CN101470310B - 液晶显示设备以及液晶显示设备的图像显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液晶显示设备，其用于通过显示单元显示期望的图像，所述显示单元通过将液晶层夹于薄膜晶体管基板和CF基板之间以及以矩阵形式设置由所述液晶层形成的液晶单元而形成，其中所述薄膜晶体管基板通过在绝缘基板上至少设置用于驱动所述液晶单元的晶体管以及所述液晶单元的像素电极而形成，以及相邻液晶单元的部分或全部存储电容器在所述像素电极下面的层中形成，屏蔽层插在所述像素电极和所述存储电容器之间。

Description

液晶显示设备以及液晶显示设备的图像显示方法

技术领域

本发明涉及液晶显示设备以及液晶显示设备的图像显示方法，并且例如可应用于在模拟驱动系统和存储器系统之间切换操作的液晶显示设备。即使当在其中能设置存储电容器的面积小时，通过在像素电极下面的层中形成相邻液晶单元的存储电容器、并且屏蔽层插在存储电容器和像素电极之间，或者通过在三层或更多层中层压相对电极、在像素电极下面的层中形成液晶单元的存储电容器，本发明使足够保证必要的存储电容器成为可能。另外，本发明涉及液晶显示设备，且特别是可应用于基于所谓的像素内选择器系统的液晶显示设备。本发明通过进行设置以便增加在分配给一个选择器的多个液晶单元之中稍后设置像素电极电势的液晶单元的像素电极与用于相应栅极信号的扫描线之间的电容，避免了对由像素内选择器系统分配给一个选择器的多个液晶单元之间的液晶施加直流电场。

背景技术

在现有技术中，液晶显示设备的显示单元是通过以矩阵形式设置由液晶单元形成的像素而形成的。在液晶显示设备中，每个液晶单元具有用于驱动液晶单元的TFT(薄膜晶体管)。设置在显示单元周围的水平驱动单元和垂直驱动单元控制这个TFT的操作以在显示单元上显示所期望的图像。在现有技术中，液晶显示设备是通过将液晶层夹在具有TFT位于其上的TFT基板和具有滤色镜位于其上的CF(滤色镜)基板之间而制成的。液晶单元按照TFT基板和CF基板的布局以矩阵形式设置，并且水平驱动单元和垂直驱动单元设置在TFT基板上的显示单元的周围。

图19是TFT基板布局的平面图。布局液晶显示设备的TFT基板1和CF基板以使各液晶单元分别形成在矩形区域AR2中。另外，例如，在TFT基板1中，将各个矩形区域AR2的角落部分的区域AR3分配为用于设置TFT的区域，并且在每个矩形区域AR2的全部或者部分剩余区域中提供用于对每个液晶单元的电容短缺补充的存储电容器Cs。

如图20所示，在TFT基板1中，通过在玻璃等的透明绝缘基板4上形成栅极层5等来形成TFT，之后形成绝缘膜6。接下来，在TFT基板1中，通过形成多晶硅的布线层7对TFT布线。接下来，形成绝缘膜8，之后形成铝等的布线层9。接下来，形成绝缘层10，之后形成像素电极11。通过像素电极11下面的布线层9将像素电极11与TFT连接。TFT基板1具有图中未示出的、在像素电极11上形成的对齐层。附带地，在ISP模式等的情况下，TFT基板1具有位于像素电极11下面的层中的公共电极。

如图21所示，在现有技术中，在TFT基板1中，形成存储电容器Cs的相对电极分别由栅极层5和布线层7形成。在布线层7侧的相对电极与像素电极11连接。存储电容器Cs的栅极层5侧的电极提供有与预充电处理有关的驱动信号CS，且保持在驱动信号CS的电势。

在现有技术中，液晶显示设备依次将位于显示单元中的信号线电压变为表示每个像素灰度的灰度电压，并且通过以与信号线电压的变化互锁的方式控制每个液晶单元的TFT，依次将每个像素电极11的电压设置为信号线的电压。由此液晶显示设备设置了每个像素的灰度。附带地，在下文中该驱动系统将被称为模拟驱动系统。

关于这样的液晶显示设备，日本专利公开No.Hei 9-243995公开了一种结构(constitution)，其中对每个像素提供了存储器单元且按照存储器单元的记录驱动每个像素。在下文中该系统将被称为存储器系统。一旦设置了每个像素的灰度，该存储器系统使省略每个像素的灰度设置处理成为可能，且能因此降低功耗。

考虑到在基于存储器系统的液晶显示设备中，当多个像素共享存储器时，能够整体上减少液晶显示设备的存储器数目，并且能够整体上简化液晶显示设备的结构。然而，当多个像素共享存储器时，在TFT基板的布局中的多个像素之间出现不平衡，并且减少了其中在特定像素中能够形成存储电容器的面积。因此，液晶显示设备存在难以提供足够的开口(opening)以及难以在特定像素中保证必要的存储电容器的问题。

此外，在液晶显示设备中，以预定的像素间距设置垫块(spacer)，且由该垫块保证TFT基板与CF基板之间的间隙。因此，在液晶显示设备中，由于垫块的放置TFT基板的布局中也出现不平衡，且在其中置有垫块的特定像素中能够形成存储电容器的面积减少。因此，在这种情况下，液晶显示设备存在这样的问题：由于分辨率等的增加，难以提供足够的开口且难以在特定像素中保证必要的存储电容器。

作为用来解决该问题的方法，可在相邻像素中形成这些特定像素的存储电容器，使得存储电容器的布局相对于连续像素的设置变得不平衡。然而，在这种情况下，如图22所示，所述像素中的像素电极11下面的层中的布线层7保持在相邻像素的像素电压。像素电极11和布线层7之间的电容耦合改变了所述像素的像素电压，使得不能显示正确的灰度。

进一步地，首先，即使当TFT基板的布局中没有出现这种不平衡时，由于液晶显示设备的分辨率增加，减少了能在每个像素中设置存储电容器的面积。在该情况中，难以在所有像素中保证必要的存储电容器。

发明内容

考虑到上述各点已经完成了本发明。期望提出一种液晶显示设备以及液晶显示设备的图像显示方法，即使当能够设置存储电容器的面积小时，其也能足够保证必要的存储电容器。还期望提出一种液晶显示设备，当每个液晶单元由像素内选择器系统驱动时，能避免直流电场施加到液晶上。

按照本发明的第一实施例，提供了一种液晶显示设备，用于通过显示单元显示期望的图像，所述显示单元通过将液晶层夹于TFT基板和CF基板之间以及以矩阵形式设置由所述液晶层形成的液晶单元而形成，其中所述TFT基板通过在绝缘基板上至少设置用于驱动液晶单元的晶体管以及所述液晶单元的像素电极而形成，以及相邻液晶单元的部分或全部的存储电容器形成在所述像素电极下面的层中，屏蔽层插在所述像素电极和所述存储电容器之间。

按照本发明的第二实施例，提供了一种液晶显示设备，用于通过显示单元显示期望的图像，所述显示单元通过将液晶层夹于TFT基板和CF基板之间以及以矩阵形式设置由所述液晶层形成的液晶单元而形成，其中所述TFT基板通过在绝缘基板上至少设置用于驱动液晶单元的晶体管以及所述液晶单元的像素电极而形成，以及所述液晶单元的存储电容器由与在所述像素电极下面的层中的第一相对电极、与所述像素电极连接的第二相对电极和所述第一相对电极连接的第三相对电极形成。

按照本发明的第三实施例，提供了一种用于通过显示单元显示期望图像的液晶显示设备的图像显示方法，所述显示单元通过将液晶层夹于TFT基板和CF基板之间以及以矩阵形式设置由所述液晶层形成的液晶单元而形成，所述图像显示方法包括以下步骤：通过在绝缘基板上至少设置用于驱动液晶单元的晶体管以及所述液晶单元的像素电极而形成所述TFT基板；以及在所述像素电极下面的层中形成相邻液晶单元的部分或全部存储电容器，并且屏蔽层插在所述像素电极和所述存储电容器之间。

按照本发明的第四实施例，一种用于通过显示单元显示期望图像的液晶显示设备的图像显示方法，所述显示单元通过将液晶层夹于TFT基板和CF基板之间以及以矩阵形式设置由所述液晶层形成的液晶单元而形成，所述图像显示方法包括以下步骤：通过在绝缘基板上设置至少用于驱动液晶单元的晶体管以及所述液晶单元的像素电极而形成所述TFT基板；以及由在所述像素电极下面的层中的第一相对电极、与所述像素电极连接的第二相对电极和与所述第一相对电极连接的第三相对电极来形成所述液晶单元的存储电容器。

按照本发明的第五实施例，提供了一种液晶显示设备，用于通过由依次设置基本单元形成的显示单元来显示期望的图像，其中所述基本单元包括：多个液晶单元；和选择器，用于通过由按照栅极信号进行开-关操作的晶体管而依次将所述多个液晶单元的像素电极设置为信号线的设置，来依次设置所述多个液晶单元的灰度，以及进行设置以增加在所述多个液晶单元中稍后设置灰度的液晶单元的所述像素电极与用于相应的所述栅极信号的扫描线之间的电容。

按照本发明第一实施例或第三实施例的结构，相邻液晶单元的存储电容器能够被设置在像素电极下面的层中，同时由屏蔽层有效地避免相邻液晶单元的像素电压的影响。因此，当由于布局不平衡等导致在特定的液晶单元中能够设置存储电容器的面积小时，能够通过在相邻液晶单元中设置特定液晶单元的存储电容器来保证必要的存储电容器。

另外，按照本发明第二实施例或第四实施例的结构，通过层压相对电极，能在小面积中形成具有大电容的存储电容器。因此，当例如由于分辨率增加导致在所有像素中能够设置存储电极的面积小时，能保证必要的存储电容器。

另外，按照本发明第五实施例的结构，通过增加在稍后设置其灰度且由于栅极耦合导致其像素电极电压变化小的液晶单元的像素电极、与用于相应栅极信号的扫描线之间的电容，由于栅极耦合导致的像素电极电压的变化能增加。因此可以减少分配给一个选择器的多个液晶单元的像素电极电压的变化之间的差异，并且避免向多个液晶单元中的液晶施加直流电场。

按照本发明，即使当其中能够设置存储电容器的面积小时也足够保证必要的存储电容器是可能的。另外，按照本发明，当用像素内选择器系统驱动每个液晶单元时避免向液晶施加直流电场是可能的。

