TW201445552A - 液晶顯示裝置及液晶顯示裝置之驅動方法 - Google Patents

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Abstract

本發明將根據圖像資料而施加於圖素中所具備之由薄膜電晶體構成之開關元件之源極端子的電位(源極波形(VS))之最小值設定為低於接地電位之值。藉此，可提供一種於電源斷開時電荷不易儲存於各圖素之液晶顯示裝置。

Description

液晶顯示裝置及液晶顯示裝置之驅動方法
本發明係關於一種用以於液晶顯示裝置之電源斷開時去除各圖素之電荷之技術。
先前，已知，若於液晶顯示裝置中對圖素(或像素)持續施加同一極性之電場，則會產生液晶分子之極化而產生圖素特性之變化或圖像之殘像等不良情況。
又，已知，於在顯示著圖像之狀態下斷開液晶顯示裝置之電源之情形時，於各圖素仍施加有即將斷開電源之前之施加電壓，而使其繼續描繪相同圖像，因此於該情形時亦會產生殘像現象。
因此，於先前之液晶顯示裝置中，於斷開電源時，執行用以釋放施加於液晶顯示面板之各圖素之電荷之特定之斷開序列(off sequence)。
例如，於專利文獻1中揭示有如下技術：於電源電路預先設置電解電容器，於斷開液晶顯示裝置之電源時，進行使用該電解電容器中所儲存之電荷於液晶顯示面板之整個畫面描繪特定之固定圖案之處理，藉此而減少圖素中所儲存之電荷。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本公開專利公報「特開2000-131671號公報(2000年5月12日公開)」
且說，近年來正在開發一種液晶顯示裝置，其藉由使用包含氧化物半導體(例如銦鎵鋅氧化物半導體)等之關斷漏電流較少之TFT(Thin-film Transistor，薄膜電晶體)，而謀求減少垂直陰影(vertical shadow)及降低由間歇驅動所引起之消耗電力。
然而，此種液晶顯示裝置與先前之使用包含非晶矽或低溫多晶矽等之TFT之液晶顯示裝置相比，關斷漏電流非常少，因此具有於電源斷開時圖素中所儲存之電荷不易釋放之特性。
圖17係對包含銦鎵鋅氧化物半導體之TFT、包含低溫多晶矽(LTPS)之TFT、及包含非晶矽(a-Si)之TFT之關斷漏電流特性進行比較所得之圖。圖17之橫軸表示TFT之閘極-源極間之電位差(Vg-Vs)，縱軸表示於源極-汲極間流動之電流。
如圖17所示，包含銦鎵鋅氧化物半導體之TFT具有以下特性：關斷漏電流為包含非晶矽之TFT之1/1000以下，為包含低溫多晶矽之TFT之1/10000以下。
包含氧化物半導體之TFT所具有之上述關斷漏電流較少之特性帶來驅動時之特性之提高(低消耗電力之降低等)，而另一方面，存在於斷開液晶顯示裝置之電源時充電至圖素電極中之電荷不易釋放之問題。存在如下情形：若於圖素電極殘留有電荷，則會因圖素電極與對向電極之間之電位差而對液晶層施加固定方向之電場，而於包含有極性分子之液晶分子產生極化從而產生特性偏差或圖像之殘像等不良情況。
因此，於使用包含氧化物半導體等之關斷漏電流較少之TFT之情 形時，即便藉由上述專利文獻1中所揭示之處理而減少於電源斷開時圖素中所儲存之電荷，亦存在因該處理中未能完全去除而殘留於圖素之電荷而產生殘像等不良情況之情形。又，於專利文獻1之技術中亦存在如下問題：由於必須設置執行斷開序列之電路或預先充有用以執行斷開序列之電力之電場電容器等充電機構，因而導致製造成本之增大。
本發明係鑒於上述問題點而完成，其目的在於提供一種於電源斷開時電荷不易儲存於圖素之液晶顯示裝置。
本發明之一態樣之液晶顯示裝置之特徵在於：其包括具有包含薄膜電晶體之開關元件之複數個圖素，於對上述薄膜電晶體之閘極端子施加有用以接通該薄膜電晶體之電位之期間中，對該薄膜電晶體之源極端子施加與圖像資料相應之電位，藉此根據圖像資料而驅動與該薄膜電晶體對應之圖素，且根據圖像資料而施加於上述源極端子之電位之最小值設定為低於接地電位之值。
根據上述構成，與根據圖像資料而施加於源極端子之電位之最小值為接地電位之先前之液晶顯示裝置相比，可使斷開液晶顯示裝置之電源時之源極端子之電位接近接地電位。藉此，可使電源斷開時之開關元件之關斷漏電流增大，從而易於釋放圖素中所儲存之電荷。
1‧‧‧液晶顯示裝置
2‧‧‧時序控制器
3‧‧‧灰階用DAC
4‧‧‧閘極驅動器
5‧‧‧源極驅動器
8‧‧‧閘極電源電路
8a‧‧‧高位準側電源電路
8b‧‧‧低位準側電源電路
9‧‧‧源極電源電路
9a‧‧‧高位準側電源電路
9b‧‧‧低位準側電源電路
10‧‧‧邏輯電源電路
20‧‧‧液晶面板
