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TWI249635B - Method of driving liquid crystal display device - Google Patents

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TWI249635B
TWI249635B TW093105269A TW93105269A TWI249635B TW I249635 B TWI249635 B TW I249635B TW 093105269 A TW093105269 A TW 093105269A TW 93105269 A TW93105269 A TW 93105269A TW I249635 B TWI249635 B TW I249635B
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TW
Taiwan
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liquid crystal
crystal display
potential
display device
pixel electrode
Prior art date
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TW093105269A
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English (en)
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TW200424651A (en
Inventor
Yuichi Masutani
Shingo Nagano
Original Assignee
Advanced Display Kk
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Advanced Display Kk filed Critical Advanced Display Kk
Publication of TW200424651A publication Critical patent/TW200424651A/zh
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Description

1249635 五、發明說明α)' 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於橫向電場方式之主動陣列型液晶顯示 裝置之驅動方法。 【先前技術】 在以往之液晶顯示裝置，在長時間顯示同一圖案後切 換為別的晝面時，之前之圖案長時間殘留或發生燒著。為 解決此問題，在ΤΝ方式之液晶顯示裝置公開一種技術（例 如參照專利文獻1 )，應用偏置補償驅動方法，補償閘極信 號所引起之電位降低之灰階相依性。又，例如在源極信號 之振幅大之階段和以往一樣的設定共用信號之電位及源極 信號之中心電位，使得補償閘極信號所引起之電位降低； 而在源極信號之振幅小之階段，藉著將源極信號之中心電 位設為比補償閘極信號所引起之電位降低之源極信號之中 心電位高之電位，可減輕燒著，也看不到閃爍。 [專利文獻1] 特開2 0 0 1 - 3 3 7 3 1 0號公報（第2〜5頁，圖8、9 ) 【發明内容】 發明要解決之課題 可是，將在專利文獻1所記載之驅動方法應用於橫向 電場方式（I PS模式）之液晶單元之情況，仍發生燒著。這 係因橫向電場方式之液晶單元之電極構造在上下方向非對 稱的形成，和以往之ΤΝ模式相比，易發生上下方向之殘留
2185-6187-PF(N2).ptd 第5頁 五、發明說明（2) DC電壓，結果有發生焯 本發明為解決上^之問題。 晶顯不裴置之驅動方法，問題點，其目的在於提供—種液 置不疋用以往之偏晋、、在仏向電場方式之液晶顯示裝 不f ”象素電極電位和：：驅動方法設定最佳Vc〇m，使得 而疋疋難發生上下方向用電極電位間之DC成分之偏移， 值，可減少燒著之發生。殘留DC電壓、難發生燒著之偏置 解決課題之手段 係一種橫向電与 顯示裝置包括： ;複數閘極線， 源極線，經由輝 極線和該源極綠 該切換元件和該 件供給該像素電 板面大致平行之 位之平均值，使 時之平均值依據 、本發明之液晶顯示壯 方式之液晶顯示、衣置之驅動方法， 一對基板，在該二對A f動方法，該液晶 在該—對之中之_二，之間具有液晶層 緣膜和該閑極線交又基板上形成；複數 之交又部附近形成；以刀換元件，在該間 源極線連接；利用及像素電極，經由 極顯示影像所需之；：㊁線經由該切換元 電場，其特徵在於：二仇，施加和該基 得該像素電極之電位=S，輪人該信號電 顯示之灰階而異。 