附图说明

图1是按照本发明第一实施例的液晶显示设备中TFT基板结构的截面图；

图2是显示按照本发明第一实施例的液晶显示设备的方块图；

图3是显示图2的液晶显示设备的基本单元的连接图；

图4A、4B1、4B2、4B3、4C1、4C2、4C3、4D、4E和4F是帮助解释图3的基本单元操作的时序图；

图5是帮助解释通过模拟驱动系统的图3的基本单元的操作的连接图；

图6A、6B1、6B2、6B3、6C1、6C2、6C3、6D、6E和6F是帮助解释图3的基本单元中存储器单元的设置的时序图；

图7是帮助解释图3的基本单元中存储器单元的设置的连接图；

图8A、8B、8C1、8C2、8C3、8D1、8D2、8D3、8E、8F和8G是帮助解释通过存储器系统的图3的基本单元的操作的时序图；

图9是帮助解释通过存储器系统的图3的基本单元的操作的连接图；

图10A和10B是帮助解释图2的液晶显示设备中TFT基板的布局的图；

图11是显示按照本发明第二实施例的液晶显示设备的方块图；

图12是显示图11的液晶显示设备的基本单元的连接图；

图13是帮助解释图12的基本单元中的感测单元的操作的连接图；

图14A、14B、14C和14D是帮助解释图12的基本单元中的感测单元的操作的时序图；

图15A1、15B1、15A2、15B2和15C是帮助解释图11的液晶显示设备中的基本单元的操作的时序图；

图16是图11的液晶显示设备中TFT基板的布局的平面图；

图17是按照本发明第三实施例的液晶显示设备中TFT基板的布局的平面图；

图18是图17的TFT基板的截面图；

图19是现有的液晶显示设备中TFT基板的布局的平面图；

图20是图19的TFT基板的截面图；

图21是辅助电极的截面图；

图22是帮助解释与像素电极耦合的作用的截面图；

图23是显示按照本发明第六实施例的液晶显示设备的基本单元的连接图；

图24是显示按照本发明第六实施例的液晶显示设备的方块图；

图25A、25B1、25B2、25B3、25C1、25C2和25C3是帮助解释图23的基本单元的操作的时序图；

图26是图23的基本单元的布局的平面图；

图27是按照本发明第七实施例的液晶显示设备的基本单元布局的平面图；

图28是按照本发明第八实施例的液晶显示设备的基本单元布局的平面图；

图29A、29B1、29B2、29B3、29C1、29C2和29C3是帮助解释按照本发明第九实施例的液晶显示设备中的栅极耦合作用的时序图；

图30A、30B1、30B2、30B3、30C1、30C2和30C3是帮助解释与图29A至29C3不同的例子中的栅极耦合作用的时序图；

图31是帮助解释按照本发明第九实施例的液晶显示设备中的栅极耦合作用的连接图；

图32是显示按照本发明第十实施例的液晶显示设备的方块图；

图33是显示按照本发明第十实施例的液晶显示设备中基本单元的连接图；

图34A、34B1、34B2、34B3、34C1、34C2、34C3、34D、34E和34F是帮助解释在模拟驱动系统中图33的基本单元的操作的时序图；

图35是帮助解释模拟驱动系统中的图33的基本单元的操作的连接图；

图36A、36B1、36B2、36B3、36C1、36C2、36C3、36D、36E和36F是帮助解释在图33的基本单元中的存储器单元的设置时的操作的时序图；

图37是帮助解释在图33的基本单元中存储器单元的设置时的操作的连接图；

图38A、38B、38C1、38C2、38C3、38D1、38D2、38D3、38E、38F和38G是帮助解释通过存储器系统的图33的基本单元的操作的时序图；

图39是帮助解释通过存储器系统的图33的基本单元的操作的连接图；

图40是显示基于像素内选择器系统的液晶显示设备的基本单元的连接图；

图41A、41B1、41B2、41B3、41C1、41C2和41C3是帮助解释图40的基本单元的操作的时序图；

图42是帮助解释图40的基本单元中的寄生电容的连接图；以及

图43A、43B1、43B2、43B3、43C1、43C2和43C3是帮助解释图40的基本单元中的栅极耦合的时序图。

具体实施方式

下文中将适当参考附图详细描述本发明的优选实施例。

[第一实施例]

(1)实施例的结构

图2是显示按照本发明第一实施例的液晶显示设备的方块图。该液晶显示设备18基于从未在图中显示的调谐器单元、外部单元等输出的视频数据，由模拟驱动系统在显示单元13上显示例如运动图像或静止图像，并且由存储器系统在显示单元13上显示各种菜单图像等。

在该液晶显示设备18中，向接口(I/F)12提供由依次表示每个像素的灰度的串行数据形成的图像数据SDI以及与图像数据SDI同步的各种时序(timing)信号。附带地，图像数据SDI是要由模拟驱动系统在显示单元13显示的图像数据。另外，从控制器14给接口12提供要由存储器系统显示在显示单元13上的二进制图像数据DV。接口12将图像数据SDI和DV以及输入到接口12的各种时序信号输出到处于控制器14控制下的各个部分。

时序发生器(TG)16在控制器14的控制之下产生存储器系统和模拟驱动系统所需要的各种时序信号，然后将各种时序信号输出至水平驱动单元15和垂直驱动单元17。时序发生器16对液晶单元的公共电极也产生驱动功率(power)VCOM，然后将驱动功率VCOM(公共电压)输出至显示单元13。附带地，在本实施例中显示单元13可以是反射型、透射型或反射型和透射型的组合型。

水平驱动单元15在控制器14的控制下切换模拟驱动系统和存储器系统之间的操作。在模拟驱动系统中，水平驱动单元15将从接口12输入的图像数据SDI依次分配到每条信号线SIG，使图像数据SDI经历数字至模拟转换处理，且在场反转、帧反转、线反转等的基础上对每条信号线SIG产生驱动信号Ssig。在模拟驱动系统中的水平驱动单元15将驱动信号Ssig输出到显示单元13的每条信号线SIG。

在存储器系统中的水平驱动单元15将与从控制器14输出的二进制图像数据DV的逻辑值相应的驱动信号Sdv输出至相应的信号线SIG，且之后将预定的驱动信号XCS输出至信号线。

在控制器14的控制下垂直驱动单元17在模拟驱动系统和存储器系统之间切换操作。垂直驱动单元17将预定的驱动信号输出到显示单元13的扫描线。

显示单元13按照从水平驱动单元15和垂直驱动单元17输出的各种信号操作，以基于图像数据SDI或DV显示图像。图3是显示显示单元13的基本单元的连接图。基本单元21是显示单元13的结构元件。本实施例中的基本单元21包括红色、绿色和蓝色液晶单元22R、22G和22B以及液晶单元22R、22G和22B的外围电路。在显示单元13中，如图3所示的基本单元21以矩阵形式排列在TFT基板内，分别形成红色、绿色和蓝色像素的红色、绿色和蓝色液晶单元22R、22G和22B以矩阵形式排列，使得这些液晶单元22R、22G和22B顺序且循环地延续。

基本单元21中的这些红色、绿色和蓝色液晶单元22R、22G和22B的存储电容器CsR、CsG和CsB的每个都具有对其提供与预充电步骤有关的驱动信号CS的一个端子，且每个都具有与相应的液晶单元22R、22G或22B的像素电极连接的另一端子。对液晶单元22R、22G和22B的公共电极提供驱动功率VCOM，其信号电平以与驱动信号CS互锁的方式被改变。

液晶单元22R、22G和22B的像素电极经NMOS晶体管Q1R、Q1G和Q1B连接到NMOS(N沟道金属氧化物半导体)晶体管Q2，该NMOS晶体管Q1R、Q1G和Q1B分别按照栅极信号GATER、GATEG和GATEB进行开/关操作。NMOS晶体管Q2按照用于蓝色的栅极信号GATEB进行开/关操作。NMOS晶体管Q2分别经NMOS晶体管Q3和Q4，将NMOS晶体管Q1R、Q1G和Q1B连接到信号线SIG或提供驱动信号CS的线，该NMOS晶体管Q3和Q4按照存储器单元23的输出进行开/关操作。

基本单元21中的存储器单元23是由栅极彼此连接且漏极彼此连接的NMOS晶体管Q5和PMOS(P沟道金属氧化物半导体)晶体管Q6的CMOS(互补金属氧化物半导体)反相器、以及类似的NMOS晶体管Q7和类似的PMOS晶体管Q8的CMOS反相器形成的SRAM(静态随机存取存储器)。存储器单元23将与信号线SIG的逻辑电平相应的输出RAM(随机存取存储器)、以及具有与输出RAM相反的逻辑电平的反向输出分别输出到NMOS晶体管Q3和Q4。从而存储器单元23使这些晶体管Q3和Q4受互补开-关控制。存储器单元23经NMOS晶体管Q11连接到信号线SIG，该NMOS晶体管Q11按照栅极信号GATED进行开操作。

在基本单元21中，如图4A至4F以及图5所示，在模拟驱动系统的情况下，水平驱动单元15和垂直驱动单元17预先设置存储器单元23，使得晶体管Q3被设置在开状态(图4D和4E)，且之后依次改变栅极信号GATER、GATEG和GATEB的设置(图4B1至4B3)，由此液晶单元22R、22G和22B依次连接到信号线SIG，如图5所示。附带地，与图3相比，图5是显示了基本单元21的简化配置的图，用以描述信号线SIG和液晶单元22R、22G和22B之间的连接。

在基本单元21中，在模拟驱动系统的情况下，水平驱动单元15将信号线SIG的驱动信号Ssig依次分别设置为表示液晶单元22R、22G和22B灰度的灰度电压R、G和B(图4A)。以与信号线SIG的设置相对应的这种方式依次改变栅极信号GATER、GATEG和GATEB的设置(图4B1至4B3)。由此，基本单元21通过驱动信号Ssig，将在液晶单元22R、22G和22B的像素电极侧的电势PIXR、PIXG和PIXB设置为灰度电压R、G和B。由此，基本单元21通过模拟驱动系统设置液晶单元22R、22G和22B的灰度。附带地，在图3的配置中，在晶体管Q2在开状态下，可以交替地使用于红色和绿色的晶体管Q1R和Q1G进行开操作，以依次设置红色和绿色的液晶单元22R和22G的灰度。