21‧‧‧TFT基板
22‧‧‧對向基板
23‧‧‧間隔件
24‧‧‧液晶層
25‧‧‧第1偏光板
26‧‧‧第2偏光板
30‧‧‧背光裝置
31‧‧‧閘極匯流排線
32‧‧‧源極匯流排線
33‧‧‧圖素
34‧‧‧TFT
35‧‧‧圖素電極
36‧‧‧對向電極
37‧‧‧液晶輔助電容
51‧‧‧灰階電位生成電路
91‧‧‧降壓轉換器
92‧‧‧運算放大器
AGND‧‧‧接地電位
CLKA/CLKB‧‧‧時脈信號
D1、D2‧‧‧二極體
Da、Db‧‧‧二極體
DGND/LRGND‧‧‧邏輯之接地電位
DIO2、DIO1‧‧‧級聯用信號
GCK‧‧‧閘極時脈信號
GOE‧‧‧閘極啟動信號
GSP‧‧‧閘極起始脈衝
I1、I2‧‧‧換流器
LBR‧‧‧切換信號
LV0A/B…LV7A/B‧‧‧圖素之資料
LS‧‧‧閂鎖脈衝
O‧‧‧輸出端子
OUT1~OUT10‧‧‧輸出端子
R1~R20‧‧‧電阻
PAD‧‧‧輸出端子
Ra、Rb‧‧‧電阻
REV‧‧‧極性反轉信號
VCC/LRVDD‧‧‧邏輯電源灰階基準電源
VG‧‧‧閘極波形
VGH‧‧‧高位準側電壓
VGL‧‧‧低位準側電壓
VH0…VH1023、VL0…VL1023‧‧‧灰階基準電源
VIN‧‧‧輸入電壓(輸入電位)
VL‧‧‧邏輯電源電壓
VLS‧‧‧類比電源
VOUT‧‧‧輸出電壓(輸出電位)
VS‧‧‧源極波形
圖1係表示本發明之一實施形態之液晶顯示裝置之概略構成之說明圖。
圖2係表示圖1所示之液晶顯示裝置中所具備之液晶面板之構成之說明圖。
圖3係表示圖2所示之液晶面板所具備之TFT基板之構成之說明 圖。
圖4係表示圖2所示之液晶面板所具備之圖素之構成之說明圖。
圖5係圖4所示之圖素之等效電路圖。
圖6係表示圖1所示之液晶顯示裝置所具備之設置於源極電源電路之低位準側電源電路之構成例之說明圖。
圖7係表示圖1所示之液晶顯示裝置所具備之閘極驅動器之構成之說明圖。
圖8係表示圖7所示之閘極驅動器之輸出信號之波形之說明圖。
圖9係表示圖7所示之閘極驅動器之輸出段所具備之電路之構成例之說明圖。
圖10係表示圖1所示之液晶顯示裝置所具備之灰階用DAC之構成例之說明圖。
圖11係表示圖1所示之液晶顯示裝置所具備之源極驅動器之構成之說明圖。
圖12係表示圖1所示之液晶顯示裝置中之對源極匯流排線及閘極匯流排線之電壓施加時序之說明圖。
圖13係表示圖11所示之源極驅動器內所具備之灰階電位生成電路之構成之說明圖。
圖14係表示圖11所示之源極驅動器之輸出段所具備之電路之構成例之說明圖。
圖15(a)係表示圖1所示之液晶顯示裝置中之對各圖素之施加電壓之說明圖，(b)係表示先前例之液晶顯示裝置中之對各圖素之施加電壓之例之說明圖。
圖16係表示圖1所示之液晶顯示裝置中之對應於灰階值之施加電壓之調整方法之說明圖。
圖17係表示與TFT之種類相應之關斷漏電流特性之說明圖。
對本發明之一實施形態進行說明。
圖1係表示本實施形態之液晶顯示裝置1之概略構成之說明圖，圖2係表示液晶顯示裝置1所具備之液晶面板20之構成之說明圖。
如圖2所示，液晶面板20包括：TFT基板21及對向基板22，其等隔著間隔件23相互對向配置；液晶層24，其包含封入至TFT基板21與對向基板22之間之液晶材料；第1偏光板25，其配置於TFT基板21之背面側(和與對向基板22之對向面為相反側之面側)；及第2偏光板26，其配置於對向基板22之正面側(和與TFT基板21之對向面為相反側之面側)。又，於液晶面板20之背面側，配置有背光裝置30。
第1偏光板25使自背光裝置30所照射之光之中、僅具有與該第1偏光板25之偏光軸方向相應之偏光之光透過。又，對各圖素之液晶層24施加與圖像資料相應之電壓，藉此，各圖素中之液晶之雙折射根據圖像資料發生變化，通過各圖素之光之偏光方向根據圖像資料發生變化。又，第2偏光板26使通過液晶層24之光之中、僅具有與該第2偏光板26之偏光軸方向相應之偏光之光透過。藉此，針對每一圖素，根據圖像資料控制透過液晶面板20之光之光量而進行圖像顯示。
又，於對向基板22中之與各圖素(子像素)對應之區域，形成有R(Red，紅)、G(Green，綠)、B(Blue，藍)之任一種之彩色濾光片，藉由R、G、B之3個圖素之組合而形成1個像素(pixel)。藉此，針對每一像素，根據圖像資料控制各像素之R、G、B之透光量，而顯示與圖像資料相應之圖像。
圖3係表示TFT基板21之概略構成之說明圖。如該圖所示，於TFT基板21上，設置有多個閘極匯流排線31、以與各閘極匯流排線31交叉之方式而配置之多個源極匯流排線32、及設置於閘極匯流排線31與源極匯流排線32之每一交叉部之圖素33。