憂性時和負極性 【實施方式】 實施例1 入之液晶施加電 透射型液晶顯示裴置對在基板間所注 2185-6187-PF(N2).ptd 第6頁 1249635 五、發明說明（3) 按照該電場之強度控制液晶分子之排列方向，調整透 在 射基板之光量。因而’可得到所要之亮度之影像。而… 使用由薄膜電晶體（TFT)等構成之切換元件之主動陣列髮 液晶顯不裝置，在主要得到超寬視野角之手法上使用將對 液晶施加電場之方向設為相對於基板平行之方向之橫向電 場方式。得知若使用本方 <，令視角方向改變時之對比之 變化、灰階位準之反轉幾乎不存在。 在圖1 (a)表示一般之橫向電場方式之液晶顯示裝置之 像素區域之平面圖，在圖1(b)表示其剖面圖。在圖ι ，1〇〇 係TFT陣列基板’ 20 0係彩色濾光器基板。 十在TFT陣列基板100，1係在絕緣性基板ιοί上所形成之 複數閘極線，2係如覆蓋閘極線般形成之絕緣膜，3係設計 f和複數閘極線交又之源極線，4係在源極線3上所設置之 、、-巴、’水膜.閘極線1及源極線3和在交又部所設置之Τ ρ τ元件 等切換元件5連接。在切換元件5連接由和源極線3平行的 設置之複數電極構成之梳子狀之像素電極6。配置和像素 電極6之複數電極平行且交互的由複數電極構成之梳子狀 之共用電極7。像素電極6由鉻（Cr)、鋁（A1)、鉬（M〇)等金 屬或ITO( Indium Tin 〇xlde)等透明性導電膜形成。8係由 鉻（Cr)、鋁（A1)、鉬（Mo)等金屬構成之辅助電容配線，經 由貫^孔和共用電極7連接。將本TFT陣列基板1〇〇和彩色 濾光器基板2 0 0相向的配置，在兩基板間失持了液晶声9 液晶面板1 0配置背光等，完成液晶顯示裝置。藉著s 電極及共用電極間之液晶層9施加電壓’對液晶層施加：、
2185-6187-PF(N2).ptd 第7頁 1249635 五、發明說明（4) 基板面大致平行之電場。 般液i驅：=方式之液晶顯示裝置如圖6⑷所示，-光器(。：=定：膜(Pi)6i、保護膜(〇C)62、彩色濾 介質體積層膜包圍，在=緣性基板101之材料之玻璃等電 電極7間之電m $ 乂驅動液晶之像素電極6和共用 式之液晶顯:ΐ = 膜中為止。而，以往與 ==:不：:DC:T_，藉著使得在像素_ 場方式只有採用以往之刀m燒著’但是在橫向電 和層M t產生殘留此，發生燒著現象。 貝 在圖2表示在橫向電場方式之液晶顯示裝置 圖。如圖2所示，形成在圖2中 線卜和閑極線!正交之在上下方向伸之複數間極 些閘極線1和源極線3包圍之區域係一 =線3。被攻 之交叉位置附近設置切換元件5。像/素』域’在兩配線 接，如上述所示，和*用電極7平行的和汲極23連狀 載供給信號電位之源極線驅動電路丨丨。^ 源極線3衣 11供給液晶面板1 〇按照應驅動之像辛_源極線驅動電路 階電位卜自閑極線驅動電路12供給素用、員以不^灰階信號（灰 閘極電位。又，供給共用電極7共用電位:才切換凡件5之
Clc表示在像素電極6和相向電極之間所夾之 耦合電容，Cgd係閘極/汲極間之耦人番々 ' 口电谷’ C s t表示輔助 2185-6187-PF(N2).ptd 第8頁 1249635 五、發明說明（5) 電谷。藉著對於保持在固疋之共用電位之共用電極7，自 切換元件5經由没極23向像素電極6寫入信號電位32，控制 在液晶層9之電場，顯示影像。 其次，在圖3表示對閘極線1、源極線3所施加之電壓 之波形’說明像素電極之電壓（以下稱為像素電位31)之動 作。一般在液晶顯示裝置為了防止液晶劣化，每隔圖框 (f r a m e )令相對於共用電位3 4之像素電位3 1之極性反轉。 即’在用以依次選擇全部之閘極線1所需期間（一個 框）令相對於共用電位34之像素電極6之極性^轉。 對閘極2 1施加切換元件5之臨限值電壓以上之正脈衝 時，因切換元件5變成導通狀態（High位準：源極22和汲極 2 3間為導通狀態），向像素電極6傳送在源極線3傳輸之信 號電位3 2。仏號電位3 2係以中心電位v s 〇為中心之振幅v s a 之父流電壓。振幅ysa和令顯示之灰階對應。此時，如圖3 所示，像素電位3 1和閘極電位3 3同步的上升，接著為了使 1換兀件5變成不導通狀態而將閘極電位33切換為L〇w位準 牯，像素電位3 1受到閘極/汲極間之耦合電容Cgd之影響， 發生Vgd量之饋通（1^6(1 Through)。然後，在一個圖框曰期 間中，利用輔助電容Cst保持像素電位31。一般將共用電 位34設成在第一圖框對液晶施加之電壓n和在第二圖框 1加之電壓V2之絕對值相等，將此時之共用電位34稱為最 ^VC〇m ° 一般’使用可變電阻可調整共用電位34，調敕# VI和V2之絕對值相等。 71正成 4素電位31之饋通所引起之壓降量AVgd以下式表