另一方面，在模拟驱动系统中预先设置存储器单元23时，或者在存储器系统的写入时，如图6A至6F以及图7所示，基本单元21通过栅极信号GATER、GATEG和GATEB将晶体管Q1R、Q1G和Q1B设置在关状态(图6B 1至6B3以及6C1至6C3)，暂时将存储器单元23的电源电势VRAM(视频随机存取存储器)降低到对应于信号线SIG的H电平的电压VDD(图6A和6D)，且通过栅极信号GATED将晶体管Q11设置在开状态，以使存储器单元23连接到信号线SIG(图6E)。由此，基本单元21设置输出到信号线SIG的驱动信号Sdv的逻辑电平(图6F)。之后基本单元21将电源电势VRAM提高到与液晶单元22R、22G和22B的驱动电压相对应的电压VDD2(图6D和6F)，因此设置电源电势VRAM以使晶体管Q3和Q4能被控制为开或关。附带地，图7是显示了图3中示出的基本单元21的简化结构的图，用以说明写存储器单元23的操作。

在基本单元21中，在模拟驱动系统中预先设置存储器单元23时，由水平驱动单元15将信号线SIG设置为H电平，且进行上述系列操作，由此设置存储器单元23以使晶体管Q3被设置为开(on)状态。另一方面，在存储器系统的写入时，由水平驱动单元15将信号线SIG设置为图像数据DV的逻辑值，由此在存储器单元23中设置了图像数据DV的逻辑值。当逻辑值处于H电平时，设置存储器单元23以使晶体管Q3被设置为开状态。另一方面，当逻辑值处于L电平时，设置存储器单元23以使晶体管Q4被设置为开状态。

在由存储器系统显示时，在基本单元21中，如图8A至8G以及图9所示，驱动信号CS的反向信号XCS从水平驱动单元15提供到信号线SIG(图8A和8B)，反向信号XCS的信号电平与驱动信号CS互补地被改变。另外，从水平驱动单元15提供栅极信号GATER、GATEG和GATEB，以便使所有晶体管Q1R、Q1G、Q1B和Q2进行开操作(图8C1至8C3)。基本单元21按照在存储器单元23中设置的逻辑值，将晶体管Q3或Q4选择性地设置为开状态，由此为液晶单元22R、22G和22B的像素电极选择性地提供反向信号XCS或驱动信号CS(图8D1至8D3)。由此将液晶单元22R、22G和22B设置为与在存储器单元23中设置的图像数据DV的逻辑值相应的黑灰度或白灰度。附带地，图9是显示图3的基本单元21的简化结构的图，以说明由存储器系统进行的显示。

图10A和10B是帮助解释TFT基板中基本单元21的布局的图。在图3所示的基本单元21中，扫描线的数目显著大于信号线的数目。当设置液晶单元22R、22G和22B以便在水平方向上对齐时，扫描线的排列变得复杂。因此，在本实施例中，设置在一个基本单元21中由液晶单元22R、22G和22B形成的像素，以便在信号线延伸的方向上对齐。这样显示单元13由所谓的水平条纹(stripe)形成。另外，扫描线设置在由液晶单元22R、22G和22B形成的像素之间以及彼此相邻的各基本单元21的像素之间。这样，在本实施例中，有效地布置了TFT基板，且避免了显示单元13中的开口面积减少。

进一步地，如图10A和10B中的箭头所示，存储器单元23和晶体管Q3、Q4和Q11设置在由基本单元21中红色、绿色和蓝色三个液晶单元22R、22G和22B中的蓝色液晶单元22B形成的像素中。晶体管Q1R、Q1G、Q1B和Q2以及红色液晶单元22R的存储电容器CsR位于由红色液晶单元22R形成的像素中。绿色液晶单元22G和蓝色液晶单元22B的存储电容器CsG和CsB位于由绿色液晶单元22G形成的像素中。这样，本实施例通过有效排列晶体管Q1至Q11来保证可分配给红色、绿色和蓝色像素的足够的开口面积，且避免了红色、绿色和蓝色像素中的开口面积之间的不平衡。

进一步地，如图1所示，至少对于蓝色液晶单元22B的存储电容器CsB，该电容器位于由绿色液晶单元22G形成的像素中，在由布线层7形成电极的存储电容器CsB的电极和像素电极11之间具有屏蔽层31。在液晶显示设备18中，由布线层9形成屏蔽层31，用于将像素电极11连接到基本单元21。在基本单元21中，屏蔽层31连接到地或固定电势。

(2)实施例的操作

当上述配置的液晶显示设备18(图2)基于从调谐器单元、外部单元等输出的图像数据SDI显示运动图像或静止图像时，控制器14控制每个部分以将输入到接口12的图像数据SDI输入到水平驱动单元15，其中图像数据SDI经历数字至模拟转换处理，且在场反转、帧反转、线反转等的基础上产生了用于信号线SIG的驱动信号Ssig。液晶显示设备18通过作为模拟信号的驱动信号Ssig设置显示单元13中提供的每个像素的灰度，且通过模拟驱动系统显示运动图像或静止图像。

另一方面，当显示来自控制器14的菜单图像等时，从控制器14输出的二进制图像数据DV经接口12输入到水平驱动单元15。在液晶显示设备18中，按照图像数据DV的逻辑电平依次设置信号线SIG的逻辑电平，且信号线SIG的逻辑电平存储在位于显示单元13中的存储器单元23中(图3)。按照存储在存储器单元23中的逻辑电平设置每个像素的灰度。由此由存储器系统显示菜单图像。

更特别地，在显示单元13中(图3、图6A至6F和图7)，在模拟驱动系统的显示的情况下的在先步骤中，水平驱动单元15将每个信号线SIG的逻辑电平设置到H电平，且在降低存储器单元23的功率VRAM状态中，用栅极信号GATED将存储器单元23连接到信号线SIG。由此在存储器单元23中设置信号线SIG的逻辑值。另外，作为设置逻辑值的结果，晶体管Q3设置为开状态，使得将晶体管Q2连接到信号线SIG。

进一步地，在用逻辑驱动系统显示的情况(图3至6F)中，水平驱动单元15将信号线SIG的信号电平依次设置为分别表示红色、绿色和蓝色液晶显示单元22R、22G和22B灰度的灰度电压，且以对应于信号线SIG的信号电平设置的方式将晶体管Q1R、Q1G、Q1B和Q2依次设置在开状态，使得在液晶单元22R、22G和22B的像素电极处设置了各个像素的灰度电压。另外，以对应于上述设置的方式将驱动信号VCOM和CS提供到液晶单元22R、22G和22B的公共电极以及存储电容器CsR、CsG和CsB。

液晶显示设备18例如以帧为单位、通过信号线SIG来重复设置液晶单元22R、22G和22B。由此可以由模拟驱动系统显示运动图像或静止图像。

另一方面，在存储器系统的情况中(图3、图6A至6F和图7)，信号线SIG的信号电平设置为与液晶单元22R、22G和22B的发射或不发射相应的逻辑电平，且以与模拟驱动系统的之前过程中相同的方式驱动存储器单元23。由此在存储器单元23中设置图像数据DV的逻辑电平。

接下来，按照在存储器单元23中设置的逻辑值将晶体管Q3或Q4选择性设置在开状态(图3、图8A至8G和图9)，由此选择驱动信号CS的反向信号XCS或驱动信号CS。在液晶显示设备18中，将所选的反向信号XCS或所选的驱动信号CS经晶体管Q1R、Q1G、Q1B和Q2提供到液晶单元22R、22G和22B的像素电极。由此这些液晶单元22R、22G和22B按照信号线SIG中设置的逻辑值设置为显示或不显示。因此液晶显示设备18用存储器系统显示不需要在帧循环中更新的图像(如菜单图像等)，使得功耗能够降低。

另外，在液晶显示设备18中，将一个存储器单元23分配到红色、绿色和蓝色液晶单元22R、22G和22B，且用存储器系统显示图像。由此可以减少显示单元中提供的存储器的数目，且简化配置。

另外，通过依次设置在信号线SIG延伸方向上分配了一个存储器单元23的红色、绿色和蓝色液晶单元22R、22G和22B，由所谓的水平条纹形成了显示单元13。由此可以有效布局TFT基板，且防止显示单元13中开口面积的减少。

但是，当彼此相邻的多个像素这样共享存储器单元23时，TFT基板的布局中多个像素之间出现不平衡，并且在特定像素中能够形成存储电容器的面积减小了。也就是说，在这种情况下，当存储器单元23位于一个像素中时，难以保证足够的开口且难以对其中设有存储器单元23的像素中的存储电容器分配足够的面积。

因此，在本实施例中，存储器单元23以及晶体管Q3、Q4和Q11位于基本单元21中由红色、绿色和蓝色的三个液晶单元22R、22G和22B中的蓝色液晶单元22B形成的像素中。晶体管Q1R、Q1G、Q1B和Q2以及红色液晶单元22R的存储电容器CsR位于由红色液晶单元22R形成的像素中。绿色液晶单元22G和蓝色液晶单元22B的存储电容器CsG和CsB位于由绿色液晶单元22G形成的像素中。这样，本实施例通过有效排列晶体管Q1到Q11保证可分配给红色、绿色和蓝色像素的足够的开口面积，且避免了红色、绿色和蓝色像素中开口面积之间的不均衡。

但是，当绿色液晶单元22G和蓝色液晶单元22B的存储电容器CsG和CsB这样设置在由绿色液晶单元22G形成的像素中时，蓝色液晶单元22B的存储电容器CsB位于绿色液晶单元22G下面的层中。结果，令人担心绿色液晶单元22G可能受到蓝色液晶单元22B的像素电势的影响，因此变得不能表现正确的灰度。

因此，在本实施例中(见图1)，至少对于其电容器位于由绿色液晶单元22G形成的像素中的蓝色液晶单元22B的存储电容器CsB，在由布线层7形成电极的存储电容器CsB电极和像素电极11之间由布线层9提供屏蔽层31。屏蔽层31连接到地或固定电势。

这样，在本实施例中，屏蔽层31的屏蔽避免了绿色液晶单元22G的像素电势受到蓝色液晶单元22B的像素电势的影响。由此能够以正确的灰度显示绿色像素。这样，在本实施例中，即使当其中能够设置存储电容器的面积小时，也能足够地保证必要的存储电容器。

(3)实施例的效果

按照上述结构，相邻像素的存储电容器形成于像素电极下面的层中，且通过在像素电极侧的电极(该电极形成相邻像素的存储电容器)与像素电极之间设置屏蔽层31来提供屏蔽。这样，即使当其中能够设置的存储电容器的面积小时，也能足够地保证必要的存储电容器。

