で前記対向電極に対して極性が反転し、
その絶対値が表示する画素濃度に対応した画像信号が与
えられ、この画像信号の最大絶対値はＡに設定されてい
る。請求項１の発明は、このようなアクティブマトリク
ス型液晶表示装置の駆動を行う場合に、前記スイッチ回
路のオン時には、第１及び第２の薄膜トランジスタのゲ
ート電極にその閾値電圧以上の電圧を与え、スイッチ回
路のオフ時でかつ画像信号および画素電極電位がともに
正の電位の時には、第１及び第２の薄膜トランジスタの
ゲート電極にその閾値電圧以下の電位を与え、スイッチ
回路のオフ時でかつ画像信号および画素電位がともに負
の電位の時には、第１及び第２の薄膜トランジスタのゲ
ート電極にその閾値電圧より前記電圧Ａだけ低い電位Ｂ
以下の電位を与え、スイッチ回路のオフ時でかつ画像信
号が正で画素電位が負の電位の時には、画像信号線に接
続された第２の薄膜トランジスタのゲート電極に前記電
位Ｂ以上で閾値電圧以下の電位を、画素電極に接続され
た第１の薄膜トランジスタには前記電位Ｂ以下の電位を
与え、スイッチ回路のオフ時で画像信号が負でありかつ
画素電位が正の電位の時には、画像信号線に接続された
第２の薄膜トランジスタには前記電位Ｂ以下の電位を、
画素電極に接続された第１の薄膜トランジスタには前記
電位Ｂ以上で閾値電圧以下の電位を与えることを特徴と
している。

【００１２】請求項２の発明は、請求項１と異なりスイ
ッチ回路を構成する各薄膜トランジスタのチャネル領域
がＰ型多結晶シリコンで構成されている場合に、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回路の
オン・オフを制御を行うものである。すなわち、前記ス
イッチ回路のオン時には、第１及び第２の薄膜トランジ
スタのゲート電極にその閾値電圧以下の電圧を与え、ス
イッチ回路のオフ時でかつ画像信号および画素電極電位
がともに正の電位の時には、第１及び第２の薄膜トラン
ジスタのゲート電極に、その閾値電圧より前記電圧Ａだ
け高いＣ以上の電位を与え、スイッチ回路のオフ時でか
つ画像信号および画素電位がともに負の電位の時には、
第１及び第２の薄膜トランジスタのゲート電極にその閾
値電圧以上の電位を与え、スイッチ回路のオフ時でかつ
画像信号が正でありかつ画素電位が負の電位の時には、
画像信号線に接続された第２の薄膜トランジスタのゲー
ト電極に前記電位Ｃ以上の電位を、画素電極に接続され
た第１の薄膜トランジスタには閾値電圧以上で前記電位
Ｃ以下の電位を与え、スイッチ回路のオフ時でかつ画像
信号が負であり画素電位が正の電位の時には、画像信号
線に接続された第２の薄膜トランジスタには閾値電圧以
上で前記電位Ｃ以下の電位を、画素電極に接続された第
１の薄膜トランジスタには前記電位Ｃ以上の電位を与え
ることを特徴としている。

【００１３】

【作用】請求項１の発明によれば、チャネル領域がＮ型
多結晶シリコンで構成された第１の薄膜トランジスタと
第２の薄膜トランジスタから成るスイッチ回路がオフ状
態で、かつ信号線の電位と画素電極の電位が逆極性とな
り、ゲート／ドレイン間の電位差が大きくなった場合に
おいて、信号線と画素電極のうち正の電位が与えられた
方に接続される薄膜トランジスタがサブスレッシュホー
ルド状態で動作し、オフ状態の他の薄膜トランジスタに
かかる電圧が緩和され、スイッチ回路全体のリーク電流
を低減する。

【００１４】請求項２の発明によれば、チャネル領域が
Ｐ型多結晶シリコンで構成された第１の薄膜トランジス
タと第２の薄膜トランジスタから成るスイッチ回路がオ
フ状態で、かつ信号線の電位と画素電極の電位が逆極性
となり、ゲート／ドレイン間の電位差が大きくなった場
合において、信号線と画素電極のうち負の電位が与えら
れた方に接続される薄膜トランジスタがサブスレッシュ
ホールド状態で動作し、オフ状態の他の薄膜トランジス
タにかかる電圧が緩和され、スイッチ回路全体のリーク
電流を低減する。