圖4係表示液晶面板20所具備之圖素33之圖素構造之說明圖。
如圖4所示，各圖素33包括作為開關元件之TFT(Thin Film Transistor，薄膜電晶體)34、圖素電極35、及對向電極36。又，TFT34之閘極端子連接於閘極匯流排線31，源極端子連接於源極匯流排線32，汲極端子連接於圖素電極35。
再者，於本實施形態中，作為TFT34，使用具有由銦鎵鋅氧化物半導體(氧化物半導體)構成之通道層之TFT。然而，TFT34之構成並不限定於此，例如可使用具有由銦鎵鋅氧化物半導體以外之氧化物半導體構成之通道層者，亦可使用具有由氧化物半導體以外之材質(例如非晶矽、低溫多晶矽等)構成之通道層者。
又，各閘極匯流排線31連接於閘極驅動器4，各源極匯流排線32連接於源極驅動器5。又，對向電極36經由配置於對向基板22上之對向配線(未圖示)連接於對向基準電位(本實施形態中為接地(GND，Ground)電位)。
於圖像顯示時，閘極驅動器4週期性地切換寫入對象之閘極匯流排線31，源極驅動器5與閘極驅動器4同步，對與連接於作為寫入對象而經選擇之閘極匯流排線31之各圖素33對應之源極匯流排線32，施加與圖像資料之灰階值相應之施加電壓。藉此，對各圖素33之液晶層24施加與圖像資料相應之電壓而控制液晶分子之配向方向，從而進行顯示。
圖5係圖素33之等效電路圖。若TFT34之閘極端子之電位較該TFT34之源極端子之電位高出特定值以上，則TFT34接通，電流於源極端子與汲極端子之間流動，源極匯流排線32之電位被施加至液晶電容(液晶層24)。於圖5所示之等效電路圖中，將圖素電極35、對向電極36、及液晶層24表示為電容器。再者，於圖5所示之例中係具備相對於液晶電容(圖素電極35、液晶層24、及對向電極36)並聯配置之用 以維持各圖素33之電位之液晶輔助電容(CS電容)37，但該液晶輔助電容37並非必需之構成，亦可省略。又，於本實施形態中，將液晶輔助電容37中之與TFT34側之電極為相反側之電極之電位與對向電極36相同地設為接地(GND)電位。然而，並不限定於此，亦可設定為與對向電極36之電位不同之電位。
再者，於本實施形態中係包括R、G、B之圖素，但並不限定於此，亦可包括其他顏色之圖素。
如圖1所示，液晶顯示裝置1除液晶面板20及背光裝置30以外，還包括時序控制器2、灰階用DAC(灰階用數位-類比轉換器(Digital-to-Analog Converter))3、閘極驅動器4、源極驅動器5、閘極電源電路8、源極電源電路9、及邏輯電源電路10。
邏輯電源電路10將電力供給至時序控制器2、灰階用DAC3、閘極驅動器4、及源極驅動器5中所具備之邏輯電路(未圖示)。
閘極電源電路8係將驅動電力供給至閘極驅動器4者，包括對閘極驅動器4供給高位準側電壓之高位準側電源電路8a、及供給低位準側電壓之低位準側電源電路8b。高位準側電源電路8a及低位準側電源電路8b之構成並無特別限定，可使用自先前便眾所周知之電源電路。
源極電源電路9係將驅動電力供給至源極驅動器5者，包括對源極驅動器5供給高位準側之電源電力之高位準側電源電路9a、及供給低位準側之電源電力之低位準側電源電路9b。再者，高位準側電源電路9a將類比電源電力亦供給至灰階用DAC3。又，低位準側電源電路9b將電力亦供給至灰階用DAC3之接地(GND)端子。
又，於本實施形態中，與自低位準側電源電路9b供給至源極驅動器5之低位準側電壓對應之電位之最低值係以低於接地(GND)電位之方式而設定，詳情於下文中敍述。
圖6係表示低位準側電源電路9b之構成例之說明圖。如該圖所 示，低位準側電源電路9b包括降壓轉換器91，將輸入電壓(輸入電位)VIN轉換為低於接地(GND)電位之輸出電壓(輸出電位)VOUT輸出。於本實施形態中，對源極電源電路9自電力供給源(未圖示)供給輸入電壓12V，低位準側電源電路9b基於該輸入電壓12V產生輸出電壓-6V並輸出。降壓轉換器91之構成並無特別限定，亦可使用例如Texas Instruments公司製造之TPS54050(商品名)等。可藉由使用包含此種構成之低位準側電源電路9b，而廉價地構成高容量之電源。再者，低位準側電源電路9b之構成並不限定於圖6中所示之構成，亦可為能夠輸出低於接地(GND)電位之電壓(電位)之構成。又，對高位準側電源電路9a之構成並無特別限定，可使用自先前便眾所周知之電源電路。
時序控制器2根據自外部(例如液晶顯示裝置1之控制部)所輸入之圖像資料而產生用以控制閘極驅動器4及源極驅動器5之動作之控制信號，輸出至閘極驅動器4及源極驅動器5。