另外，因为屏蔽层由用于连接像素电极到TFT的布线层形成，所以屏蔽层可通过有效使用现有工艺来提供。这样，在简单的结构下，即使当其中能够设置的存储电容器的面积小时，也能足够地保证必要的存储电容器。

另外，即使当在将一个存储器单元分配到彼此相邻的多个像素的结构中的TFT基板布局中存在极端不平衡、且由存储器系统进行显示时，也能足够地保证必要的存储电容器。

另外，即使当在由存储器系统、模拟驱动系统等显示图像的结构中的TFT基板布局中存在极端不平衡时，也能足够地保证必要的存储电容器。

[第二实施例]

图11是显示按照本发明第二实施例的液晶显示设备的方块图。该液晶显示设备41由模拟驱动系统在显示单元42上基于图像数据SDI显示运动图像或静止图像，且基于图像数据DV1显示菜单图像。另外，液晶显示设备41由控制器44检测显示在显示单元42上的菜单选择，且改变显示单元42上的显示等。

在液晶显示设备41中，对接口(I/F)45提供从调谐器单元、外部单元等输出的图像数据SDI、与图像数据SDI同步的各种时序信号、以及从控制器44输出的图像数据DV1。在控制器44控制下，接口45将输入到接口45的图像数据SDI和DV1以及各种时序信号输出到每个部分。

水平驱动单元46将从接口45输出的图像数据SDI和DV1分布到为显示单元42提供的每条信号线SIG，且使分布的图像数据经历数字至模拟转换处理。水平驱动单元46由此产生用于每条信号线SIG的驱动信号Ssig，且将驱动信号Ssig输出到显示单元42。垂直驱动单元47产生与由水平驱动单元46产生的驱动信号Ssig相对应的时序信号GATEL以及驱动信号VCOM和CS，且将时序信号GATEL与驱动信号VCOM和CS输出到显示单元42。

显示单元42是透射型或半透射型液晶显示面板，其中以预定像素间隔提供形成接触式传感器的传感器电路。由水平驱动单元46和垂直驱动单元47驱动显示单元42，以基于图像数据SDI显示运动图像或静止图像且基于图像数据DV1显示菜单图像。

扫描单元48产生和输出用以驱动显示单元42中提供的传感器电路的各种时序信号RST和SEL。感测单元43使从显示单元42输出信号的传感器电路的输出信号SIGX经历信号处理以检测用户已经接触的部分的坐标X和Y。感测单元43将所检测的坐标X和Y输出到控制器44。

控制器44是控制每个部分操作的控制部件。控制器44控制接口45的操作以在显示单元42上显示预定的菜单屏幕。另外，控制器44基于由感测单元43通知的坐标X和Y检测菜单屏幕上的菜单选择，响应于菜单选择而改变显示单元42的显示，且改变图像数据SDI等的源。

图12是显示显示单元42的基本单元的方块图。在该基本单元51中，用相应的参照标号标记与图3的基本单元21中相同的结构元件，且将省略其重复说明。在该情况中的基本单元51是液晶显示设备42的结构元件。本实施例中的基本单元51包括连续的红色、绿色和蓝色液晶单元22R、22G和22B以及一个传感器单元52。在显示单元42中，基本单元51在TFT基板内以矩阵的形式排列，使得红色、绿色和蓝色液晶单元22R、22G和22B依次且循环地延续。从而由这些液晶单元22R、22G和22B形成的像素以矩阵形式排列。

在基本单元51中，红色、绿色和蓝色液晶单元22R、22G和22B经NMOS晶体管Q12R、Q12G和Q12B分别连接到用于红色、绿色和蓝色的信号线SIGR、SIGG和SIGB，该NMOS晶体管Q12R、Q12G和Q12B按照从垂直驱动单元47输出的栅极信号GATEL进行开/关(on/off)操作。由此通过模拟驱动系统设置液晶单元22R、22G和22B的灰度。

当手指等靠近显示单元42的显示屏幕时，从显示单元42发出的光被手指等反射，使得出现了返回到显示单元42的返回光。传感器单元52包括：传感器53，用于接收返回光且输出与接收光的光量相应的输出信号；积分电容器54，用于积分传感器53的输出信号；放大器电路55，用于放大积分电容器54的积分结果；以及晶体管Q13，按照选择信号SEL进行开操作，以将放大器电路55的输出信号输出到用于传感器单元的信号线SIG。

图13是与相关配置一起显示传感器单元52的详细配置的连接图。在传感器单元52中，将输出与接收光光量对应的电流的光电传感器56应用到传感器53。将传感器53的输出信号提供到积分电容器54的一个端子。在传感器单元52中，积分电容器54的另一个端子连接于地作为预定的固定电势，且积分电容器54的一个端子经PMOS晶体管Q14连接到电源VDD，该PMOS晶体管Q14按照复位信号RST进行开操作。

如图14A到14D所示，与设有传感器单元52的基本单元51中液晶单元22R、22G和22B的灰度设置的时序同步，将复位信号RST从扫描单元48提供到传感器单元52(图14A)。晶体管Q14按照复位信号RST进行开操作，使得积分电容器54的一个端子的电压V1(图14B)连接到电源电压VDD。由此将积分电容器54中积累的电荷复位。之后积分电容器54的一个端子的电压V1按照返回光的光量逐渐减少。

通过由NMOS晶体管形成的放大器电路55，传感器单元52放大积分电容器54的一个端子的电压。放大器电路55的输出经晶体管Q13输出到信号线SIG。在传感器单元52中，在通过复位信号RST将积分电容器54的一个端子的电压V1复位到电源电压VDD即刻之前，从扫描单元48输入选择信号SEL(图14C)。由此积分电容器54的积分结果按照选择信号SEL的时序输出到信号线SIG。

在液晶显示设备41中，如图15A1到15C所示，复位信号RST(RST1、RST2、......)和选择信号SEL(SEL1、SEL2、......)经扫描线输出到每个基本单元51，以便依次选择和复位沿信号线SIG排列的基本单元51。由此沿信号线SIG排列的基板单元51的测量结果OUT1、OUT2、......基于时分(timedivision)输出到信号线SIG。

在本实施例中，感测单元43(图13)具有连接到每条信号线SIG的恒流源57。感测单元43使传感器单元52的输出信号SIGX经历模拟至数字转换步骤，其中在恒流源57的输入端子检测该输出信号SIGX，由此获得连接到信号线SIG的基本单元51的检测结果。感测单元43将模拟至数字转换的结果除以相应图像数据SDI或DV1的像素值，由此归一化返回光的光量。另外，感测单元43通过预定的阈值确定归一化结果，由此检测以预定量或更大量接收返回光的基本单元51。感测单元43将所检测的基本单元51的坐标X和Y通知控制器44。

图16是TFT基板的平面图，显示了基本单元51的布局。在本实施例中，通过排列由液晶单元22R、22G和22B形成的像素使得各像素在扫描线的延伸方向上对齐，由所谓的垂直条纹形成了显示单元42。在显示单元42中，晶体管Q1R、Q1G和Q1B设置在各自的液晶单元22R、22G和22B中。传感器单元52位于由绿色液晶单元22G和蓝色液晶单元22B形成的像素中。附带地，传感器电路的传感器53位于蓝色液晶单元22B内。各个液晶单元22R、22G和22B的存储电容器CsR、CsG和CsB位于由红色液晶单元22R形成的像素中。但是，蓝色液晶单元22B的存储电容器CsB位于相邻基本单元51的红色液晶单元22R内。

进一步地，至少为存储电容器CsR、CsG和CsB中的绿色液晶单元22G和蓝色液晶单元22B的存储电容器CsG和CsB提供上面参见图1所述的屏蔽层31。屏蔽层31连接到地或固定电势。由此，本实施例有效避免了蓝色液晶单元22B和绿色液晶单元22G的像素电极在红色液晶单元22R中的影响。

按照本实施例，即使当在具有用于检测返回光光量的传感器单元的结构中TFT基板的布局中存在极端不平衡时，也能足够地保证必要的存储电容器。

[第三实施例]

与图16等相对比，图17是应用于按照本发明第三实施例的液晶显示设备的TFT基板的平面图。在该液晶显示设备中，以预定像素间距设置垫块(spacer)，该垫块用于保证TFT基板和CF基板之间的间隔。在液晶显示设备中，垫块的设置导致了在其中设置垫块的像素中用于形成存储电容器的空间不足。因此，在液晶显示设备中，将不足的空间连续分配给相邻像素以形成存储电容器。

特别是，图17中用于蓝色液晶单元22B像素的存储电容器CsB位于蓝色液晶单元22B像素和相邻的绿色液晶单元22G的像素中。用于相邻的绿色液晶单元22G像素的存储电容器CsG位于绿色液晶单元22G的像素和相邻的红色液晶单元22R的像素中。

对于这样设置在相邻像素中的存储电容器，通过设置类似于第一实施例或第二实施例的屏蔽层31能够显示正确的灰度。

按照本实施例，即使当由于设置垫块导致TFT基板的布局中出现极端不平衡且能够形成存储电容器的面积减少时，也能足够保证必要的存储电容器。

[第四实施例]

与图1相对比，图18是应用到按照本发明第四实施例的液晶显示设备的TFT基板的截面图。在按照本实施例的液晶显示设备中，由布线层9形成与存储电容器的像素电势侧的电极相对的相对电极。另外，该相对电极内部连接于存储电容器的驱动信号CS侧的电极。由此，在本实施例中，与其中由栅极层5和布线层7形成存储电容器的现有结构相比，基本上双重地设置每单位面积的存储电容器的电容。

在液晶显示设备中，该存储电容器位于与该存储电容器相关的液晶单元下面的层中。

按照本发明，通过进一步在像素电极和在存储电容器的像素电势侧的电极之间形成相对电极、且由此双重地增加存储电容器的电容，即使当由于增加的分辨率等导致在每个像素中能够设置存储电容器的面积减小时，也能足够保证必要的存储电容器。

[第五实施例]

应注意，虽然在前述的第一到第三实施例中，本发明应用于由于设置存储器单元、感测单元、或垫块导致在TFT基板的布局中出现不平衡、以及在特定的像素中能形成存储电容器的面积减小的情况，但是本发明不局限于此，而是广泛可应用到由于除了上述存储器单元、感测单元、或垫块结构的设置外的结构的设置导致在TFT基板的布局中出现不平衡、且在特定像素中能形成存储电容器的面积减少的情况。

