專利名稱：液晶顯示裝置的驅動方法
技術領域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置和其驅動方法，特別涉及將像素的輔助電容電極與對置電極相獨立地驅動而能夠提高像素電壓的液晶顯示裝置及其驅動方法。
背景技術：
以往的液晶顯示裝置通過設在由液晶構成的各像素上的薄膜晶體管(TFT)等的開關元件向液晶施加電壓。圖21是示意地表示以往的液晶顯示裝置的1個像素100的圖， 圖22是示意地表示一行的像素構造的圖。像素電極(Pix) 101經(jīng)由晶體管102被充電到源電位。對于對置電極(COM) 103施加驅動對置電極的電壓(Vcom)，對置電極103與像素電極101的電位差成為液晶驅動電壓 (Vied)。在基板104側設有輔助電容電極(Cs) 105。輔助電容電極105緩和起因于晶體管 102的柵電位變動或關閉時的泄漏電流而在像素電極101中發(fā)生的電位變動。該輔助電容電極105的布線通常與柵極布線平行地鋪設。該布線與對置電極103連接。由此，輔助電容電極105的電位與對置電極103成為共通電位。為了防止燒傷及電分解而交流驅動液晶。圖23是表示上述液晶顯示裝置的驅動波形的一例的時序圖，圖23 (A)表示對對置電極施加的電壓波形，圖23(B)表示信號線電壓波形，圖23(C)表示掃描線波形，圖23(D) 表示液晶驅動電壓波形。如圖所示，對對置電極施加的電壓波形(Vcom)及對晶體管的源電極施加的電壓波形(Vs)是矩形波，掃描線電壓是對晶體管的柵電極施加的電壓(Vg)。如圖 23(C)所示，在對柵極施加了高電平的電壓時晶體管導通，當對柵極施加的電壓變?yōu)榈碗娖綍r晶體管成為非導通(關閉)。在晶體管為關閉的保持期間，液晶驅動電壓(Vlcd)配合對對置電極施加的電壓(Vcom)的波形而整體上下，所以液晶驅動電壓通過按照對柵極施加的電壓的周期成為正及負的電壓而被交流驅動。在液晶顯示裝置的驅動中，為了進行交流驅動而需要士4 5V左右的電壓。如圖 23所示，通過信號線電壓(Vs)與對置電極電壓(Vcom)的矩形波的組合，生成交流驅動用電壓。這些信號波形被從驅動器LSI供給。近年來，LSI的低電壓化發(fā)展，Vcom與Vs之間的電壓最大成為約4. 8V。該電壓制約并不是絕對性的，但為了從驅動器LSI輸出其以上的電壓而需要變更LSI的耐壓設計，LSI的面積及成本大幅地增加。在液晶顯示裝置的驅動中， 如上所述，需要約士4 5V的電壓，所以可以說是極限的平衡。但是，在近年來開發(fā)的新模式的液晶顯示裝置(垂直取向模式、橫電場模式的η型液晶等)中，為了充分發(fā)揮其性能而需要超過5V的電壓，在現(xiàn)狀的LSI中出現(xiàn)能力變得不足的情況。在專利文獻1中公開的液晶顯示裝置中，通過不將輔助電容電極與對置電極連接，另外地設置輔助電容線驅動電路。在此情況下，輔助電容由輔助電容電極、像素電極和插入在這些電極間的絕緣層形成。在專利文獻1中，公開了從輔助電容線驅動電路向輔助電容電極施加與對置電極不同的電壓的液晶顯示裝置。圖24、圖25及圖沈分別表示在專利文獻1中公開的液晶顯示裝置的框圖、門信號及輔助電容線驅動信號的波形、對像素施加的波形的圖。在圖M中用虛線表示的顯示區(qū)域111是用多個像素顯示規(guī)定的圖像的顯示部。顯示部通過掃描線&、&、&、……Gn被掃描，通過信號線SpS2Ay……被賦予顯示信號。在掃描線‘(^、(^、……611與信號線51、52、&、……的交叉部配置有薄膜晶體管(TFT) 114。在連接于各薄膜晶體管114的漏極上的像素電極部配置有液晶單元115。晶體管的柵極連接在掃描線G上，源極連接在信號線S上。掃描線驅動電路116依次掃描各掃描線&、&、&、……Gn，每1個水平期間選擇1 行的像素列。信號驅動電路117通過各信號線S” S2、&、……輸出顯示信號，在1個水平期間內(nèi)對由掃描線驅動電路116選擇的1行的液晶單元經(jīng)由晶體管114施加像素電壓。 此外，夾著各液晶單元115將對置電極118和其布線線路設在第2透明基板上。這兩個基板夾著液晶單元115。對置電極驅動電路119經(jīng)由對置電極118對所有的液晶單元施加共通的對置電極電壓Vcom。設在各像素上的輔助電容112的一端連接在各晶體管114的漏極上，另一端連接在每個掃描線不同的輔助電容線113。對應于掃描線G1的輔助電容線113連接在輔助電容線驅動電路110的第1輸出端，對應于掃描線&的輔助電容線113連接在輔助電容線驅動電路110的第2輸出端。對應于掃描線& Gn的輔助電容線113也同樣地連接。以對應于掃描線G1 Gn而不同的定時從輔助電容線驅動電路110的第1輸出端 第η輸出端分別輸出輔助電容線驅動電壓Vstl Vstn。圖25是表示專利文獻1的液晶顯示裝置的動作的時序圖。圖25(A)表示從各掃描線&、(；2……輸出的門信號Gsig^Gsigi2……，圖25⑶表示從輔助電容線驅動電路110輸出的輔助電容線驅動電壓Vstl、Vst2……的變化。門信號Gsig,PGsigi2……被從圖M的掃描線驅動電路116輸出，是選擇掃描線的脈沖，具有1幀的重復周期。門信號Gsig的電壓在1行的各像素的選擇時為電壓Vgh，在非選擇時被保持為電壓Vgl。輔助電容線驅動電壓Vstl、 Vst2……是具有AVst的振幅的雙值的電壓信號。如圖所示，經(jīng)由輔助電容112施加在各液晶單元115的一端上。此外，針對掃描線G1的輔助電容線驅動電壓Vstl在門信號Gsigil 下降后稍稍延遲并且振幅變化AVst。對于輔助電容線驅動電壓Vst2……也同樣地振幅變化。圖沈是對專利文獻1的液晶顯示裝置的各像素施加的電壓的波形圖。從掃描線驅動電路116對選擇的掃描線Gi (i = 1 η)輸出該圖所示的門信號Gsig。在1行的各像素的選擇時電壓成為Vgh，在非選擇時電壓為Vgl。直流的對置電極電壓Vcom被從對置電極驅動電路119輸出。Vcom是一定的。從晶體管114的漏極輸出的輸出電壓Vd在1幀周期中輸出電平以對置電極電壓Vcom為中心向正及負側變化。在該柵極的選擇時，處于其掃描線上的液晶單元115的像素電極被經(jīng)由信號線S供給的信號電壓Vsig充電，但由于作為晶體管114的寄生電容的漏極-柵極間的電容Cdg的影響，在門信號(isig從Vgh變化為Vgl 時，輸出電壓Vd變化為比Vsig降低Vpt的電壓。然后，如圖所示，如果輔助電容線驅動電路110的輔助電容線驅動電壓Vst下降Mst電壓，則輸出電壓Vd進一步降低K · AVst0 這里，K是依存于包含在電容耦合中的電容的值的常數(shù)。這樣，對置電極電壓Vcom與像素電極的電壓Vd之間的差的電壓Vdl作為液晶單元115的驅動電壓被施加。更詳細地講，上述常數(shù)K由以下的(1)式給出。K = Cst/(Clc+Cst+Cdg)(1)這里，Cst是輔助電容112的電容，Clc是液晶單元115的電容，Cdg是晶體管114 的漏極-柵極間的寄生電容。在下個幀中將顯示信號寫入到相同掃描線的各液晶單元115中時，在該掃描線Gi 的再次選擇時，通過利用經(jīng)由信號線1供給的信號電壓Vsig，對該像素(i，j)的液晶單元 115進行充電。Vsig具有以Vcom的電平為中心實質上對稱的波形。如圖沈所示，在晶體管 114中因漏極-柵極間的寄生電容Cdg的影響而門信號Gsigil的電壓從Vgh變換為Vgl時， 輸出電壓Vd下降Vpt。然后，在輔助電容線驅動電路110的輔助電容線驅動電壓Vst上升 AVst時，輸出電壓Vd從當前電壓上升K· AVst。這里，K是上述常數(shù)。然后，上升的電壓被保持，輸出電壓Vd與對置電極電壓Vcom的差作為驅動電壓Vdl被施加給液晶單元115。 這樣，液晶面板在1幀周期內(nèi)被交流驅動。如圖25所示，在輸出電壓Vd相對于對置電極電壓Vcom變低的情況下，通過來自輔助電容線驅動電路110的信號使輸出電壓Vd與(Vsig+Vpt)相比向相對于對置電極電壓 Vcom為較低的方向進一步偏移K · AVst0此外，在輸出電壓Vd相對于對置電極電壓Vcom 變高的情況下，通過來自輔助電容線驅動電路110的信號使輸出電壓Vd與(Vsig-Vpt)相比向相對于對置電極電壓Vcom為較高的方向進一步偏移K · AVst0因而，根據(jù)專利文獻1，在為了使液晶單元115黑顯示而將驅動電壓Vdl設定為比 VdlO高的Vdll的情況下，可以使信號電壓Vsig的值相對于規(guī)定的驅動電壓Vdll變小。