CN101535883A - 液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明的液晶显示装置的像素具有第一子像素(SP1)及第二子像素(SP2)。第一及第二子像素分别具有辅助电容，使独立地提供给第一及第二子像素的各自的辅助电容相对电极的辅助电容相对电压在输入视频信号的垂直扫描期间(V－Total)内进行变化，从而输入视频信号的垂直扫描期间包括第一子像素的亮度为Y_SP1_A且第二子像素的亮度为Y_SP2_A的第一子帧SFA、及第一子像素的亮度为Y_SP1_B且第二子像素的亮度为Y_SP2_B的第二子帧SFB，并满足Y_SP1_A≠Y_SP2_A、Y_SP1_B≠Y_SP2_B，且Y_SP1_A≠Y_SP1_B或Y_SP2_A≠Y_SP2_B。通过这样，可抑制液晶显示装置的透射率的下降，并且可改善γ特性的视角依存性。

Description

液晶显示装置

技术领域

本发明涉及液晶显示装置及其驱动方法，特别涉及能够改善液晶显示装置的γ特性的视角依存性的结构及驱动方法。

背景技术

液晶显示装置是具有高分辨率、薄型、重量轻及低功耗等优异的特长的平面显示装置，近年来，随着显示性能的提高、生产能力的提高及相对于其它显示装置的价格竞争力的提高，市场规模正急速扩大。

现有一般的扭曲向列型模式(TN模式)的液晶显示装置中，实施取向处理，使得具有正介电常数各向异性的液晶分子的长轴相对于基板表面大致平行取向，且液晶分子的长轴沿液晶层的厚度方向在上下基板间大致扭转90度。若向该液晶层施加电压，则液晶分子与电场平行竖立，扭转取向(扭曲取向)被消除。TN模式的液晶显示装置是通过利用因电压使液晶分子的旋光性随着取向变化而发生的变化、来控制透光量的装置。

TN模式的液晶显示装置的生产收益较大，生产率较高。另一方面，却在显示性能尤其是γ特性的视角依存性方面存在问题。具体而言，在如下方面存在问题，即，若从斜方向观测TN模式的液晶显示装置的显示面，则显示对比度明显下降，对于从正面观测可清晰地观测到从黑到白的多个灰度的图像，若从斜方向进行观测，则灰度间的亮度差明显不清晰。而且，还存在如下现象(所谓灰度反转现象)的问题，即，显示的灰度特性反转，对于从正面观测到的较暗的部分，若从斜方向进行观测，会变得较亮。

近年来，作为对这些TN模式的液晶显示装置中的γ特性的视角依存性进行改善后的液晶显示装置，已开发出专利文献1所记载的面内开关模式(IPS模式)、专利文献2所记载的多畴垂直取向模式(MVA模式)、专利文献3所记载的轴对称取向模式(ASM模式)、及专利文献4所记载的液晶显示装置等。

这些新的模式(宽视角模式)的液晶显示装置都已解决了与γ特性的视角依存性相关的上述的具体问题。即，不会发生在从斜方向观测显示面时显示对比度明显下降、或显示灰度反转等问题。

在对液晶显示装置的显示品质日益改善的情况下，当前作为γ特性的视角依存性的问题，明显存在正面观测时的γ特性和斜方向观测时的γ特性不同的问题、即新的γ特性的视角依存性的问题。这里，所谓γ特性是显示亮度的灰度依存性，也称为灰度亮度特性。由于γ特性在正面方向和斜方向的不同，意味着灰度显示状态因观测方向而不同，因此特别是在显示照片等图像的情况、或显示TV广播等的情况下会成为问题。

相比于IPS模式，在MVA模式或ASM模式中，γ特性的视角依存性的问题更明显。另一方面，IPS模式与MVA模式或ASM模式相比，很难以高生产率制造正面观测时的对比度高的面板。基于这样的情况，特别希望改善MVA模式或ASM模式的液晶显示装置中的γ特性的视角依存性。

因此本申请者在专利文献5中披露了通过将一个像素分割成亮度不同的多个子像素从而能够改善γ特性的视角依存性、尤其是泛白特性的液晶显示装置及驱动方法。本说明书中有时将这样的显示或驱动称为面积灰度显示、面积灰度驱动、多像素显示或多像素驱动等。