另外，在前述实施例中，对在存储器系统和模拟驱动系统之间进行切换以显示所期望图像的情况或用模拟驱动系统显示期望图像的情况进行了描述。但是本发明不局限于此，而是广泛可应用到仅通过模拟驱动系统显示期望图像的情况、仅由存储器系统显示期望图像的情况等。

另外，在前述实施例中，对具有屏蔽层或分离的相对电极的情况进行了描述。但是本发明不局限于此。液晶显示设备可形成为具有屏蔽层和分离相对电极的组合。

另外，在前述实施例中，对其中利用布线层来形成屏蔽层等的情况进行了描述。但是本发明不局限于此。例如，屏蔽层等可通过使用FFS系统或ISP系统中的公共电极层而形成。进一步地，屏蔽层等可通过层压(laminate)分离的金属膜等形成。

在下文中将详细描述像素内选择器系统。

对这种液晶显示设备，还提供了所谓的像素内选择器系统，通过该系统设置每个像素的灰度。像素内选择器系统具有为显示单元中多个像素的单元提供的选择器，且通过选择器依次设置形成多个像素的多个液晶单元的灰度。

图40是显示基于像素内选择器系统的液晶显示设备的基本单元的连接图。基本单元101是基于像素内选择器系统的显示单元的结构单元。通过以矩阵形式设置该基本单元101形成液晶显示设备的显示单元。在图40的实例中，基本单元101具有为由红色、绿色和蓝色液晶单元102R、102G和102B形成的三个子像素提供的一个选择器103。在基本单元101中，液晶单元102R、102G和102B的公共电极连接到公共信号线，且信号线连接到公共电极的驱动电源，该电源未显示在图中。附带地，CsR、CsG和CsB表示存储电容器。存储电容器CsR、CsG和CsB具有分别连接到液晶单元102R、102G和102B的像素电极的一个端子，且具有对其提供用于预充电的驱动信号CS的另一个端子。红色、绿色和蓝色液晶单元102R、102G和102B的像素电极经NMOS晶体管Q1R、Q1G和Q1B连接到NMOS晶体管Q2，该NMOS晶体管Q1R、Q1G和Q1B分别按照栅极信号GATER、GATEG和GATEB进行开/关操作。晶体管Q2按照蓝色的栅极信号GATEB进行开/关操作。晶体管Q2将晶体管Q1R、Q1G和Q1B连接到信号线SIG。

如图41A到41C3所示，水平驱动单元基于时分，将基本单元101的信号线SIG的电压设置为与红色、绿色和蓝色的液晶单元102R、102G和102B的灰度相应的电压(图41A)。附带地，在图41A到41C3中，用标号R、G和B表示与红色、绿色和蓝色液晶单元102R、102G和102B的灰度相应的电压。在基本单元101中，晶体管Q1R、Q1G、Q1B和Q2按照栅极信号GATER、GATEG和GATEB设置在开状态，且以与信号线SIG的电压设置互锁的这种方式依次设置在关状态(图41B1、41B2和41B3)。特别地，在信号线SIG的电压设为与红色液晶单元102R的灰度相应的电压R的时段内，晶体管Q1R、Q1G、Q1B和Q2升高至开状态，之后连接到红色液晶单元102R的晶体管Q1R改为关状态。由此，红色液晶单元102R像素电极的电势VR设为信号线SIG的电压R(图41C1)。接下来，在将信号线SIG的电压设为与绿色液晶单元102G的灰度相应的电压G的时段内，连接到绿色液晶单元102G的晶体管Q1G改为关状态。由此绿色液晶单元102G的像素电极的电势VG设为信号线SIG的电压G(图41C2)。接下来，在将信号线SIG的电压设为与蓝色液晶单元102B的灰度相应的电压B的时段内，连接到蓝色液晶单元102B的晶体管Q1B与晶体管Q2一起改为关状态。由此蓝色液晶单元102B的像素电极的电势VB设为信号线SIG的电压B(图41C3)。

对于这种液晶显示设备，日本专利公开No.Hei 9-243995公开了一种结构，其中对每个像素提供存储器且按照存储器的记录驱动每个像素。在下文中将引用该系统作为存储器系统。一旦设置了每个像素的灰度，该存储器系统可以省略对每个像素的灰度设置过程，且因此能减少功耗。

在图41A到41C3中所示的像素内选择器系统的基本单元101中，如图42所示，电容Cg出现在用于各个栅极信号GATER、GATEG和GATEB的扫描线与各个液晶单元102R、102G和102B的像素电极之间。在这种情况下，CgRR、CgRG和CgRB分别表示红色液晶单元102R的像素电极和用于各个栅极信号GATER、GATEG和GATEB的扫描线之间的电容。CgGR、CgGG和CgGB分别表示绿色液晶单元102G的像素电极和用于各个栅极信号GATER、GATEG和GATEB的扫描线之间的电容。CgBR、CgBG和CgBB分别表示蓝色液晶单元102B的像素电极和用于各个栅极信号GATER、GATEG和GATEB的扫描线之间的电容。

结果，由于基本单元101中这些电容Cg的栅极耦合，当栅极信号GATER、GATEG和GATEB的信号电平改变时，设置在各个液晶单元102R、102G和102B内的像素电极的电势VR、VG和VB改变。

对比图41A到41C3，如图43A到43C3所示，在基本单元101中，首先由红色的栅极信号GATER使晶体管Q1R进行关操作，且设置红色液晶单元102R的灰度。之后，依次由绿色和蓝色的栅极信号GATEG和GATEB使晶体管Q1G和Q1B进行关操作，且设置绿色液晶单元102G和蓝色液晶单元102B的灰度。这样，每次红色、绿色和蓝色的栅极信号GATER、GATEG和GATEB的信号电平降低时，红色液晶单元102R的像素电极的电势VR降低。由于绿色和蓝色的栅极信号GATEG和GATEB的信号电平的下降沿，绿色液晶单元102G的像素电极的电势VG依次降低。由于蓝色的栅极信号GATEB的信号电平的下降沿，蓝色液晶单元102B的像素电极的电势VB依次降低。

结果，在基本单元101中，经信号线SIG在像素电极处设置的电势VR、电势VG和电势VB改变，且电势VR、电势VG和电势VB的改变量ΔVR、ΔVG和ΔVB按红色液晶单元102R、绿色液晶单元102G和蓝色液晶单元102B的顺序减少。像素电极的电势VR、电势VG和电势VB的改变量ΔVR、ΔVG和ΔVB是由栅极信号GATER、GATEG和GATEB驱动所引起，因此即使当在场反转、帧反转、线反转等的基础上改变信号线SIG的驱动时，也保持在基本固定的值。

因此像素内选择器系统存在的问题在于：直流电场施加到对其分配了一个选择器的多个液晶单元之间的液晶。附带地，当直流电场持续被这样施加到液晶上时，液晶在液晶显示设备中劣化。

下面的实施例提出一种液晶显示设备，其在由像素内选择器系统驱动每个液晶单元时，能够避免直流电场施加到液晶。

[第六实施例]

(1)实施例的结构

图23是显示按照本发明第六实施例的液晶显示设备的方块图。该液晶显示设备111是基于像素内选择器系统的液晶显示设备，在该设备中通过以矩阵形式设置由液晶单元形成的像素而形成显示单元112。水平驱动单元113和垂直驱动单元114驱动显示单元112以在显示单元112上显示所期望的图像。显示单元112通过以矩阵形式设置预定的基本单元形成，由此以矩阵形式排列由液晶单元形成的像素。

对比图40，图23是显示形成显示单元112的基本单元的连接图。在图23中，用相应的参照标号标记与图40中相同的结构元件，且将省略其中的重复说明。该基本单元116具有除了红色液晶单元102R外、在绿色液晶单元102G和蓝色液晶单元102B的各个像素电极之间提供的像素电极电压校正电容CG和CB以及用于栅极信号GATEG和GATEB的扫描线，该红色液晶单元102R的改变量ΔVR在参照图43A到43C3描述的像素电极的电势VR、电势VG和电势VB的改变量ΔVR、ΔVG和ΔVB中最大。除了涉及像素电极电势校正电容CG和CB的结构之外，基本单元116以与图40的基本单元101相同的方式形成。因此，在基本单元116中，以与参考图41A到43C3所述的相同的方式依次设置各个液晶单元102R、102G和102B的灰度。

在图23所示的配置中，由于红色液晶单元102R的栅极信号GATER的下降沿导致的红色液晶单元102R像素电极的电势VR的下降沿电压ΔVR，能够由通过将栅极信号GATER的电压改变除以液晶单元102R的像素电极与地之间的电容以及像素电极与栅极信号GATER的扫描线之间的电容CgRR所得到的电压表示。因此，该电压改变量ΔVR能够用下列等式表示，其中CtotalR是红色液晶单元102R的像素电极与所有其它部分之间的电容的总电容，而ΔVg是栅极信号GATER、GATEG和GATEB的电压改变量。

$\mathrm{\ΔVRR}=\frac{\mathrm{CgRR}}{\mathrm{CtotalR}}\×\mathrm{\ΔVg}\·\·\·\left(1\right)$

另外，在红色液晶单元102R中，由于绿色液晶单元102G的栅极信号GATEG的下降沿导致的红色液晶单元102R的像素电极的电势VR的下降沿量ΔVRG，能够由通过将栅极信号GATEG的电压改变除以液晶单元102R的像素电极与地之间的电容以及像素电极与栅极信号GATEG的扫描线之间的电容CgRG所得到的电压类似地表示。另外，在红色液晶单元102R中，由于蓝色液晶单元102B栅极信号GATEB的下降沿导致的红色液晶单元102R像素电极的电势VR的下降沿量ΔVRB，能够由通过将栅极信号GATEB的电压改变除以液晶单元102R的像素电极与地之间的电容以及像素电极与栅极信号GATER的扫描线之间的电容CgRB所得到的电压类似地表示。因此，这些电压改变量ΔVRG和ΔVRB可用下列等式表示，其中CtotalG是绿色液晶单元102G的像素电极和所有其它部分之间的电容的总电容，而CtotalB是蓝色液晶单元102B的像素电极和所有其它部分之间的电容的总电容。

$\mathrm{\ΔVRG}=\frac{\mathrm{CgRG}}{\mathrm{CtotalR}}\×\mathrm{\ΔVg}\·\·\·\left(2\right)$

