TW200414119A

TW200414119A - Liquid crystal display apparatus

Info

Publication number: TW200414119A
Application number: TW092118160A
Authority: TW
Inventors: Youichi Tobita
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-01-29
Filing date: 2003-07-03
Publication date: 2004-08-01
Also published as: US20040145551A1; KR20040069947A; JP2004233526A; US7212183B2; KR100532653B1; CN1517967A

Description

玖、發明說明【發明所屬之技術領域】本發明係關於一種液晶顯示壯各像素中具備閘極絕緣型場效^观’特別是關於一種在【先前技術】兔日日之液晶顯示裝置。個人電腦、電視接收器、终端機等顯示面板，一般多使，話機以及行動式資訊件之液晶顯示裝置。此種蝻不像素中備有液晶元顯示裝置，在低耗電化以及二、不f置相較於先前之液晶想之效果。. . 土輕董化等方面具有相當理晶元件之電壓為「顯示電壓以下，稱此種施加方液晶顯示裝置的顯示面板：立準而變化其顯示亮方構成，各像素係配合:…刀W備有液晶元件之㈣描期間中接收顯示電塵。#描週期，在-定之週期姓，各像素係在非掃描期間中，伴幻，，並顯示對應保持二幻寺掃描期間所接收之料寫入亦即接收顯示電辦：差之免度。各像素係相較於幻之非掃描期間要長上;^非掃描期間，保持資料（顯示描線之液晶顯示裝置中，：。舉例而言··在具有200條 :見非掃描期間乃掃描期間：要注意其中-個像素，就會二I -示電壓的保持特性二广：,因此，在各像素 p堡之保持特性較低』付相當重要。這是因為當來便會增加電力的消耗。、須在高頻下進行掃描，如此 3)4834 5 200414119 TFT(T「F1° 了像^'在破璃基板上或半導體基板上使用 TFT(ThlnFllmTl.ansistQr)元件等而構成。因此二期間二產广””打元件之漏輸所保持之顯= 位準會下降’因而會造成上述保持特性下降。土為=上^掃㈣間之漏Μ流，於各像素中，將二二串聯方式連接，並藉由分割施加於TFT ;件之電壓(源.'極間電厂堅)，抑制漏茂電流，該構J 如不於例如曰本特開平5·127619號公報。冓4 但是，即使是根據特開平5._127619 構造，當顯示電料高時依不之像素 Λ亡#… 勿？工制漏洩電流。此外，尚有一種構成，係在非掃元件形成強力的反向偏壓，輪:二！？極電塵使TFT 之電麼應力會辦大而.首/會因施加於閉極絕緣膜 [發明内容1 S 錢緣膜之信賴性受到質疑。本發明之目的係針對非掃效型電晶體（TFT元件），提供二保#期間）之場具備可抑制渴'、 p方止閘極絕緣膜破壞且 p制漏％流之像素之液晶顯示裝置。各顯本液晶顯示裝置係具備：以行列狀排列，配合列而頌不亮度之複數個像素；分別對應複數個像素辛行灵數條第1與第2翻線；分別對應複數個像對;=之複數條資料線；在配合預定之掃㈣期，且下…4為掃描對象之選擇狀態以及其他非選擇狀熊二=條：1以及第:閘極線，驅動成不同電壓之閘_ 乂及將妓數條貝料線，驅動成對應被選為掃 314834 200414119 描對象之列所屬之像素之顯示電壓的源極驅動電路；各複數個像素係包含：具有像素電極與對向電極，輸出配合像素電極與對向電極之電極差之亮度之液晶元件；電性連接於對應之資料線以及第1節點之間，且具有與對應之第1 閘極線電性連接之閘極之第1場效型電晶體；電性連接於第1節點以及像素電極之間，且具有與對應之第2閘極線電性連接之閘極之第2場效型電晶體；閘極驅動電路係將選擇狀態之第1以及第2閘極線之各電壓，設定為可分別導通第1以及第2場效型電晶體之第1電壓，另一方面將非選擇狀態之第1閘極線電壓設定為可關閉第1場效型電晶體之第2電壓，並將非選擇狀態之第2閘極線之電壓設定為位於顯示電壓最高值以及最低值之間的第3電壓。根據本發明之其他構造之液晶顯示裝置，具備有：配合顯示電壓顯示亮度之像素；以及傳達用以供給至像素之顯示電壓的資料線；像素係包括有：具有像素電極與對向電極，且配合像素電極與對向電極之電壓差輸出亮度之液晶顯示元件；電性連接於資料線以及第1節點之間的第1 場效型電晶體；以及電性連接於第1節點與像素電極之間的第2場效型電晶體；液晶顯示裝置尚具備有：在像素配合預定之掃描週期而被選為掃描對象之選擇狀態以及其他非選擇狀態下，將第1以及第2場效型電晶體之閘極電壓分別驅動成不同電壓之閘極驅動電路；閘極驅動電路係在選擇狀態下，將各閘極電壓設定為可分別使第1以及第2 場效型電晶體導通之第1電壓，另一方面，在非選擇狀態 7 314834 iy ' ^，舲乐】場效型電晶體之閘極電厚扣— 型電晶體關閉之第、土5又疋為可使第〗場效」、乐2私Μ，亚將篦電壓設定為位於％ -十厂昂2 %效型電晶體之閘極、方;_不電壓之最高值以芬田，電慶。及取低值之間的第3 .因此，本發明之主要優點户乂 * 在各像素中，使可分別獨立控制丁門^晶顯示裝置中，藉由 .件得以串聯連接於資料線與像^極電塵之複數個丁 FT元知描期間之TFT元件的漏。宅極之間，而達到抑制非壓應力。如此，除了可改善各以及降低閘極絕緣膜之電亦可藉由延長掃描週期達到素之顯示電壓的保持特性，動達到顯示品質之提升的目&耗电化，亚藉由抑制亮度變之動作信賴性。的，此外，尚可提昇丁F丁元件本發明之上述說明以及1 點，可藉由與附加圖面相關:、目❺、特徵、形態以及優得理解。〜本發明之以下詳細說明而獲【實施方式】以下，參照圖面詳細說明 1 务明之貫施例。 —— (液晶顯#裝置之整體構造） I先，說明本發明之實造。之液晶顯示裝置之整體構翏照第1圖，本發明之/ 陣列部20 ;閘極驅動電路3〇 .Μ不裝置5係具備：液晶晶陣列部2〇係包含配，以及源極驅動電路40。液為行列狀之複數個像素]〇。對應 3)4834 8 200414119 各像素之列(以下亦稱之為「像素列」線见以及第2閘極線⑽。此外，對應各像素之^Γ極 :和為「像素行」），分別配設有資料線DL。第：下代表性地顯示第J列第以及第回中，應之閉極線GU、GL胸及資料線Du、阳。及與其對間極.驅動電路30係根據預定之掃描週期線GL、GL#之電壓，佬夂門工制各閘極定為選擇狀能，… GL，於掃描期間設能。Γ 其他非掃描期間中設定為非選握壯 ;二f:極線GL以及⑽係在選擇狀態以 “ :刀別被驅動為不同的電虔。此外中擇:、線GL以及⑽可獨立進行控制。 U中，閉極