专利文献5中披露了如下的液晶显示装置，即，对一个像素(P)内的多个子像素(SP)的每一子像素设置辅助电容(Cs)，使构成辅助电容的辅助电容相对电极(与CS总线连接)对每一子像素在电气上独立，通过使提供给辅助电容相对电极的电压(称为辅助电容相对电压。)变化，并利用电容分割，从而使得向多个子像素的液晶层施加的有效电压不同。

参照图16，说明专利文献5所记载的液晶显示装置200的像素分割结构。为了参考起见，在本说明书中将引用专利文献5中所有的披露内容。

像素10被分割成子像素10a、10b，子像素10a、10b分别与TFT16a、TFT16b、及辅助电容(CS)22a、22b连接。TFT16a及TFT16b的栅极电极与扫描线12连接，源极电极与公用的(同一)信号线14连接。辅助电容22a、22b分别与辅助电容布线(CS总线)24a及辅助电容布线24b连接。辅助电容22a及22b分别由与子像素电极18a及18b电连接的辅助电容电极、与辅助电容布线24a及24b电连接的辅助电容相对电极、及设置在其间的绝缘层(未图示)形成。辅助电容22a及22b的辅助电容相对电极相互独立，分别具有可从辅助电容布线24a及24b提供相互不同的辅助电容相对电压的结构。

接着，使用附图对能够向液晶显示装置200的两个子像素10a及10b的液晶层施加相互不同的有效电压的原理进行说明。

图17中示意地示出液晶显示装置200的相应于一个像素的等效电路。在电气上的等效电路中，将各自的子像素10a及10b的液晶层作为液晶层13a及13b来表示。另外，将由子像素电极18a及18b、液晶层13a及13b、和相对电极17(对于子像素10a及10b是公用)形成的液晶电容设为Clca、Clcb。

将液晶电容Clca及Clcb的电容值设为同一值CLC(V)。CLC(V)的值取决于向子像素10a、10b的液晶层施加的有效电压(V)。另外，将分别与各子像素10a及10b的液晶电容独立连接的辅助电容22a及22b设为Ccsa、Ccsb，将该电容值设为同一值CCS。

子像素10a的液晶电容Clca和辅助电容Ccsa的一侧的电极与为了驱动子像素10a而设置的TFT16a的漏极电极连接，液晶电容Clca的另一侧的电极与相对电极连接，辅助电容Ccsa的另一侧的电极与辅助电容布线24a连接。子像素10b的液晶电容Clcb和辅助电容Ccsb的一侧的电极与为了驱动子像素10b而设置的TFT16b的漏极电极连接，液晶电容Clcb的另一侧的电极与相对电极连接，辅助电容Ccsb的另一侧的电极与辅助电容布线24b连接。TFT16a及TFT16b的栅极电极都与扫描线12连接，源极电极都与信号线14连接。

图18(a)～(f)中示意地示出驱动液晶显示装置200时的各电压的定时。

图18(a)示出信号线14的电压波形Vs，图18b示出辅助电容布线24a的电压波形Vcsa，图18(c)示出辅助电容布线24b的电压波形Vcsb，图18(d)示出扫描线12的电压波形Vg，图18(e)示出子像素10a的像素电极18a的电压波形Vlca，图18(f)示出子像素10b的像素电极18b的电压波形Vlcb。另外，图中的虚线表示相对电极17的电压波形COMMON(Vcom)。

下面，使用图18(a)～(f)说明图17的等效电路的动作。

时刻T1时Vg的电压从VgL变化成VgH，从而TFT16a和TFT16b同时成为导通状态(ON状态)，向子像素10a、10b的子像素电极18a、18b传输信号线14的电压Vs，对子像素10a、10b进行充电。同样地从信号线对各自的子像素的辅助电容Csa、Csb也进行充电。

接着，时刻T2时扫描线12的电压Vg从VgH变化成VgL，从而TFT16a和TFT16b同时成为非导通状态(OFF状态)，子像素10a、10b、辅助电容Csa、Csb全部与信号线14在电气上绝缘。此外，就在此之后由于因TFT16a、TFT16b具有的寄生电容等影响所引起的牵引现象，各自的子像素电极的电压Vlca、Vlcb下降，下降的大小为大致相同的电压Vd，成为