【００１５】

【実施例】本発明の一実施例について、図面を参照しな
がら説明する。図１はアクティブマトリクス型液晶表示
装置の等価回路図である。アクティブマトリクス型液晶
表示装置は、基板上に、画素電極１と対向電極２とによ
り液晶層を挟んで画素部を形成し、これを２次元状に配
置して表示部を構成している。前記画素電極１は、画素
領域を規定する透明電極で形成され、対向電極２は基準
電位（０Ｖ）に設定されている。各画素電極１には、チ
ャネル領域をＮ型多結晶シリコンで構成した第１の薄膜
トランジスタ３１及び第２の薄膜トランジスタ３２を直
列に接続して成るスイッチ回路３０が接続されている。
スイッチ回路３０の他方側は、画像信号を与えるための
信号線４に接続されている。ここで、第１及び第２の薄
膜トランジスタ３１，３２は同一基板上に同一薄膜プロ
セスで形成されるので同一特性を有し、閾値電圧は例え
ば１Ｖに設定されている。

【００１６】信号線４は各列ごとに形成され、同じ列の
スイッチ回路３０はすべて共通の信号線４に接続されて
いる。また、第１及び第２の薄膜トランジスタ３１，３
２のゲート電極は、行ごとにそれぞれ異なった共通のゲ
ート線５１及び共通ゲート線５２にそれぞれ接続されて
いる。ゲート線５１及びゲート線５２は、それぞれ同じ
く多結晶シリコン薄膜トランジスタによってスイッチ回
路３０の各薄膜トランジスタ３１，３２と同一基板上に
形成されたゲート駆動回路６１及びゲート駆動回路６２
に接続され、これらの駆動回路によりスイッチ回路３０
の各薄膜トランジスタ３１，３２のオン・オフ制御が行
われる。

【００１７】次に、上記したアクティブマトリクス型液
晶表示装置の駆動方法について、図２を参照しながら説
明する。図２には、第１の薄膜トランジスタ３１及び第
２の薄膜トランジスタ３２の各ゲート電極に印加される
駆動パルス１１及び駆動パルス１２と、信号線４の電位
（図１の等価回路におけるＸ点の電位）及び画素電極３
の電位（図１の等価回路におけるＺ点の電位）が示され
ている。

【００１８】信号線４には、あるフレーム（図２のI、
V、VIの期間）では例えば−５Ｖから０Ｖまでの負の電
位が画像信号として与えられ、次のフレーム（図２のI
I、III、IVの期間）では例えば０Ｖから５Ｖまでの正の
電位が画像信号として与えられる。画像濃度の階調は、
画像信号の絶対値（正の電位又は負の電位の大きさ）で
設定されている。画像信号の最大絶対値Ａは５Ｖであ
る。フレーム毎に信号線４の電位の極性を反転させるの
は、画素電極１と対向電極２とで挟まれる液晶層の特性
の変動を避けるためである。第１及び第２の薄膜トラン
ジスタ３１，３２のゲート電極には、−６Ｖ（Ｌレベ
ル），−１Ｖ（Ｍレベル）および９Ｖ（Ｈレベル）の３
種類の電位の矩形パルスからなる駆動パルス１１及び駆
動パルス１２がゲート駆動回路６１，６２からそれぞれ
印加されるようになっている。

【００１９】画素に信号線４の画像信号を書き込む場合
は、図８に示した従来例と同様に、第１及び第２の薄膜
トランジスタ３１，３２のゲート電極に薄膜トランジス
タ３１，３２の閾値電圧（１Ｖ）より高い９Ｖ（駆動パ
ルス１１，１２のＨレベル）が印加され、各薄膜トラン
ジスタ３１，３２はオン状態となり、画素電極１が信号
線４と同電位になるように電流が流れ、画像信号が書き
込まれる（図２のIIIおよびVIの期間）。