$\mathrm{\ΔVRB}=\frac{\mathrm{CgRB}}{\mathrm{CtotalR}}\×\mathrm{\ΔVg}\·\·\·\left(3\right)$

因此，参见图43A到43C3描述的红色液晶单元102R处的像素电极电势VR的电压下降量ΔVR能用下面的等式表示。

$\mathrm{\ΔVR}=\mathrm{\ΔVRR}+\mathrm{\ΔVRG}+\mathrm{\ΔVRB}=\frac{\mathrm{CgRR}+\mathrm{CgRG}+\mathrm{CgRB}}{\mathrm{CtotalR}}\×\mathrm{\ΔVg}\·\·\·\left(4\right)$

类似地，绿色液晶单元102G和蓝色液晶单元102B处的像素电极电势VG和VB的改变量ΔVG和ΔVB可分别用下列等式表示。

$\mathrm{\ΔVG}=\mathrm{\ΔVGG}+\mathrm{\ΔVGB}=\frac{\mathrm{CgGG}+\mathrm{CgGB}}{\mathrm{CtotalG}}\×\mathrm{\ΔVg}\·\·\·\left(5\right)$

$\mathrm{\ΔVB}=\mathrm{\ΔVGB}=\frac{\mathrm{CgBB}}{\mathrm{CtotalB}}\×\mathrm{\ΔVg}\·\·\·\left(6\right)$

当移除像素电极电势校正电容CG和CB时，通过在这些液晶单元102R、102G和102B之间彼此相同地设置晶体管Q1R、Q1G和Q1B等的布局，各个液晶单元102R、102G和102B的像素电极与相应栅极信号GATER、GATEG和GATEB的扫描线之间的电容CgRR、CgGG和CgBB能基本彼此相等。因此，令CE成为相等电容，则电容CgRR、CgGG和CgBB可分别表示为CE、CE+CG以及CE+CB。

令CE和CE+CG分别为等式(4)和等式(5)中的CgRR和CgGG，且设ΔVR＝ΔVG，能得到下列相关的等式。

$\frac{\mathrm{CE}+\mathrm{CgRG}+\mathrm{CgRB}}{\mathrm{CtotalR}}\×\mathrm{\ΔVg}=\frac{\mathrm{CE}+\mathrm{CG}+\mathrm{CgGB}}{\mathrm{CtotalG}}\×\mathrm{\ΔVg}\·\·\·\left(7\right)$

在该情况下，因为CtotalR≈CtotalG，所以当重新设置该等式(7)时，能够得到下列相关等式。

CG＝CgRG+CgRB-CgGB...(8)

像素电极电势校正电容CG设为这样的电容，该电容通过从红色液晶单元102R的像素电极与绿色的栅极信号GATEG的扫描线之间的电容CgRG、以及在红色液晶单元102R的像素电极与蓝色的栅极信号GATEB的扫描线之间的电容CgRB的组合电容减去绿色液晶单元102G的像素电极和蓝色的栅极信号GATEB的扫描线之间的电容CgGB而得到，以便满足等式(8)的相关等式。

相似地，令CE和CE+CB分别为等式(4)和等式(6)中的CgRR和CgGB，且设ΔVR＝ΔVB，能得到下列相关的等式。

$\frac{\mathrm{CE}+\mathrm{CgRG}+\mathrm{CgRB}}{\mathrm{CtotalR}}\×\mathrm{\ΔVg}=\frac{\mathrm{CE}+\mathrm{CB}}{\mathrm{CtotalB}}\×\mathrm{\ΔVg}\·\·\·\left(9\right)$

设CtotalG≈CtotalB，且重新设置该等式(9)，能得到下列等式。

CB＝CgRG+CgRB...(10)

像素电极电势校正电容CB设为红色液晶单元102R的像素电极与绿色的栅极信号GATEG的扫描线之间的电容CgRG、和红色液晶单元102R的像素电极与蓝色的栅极信号GATEB的扫描线之间的电容CgRB的组合电容，以便满足等式(10)的相关等式。

设置像素电极电势校正电容CG和CB以便满足等式(8)和等式(10)的这些相关等式。与图43A到43C3对比，如图25A到25C3所示，设置基本单元116以使由于在红色液晶单元102R、绿色液晶单元102G和蓝色液晶单元102B处的栅极耦合导致的像素电极电势VR、VG和VB的电压降ΔVR、ΔVG和ΔVB彼此基本相等。由此可以避免在这些相邻的红色、绿色和蓝色液晶单元102R、102G和102B中对液晶施加直流电场。

图26是基本单元116布局的平面图。在显示单元112中，依次以固定间隔T1设置栅极信号GATER、GATEG和GATEB的扫描线。基本单元116具有依次设置在相邻扫描线之间的红色、绿色和蓝色的像素电极117R、117G和117B，且具有相应的存储电容器CsR、CsG、CsB等。在基本单元116中，沿信号线SIG的方向，绿色液晶单元102G的像素电极117G和蓝色液晶单元102B的像素电极117B以比红色液晶单元102R的像素电极117R更大的尺寸形成，使得绿色液晶单元102G和蓝色液晶单元102B的像素电极117G和117B分别以预定量TG和TB与绿色和蓝色的栅极信号GATEG和GATEB的扫描线重叠。由此由重叠部分形成像素电极电势校正电容CG和CB。除了与像素电极117R、117G和117B和晶体管Q2相关的布局之外，每个液晶单元102R、102G和102B由同样的布局形成。

(2)第六实施例的操作

在具有上述结构的液晶显示设备111(图24)中，水平驱动单元113和垂直驱动单元114驱动显示单元112以设置由显示单元112中提供的液晶单元形成的每个像素的灰度。由此，在显示单元112上能显示期望的图像。

另外，在显示单元112(图23)中，红色、绿色和蓝色的相邻液晶单元102R、102G和102B的像素电极电势VR、VG和VB经由晶体管Q1R、Q1G、Q1B和Q2形成的选择器依次设置为信号线SIG的电压。由此通过像素内选择器系统设置每个像素的灰度以显示期望的图像。

但是，在像素内选择器系统中，改变红色的栅极信号GATER的信号电平、绿色的栅极信号GATEG的信号电平和蓝色的栅极信号GATEB的信号电平以依次对晶体管Q1R、Q1G、Q1B和Q2进行开-关控制，且分配给一个选择器的液晶单元102R、102G和102B的像素电极依次连接到信号线SIG，以设置多个液晶单元102R、102G和102B的灰度。这样像素电极电势VR、VG和VB由于栅极耦合而减少(图42)。另外，比分配给一个选择器的液晶单元102R、102G和102B之一更早设置的像素电极电势VR、VG或VB减少得更多(图43A到43C3)。结果，当没有提供器件时，在分配给一个选择器的多个液晶单元102R、102G和102B的像素电极之间出现直流电势差，且直流电场施加到液晶上。

因此，在按照本实施例的液晶显示设备111中，基本单元116具有其中提供的像素电极电压校正电容CG和CB，使得稍后设置像素电极电压的液晶单元102G和102B的像素电极和对应的栅极信号GATER和GATEB的扫描线之间的电容CgGG和CgBB增加了。由此，在每个基本单元116中，稍后设置像素电极电势的液晶单元102G和102B的像素电极电势由于栅极耦合而更加大大地降低(图25A到25C3)。这样，消除了分配给一个选择器的多个液晶单元102R、102G和102B的像素电极之间的直流电势差，且避免了对液晶施加直流电场。

在液晶显示设备111中，通过相应的像素电极和扫描线之间的重叠而形成像素电极电势校正电容CG和CB(图26)。由此，通过简单地改善制造掩模就能够避免对液晶施加直流电场。

(3)第六实施例的效果

按照上述结构，进行设置以便增加在由像素内选择器系统分配给一个选择器的多个液晶单元中稍后设置像素电极电势的液晶单元的像素电极与用于相应的栅极信号的扫描线之间的电容。由此能够避免对分配给一个选择器的多个液晶单元之间的液晶施加直流电场。这样，与现有的液晶显示设备相比，液晶显示设备的可靠性能够提高。

另外，通过相应的像素电极和扫描线之间的重叠而增加了像素电极和相应的栅极信号的扫描线之间的电容。由此用简单的结构就能够避免对液晶施加直流电场。

[第七实施例]

图27是按照本发明第七实施例的液晶显示设备中基本单元的布局的平面图。除了用基于图27的布局的基本单元126代替基于图26的布局的基本单元116应用之外，按照本实施例的液晶显示设备与按照第六实施例的液晶显示设备以相同方式形成。在该基本单元126中，通过制造用于将晶体管Q1R、Q1G和Q1B连接到像素电极117R、117G和117B的布线图案127R、127G和127B来代替相应的液晶单元102R、102G和102B的像素电极117R、117G和117B与相应的扫描线重叠，形成像素电极电势校正电容。

这样，在图27中的红色液晶单元102R中，形成将晶体管Q1R连接到像素电极117R的布线图案127R，而与相应的扫描线完全不重叠。另一方面，在绿色液晶单元102G中，形成用于将晶体管Q1G连接到像素电极117G的布线图案127G，以便与相应的扫描线重叠预定面积，由此形成绿色液晶单元102G的像素电极电势校正电容CG。进一步地，在蓝色液晶单元102B中，形成用于将晶体管Q1B连接到像素电极117B的布线图案127B，以便与相应的扫描线重叠更大的面积，由此形成蓝色液晶单元102B的像素电极电势校正电容CB。

即使当如本实施例中通过制造用于将形成选择器的晶体管连接到与相应的扫描线重叠的像素电极的布线图案来形成像素电极电势校正电容时，也能够得到那些与第一实施例类似的效果。

[第八实施例]

图28是按照本发明第八实施例的液晶显示设备中的基本单元布局的平面图。除了用基于图28的布局的基本单元136代替基于图27的布局的基本单元126应用之外，按照本实施例的液晶显示设备与按照第七实施例的液晶显示设备以相同方式形成。

在按照本实施例的基本单元136中，考虑滤色镜的透射率而设置红色液晶单元102R、绿色液晶单元102G和蓝色液晶单元102B的孔径比(apertureratio)。设置红色液晶单元102R、绿色液晶单元102G和蓝色液晶单元102B的像素电极117R、117G和117B的面积以保证孔径比。更具体地，将红色液晶单元102R和蓝色液晶单元102B的孔径比设为相等值，将绿色液晶单元102G的孔径比设为大于红色液晶单元102R和蓝色液晶单元102B的孔径比的值。由此，在基本单元136中，将红色液晶单元102R和蓝色液晶单元102B的像素电极117R和117B设置为相等面积，而将绿色液晶单元102G的像素电极117G设置为大于红色液晶单元102R和蓝色液晶单元102B的像素电极117R和117B的面积。

