CN102222491B - 液晶显示装置的驱动方法 - Google Patents

Abstract

提供一种得到超过驱动器LSI的输出电压的像素电压的液晶显示装置及其驱动方法。液晶显示装置具备显示部、扫描线驱动电路、信号线驱动电路、将与信号线用驱动信号反相的对置电极用驱动信号输出给对置电极的对置电极驱动电路、一端连接在开关元件的输出端上的辅助电容和驱动连接在各行的开关元件上并且由使各行的辅助电容的另一端为共通的多个行构成的辅助电容线的辅助电容线驱动电路。辅助电容线驱动电路对各行的辅助电容线在对置电极用驱动信号的第1周期中施加第1电压，在对置电极用驱动信号的第1周期之后的p+1/2周期(这里，p是0或自然数)中施加第2电压，在p+1/2周期之后的保持期间配合各行的扫描线用驱动信号的每一个而输出成为开状态的信号。

Description

液晶显示装置的驱动方法

本发明为下述申请的分案申请，原申请信息如下：

申请日：2008年10月31日

申请号：200810173922.7

发明名称：液晶显示装置及其驱动方法

技术领域

本发明涉及液晶显示装置和其驱动方法，特别涉及将像素的辅助电容电极与对置电极相独立地驱动而能够提高像素电压的液晶显示装置及其驱动方法。

背景技术

以往的液晶显示装置通过设在由液晶构成的各像素上的薄膜晶体管(TFT)等的开关元件向液晶施加电压。图21是示意地表示以往的液晶显示装置的1个像素100的图，图22是示意地表示一行的像素构造的图。

像素电极(Pix)101经由晶体管102被充电到源电位。对于对置电极(COM)103施加驱动对置电极的电压(Vcom)，对置电极103与像素电极101的电位差成为液晶驱动电压(Vlcd)。在基板104侧设有辅助电容电极(Cs)105。辅助电容电极105缓和起因于晶体管102的栅电位变动或关闭时的泄漏电流而在像素电极101中发生的电位变动。该辅助电容电极105的布线通常与栅极布线平行地铺设。该布线与对置电极103连接。由此，辅助电容电极105的电位与对置电极103成为共通电位。为了防止烧伤及电分解而交流驱动液晶。

图23是表示上述液晶显示装置的驱动波形的一例的时序图，图23(A)表示对对置电极施加的电压波形，图23(B)表示信号线电压波形，图23(C)表示扫描线波形，图23(D)表示液晶驱动电压波形。如图所示，对对置电极施加的电压波形(Vcom)及对晶体管的源电极施加的电压波形(Vs)是矩形波，扫描线电压是对晶体管的栅电极施加的电压(Vg)。如图23(C)所示，在对栅极施加了高电平的电压时晶体管导通，当对栅极施加的电压变为低电平时晶体管成为非导通(关闭)。在晶体管为关闭的保持期间，液晶驱动电压(Vlcd)配合对对置电极施加的电压(Vcom)的波形而整体上下，所以液晶驱动电压通过按照对栅极施加的电压的周期成为正及负的电压而被交流驱动。

在液晶显示装置的驱动中，为了进行交流驱动而需要±4～5V左右的电压。如图23所示，通过信号线电压(Vs)与对置电极电压(Vcom)的矩形波的组合，生成交流驱动用电压。这些信号波形被从驱动器LSI供给。近年来，LSI的低电压化发展，Vcom与Vs之间的电压最大成为约4.8V。该电压制约并不是绝对性的，但为了从驱动器LSI输出其以上的电压而需要变更LSI的耐压设计，LSI的面积及成本大幅地增加。在液晶显示装置的驱动中，如上所述，需要约±4～5V的电压，所以可以说是极限的平衡。但是，在近年来开发的新模式的液晶显示装置(垂直取向模式、横电场模式的n型液晶等)中，为了充分发挥其性能而需要超过5V的电压，在现状的LSI中出现能力变得不足的情况。

在专利文献1中公开的液晶显示装置中，通过不将辅助电容电极与对置电极连接，另外地设置辅助电容线驱动电路。在此情况下，辅助电容由辅助电容电极、像素电极和插入在这些电极间的绝缘层形成。在专利文献1中，公开了从辅助电容线驱动电路向辅助电容电极施加与对置电极不同的电压的液晶显示装置。图24、图25及图26分别表示在专利文献1中公开的液晶显示装置的框图、门信号及辅助电容线驱动信号的波形、对像素施加的波形的图。

在图24中用虚线表示的显示区域111是用多个像素显示规定的图像的显示部。显示部通过扫描线G₁、G₂、G₃、……G_n被扫描，通过信号线S₁、S₂、S₃、……S_m被赋予显示信号。

在扫描线G₁、G₂、G₃、……G_n与信号线S₁、S₂、S₃、……S_m的交叉部配置有薄膜晶体管(TFT)114。在连接于各薄膜晶体管114的漏极上的像素电极部配置有液晶单元115。晶体管的栅极连接在扫描线G上，源极连接在信号线S上。

扫描线驱动电路116依次扫描各扫描线G₁、G₂、G₃、……G_n，每1个水平期间选择1行的像素列。信号驱动电路117通过各信号线S₁、S₂、S₃、……S_m输出显示信号，在1个水平期间内对由扫描线驱动电路116选择的1行的液晶单元经由晶体管114施加像素电压。此外，夹着各液晶单元115将对置电极118和其布线线路设在第2透明基板上。这两个基板夹着液晶单元115。

对置电极驱动电路119经由对置电极118对所有的液晶单元施加共通的对置电极电压Vcom。设在各像素上的辅助电容112的一端连接在各晶体管114的漏极上，另一端连接在每个扫描线不同的辅助电容线113。对应于扫描线G₁的辅助电容线113连接在辅助电容线驱动电路110的第1输出端，对应于扫描线G₂的辅助电容线113连接在辅助电容线驱动电路110的第2输出端。对应于扫描线G₃～G_n的辅助电容线113也同样地连接。以对应于扫描线G₁～G_n而不同的定时从辅助电容线驱动电路110的第1输出端～第n输出端分别输出辅助电容线驱动电压Vst1～Vstn。

图25是表示专利文献1的液晶显示装置的动作的时序图。图25(A)表示从各扫描线G₁、G₂……输出的门信号G_sig，1、G_sig，2……，图25(B)表示从辅助电容线驱动电路110输出的辅助电容线驱动电压Vst1、Vst2……的变化。门信号G_sig，1、G_sig，2……被从图24的扫描线驱动电路116输出，是选择扫描线的脉冲，具有1帧的重复周期。门信号G_sig的电压在1行的各像素的选择时为电压Vgh，在非选择时被保持为电压Vgl。辅助电容线驱动电压Vst1、Vst2……是具有ΔVst的振幅的双值的电压信号。如图所示，经由辅助电容112施加在各液晶单元115的一端上。此外，针对扫描线G₁的辅助电容线驱动电压Vst1在门信号G_sig，1下降后稍稍延迟并且振幅变化ΔVst。对于辅助电容线驱动电压Vst2……也同样地振幅变化。

图26是对专利文献1的液晶显示装置的各像素施加的电压的波形图。从扫描线驱动电路116对选择的扫描线Gi(i＝1～n)输出该图所示的门信号G_sig。在1行的各像素的选择时电压成为Vgh，在非选择时电压为Vgl。直流的对置电极电压Vcom被从对置电极驱动电路119输出。Vcom是一定的。从晶体管114的漏极输出的输出电压Vd在1帧周期中输出电平以对置电极电压Vcom为中心向正及负侧变化。在该栅极的选择时，处于其扫描线上的液晶单元115的像素电极被经由信号线S供给的信号电压Vsig充电，但由于作为晶体管114的寄生电容的漏极-栅极间的电容Cdg的影响，在门信号Gsig从Vgh变化为Vgl时，输出电压Vd变化为比Vsig降低Vpt的电压。然后，如图所示，如果辅助电容线驱动电路110的辅助电容线驱动电压Vst下降ΔVst电压，则输出电压Vd进一步降低K·ΔVst。这里，K是依存于包含在电容耦合中的电容的值的常数。这样，对置电极电压Vcom与像素电极的电压Vd之间的差的电压Vd1作为液晶单元115的驱动电压被施加。

更详细地讲，上述常数K由以下的(1)式给出。

K＝Cst/(Clc+Cst+Cdg)             (1)