這樣，對液晶單元115施加的輸出電壓Vd向遠離對置電極電壓Vcom的方向偏移K · Δ Vst，所以能夠使信號線的振幅Vspp'比以往的液晶單元的信號線的振幅Vspp小。在專利文獻1中記載的輔助電容電極的驅動方法中，通過對對置電極施加直流電壓、使輔助電容電極的電位與對置電極相獨立地同步于幀周期而驅動，能夠實現(xiàn)液晶驅動電壓(Vlcd)的提高。但是，來自輔助電容線驅動電路110的輸出信號Vstl是具有AVst 的振幅的雙值的電壓信號，在門信號(W1下降后，稍稍延遲并使振幅變化AVst。因而，需要使針對掃描線G1的輔助電容線驅動電壓Vstl成為從掃描線G1變?yōu)殚_啟的周期偏離的波形。因此，輔助電容線驅動電路的信號與對信號線、掃描線及對置電極施加的哪一種波形都不同，所以其電路結構較復雜。專利文獻1日本特開2001-255851號公報在圖23所示的以往的液晶顯示裝置中，通過信號線電壓(Vs)和對置電極電壓 (Vcom)的矩形波的組合來施加液晶驅動電壓(Vied)。因此，在需要使液晶驅動電壓上升的情況下，需要輸出電壓較大的驅動用LSI。為了不使用輸出電壓較大的驅動用LSI而使信號線電壓變大，可以考慮如專利文獻1那樣驅動輔助電容電極來提高液晶驅動電壓的方法，但在專利文獻1的情況下，由于以直流電壓驅動對置電極，所以在以矩形波驅動對置電極電壓的情況下不能直接適用。因此，在圖23所示的以往的液晶顯示裝置中，存在下述課題，即不能得到用來以矩形波驅動對置電極電壓并且驅動輔助電容來提高液晶驅動電壓的具體的電路結構及驅動方法。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置在像素內(nèi)部中設置升壓用電極，以更容易的結構進行實現(xiàn)與充電泵類似的動作的驅動，能夠得到超過液晶顯示用驅動器LSI的輸出電壓的像素電壓。本發(fā)明的另外的目的是提供該液晶顯示裝置的驅動方法。為了達到上述一目的，本發(fā)明的液晶顯示裝置的第1結構具備顯示部，該顯示部包括由多個行(這里，行是1彡i彡m的任意的自然數(shù))構成的掃描線、由多個列(這里， 列是1 < j < η的任意的自然數(shù))構成的信號線、設在掃描線與信號線的交叉部的開關元件、連接在開關元件的輸出端的像素電極、對置電極、在像素電極與對置電極之間配設液晶單元而成的m行Xn列的像素矩陣、一端連接在開關元件的輸出端的輔助電容、和經(jīng)由上述輔助電容連接在開關元件的輸出端上并且由使各行的輔助電容的另一端成為共通的多個行構成的輔助電容線；掃描線驅動電路，對各行的掃描線輸出具有開關元件為開啟的開啟期間及開關元件為關閉的保持期間的掃描線用驅動信號；信號線驅動電路，對各列的信號線輸出信號線用驅動信號；對置電極驅動電路，對對置電極輸出對置電極用驅動信號；以及輔助電容線驅動電路，對各行的輔助電容線輸出輔助電容線用驅動信號；輔助電容線驅動電路對于輔助電容線，在對置電極用驅動信號的第1周期中施加第1電壓，在對置電極用驅動信號的第1周期之后的Ρ+1Λ周期(這里，ρ是0或自然數(shù))中施加第2電壓，在該 P+1/2周期之后的保持期間，配合各行的掃描線用驅動信號的每一個而輸出成為開狀態(tài)的信號。根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置，通過簡單的結構的輔助電容線驅動電路驅動輔助電容，能夠在保持期間維持像素電壓(Vpix)的升壓狀態(tài)，能夠增大像素的對比度。因此，能夠在使用在液晶顯示裝置中使用的驅動LSI的電壓限制內(nèi)的電壓的同時將像素的電位升壓。在上述結構中，優(yōu)選的是，輔助電容驅動電路由連接在每個輔助電容線上的第1 及第2驅動用晶體管構成；第1驅動用晶體管的第1主電極與輔助電容的另一端連接；第 1驅動用晶體管的第2主電極與作為第1共通電極的對置電極布線(COMl)連接；第1驅動用晶體管的控制電極與第i行的掃描線(Gi)連接；第2驅動用晶體管的第1主電極與第 1驅動用晶體管的第1主電極連接；第2驅動用晶體管的第2主電極與第2共通電極布線 (COM2)連接；第2驅動用晶體管的控制電極與第i+2行的掃描線(Gi+2)連接。本發(fā)明的液晶顯示裝置的第2結構具備顯示部，該顯示部包括由多個行(這里， 行是1彡i彡m的任意的自然數(shù))構成的掃描線、由多個列(這里，列是1彡j彡η的任意的自然數(shù))構成的信號線、設在掃描線與信號線的交叉部的開關元件、連接在開關元件的輸出端的像素電極、對置電極、在像素電極與對置電極之間配設液晶單元而成的m行Xn 列的像素矩陣、一端連接在開關元件的輸出端的輔助電容、和連接在各行的開關元件上并且由使各行的輔助電容的另一端成為共通的多個行構成的輔助電容線構成；掃描線驅動電路，對各行的掃描線輸出具有開關元件為開啟的開啟期間及開關元件為關閉的保持期間的掃描線用驅動信號；信號線驅動電路，對各列的信號線輸出信號線用驅動信號；對置電極驅動電路，對對置電極輸出對置電極用驅動信號；以及輔助電容線驅動電路，對各行的輔助
6電容線輸出輔助電容線用驅動信號；輔助電容線驅動電路由連接在每個輔助電容線上的第 1及第2驅動用晶體管構成；第1驅動用晶體管的第1主電極與輔助電容的另一端連接；第 1驅動用晶體管的第2主電極與作為第1共通電極的對置電極布線(COMl)連接；第1驅動用晶體管的控制電極與第i行的掃描線(Gi)連接；第2驅動用晶體管的第1主電極與第 1驅動用晶體管的第1主電極連接；第2驅動用晶體管的第2主電極與第2共通電極布線 (COM2)連接；第2驅動用晶體管的控制電極與第i+2行的掃描線(Gi+2)連接；輔助電容線驅動電路對于輔助電容線，在對置電極用驅動信號的第1周期中施加第1電壓，在對置電極用驅動信號的第1周期之后的Ρ+1Λ周期(這里，ρ是0或自然數(shù))中施加第2電壓，在該 P+1/2周期之后的保持期間，配合各行的掃描線用驅動信號的每一個而輸出成為開狀態(tài)的信號。根據(jù)上述結構，通過利用對設在每個輔助電容線上的兩個晶體管和對置電極布線施加的電壓和掃描線電壓，能夠實現(xiàn)輔助電容驅動電路。通過用該輔助電容驅動電路驅動輔助電容，能夠進行像素的升壓。本發(fā)明的液晶顯示裝置的第3結構具備顯示部，該顯示部包括由多個行(這里， 行是1彡i彡m的任意的自然數(shù))構成的掃描線、由多個列(這里，列是1彡j彡η的任意的自然數(shù))構成的信號線、設在掃描線與信號線的交叉部的開關元件、連接在開關元件的輸出端的像素電極、對置電極、在像素電極與對置電極之間配設液晶單元而成的m行Xn列的像素矩陣、一端連接在開關元件的輸出端的輔助電容、連接在各行的開關元件上并且由使各行的輔助電容的另一端成為共通的多個行構成的輔助電容線、和配設為通過各列的信號線與各行的輔助電容線的交叉部的寄生電容遮蔽布線；掃描線驅動電路，對各行的掃描線輸出具有開關元件為開啟的開啟期間及開關元件為關閉的保持期間的掃描線用驅動信號；信號線驅動電路，對各列的信號線輸出信號線用驅動信號；對置電極驅動電路，對對置電極輸出對置電極用驅動信號；以及輔助電容線驅動電路，對各行的輔助電容線輸出輔助電容線用驅動信號；輔助電容線驅動電路由連接在每個輔助電容線上的第1及第2驅動用晶體管構成；第1驅動用晶體管的第1主電極與輔助電容的另一端連接；第1驅動用晶體管的第2主電極與作為第1共通電極的對置電極布線(COMl)連接；第1驅動用晶體管的控制電極與第i行的掃描線(Gi)連接；第2驅動用晶體管的第1主電極與第1驅動用晶體管的第1主電極連接；第2驅動用晶體管的第2主電極與第2共通電極布線(COM2)連接；第2 驅動用晶體管的控制電極與第i+2行的掃描線(Gi+2)連接；輔助電容線驅動電路對于輔助電容線，在對置電極用驅動信號的第1周期中施加第1電壓，在對置電極用驅動信號的第1 周期之后的Ρ+1Λ周期(這里，ρ是0或自然數(shù))中施加第2電壓，在該ρ+ Λ周期之后的保持期間，配合各行的掃描線用驅動信號的每一個而輸出成為開狀態(tài)的信號。