Vlca＝Vs—Vd

Vlcb＝Vs—Vd

另外，此时，各自的辅助电容布线的电压Vcsa、Vcsb为

Vcsa＝Vcom—Vad

Vcsb＝Vcom+Vad

在时刻T3，与辅助电容Csa连接的辅助电容布线24a的电压Vcsa从Vcom—Vad变化成Vcom+Vad，与辅助电容Csb连接的辅助电容布线24b的电压Vcsb从Vcom+Vad变化成Vcom—Vad，变化的大小为两倍的Vad。随着辅助电容布线24a及24b的该电压变化，各自的子像素电极的电压Vlca、Vlcb变化成

Vlca＝Vs—Vd+2×Kc×Vad

Vlcb＝Vs—Vd—2×Kc×Vad

这里，Kc＝CCS/(CLC(V)+CCS)。“×”表示乘法。

在时刻T4，Vcsa从Vcom+Vad变化成Vcom—Vad，Vcsb从Vcom—Vad变化成Vcom+Vad，变化的大小为两倍的Vad，Vlca、Vlcb也从

Vlca＝Vs—Vd+2×Kc×Vad

Vlcb＝Vs—Vd—2×Kc×Vad

变化成

Vlca＝Vs—Vd

Vlcb＝Vs—Vd

在时刻T5，Vcsa从Vcom—Vad变化成Vcom+Vad，Vcsb从Vcom+Vad变化成Vcom—Vad，变化的大小为两倍的Vad，Vlca、Vlcb也从

Vlca＝Vs—Vd

Vlcb＝Vs—Vd

变化成

Vlca＝Vs—Vd+2×Kc×Vad

Vlcb＝Vs—Vd—2×Kc×Vad

Vcsa、Vcsb、Vlca、Vlcb每隔水平扫描期间(水平写入时间)1H的整数倍的间隔，交替重复上述T4、T5中的变化。因而，各自的子像素电极的电压Vlca、Vlcb的有效值成为

Vlca＝Vs—Vd+Kc×Vad

Vlcb＝Vs—Vd—Kc×Vad

由此，向子像素10a、10b的液晶层13a及13b施加的有效电压V1、V2成为

V1＝Vlca—Vcom

V2＝Vlcb—Vcom

即

V1＝Vs—Vd+Kc×Vad—Vcom

V2＝Vs—Vd—Kc×Vad—Vcom

因而，向子像素10a及10b的各自的液晶层13a及13b施加的有效电压之差ΔV12(＝V1—V2)成为ΔV12＝2×Kc×Vad(这里，Kc＝CCS/(CLC(V)+CCS))，能够施加相互不同的电压。

专利文献1：日本国专利特公昭63—21907号公报

专利文献2：日本国专利特开平11—242225号公报

专利文献3：日本国专利特开平10—186330号公报

专利文献4：日本国专利特开2002—55343号公报

专利文献5：日本国专利特开2004—62146号公报

专利文献5所记载的像素分割结构中，存在如下问题，即，随着像素的分割数、即一个像素中包含的子像素的数量变多，虽然有改善γ特性的视角依存性的倾向，但另一方面透射率(像素开口率)却减小。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供既能抑制透射率(像素开口率)的下降、又能改善γ特性的视角依存性的液晶显示装置及其驱动方法。

本发明的液晶显示装置中，具有多个像素，该多个像素分别包括液晶层和向所述液晶层施加电压的多个电极，并排列成包括行及列的矩阵状，所述多个像素分别具有在显示某灰度时、能够向各自的所述液晶层施加相互不同的电压的第一子像素SP1及第二子像素SP2，所述第一子像素SP1及所述第二子像素SP2分别具有：液晶电容，该液晶电容由相对电极、及隔着所述液晶层与所述相对电极相对的子像素电极形成；及辅助电容，该辅助电容由与所述子像素电极电连接的辅助电容电极、绝缘层、及隔着所述绝缘层与所述辅助电容电极相对的辅助电容相对电极形成，所述相对电极是对于所述第一子像素SP1及所述第二子像素SP2公用的单个的电极，所述辅助电容相对电极在所述第一子像素SP1及所述第二子像素SP2中在电气上独立，在输入视频信号的每个垂直扫描期间(V—Total)向所述第一子像素SP1及所述第二子像素SP2的各自的所述子像素电极，提供对这些电极公用的显示信号电压，且使独立地提供给所述第一子像素SP1及所述第二子像素SP2的各自的所述辅助电容相对电极的辅助电容相对电压，在输入视频信号的垂直扫描期间内进行变化，通过这样，输入视频信号的垂直扫描期间(V—Total)包括所述第一子像素SP1的亮度为Y_SP1_A且第二子像素SP2的亮度为Y_SP2_A的第一子帧SFA、及所述第一子像素的亮度为Y_SP1_B且第二子像素SP2的亮度为Y_SP2_B的第二子帧SFB，并满足Y_SP1_A≠Y_SP2_A、Y_SP1_B≠Y_SP2_B，且Y_SP1_A≠Y_SP1_B或Y_SP2_A≠Y_SP2_B。当然，能够使得满足Y_SP1_A≠Y_SP2_A、Y_SP1_B≠Y_SP2_B、Y_SP1_A≠Y_SP1_B且Y_SP2_A≠Y_SP2_B。这里，“≠”表示不相等。