这里，Cst是辅助电容112的电容，Clc是液晶单元115的电容，Cdg是晶体管114的漏极-栅极间的寄生电容。

在下个帧中将显示信号写入到相同扫描线的各液晶单元115中时，在该扫描线G_i的再次选择时，通过利用经由信号线S_j供给的信号电压Vsig，对该像素(i，j)的液晶单元115进行充电。Vsig具有以Vcom的电平为中心实质上对称的波形。如图26所示，在晶体管114中因漏极-栅极间的寄生电容Cdg的影响而门信号G_sig，1的电压从Vgh变换为Vgl时，输出电压Vd下降Vpt。然后，在辅助电容线驱动电路110的辅助电容线驱动电压Vst上升ΔVst时，输出电压Vd从当前电压上升K·ΔVst。这里，K是上述常数。然后，上升的电压被保持，输出电压Vd与对置电极电压Vcom的差作为驱动电压Vdl被施加给液晶单元115。这样，液晶面板在1帧周期内被交流驱动。

如图25所示，在输出电压Vd相对于对置电极电压Vcom变低的情况下，通过来自辅助电容线驱动电路110的信号使输出电压Vd与(Vsig+Vpt)相比向相对于对置电极电压Vcom为较低的方向进一步偏移K·ΔVst。此外，在输出电压Vd相对于对置电极电压Vcom变高的情况下，通过来自辅助电容线驱动电路110的信号使输出电压Vd与(Vsig-Vpt)相比向相对于对置电极电压Vcom为较高的方向进一步偏移K·ΔVst。

因而，根据专利文献1，在为了使液晶单元115黑显示而将驱动电压Vdl设定为比Vd10高的Vd11的情况下，可以使信号电压Vsig的值相对于规定的驱动电压Vd11变小。这样，对液晶单元115施加的输出电压Vd向远离对置电极电压Vcom的方向偏移K·ΔVst，所以能够使信号线的振幅Vspp′比以往的液晶单元的信号线的振幅Vspp小。

在专利文献1中记载的辅助电容电极的驱动方法中，通过对对置电极施加直流电压、使辅助电容电极的电位与对置电极相独立地同步于帧周期而驱动，能够实现液晶驱动电压(Vlcd)的提高。但是，来自辅助电容线驱动电路110的输出信号Vst1是具有ΔVst的振幅的双值的电压信号，在门信号G_sig，1下降后，稍稍延迟并使振幅变化ΔVst。因而，需要使针对扫描线G₁的辅助电容线驱动电压Vst1成为从扫描线G₁变为开启的周期偏离的波形。因此，辅助电容线驱动电路的信号与对信号线、扫描线及对置电极施加的哪一种波形都不同，所以其电路结构较复杂。

【专利文献1】日本特开2001-255851号公报

在图23所示的以往的液晶显示装置中，通过信号线电压(Vs)和对置电极电压(Vcom)的矩形波的组合来施加液晶驱动电压(Vlcd)。因此，在需要使液晶驱动电压上升的情况下，需要输出电压较大的驱动用LSI。为了不使用输出电压较大的驱动用LSI而使信号线电压变大，可以考虑如专利文献1那样驱动辅助电容电极来提高液晶驱动电压的方法，但在专利文献1的情况下，由于以直流电压驱动对置电极，所以在以矩形波驱动对置电极电压的情况下不能直接适用。因此，在图23所示的以往的液晶显示装置中，存在下述课题，即不能得到用来以矩形波驱动对置电极电压并且驱动辅助电容来提高液晶驱动电压的具体的电路结构及驱动方法。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种液晶显示装置，该液晶显示装置在像素内部中设置升压用电极，以更容易的结构进行实现与充电泵类似的动作的驱动，能够得到超过液晶显示用驱动器LSI的输出电压的像素电压。本发明的另外的目的是提供该液晶显示装置的驱动方法。

为了达到上述一目的，本发明的液晶显示装置的第1结构具备：显示部，该显示部包括由多个行(这里，行是1≤i≤m的任意的自然数)构成的扫描线、由多个列(这里，列是1≤j≤n的任意的自然数)构成的信号线、设在扫描线与信号线的交叉部的开关元件、连接在开关元件的输出端的像素电极、对置电极、在像素电极与对置电极之间配设液晶单元而成的m行×n列的像素矩阵、一端连接在开关元件的输出端的辅助电容、和经由上述辅助电容连接在开关元件的输出端上并且由使各行的辅助电容的另一端成为共通的多个行构成的辅助电容线；扫描线驱动电路，对各行的扫描线输出具有开关元件为开启的开启期间及开关元件为关闭的保持期间的扫描线用驱动信号；信号线驱动电路，对各列的信号线输出信号线用驱动信号；对置电极驱动电路，对对置电极输出对置电极用驱动信号；以及辅助电容线驱动电路，对各行的辅助电容线输出辅助电容线用驱动信号；辅助电容线驱动电路对于辅助电容线，在对置电极用驱动信号的第1周期中施加第1电压，在对置电极用驱动信号的第1周期之后的p+1/2周期(这里，p是0或自然数)中施加第2电压，在该p+1/2周期之后的保持期间，配合各行的扫描线用驱动信号的每一个而输出成为开状态的信号。

根据本发明的液晶显示装置，通过简单的结构的辅助电容线驱动电路驱动辅助电容，能够在保持期间维持像素电压(Vpix)的升压状态，能够增大像素的对比度。因此，能够在使用在液晶显示装置中使用的驱动LSI的电压限制内的电压的同时将像素的电位升压。

在上述结构中，优选的是，辅助电容驱动电路由连接在每个辅助电容线上的第1及第2驱动用晶体管构成；第1驱动用晶体管的第1主电极与辅助电容的另一端连接；第1驱动用晶体管的第2主电极与作为第1共通电极的对置电极布线(COM1)连接；第1驱动用晶体管的控制电极与第i行的扫描线(G_i)连接；第2驱动用晶体管的第1主电极与第1驱动用晶体管的第1主电极连接；第2驱动用晶体管的第2主电极与第2共通电极布线(COM2)连接；第2驱动用晶体管的控制电极与第i+2行的扫描线(G_i+2)连接。

本发明的液晶显示装置的第2结构具备：显示部，该显示部包括由多个行(这里，行是1≤i≤m的任意的自然数)构成的扫描线、由多个列(这里，列是1≤j≤n的任意的自然数)构成的信号线、设在扫描线与信号线的交叉部的开关元件、连接在开关元件的输出端的像素电极、对置电极、在像素电极与对置电极之间配设液晶单元而成的m行×n列的像素矩阵、一端连接在开关元件的输出端的辅助电容、和连接在各行的开关元件上并且由使各行的辅助电容的另一端成为共通的多个行构成的辅助电容线构成；扫描线驱动电路，对各行的扫描线输出具有开关元件为开启的开启期间及开关元件为关闭的保持期间的扫描线用驱动信号；信号线驱动电路，对各列的信号线输出信号线用驱动信号；对置电极驱动电路，对对置电极输出对置电极用驱动信号；以及辅助电容线驱动电路，对各行的辅助电容线输出辅助电容线用驱动信号；辅助电容线驱动电路由连接在每个辅助电容线上的第1及第2驱动用晶体管构成；第1驱动用晶体管的第1主电极与辅助电容的另一端连接；第1驱动用晶体管的第2主电极与作为第1共通电极的对置电极布线(COM1)连接；第1驱动用晶体管的控制电极与第i行的扫描线(G_i)连接；第2驱动用晶体管的第1主电极与第1驱动用晶体管的第1主电极连接；第2驱动用晶体管的第2主电极与第2共通电极布线(COM2)连接；第2驱动用晶体管的控制电极与第i+2行的扫描线(G_i+2)连接；辅助电容线驱动电路对于辅助电容线，在对置电极用驱动信号的第1周期中施加第1电压，在对置电极用驱动信号的第1周期之后的p+1/2周期(这里，p是0或自然数)中施加第2电压，在该p+1/2周期之后的保持期间，配合各行的扫描线用驱动信号的每一个而输出成为开状态的信号。

根据上述结构，通过利用对设在每个辅助电容线上的两个晶体管和对置电极布线施加的电压和扫描线电压，能够实现辅助电容驱动电路。通过用该辅助电容驱动电路驱动辅助电容，能够进行像素的升压。