源極.驅動電路40係藉由N 號之顯示信號SIG將階段性 ‘、、'數)之數位仏 DL。第丨R - x 又疋之頭不電壓輸出至資料線 =一6的情況，亦即，代表 SIG由_示信號位元D〇 _ D5組成時之構造。根據6位兀的顯示信號，階段^ γ 了在各像素1G巾，顯m64

RmT ΐτρ、七由 R(RED)、g(green)以及 B(BLUE)之].個像素形成1個。 26萬色之彩色顯示。 …不早位時，可達到約 :極動電路4。係包含:移位暫存器5。私路52，54 ;梯度電壓產生比放大器8〇。 $ 60 馬電路70以及類 f 邮係對應各像素10之顯示亮度而形成串 …，各時序之顯示信號位元…係顯示液晶陣 314834 9 200414119 列部：〇中之1個像素10的顯示亮度。牙夕位暫存器5 0係在與切一定週期同步的時序，护_次、$、不信號SIG之設定位兀D〇至D5。資料閂鎖電路52 7 52 ’碩取頰不信％串聯之Η固像素列分的顯示信號^依序讀取並保持形戍在1個像素行量之顯示信所讀取之時序上，響應閃鎖信號？之=問鎖電％於資料問鎖…2之顯示 *性化，而將、

54 〇儿爷傳達至資料閂鎖I ^ % 梯度電壓產生電路6〇係低兩厭Λ7Τ 串I連接於高電壓VH以即點川至刪產生64階段之梯度電壓VUV64M壓解碼電路70係將資料閂鎖 ^ rm '电路5 4所閂鎖之顯示传$ 解碼，亚根據該解碼選擇梯度電厂"…64。解碼：： 7〇係於解碼輸出節點Nd 馬电路 , 生所&擇之梯度電壓（VI 5 V64中之一）以作為顯示壓。至 , 在本貝鈿例中，解碼雷政7η 係根據資料閂鎖電路54 70 . 格Μ所閂鎖之顯示信號，將〗示電壓並聯輸出。另外，，筮]回士里之頒〜Λ卜、^ -另外在弟1圖中，代表性地顯示對鹿弟1行以及弟2行資料碑ητ 1 τλτ。〜丁貝枓線DL卜DL2之解碼輪出節點灿、