在某实施方式中，具有多个辅助电容布线，该多个辅助电容布线分别与所述多个像素分别具有的所述第一子像素SP1及所述第二子像素SP2的各自的所述辅助电容相对电极连接，所述辅助电容布线在电气上相互独立。

在某实施方式中，还具有：多个辅助电容布线，该多个辅助电容布线分别与所述多个像素分别具有的所述第一子像素SP1及所述第二子像素SP2的各自的所述辅助电容相对电极连接；及多个辅助电容干线，该多个辅助电容干线在电气上相互独立，所述多个辅助电容布线分别与所述多个辅助电容干线中的某一干线连接。

在某实施方式中，所述辅助电容相对电压是振荡电压，在输入视频信号所具有的垂直扫描期间(V—Total)中，提供给所述第一子像素SP1的所述辅助电容相对电极的辅助电容相对电压和提供给所述第二子像素SP2的所述辅助电容相对电极的辅助电容相对电压的相位相差180°。

在某实施方式中，所述辅助电容相对电压是振荡电压，在输入视频信号所具有的垂直扫描期间(V—Total)的第一子帧SFA中提供给所述第一子像素的所述辅助电容相对电压的所述辅助电容相对电压的振幅、与在输入视频信号的该垂直扫描期间(V—Total)的第二子帧SFB中提供给所述第一子像素的所述辅助电容相对电压的所述辅助电容相对电压的振幅不同。

本发明的液晶显示装置由于不仅将像素在空间上分割、而且还在时间上分割，因此与具有仅将像素在空间上分割的现有的像素分割结构的液晶显示装置相比，可实现同等以上的γ特性的视角依存性，并且具有更高的透射率。

附图说明

图1(a)及(b)是用于说明现有LCD1的像素结构及动作状态的示意图，(a)是像素的等效电路图，(b)是表示像素的亮度、栅极电压、及辅助电容相对电压(CS电压)的时间变化图。

图2(a)及(b)是用于说明现有LCD2的像素结构及动作状态的示意图，(a)是像素的等效电路图，(b)是表示像素的亮度、栅极电压、及辅助电容相对电压(CS电压)的时间变化图。