本发明的液晶显示装置的第3结构具备：显示部，该显示部包括由多个行(这里，行是1≤i≤m的任意的自然数)构成的扫描线、由多个列(这里，列是1≤j≤n的任意的自然数)构成的信号线、设在扫描线与信号线的交叉部的开关元件、连接在开关元件的输出端的像素电极、对置电极、在像素电极与对置电极之间配设液晶单元而成的m行×n列的像素矩阵、一端连接在开关元件的输出端的辅助电容、连接在各行的开关元件上并且由使各行的辅助电容的另一端成为共通的多个行构成的辅助电容线、和配设为通过各列的信号线与各行的辅助电容线的交叉部的寄生电容遮蔽布线；扫描线驱动电路，对各行的扫描线输出具有开关元件为开启的开启期间及开关元件为关闭的保持期间的扫描线用驱动信号；信号线驱动电路，对各列的信号线输出信号线用驱动信号；对置电极驱动电路，对对置电极输出对置电极用驱动信号；以及辅助电容线驱动电路，对各行的辅助电容线输出辅助电容线用驱动信号；辅助电容线驱动电路由连接在每个辅助电容线上的第1及第2驱动用晶体管构成；第1驱动用晶体管的第1主电极与辅助电容的另一端连接；第1驱动用晶体管的第2主电极与作为第1共通电极的对置电极布线(COM1)连接；第1驱动用晶体管的控制电极与第i行的扫描线(G_i)连接；第2驱动用晶体管的第1主电极与第1驱动用晶体管的第1主电极连接；第2驱动用晶体管的第2主电极与第2共通电极布线(COM2)连接；第2驱动用晶体管的控制电极与第i+2行的扫描线(G_i+2)连接；辅助电容线驱动电路对于辅助电容线，在对置电极用驱动信号的第1周期中施加第1电压，在对置电极用驱动信号的第1周期之后的p+1/2周期(这里，p是0或自然数)中施加第2电压，在该p+1/2周期之后的保持期间，配合各行的扫描线用驱动信号的每一个而输出成为开状态的信号。

在上述结构中，优选的是，辅助电容具有第1及第2辅助电容，该第1及第2辅助电容的一端连接在像素电极上，第1辅助电容的另一端连接在辅助电容线驱动电路上，并且第2辅助电容的另一端连接在对置电极上。通过驱动与像素辅助电容想独立地设置的辅助电容，能够进行像素的升压。

在上述结构中，优选的是，显示部具备第1及第2基板，扫描线及信号线设在第1基板上，对置电极设在第2基板上。辅助电容优选地由设在第1基板上的布线、设该布线上的绝缘膜和设在绝缘膜上的透明电极构成。辅助电容线驱动电路与显示部相邻设置，辅助电容线驱动电路由使用非晶硅或多晶硅的薄膜晶体管构成。由此，能够在基板上容易地形成由薄膜晶体管构成的辅助电容驱动电路。

在上述结构中，优选的是，对寄生电容遮蔽布线施加直流电压。也可以对寄生电容遮蔽布线施加对置电极用驱动信号。优选的是，寄生电容遮蔽布线配设在开关元件与辅助电容之间，与辅助电容线平行地配设。也可以是，在第1基板上配设有第1栅绝缘膜和第2栅绝缘膜，寄生电容遮蔽布线配设在第1栅绝缘膜上。也可以是，寄生电容遮蔽布线的直线部配设在第1基板上，寄生电容遮蔽布线的交叉部配设在第1栅绝缘膜上，交叉部与直线部经由配设在第1栅绝缘膜上的接触孔连接。寄生电容遮蔽布线的交叉部优选地由透明电极材料构成。

为了达到上述另一目的，本发明的液晶显示装置的驱动方法中，通过设置由多个行(这里，行是1≤i≤m的任意的自然数)构成的扫描线及由多个列(这里，列是1≤j≤n的任意的自然数)构成的信号线，在扫描线与信号线的交叉部设置开关元件，在连接于开关元件的输出端的像素电极与对置电极之间配设由液晶单元构成的m行×n列的像素矩阵，并且将辅助电容的一端连接在开关元件的输出端，来构成液晶显示装置，在这样构成的液晶显示装置的驱动方法中，作为开关元件的扫描线用驱动信号，施加具有使开关元件开启的开启期间及使开关元件关闭的保持期间的矩形波信号；对信号线及对置电极施加矩形波信号；对辅助电容的另一端，在对置电极用驱动信号的第1周期中施加第1电压，在对置电极用驱动信号的第1周期之后的p+1/2周期(这里，p是0或自然数)中施加第2电压，在该p+1/2周期之后的保持期间成为浮动状态，由此，使像素电极与上述对置电极之间的电位差的绝对值增加。

在上述结构中，优选的是，使第1电压为与对置电极相同的电压，使第2电压为与对置电极不同的电压。或者，也可以使第1电压为与对置电极相同的电压，使第2电压为与对置电极的反转电压相同的电压。

优选的是，将第2电压与连接开关元件的该第i行的扫描线(G_i)的两行之后即第i+2行的扫描线(G_i+2)的开启期间相同步地施加。

优选地使对辅助电容的另一端施加的电压为减小了对对置电极布线施加的信号的振幅之后的电压。或者也可以使对辅助电容的另一端施加的电压为相当于对对置电极布线施加的信号的振幅中心的直流电压。

根据上述结构，由于通过相对于对扫描线、信号线、对置电极施加的信号具有规定的定时的波形驱动设在像素上的辅助电容，所以能够在保持期间维持像素电压(Vpix)的升压状态，能够增大像素的对比度。因此，能够在使用在液晶显示装置中使用的驱动器LSI的电压限制内的电压的同时将像素的电位升压。

发明效果：

根据本发明的液晶显示装置及其驱动方法，能够通过辅助电容驱动电路，与对置电极相独立地驱动像素的辅助电容，能够以简单的结构将像素的电位升压，能够不提高驱动用LSI的输出电压而实现像素的对比度的提高。辅助电容驱动电路由于可以使用液晶显示装置内的扫描信号及对置电极布线的信号，所以能够以低成本提高像素的对比度。

附图说明

图1是表示本发明的液晶显示装置的结构的框图。

图2是表示作为本发明的第1实施方式的彩色液晶显示装置的第1基板的一部分的透视俯视图的图。

图3(A)是沿着图2的X-X线的剖视图，图3(B)是沿着图2的Y-Y线的部分的包括第2基板的剖视图。

图4是表示1行3列的像素构造的等价电路的框图。

图5是表示有关本发明的液晶显示装置1的驱动方法的一例的波形，图5(A)表示对置电极用驱动信号，图5(B)表示辅助电容线用驱动信号，图5(C)表示信号线用驱动信号，图5(D)表示扫描线用驱动信号，图5(E)表示与像素电极的电压一起施加给像素的电压(像素电极与对置电极的电压差)。

图6是将像素辅助电容与辅助电容分别设置的情况的框图。

图7(A)表示像素构造的俯视图，图7(B)表示剖视图。

图8是表示本发明的液晶显示装置的第2实施方式的框图。

图9是示意地表示1个像素的等价电路的图。

图10是表示本发明的液晶显示装置的驱动方法的波形，图10(A)表示对置电极用驱动信号，图10(B)表示第2共通电极用驱动信号(Vcom2)，图10(C)表示信号线用驱动信号，图10(D)表示扫描线G₁的驱动信号，图10(E)表示扫描线G₂的驱动信号，图10(F)表示扫描线G₃的驱动信号，图10(G)表示对辅助电容线施加的辅助电容线驱动信号，图10(H)表示该像素的像素电极的电压以及在像素电极与对置电极之间产生的液晶单元的电压差。

图11表示将像素辅助电容与辅助电容分别设置的情况的框图。

图12是表示图11的具体的像素构造的图，图12(A)是像素构造的俯视图，图12(B)是剖视图。

图13是表示图2所示的像素的信号线与辅助电容线的交叉部的截面示意图。

图14是在液晶显示装置中表示包括寄生电容Cst的等价电路的图。

图15是表示像素的变形例的结构的部分透视俯视图。

图16表示沿着图15的X-X线的剖视图。

图17是表示通过像素的寄生电容遮蔽布线的追加而在寄生电容遮蔽布线与信号线的交叉部产生的电容的截面示意图。

图18是表示像素的结构的部分剖视俯视图。

图19表示沿着图18的X-X线的剖视图。

图20是表示在像素的寄生电容遮蔽布线与信号线的交叉部产生的电容的示意剖视图。

图21是示意地表示以往的液晶显示装置的1个像素的构造的图。

图22是示意地表示一行的像素构造的图。

图23是表示对像素施加的波形的图。

图24是在专利文献1中公开的液晶显示装置的框图。

图25是表示专利文献1的液晶显示装置的动作的时序图，图25(A)表示从各扫描线输出的门信号，图25(B)表示从辅助电容线驱动电路输出的辅助电容线驱动电压的变化。

图26是对专利文献1的液晶显示装置的各像素施加的电压的波形图。

符号说明

1、30       液晶显示装置

10          显示部

12、46      开关元件(薄膜晶体管)

13、47      像素电极

14、63      对置电极

15、70、80  像素

16          辅助电容

17          辅助电容电极

18          像素辅助电容

20        扫描线驱动电路

22        信号线驱动电路

24        对置电极驱动电路

26        辅助电容线驱动电路

31        第1辅助电容驱动用晶体管

32        第2辅助电容驱动用晶体管

41        第1基板

42        第2基板

43        液晶

44        扫描线

45        信号线

48        辅助电容线

51        栅电极

52        栅绝缘膜

53        半导体薄膜

54        保护膜

55、56    接触层

57        漏电极

58        源电极

59        覆膜(平坦化膜)