Nd2。類比放大器80係將分別對應輸出至解碼輪

Ndl、Nd2..·之顯示電麽之類比電壓各自輸出至資料吃 DL1、DL2..·。 ' 、永另外，第1圖例示閘極驅動電路3〇以及源驅動電路 314834 10 Ο 14液晶陣列部20 一體成開極驅動電路30以 /之液晶顯示裝置5之構造， 2°之外部電路設置。 f路4°亦可作為液晶陣列部 (比車乂例所示之像素接著，為了 h Μ之抑制技術）马了與本發明中夕較例所示之像素構 ^進行比較，針對作為比第2 Η所- 及漏4電流的抑制進行說明。圖所不之像素i _ 置5之液晶陣列部在弟1圖所不之液晶顯示裝較例的像素1〇#只、代替像素1〇使用。但是，比列部20中無需' 閘極線GL，在此情況下液晶陣直閘極線GL#。參照第2圖，係本 1 4 ; N型丁F丁元不1 〇#包s •液晶兀件1 2，·保持電容極節點Np以及:V.6、18。液晶元件12係連接於像素電極節點Np以及對三電極節點⑹之間，並輸出對應像素電極…係由液晶2電極節點Nc之電厂堅差之亮度。對向電預定之Ml v 内之複數像素間所共有，並供給 /、通电屋VCOM。節點Na相當於_TFT 6 以及18之連接節點。 ,^ ^ ^以下在本說明書中，像素電極節點Np以及對向電極節點NC之+段、，+ Τ 小亮度（顯示里色）日度越小。亦即，在顯示最與共通電厂"ccj二節點ΝΡθ之電壓（顯示電壓） ^ 兒壓差最大，在顯不最大亮度（顯示 ’員示笔壓與共通電壓v COM為相同位準。保持谷里1 4係保持像素電極節點Np之電壓而設置者且連接於像素電極節點Np與供給預定電壓vss的節 314834 200414119 點之間。另外，預定電壓v ^ 作為丑、S + r 一而為一疋電壓即可，亦可卞马共通電壓VCOM。 N型TF 丁元件1 6以及！ 8俜作. 晶體之代表例顯示，；物極絕緣型場效型電相同夕^ … ^ a ，係形成於與液晶元件12 问之、、、巴緣體基板（玻璃基板、樹巷板寺）。N型TF 丁亓極節18係串聯連接於對應之:#料線dl以及像素電對庫間，各閘極係與對應之閑極線GL相連接。在中…、;為選擇狀態(高位準電壓)之掃描期間丁FT,兀件16以及18會導通， DL乃徬各干t μ ，、里了應之貧料線動電=ΓΓΡ相連接。藉此’顯示電厂堅會從源驅 =路”由資㈣DL寫入像素電極節點Νρ，而寫入頒不電壓則以保持電容14保持。 · 在對應之閘極線GL設定為非#握貼r 之非掃描期間中，N„TFT7^7擇狀讓位準電塵）先前％明』土 TFT兀件16以及係呈關閉。如 Γ般，藉由在資料線此與像素電極節點Np之間連接妓數個TFT元件’可降低經關閉之各TFT元件之源極”及極間電壓，因此亦可抑制漏洩電流。此元件之個數可g卩人屯44 _ σ /属洩笔流之位準，設置一個或任咅ϋ 數個。 . 人仕思之複接著針對像素1 〇 #的動作進行說明。兴例二方止：晶元件之燒結，液晶元件-般為交流驅動。 + 糸將共通電壓VC〇M設定為一定之直：後，對應最小亮卢（作-座Λ、且抓毛儿度u員不黑色）之顯示電壓，會以妓 VC0M為基準在低電壓侧以及高電壓側之其中— 万U —定 314834 12 200414119 之週期切換定義。亦即，將顯示黑色所需之像素電極節點Np以及對向電極節點Nc之電壓差設為VD，顯示電壓之最高值與最低值，可以下述（1)以及（2)公式所示之VDHmax或VDLmin 表現。由於顯示電壓係經由資料線傳送，故VDHmax以及 VDLmin相當於資料線DL之最高電壓以及最低電壓。 VDHmax = VCD + VD...(l) VDLmin = VCOM-VD...(2) 在此，根據公式（1)-(2)可得下述公式（3)。 VDHmax = VDLmin + 2VD...(3) 漏沒電流係在像素電極節點N p與資料線D L間的電壓差越大時越容易流動。在非掃描時間（資料保持期間）中，舉例而言，像素電極節點Np保持VDHmax作為顯示電壓，另一方面在資料線DL進行VDLmin傳送時，最容易發生漏汽電流。為抑制漏洩電流，必須使N型TFT元件1 6、1 8之閘極電壓低於源極電壓，並強制關閉該等TFT元件。因此，如考慮資料線DL之最低電壓VDLmin，非掃描期間亦即非選擇狀態中之閘極線電壓VGL，必須依照下述公式（4)設定。 VGL = VDLmm-Vm...(4) 在此，公式（4)中的Vm係用以將TFT元件確實關閉之容限電壓。另一方面，保持顯示電壓VDHmax之像素電極節點Np 314834 200414119 白勺 f /丁、艮據上述公式（3 )成為Vnpmax = VDLm i η + 2 · VD。因此，BB , , 甲1極線GL與像素電極節點Np間的電壓，亦即 N 型 τρτ _ al 、凡件1 8之閘極、汲極間電壓VGD，在下述公式（5)中為最大。 VGD = VGL-VNpmax = VDLmin，Vm-(VDLmin + 2 · VD)

= -Vm-2 · VD...(5) 八1又之數值若設定為Vm = 2(V)以及VD = 5(V)，則根據 ::(5)而成為VGD = _12(v)d相較於液晶顯示裝置之内部 :路：：作電壓一般為7至8(v)，該電壓差乃相當大之位 ^電壓差係於非掃描期間中連續施加於N型TFT元 1 8之閘極、源極間。之閘極線電壓必須設定在下述另外，在掃描期間亦即選擇狀態中 VGH，為傳送資料線之最高電壓VDHmax 公式（6)之範圍内。