【００２０】一方、画素電極１の画素電位を保持する場
合は、信号線４および画素電極１の電位の極性によって
第１及び第２の薄膜トランジスタ３１，３２のゲート電
極に印加する電圧を変化させる。先ず、信号線４及び画
素電極１の電位が同極性である場合、すなわち、あるフ
レームにおいて画像信号の書き込みが終了してから、次
のフレームに至るまでの期間（図２のIおよびIVの期
間）について説明する。信号線４及び画素電極１の電位
が正の場合は、第１及び第２の薄膜トランジスタ３１，
３２のゲート電極には薄膜トランジスタ３１，３２の閾
値電圧（１Ｖ）以下である−１Ｖ（駆動パルス，のＭレ
ベル）が印加される（図２のIV）。この場合、第１及び
第２の薄膜トランジスタ３１，３２のソース／ゲート間
電位は−１Ｖ以下となるため、第１及び第２の薄膜トラ
ンジスタ３１，３２はともにオフ状態で動作するが、第
１及び第２の薄膜トランジスタ３１，３２のゲート電極
の電位は、ソース電極又はドレイン電極に対して最大で
−６Ｖにとどまる。

【００２１】また、信号線４及び画素電極１の電位が負
の場合は、第１及び第２の薄膜トランジスタ３１，３２
のゲート電極には薄膜トランジスタ３１，３２の閾値電
圧（１Ｖ）より画像信号の最大絶対値Ａ（５Ｖ）以上低
い電圧である電位Ｂ（−６Ｖ）（駆動パルス６１，６２
のＬレベル）が印加される（図２のIの期間）。この場
合、信号線４及び画素電極１の電位は−５Ｖ以上である
ので、第１及び第２の薄膜トランジスタ３１，３２のソ
ース／ゲート間電位は−１Ｖ以下となるため、第１及び
第２の薄膜トランジスタ３１，３２はともにオフ状態で
動作するが、第１及び第２の薄膜トランジスタ３１，３
２のゲート電極の電位は、ソース電極又はドレイン電極
に対して最大で−６Ｖにとどまる。

【００２２】次に、新たなフレームに入り、信号線４の
電位の極性が反転してから画素電極１への画像信号の書
き込みが始まる間までの期間（図２のIIおよびVの期
間）について説明する。信号線４の電位が負で画素電極
１の電位が正の場合は、第１の薄膜トランジスタ３１の
ゲート電極には、前記電位Ｂ（−６Ｖ）以上で薄膜トラ
ンジスタ３１の閾値電圧（１Ｖ）以下の−１Ｖ（駆動パ
ルス１１のＭレベル）が印加される。また、第２の薄膜
トランジスタ３２のゲート電極には、前記電位Ｂ（−
６）以下の電位（本実施例では電位Ｂと同一電位とした
−６Ｖ）（駆動パルス１２のＬレベル）が印加される
（図２のVの期間）。

【００２３】信号線４の電位の極性が反転する直前で
は、第１の薄膜トランジスタ３１と第２の薄膜トランジ
スタ３２との接続点の電位（図１の等価回路図における
Ｙ点の電位）は正であるため、信号線４の電位の極性が
反転した直後は、第１及び第２の薄膜トランジスタ３
１，３２はともにオフ状態で動作している。また、Ｂ点
とＣ点の電位は等しい。しかし、やがてＹ点の電位は第
２の薄膜トランジスタ３２のリーク電流によって低下
し、０Ｖに近づく。すると第２の薄膜トランジスタ３２
は依然オフ状態のままであるが、第１の薄膜トランジス
タ３１は、そのゲート／ソース間の電位差が閾値電圧１
Ｖよりやや小さいだけの値となり、第１の薄膜トランジ
スタ３１はオン状態からオフ状態へ移行する途中のサブ
フレッシュホールド領域で動作するようになる。

【００２４】すなわち、Ｂ点の電位がほぼ０Ｖに低下し
た直後においては、第２の薄膜トランジスタ３２は、図
３に示す電流−電圧特性上のＱ点で動作している。一
方、第１の薄膜トランジスタ３１は、図３のＯ点で示さ
れたサブフレッシュホールド領域で動作するようにな
る。そして、図３のＯ点とＱ点のように第１の薄膜トラ
ンジスタ３１と第２の薄膜トランジスタ３２を流れる電
流値が等しくなると定常状態となり、Ｙ点の電位はほぼ
０Ｖに固定されたままとなる。従って、この場合、第１
の薄膜トランジスタ３１のゲート電極（−１Ｖ）の電位
は、Ｚ点の電位に等しいドレイン電極に対して、たかだ
か−６Ｖにしかならず、第２の薄膜トランジスタ３２の
ゲート電極（−６Ｖ）の電位は、Ｙ点の電位（ほぼ０
Ｖ）に等しいドレイン電極に対して、たかだか−６Ｖに
しかならない。