60、84    接触孔

61        黑色矩阵

62        彩色过滤元件

72、82    寄生电容遮蔽布线

72a、82a  直线部

72b、82b  凸部

74        第1栅绝缘膜

75        第2栅绝缘膜

76        第1交叉部电容

77        第2交叉部电容

具体实施方式

以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式。在各图中，对于相同或对应的部件使用相同的标号。

图1是表示本发明的液晶显示装置1的结构的框图，图2～图4表示本发明的液晶显示装置1的显示部10的一例。

如图1所示，本发明的液晶显示装置1配置有由虚线包围的显示部10、以及配置在显示部10的周边的扫描线驱动电路20、信号线驱动电路22、对置电极驱动电路24、和辅助电容线驱动电路26。

液晶显示装置1在未图示的第1透明基板上配设有由多个行构成的扫描线及由多个列构成的信号线，在扫描线与信号线的交叉部配设有开关元件12，在连接于开关元件12的输出端的像素电极13与对置电极14之间配设有由液晶单元构成的像素15，在开关元件12的输出端连接着辅助电容16的一端。这里，行由1≤i≤m的任意的自然数构成，列由1≤j≤n的任意的自然数构成。另外，i行j列的开关元件12标记为开关元件12_ij。

在图示的情况下，显示部10具有以m行×n列的矩阵状排列的多个像素15。在此情况下，配置在各行的像素15上的开关元件12的各栅电极(也称作控制电极)相互连接，形成栅电极布线。因而，1、2、3～m行的各栅电极布线分别连接在扫描线驱动电路20的扫描线G₁、G₂、G₃～G_m上而被扫描。

在配置于各列的像素15上的开关元件12中，源电极(也称作第1主电极)相互连接，形成源电极布线。因而，1、2、3～n列的源电极布线分别连接在信号线驱动电路22的信号线S₁、S₂、S₃～S_n上，显示用信号被施加。

在对置电极14与连接在各开关元件12的漏电极(也称作第2主电极)上的像素电极13之间配置有液晶单元15。开关元件12例如是晶体管。晶体管12可以使用在未图示的第1透明基板上利用非晶硅或低温多晶硅制作的薄膜晶体管。如上所述，晶体管12的栅极连接在扫描线上，源极连接在信号线S上。夹着各液晶单元15，对置电极14与对置电极14的布线设在未图示的第2透明基板上。

扫描线驱动电路20对各行的扫描线输出具有开关元件12为开启的开启期间及为关闭的保持期间的扫描线用驱动信号。扫描线驱动电路20通过依次扫描各扫描线G₁、G₂、G₃～G_m，每1个水平期间选择1行的像素列。

信号线驱动电路22对各列的信号线输出与开关元件12的开启期间大致同步的规定的定时的信号线用驱动信号。即，通过各信号线S₁、S₂、S₃～S_n输出显示信号。对于在1个水平期间内由扫描线驱动电路20选择的1行的液晶单元，信号线驱动电路22经由晶体管12输出像素电压。

对置电极驱动电路24输出对置电极用驱动信号，经由形成在未图示的第2透明基板上的对置电极14对所有液晶单元15施加共通的对置电极电压(Vcom)。

辅助电容16的一端连接在连接着晶体管12的漏极的像素电极13上，该辅助电容16的另一端连接在辅助电容线驱动电路26上。如图1所示，即，配设在各行的像素15上的辅助电容16的另一端被共通地布线，形成连接在辅助电容线驱动电路26上的辅助电容线。因而，1、2、3～m行的辅助电容线分别连接在辅助电容线驱动电路26的第1输出端子～第m输出端子上。从第1输出端子～第m输出端子分别输出Vcs1～Vcsm。

另外，在上述情况下假设黑白显示来说明了液晶显示装置1，但也可以是对应于彩色显示的像素。

图2是表示作为本发明的第1实施方式的彩色液晶显示装置1的第1基板41的一部分的透视俯视图的图，图3(A)是沿着图2的X-X线的剖视图，图3(B)是沿着图2的部分的Y-Y线的包括第2基板42的剖视图。

如图2所示，在第1基板41上分别沿行方向、列方向延伸而设置有多个扫描线44、多个信号线45。在两线44、45的各交叉部附近，配设有连接在两线44、45上的薄膜晶体管46、和由该薄膜晶体管46驱动的像素电极47。此外，夹着像素电极47在与扫描线44相反侧，与像素电极47重合而沿着行方向设有辅助电容线48。

如图3(B)所示，在该彩色液晶显示装置1中，第1基板41和位于该第1基板的上方的作为对置基板的第2基板42经由大致方形框状的密封部件(未图示)相贴合，在密封部件与两基板41、42之间划出的空间中封入有液晶43。

接着，参照图3(A)对薄膜晶体管46等的具体的构造进行说明。在第1基板41的上面、即与第2基板42相对置的面的一个规定部位上设有包括栅电极51的扫描线44，在另一个规定部位上设有辅助电容线48，在其上面整体上设有栅绝缘膜52。

在栅绝缘膜52的上面的规定部位上设有由本征非晶硅构成的半导体薄膜53。在半导体薄膜53的上面上，在比半导体薄膜53与栅电极51的交叉部更靠内侧规定量处，设有沟道保护膜54。在沟道保护膜54的上面两侧及其两侧的半导体薄膜53的上面上设有由n型非晶硅构成的接触层55、56。

在一个接触层55的上面上设有漏电极57。在另一个接触层56的上面及栅绝缘膜52的上面的规定部位上设有包括源电极58的信号线45。

通过栅电极51、栅绝缘膜52、半导体薄膜53、沟道保护膜54、接触层55、56、漏电极57及源电极58构成薄膜晶体管46。

在包括薄膜晶体管46等的栅绝缘膜52的上面整体上设有由绝缘材料构成的覆膜59。该覆膜59也可以是平坦化膜。在覆膜59的与漏电极57的规定部位对应的部分上设有接触孔60。在覆膜59的上面的规定部位上设有像素电极47。像素电极47通过由ITO构成的透明电极而形成。像素电极47经由接触孔60连接到漏电极57上。

接着，参照图3(B)说明第2基板42。在第2基板42的下面(与第1基板41相对置的面)的各个规定部位设置有黑色矩阵61及R、G、B的彩色过滤元件62R、62G、62B。其中彩色过滤元件62R、62G、62B与所对应的像素电极47相对置地设置。

在黑色矩阵61及彩色过滤元件62R、62G、62B的下面上，通过由ITO构成的透明电极形成有对置电极63。通过在像素电极47和与其对置的对置电极63之间封入的液晶43形成像素电容部。在此情况下，像素电极47的面积是相同的，所以像素电容部的像素电容是相同的。

这里，如图2所示，辅助电容线48中的与像素电极47重合的部分为设在各像素中的辅助电容电极48a。并且，通过该重合的部分形成图1所示的辅助电容16。即，在图2及图3所示的彩色液晶显示装置1中，通过设在第1基板41上的作为布线的一部分的辅助电容电极48a、设在该布线上的绝缘膜52、59、和设在该绝缘膜52、59上的由透明电极构成的像素电极47形成辅助电容16。

另一方面，对应于各彩色过滤元件62R、62G、62B的各像素电极47由于设在覆膜59上而配置在相同的平面上。因而，R、G、B的各像素的间隙的尺寸是d(参照图3(B))。

不仅是连接在图1的像素15上的作为开关元件12的薄膜晶体管，扫描线驱动电路20、信号线驱动电路22、辅助电容线驱动电路26中的至少1个电路或所有电路都可以形成在图2～图3的液晶显示装置1上。例如，薄膜晶体管12及上述各驱动电路利用低温多晶硅形成在第1透明基板41上，构成TFT阵列基板。这里，在第1基板41与第2基板42的间隙中填充液晶43。

另外，辅助电容16在图2及图3所示的彩色液晶显示装置1中由设在第1基板41上的辅助电容电极48a、绝缘膜52、59、和像素电极47形成，但也可以根据彩色液晶显示装置1的像素构造而采用其他构造。

图4是表示1行3列的像素构造的等价电路的框图，Clc表示像素电容，Ccs表示辅助电容16。开关元件12的下标表示行及列，用CS1表示第1行的辅助电容线。

现在，通过对信号线及对置电极施加矩形波信号来选择扫描线，连接在扫描线G₁上的像素15的开关元件12成为开启状态，对像素电极13施加基于显示信号的电压。即，在开启状态下，图1所示的辅助电容线驱动电路26对辅助电容16的另一端即辅助电容电极17在对置电极用驱动信号的第1周期中施加第1电压。接着，在对置电极用驱动信号的第1周期之后的p+1/2周期(这里，p是0或自然数)中施加第2电压，在p+1/2周期之后的保持期间输出设为开状态的信号。该对置电极用驱动信号配合各行的扫描线用驱动信号而以规定的定时输出。