另夕卜，值電壓。 VE>H>VDHmax + Vth ...(6) 公式（6)中之Vth為N型tft元件16、i8之閾卜，在先前的像素構造壓振幅以實現低耗+ 1 七心貝料綠之電貝見低耗电化，而有一種將對々共通電壓VCOM机定,门免極即點^之 V ΐυΜ e又疋為交流電壓之構造。麥照第3圖，作為第2比較例第2圖所_ + α主 Τ之像素]1#，與 ΰ所不之像素1⑽相同，在第]圖中中，可拃#你士夜日日陣列部2 0 曰倫斤、]0使用。在使用像素 ^^也僅需要1 314834 14 200414119 種閘極線GL，故無需配置液晶陣列部20之閘極線GL#。參照第3圖，將像素11 #與第2圖所示之像素1 0#進行比較，其相異處在於保持電容1 4係連接於像素電極節點 Np以及對向電極節點Nc之間。另外，對向電極節點Nc 係供給於每一預定週期交互設定於低電壓VCOML以及高電壓VCOMH之一方之交流電流，而非供給一定之直流電壓。另外，該交流電壓之振幅與上述預定電壓VD相當。亦即，可表示為VC〇MH-VC〇ML = VD。在第3圖所示之像素中，係在將對向電極節點Nc設定為低電壓VCOML的期間内，顯示最小亮度（顯示黑色）時，設定為 VCOML + VD，而在顯示最大亮度（顯示白色）時，將顯示電壓設定為 VCOML。相對於此，在將對向電極節點Nc設定為高電壓VCOMH的期間内，·顯示最小亮度（顯示黑色）時，設定為 VCOMH-VD，顯示最大亮度（顯示白色）時，將顯示電壓設定為VCOMH。因此，如考慮資料線電壓，則資料線之最高電壓 VDHmax以及最低電壓VDLmin，將如下述公式（7)以及（8) 所示。 VDHmax-VCOML + VD...(7) VDLmin-VCOMH-VD... (8) 由公式（7)-(8)，可獲得公式（9)。 VDHmax-VDLmin + 2 · VD-(VCOMH-VCOML) 二VDLmin + 2 · VD-VD -VDLmin + VD...(9) 15 314834 200414119 比較公式（9)與公式（3)，佶琺-莊、J便用弟3圖之像素11#之液曰 -頁不衣置，其資料線之最高日日液晶顯示壯菩^ 取㈤电昼可較以像素所構成之、衣牛& VD之量。因此可達到低耗電化。對向電極節點Nc 一般元奴係以共通方式連接於所有液晶曰’，所以在對向電極的電電榀m ^ J电&產生變化時，所有的對向態(：包壓W同時變化。因此，此時處於資料保持狀極節:^期間）之像素的像素電極節點抑，會根據對向電即點爪的變化量（亦即VD量），變化其電壓。壓：結果’保持VDHmax之顯示電壓之像素電極節點電土 4如下述公式（1 〇 )所示。 VNpmax = VDHmax + VD …（10) 方面’保持VDLmin之顯示電壓之像素電極節點 P电壓，如下述公式（1 1)所示。

Npmin = VDLmin-VD...(i 1) 方6公式（11)中，"^型TFT元件16、18之源極電壓係往負變：降低。此為W TFT元件16、18在導通方向之電壓 :化。為防止其發生，必須根據共通電壓vc〇M之變化里’降低非選擇狀態中的閘極線電壓VGl。 + 口此，在備有像素11 #之液晶顯示裝置中.，為抑制漏乂电机，必須將非選擇狀態之閘極線電壓vgl設定為下述公式（Up , VGL-VDLmin-Vm-VD..^^) ^其結果，n型tft元件丨8之閘極 '汲極間電壓vGD 电大值，可由下述公式（1 3)獲得。 314834 16 200414119 VGD^VGL-VNpmax =rVDLmin-Vm-VD-(VDHmax + VD) sVDLmin-VDHmaxJ · VD-Vm·..(13) 在此’ 一般數值係設定為VDHmaxMi^VhVDy^V^、

Vm = 2(V)以及 VDLmin = 0(V)，故形成 VGD 二-17(V)，相較於第2圖之像素10#的情形，會使更大之電壓於非掃描期間内連續施加於N型TFT元件18之閘極、汲極間。另外，掃描期間亦即選擇狀態中之閘極線電壓vgh，為傳运貢料線之最高電壓VDHmax係根據上述公式㈧）進行設定。如一般所知，以TF丁开杜盏苦兀件為百之％效型電晶體，對藉由絕緣膜而從通道領域分離& μ & ^ i A ^ ^ n項3刀離的閘極施加電壓，並控制苴導通及關閉。該間極正下方的絕緣膜（問極絕緣膜）如產y 緣破壞時，將導致閘極與通道領域等產生短路而流出大旦巴電流，故必須充分考慮閘極絕緣膜之可靠性。里施加於閘極絕緣膜之電壓本身， , 在k擇狀態下之閘