在上述結構中，優(yōu)選的是，輔助電容具有第1及第2輔助電容，該第1及第2輔助電容的一端連接在像素電極上，第1輔助電容的另一端連接在輔助電容線驅動電路上，并且第2輔助電容的另一端連接在對置電極上。通過驅動與像素輔助電容想獨立地設置的輔助電容，能夠進行像素的升壓。在上述結構中，優(yōu)選的是，顯示部具備第1及第2基板，掃描線及信號線設在第1 基板上，對置電極設在第2基板上。輔助電容優(yōu)選地由設在第1基板上的布線、設該布線上的絕緣膜和設在絕緣膜上的透明電極構成。輔助電容線驅動電路與顯示部相鄰設置，輔助電容線驅動電路由使用非晶硅或多晶硅的薄膜晶體管構成。由此，能夠在基板上容易地形成由薄膜晶體管構成的輔助電容驅動電路。在上述結構中，優(yōu)選的是，對寄生電容遮蔽布線施加直流電壓。也可以對寄生電容遮蔽布線施加對置電極用驅動信號。優(yōu)選的是，寄生電容遮蔽布線配設在開關元件與輔助電容之間，與輔助電容線平行地配設。也可以是，在第1基板上配設有第1柵絕緣膜和第2 柵絕緣膜，寄生電容遮蔽布線配設在第1柵絕緣膜上。也可以是，寄生電容遮蔽布線的直線部配設在第1基板上，寄生電容遮蔽布線的交叉部配設在第1柵絕緣膜上，交叉部與直線部經(jīng)由配設在第1柵絕緣膜上的接觸孔連接。寄生電容遮蔽布線的交叉部優(yōu)選地由透明電極材料構成。為了達到上述另一目的，本發(fā)明的液晶顯示裝置的驅動方法中，通過設置由多個行(這里，行是1 < i Sm的任意的自然數(shù))構成的掃描線及由多個列(這里，列是1 < j Sn 的任意的自然數(shù))構成的信號線，在掃描線與信號線的交叉部設置開關元件，在連接于開關元件的輸出端的像素電極與對置電極之間配設由液晶單元構成的m行Xn列的像素矩陣，并且將輔助電容的一端連接在開關元件的輸出端，來構成液晶顯示裝置，在這樣構成的液晶顯示裝置的驅動方法中，作為開關元件的掃描線用驅動信號，施加具有使開關元件開啟的開啟期間及使開關元件關閉的保持期間的矩形波信號；對信號線及對置電極施加矩形波信號；對輔助電容的另一端，在對置電極用驅動信號的第1周期中施加第1電壓，在對置電極用驅動信號的第1周期之后的Ρ+1Λ周期(這里，ρ是0或自然數(shù))中施加第2電壓， 在該Ρ+1Λ周期之后的保持期間成為浮動狀態(tài)，由此，使像素電極與上述對置電極之間的電位差的絕對值增加。在上述結構中，優(yōu)選的是，使第1電壓為與對置電極相同的電壓，使第2電壓為與對置電極不同的電壓?；蛘撸部梢允沟?電壓為與對置電極相同的電壓，使第2電壓為與對置電極的反轉電壓相同的電壓。優(yōu)選的是，將第2電壓與連接開關元件的該第i行的掃描線(Gi)的兩行之后即第 i+2行的掃描線(Gi+2)的開啟期間相同步地施加。優(yōu)選地使對輔助電容的另一端施加的電壓為減小了對對置電極布線施加的信號的振幅之后的電壓?；蛘咭部梢允箤o助電容的另一端施加的電壓為相當于對對置電極布線施加的信號的振幅中心的直流電壓。根據(jù)上述結構，由于通過相對于對掃描線、信號線、對置電極施加的信號具有規(guī)定的定時的波形驅動設在像素上的輔助電容，所以能夠在保持期間維持像素電壓(Vpix)的升壓狀態(tài)，能夠增大像素的對比度。因此，能夠在使用在液晶顯示裝置中使用的驅動器LSI 的電壓限制內(nèi)的電壓的同時將像素的電位升壓。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置及其驅動方法，能夠通過輔助電容驅動電路，與對置電極相獨立地驅動像素的輔助電容，能夠以簡單的結構將像素的電位升壓，能夠不提高驅動用LSI的輸出電壓而實現(xiàn)像素的對比度的提高。輔助電容驅動電路由于可以使用液晶顯示裝置內(nèi)的掃描信號及對置電極布線的信號，所以能夠以低成本提高像素的對比度。


圖1是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的結構的框圖。圖2是表示作為本發(fā)明的第1實施方式的彩色液晶顯示裝置的第1基板的一部分的透視俯視圖的圖。圖3㈧是沿著圖2的X-X線的剖視圖，圖3(B)是沿著圖2的Y-Y線的部分的包括第2基板的剖視圖。圖4是表示1行3列的像素構造的等價電路的框圖。圖5是表示有關本發(fā)明的液晶顯示裝置1的驅動方法的一例的波形，圖5(A)表示對置電極用驅動信號，圖5(B)表示輔助電容線用驅動信號，圖5(C)表示信號線用驅動信號，圖5(D)表示掃描線用驅動信號，圖5 (E)表示與像素電極的電壓一起施加給像素的電壓 (像素電極與對置電極的電壓差)。圖6是將像素輔助電容與輔助電容分別設置的情況的框圖。圖7 (A)表示像素構造的俯視圖，圖7 (B)表示剖視圖。圖8是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的第2實施方式的框圖。圖9是示意地表示1個像素的等價電路的圖。圖10是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的驅動方法的波形，圖10(A)表示對置電極用驅動信號，圖10(B)表示第2共通電極用驅動信號(Vcom2)，圖10(C)表示信號線用驅動信號，圖10 (D)表示掃描線G1的驅動信號，圖10 (E)表示掃描線( 的驅動信號，圖10 (F)表示掃描線&的驅動信號，圖10(G)表示對輔助電容線施加的輔助電容線驅動信號，圖10(H)表示該像素的像素電極的電壓以及在像素電極與對置電極之間產(chǎn)生的液晶單元的電壓差。圖11表示將像素輔助電容與輔助電容分別設置的情況的框圖。圖12是表示圖11的具體的像素構造的圖，圖12㈧是像素構造的俯視圖，圖 12(B)是剖視圖。圖13是表示圖2所示的像素的信號線與輔助電容線的交叉部的截面示意圖。圖14是在液晶顯示裝置中表示包括寄生電容Cst的等價電路的圖。圖15是表示像素的變形例的結構的部分透視俯視圖。圖16表示沿著圖15的X-X線的剖視圖。圖17是表示通過像素的寄生電容遮蔽布線的追加而在寄生電容遮蔽布線與信號線的交叉部產(chǎn)生的電容的截面示意圖。圖18是表示像素的結構的部分剖視俯視圖。圖19表示沿著圖18的X-X線的剖視圖。圖20是表示在像素的寄生電容遮蔽布線與信號線的交叉部產(chǎn)生的電容的示意剖視圖。圖21是示意地表示以往的液晶顯示裝置的1個像素的構造的圖。圖22是示意地表示一行的像素構造的圖。圖23是表示對像素施加的波形的圖。圖M是在專利文獻1中公開的液晶顯示裝置的框圖。圖25是表示專利文獻1的液晶顯示裝置的動作的時序圖，圖25(A)表示從各掃描線輸出的門信號，圖25(B)表示從輔助電容線驅動電路輸出的輔助電容線驅動電壓的變化。圖26是對專利文獻1的液晶顯示裝置的各像素施加的電壓的波形圖, 符號說明
1、30液晶顯示裝置
10顯示部
12,46開關元件(薄膜晶體管)
13、47像素電極
14,63對置電極
15,70,80 像素
16輔助電容
17輔助電容電極
18像素輔助電容 20掃描線驅動電路 22信號線驅動電路 24對置電極驅動電路 26輔助電容線驅動電路
31第1輔助電容驅動用晶體管
32第2輔助電容驅動用晶體管
41第1基板
42第2基板
43液晶
44掃描線
45信號線
48輔助電容線
51柵電極
52柵絕緣膜
53半導體薄膜
54保護膜 55、56接觸層
57漏電極
58源電極
59覆膜(平坦化膜) 60、84接觸孔
61黑色矩陣
62彩色過濾元件 72,82寄生電容遮蔽布線 72a,82a直線部
72b,82b凸部
74第1柵絕緣膜
75第2柵絕緣膜
76第1交叉部電容77第2交叉部電容