由此，能够增加像素电极13与对置电极14的电位差的绝对值。

图5是表示有关本发明的液晶显示装置1的驱动方法的一例的波形，图5(A)表示对置电极用驱动信号，图5(B)表示辅助电容线用驱动信号，图5(C)表示信号线用驱动信号，图5(D)表示扫描线用驱动信号，图5(E)表示与像素电极13的电压一起施加给像素15的电压(像素电极13与对置电极14的电压差)。

如图5(A)所示，对置电极用驱动信号是与扫描线用驱动信号的脉冲宽度相对应地重复高电平(VcomH)及低电平(VcomL)的振幅的矩形波，在扫描线用驱动信号为开启的t0～t1及t5～t6中分别是具有高电平(VcomH)及低电平(VcomL)的振幅的波形。图5(C)所示的波形是对液晶施加最大电压的情况下的信号线用驱动信号的一例。如图5(D)所示，扫描线用驱动信号是矩形波，具有t0～t1及t5～t6的期间为充电期间的所谓高电平的振幅、和t1～t5及t6～t10的期间为保持期间的低电平的振幅。需要注意的是，在t1～t5的时间周期中，不是图中所示的几个周期，而是由几百以上的脉冲占据。同样，需要注意的是，对置电极用驱动信号Vcom的电平在t5～t6的时间周期中是与t1～t2的时间周期反转的信号。这在各帧中被重复。

这里，在对置电极用驱动信号、辅助电容线用驱动信号及信号线用驱动信号中，将t0～t2称作第1周期，将t2～t4称作第2周期。此外，扫描线用驱动信号的1个周期由使开关元件12为导通状态的开启期间(也称作充电期间)也使开关元件12为非导通状态的关闭的保持期间构成。

对辅助电容线用驱动信号进行说明。

如图5(B)所示，辅助电容线用驱动信号Vcs在扫描线用驱动信号是充电期间(t0～t1的期间)时是第1电压、即与施加在对置电极14上的电压VcomH相同的电压Vcs1(Vcs1＝VcomH)，在t1～t2时是与施加在对置电极14上的电压相同的VcomL，在接着的t2～t3时是与施加在对置电极14上的电压VcomH不同的第2电压(Vcs2)。在t3～t5时，辅助电容16通过辅助电容线驱动电路26而成为浮动状态。即，在选择各扫描线、连接在扫描线G₁上的像素15的开关元件12成为开启状态而对像素电极13施加基于显示信号的电压时，辅助电容线驱动电路26对各辅助电容线在对置电极用驱动信号的第1周期中施加第1电压。接着，在对置电极用驱动信号的开启期间(t0到t2)的接着的半周期(t2～t3)中，辅助电容线驱动电路26对各辅助电容线施加同步于该半周期的另外的第2电压，在该半周期后的保持期间(t3～t6)中输出设为开状态的信号。辅助电容线驱动电路26按照各行的扫描线用驱动信号对各行的辅助电容线施加上述电压信号。

由此，在像素15中产生的电压差被保持直到下次的写入。这样，向辅助电容线48和对置电极14分别施加的Vcom和Vcs在扫描信号的脉冲间的期间都是约50％占空比的矩形波。选择/充电动作在扫描线信号Vg(t0～t1)为高电平时进行。Vcom和Vcs的电平如果在t2～t3的期间的充电后回到低电平，则Vcs从高电平变化为低电平，在液晶43中产生较大的电压差。然后(t3以后)，辅助电容线48的电压Vcs为了维持在像素15的液晶43中产生的较大的电压差而设为浮动状态。为了以交流(AC)模式驱动像素15，这些信号的高电平与低电平的作用在下个帧中被反转。因而，在下个帧(参照图5的t5～t10)中，Vcs的电平在t5～t10的期间从VcomL变为较高的电压。

另外，施加第2电压的期间并不限于半周期，也可以设为p+1/2周期(这里，p是0或自然数)。在以下的说明中，设施加第2电压的期间为半周期而进行说明。

如图5(B)所示，辅助电容线用驱动信号在t5～t6时、即在扫描线用驱动信号为充电期间时，是与施加在对置电极14上的电压相同的电压VcomL，在t6～t7时是与施加在对置电极14上的电压相同的第1电压Vcs1(Vcs1＝VcomH)，在接着的t7～t8时是与施加在对置电极14上的电压(VcomL)不同的第2电压(Vcs2)。在t8～t10时，辅助电容16的另一端、即包括辅助电容电极17的辅助电容线48通过辅助电容线驱动电路26而成为浮动状态。

更详细地说明本发明的驱动方法的动作原理。

对置电极14与像素电极13之间的电容(Clc)、和像素电极13与辅助电容电极17之间的电容(Ccs)如果不考虑液晶的介电常数则是一定的。进而，像素电极13与辅助电容电极17之间的电容(Ccs)也是一定的。如果设像素15的充电结束时的像素电极13的电位为Vpix1、充电中的对置电极14的电位为VcomW、充电中的辅助电容电极17的电位为Vcs1，则在像素电极13(Pix)中，被充电了由

Q＝Clc×(Vpix1-VcomW)+Ccs×(Vpix1-Vcs1)

表示的电荷。如果像素15的充电(例如参照图5的t1)结束，则像素15的晶体管12变为关闭，所以像素15成为浮动状态，该Q被保持为一定直到下次充电。在以往例中，从该状态使包括Vpix的整体的电位与对置电极14的电位配合而如图15那样振动。

这里，如果仅使辅助电容电极17的电压从Vcs1变换为Vcs2，则Q与Clc、Ccs是一定的，所以刚充完电时电位关系变化。如果设变化后的像素电位为Vpix2，则

Q＝Clc×(Vpix1-VcomW)+Ccs×(Vpix1-Vcs1)

＝Clc×(Vpix2-VcomW)+Ccs×(Vpix2-Vcs2)

的关系成立，因此，像素电极的电位Vpix变化

Vpix2-Vpix1＝Ccs/(Clc+Ccs)×(Vcs2-Vcs1)。

由于对液晶施加的电压是Vpix-Vcom，所以如果设定Vcs2以使Vpix2-Vpix1＞0、即Vcs2-Vcs1＞0(参照图5的t7～t8)，则像素15的电压被升压。如果Vcs2＜Vcs1(参照图5的t2～t3)，则成为降压。这是与在LSI内部中用于升压的充电泵类似的现象，但Vcom的电位相关这点不同。

在辅助电容电极17上，在像素15的充电时施加Vcs1(相当于Vcom)，在其1个周期后(即对置电极的电位变为与充电时相同的电位时)的t2～t3(或t7～t8)时施加Vcs2。在除此以外的定时，辅助电容电极17的驱动电源使辅助电容电极17为开状态、即设为高阻抗，使辅助电容线为浮动状态。通过进行这样的驱动，能够在保持期间维持Vcs2的施加带来的像素电压(Vpix)的升压状态。即，能够一边使用驱动器LSI的电压限制内的Vcs1、Vcs2一边使像素15的电位升压，使其超过4.8V。

这里作为关键点的是，在使辅助电容电极17的电压从Vcs1变化为Vcs2时、Vcom是与像素15的充电时相同的电位。在该定时能够实现Vcs1、Vcs2都是能够从驱动器LSI供给的电压(与Vs的差为4.8V以内)。所谓的对置电极驱动用信号的第1周期后的p+1/2周期(p是0或自然数)，表示满足该条件的周期。

在第1实施方式中，使辅助电容电极17的电位变化，由此进行提高像素电位的与充电泵类似的电路动作，所以能够通过LSI的输出电压以上的电压驱动液晶。由此使辅助电容线48与对置电极布线相独立，所以能够自由地施加这样的升压动作所需要的信号。

在第1实施方式中，作为一例而通过来自驱动器LSI的布线驱动辅助电容电极17，但也可以相邻于显示区域而装入使用由非晶硅或多晶硅构成的薄膜晶体管的驱动电路，通过它来驱动。在此情况下，薄膜晶体管12及液晶的显示部10周边的布线数减少，所以能够得到即使不使LSI变大也可以的效果。

在第1实施方式中，通过向辅助电容电极17施加的电压变化进行辅助电容16的升压。在以往的像素辅助电容的结构是相同的状态下，通过追加其他电极作为辅助电容16也能够得到同样的效果。图6、图7(A)、图7(B)表示本发明的其他实施方式。