極線電壓VGH較大，故設計TFT 匕1干之閘極絕緣膜李得以承受掃描期間之VGH電题㈣使之茂々々F!出,. 但疋’即使瞬間值在耐 I靶圍内，長B守間在間即絕t 士 u八、月吴上施加較大之電壓鹿力牯，也f發生因累積之電壓應力而心力情況。此種現象一般稱之為門朽閘極、%緣膜破壞的刀又W心马閘極# (Time Dependent Dielectl-lcB 、、吊日守絕緣破壞门 leakd_n ·· TDDB )。因此’公式（5)、（13)所示之像素】〇元件18之資料保持期間（非掃 ]#中之TF 丁田/ 3 )的閘極、汲極間電壓 314834 17 .之最大值最好低於閑極絕電壓應力之值。 f &，且可進一步減輕該 (實施例1之像素構造）接者，針對抑制資料保持力之實施例〗之像素構造例進行=…兀件之電塵應麥照第4圖，第！圖所示於第2圖所示之像之像素1〇,相較 N型TFT元件丨8 ”处在於其包含有連接於件…心TFT '素電極節點NP間的N型TFT元點Nb係相告兀19的閑極與閘極線GL#相連接。節 K於N型TFT元件以如第]FI Μ - 〇乙連接即點。弟1圖所不，在各像素列中，及u之各閑極所連接之問極線沉以及凡件=以之閑極所連接之間極線GL#，乃是几件19 對向電極節點XT + u 成獨立配線。另外，相同Γ 共通電®VC〇M係與第2圖之像素⑽ 〇一 6作為一定之直流電壓進行供給。 :5圖為弟1圖所示之間極驅動電路3。中之閘極線 ⑽之電屡控制部分的構造概念圖。於第$圖中，代造。地㉙不對應各像素列而設之閘極駆動裝置]00之構參照第5圖，閘極驅動裝置i⑼具有：響應共通閘極 ;〇廷擇信號⑽’而驅動閑極線GL電塵之問極線驅動器，以及驅動閘極線GL#之電壓之閘極線驅動器HO。閘 =選擇信號GSS係在對應之像素列被選為掃㈣象時 °又疋為低位準，而在其他非選擇時，設定為高位準。 314834 18 200414119 閘極線驅動器1 線GL驅動為高電麼對應之像素列時，將為非選擇狀態。 1 〇 ί丁、在廷擇對應之像素列時，將閘極 VGH並&定為選擇壯;態，而在不選擇閘極線GL驅動為低電壓VGL並設定擇對應之像素列時，將閘極設定為選擇狀態，而在不選 GL#駆動為中間電塵VGM 器110係由CMOS反向器所 VGH之供給節點與對應之 11 2 ’以及連接於閘極線GL N型TFT元件1丨4。於TFT 中’輸入有閘極線選擇信號閘極線駆動器1 2 0係在選線GL#驅動為高電壓VGH並擇對應之像素列時，將間極線並設定為非選擇狀態。蒼照第6圖，閘極線驅動構成，其具有：連接於高電壓閘極線GL間的p型TFT元件與低電壓VGL之供給節點間白; 元件112以及114之各閘極 GSS 〇同樣地，閘極線驅動器120係由CM〇s反向器所構成’其具有：連接於高電壓VGH之供給節點與對應之開極線GL«的P型TFT元件i 22 ;以及連接於閘極線㈣ :中間電壓VGM之供給節點之間的W τρτ元件124。 F丁兀件1 22以及1 24之各閘極中’輸入有與閘極線驅動杰11 0共通之閘極線選擇信號G s s。如上所述，在各像素列中，閘極線GL以及在選擇狀態下，係依照像素1Q#中之公式（6)，設定為可充分導通N型TF丁兀件16、18、19之高電壓VGh，使資料線 DL上之最高電壓VDHmax得以傳送至像素電極節點。 314834 19 200414119 另一方面，在非選擇狀態中，相對於閘極線GL設定為低電壓VGL，閘極線GL#係設定為高電壓VGH以及低電壓VGL之中間電壓VGM(VGH>VGM>VGL)。

再參照第4圖，在資料保持期間（非掃描期間）中，亦即關於非選擇狀態之閘極線GL以及GL#，閘極線GL為抑制漏洩電流，而設定為與像素1 0#之公式（4)相同之閘極線電壓VGL，另一方面，閘極線GL#為抑制流至TFT元件 1 8之閘極、汲極間電壓，而設定為中間電壓VGM。對於與像素電極節點Np連接之N型TFT元件1 9，係在進行顯示電壓為VDHmac或VDLmin之顯示時，施加最大之電壓應力。因此，對於該兩方之顯示電壓，為盡量降低閘極絕緣膜之電壓應力’必須將中間電壓V G Μ設定為最高電壓VDHmax以及最低電壓VDLmin，亦即顯示電壓之最高值以及最低值之中間位準，最好是設定為兩者之平均值。因此，中間電壓VGM最好設定為如公式（14)所示之 V GM二（VDHmax-VDLmi n)/2 +VDLmin = (VDHmax + VDLmin)/2 = VC〇M...( 14) 藉此，像素電極節點Np保持顯示電壓VDHman時，位於資料保持期間内之N型TFT元件1 9的閘極、汲極間電壓VGD，在下述公式（15)中將變為最大。 VGD 二 VGM-VNpmax = VCOM-(VCOM + VD) = -VD...(l 5) 同樣地，像素電極節點Np保持顯示電壓VDLmin時， 20 314834 200414119 位於資料保持期間内土 TFT元件19之閘極、沒極間電壓VGD，在下述公式r 式（16)中將變為最大。 VGD = VGM-VNpmin = VC0M-(VC0M-VD) = VD...(16) 將與公式（5 )相同之金f a „ Λ I vrn , w 數子代入公式（15)以及（16)時，將又马丨VGD I =5(V)，名外松· 隹非知描期間連續施加於TFT元养之閘極絕緣膜的電辦靡土力，相較於在相同條件下會變為丨VGD卜12之像素丨艾輕。〒之N型TFT兀件將有所減此外，藉由設置該種^^型件18之没極亦即節點灿以兀，N型TF丁元於資料線DL以及像素電極節點7線，的電差，將小非掃描期間施加於N型TF丁元p的電壓差。其結果，於間電壓，會小於第2圖之像16以及18之源極、汲極恶的閘極線GL，與第2圖之丰此外，由於非選擇狀 VGL·，因此在像素〗〇 f不1 〇#同樣被設定為低電壓可在資料保持期間中，抑制像冬+象’Τ、10#相比較，不僅 DL間之漏電流，同時二冑極節，點Νρ卩及資料線