閘極驅動器4根據自時序控制器2所輸入之控制信號，控制施加至液晶面板20之TFT基板21中所具備之各閘極匯流排線31之電壓，藉此，週期性地切換寫入對象之閘極匯流排線31。
圖7係表示閘極驅動器4之構成之說明圖。如該圖所示，對閘極驅動器4輸入施加於閘極匯流排線31之高位準側電壓VGH、施加於閘極匯流排線31之低位準側電壓VGL、邏輯電源電壓VL、邏輯之接地電位(基準電位)GND。再者，高位準側電壓VGH自高位準側電源電路8a被輸入，低位準側電壓VGL自低位準側電源電路8b被輸入，邏輯電源電壓VL自邏輯電源電路10被輸入。
又，對閘極驅動器4，自時序控制器2輸入閘極起始脈衝GSP、閘極時脈信號GCK、及閘極啟動信號GOE。G1、G2、…、G2160分別連接於液晶面板20之閘極匯流排線31之第1、第2、…第2160個閘極匯流 排線31。
圖8係閘極驅動器4之驅動波形(自閘極驅動器4向各閘極匯流排線31之輸出信號波形)。如該圖所示，於輸入閘極起始脈衝GSP之後，每當輸入閘極時脈信號GCK之脈衝時，便對閘極匯流排線31逐條依序施加高位準電壓。然而，閘極驅動器4之驅動波形並不限定於此，亦可使用自先前便眾所周知之驅動方法。
圖9係表示閘極驅動器4之輸出段之電路構成之一例之說明圖。如該圖所示，於閘極驅動器4之輸出段中，串聯連接有換流器I1、換流器I2、及輸出端子PAD，於換流器I2與輸出端子PAD之間，經由二極體D1連接有高位準側電源(高位準側電壓VGH之供給源)，經由二極體D2連接有低位準側電源(低位準側電壓VGL之供給源)。又，輸出端子PAD連接於各閘極匯流排線31。藉此，將自閘極驅動器4之內部電路所輸出之資料信號之高位準側位準移位為高位準側電壓VGH，將低位準側位準移位低位準側電壓VGL而依序施加於各閘極匯流排線31。
具體而言，如圖8所示，對各閘極匯流排線31逐條依序施加高位準電壓。藉此，針對每1條閘極匯流排線31，依序接通與各閘極匯流排線31連接之圖素33之TFT34，僅對接通TFT34之圖素33經由源極匯流排線32施加(充電)與圖像資料相應之電壓。再者，如此以1閘極匯流排線為單位進行顯示之方法稱為線序驅動，以1閘極匯流排線為單位對圖素33施加與圖像資料相應之電壓，藉由對全部閘極匯流排線施加電壓而進行一畫面之顯示。
灰階用DAC3根據自外部(例如液晶顯示裝置1之控制部)所輸入之灰階基準資料(輸出電壓值資料)，產生於源極驅動器5中產生與灰階值相應之電壓時所用之灰階基準電壓，並輸出至源極驅動器5，再者，上述灰階基準資料係設定於例如液晶顯示裝置1之生產時等，以便調整由因液晶面板而異之圖素之浮動電容所引起之最佳灰階電壓之 偏差。
圖10係表示灰階用DAC3之構成例之說明圖。如該圖所示，灰階用DAC3包括AVDD端子、VSD端子、SET端子、SCL端子、SDA端子、OUT/INPCOM端子、OUTCOM端子、INNCOM端子、REFIN端子、及GND端子。對AVDD端子，自源極電源電路9之高位準側電源電路輸入類比電源電壓，對VSD端子，自邏輯電源電路10輸入數位電源電壓。再者，數位電源電壓之低位準側連接於接地(GND)。SET、DVR、OUT/INPCOM、OUTCOM、及INNCOM為對向電壓用之端子，但於本實施形態中係將對向電極連接於接地(固定於接地電位(0V))，因此未使用該等各端子。SCL端子及SDA端子係連接於外部之I2C(Inter-Integrated Circuit，內部積體電路)之通信埠，於本實施形態中，可使用該等各端子自外部進行BANK(記憶庫)A/B記憶體(記憶部)之覆寫處理。BANKA/B記憶體係保存與複數個灰階值對應之電壓設定值(灰階設定電壓)之非揮發之記憶體，將該等電壓設定值自DATA(資料)1輸出至DATA10。DATA1至DATA10儲存各自之電壓設定值，並將其內容輸入至10bit DAC(10位元DAC)。10bit DAC根據上述電壓設定值將對應於圖像資料之灰階值之數位資料轉換為電壓。例如，於數位資料之灰階值為356之情形時，輸出(REFIN端子之電壓-GND端子之電壓)×356/1023+GND之電壓。再者，REFIN端子之電壓係藉由圖10之上部所示之2個電阻Ra、Rb而設定，對GND端子，自源極電源電路9之低位準側電源電路9b進行電源供給。10bit DAC之輸出藉由放大器而被放大，並自輸出端子OUT1~OUT10作為灰階基準電壓而輸出至源極驅動器5。
源極驅動器5根據自時序控制器2所輸入之控制信號、及自灰階用DAC3所輸入之灰階基準電壓，控制施加於液晶面板20之TFT基板21所具備之各源極匯流排線32之電壓。具體而言，源極驅動器5產生 用以施加於各源極匯流排線32之電位(用以施加於與各源極匯流排線32連接之圖素33中之寫入對象之圖素33之電位)，將所產生之電位以與利用閘極驅動器4進行之寫入對象之閘極匯流排線31之切換動作同步之時序施加至各源極匯流排線32。