图6是将辅助电容16与像素辅助电容18分别设置的情况的框，图7(A)、图7(B)是表示具体的像素构造的图。

如图6所示，辅助电容具有第1及第2辅助电容16、18。在该结构的情况下，将第1辅助电容16单称作辅助电容，将第2辅助电容称作像素辅助电容18。形成辅助电容16的另一端的辅助电容电极17连接在CS端子上，像素辅助电容18的另一端的电极连接在COM电极(也连接在对置电极14上)，所以对辅助电容16和像素辅助电容18的电极独立地施加电压。即，辅助电容16及像素辅助电容18的一端共通地连接在像素电极13上，辅助电容16和像素辅助电容18的另一端分别独立地配设。辅助电容16的另一端连接在辅助电容线驱动电路26上，并且像素辅助电容18的另一端连接在对置电极14上。即，像素辅助电容18与像素15并列地连接。

在图7中，图7(A)是像素构造的俯视图，图7(B)表示其剖视图。在此情况下，在配设于各行的像素15上的辅助电容16的另一端上形成有辅助电容电极17，各辅助电容电极17通过辅助电容线48相互连接。该辅助电容16的电极布线可以与像素辅助电容18的电极布线平行地配设。因而，具有在图案布局的方面自由度增加的优点。例如，分别任意地设计用来形成辅助电容16及像素辅助电容18的相对置的电极的图案。由此，使存储在像素中的电荷的用于保持的存储容量变得足够，同时能够形成使施加在液晶单元15上的电压(Vpp，峰值间电压)升压的辅助电容16。

图8是表示本发明的液晶显示装置30的第2实施方式的框图。辅助电容线驱动电路26包括与每个由各扫描线(G₁～G_m)驱动的辅助电容16连接的第1及第2辅助电容驱动用晶体管31、32。

连接在扫描线驱动电路20的各扫描线上的n个像素电极13连接着辅助电容16的一端，辅助电容16的另一端作为共通电极形成。该共通电极设置的数量是扫描线驱动电路20的条数。将由该辅助电容16的共通电极构成的布线称作辅助电容线(Cs1～Csm)48。即，辅助电容线48分别为每1条相分离的状态，由设在其两端的第1及第2辅助电容驱动用晶体管31、32驱动。

第1辅助电容驱动用晶体管31如图所示，作为扫描线的条数的m个第1辅助电容驱动用晶体管31沿着扫描线驱动电路20配置为一列，所以称作CTr₁₁～CTr_1m。同样，第2辅助电容驱动用晶体管32沿着开关元件12的n列而配置作为扫描线的条数的m个，所以称作CTr₂₁～CTr_2m。

像素电极13连接在晶体管12的漏极上。与一行的对应的像素电极13一起形成液晶单元15的对置电极14都相互连接，并连接在第1辅助电容驱动用晶体管31的第2主电极上。与第1行的像素电极13一起形成辅助电容16的辅助电容电极17相互连接，并连接在第1辅助电容驱动用晶体管31的第1主电极上。第1辅助电容驱动用晶体管31的各控制电极连接在对应的各扫描线上。第2行及第3行的像素也同样地构成。并且，用于像素辅助电容18的对置电极14都连接在作为第1共通电极的对置电极布线(称作COM1)上。如图所示，第2辅助电容驱动用晶体管32的第2主电极都连接在第2共通电极布线(称作COM2)上。第2行及第3行的像素也同样地构成。这样，将形成像素辅助电容18的作为另一端的电极的对置电极14的电压总是被控制为COM1的电压电平。对辅助电容线48施加的电压根据第1辅助电容驱动用晶体管31与第2辅助电容驱动用晶体管32的开关状态而被控制为COM2的电压电平。

在第i行的第1辅助电容驱动用晶体管31中，第1主电极与连接在第i行的辅助电容16上的辅助电容线48连接，第2主电极与作为第1共通电极的对置电极布线(COM1)连接，控制电极与第i行的扫描线G_i连接。

在第i+2行的第2辅助电容驱动用晶体管32中，第1主电极与连接在第i行的第1辅助电容驱动用晶体管31的第1主电极及连接在辅助电容16上的辅助电容线48连接，第2主电极都与第2共通电极布线(COM2)连接，控制电极与第i+2行的扫描线G_i+2连接。因而，在第1行的n个像素15(15₁₁～15_1n)的控制中使用第1辅助电容驱动用晶体管CTr₁₁和第2辅助电容驱动用晶体管CTr₂₃。同样，在第i行的各像素15的控制中，使用晶体管CTr_1i和晶体管CTr_r(i+2)。

另外，在第m-1行的n个像素15的控制中，使用第1辅助电容驱动用晶体管CTr_1(m-1)和第2辅助电容驱动用晶体管CTr₂₁。在第m行的n个像素控制中，使用第1辅助电容驱动用晶体管CTr_1m和第2辅助电容驱动用晶体管CTr₂₂。

辅助电容线驱动电路26对每个扫描线连接第1及第2辅助电容驱动用晶体管31、32，在第1辅助电容驱动用晶体管31的第2主电极上连接有对置电极布线(COM1)，第2辅助电容驱动用晶体管32的第2主电极与第2共通电极布线(COM2)连接。在扫描线是第1行的G₁的情况下，第1辅助电容驱动用晶体管31的控制电极连接在第1行的扫描线G₁上，第2辅助电容驱动用晶体管32的控制电极连接在第3行的扫描线G₃上。

在共通电极布线(COM2)上，可以施加对置电极布线(COM1)的反相电压。在此情况下，当然也可以将COM反转信号生成电路设在COM驱动器上，通过将未图示的由薄膜晶体管构成的转换电路连接在对置电极驱动电路24上、将转换器电路的输出连接在共通电极布线(COM2)上能够容易地实现。图9是示意地表示1个像素15的等价电路的图。

在图8中，依次选择扫描线G₁、G₂、G₃～G_m。在选择了扫描线G₁时，连接在扫描线G₁上的开关元件12成为导通(开启)状态，各像素15的液晶及辅助电容16分别被充电到连接的信号线S₁、S₂、S₃～S_m的电位。在此时的选择/充电期间，对应于扫描线G₁的辅助电容线48被第1辅助电容驱动用晶体管CTr₁₁施加对置电极14的电压(COM1)。此时，连接在辅助电容16上的第2辅助电容驱动用晶体管CTr₂₃由于扫描线G₃为非选择而是截断(关闭)状态。因而，Vcom2不对形成辅助电容16的辅助电容电极17的电压产生影响。辅助电容电极17仅受第1辅助电容驱动用晶体管CTr₁₁驱动。

在扫描线G₁的选择/充电期间结束而成为非选择状态并且扫描线G₂被选择时，第1及第2辅助电容驱动用晶体管CTr₁₁及CTr₂₃由于栅极是低电平而都为关闭状态。因而，辅助电容电极17及像素电极13成为浮动状态，在扫描线G₁的选择时被充电的电荷被保持，维持与对置电极14相同的电位(COM1)。由此，即使Vcom1变化，该液晶15与辅助电容16之间的电压差也保持相同的状态。

如果扫描线G₂的选择/充电期间结束而成为非选择状态并且扫描线G₃被选择，则第2辅助电容驱动用晶体管CTr₂₃成为开启状态。这是因为，连接到第2辅助电容驱动用晶体管CTr₂₃的栅极的扫描线G₃是高电平。

由此，作为COM2线路的电压的Vcom2经由第2辅助电容驱动用晶体管CTr₂₃被向1行中的辅助电容线48(Cs1)施加。在辅助电容电极17上经由第2辅助电容驱动用晶体管CTr₂₃施加来自辅助电容线驱动电路的电压(COM2)。此时，COM2的电位是与COM1不同的电位，辅助电容电极17的电位从COM1变化为COM2。因而，此时对1行中的液晶单元15的对置电极14供给电压Vcom1，另一方面，对辅助电容线48(Cs1)供给电压Vcom2。该电压变化经由辅助电容线48扩大像素电极13与COM1的电位差。即，通过与充电泵类似的效果将液晶施加电压升压。

如上所述，在扫描线G₃的选择结束后，到接着选择扫描线G₁为止的期间成为保持期间，第1及第2辅助电容驱动用晶体管CTr₁₁及CTr₂₃都继续关闭状态。即，在辅助电容16中保持通过COM2的写入而充电的电荷，通过该效果维持扫描线G₁上的像素电压的升压状态。像素15的升压在与COM1产生电位差的状态下被维持。这是因为辅助电容线48(Cs1、Cs2～Csm)是浮动状态。