早工她力口於XT 極絕緣膜的電壓應力，並、型丁FT.元件〗8之閘 ^汁其動作之γα 如上所述，根據實施例〗中像冬之化賴性。 2圖所示像素1 0#更能抑制漏恭以10的構造，不但較第間減輕丁 F 丁元件之閉極电^，同時亦能在資料保持期 …果，除了可改善各像素：力由延長掃描週期而實現低免壓的保持特性，藉 -代^电化，並 /镨由抑制亮度變動達 314834 2] 414119 到提升_ 一賴性。、如貝之目的外’亦能夠提升TFT元件之動作信極之2 4圖中係顯示具有與閘極線GL連接之閘 N型TFT元件16、18，以芬钆士 t 連接 < 〗^ 以及具有與閘極線GL# 1個N型TFT元件19，电碑、志时_ ^ 像素電板、件9串聯連接於資料線DL以及郎點Νρ間的構造例，今耸τρτ 一之漏洩泰°亥寺TFT兀件係考慮容許個。κ與電路面積，可分別設置一個或任意之複數第7圖為實施例2之像素構造例之等效電路圖。取代像I ^所不之像T、11 ίΤ'在第1圖所示之整體圖中，可像素10使用。二驭第7圖，實施例2中之像I η , 示之實^ y T之像素Π，相較於第6圖所於像幸像素1〇,其相異處在於保持容量Μ係連接電CM對向電極節點〜之間。此外，對向同，供給作為以一定週期交互二;:二圖之像素1_ 高電（〜』又互故疋於低電壓VCOML或是 I k VCOMH之振幅VD之六、、古帝呼士形成於第，同所- 乂 /爪兒全。亦即，像素1 1係

元件19之構造。^之像素⑴中，附加N型丁FT 與第4圖所示之像素10相同，N型TFT元件16、i8 °閘極係與問極魂GT isΛΤ 、.泉认相連接，N型TFT元件19之問極 :==中GL_妾。由於閘極線GL，的電壓 "中之第5圖及第6圖所示之構造進行相同 314834 200414119 之控制，故在此不再重複其詳細說明。另外，在像素11中，保持VDHmax作為顯示電壓之像素電極節點Np的電壓，係根據共通電壓VCOM之VD 量變化，變化為 VDHmax + VD。另一方面，保持 VDLmin 之像素電極節點Np之電壓，則根據共通電壓VCOM變化，變化為VDLmin-VD。因此，根據實施例2之構造，相當於非選擇狀態下之閘極線GL#之電壓的中間電壓VGM，最好設定成下述公式（17)俾使之成為該等電壓之平均值。 VGM={(VDHmax + VD) + (VDLmin-VD)}/2 = (VDHmax + VDLmin)/2 = (VCOMH + VCOML)/2...(17) 藉此，像素電極節點Np保持顯示電壓VDHmax時，位於資料保持期間内之N型TFT元件1 9之閘極、汲極間電壓VGD，在下述公式（18)中將變為最大。 VGD 二 VGM-VNpmax -(VC OMH + VCOML)/2-(VDHmax + VD) = (VC〇MH + VC〇ML)/2-(VC〇ML + 2 · VD) = (VCOMH-VCOML)/2-2 · VD--1.5 · VD...(18) 同樣地，像素電極節點Np保持顯示電壓VDLmin時，位於資料保持期間内之N型TFT元件1 9的閘極、汲極間電壓VGD，在下述公式（19)中將變為最大。 VGD = VGM-VNpmin 二（VC〇MH + VC〇ML)/2-(VDLmin + VD) = (VC〇MH + VC〇ML)/2-(VC〇ML-2 · VD) 314834 200414119 . =-(VC0MH-VC0ML)/2 + 2VD=l.5. VD...(19) 將與公式（5 )相同$ I # & 會變為丨v⑺丨— 值代入公式（1δ)以及公式（19)，