圖11係表示源極驅動器5之構成之說明圖。再者，於本實施形態中，於未對圖素33施加電位時係使用該圖素33成為黑顯示之常黑之液晶面板20。但並不限定於此，亦可使用常白之液晶面板20。
如圖11所示，對源極驅動器5輸入：類比電源之接地電位AGND、類比電源VLS、邏輯之接地電位DGND/LRGND、邏輯電源VCC/LRVDD、將對源極匯流排線32之施加電壓之極性設為-極性時之灰階基準電源VL0…VL1023、設為+極性時之灰階基準電源VH0…VH1023、及使用複數個源極驅動器5之情形時之級聯用信號DIO2、DIO1、對應於輸入信號之資料之排列(像素資料之順序為自1向240之順序，或自240向1之順序)之切換信號LBR、圖素之資料LV0A/B…LV7A/B、時脈信號CLKA/CLKB、控制輸出資料之切換時序之閂鎖脈衝LS、及用以切換對源極匯流排線32之施加電壓之極性之極性反轉信號REV。
XO(1)、YO(1)、ZO(1)、XO(2)、YO(2)、ZO(2)、…XO(240)、YO(240)、ZO(240)連接於互不相同之源極匯流排線32，而驅動連接於各源極匯流排線32之圖素33。X、Y、Z與各圖素之顏色對應，按照R、G、B之各圖素之排列順序表示R、G、B之3原色之任一種。
然而，由於液晶分子為有極性分子，因此若長時間持續施加同一方向之電場，則會極化而引起殘像或特性偏差。因此，於本實施形態中，源極驅動器5根據自時序控制器2所輸入之控制信號，進行交流驅動(極性反轉驅動)，該交流驅動係將施加於各圖素電極35之電位交替地切換成高於對向電位之+極性之電位與低於對向電位之-極性之 電位。極性反轉信號REV係用以進行上述切換之信號，於極性反轉信號REV為高位準(H)之情形時，將對XO(1)、YO(1)、ZO(1)、XO(2)、YO(2)、ZO(2)、…之施加電壓之極性設為+、-、+、-、+、-、…，於低位準(L)之情形時，將對XO(1)、YO(1)、ZO(1)、XO(2)、YO(2)、ZO(2)、…之施加電壓之極性切換為-、+、-、+、-、+、…。再者，可使施加電壓之極性於源極匯流排線32之延伸方向鄰接之每個圖素反轉，亦可使其於每複數個圖素反轉。又，針對於閘極匯流排線31之延伸方向鄰接之圖素，亦可使施加電壓之極性於每1個或每複數個圖素反轉。又，於本實施形態中係使對各圖素之施加電壓之極性於每1個或每複數個圖框反轉。
圖12係表示對源極匯流排線32及閘極匯流排線31之電壓施加之時序之說明圖。如該圖所示，源極驅動器5將與圖像資料相應之1閘極匯流排線之電位以與閂鎖脈衝LS相應之時序輸出至各源極匯流排線32。又，閘極驅動器4以與源極驅動器5之輸出時序同步之時序將向對應於源極驅動器5之輸出之閘極匯流排線31之供給電壓切換為高位準。即，於第n列閘極匯流排線31之電壓為高位準之期間中，將第n列資料自源極驅動器5輸出至各源極匯流排線32。藉由對全部閘極匯流排線31依序進行該處理，而對各圖素33充入與圖像資料相應之電荷而進行一畫面之顯示。
圖13係表示源極驅動器5內所具備之灰階電位生成電路51之構成之說明圖。如上所述，液晶面板20中之各圖素之透過率藉由控制施加於該各圖素之圖素電極之電壓而被調整，藉此進行灰階顯示。又，於本實施形態中，進行如下交流驅動，即，將對鄰接之圖素之施加電壓設為相反極性，於每1圖框切換對各圖素之施加電壓之極性。因此，於本實施形態中，為了進行交流驅動，灰階電位生成電路51根據自灰階用DAC3輸入之基準電壓，對1個灰階值產生施加+極性之情形時之 電位與施加-極性之情形時之電位之2個電位。具體而言，於本實施形態中係使用10位元(bit)之源極驅動器5，灰階電位生成電路51產生+極性用之VH0~VH1023之1024種電位、與-極性用之VL0~VL1023之1024種電位之合計2048種電位。再者，圖13所示之電阻R1~R20之電阻值係根據液晶之特性而設定。於未自灰階用DAC3輸入灰階基準電壓之情形時，亦可藉由基於該電阻R1~R20之電阻分割產生基準電壓。
圖14係表示源極驅動器5之輸出段之電路構成之一例之說明圖。如該圖所示，於源極驅動器5輸出段，於源極驅動器5之內部電路與輸出端子O之間具備運算放大器92，於運算放大器92與輸出端子O之間，經由二極體Da連接有類比電源VLS，經由二極體Db連接有類比電源之接地電位AGND。於源極驅動器5之內部電路，自圖13所示之灰階電壓之中選擇與圖像資料中之圖素之灰階值相應之電壓，藉由輸出段之運算放大器92放大並輸出至源極匯流排線32。