另外，按绿色液晶单元102G、红色液晶单元102R和蓝色液晶单元102B的顺序设置液晶单元102G、102R和102B，以便与孔径比的设置相对应。由此优化了显示屏上的白度水平(whitness level)和白色亮度。

另一方面，通用集成单元用作驱动基于基本单元136的显示单元的水平驱动单元和垂直驱动单元。水平驱动单元和垂直驱动单元以与前述第六和第七实施例相同的顺序设置各个液晶单元102G、102R和102B的灰度。附带地，像素电极电势校正电容可通过如上面第六实施例所述在像素电极117G和117B与扫描线之间重叠代替在布线图案127G和127B与扫描线之间重叠来形成。

即使当如本实施例中改变了液晶单元的设置顺序和灰度设置顺序时，也能够得到那些与前述实施例类似的效果。

[第九实施例]

依赖于具有像素电极设置在其上的基板布局、减少的栅极信号GATER、GATEG和GATEB的振幅等，除了像素电极电势变化的一个液晶单元，下一个液晶单元的栅极耦合作用可以被忽略。

在这种情况下，与图43A到43C3相比，如图29A到29C3所示，当按基本单元的排列顺序设置各个液晶单元的灰度时，红色液晶单元102R和绿色液晶单元102G中像素电极的电压降ΔVR和ΔVG彼此基本相等。另一方面，在第八实施例的结构中的液晶单元设置和灰度设置顺序的情况下，如图30A到30C3所示，置于两端的液晶单元102G和102B中像素电极的电压降ΔVG和ΔVB基本彼此相等。附带地，与图42相比，在前述第八实施例的结构中的液晶单元设置和灰度设置顺序的情况下，图31显示了影响像素电极电势变化的寄生电容。

因此，在本实施例中，在前述第六到第八实施例的结构中除了一个液晶单元忽略下一个液晶单元的栅极耦合影响，设置像素电极电势校正电容。在这种情况下，当除了一个液晶单元之外与下一个液晶单元栅极耦合被忽略时，等式(7)能够用下列等式表示。

$\frac{\mathrm{CE}+\mathrm{CgRG}}{\mathrm{CtotalR}}\×\mathrm{\ΔVg}=\frac{\mathrm{CE}+\mathrm{CG}+\mathrm{CgGB}}{\mathrm{CtotalG}}\×\mathrm{\ΔVg}\·\·\·\left(11\right)$

因为CtotalR≈CtotalG，所以当重新设置该等式(11)时能够得到下面的相关等式。

CG＝CgRG-CgGB...(12)

当以相同方式设置各个液晶单元的布线图案时，保持了相关等式CgRG≈CgGB。由此等式(12)中像素电极电势校正电容CG的值为零。当除了一个液晶单元之外的下一个液晶单元的栅极耦合被类似地忽略时，等式(9)能用下面的等式表示。

$\frac{\mathrm{CE}+\mathrm{CgRG}}{\mathrm{CtotalR}}\×\mathrm{\ΔVg}=\frac{\mathrm{CE}+\mathrm{CB}}{\mathrm{CtotalB}}\×\mathrm{\ΔVg}\·\·\·\left(13\right)$

设CtotalG≈CtotalB且重新设置该等式(13)，则能够得到下面的相关等式。

CB＝CgRG...(14)

这样当在前述第六或第七实施例的结构中除了一个液晶单元之外忽略了与下一个液晶单元的栅极耦合作用而设置像素电极电势校正电容时，满足将像素电极电势校正电容CB仅提供给最后设置像素电极电势的液晶单元102B。由此，在这种情况下，能够简化显示面板的结构。

另一方面，当在基于按照前述第八实施例的液晶单元和灰度设置顺序排列的结构中除了一个液晶单元之外忽略与下一个液晶单元的栅极耦合作用而设置像素电极电压校正电容时，类似的像素电极电势中的变化分析显示出其满足在位于两端的绿色液晶单元102G和蓝色液晶单元102B设置基本相同的像素电极电势校正电容CG和CB。

按照本实施例，当能够除了一个液晶单元之外忽略与下一个液晶单元的栅极耦合作用时，也能得到与前述实施例的相似效果。

[第十实施例]

图32是显示按照本发明第十实施例的液晶显示设备的方块图。例如该液晶显示设备141由模拟驱动系统基于从在图中未示出的调谐器单元、外部单元等输出的视频数据而在显示单元142上显示运动图像或静止图像，且由存储器系统在显示单元142上显示各种菜单图像等。附带地，在这种情况下，模拟驱动系统是其中建立了对每个液晶显示单元的像素电极信号线的连接、且将像素电极电势设置为信号线电压的系统，且是前述第六到第九实施例的驱动系统。

在该液晶显示设备141中，对接口(I/F)143提供由依次表示每个像素灰度的串行数据形成的图像数据SDI和与图像数据SDI同步的各种时序信号。附带地，图像数据SDI是由模拟驱动系统在显示单元142上显示的图像数据。另外，控制器144对接口143提供二进制图像数据DV以由存储器系统在显示单元142上显示。在控制器144的控制下，接口143将图像数据SDI和DV和输入到接口143的各种时序信号输出至各个部分。

时序发生器(TG)145在控制器144的控制之下产生存储器系统和模拟驱动系统所需要的各种时序信号，然后将各种时序信号输出至水平驱动单元146和垂直驱动单元147。时序发生器145对液晶单元的公共电极也产生驱动功率VCOM，然后将驱动功率VCOM输出至显示单元142。附带地，在本实施例中显示单元142可以是反射型、透射型或反射型和透射型的组合型。

水平驱动单元146在控制器144的控制下切换模拟驱动系统和存储器系统之间的操作。在模拟驱动系统中，水平驱动单元146将从接口143输入的图像数据SDI依次分配到每条信号线SIG，使图像数据SDI经历数字至模拟转换步骤，且在电场反转、帧反转、线反转等基础上对每条信号线SIG产生驱动信号Ssig。在模拟驱动系统中水平驱动单元146将驱动信号Ssig输出到显示单元142的每条信号线SIG。

在存储器系统中水平驱动单元146将与从控制器144输出的二进制图像数据DV的逻辑值相应的驱动信号Sdv输出至相应的信号线SIG，之后将预定的驱动信号XCS输出至信号线。

在控制器144的控制下垂直驱动单元147在模拟驱动系统和存储器系统之间切换操作。垂直驱动单元147将预定的驱动信号输出到显示单元142的扫描线。

显示单元142按照从水平驱动单元146和垂直驱动单元147输出的各种信号操作以基于图像数据SDI或DV显示图像。图33是显示显示单元142的基本单元的连接图。在图33的基本单元151中，用相应的参照标号标记与按照第六实施例的基本单元116中相同的结构元件，且将省略对其的重复说明。

在模拟驱动系统中的基本单元151将液晶单元102G、102R和102B经选择器103和NMOS晶体管Q3连接到信号线SIG，以依次设置各个液晶单元102G、102R和102B的灰度。存储器系统中的基本单元151记录了存储器单元152中信号线SIG的设置，之后依次将记录在存储器单元152中的信号线SIG的设置由选择器103、NMOS晶体管Q3和NMOS晶体管Q4设置到液晶单元102G、102R和102B，使得依次设置了液晶单元102G、102R和102B的灰度。

基本单元151由选择器103以与第六和第七实施例中相同的顺序设置液晶单元102G、102R和102B的灰度。这样对绿色液晶单元102G和蓝色液晶单元102B提供了像素电极电势校正电容CG和CB。附带地，像素电极电势校正电容CG和CB以与第六和第七实施例中所述的相同方式设置。附带地，液晶单元102G、102R和102B的灰度可按第八实施例等的顺序设置，且可通过应用前述第八实施例等的方法提供像素电极电势校正电容。

也就是说，在显示单元142中，如图33所示的基本单元以矩阵形式设置，并且以矩阵形式设置红色、绿色和蓝色液晶单元102G、102R和102B，使得这些液晶单元102G、102R和102B顺序且循环地延续。

基本单元151中的这些红色、绿色和蓝色液晶单元102G、102R和102B的存储电容器CsR、CsG和CsB的每个具有提供有涉及预充电过程的驱动信号CS的一个端子，并且每个具有与相应的液晶单元102G、102R和102B的像素电极连接的另一个端子。对液晶单元102G、102R和102B的公共电极提供驱动功率VCOM，该驱动功率VCOM的信号电平以与驱动信号CS互锁的方式改变。

在基本单元151中的存储器单元152是由栅极彼此连接且漏极彼此连接的NMOS晶体管Q5和PMOS晶体管Q6的CMOS反相器、以及类似的NMOS晶体管Q7和类似的PMOS晶体管Q8的CMOS反相器形成的SRAM(静态随机存取存储器)。存储器单元152分别将与信号线SIG的逻辑电平相应的输出RAM以及具有与输出RAM相反的逻辑电平的反向输出输出到NMOS晶体管Q3和Q4。由此存储器单元152使这些晶体管Q3和Q4受互补开-关控制。存储器单元152经NMOS晶体管Q11连接到信号线SIG，该NMOS晶体管Q11按照栅极信号GATED进行操作。

在基本单元151中，如图34A至34F以及图35所示，在模拟驱动系统的情况中，水平驱动单元146和垂直驱动单元147预先设置存储器单元152，使得晶体管Q3被设置为开状态(图34D和34E)，之后依次改变栅极信号GATER、GATEG和GATEB的设置(图34B1至34B3)，由此液晶单元102R、102G和102B被依次连接到信号线SIG，如图35所示。附带地，与图33相对比，图35是显示基本单元151的简化结构的图，用以说明信号线SIG和液晶单元102R、102G和102B之间的连接。

在基本单元151中，在模拟驱动系统的情况中，水平驱动单元146将信号线SIG的驱动信号Ssig依次设置为分别表示液晶单元102R、102G和102B灰度的灰度电压R、G和B(图34A)。以这种与信号线SIG的设置相对应的方式依次改变栅极信号GATER、GATEG和GATEB的设置(图34B1至34B3)。由此，基本单元151通过驱动信号Ssig将液晶单元102R、102G和102B的像素电极电势VR、VG和VB设置为灰度电压R、G和B。由此，基本单元151通过模拟驱动系统设置液晶单元102R、102G和102B的灰度。