1249635
示 式1 AVgd - AVgx Cgd/(Clc+ Cgd+ Cst) * Z\Vg係閘極電位之變化量。 -0:Γ寺門：：素電位31之值保持一個圖框期間後，在第 ;【匡：陶位33再變成Hlgh位準時，像素電位31變成 :;:和J^人之圖框（第-圖框)相反之信號電位32之位準。 然後，閘極電位33變成Low位準肖，和第—圖框和 閘極電位33同步的下降’像素電位31因饋通而電低△ Vgd 〇 式1之成分之中，C 1 C具有對於信號電位（灰階電壓）之 相依性，液晶之耦合電容Clc之值依據作用於液晶之影像 之灰階而異。又，在Cgd、Cst幾乎無電壓相依性。 加之電壓VI和在第二圖框施加之電壓V2之絕對值在各灰階 變成相等，需要設定Vso，使得和AVgd之變化對應，將其 稱為偏置補償方法。在TN方式之液晶顯示裝置，一般利用 本方法防止燒著。又，如上述所示，還有將在Vsa小&之灰 階之Vso設為南之防止燒著之方法。在本實施例，不依據 上述之方法設定Vso，在橫向電場方式之液晶顯示裝置， 設定V s 〇，使得不發生燒著。 在圖4表示Clc和信號電位32之振幅Vsa之關係。因芦 號電位32變高時Clc變高，得知和信號電位變高成^ 比的變低。因此，如式i所示，Akd不是總是定值，而依 據信號電位32之振幅變化。因而，為了使得在第一圖框施 以下說明Vso之設定方法。在圖2、圖3利用控制電路
2185-6187-PF(N2).ptd
1249635 五、發明說明（7) 13控制自開極線驅動電路12輸出之閘極電抑 驅動電路1 1輪出之信號電位3 2以及 ”、\、. 電位…，序及卿。例如，在；用 2 5 6灰卩自之情況，為了重現灰階，對像素電 ”'、 側、負極側各2 5 6位準之大小之電壓所選擇之：：自：極 之信號電位32。因此’需要自源極線驅之小 之正極性、負極性細位準之大小之信號二輸出相異 w =，矣說明用以產生該2 5 6位準之信號電位32之裝 置。圖5係表示係用以產生該25 6位準之信號電位^之 之源極線驅動電路n之一例之說明圖。在圖5 A係㈣ 電源14在源極線驅動電路之輸入端子’ 42係自栌制 動：路之輸入端子，43係分割電⑯，“係源極線 ”、、動電路之輸出端子。源極線驅動電路11之輸入端子42穿 控制電路13連接，輸入控制信號。又，源極線驅動電如 之別的輸入端子41和沉電源丨4連接，輸入位準（大小）相显 3種灰階參照電壓。例如，各DC電源14之各輸出端子向 各輸入端子41輪入丨6種灰階參照電壓，即第i灰階參 第巧階參照電壓(Vrefl)、…第15灰階參； 電土（ refl4)、弟16灰階參照電壓（Vrefl5)。在各入女山 子4 1間連接相串聯之分割電阻4 3。 而 例如，自在輪入第}灰階參照電壓（Vref〇)之輸入 41和輸入第2灰階參照電壓（Vrefl)之輸入端子41之間所連 接之1 5個分告彳電阻43之各連接部所設置之輸出端子45各自 輸出在利用1 5個分割電阻所分割之位準相異之丨6個信號電
1249635 五、發明說明（8) '—- 位上表示第1顯示電壓（Vs〇)、第2顯示電壓（Vsl)、···第16 顯示電壓（Vs 1 5 )之信號電位，使得和全部之vr e f間一致 時，可產生係2 5 6灰階之正極側和負極側之電位之2 5 6 χ 2 位準之信號電位◦用選擇電路4 6選擇所要之電位後，自輪 出端子4 4向液晶面板輸出信號電位。 在表1表示依據本實施例之輸入源極線驅動電路1 1之 灰階參照電壓（V r e 〇之電壓值及自源極線驅動電路輪出之 信號電位32之振幅Vsa和信號電位之中心電位Vso之電壓 值。例如，在2 5 5灰階之情況，輸入源極線驅動電路1 1之 信號電位32之中心電位Vso為係灰階參照電壓 Vref0 = 14.670V 和 Vrefl5 = 0.200V 之2 值之平均值之 7.43 5V。在0 灰階之情況 Vref7 = 7.9 85V 和 Vref 8 = 6.72 5V 之 平均值之7. 3 5 5V。進行邊改變各Vref邊調查燒著之強度之 實驗後決定設定。又，可按照液晶顯示裝置之規格進行各 種變更。因而，DC成分不會滞留於電介質體積層膜中，可 使燒著變成最小。
2]85-6187-PF(N2).ptd 第12頁 1249635 五、發明說明（9) [表1]