圖15(a)係表示施加於本實施形態之液晶顯示裝置1中之各圖素33之電壓波形之一例之說明圖。閘極波形(VG)表示施加於TFT34之閘極端子之電壓，源極波形(VS)表示施加於TFT34之源極端子之電壓，對向電位表示施加於對向電極36之電壓。如該圖所示，於本實施形態中，施加於閘極端子之電壓之高位準側設定為28V，低位準側設定為-14V。又，施加於源極端子之電壓之+極性之情形時之最大值(VH1023)設定為8V，-極性之情形時之最小值(VL1023)設定為-8V。又，將對向電壓設定為0V(GND電位)。再者，對閘極電源電路8、源極電源電路9、及邏輯電源電路10之輸入電壓為12V，邏輯電源電路10之輸出電壓(邏輯電壓)為3.3V。
如此，施加於閘極端子之高位準側之電壓設定得充分高於施加於源極端子之電壓之最大值，以使得不論源極端子之施加電壓如何， 均可使TFT34接通。又，施加於閘極端子之低位準側之電壓設定得充分低於施加於源極端子之電壓之最小值，以使得不論源極端子之施加電壓如何，均可使TFT34斷開。藉此，於施加於閘極端子之電壓為高位準之情形時，TFT34接通，電流於源極端子與汲極端子之間流動，圖素電極35之電位變得與源極匯流排線32之電位相等而進行向圖素33之寫入。
另一方面，圖15之(b)係表示先前之施加電壓之設定例之說明圖，假定對如下液晶顯示裝置之設定例，該液晶顯示裝置之構成係除對閘極匯流排線31及源極匯流排線32之施加電壓之設定不同以外，與本實施形態之液晶顯示裝置1大致相同。
如圖15之(b)所示，於先前之施加電壓之設定方法中，施加於源極端子之電壓於將+極性之情形時之最大值(VH1023)設定為16V左右，將-極性之情形時之最小值(VL1023)設定為0V(GND電位)，將對向電壓設定為6V。再者，施加於源極端子之電壓之最大值與對向電壓之差(16V-6V=10V)、和對向電壓與施加於源極端子之電壓之最小值之差(6V-0V=6V)不同之原因在於，考慮到向對圖素電極進行充電時之向GND之引入(關於向GND之引入，於下文敍述)之影響。
即，於先前之液晶顯示裝置中，將對圖素之TFT中之源極端子之施加電壓之最小值設定為GND電位，將對向電壓設定為正值，對圖素之源極端子之施加電壓不論於使該施加電壓之極性為+極性之情形時或於使之為-極性之情形時，均被設定為0V(GND電位)以上之電壓。相對於此，於本實施形態之液晶顯示裝置1中，將對圖素33之TFT34中之源極端子之施加電壓之最小值設定為低於GND電位之電壓，將對向電壓設定為GND電位。
再者，於液晶顯示裝置中，一般而言，因液晶面板內之浮動電容而產生對GND電位之引入，故而對圖素電極之施加電壓不論於+極 性之情形或-極性之情形時均向GND側偏移。即，根據對GND之引入，於施加電壓相對於GND為+極性之情形時，施加電壓降低，於為-極性之情形時，施加電壓上升。此時，若於+極性之情形與-極性之情形時，對GND之引入之特性發生偏差，則即便於顯示相同之灰階值之情形時，於+極性之圖素與-極性之圖素，施加於圖素之電荷亦不同，可見畫面閃爍，產生稱為所謂閃爍(flicker)之現象。
因此，於先前之液晶顯示裝置中，藉由調整對向電壓而消除由該浮動電容所引起之引入之影響。又，由於浮動電容於每一液晶面板不同，故而上述調整係針對液晶顯示裝置1逐台個別地進行。
相對於此，於本實施形態之液晶顯示裝置1中，將對向電壓固定為0V(GND電位)，因此，藉由根據每一液晶面板之特性(液晶顯示裝置1之個體特性)覆寫上述灰階用DAC3中之BANKA/B記憶體之值，而調整對應於各灰階之電壓值以去除由上述浮動電容所引起之引入之影響。
圖16係表示對應於灰階值之施加電壓之調整之情況之說明圖。藉由調整灰階用DAC3中之BANKA/B記憶體之設定值，可根據該設定值調整由源極驅動器5所產生之灰階電壓。
如上所述，就本實施形態之液晶顯示裝置1而言，將施加於圖素33之TFT34之源極端子之電位之最小值設定為低於接地(GND)電位之電位。藉此，可於斷開液晶顯示裝置1之電源時，易於釋放圖素33所儲存之電荷。
即，若斷開液晶顯示裝置1之電源，則閘極電源電路8、源極電源電路9、及邏輯電源電路10之輸出電壓由於對接地釋放電荷，因此變為0V。又，對向電壓亦保持為0V。
另一方面，於源極匯流排線32，連接於該源極匯流排線32之各圖素33之電荷洩漏，因此，源極匯流排線32之電位成為與對該等各圖 素之覆寫電壓之平均值對應之電位。因此，於圖15之(b)所示之先前之施加電壓之設定方法之情形時，源極匯流排線32之電位成為約8V。相對於此，於本實施形態之液晶顯示裝置1中，將通常驅動時施加於圖素33之TFT34之源極端子之電位之最小值設定為低於接地(GND)電位之電位，故而電源斷開時之源極匯流排線32之電位成為約0V。