元杜 _7·5(ν)，於非掃描期間内連續施加於TFT 極絕緣膜的電壓應力，相較於在相同條件下會又马I VGD |=17(V)之像有所減輕。象素11#中之N型TFT元件18將此外，與實施例1 TFT元件19,㈠素1Q相同’藉“置N型資料線dl的電芦差，合兀件18之汲極亦即節點灿以及 .NP之電壓差更*。因此曰比//、線DL以及像素電極節點資料保持期間，除了可抑制與，素1_比較，在間的漏洩電流，π 'τ、電極節點Νρ以及資料線之同時可減輕施加於Ν型丁FT分孜之閘極絕緣膜的電壓應 T兀件18 如上所述，使用動作信賴性。像素⑴同樣地藉由抑制資^構T可與第1圖所示之化，且在資料保持期間，可抑制漏：：振幅來達到低耗電件之閉極絕緣膜的電覆應力。曳電流並可減輕TF丁元其結果，與實施例】之顯示電壓的特性，延長 &、目同土也，可改善各像素中制亮度變動，提升顯二達到低耗電化並藉由抑另外，在苐7圖所示 a兀件之動作信賴性。極線GL連接之閘極之τρτ::“列：之像素中，具有與閘接之閘極之TFT元件，兀件，與具有與閘極線GU連另外，在第4圖以及：置1個或任意之複數個。 “7圖中，係例示使用…打 24 1 Μ 834 200414119 兀件16 18以及19之構成例，亦可將該等tft元件之— 部分或全部替換為p切 ^ I TF丁元件，以構成實施例；[以及之像素。在該情況下，n & /、，芜將與P型丁FT元件之閘極連拉之閘極線GL、GL#之恭阿、』接二毛I设定之極性倒反即可。具I#而言，係將上述低電壓VG 命 ^ 電晶體特性且可導及”屋VGH，設定為考慮門… 次關閉"丁打元件之電壓，而對於閘極線GL，則只需a、把、逆擇狀態下驅動為低電壓VGL·，而在非選擇狀態下驅動為+ &tCTM gI, 门电壓VGH驅動即可，對於閘極 :一非選擇狀態下驅動為低電M VGL，且在非 '登擇狀恶下驅動為中間電壓VGM。 ^ 在實施例1以及實施例2中藉由將閘極_ 1A h。允明在非選擇狀態下 J位电I,又疋為中間電壓VGM之漏洩電流通路内，而俨n 士 4 兀件设置於 T…付同時達到抑制漏 >、曳電产m TFT兀件之閙托p^包慨及保瘦千之兩種目的之像素的構进。但是，該種構造雖係基於在進行一丁FT元件的_ % > 又作時可保言隻干〇喊砧而貝仃，但在意圖的應力，以實行筛出缺陷的加速測驗（老^又動作時更大對該τ打元件供給所希望的應力。在^：=驗）中，無法 :以比通常動作時更嚴格的條件，亦;：”中，由於咼溫且較大的φ颅虛}卞、隹— 、疋8才間内施加一的-壓應力來進仃動作試驗，因此生進仃試驗，最好作成可在短時 4 了有效地造。 …。足夠電壓應力之構接著說明在實施例3中，於進行仃老化―時，可切換 314834 25 200414119 .驅動電愿以μ i + σ充/刀之電壓應力的閘極線驅動圖。f 二之：第:：之=:"之構造中，係於第5圖所示 13。。切換電路13〇: 動器12°中，設置切換電路作之切換4 ^ 對應於模式選擇信號議進行動 13 9門啟、二2以及134。在進行一般動作時，將切換鈕 lj2開啟亚對閘極線驅動哭12〇徂仏由叫+广將切換鈕134門鬥力-120供給中間電塵VGM，同時 N 1 J 4關閉。相斜於卜卜产、社—+ 1：、在進仃老化試驗之測試模式％，則將切換鈕134開啟、電塵VGL，同時j閉才、，泉1£動為120供給低 IJ吋Η切換鈕丨3 2關閉。藉由採用該種構> 4占轉、登遲^ % 構&閘極線驅動器U0係對應於閘極、.泉廷擇t諕〇 s s ’在二丁如動作打，可將選擇狀能夕門極線GL#驅動成高電屄 ,R ^ μ 奉叔心之閘门甩/土 VGH，並且將非選擇妝能 GL#驅動成中間電壓ν 心甲木、，泉 1另方面，在測試模式中，門極線驅動器12〇係對應、閘、閘極線廷擇信號GSS，將误渥# 態之閘極線GL#驅動成高帝、擇狀』. 电壓VGH，而將非選擇狀態之極線GL#驅動成與閘極峙 " 甲j拉、、展GL相同之低電壓Vgl。其結果，與Ν型τρτ _从,η 丁凡件1 9之閘極連接之 GL#，在測試模式時之 Ί才5、、袭炎擇狀怨與非選擇狀態的電單# (VGH-VGL)，會比一般桓 ]土是、式吁之、擇狀態與非選擇狀能的電壓差（VGH-VGM)更大。早狀〜的另外，在實施例3中，Ύ六问α 11于、了在閘極線GL#用之閘極驅動器！20中設置切換電路13〇 ▲ 具構造與貫施例1 314834 26 200414119 或2相同，故不再重複說明。藉由使用該種構造，可使實施例3之構造，在進行一般動作時獲得實施例1以及2所說明之效果，而在測試模式時，可在短時間内對N型TFT元件1 9施加充分的電壓應力而有效率地實行老化試驗。以上雖詳細說明本發明，上述說明僅止於例示，本發明並非限定於此，本發明之精神及範圍係限定於申請專利範圍。【圖式簡單說明】第1圖係顯示本發明之實施例之液晶顯示裝置之整體構造之方塊圖。第2圖係顯示第1比較例所示之像素構造例之等效電路圖。第3圖係顯示第2比較例所示之像素構造例之等效電路圖。第4圖係本發明之第1實施例之像素構造例之等效電路圖。第5圖係顯示第1圖所示之閘極驅動電路中之閘極線電壓驅動部分之構造之概念圖。第6圖係顯示第4圖所示之閘極驅動裝置之具體構造例之電路圖。第7圖係顯示本發明之第2實施例之像素構造例之等效電路圖。第8圖係說明本發明之第3實施例之閘極線驅動器之 27 314834 200414119 ，構造之電路圖。 5 液晶顯示裝置 12 液晶元件 16 、 18 、 19 、 114 、 124 20 液晶陣列部 40 源極驅動電路 52、54 資料閂鎖電路 φ 70 解碼電路 100 閘極驅動裝置 1 12、122 P 型 TFT 元 ^ 132 > 134 切換鈕 DL 資料線 Np 像素電極節點 VSS 預定電壓 10、10#、11、11#像素 14 保持電容. N型TFT元件 30 閘極驅動電路 50 移位暫存器 60 梯度電壓產生電路 8 0 類比放大器 1 10、120 閘極線驅動器件 1 3 0 切換電路 CL、CL# 閘極線 Nc 對向電極節點 VCOM 共通電壓