具體實施例方式以下，參照附圖詳細地說明本發(fā)明的實施方式。在各圖中，對于相同或對應的部件使用相同的標號。圖1是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置1的結構的框圖，圖2 圖4表示本發(fā)明的液晶顯示裝置1的顯示部10的一例。如圖1所示，本發(fā)明的液晶顯示裝置1配置有由虛線包圍的顯示部10、以及配置在顯示部10的周邊的掃描線驅動電路20、信號線驅動電路22、對置電極驅動電路M、和輔助電容線驅動電路沈。液晶顯示裝置1在未圖示的第1透明基板上配設有由多個行構成的掃描線及由多個列構成的信號線，在掃描線與信號線的交叉部配設有開關元件12，在連接于開關元件12 的輸出端的像素電極13與對置電極14之間配設有由液晶單元構成的像素15，在開關元件 12的輸出端連接著輔助電容16的一端。這里，行由KiSm的任意的自然數(shù)構成，列由 1彡j彡η的任意的自然數(shù)構成。另外，i行j列的開關元件12標記為開關元件12ijt)在圖示的情況下，顯示部10具有以m行Xn列的矩陣狀排列的多個像素15。在此情況下，配置在各行的像素15上的開關元件12的各柵電極(也稱作控制電極)相互連接， 形成柵電極布線。因而，1、2、3 m行的各柵電極布線分別連接在掃描線驅動電路20的掃描線G1、( 、( Gm上而被掃描。在配置于各列的像素15上的開關元件12中，源電極(也稱作第1主電極)相互連接，形成源電極布線。因而，1、2、3 η列的源電極布線分別連接在信號線驅動電路22的信號線Sp S2, S3 &上，顯示用信號被施加。在對置電極14與連接在各開關元件12的漏電極(也稱作第2主電極)上的像素電極13之間配置有液晶單元15。開關元件12例如是晶體管。晶體管12可以使用在未圖示的第1透明基板上利用非晶硅或低溫多晶硅制作的薄膜晶體管。如上所述，晶體管12的柵極連接在掃描線上，源極連接在信號線S上。夾著各液晶單元15，對置電極14與對置電極14的布線設在未圖示的第2透明基板上。掃描線驅動電路20對各行的掃描線輸出具有開關元件12為開啟的開啟期間及為關閉的保持期間的掃描線用驅動信號。掃描線驅動電路20通過依次掃描各掃描線Gp G2, G3 Gm，每1個水平期間選擇1行的像素列。信號線驅動電路22對各列的信號線輸出與開關元件12的開啟期間大致同步的規(guī)定的定時的信號線用驅動信號。即，通過各信號線Spi^h &輸出顯示信號。對于在1 個水平期間內(nèi)由掃描線驅動電路20選擇的1行的液晶單元，信號線驅動電路22經(jīng)由晶體管12輸出像素電壓。對置電極驅動電路對輸出對置電極用驅動信號，經(jīng)由形成在未圖示的第2透明基板上的對置電極14對所有液晶單元15施加共通的對置電極電壓(Vcom)。輔助電容16的一端連接在連接著晶體管12的漏極的像素電極13上，該輔助電容 16的另一端連接在輔助電容線驅動電路沈上。如圖1所示，即，配設在各行的像素15上的輔助電容16的另一端被共通地布線，形成連接在輔助電容線驅動電路沈上的輔助電容線。 因而，1、2、3 m行的輔助電容線分別連接在輔助電容線驅動電路沈的第1輸出端子 第 m輸出端子上。從第1輸出端子 第m輸出端子分別輸出Vcsl Vcsm。另外，在上述情況下假設黑白顯示來說明了液晶顯示裝置1，但也可以是對應于彩色顯示的像素。圖2是表示作為本發(fā)明的第1實施方式的彩色液晶顯示裝置1的第1基板41的一部分的透視俯視圖的圖，圖3(A)是沿著圖2的X-X線的剖視圖，圖3(B)是沿著圖2的部分的Y-Y線的包括第2基板42的剖視圖。如圖2所示，在第1基板41上分別沿行方向、列方向延伸而設置有多個掃描線44、 多個信號線45。在兩線44、45的各交叉部附近，配設有連接在兩線44、45上的薄膜晶體管 46、和由該薄膜晶體管46驅動的像素電極47。此外，夾著像素電極47在與掃描線44相反側，與像素電極47重合而沿著行方向設有輔助電容線48。如圖3(B)所示，在該彩色液晶顯示裝置1中，第1基板41和位于該第1基板的上方的作為對置基板的第2基板42經(jīng)由大致方形框狀的密封部件(未圖示)相貼合，在密封部件與兩基板41、42之間劃出的空間中封入有液晶43。接著，參照圖3(A)對薄膜晶體管46等的具體的構造進行說明。在第1基板41的上面、即與第2基板42相對置的面的一個規(guī)定部位上設有包括柵電極51的掃描線44，在另一個規(guī)定部位上設有輔助電容線48，在其上面整體上設有柵絕緣膜52。在柵絕緣膜52的上面的規(guī)定部位上設有由本征非晶硅構成的半導體薄膜53。在半導體薄膜53的上面上，在比半導體薄膜53與柵電極51的交叉部更靠內(nèi)側規(guī)定量處，設有溝道保護膜54。在溝道保護膜M的上面兩側及其兩側的半導體薄膜53的上面上設有由 η型非晶硅構成的接觸層55、56。在一個接觸層55的上面上設有漏電極57。在另一個接觸層56的上面及柵絕緣膜 52的上面的規(guī)定部位上設有包括源電極58的信號線45。通過柵電極51、柵絕緣膜52、半導體薄膜53、溝道保護膜Μ、接觸層55、56、漏電極 57及源電極58構成薄膜晶體管46。在包括薄膜晶體管46等的柵絕緣膜52的上面整體上設有由絕緣材料構成的覆膜 59。該覆膜59也可以是平坦化膜。在覆膜59的與漏電極57的規(guī)定部位對應的部分上設有接觸孔60。在覆膜59的上面的規(guī)定部位上設有像素電極47。像素電極47通過由ITO 構成的透明電極而形成。像素電極47經(jīng)由接觸孔60連接到漏電極57上。接著，參照圖3 (B)說明第2基板42。在第2基板42的下面(與第1基板41相對置的面)的各個規(guī)定部位設置有黑色矩陣61及R、G、B的彩色過濾元件62R、62G、62B。其中彩色過濾元件62R、62G、62B與所對應的像素電極47相對置地設置。在黑色矩陣61及彩色過濾元件62R、62G、62B的下面上，通過由ITO構成的透明電極形成有對置電極63。通過在像素電極47和與其對置的對置電極63之間封入的液晶43 形成像素電容部。在此情況下，像素電極47的面積是相同的，所以像素電容部的像素電容是相同的。這里，如圖2所示，輔助電容線48中的與像素電極47重合的部分為設在各像素中的輔助電容電極48a。并且，通過該重合的部分形成圖1所示的輔助電容16。S卩，在圖2及圖3所示的彩色液晶顯示裝置1中，通過設在第1基板41上的作為布線的一部分的輔助電容電極48a、設在該布線上的絕緣膜52、59、和設在該絕緣膜52、59上的由透明電極構成的像素電極47形成輔助電容16。另一方面，對應于各彩色過濾元件62R、62G、62B的各像素電極47由于設在覆膜59 上而配置在相同的平面上。因而，R、G、B的各像素的間隙的尺寸是d(參照圖3(B))。不僅是連接在圖1的像素15上的作為開關元件12的薄膜晶體管，掃描線驅動電路20、信號線驅動電路22、輔助電容線驅動電路沈中的至少1個電路或所有電路都可以形成在圖2 圖3的液晶顯示裝置1上。例如，薄膜晶體管12及上述各驅動電路利用低溫多晶硅形成在第1透明基板41上，構成TFT陣列基板。這里，在第1基板41與第2基板42 的間隙中填充液晶43。另外，輔助電容16在圖2及圖3所示的彩色液晶顯示裝置1中由設在第1基板41 上的輔助電容電極48a、絕緣膜52、59、和像素電極47形成，但也可以根據(jù)彩色液晶顯示裝置1的像素構造而采用其他構造。圖4是表示1行3列的像素構造的等價電路的框圖，Clc表示像素電容，Ccs表示輔助電容16。開關元件12的下標表示行及列，用CSl表示第1行的輔助電容線?，F(xiàn)在，通過對信號線及對置電極施加矩形波信號來選擇掃描線，連接在掃描線G1 上的像素15的開關元件12成為開啟狀態(tài)，對像素電極13施加基于顯示信號的電壓。艮口， 在開啟狀態(tài)下，圖1所示的輔助電容線驅動電路26對輔助電容16的另一端即輔助電容電極17在對置電極用驅動信號的第1周期中施加第1電壓。接著，在對置電極用驅動信號的第1周期之后的Ρ+1Λ周期(這里，ρ是0或自然數(shù))中施加第2電壓，在ρ+ Λ周期之后的保持期間輸出設為開狀態(tài)的信號。該對置電極用驅動信號配合各行的掃描線用驅動信號而以規(guī)定的定時輸出。由此，能夠增加像素電極13與對置電極14的電位差的絕對值。圖5是表示有關本發(fā)明的液晶顯示裝置1的驅動方法的一例的波形，圖5(A)表示對置電極用驅動信號，圖5(B)表示輔助電容線用驅動信號，圖5(C)表示信號線用驅動信號，圖5(D)表示掃描線用驅動信號，圖5(E)表示與像素電極13的電壓一起施加給像素15 的電壓(像素電極13與對置電極14的電壓差)。如圖5(A)所示，對置電極用驅動信號是與掃描線用驅動信號的脈沖寬度相對應地重復高電平(VcomH)及低電平(VcomL)的振幅的矩形波，在掃描線用驅動信號為開啟的 tO tl及t5 t6中分別是具有高電平(VcomH)及低電平(VcomL)的振幅的波形。