因此，自上述圖17所示之TFT中之關斷漏電流之特性可知，如本實施形態般預先將施加於TFT34之源極端子之電位之最小值設定為低於接地電位之電位，藉此可增大電源斷開時之TFT之關斷漏電流，而易於釋放圖素33所儲存之電荷。
又，於圖15(b)所示之先前之施加電壓之設定方法之情形，於電源斷開時，對向電極之電位自驅動時之設定電位(6V)變化為接地電位(0V)，因此充入至各圖素之電壓上升該變化量，相應地必須自圖素釋放之電荷增大。
相對於此，於本實施形態中，將驅動時之對向電極36之電位設定為接地電位(0V)，因此，即便斷開液晶顯示裝置1之電源，對向電極36之電位亦不會發生變化。因此，於電源斷開時可較先前更降低必須自圖素33釋放之電荷。
又，可藉由將驅動時之對向電極36之電位設定為接地電位(0V)，而易於自圖素電極35釋放電荷。即，於設為可調整對向電極36之電位之構成之情形時，對向電極36相對於接地電位成為高電阻，對向電極36之電位不易穩定，而不易自圖素電極35釋放電荷。相對於此，可藉由將驅動時之對向電極36之電位設定為接地電位(0V)，而使對向電極36之電位穩定，而易於自圖素電極35釋放電荷。
又，於先前之液晶顯示裝置中，例如如上述專利文獻1般，必須設置於電源斷開時用以進行自圖素電極釋放電荷之處理之電路、及用 以於阻斷電源供給之狀態下亦可驅動該電路之電容器等充電機構。相對於此，根據本實施形態，只要於源極電源電路9設置低位準側電源電路9b，即便未設置上述電路及上述充電機構，亦可於電源斷開時釋放各圖素之電荷。因此，可降低液晶顯示裝置1之製造成本。
但是，於本實施形態之液晶顯示裝置1中，亦可如上述般設定驅動時之施加電壓，並且設置上述電路及上述充電機構，進行將用以於電源斷開時減少各圖素所儲存之電荷之電位(接地電位或接近其之電位)覆寫於各圖素之處理。
又，於本實施形態中，對將對向電極36之電位設定為接地電位(0V)之構成進行了說明，但並不限定於此，只要至少將根據圖像資料施加於源極匯流排線32之電位之最低值設定得低於接地電位，將最大值設定得高於接地電位，且根據上述最低值及上述最大值適當設定對向電極36之電位即可。
又，於本實施形態中，對液晶顯示裝置1為使用自背光裝置30出射之光進行顯示之透過型之液晶顯示裝置之情形進行了說明，但並不限定於此。例如，可為使來自外部之入射光反射以用作顯示光之反射型之液晶顯示裝置，亦可為兼具透過型之液晶顯示裝置之功能與反射型之液晶顯示裝置之功能之半透過型之液晶顯示裝置。
又，於本實施形態中，對圖素電極設置於TFT基板且對向電極設置於對向基板22之液晶顯示裝置進行了說明，但並不限定於此，亦可為圖素電極及對向電極之兩者設置於同一基板之構成。
[總結]
本發明之態樣1之液晶顯示裝置之特徵在於：其包括具有包含薄膜電晶體之開關元件之複數個圖素，於對上述薄膜電晶體之閘極端子施加有用以接通該薄膜電晶體之電位之期間中，對該薄膜電晶體之源極端子施加與圖像資料相應之電位，藉此根據圖像資料而驅動與該薄 膜電晶體對應之圖素，且將根據圖像資料施加於上述源極端子之電位之最小值設定為低於接地電位之值。
根據上述之構成，與根據圖像資料施加於源極端子之電位之最小值為接地電位之先前之液晶顯示裝置相比，可使斷開液晶顯示裝置之電源時之源極端子之電位接近接地電位。藉此，可使電源斷開時之開關元件之關斷漏電流增大，而易於釋放儲存於圖素之電荷。
本發明之態樣2之液晶顯示裝置為如下構成：於態樣1中，上述薄膜電晶體具有包含氧化物半導體之通道層。
具備包含氧化物半導體之通道層之薄膜電晶體具有關斷漏電流非常少之特性，但根據上述構成，可使電源斷開時之開關元件之關斷漏電流較施加於源極端子之電位之最小值為接地電位之先前之液晶顯示裝置更增大，而易於釋放儲存於圖素之電荷。
本發明之態樣3之液晶顯示裝置為如下構成：於上述態樣1或2中，上述圖素包括連接於上述薄膜電晶體之汲極端子之圖素電極、及以隔著液晶層與上述圖素電極對向之方式配置之對向電極，且將根據圖像資料而驅動上述圖素時之上述對向電極之電位設定為接地電位。
根據上述之構成，由於驅動時之對向電極之電位設定為接地電位，因此即便斷開液晶顯示裝置之電源，對向電極之電位亦不會發生變化。因此，因對向電極之電位之變化而必須自圖素釋放之電荷並未增加，故而可更易於釋放圖素之電荷。又，由於對向電極之電位穩定為接地電位，因此與對向電極之電位變動之情形相比，可更易於釋放圖素之電荷。