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Claims

200414119 拾、申請專利範圍： 1. 一種液晶顯示裝置，係具備：以行列狀排列，且配合各顯示電壓.顯示亮度之複數個像素；分別對應前述之複數個像素列而設置之複數條第1 與第2閘極線；分別對應前述之複數個像素行而設置之複數條資料線；在配合預定之掃描週期，且對應之列被選為掃描對象之選擇狀態以及其他非選擇狀態下，將前述複數條第1以及第2閘極線，驅動成不同電壓之閘極驅動電路；以及將前述複數條資料線，驅動成對應被選為前述掃描對象之列所屬之前述像素之前述顯示電壓的源極驅動電路；前述各複數像素係包含：具有像素電極與對向電極，輸出配合前述像素電極與前述對向電極之電極差之.亮度之液晶元件；電性連接於對應之前述資料線以及第]節點之間，具有與對應之前述第1閘極線電性連接之閘極之第 1場效型電晶體，電性連接於前述第1節點以及前述像素電極之間，具有與對應之前述第2閘極線電性連接之閘極之第 2場效型電晶體，前述閘極驅動電鉍係將前述選擇狀態之前述第1 以及第2閘極線之各·電壓，設定為可分別導通前述第1 314834 200414119 以及前述第2場效型電晶體之第1電壓，另一方面將前述非選擇狀態之前述第1閘極線電壓設定為可關閉前述第1場效型電晶體之第2電壓，並將前述非選擇狀態之前述第2閘極線電壓設定為位於前述顯示電壓最高值以及最低值之間的第3電壓。

2. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中，前述對向電極係供給預定之直流電壓，而前述第3電壓實質上係與前述預定之直流電壓為同一位準。 3. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中，前述對向電極係以一定之週期供給設定於第4電壓以及第5電壓之一方之交流電壓，而前述第3電壓實質上係與前述第4及第5電壓之平均電壓為同一位準。 4. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中，前述閘極驅動電路包含分別對應前述列而設置之複數個驅動裝置，前述複數個驅動裝置分別具有：配合顯示所對應之前述列是否被選為前述掃描對象之選擇訊號，而以前述第]以及第2電壓之一方驅動前述對應之第]閘極線之第1驅動器；及對應前述選擇訊號，而以前述第1以及第3電壓之一方驅動前述對應之第2閘極線之第2驅動器。 5 .如申請專利範圍第]項之液晶顯示裝置，其中，前述閘極驅動電路係將前述非選擇狀態之第2閘極線，在一般模式下設定為前述第3電壓，而在測試模式下設定為第 6電壓，前述第]及第6電壓之差係比前述第]以及第 314834 30 9. 200414119 3電壓之差大。 6·如申請專利範圍帛5項之液晶顯示裝 6电貝上係與前述第2電壓為同-7.如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝弟2場效型電晶體係以Ν型之薄 L第1电壓係高於前述第2電壓。 8·如申料利範圍f Μ之液晶顯示裝 1及罘2場效型電晶體係以ρ型之薄） j第1電壓係低於前述第2電壓。禮液晶顯示裝置，具備有：配合顯示電壓顯示亮度之像素； :達用以供給至前述像素之前述 Μ，削迷像素包括：卞 '十、具t像素電極與對向電極，且配4 削^對向電極帝之兒壓差而輸出亮度之, 效型Π:接於前述資料線以及第" 以及電性遠垃箪。逑唼方'、珂述第1節點與/ 場效型電晶體； /夜晶顯示裝著描置尚具備有：在前述禮 "期而被選為49 h 狀能 ”、'师扁對象之選擇狀態J 〜下，將前述第分別驅動成不同雷严之及第2場效型電 ‘ 兒&之閘極驅動電路 M _ f路係在前述選，其中，前述第位準。，其中，前述第電晶體構成，前，其中，前述第電晶體構成，前丨示電壓的資料前述像素電極與 -晶顯示元件；點之間的第1場素電極之間的素配合預定之掃及其他非選擇晶體之閘極電壓態下，將各前述 314834 3] 200414119 閘極電壓，設定為可分別使前述第1以及第2場效型電晶體導通之第1電壓，另一方面，在前述非選擇狀態下’將前述弟1場效型電晶體之閘極電壓設定為可使前述第1場效型電晶體關閉之第2電壓，並將前述第2場效型電晶體之閘極電壓設定為位於前述顯示電壓之最高值以及最低值之間的第3電壓。

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