Vsa Vso 電壓値 一265 7.235 7.435 Vre£o = 14. 670 一 240 0.410 7.313 Vrefl^l 3.723 192 5.210 7.135 Vref2-1 2. 345 一127 4.000 6.955 Vref3 = l 0.955 64 2.800 7.097 Vref4=9. 8 97 32 1.950 7.198 Vref5=9. 148 1 0.700 7.347 Vref6 = 8. 047 0 0.630 7.355 Vref7=7. 985 Vref8 = 6.725 Vref9 = 6. 647 Vrefl 0 = 5. 248 Vrefl 1 = 4. 297 Vrefl 2=2· 955 Vrefl 3=1. 925 Vrefl4=0. 903 Vrefl 5=0. 200
在本實施例，表示2 5 5灰階之Vso(Vso2 5 5 )和127灰階 之 Vso(Vsol27)之差（Vso255—Vsol27)為 48 0mV、0 灰階之 ¥8〇(¥3〇0)和¥3〇127之差〇3〇0—¥3〇127)為40011]¥之例子， 但是也有其中一方或者雙方變成大約〇mV或負值之情況。 那些值依據定向膜6 1、保護膜6 2、彩色濾光器6 3之材料之 組合或界面狀態而變。 可疋’在本實施例之液晶顯示裝置，也和一般之液晶 顯不裝置一樣，依據係0及2 5 5灰階之中間值之1 2 7灰階（中 間灰1¾ )顯示調整γ c 〇 m。在採用了點反轉驅動方式之情 況’令顯不方袼等圖案，將閃爍變成最小之部分調整成變
第13頁 1249635 五、發明說明（10) 成最佳Vcom。因而，在127灰階之閃爍變成大致0，但是在 1 2 7灰階以外之灰階因Vcom值相對於最佳Vcom偏移，易發 生閃爍。而，藉著進行圖7 ( a )所示之每隔一個像素令極性 反轉之點反轉驅動或圖7 ( b )所示之1 X 2驅動、或隨機的產 生極性反轉之驅動（圖上未示），可防止一般顯示晝面時之 閃爍。在上述表示在1 2 7灰階進行V com調整之例子，但是 在其他之灰階進行Vcom調整也可得到一樣之效果。 發明之效果 若依據本發明’在橫向電場方式之液晶顯不裝置之驅 動方法，藉著設定並輸入該信號電位之平均值，使得供給 像素電極之信號電位之正極性時和負極性時之平均值依據 灰階而異，可得到燒著變成最小之液晶顯示裝置之驅動方 法。
2185-6187-PF(N2).ptd 第14頁 1249635 圖式簡單說明 圖1 ( a )〜（b )係表不本發明之貫施例之液晶顯不裝置之 圖。 圖2係表示本發明之實施例之液晶顯示裝置之電路 圖。 圖3係表示本發明之實施例之液晶顯示裝置之信號波 形圖。 圖4係表示本發明之實施例之液晶顯示裝置之圖。 圖5係表示本發明之實施例之液晶顯示裝置之電路 圖。 圖6(a)〜（b)係在本發明之實施例之IPS模式和TN模式 之主要部分之剖面圖。 圖7 ( a)〜（b)係表示在本發明之實施例之液晶顯示裝置 性反轉方式之圖。 說明 1 閘極線 2 絕緣膜 3 源極線 4 絕緣膜 5 切換元件 6 像素電極 7 共用電極 8 輔助電容配線 9 液晶層 10 液晶面板 11 源極線驅動電路 12 閘極線驅動電路 13 控制電路 14 電源 21 閘極 22 源極 23 汲極 31 像素電位
2185-6187-PF(N2).ptcl 第15頁 1249635 圖式簡單說明 3 2 信號電位 3 4 共用電位 4 2輸入端子 44輸出端子 46 選擇電路 6 2 保護膜 100 TFT陣列基板 2 0 0 彩色濾光器^ 3 3 閘極電位 4 1 輸入端子 4 3 分割電阻 4 5輸出端子 61 定向膜 6 3 彩色濾光器 101 絕緣性基板 板
2185-6187-PF(N2).ptd 第16頁

Claims (1)

1249635 六、申請專利範圍 1. 一種橫向電場方式之液晶顯示裝置之驅動方法，該 液晶顯示裝置包括： 一對基板，在該一對基板之間具有液晶層； 複數閘極線，在該一對之中之一方之基板上形成； 複數源極線，經由絕緣膜和該閘極線交叉； 切換元件，在該閘極線和該源極線之交叉部附近形 成；以及 像素電極’經由該切換元件和邊源極線連接， 利用該源極線經由該切換元件供給該像素電極顯示影 像所需之信號電位，施加和該基板面大致平行之電場， 其特徵在於： 設定並輸入該信號電位之平均值，使得該像素電極之 電位之正極性時和負極性時之平均值依據顯示之灰階而 異。 2. 如申請專利範圍弟1項之液晶顯不裝置之驅動方 法，其中，該信號電位之平均值係自外部向產生該信號電 位之源極線驅動電路輸入之灰階參照電壓之二值之平均 值。
2185-6187-PF(N2).ptd 第17頁
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