【００２５】信号線４の電位が正で画素電極１の電位が
負の場合は、第１の薄膜トランジスタ３１のゲート電極
には、前記電位Ｂ（−６）以下の電位（本実施例では電
位Ｂと同一電位とした−６Ｖ）（駆動パルス１１のＬレ
ベル）が印加される。また、第２の薄膜トランジスタ３
２のゲート電極には、前記電位Ｂ（−６Ｖ）以上で薄膜
トランジスタ３２の閾値電圧（１Ｖ）以下の−１Ｖ（駆
動パルス１２のＭレベル）が印加される（図２のII）。
この場合も期間Vの場合と同じ理由から、第１の薄膜ト
ランジスタ３１はオフ状態で、第２の薄膜トランジスタ
３２はサブスレッシュホールド領域で動作し、その結
果、Ｙ点の電位はほぼ０Ｖになる。従って、この場合、
第１の薄膜トランジスタ３１のゲート電極（−６Ｖ）の
電位は、Ｙ点の電位（ほぼ０Ｖ）に等しいドレイン電極
に対して、たかだか−６Ｖにしかならず、第２の薄膜ト
ランジスタ３２のゲート電極の電位（−１Ｖ）は、Ｘ点
の電位に等しいドレイン電極に対して、たかだか−６Ｖ
にしかならない。

【００２６】上記実施例によると、画素の電位を保持す
る場合に、第１及び第２の薄膜トランジスタ３１，３２
のゲート電極の電位は、ドレイン電極に対して−６Ｖ程
度にしかならず、従来例における電位差である−１１Ｖ
に比べてゲート／ドレイン間の電界が緩和される。従っ
て、第１の薄膜トランジスタ３１と第２の薄膜トランジ
スタ３２を直列接続されて構成されるスイッチ回路３０
としてのリーク電流も低減することができ、アクティブ
マトリクス型液晶表示装置の各画素のコントラストが向
上し、また画素間のクロストークも低減できる。

【００２７】また、上記実施例におけるリーク電流低減
の効果は、第１及び第２の薄膜トランジスタ３１，３２
の駆動パルス１１，１２のＭレベル電圧ＶMによって変
化する。上記実施例において、Ｍレベル電圧ＶMを変化
させてリーク電流を測定したところ、図４に示すよう
に、Ｍレベル電圧ＶMを約−１Ｖとするとリーク電流が
最小となった。また、Ｍレベル電圧ＶM＝−６Ｖとした
場合には画素電極１に複数の薄膜トランジスタを直列に
接続し、互いのゲートを接続した従来技術（特公平５−
４４１９５に示される構成）と同じ構成になるが、この
時のリーク電流はＭレベル電圧ＶMを−１Ｖとした時の
リーク電流に比べて数倍多くなったことが確認できた。

【００２８】上述した実施例においては、スイッチ回路
３０を構成する第１及び第２の各薄膜トランジスタ３
１，３２のチャネル領域をＮ型多結晶シリコンで構成し
たアクティブマトリクス型液晶表示装置について説明し
たが、各薄膜トランジスタ３１、３２のチャネル領域を
Ｐ型多結晶シリコンで構成した場合にも有効である。Ｐ
型多結晶シリコンで構成された各薄膜トランジスタ３
１、３２の閾値電圧は、例えば−１Ｖに設定されてい
る。この場合における前記図２に対応するタイミングチ
ャートを図５に示す。

【００２９】すなわち、スイッチ回路３０のオン時に
は、第１及び第２の薄膜トランジスタ３１，３２のゲー
ト電極に薄膜トランジスタ３１、３２の閾値電圧以下の
−９Ｖを与える（図５のIII及びVIの期間）。スイッチ
回路３０のオフ時でかつ画像信号および画素電極１の電
位がともに正の電位の時には、第１及び第２の薄膜トラ
ンジスタ３１，３２のゲート電極に薄膜トランジスタ３
１、３２の閾値電圧（−１Ｖ）より前記最大絶対値（５
Ｖ）以上高い例えば６Ｖ（電位Ｃ）を与える（図５のI
の期間）。スイッチ回路３０のオフ時でかつ画像信号お
よび画素電極１の電位がともに負の電位の時には、第１
及び第２の薄膜トランジスタ３１，３２のゲート電極に
薄膜トランジスタ３１、３２の閾値電圧（−１Ｖ）以上
の電位である１Ｖを与える（図５のIVの期間）。