圖5 (C) 所示的波形是對液晶施加最大電壓的情況下的信號線用驅動信號的一例。如圖5(D)所示， 掃描線用驅動信號是矩形波，具有tO tl及t5 t6的期間為充電期間的所謂高電平的振幅、和tl t5及t6 tlO的期間為保持期間的低電平的振幅。需要注意的是，在tl t5的時間周期中，不是圖中所示的幾個周期，而是由幾百以上的脈沖占據(jù)。同樣，需要注意的是，對置電極用驅動信號Vcom的電平在t5 t6的時間周期中是與tl t2的時間周期反轉的信號。這在各幀中被重復。這里，在對置電極用驅動信號、輔助電容線用驅動信號及信號線用驅動信號中，將 tO t2稱作第1周期，將t2 t4稱作第2周期。此外，掃描線用驅動信號的1個周期由使開關元件12為導通狀態(tài)的開啟期間(也稱作充電期間)也使開關元件12為非導通狀態(tài)的關閉的保持期間構成。 對輔助電容線用驅動信號進行說明。如圖5(B)所示，輔助電容線用驅動信號Vcs在掃描線用驅動信號是充電期間 (to tl的期間)時是第1電壓、即與施加在對置電極14上的電壓VcomH相同的電壓 Vcsl (Vcsl = VcomH)，在tl t2時是與施加在對置電極14上的電壓相同的VcomL，在接著的t2 t3時是與施加在對置電極14上的電壓VcomH不同的第2電壓(Vcs2)。在t3 t5 時，輔助電容16通過輔助電容線驅動電路沈而成為浮動狀態(tài)。即，在選擇各掃描線、連接在掃描線G1上的像素15的開關元件12成為開啟狀態(tài)而對像素電極13施加基于顯示信號的電壓時，輔助電容線驅動電路26對各輔助電容線在對置電極用驅動信號的第1周期中施加第1電壓。接著，在對置電極用驅動信號的開啟期間(tO到t2)的接著的半周期(t2 t3)中，輔助電容線驅動電路沈對各輔助電容線施加同步于該半周期的另外的第2電壓，在該半周期后的保持期間(t3 t6)中輸出設為開狀態(tài)的信號。輔助電容線驅動電路沈按照各行的掃描線用驅動信號對各行的輔助電容線施加上述電壓信號。由此，在像素15中產(chǎn)生的電壓差被保持直到下次的寫入。這樣，向輔助電容線48 和對置電極14分別施加的Vcom和Vcs在掃描信號的脈沖間的期間都是約50%占空比的矩形波。選擇/充電動作在掃描線信號Vg(tO tl)為高電平時進行。Vcom和Vcs的電平如果在t2 t3的期間的充電后回到低電平，則Vcs從高電平變化為低電平，在液晶43中產(chǎn)生較大的電壓差。然后(t3以后)，輔助電容線48的電壓Vcs為了維持在像素15的液晶 43中產(chǎn)生的較大的電壓差而設為浮動狀態(tài)。為了以交流(AC)模式驅動像素15，這些信號的高電平與低電平的作用在下個幀中被反轉。因而，在下個幀(參照圖5的t5 tlO)中， Vcs的電平在t5 tlO的期間從VcomL變?yōu)檩^高的電壓。另外，施加第2電壓的期間并不限于半周期，也可以設為Ρ+1Λ周期(這里，ρ是O 或自然數(shù))。在以下的說明中，設施加第2電壓的期間為半周期而進行說明。如圖5(B)所示，輔助電容線用驅動信號在t5 t6時、即在掃描線用驅動信號為充電期間時，是與施加在對置電極14上的電壓相同的電壓VcomL，在t6 t7時是與施加在對置電極14上的電壓相同的第1電壓Vcsl (Vcsl = VcomH)，在接著的t7 偽時是與施加在對置電極14上的電壓(VcomL)不同的第2電壓(Vcs2)。在偽 tlO時，輔助電容16 的另一端、即包括輔助電容電極17的輔助電容線48通過輔助電容線驅動電路沈而成為浮動狀態(tài)。更詳細地說明本發(fā)明的驅動方法的動作原理。對置電極14與像素電極13之間的電容(Clc)、和像素電極13與輔助電容電極17 之間的電容(Ccs)如果不考慮液晶的介電常數(shù)則是一定的。進而，像素電極13與輔助電容電極17之間的電容(Ccs)也是一定的。如果設像素15的充電結束時的像素電極13的電位為Vpixl、充電中的對置電極14的電位為VcomW、充電中的輔助電容電極17的電位為Vcsl， 則在像素電極13(Pix)中，被充電了由Q = ClcX (Vpixl-Vcomff) +CcsX (Vpixl-Vcsl)表示的電荷。如果像素15的充電(例如參照圖5的tl)結束，則像素15的晶體管12變?yōu)殛P閉，所以像素15成為浮動狀態(tài)，該Q被保持為一定直到下次充電。在以往例中， 從該狀態(tài)使包括Vpix的整體的電位與對置電極14的電位配合而如圖15那樣振動。
這里，如果僅使輔助電容電極17的電壓從Vcsl變換為Vcs2，則Q與Clc、Ccs是一定的，所以剛充完電時電位關系變化。如果設變化后的像素電位為Vpix2，則Q = ClcX (Vpixl-Vcomff) +CcsX (Vpixl-Vcsl)= ClcX (Vpix2-Vcomff) +CcsX (Vpix2_Vcs2)的關系成立，因此，像素電極的電位Vpix變化Vpix2-Vpixl = Ccs/(Clc+Ccs)X (Vcs2-Vcsl)。由于對液晶施加的電壓是Vpix-Vcom，所以如果設定Vcs2以使Vpix2_Vpixl > O、 即Vcs2-Vcsl > O (參照圖5的t7 t8)，則像素15的電壓被升壓。如果Vcs2 < Vcsl (參照圖5的t2 t3)，則成為降壓。這是與在LSI內(nèi)部中用于升壓的充電泵類似的現(xiàn)象，但 Vcom的電位相關這點不同。在輔助電容電極17上，在像素15的充電時施加Vcsl (相當于Vcom)，在其1個周期后(即對置電極的電位變?yōu)榕c充電時相同的電位時)的t2 t3(或t7 W)時施加 Vcs2。在除此以外的定時，輔助電容電極17的驅動電源使輔助電容電極17為開狀態(tài)、即設為高阻抗，使輔助電容線為浮動狀態(tài)。通過進行這樣的驅動，能夠在保持期間維持Vcs2的施加帶來的像素電壓(Vpix)的升壓狀態(tài)。即，能夠一邊使用驅動器LSI的電壓限制內(nèi)的 VcsU Vcs2 一邊使像素15的電位升壓，使其超過4. 8V。這里作為關鍵點的是，在使輔助電容電極17的電壓從Vcsl變化為Vcs2時、Vcom 是與像素15的充電時相同的電位。在該定時能夠實現(xiàn)Vcsl、Vcs2都是能夠從驅動器LSI 供給的電壓(與Vs的差為4. 8V以內(nèi))。所謂的對置電極驅動用信號的第1周期后的p+1/2 周期(P是O或自然數(shù))，表示滿足該條件的周期。在第1實施方式中，使輔助電容電極17的電位變化，由此進行提高像素電位的與充電泵類似的電路動作，所以能夠通過LSI的輸出電壓以上的電壓驅動液晶。由此使輔助電容線48與對置電極布線相獨立，所以能夠自由地施加這樣的升壓動作所需要的信號。在第1實施方式中，作為一例而通過來自驅動器LSI的布線驅動輔助電容電極17， 但也可以相鄰于顯示區(qū)域而裝入使用由非晶硅或多晶硅構成的薄膜晶體管的驅動電路，通過它來驅動。在此情況下，薄膜晶體管12及液晶的顯示部10周邊的布線數(shù)減少，所以能夠得到即使不使LSI變大也可以的效果。在第1實施方式中，通過向輔助電容電極17施加的電壓變化進行輔助電容16的升壓。在以往的像素輔助電容的結構是相同的狀態(tài)下，通過追加其他電極作為輔助電容16 也能夠得到同樣的效果。圖6、圖7(A)、圖7(B)表示本發(fā)明的其他實施方式。圖6是將輔助電容16與像素輔助電容18分別設置的情況的框，圖7(A)、圖7(B) 是表示具體的像素構造的圖。如圖6所示，輔助電容具有第1及第2輔助電容16、18。在該結構的情況下，將第1 輔助電容16單稱作輔助電容，將第2輔助電容稱作像素輔助電容18。形成輔助電容16的另一端的輔助電容電極17連接在CS端子上，像素輔助電容18的另一端的電極連接在COM 電極(也連接在對置電極14上)，所以對輔助電容16和像素輔助電容18的電極獨立地施加電壓。即，輔助電容16及像素輔助電容18的一端共通地連接在像素電極13上，輔助電容16和像素輔助電容18的另一端分別獨立地配設。輔助電容16的另一端連接在輔助電容線驅動電路26上，并且像素輔助電容18的另一端連接在對置電極14上。S卩，像素輔助電容18與像素15并列地連接。在圖7中，圖7㈧是像素構造的俯視圖，圖7(B)表示其剖視圖。