另一方面，在模拟驱动系统中预先设置存储器单元152时，或者在由存储器系统写入时，如图36A至36F以及图37所示，基本单元151通过栅极信号GATER、GATEG和GATEB将晶体管Q1R、Q1G和Q1B设置在关状态(图36B1至36B3以及36C1至36C3)，将存储器单元152的电源电势VRAM暂时降低到对应于信号线SIG的H电平的电压VDD(图36A和36D)，且通过栅极信号GATED将晶体管Q11设置在开状态，使得存储器单元152连接到信号线SIG(图36E)。由此，基本单元151设置存储器单元152中输出到信号线SIG的驱动信号Sdv的逻辑电平(图36F)。之后基本单元151升高电源电压VRAM到与液晶单元102R、102G和102B驱动电压相对应的电压VDD2(图36D和36F)，因此设置电源电势VRAM使得晶体管Q3和Q4能被控制为开或关。附带地，图37是显示了图33中所示基本单元151的简化结构的图，以说明存储器单元152的操作。

在基本单元151中，在模拟驱动系统中预先设置存储器单元152时，水平驱动单元146将信号线SIG设置为H电平，且进行上述系列操作，由此设置存储器单元152以使晶体管Q3被设置为开状态。另一方面，在由存储器系统写入时，水平驱动单元146将信号线SIG设置为图像数据DV的逻辑值，由此在存储器单元152中设置图像数据DV的逻辑值。当逻辑值处于H电平时，设置存储器单元152以使晶体管Q3被设置为开状态。另一方面，当逻辑值处于L电平时，设置存储器单元152以使晶体管Q4被设置为开状态。

在由存储器系统显示时，在基本单元151中，如图38A至38G以及图39所示，驱动信号CS的反向信号XCS从水平驱动单元146提供到信号线SIG(图38A和38B)，反向信号XCS的信号电平互补于驱动信号CS改变。另外，栅极信号GATER、GATEG和GATEB由水平驱动单元146提供，以便使所有晶体管Q1R、Q1G、Q1B和Q2进行开操作(图38C1至38C3)。基本单元151按照设置在存储器单元152中的逻辑值将晶体管Q3或Q4选择性设置在开状态，由此对液晶单元102R、102G和102B的像素电极选择性提供反向的信号XCS或驱动信号CS(图38D1至38D3)。由此将液晶单元102R、102G和102B设置为与设置在存储器单元152中的图像数据DV的逻辑值相应的黑灰度或白灰度。附带地，图39是显示图33中所示基本单元151简化结构的图以说明由存储器系统进行的显示。

按照本实施例，在存储器系统的情况和存储器系统与模拟驱动系统之间切换的情况中也能得到与那些前述实施例相似的效果。

[第十一实施例]

应注意，虽然前述实施例中描述了通过改变像素电极的大小或对像素电极改变布线图案的形状来形成像素电极电势校正电容的情况，但本发明不局限于此。例如在通过移动扫描线的位置且由此设置像素电极与扫描线之间的重叠量来形成像素电极电势校正电容的情况中、以及通过形成分离的相对电极来形成像素电极电势校正电容的情况中，各种方法可广泛应用于形成像素电极电势校正电容的方法。

另外，在前述实施例中，已经对将红色、绿色和蓝色三个液晶单元102G、102R和102B分配给一个选择器的情况进行了描述。但是，本发明不局限于此。本发明可广泛应用于例如两个连续液晶单元分配给一个选择器的情况以及四个或更多液晶单元分配给一个选择器的情况。

本发明可应用于例如在模拟驱动系统和存储器系统之间切换操作的液晶显示设备。另外，本发明可应用于基于所谓像素内选择器系统的液晶显示设备。

本领域技术人员应当理解，依赖于设计需要和其它因素可出现各种修改、组合、子组合和替换，只要它们在权利要求或其等效的范围内。

相关申请的交叉引用

本发明包含涉及于2007年10月15日向日本专利局提交的日本专利申请JP 2007-267376以及JP 2007-267378的主题，在此通过引用并入其全部内容。

Claims (9)

1.一种液晶显示设备，用于通过显示单元显示期望的图像，所述显示单元通过将液晶层夹于薄膜晶体管基板和滤色镜基板之间以及以矩阵形式设置由所述液晶层形成的液晶单元而形成，

其中所述薄膜晶体管基板通过在绝缘基板上至少设置用于驱动所述液晶单元的晶体管以及所述液晶单元的像素电极而形成，以及

相邻液晶单元的部分或全部的存储电容器形成在所述像素电极下面的层中，屏蔽层插在所述像素电极和所述存储电容器之间；

其中所述存储电容器的相对电极通过所述晶体管的栅极层和所述晶体管的布线层形成，以及

所述屏蔽层通过将所述晶体管连接到所述像素电极的布线层而形成，

其中所述屏蔽层连接到地或固定电势。

2.按照权利要求1的液晶显示设备，

其中所述晶体管是

存储器单元的晶体管，所述存储器单元被分配给多个彼此相邻的所述液晶单元且记录所述多个彼此相邻的液晶单元的灰度，以及

用于按照所述存储器单元的记录设置所述液晶单元的灰度的晶体管。

3.按照权利要求1的液晶显示设备，

其中所述晶体管是在存储器系统和模拟驱动系统之间切换操作且设置所述液晶单元的灰度的晶体管。

4.一种液晶显示设备，用于通过显示单元显示期望的图像，所述显示单元通过将液晶层夹于薄膜晶体管基板和滤色镜基板之间以及以矩阵形式设置由所述液晶层形成的液晶单元而形成，

其中所述薄膜晶体管基板通过在绝缘基板上至少设置用于驱动所述液晶单元的晶体管以及所述液晶单元的像素电极而形成，以及

所述液晶单元的存储电容器由在所述像素电极下面的层中的第一相对电极、与所述像素电极连接的第二相对电极和与所述第一相对电极连接的第三相对电极形成，

其中所述第一相对电极由用于将所述晶体管连接到所述像素电极的布线层形成，

所述第二相对电极由所述晶体管的布线层形成，并且

所述第三相对电极由所述晶体管的栅极层形成，

用于将所述晶体管连接到所述像素电极的布线层设置在所述晶体管的布线层的上方，所述栅极层设置在所述晶体管的布线层的下方，第一绝缘膜设置在所述栅极层和所述晶体管的布线层之间，第二绝缘膜设置在所述晶体管的布线层和用于将所述晶体管连接到所述像素电极的布线层之间，并且第三绝缘膜设置在用于将所述晶体管连接到所述像素电极的布线层和所述像素电极之间。

5.一种用于通过显示单元显示期望图像的液晶显示设备的图像显示方法，所述显示单元通过将液晶层夹于薄膜晶体管基板和滤色镜基板之间以及以矩阵形式设置由所述液晶层形成的液晶单元而形成，所述图像显示方法包括以下步骤：

通过在绝缘基板上至少设置用于驱动所述液晶单元的晶体管以及所述液晶单元的像素电极而形成所述薄膜晶体管基板；以及

在所述像素电极下面的层中形成相邻液晶单元的部分或全部存储电容器，并且屏蔽层插在所述像素电极和所述存储电容器之间；

其中所述存储电容器的相对电极通过所述晶体管的栅极层和所述晶体管的布线层形成，以及

所述屏蔽层通过将所述晶体管连接到所述像素电极的布线层而形成，

其中所述屏蔽层连接到地或固定电势。

6.一种用于通过显示单元显示期望图像的液晶显示设备的图像显示方法，所述显示单元通过将液晶层夹于薄膜晶体管基板和滤色镜基板之间以及以矩阵形式设置由所述液晶层形成的液晶单元而形成，所述图像显示方法包括以下步骤：

通过在绝缘基板上至少设置用于驱动所述液晶单元的晶体管以及所述液晶单元的像素电极而形成所述薄膜晶体管基板；以及

由在所述像素电极下面的层中的第一相对电极、与所述像素电极连接的第二相对电极和与所述第一相对电极连接的第三相对电极来形成所述液晶单元的存储电容器，

其中所述第一相对电极由用于将所述晶体管连接到所述像素电极的布线层形成，

所述第二相对电极由所述晶体管的布线层形成，并且

所述第三相对电极由所述晶体管的栅极层形成，

用于将所述晶体管连接到所述像素电极的布线层设置在所述晶体管的布线层的上方，所述栅极层设置在所述晶体管的布线层的下方，第一绝缘膜设置在所述栅极层和所述晶体管的布线层之间，第二绝缘膜设置在所述晶体管的布线层和用于将所述晶体管连接到所述像素电极的布线层之间，并且第三绝缘膜设置在用于将所述晶体管连接到所述像素电极的布线层和所述像素电极之间。

7.一种液晶显示设备，用于通过由依次设置基本单元形成的显示单元来显示期望的图像，

其中所述基本单元包括：

多个液晶单元；和

选择器，用于通过由按照栅极信号进行开-关操作的晶体管而依次将所述多个液晶单元的像素电极设置为信号线的设置，来依次设置所述多个液晶单元的灰度，以及

进行设置以增加在所述多个液晶单元中稍后设置灰度的液晶单元的所述像素电极与用于相应的所述栅极信号的扫描线之间的电容，

其中所述电容通过所述像素电极与所述扫描线之间的重叠形成。

8.一种液晶显示设备，用于通过由依次设置基本单元形成的显示单元来显示期望的图像，

其中所述基本单元包括：

多个液晶单元；和

选择器，用于通过由按照栅极信号进行开-关操作的晶体管而依次将所述多个液晶单元的像素电极设置为信号线的设置，来依次设置所述多个液晶单元的灰度，以及

进行设置以增加在所述多个液晶单元中稍后设置灰度的液晶单元的所述像素电极与用于相应的所述栅极信号的扫描线之间的电容，

其中所述电容通过所述像素电极的布线图案与所述扫描线之间的重叠形成。

9.按照权利要求7或8的液晶显示设备，

其中所述基本单元进一步包括用于记录所述信号线的设置的存储器单元，并且

所述选择器通过将所述信号线的设置、记录在所述存储器单元中的所述信号线的设置依次设置到所述多个液晶单元，依次设置所述多个液晶单元的灰度。

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