【００３０】スイッチ回路３０のオフ時でかつ画像信号
が正でありかつ画素電極１の電位が負の電位の時には、
第１の薄膜トランジスタ３１のゲート電極に薄膜トラン
ジスタ３１の閾値電圧（−１Ｖ）以上で前記電位Ｃ以下
の電位である１Ｖを、第２の薄膜トランジスタ３２のゲ
ート電極に前記電位Ｃ以上の６Ｖ（本実施例では電位Ｃ
と同じ値とした）を与える（図５のVの期間）。スイッ
チ回路３０のオフ時でかつ画像信号が負でありかつ画素
電極１の電位が正の電位の時には、第１の薄膜トランジ
スタ３１のゲート電極に前記電位Ｃ以上の６Ｖを、第２
の薄膜トランジスタ３２のゲート電極に薄膜トランジス
タ３２の閾値電圧（−１Ｖ）以上で前記電位Ｃ以下の電
位である１Ｖを与える（図５のIIの期間）。

【００３１】このようにスイッチ回路３０を構成するＰ
型の薄膜トランジスタ３１，３２を制御することによ
り、スイッチ回路がオフ状態で、かつ信号線４の電位と
画素電極１の電位が逆極性となり、ゲート／ドレイン間
の電位差が大きくなった場合において、信号線４と画素
電極１のうち負の電位が与えられた方に接続される薄膜
トランジスタをサブスレッシュホールド状態で動作させ
ることができ、前記した実施例（図１及び図２）と同様
に、オフ状態におけるリーク電流の発生を少なくするこ
とができる。

【００３２】上記実施例においては、２つの薄膜トラン
ジスタ３１，３２が直列に接続してスイッチ回路３０を
構成する場合について説明したが、３つ以上の薄膜トラ
ンジスタを直例に接続してスイッチ回路を構成しても同
様の結果が得られる。

【００３３】

【発明の効果】本発明の駆動方法によれば、チャネル領
域を多結晶シリコンで形成した第１及び第２の薄膜トラ
ンジスタを直列に接続して成るスイッチ回路で信号線か
らの画像信号を画素電極側に書き込み制御を行う場合
に、スイッチ回路がオフ状態で、かつ信号線の電位と画
素電極の電位が逆極性となり、ゲート／ドレイン間の電
位差が大きくなった場合において、一方の薄膜トランジ
スタをサブスレッシュホールド状態で動作させることに
より、オフ状態の他の薄膜トランジスタにかかる電圧を
緩和し、スイッチ回路全体のリーク電流を低減させる。
従って、画素部におけるコントラストを高く、画素間の
クロストークを小さくし、画像品質が高いアクティブマ
トリクス型液晶表示装置とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法により駆動されるアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の等価回路図である。

【図２】スイッチ回路を構成する各薄膜トランジスタを
Ｎ型とした場合の本発明によるアクティブマトリクス型
液晶表示装置の駆動方法を示すタイミングチャート図で
ある。

【図３】スイッチ回路を構成する各薄膜トランジスタの
動作点を説明した図である。

【図４】スイッチ回路を構成する第１の薄膜トランジス
タのゲート電極に印加される駆動パルスのＬレベル電圧
ＶL1とリーク電流との関係を示したグラフ図である。

【図５】スイッチ回路を構成する各薄膜トランジスタを
Ｐ型とした場合の本発明によるアクティブマトリクス型
液晶表示装置の駆動方法を示すタイミングチャート図で
ある。

【図６】アクティブマトリクス型液晶表示装置の等価回
路図である。

【図７】従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置の
駆動方法を示すタイミングチャート図である。