在此情況下，在配設于各行的像素15上的輔助電容16的另一端上形成有輔助電容電極17，各輔助電容電極17通過輔助電容線48相互連接。該輔助電容16的電極布線可以與像素輔助電容18的電極布線平行地配設。因而，具有在圖案布局的方面自由度增加的優(yōu)點。例如，分別任意地設計用來形成輔助電容16及像素輔助電容18的相對置的電極的圖案。由此，使存儲在像素中的電荷的用于保持的存儲容量變得足夠，同時能夠形成使施加在液晶單元15上的電壓(Vpp，峰值間電壓)升壓的輔助電容16。圖8是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置30的第2實施方式的框圖。輔助電容線驅動電路沈包括與每個由各掃描線(G1 Gm)驅動的輔助電容16連接的第1及第2輔助電容驅動用晶體管31、32。連接在掃描線驅動電路20的各掃描線上的η個像素電極13連接著輔助電容16 的一端，輔助電容16的另一端作為共通電極形成。該共通電極設置的數(shù)量是掃描線驅動電路20的條數(shù)。將由該輔助電容16的共通電極構成的布線稱作輔助電容線(Csl Csm)48。 即，輔助電容線48分別為每1條相分離的狀態(tài)，由設在其兩端的第1及第2輔助電容驅動用晶體管31、32驅動。第1輔助電容驅動用晶體管31如圖所示，作為掃描線的條數(shù)的m個第1輔助電容驅動用晶體管31沿著掃描線驅動電路20配置為一列，所以稱作CTr11 CTrlm。同樣，第2 輔助電容驅動用晶體管32沿著開關元件12的η列而配置作為掃描線的條數(shù)的m個，所以稱作CTr21 CT、。像素電極13連接在晶體管12的漏極上。與一行的對應的像素電極13 —起形成液晶單元15的對置電極14都相互連接，并連接在第1輔助電容驅動用晶體管31的第2主電極上。與第1行的像素電極13—起形成輔助電容16的輔助電容電極17相互連接，并連接在第1輔助電容驅動用晶體管31的第1主電極上。第1輔助電容驅動用晶體管31的各控制電極連接在對應的各掃描線上。第2行及第3行的像素也同樣地構成。并且，用于像素輔助電容18的對置電極14都連接在作為第1共通電極的對置電極布線(稱作C0M1)上。 如圖所示，第2輔助電容驅動用晶體管32的第2主電極都連接在第2共通電極布線(稱作 COM2)上。第2行及第3行的像素也同樣地構成。這樣，將形成像素輔助電容18的作為另一端的電極的對置電極14的電壓總是被控制為COMl的電壓電平。對輔助電容線48施加的電壓根據(jù)第1輔助電容驅動用晶體管31與第2輔助電容驅動用晶體管32的開關狀態(tài)而被控制為COM2的電壓電平。在第i行的第1輔助電容驅動用晶體管31中，第1主電極與連接在第i行的輔助電容16上的輔助電容線48連接，第2主電極與作為第1共通電極的對置電極布線(COMl) 連接，控制電極與第i行的掃描線Gi連接。在第i+2行的第2輔助電容驅動用晶體管32中，第1主電極與連接在第i行的第1輔助電容驅動用晶體管31的第1主電極及連接在輔助電容16上的輔助電容線48連接，第2主電極都與第2共通電極布線(COM2)連接，控制電極與第i+2行的掃描線Gp2連接。因而，在第1行的η個像素15(15η 151η)的控制中使用第1輔助電容驅動用晶體管 CTr11和第2輔助電容驅動用晶體管CTr23。同樣，在第i行的各像素15的控制中，使用晶體管CTrli和晶體管CTrHi+2)。 另外，在第m-1行的η個像素15的控制中，使用第1輔助電容驅動用晶體管 CTrl0rt)和第2輔助電容驅動用晶體管CTr21。在第m行的η個像素控制中，使用第1輔助電容驅動用晶體管CTrlm和第2輔助電容驅動用晶體管CTr22。 輔助電容線驅動電路沈對每個掃描線連接第1及第2輔助電容驅動用晶體管31、 32，在第1輔助電容驅動用晶體管31的第2主電極上連接有對置電極布線(COMl)，第2輔助電容驅動用晶體管32的第2主電極與第2共通電極布線(COM2)連接。在掃描線是第1 行的G1的情況下，第1輔助電容驅動用晶體管31的控制電極連接在第1行的掃描線G1上， 第2輔助電容驅動用晶體管32的控制電極連接在第3行的掃描線( 上。在共通電極布線(COM2)上，可以施加對置電極布線(COMl)的反相電壓。在此情況下，當然也可以將COM反轉信號生成電路設在COM驅動器上，通過將未圖示的由薄膜晶體管構成的轉換電路連接在對置電極驅動電路M上、將轉換器電路的輸出連接在共通電極布線(COM2)上能夠容易地實現(xiàn)。圖9是示意地表示1個像素15的等價電路的圖。在圖8中，依次選擇掃描線Gp G2, G3 Gm。在選擇了掃描線G1時，連接在掃描線 G1上的開關元件12成為導通(開啟)狀態(tài)，各像素15的液晶及輔助電容16分別被充電到連接的信號線S1A2A3 的電位。在此時的選擇/充電期間，對應于掃描線G1的輔助電容線48被第1輔助電容驅動用晶體管CTr11施加對置電極14的電壓(COMl)。此時，連接在輔助電容16上的第2輔助電容驅動用晶體管CTa3由于掃描線&為非選擇而是截斷(關閉)狀態(tài)。因而，Vcom2不對形成輔助電容16的輔助電容電極17的電壓產(chǎn)生影響。輔助電容電極17僅受第1輔助電容驅動用晶體管CTr11驅動。在掃描線G1的選擇/充電期間結束而成為非選擇狀態(tài)并且掃描線( 被選擇時，第 1及第2輔助電容驅動用晶體管CTr11及CTi^3由于柵極是低電平而都為關閉狀態(tài)。因而， 輔助電容電極17及像素電極13成為浮動狀態(tài)，在掃描線G1的選擇時被充電的電荷被保持， 維持與對置電極14相同的電位(COMl)。由此，即使Vcoml變化，該液晶15與輔助電容16 之間的電壓差也保持相同的狀態(tài)。如果掃描線( 的選擇/充電期間結束而成為非選擇狀態(tài)并且掃描線( 被選擇，則第2輔助電容驅動用晶體管CTi^3成為開啟狀態(tài)。這是因為，連接到第2輔助電容驅動用晶體管CTi^3的柵極的掃描線( 是高電平。由此，作為COM2線路的電壓的Vcom2經(jīng)由第2輔助電容驅動用晶體管CTr23被向 1行中的輔助電容線48(Csl)施加。在輔助電容電極17上經(jīng)由第2輔助電容驅動用晶體管 0^3施加來自輔助電容線驅動電路的電壓(COM2)。此時，COM2的電位是與COMl不同的電位，輔助電容電極17的電位從COMl變化為COM2。因而，此時對1行中的液晶單元15的對置電極14供給電壓Vcoml，另一方面，對輔助電容線48(Csl)供給電壓Vcom2。該電壓變化經(jīng)由輔助電容線48擴大像素電極13與COMl的電位差。即，通過與充電泵類似的效果將液晶施加電壓升壓。如上所述，在掃描線( 的選擇結束后，到接著選擇掃描線G1為止的期間成為保持期間，第1及第2輔助電容驅動用晶體管CTr11及CTi^3都繼續(xù)關閉狀態(tài)。即，在輔助電容16 中保持通過COM2的寫入而充電的電荷，通過該效果維持掃描線G1上的像素電壓的升壓狀態(tài)。像素15的升壓在與COMl產(chǎn)生電位差的狀態(tài)下被維持。這是因為輔助電容線48(Csl、Cs2 Csm)是浮動狀態(tài)。圖10是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置30的驅動方法的波形，圖10(A)表示對置電極用驅動信號，圖10(B)表示第2共通電極用驅動信號(Vcom2)，圖10(C)表示信號線用驅動信號，圖10(D)表示掃描線G1的驅動信號，圖10(E)表示掃描線( 的驅動信號，圖10(F) 表示掃描線&的驅動信號，圖10(G)表示對輔助電容線48施加的輔助電容線驅動信號，圖 10(H)表示該像素15的像素電極13的電壓、以及在像素電極13與對置電極14之間產(chǎn)生的液晶單元15的電壓差。如圖10(A)所示，對置電極用驅動信號(Vcoml)是矩形波，第2共通電極用驅動信號(Vcom2)是對置電極用驅動信號(Vcoml)的反相信號(參照圖10(B))。如圖10(C)所示，信號線驅動信號是與對置電極用驅動信號反相的矩形波。如圖10(D) 圖10(F)所示， 掃描線用驅動信號是矩形波，選擇/充電期間具有高電平的振幅。在掃描線用驅動信號G1 中，t0 tl及t5 t6具有作為充電的開啟的高電平的振幅，上述開啟期間以外都是具有關閉、即低電平的振幅的波形。