图10是表示本发明的液晶显示装置30的驱动方法的波形，图10(A)表示对置电极用驱动信号，图10(B)表示第2共通电极用驱动信号(Vcom2)，图10(C)表示信号线用驱动信号，图10(D)表示扫描线G₁的驱动信号，图10(E)表示扫描线G₂的驱动信号，图10(F)表示扫描线G₃的驱动信号，图10(G)表示对辅助电容线48施加的辅助电容线驱动信号，图10(H)表示该像素15的像素电极13的电压、以及在像素电极13与对置电极14之间产生的液晶单元15的电压差。

如图10(A)所示，对置电极用驱动信号(Vcom1)是矩形波，第2共通电极用驱动信号(Vcom2)是对置电极用驱动信号(Vcom1)的反相信号(参照图10(B))。如图10(C)所示，信号线驱动信号是与对置电极用驱动信号反相的矩形波。如图10(D)～图10(F)所示，扫描线用驱动信号是矩形波，选择/充电期间具有高电平的振幅。在扫描线用驱动信号G₁中，t0～t1及t5～t6具有作为充电的开启的高电平的振幅，上述开启期间以外都是具有关闭、即低电平的振幅的波形。同样，在扫描线用驱动信号G₂中，t1～t2及t6～t7具有作为充电的开启的高电平的振幅，上述开启期间以外都是具有关闭、即低电平的振幅的波形。在扫描线用驱动信号G₃中，t2～t3及t7～t8具有作为充电的开启的高电平的振幅，上述开启期间以外都是具有关闭、即低电平的振幅的波形。将上述扫描线用驱动信号为低电平的期间称作“保持期间”。

图10(G)表示对辅助电容电极17施加的波形，在扫描线用驱动信号G1开启(高电平)时(t0～t1)，第1辅助电容驱动用晶体管31导通，在此期间将Vcom1施加在辅助电容电极17上。在扫描线用驱动信号G₃开启时(t2～t3)，第2辅助电容驱动用晶体管32导通，在此期间，将Vcom2施加在与像素电极13对置配置的辅助电容电极17上。在上述期间以外的t3～t5，由于第1及第2辅助电容驱动用晶体管31、32不导通，所以辅助电容电极17成为浮动状态。通过做成这样的驱动信号，辅助电容电极17的电位(Vcs)成为信号中心以施加在第1辅助电容驱动用晶体管31上的扫描线用驱动信号G₁及施加在第2辅助电容驱动用晶体管32上的扫描线用驱动信号G₃的周期而上下的波形。通过与在上述说明同样的理由，在该变化中能够实现像素电位的升压。

图10(H)表示像素电极13和液晶像素15的电压差的波形。如图所示，在t2～t3的期间，由于辅助电容线48的电压的影响，像素电极13的波形变化，在t3～t5的期间，对像素15施加的电压提高。由此，通过使用辅助电容线驱动电路26，能够得到使像素电极13与对置电极14的电位差的绝对值增加的升压效果。

在第2实施方式的辅助电容线驱动电路26中，使用已有的来自扫描线驱动的信号作为第1及第2辅助电容驱动用晶体管31、32的控制信号。同样，对第1辅助电容驱动用晶体管31的主电极施加的电压(Vcom1)从对置电极驱动电路24供给。进而，可以对施加给第2辅助电容驱动用晶体管32的主电极的Vcom2供给来自对置电极驱动电路24的反转信号。因而，在第2实施方式的辅助电容线驱动电路26中，用于辅助电容驱动的信号形成变得容易。此外，还产生不再需要用于辅助电容驱动的新的内外布线、不需要在液晶显示装置30的驱动用LSI及液晶显示装置30的电路中新设置液晶显示装置30的辅助电容驱动用端子的有利的效果。

Vcom1和Vcom2的波形及它们的值能够采用许多形态和变形例。在第2实施方式中，设辅助电容驱动的信号为Vcom反转信号，但该信号也可以是相当于Vcom的振幅中心的直流电压(VcomDC)。在此情况下，有信号(Vcom2)的供给变得更容易的效果。当然，也可以在维持Vcom反转的定时及振幅中心的状态下减小振幅。振幅变为0的状态是最低限度，它是VcomDC。

进而，图10所示的Vcom2的振幅可以变更为比图10(B)所示的值小的值。对于Vcom2，只要使施加在液晶单元15上的电压升压，Vcom2的电压及周期能够进行许多变形。

在第2实施方式中，也与第1实施方式同样，也可以将像素用辅助电容(Cp)18作为与升压用辅助电容(Cs)16不同的结构。如图6及图7所示，也可以与形成液晶的像素辅助电容18并列地设置其他辅助电容。图11中表示这样的例子。图11表示将像素辅助电容18与辅助电容16分别设置的情况的框图，图12是表示具体的像素构造的图。

如图11所示，像素辅助电容18与辅助电容16的一端共通地连接在像素电极13上，作为像素辅助电容18的另一端和辅助电容16的另一端的辅助电容电极17分别单独地配设。在图示的情况下，像素辅助电容18的另一端连接在对置电极14上，并且辅助电容16的另一端连接在辅助电容线驱动电路26上。

在图12中，图12(A)表示像素构造的俯视图，图12(B)表示其剖视图。在此情况下，配设在各行的像素15上的辅助电容16的另一端形成辅助电容线48。该辅助电容线48可以与像素辅助电容线平行地配设。因而，具有在图案布局的方面自由度增加的优点。

如图11及图12所示，有关各像素的辅助电容16和像素辅助电容18的构造与图6及图7所示的构造同样。

在上述例子中，被独立地驱动的辅助电容线48与连接在像素电容的对置的电极上的电容线平行地配设。因而，有在图案布局的方面自由度增加的优点。由于用来形成电容的对置的电极及电容线的图案可以任意地设计，所以能够实现图案设计的自由度。这是优点。例如，分别任意地设计用来形成辅助电容16及像素辅助电容18的对置的电极的图案。由此，使储存在像素15中的电荷的用于保持的储存容量变得足够，同时能够得到在像素电极13与辅助电容电极17中产生的电容耦合，以将对液晶单元15施加的电压(Vpp，峰值间电压)升压。

这里，辅助电容线驱动电路26可以与显示部10相邻地设置。辅助电容线驱动电路26如图2及图3中说明那样，与连接在像素15上的开关元件12同样，可以利用非晶硅或多晶硅形成在第1透明基板41上而构成TFT阵列基板。

在上述液晶显示装置1、30的实施方式中，各辅助电容线48与信号线45交叉。

图13是表示图2所示的像素的信号线45与辅助电容线48的交叉部的截面示意图。图13是沿着图2的A-A线的剖视图，由于各辅助电容线48与信号线45交叉，所以在各交叉部形成寄生电容Cst。

图14是在液晶显示装置30中表示包括寄生电容Cst的等价电路的图。如图14所示，由于在辅助电容线48与信号线45的交叉部形成寄生电容Cst，所以浮动状态的辅助电容线48具有寄生电容C(在各交叉部产生的寄生电容)×信号线的条数n的合成电容。因此，辅助电容线48经由合成电容Cn受到信号线45的平均电位的影响而电位变动。由于辅助电容线48的电位变动带来与辅助电容线48连接的像素列的升压变化，所以通过信号线电位即图像数据，以辅助电容线48为单位，像素电压受到影响。

接着，在液晶显示装置1、30中，对于能够将在信号线45与辅助电容线48的交叉部产生的寄生电容遮蔽的像素的变形例进行说明。

图15是表示像素的变形例的结构的部分透视俯视图，图16表示沿着图15的X-X线的剖视图。

如图15所示，像素70具备用来将在信号线45与辅助电容线48之间产生的寄生电容Cst遮蔽的寄生电容遮蔽布线72。如图15所示，寄生电容遮蔽布线72具有直线部72a和凸部72b。

寄生电容遮蔽布线72在辅助电容线48与开关元件46之间的区域中平行地配设在辅助电容线48及辅助电容电极48a侧，具有平行于辅助电容线48的直线部7a、和覆盖辅助电容线48与信号线45的交叉部的凸部72b。该凸部72b从信号直线部72a向纸面上方垂直地弯折而延伸。因此，寄生电容遮蔽布线72配设为，通过各列的信号线45与各行的辅助电容线48的交叉部。另外，凸部72b由于设在信号线45与辅助电容线48的交叉部，所以也简单称作交叉部。

如图16所示，在像素70中，将形成在图2及图3所示的液晶显示装置1的第1基板41上的栅绝缘膜52做成按照第1栅绝缘膜74和第2栅绝缘膜75的顺序层叠的双层构造，在第1栅绝缘膜74上形成有作为寄生电容遮蔽布线72的图案。将辅助电容线48形成在第1基板41上与液晶显示装置1相同。