本發明之態樣4之液晶顯示裝置為如下構成：於上述態樣3中，包括記憶部，該記憶部記憶將圖像資料之灰階值和與該灰階值對應之對上述源極端子之施加電位建立關聯之灰階基準資料，且上述灰階基準資料可根據該液晶顯示裝置之個體特性而變更。
根據上述之構成，可根據每一液晶顯示裝置之個體特性，調整對應於圖像資料之灰階值之對各圖素之源極端子之施加電壓，因此可防止閃爍等不良情況而提高顯示品質。
本發明之態樣5之液晶顯示裝置為如下構成：於上述態樣3或4中，包括複數個閘極匯流排線、及與上述各閘極匯流排線交叉之複數個源極匯流排線，上述圖素設置於上述閘極匯流排線與上述源極匯流排線之每一交叉部，各圖素所具備之薄膜電晶體之閘極端子連接於上述閘極匯流排線中之任一者，源極端子連接於上述源極匯流排線中之任一者；施加於連接於共通之源極匯流排線之各圖素之源極端子之電位之極性設定為，於沿該源極匯流排線之延伸方向鄰接之每1圖素或每複數個圖素反轉。
根據上述之構成，電源斷開時之源極匯流排線之電位成為接近施加於連接於該源極匯流排線之各圖素之電位之平均值之值。因此，可使電源斷開時之源極匯流排線之電位更接近接地電位，因此可更易於釋放各圖素之電荷。
本發明之一態樣之液晶顯示裝置之驅動方法之特徵在於：該液晶顯示裝置包括具有包含薄膜電晶體之開關元件之複數個圖素，於對上述薄膜電晶體之閘極端子施加用以接通該薄膜電晶體之電位之期間中，對該薄膜電晶體之源極端子施加與圖像資料相應之電位，藉此，根據圖像資料而驅動與該薄膜電晶體對應之圖素，且該液晶顯示裝置之驅動方法係將根據圖像資料而施加於上述源極端子之電位之最小值設定為低於接地電位之值。
根據上述之方法，與根據圖像資料而施加於源極端子之電位之最小值為接地電位之先前之液晶顯示裝置相比，可使斷開液晶顯示裝置之電源時之源極端子之電位接近於接地電位。藉此，可增大電源斷開時之開關元件之關斷漏電流，而易於釋放儲存於圖素之電荷。
本發明並不限定於上述各實施形態，可於申請專利範圍所示之範圍內進行各種變更，適當地組合不同之實施形態中分別揭示之技術手段而獲得之實施形態亦包含於本發明之技術範圍中。進而，可藉由組合各實施形態中分別揭示之技術手段，而形成新穎之技術特徵。
[產業上之可利用性]
本發明可應用於液晶顯示裝置。又，作為開關元件可尤佳地應用於使用包含關斷漏電流較少之氧化物半導體等之薄膜電晶體之液晶顯示裝置。
VS‧‧‧源極波形
VG‧‧‧閘極波形
VGH‧‧‧高位準側電壓
VGL‧‧‧低位準側電壓
VH1023‧‧‧灰階基準電源
VL1023‧‧‧邏輯電源電壓

Claims (6)

  1. 一種液晶顯示裝置，其特徵在於：其包括具有包含薄膜電晶體之開關元件之複數個圖素，於對上述薄膜電晶體之閘極端子施加有用以接通該薄膜電晶體之電位之期間中，對該薄膜電晶體之源極端子施加與圖像資料相應之電位，藉此根據圖像資料而驅動與該薄膜電晶體對應之圖素；且根據圖像資料而施加於上述源極端子之電位之最小值設定為低於接地電位之值。
  2. 如請求項1之液晶顯示裝置，其中上述薄膜電晶體具有包含氧化物半導體之通道層。
  3. 如請求項1之液晶顯示裝置，其中上述圖素包括：圖素電極，其連接於上述薄膜電晶體之汲極端子；及對向電極，其係以隔著液晶層與上述圖素電極對向之方式而配置；且根據圖像資料而驅動上述圖素時之上述對向電極之電位設定為接地電位。
  4. 如請求項3之液晶顯示裝置，其包括記憶部，該記憶部記憶有將圖像資料之灰階值和與該灰階值對應之對上述源極端子之施加電位建立關聯之灰階基準資料；且上述灰階基準資料可根據該液晶顯示裝置之個體特性而變更。
  5. 如請求項3之液晶顯示裝置，其包括複數個閘極匯流排線、及與上述各閘極匯流排線交叉之複數個源極匯流排線，上述圖素設置於上述閘極匯流排線與上述源極匯流排線之每一交叉部，各圖素所具備之薄膜電晶體之閘極端子連接於上述閘極匯流排線中之任一者，源極端子連接於上述源極匯流排線中之任一者；且 施加於連接於共通之源極匯流排線之各圖素之源極端子之電位之極性設定為，於沿該源極匯流排線之延伸方向鄰接之每1個或每複數個圖素反轉。
  6. 一種液晶顯示裝置之驅動方法，其特徵在於：該液晶顯示裝置包括具有包含薄膜電晶體之開關元件之複數個圖素，於對上述薄膜電晶體之閘極端子施加有用以接通該薄膜電晶體之電位之期間中，對該薄膜電晶體之源極端子施加與圖像資料相應之電位，藉此根據圖像資料而驅動與該薄膜電晶體對應之圖素，且該液晶顯示裝置之驅動方法係將根據圖像資料而施加於上述源極端子之電位之最小值設定為低於接地電位之值。
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