同樣，在掃描線用驅動信號&中，tl t2及t6 t7具有作為充電的開啟的高電平的振幅，上述開啟期間以外都是具有關閉、即低電平的振幅的波形。在掃描線用驅動信號( 中，t2 t3及t7 偽具有作為充電的開啟的高電平的振幅， 上述開啟期間以外都是具有關閉、即低電平的振幅的波形。將上述掃描線用驅動信號為低電平的期間稱作“保持期間”。圖10(G)表示對輔助電容電極17施加的波形，在掃描線用驅動信號Gl開啟(高電平)時(to tl)，第1輔助電容驅動用晶體管31導通，在此期間將Vcoml施加在輔助電容電極17上。在掃描線用驅動信號( 開啟時(t2 t3)，第2輔助電容驅動用晶體管32 導通，在此期間，將Vcom2施加在與像素電極13對置配置的輔助電容電極17上。在上述期間以外的t3 t5，由于第1及第2輔助電容驅動用晶體管31、32不導通，所以輔助電容電極17成為浮動狀態(tài)。通過做成這樣的驅動信號，輔助電容電極17的電位(Vcs)成為信號中心以施加在第1輔助電容驅動用晶體管31上的掃描線用驅動信號G1及施加在第2輔助電容驅動用晶體管32上的掃描線用驅動信號( 的周期而上下的波形。通過與在上述說明同樣的理由，在該變化中能夠實現(xiàn)像素電位的升壓。圖10(H)表示像素電極13和液晶像素15的電壓差的波形。如圖所示，在t2 t3 的期間，由于輔助電容線48的電壓的影響，像素電極13的波形變化，在t3 t5的期間，對像素15施加的電壓提高。由此，通過使用輔助電容線驅動電路沈，能夠得到使像素電極13 與對置電極14的電位差的絕對值增加的升壓效果。在第2實施方式的輔助電容線驅動電路沈中，使用已有的來自掃描線驅動的信號作為第1及第2輔助電容驅動用晶體管31、32的控制信號。同樣，對第1輔助電容驅動用晶體管31的主電極施加的電壓(Vcoml)從對置電極驅動電路M供給。進而，可以對施加給第2輔助電容驅動用晶體管32的主電極的Vcom2供給來自對置電極驅動電路M的反轉信號。因而，在第2實施方式的輔助電容線驅動電路沈中，用于輔助電容驅動的信號形成變得容易。此外，還產(chǎn)生不再需要用于輔助電容驅動的新的內(nèi)外布線、不需要在液晶顯示裝置30的驅動用LSI及液晶顯示裝置30的電路中新設置液晶顯示裝置30的輔助電容驅動用端子的有利的效果。Vcoml和Vcom2的波形及它們的值能夠采用許多形態(tài)和變形例。在第2實施方式中，設輔助電容驅動的信號為Vcom反轉信號，但該信號也可以是相當于Vcom的振幅中心的直流電壓(VcomDC)。在此情況下，有信號(Vcom2)的供給變得更容易的效果。當然，也可以在維持Vcom反轉的定時及振幅中心的狀態(tài)下減小振幅。振幅變?yōu)镺的狀態(tài)是最低限度，它是 VcomDC。進而，圖10所示的Vcom2的振幅可以變更為比圖10⑶所示的值小的值。對于 Vcom2，只要使施加在液晶單元15上的電壓升壓，Vcom2的電壓及周期能夠進行許多變形。在第2實施方式中，也與第1實施方式同樣，也可以將像素用輔助電容(Cp)IS作為與升壓用輔助電容(Cs) 16不同的結構。如圖6及圖7所示，也可以與形成液晶的像素輔助電容18并列地設置其他輔助電容。圖11中表示這樣的例子。圖11表示將像素輔助電容18與輔助電容16分別設置的情況的框圖，圖12是表示具體的像素構造的圖。如圖11所示，像素輔助電容18與輔助電容16的一端共通地連接在像素電極13 上，作為像素輔助電容18的另一端和輔助電容16的另一端的輔助電容電極17分別單獨地配設。在圖示的情況下，像素輔助電容18的另一端連接在對置電極14上，并且輔助電容16 的另一端連接在輔助電容線驅動電路26上。在圖12中，圖12㈧表示像素構造的俯視圖，圖12(B)表示其剖視圖。在此情況下，配設在各行的像素15上的輔助電容16的另一端形成輔助電容線48。該輔助電容線48 可以與像素輔助電容線平行地配設。因而，具有在圖案布局的方面自由度增加的優(yōu)點。如圖11及圖12所示，有關各像素的輔助電容16和像素輔助電容18的構造與圖 6及圖7所示的構造同樣。在上述例子中，被獨立地驅動的輔助電容線48與連接在像素電容的對置的電極上的電容線平行地配設。因而，有在圖案布局的方面自由度增加的優(yōu)點。由于用來形成電容的對置的電極及電容線的圖案可以任意地設計，所以能夠實現(xiàn)圖案設計的自由度。這是優(yōu)點。例如，分別任意地設計用來形成輔助電容16及像素輔助電容18的對置的電極的圖案。由此，使儲存在像素15中的電荷的用于保持的儲存容量變得足夠，同時能夠得到在像素電極13與輔助電容電極17中產(chǎn)生的電容耦合，以將對液晶單元15施加的電壓(Vpp，峰值間電壓)升壓。這里，輔助電容線驅動電路沈可以與顯示部10相鄰地設置。輔助電容線驅動電路沈如圖2及圖3中說明那樣，與連接在像素15上的開關元件12同樣，可以利用非晶硅或多晶硅形成在第1透明基板41上而構成TFT陣列基板。在上述液晶顯示裝置1、30的實施方式中，各輔助電容線48與信號線45交叉。圖13是表示圖2所示的像素的信號線45與輔助電容線48的交叉部的截面示意圖。圖13是沿著圖2的A-A線的剖視圖，由于各輔助電容線48與信號線45交叉，所以在各交叉部形成寄生電容Cst。圖14是在液晶顯示裝置30中表示包括寄生電容Cst的等價電路的圖。如圖14 所示，由于在輔助電容線48與信號線45的交叉部形成寄生電容Cst，所以浮動狀態(tài)的輔助電容線48具有寄生電容C(在各交叉部產(chǎn)生的寄生電容)X信號線的條數(shù)η的合成電容。 因此，輔助電容線48經(jīng)由合成電容Cn受到信號線45的平均電位的影響而電位變動。由于輔助電容線48的電位變動帶來與輔助電容線48連接的像素列的升壓變化，所以通過信號線電位即圖像數(shù)據(jù)，以輔助電容線48為單位，像素電壓受到影響。
接著，在液晶顯示裝置1、30中，對于能夠將在信號線45與輔助電容線48的交叉部產(chǎn)生的寄生電容遮蔽的像素的變形例進行說明。圖15是表示像素的變形例的結構的部分透視俯視圖，圖16表示沿著圖15的X-X 線的剖視圖。如圖15所示，像素70具備用來將在信號線45與輔助電容線48之間產(chǎn)生的寄生電容Cst遮蔽的寄生電容遮蔽布線72。如圖15所示，寄生電容遮蔽布線72具有直線部7 和凸部72b。寄生電容遮蔽布線72在輔助電容線48與開關元件46之間的區(qū)域中平行地配設在輔助電容線48及輔助電容電極48a側，具有平行于輔助電容線48的直線部7a、和覆蓋輔助電容線48與信號線45的交叉部的凸部72b。該凸部72b從信號直線部72a向紙面上方垂直地彎折而延伸。因此，寄生電容遮蔽布線72配設為，通過各列的信號線45與各行的輔助電容線48的交叉部。另外，凸部72b由于設在信號線45與輔助電容線48的交叉部，所以也簡單稱作交叉部。如圖16所示，在像素70中，將形成在圖2及圖3所示的液晶顯示裝置1的第1基板41上的柵絕緣膜52做成按照第1柵絕緣膜74和第2柵絕緣膜75的順序層疊的雙層構造，在第1柵絕緣膜74上形成有作為寄生電容遮蔽布線72的圖案。將輔助電容線48形成在第1基板41上與液晶顯示裝置1相同。在像素70中，原形成在圖2及圖3所示的液晶顯示裝置1的柵絕緣膜52上的輔助電容線48及信號線45形成在第2柵絕緣膜75上。寄生電容遮蔽布線72對應于圖1所示的各輔助電容線Csl、Cs2 Csm而形成m條。圖17是表示通過像素70的寄生電容遮蔽布線72的追加而在寄生電容遮蔽布線 72與信號線的交叉部產(chǎn)生的電容的截面示意圖。如圖所示，由于輔助電容線48與寄生電容遮蔽布線72夾著第1柵絕緣膜74相對置，所以在輔助電容線48與寄生電容遮蔽布線72 之間產(chǎn)生第1交叉部電容76。進而，由于寄生電容遮蔽布線72與信號線45夾著第2柵絕緣膜75相對置，所以在寄生電容遮蔽布線72與信號線45之間產(chǎn)生第2交叉部電容77。因而，在輔助電容線48與信號線45之間，都在與寄生電容遮蔽布線72之間形成第1及第2 交叉部電容76、77，但在輔助電容線48與信號線45之間不再形成直接耦合的寄生電容。寄生電容遮蔽布線72對應于圖1所示的各輔助電容線Csl、Cs2 Csm而形成m 條，對所有的m條都施加共通電位。對m條寄生電容遮蔽布線72共通地施加的共通電位例如可以為GND等固定電位。寄生電容遮蔽布線72的材料為了防止被施加的作為共通電位的電壓信號的延遲而優(yōu)選地使用低電阻的金屬。如以上說明，在像素70中，在輔助電容線48與信號線45之間產(chǎn)生的不利的寄生電容被除去。并且，如上述中說明那樣，利用處于浮動狀態(tài)的輔助電容線48(Csl、Cs2 Csm)的升壓效果通過設置寄生電容遮蔽布線72而不再受到信號線45的電位變動的影響， 所以能夠穩(wěn)定地維持像素70的升壓狀態(tài)。將像素70的寄生電容遮蔽布線72的電位設為GND等固定電位，但也可以設為對對置電極14施加的電壓(C0M1)。在此情況下，在寄生電容遮蔽布線72與像素電極47重疊的區(qū)域中形成電容。該電容與所謂的以往的像素用輔助電容同樣，對于像素70的電位的穩(wěn)定化具有效果。