在像素70中，原形成在图2及图3所示的液晶显示装置1的栅绝缘膜52上的辅助电容线48及信号线45形成在第2栅绝缘膜75上。寄生电容遮蔽布线72对应于图1所示的各辅助电容线Cs1、Cs2～Csm而形成m条。

图17是表示通过像素70的寄生电容遮蔽布线72的追加而在寄生电容遮蔽布线72与信号线的交叉部产生的电容的截面示意图。如图所示，由于辅助电容线48与寄生电容遮蔽布线72夹着第1栅绝缘膜74相对置，所以在辅助电容线48与寄生电容遮蔽布线72之间产生第1交叉部电容76。进而，由于寄生电容遮蔽布线72与信号线45夹着第2栅绝缘膜75相对置，所以在寄生电容遮蔽布线72与信号线45之间产生第2交叉部电容77。因而，在辅助电容线48与信号线45之间，都在与寄生电容遮蔽布线72之间形成第1及第2交叉部电容76、77，但在辅助电容线48与信号线45之间不再形成直接耦合的寄生电容。

寄生电容遮蔽布线72对应于图1所示的各辅助电容线Cs1、Cs2～Csm而形成m条，对所有的m条都施加共通电位。对m条寄生电容遮蔽布线72共通地施加的共通电位例如可以为GND等固定电位。寄生电容遮蔽布线72的材料为了防止被施加的作为共通电位的电压信号的延迟而优选地使用低电阻的金属。

如以上说明，在像素70中，在辅助电容线48与信号线45之间产生的不利的寄生电容被除去。并且，如上述中说明那样，利用处于浮动状态的辅助电容线48(Cs1、Cs2～Csm)的升压效果通过设置寄生电容遮蔽布线72而不再受到信号线45的电位变动的影响，所以能够稳定地维持像素70的升压状态。

将像素70的寄生电容遮蔽布线72的电位设为GND等固定电位，但也可以设为对对置电极14施加的电压(COM1)。在此情况下，在寄生电容遮蔽布线72与像素电极47重叠的区域中形成电容。该电容与所谓的以往的像素用辅助电容同样，对于像素70的电位的稳定化具有效果。

像素70可以通过以下的制造方法制造。

将金属层堆积在第1基板41上，通过布图而形成栅电极51和辅助电容线48的图案。金属层可以使用遮光性的铬、铬合金、铝、铝合金、钼等。

接着，堆积规定厚度的第1栅绝缘膜74，以使其覆盖形成有栅电极51及辅助电容线48的图案的第1基板41的整个表面。第1栅绝缘膜74与栅绝缘膜52同样由氮化硅或氧化硅等绝缘材料构成。

接着，将金属层堆积在第1栅绝缘膜74上，通过布图而形成寄生电容遮蔽布线72。寄生电容遮蔽布线72的材料可以使用与作为栅电极51及辅助电容线48的金属层同样的材料。

在形成有寄生电容遮蔽布线72的图案的第1栅绝缘膜74的整个表面上堆积规定厚度的第2栅绝缘膜75。第2栅绝缘膜75与栅绝缘膜52同样可以使用氮化硅或氧化硅等绝缘材料，也可以是与第1栅绝缘膜74相同的材料。这以后的工序只要与在图2的液晶显示装置1中说明的制造工序同样地进行就可以。

接着，对可以在液晶显示装置1、30中使用的另一种像素80进行说明。

图18是表示像素80的结构的部分剖视俯视图，图19表示沿着图18的X-X线的剖视图。

如图所示，在像素80中，寄生电容遮蔽布线82包括与辅助电容线48平行地配设在第1基板41上的直线部82a、和配置在第2栅绝缘膜75上的作为辅助电容线48与信号线45的交叉部的区域中的凸部82b。在第1栅绝缘膜74上配设有使寄生电容遮蔽布线82露出的接触孔84。寄生电容遮蔽布线的凸部82b配设在第2栅绝缘膜75上，并且经由接触孔84与寄生电容遮蔽布线的直线部82a连接。

图20是表示在像素80的寄生电容遮蔽布线82与信号线45的交叉部产生的电容的示意剖视图。

如图所示，由于辅助电容线48与寄生电容遮蔽布线的凸部82b夹着第1栅绝缘膜74相对置，所以在辅助电容线48与寄生电容遮蔽布线的凸部82b之间产生第1交叉部电容76。进而，由于寄生电容遮蔽布线的凸部82b与信号线45夹着第2栅绝缘膜75相对置，所以在寄生电容遮蔽布线的凸部72b与信号线45之间产生第2交叉部电容77。因而，在辅助电容线48与信号线45之间，都与寄生电容遮蔽布线82之间形成第1及第2交叉部电容76、77，但在辅助电容线48与信号线45之间不再形成直接耦合的寄生电容Cst。寄生电容遮蔽布线的凸部82b经由接触孔84与寄生电容遮蔽布线的直线部82a连接，所以在辅助电容线48与信号线45之间，与像素70同样，被寄生电容遮蔽布线82遮蔽。

在图18中，将接触孔84图示为，形成在信号线45与寄生电容遮蔽布线82的重叠部分，但这不是必要条件，只要是寄生电容遮蔽布线82上，可以形成在任意的位置。

在上述实施方式中，对于像素80的寄生电容遮蔽布线82，与像素70的寄生电容遮蔽布线72同样，施加GND等固定电位或施加在对置电极14上的电压(COM1)。因此，通过设置寄生电容遮蔽布线82，不再受到信号线S₁、S₂、S₃～S_n的电位变动的影响，所以能够稳定地维持像素80的升压状态。

在上述实施方式中，在对寄生电容遮蔽布线82施加了与对置电极14相同的电位的情况下，具有追加了以往的像素用的辅助电容的效果，像素80的电位的稳定性提高。

图18所示的实施方式的像素80可以如以下这样制造。

首先，在第1基板41上，利用相同的低电阻的导电膜形成辅助电容线48与寄生电容遮蔽布线的直线部82a的图案。接着，将第1栅绝缘膜74堆积到规定的厚度，在寄生电容遮蔽布线的直线部82a上设置接触孔84。

接着，将作为寄生电容遮蔽布线的凸部82b的电极层堆积到规定的厚度，形成与寄生电容遮蔽布线的直线部82a连接的图案。寄生电容遮蔽布线的凸部82b的材料只要能够静电屏蔽就可以。因此，寄生电容遮蔽布线的凸部82b不需要使用图15所示的像素70的寄生电容遮蔽布线72那样用来防止电压信号的延迟的低电阻的金属，可以使用ITO等的透明导电膜。由此，像素80与上述像素70相比口径效率提高。

接着，在第1栅绝缘膜74的整面上将第2栅绝缘膜75堆积到规定的厚度。该工序以后只要与在图2的液晶显示装置中说明的制造工序同样地进行就可以。

另外，必须留意的是，在上述图5、图10及图23中，关于在晶体管12的栅极与漏极之间产生的寄生电容并没有明确地记载。但是，如图26的Vpt所示，由该寄生电容产生的较小的电压下降实际上在适当地决定驱动波形方面当然应该考虑。

本发明并不限于上述实施方式，在权利要求书所述的液晶显示装置及其驱动方法的发明的范围内能够进行各种变形，显然它们也包括在本发明的范围内。

Claims (4)

1.一种液晶显示装置的驱动方法，通过设置由多个行构成的扫描线及由多个列构成的信号线，其中，行是1≤i≤m的任意的自然数，列是1≤j≤n的任意的自然数，在该扫描线与该信号线的交叉部设置开关元件，在连接于该开关元件的输出端的像素电极与对置电极之间配设由液晶单元构成的m行×n列的像素矩阵，并将辅助电容的一端连接在上述开关元件的输出端，来构成上述液晶显示装置，在这样构成的液晶显示装置的驱动方法中，其特征在于，

作为上述开关元件的扫描线用驱动信号，施加具有使该开关元件开启的开启期间及使该开关元件关闭的保持期间的矩形波信号；

对上述信号线及上述对置电极施加矩形波信号作为驱动信号；

对上述辅助电容的另一端，在上述对置电极用驱动信号的第1周期中施加第1电压，在上述对置电极用驱动信号的第1周期之后的p+1/2周期中施加第2电压，在该p+1/2周期之后的保持期间成为浮动状态，这里，p是0或自然数，由此，使上述像素电极与上述对置电极之间的电位差的绝对值增加。

2.如权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，使上述第1电压为与上述对置电极相同的电压，使上述第2电压为与上述对置电极不同的电压。

3.如权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，使上述第1电压为与上述对置电极相同的电压，使上述第2电压为与上述对置电极的反转电压相同的电压。

4.如权利要求3所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，将上述第2电压与连接上述开关元件的该扫描线G_i之后的第二行的扫描线G_i+2的开启期间相同步地施加。

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