【図８】薄膜トランジスタの電流−電圧特性図である。

【符号の説明】

１…画素電極、 ２…対向電極、 ４…信号線、 ７…
信号線駆動回路、 １１，１２…駆動パルス、 ３０…
スイッチ回路、 ３１…第１の薄膜トランジスタ、 ３
２…第２の薄膜トランジスタ、 ５１，５２…ゲート
線、 ６１，６２…ゲート線駆動回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画素電極と対向電極とにより液晶層を挟み
   これを２次元状に配置した表示部と、列毎の表示部の前
   記画素電極に接続し画像信号を与える信号線と、信号線
   と画素電極の間に接続し前記画像信号を選択的に画素電
   極に与えるスイッチ回路とを有し、 前記スイッチ回路は、チャネル領域をＮ型多結晶シリコ
   ンで構成した第１の薄膜トランジスタ及び第２の薄膜ト
   ランジスタを互いに直列に接続して形成され、各薄膜ト
   ランジスタのゲート電極は互いに独立の電圧によって駆
   動され、 前記信号線には、所定の周期で前記対向電極に対して極
   性が反転し、その絶対値が表示する画素濃度に対応した
   画像信号が与えられ、この画像信号の最大絶対値がＡで
   あるアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法で
   あって、 前記スイッチ回路のオン時には、第１及び第２の薄膜ト
   ランジスタのゲート電極にその閾値電圧以上の電圧を与
   え、 スイッチ回路のオフ時でかつ画像信号および画素電極電
   位がともに正の電位の時には、第１及び第２の薄膜トラ
   ンジスタのゲート電極にその閾値電圧以下の電位を与
   え、 スイッチ回路のオフ時でかつ画像信号および画素電位が
   ともに負の電位の時には、第１及び第２の薄膜トランジ
   スタのゲート電極にその閾値電圧より前記電圧Ａだけ低
   い電位Ｂ以下の電位を与え、 スイッチ回路のオフ時でかつ画像信号が正で画素電位が
   負の電位の時には、画像信号線に接続された第２の薄膜
   トランジスタのゲート電極に前記電位Ｂ以上で閾値電圧
   以下の電位を、画素電極に接続された第１の薄膜トラン
   ジスタには前記電位Ｂ以下の電位を与え、 スイッチ回路のオフ時で画像信号が負でありかつ画素電
   位が正の電位の時には、画像信号線に接続された第２の
   薄膜トランジスタには前記電位Ｂ以下の電位を、画素電
   極に接続された第１の薄膜トランジスタには前記電位Ｂ
   以上で閾値電圧以下の電位を与えることを特徴とするア
   クティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法。
2. 【請求項２】画素電極と対向電極とにより液晶層を挟み
   これを２次元状に配置した表示部と、列毎の表示部の前
   記画素電極に接続し画像信号を与える信号線と、信号線
   と画素電極の間に接続し前記画像信号を選択的に画素電
   極に与えるスイッチ回路とを有し、 前記スイッチ回路は、チャネル領域をＰ型多結晶シリコ
   ンで構成した第１の薄膜トランジスタ及び第２の薄膜ト
   ランジスタを互いに直列に接続して形成され、各薄膜ト
   ランジスタのゲート電極は互いに独立の電圧によって駆
   動され、 前記信号線には、所定の周期で前記対向電極に対して極
   性が反転し、その絶対値が表示する画素濃度に対応した
   画像信号が与えられ、この画像信号の最大絶対値がＡで
   あるアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法で
   あって、 前記スイッチ回路のオン時には、第１及び第２の薄膜ト
   ランジスタのゲート電極にその閾値電圧以下の電圧を与
   え、 スイッチ回路のオフ時でかつ画像信号および画素電極電
   位がともに正の電位の時には、第１及び第２の薄膜トラ
   ンジスタのゲート電極に、その閾値電圧より前記電圧Ａ
   だけ高いＣ以上の電位を与え、 スイッチ回路のオフ時でかつ画像信号および画素電位が
   ともに負の電位の時には、第１及び第２の薄膜トランジ
   スタのゲート電極にその閾値電圧以上の電位を与え、 スイッチ回路のオフ時でかつ画像信号が正でありかつ画
   素電位が負の電位の時には、画像信号線に接続された第
   ２の薄膜トランジスタのゲート電極に前記電位Ｃ以上の
   電位を、画素電極に接続された第１の薄膜トランジスタ
   には閾値電圧以上で前記電位Ｃ以下の電位を与え、 スイッチ回路のオフ時でかつ画像信号が負であり画素電
   位が正の電位の時には、画像信号線に接続された第２の
   薄膜トランジスタには閾値電圧以上で前記電位Ｃ以下の
   電位を、画素電極に接続された第１の薄膜トランジスタ
   には前記電位Ｃ以上の電位を与えることを特徴とするア
   クティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法。