像素70可以通過以下的制造方法制造。將金屬層堆積在第1基板41上，通過布圖而形成柵電極51和輔助電容線48的圖案。金屬層可以使用遮光性的鉻、鉻合金、鋁、鋁合金、鉬等。接著，堆積規(guī)定厚度的第1柵絕緣膜74，以使其覆蓋形成有柵電極51及輔助電容線48的圖案的第1基板41的整個表面。第1柵絕緣膜74與柵絕緣膜52同樣由氮化硅或氧化硅等絕緣材料構成。接著，將金屬層堆積在第1柵絕緣膜74上，通過布圖而形成寄生電容遮蔽布線72。 寄生電容遮蔽布線72的材料可以使用與作為柵電極51及輔助電容線48的金屬層同樣的材料。在形成有寄生電容遮蔽布線72的圖案的第1柵絕緣膜74的整個表面上堆積規(guī)定厚度的第2柵絕緣膜75。第2柵絕緣膜75與柵絕緣膜52同樣可以使用氮化硅或氧化硅等絕緣材料，也可以是與第1柵絕緣膜74相同的材料。這以后的工序只要與在圖2的液晶顯示裝置1中說明的制造工序同樣地進行就可以。接著，對可以在液晶顯示裝置1、30中使用的另一種像素80進行說明。圖18是表示像素80的結構的部分剖視俯視圖，圖19表示沿著圖18的X_X線的剖視圖。如圖所示，在像素80中，寄生電容遮蔽布線82包括與輔助電容線48平行地配設在第1基板41上的直線部82a、和配置在第2柵絕緣膜75上的作為輔助電容線48與信號線45的交叉部的區(qū)域中的凸部82b。在第1柵絕緣膜74上配設有使寄生電容遮蔽布線82 露出的接觸孔84。寄生電容遮蔽布線的凸部82b配設在第2柵絕緣膜75上，并且經(jīng)由接觸孔84與寄生電容遮蔽布線的直線部8 連接。圖20是表示在像素80的寄生電容遮蔽布線82與信號線45的交叉部產(chǎn)生的電容的示意剖視圖。如圖所示，由于輔助電容線48與寄生電容遮蔽布線的凸部82b夾著第1柵絕緣膜 74相對置，所以在輔助電容線48與寄生電容遮蔽布線的凸部82b之間產(chǎn)生第1交叉部電容 76。進而，由于寄生電容遮蔽布線的凸部82b與信號線45夾著第2柵絕緣膜75相對置，所以在寄生電容遮蔽布線的凸部72b與信號線45之間產(chǎn)生第2交叉部電容77。因而，在輔助電容線48與信號線45之間，都與寄生電容遮蔽布線82之間形成第1及第2交叉部電容 76、77，但在輔助電容線48與信號線45之間不再形成直接耦合的寄生電容Cst。寄生電容遮蔽布線的凸部82b經(jīng)由接觸孔84與寄生電容遮蔽布線的直線部8 連接，所以在輔助電容線48與信號線45之間，與像素70同樣，被寄生電容遮蔽布線82遮蔽。在圖18中，將接觸孔84圖示為，形成在信號線45與寄生電容遮蔽布線82的重疊部分，但這不是必要條件，只要是寄生電容遮蔽布線82上，可以形成在任意的位置。在上述實施方式中，對于像素80的寄生電容遮蔽布線82，與像素70的寄生電容遮蔽布線72同樣，施加GND等固定電位或施加在對置電極14上的電壓(C0M1)。因此，通過設置寄生電容遮蔽布線82，不再受到信號線S” S2, S3 &的電位變動的影響，所以能夠穩(wěn)定地維持像素80的升壓狀態(tài)。在上述實施方式中，在對寄生電容遮蔽布線82施加了與對置電極14相同的電位的情況下，具有追加了以往的像素用的輔助電容的效果，像素80的電位的穩(wěn)定性提高。
圖18所示的實施方式的像素80可以如以下這樣制造。首先，在第1基板41上，利用相同的低電阻的導電膜形成輔助電容線48與寄生電容遮蔽布線的直線部82a的圖案。接著，將第1柵絕緣膜74堆積到規(guī)定的厚度，在寄生電容遮蔽布線的直線部8 上設置接觸孔84。接著，將作為寄生電容遮蔽布線的凸部82b的電極層堆積到規(guī)定的厚度，形成與寄生電容遮蔽布線的直線部8 連接的圖案。寄生電容遮蔽布線的凸部82b的材料只要能夠靜電屏蔽就可以。因此，寄生電容遮蔽布線的凸部82b不需要使用圖15所示的像素70 的寄生電容遮蔽布線72那樣用來防止電壓信號的延遲的低電阻的金屬，可以使用ITO等的透明導電膜。由此，像素80與上述像素70相比口徑效率提高。接著，在第1柵絕緣膜74的整面上將第2柵絕緣膜75堆積到規(guī)定的厚度。該工序以后只要與在圖2的液晶顯示裝置中說明的制造工序同樣地進行就可以。另外，必須留意的是，在上述圖5、圖10及圖23中，關于在晶體管12的柵極與漏極之間產(chǎn)生的寄生電容并沒有明確地記載。但是，如圖沈的Vpt所示，由該寄生電容產(chǎn)生的較小的電壓下降實際上在適當?shù)貨Q定驅動波形方面當然應該考慮。本發(fā)明并不限于上述實施方式，在權利要求書所述的液晶顯示裝置及其驅動方法的發(fā)明的范圍內(nèi)能夠進行各種變形，顯然它們也包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種液晶顯示裝置的驅動方法，通過設置由多個行構成的掃描線及由多個列構成的信號線，其中，行是1 < i < m的任意的自然數(shù)，列是1 < j < η的任意的自然數(shù)，在該掃描線與該信號線的交叉部設置開關元件，在連接于該開關元件的輸出端的像素電極與對置電極之間配設由液晶單元構成的m行Xn列的像素矩陣，并將輔助電容的一端連接在上述開關元件的輸出端，來構成上述液晶顯示裝置，在這樣構成的液晶顯示裝置的驅動方法中，其特征在于，作為上述開關元件的掃描線用驅動信號，施加具有使該開關元件開啟的開啟期間及使該開關元件關閉的保持期間的矩形波信號；對上述信號線及上述對置電極施加矩形波信號作為驅動信號；對上述輔助電容的另一端，在上述對置電極用驅動信號的第1周期中施加第1電壓，在上述對置電極用驅動信號的第1周期之后的P+1/2周期中施加第2電壓，在該p+1/2周期之后的保持期間成為浮動狀態(tài)，這里，P是0或自然數(shù)，由此，使上述像素電極與上述對置電極之間的電位差的絕對值增加。
2.如權利要求1所述的液晶顯示裝置的驅動方法，其特征在于，使上述第1電壓為與上述對置電極相同的電壓，使上述第2電壓為與上述對置電極不同的電壓。
3.如權利要求1所述的液晶顯示裝置的驅動方法，其特征在于，使上述第1電壓為與上述對置電極相同的電壓，使上述第2電壓為與上述對置電極的反轉電壓相同的電壓。
4.如權利要求3所述的液晶顯示裝置的驅動方法，其特征在于，將上述第2電壓與連接上述開關元件的該掃描線(Gi)之后的第二行的掃描線(Gp2)的開啟期間相同步地施加。
全文摘要
提供一種得到超過驅動器LSI的輸出電壓的像素電壓的液晶顯示裝置及其驅動方法。液晶顯示裝置具備顯示部、掃描線驅動電路、信號線驅動電路、將與信號線用驅動信號反相的對置電極用驅動信號輸出給對置電極的對置電極驅動電路、一端連接在開關元件的輸出端上的輔助電容和驅動連接在各行的開關元件上并且由使各行的輔助電容的另一端為共通的多個行構成的輔助電容線的輔助電容線驅動電路。輔助電容線驅動電路對各行的輔助電容線在對置電極用驅動信號的第1周期中施加第1電壓，在對置電極用驅動信號的第1周期之后的p+1/2周期(這里，p是0或自然數(shù))中施加第2電壓，在p+1/2周期之后的保持期間配合各行的掃描線用驅動信號的每一個而輸出成為開狀態(tài)的信號。
文檔編號G09G3/36GK102222491SQ201110211900
公開日2011年10月19日 申請日期2008年10月31日 優(yōu)先權日2007年10月31日
發(fā)明者石井裕滿 申請人:卡西歐計算機株式會社