图3是用于说明发明LCD的动作状态的示意图，是表示像素的亮度、栅极电压、及辅助电容相对电压(CS电压)的时间变化图。

图4A是示意地示出具有图2(a)所示的像素分割结构的现有LCD2的CS电压波形、和向子像素的液晶层施加的有效电压的图，是与亮子像素对应的图。

图4B是示意地示出具有图2(a)所示的像素分割结构的现有LCD2的CS电压波形、和向子像素的液晶层施加的有效电压的图，是与暗子像素对应的图。

图4C是表示具有图2(a)所示的像素分割结构的现有LCD2中的CS总线和子像素的辅助电容之间的连接关系的等效电路图。

图5是表示图4A及图4B所示的现有LCD2的显示信号电压(信号线电压)和子像素有效施加电压之间的关系的曲线图。

图6A是示意地示出发明LCD1的CS电压波形、和子像素的有效施加电压的图，是与亮子像素对应的图。

图6B是示意地示出发明LCD1的CS电压波形、和子像素的有效施加电压的图，是与暗子像素对应的图。

图7是表示图6A及图6B所示的发明LCD1的显示信号电压(信号线电压)和子像素有效施加电压之间的关系的曲线图。

图8A是表示现有LCD1的γ特性的视角依存性的曲线图。

图8B是表示现有LCD2的γ特性的视角依存性的曲线图。

图8C是表示发明LCD1的γ特性的视角依存性的曲线图。

图9A是示意地示出发明LCD2的CS电压波形、和子像素的有效施加电压的图，是与亮子像素对应的图。

图9B是示意地示出发明LCD2的CS电压波形、和子像素的有效施加电压的图，是与暗子像素对应的图。

图9C表示发明LCD2的CS总线和子像素的辅助电容之间的连接关系。

图10是表示图9A及图9B所示的发明LCD2的显示信号电压(信号线电压)和子像素有效施加电压之间的关系的曲线图。

图11是表示发明LCD3中的CS总线和子像素的辅助电容之间的连接关系的等效电路图。

图12是表示图11所示的发明LCD3中使用的栅极电压及CS电压的波形的例子的图。

图13是表示发明LCD3中的CS总线和子像素的辅助电容之间的其它连接关系的等效电路图。

图14是表示图13所示的发明LCD3中使用的栅极电压及CS电压的波形的例子的图。

图15是表示向使用图14所示的栅极电压及CS电压而被驱动的液晶显示装置的各像素进行的显示信号电压的写入(实线)、及亮度变化(虚线)的时序图。

图16是示意地示出专利文献5所记载的液晶显示装置200的像素分割结构图。

图17是表示与液晶显示装置200的像素结构对应的等效电路图。

图18(a)～(f)是表示液晶显示装置200的驱动中使用的各种电压波形图。

标号说明

10 像素

10a、10b 子像素

12 扫描线(栅极总线)

14a、14b 信号线(源极总线)

16a、16b TFT

18a、18b 子像素电极

200 液晶显示装置

具体实施方式

下面参照附图，说明本发明中的实施方式的液晶显示装置的结构及驱动方法和动作。

首先，一边对未进行多像素驱动的现有的典型的液晶显示装置(以下称为“现有LCD1”)、专利文献5所记载的多像素驱动的液晶显示装置(以下称为“现有LCD2”)及本发明中的实施方式的液晶显示装置(以下称为“发明LCD”)进行比较，一边简单地说明本发明中的实施方式的LCD的特征。

图1(a)及(b)是用于说明现有LCD1的像素结构及动作状态的示意图，(a)是像素的等效电路图，(b)表示像素的亮度、栅极电压、及辅助电容相对电压(CS电压)的时间变化。图2(a)及(b)是用于说明现有LCD2的像素结构及动作状态的示意图，(a)是像素的等效电路图，(b)表示像素的亮度、栅极电压、及辅助电容相对电压(CS电压)的时间变化。图3是用于说明发明LCD的动作状态的示意图，表示像素的亮度、栅极电压、及辅助电容相对电压(CS电压)的时间变化。此外，发明LCD的像素的等效电路图与图2(a)相同，CS电压的波形不同。

此外，图1(b)、图2(b)及图3示出液晶显示装置的在两个垂直扫描期间内的时间变化。这里，示出在连续的两个垂直扫描期间内、显示信号电压固定的情况。这里，所谓“垂直扫描期间”，是定义成为了写入显示信号电压而选择某扫描线、直到为了写入下一显示信号电压而选择该扫描线之前的期间。各图中，在栅极电压成为高电平的时间，该扫描线(栅极总线)被选择，显示信号电压通过信号线(源极总线)被写入到像素电极(子像素电极)。此外，将非隔行驱动用的输入视频信号的情况下的1帧期间及隔行驱动用的输入视频信号的1场期间称为“输入视频信号的垂直扫描期间”。通常，液晶显示装置中的一个垂直扫描期间、与输入视频信号的一个垂直扫描期间对应。下面，为简单起见，对液晶显示面板的一个垂直扫描期间与输入视频信号的一个垂直扫描期间对应的情况进行说明，但本发明不限于此，例如，也可适用于对输入视频信号的一个垂直扫描期间(例如1/60sec)、分配液晶显示面板的两个垂直扫描期间(2×1/120sec)的所谓两倍速驱动(垂直扫描频率为120Hz)等。

现有LCD1如图1(a)所示，每一像素具有一个液晶电容Clc和一个辅助电容Cs，作为CS电压，一般是提供向相对电极(也称为“公用电极”)供给的相对电压(Vcom)，该相对电极是设置成隔着液晶层与像素电极相对的电极。只要不特别示出，电压波形都以相对电压为基准来表示。图1(b)中，示出提供有Vcom以作为CS电压、在连续的两个垂直扫描期间内向像素电极写入相同的显示信号电压的情况。如图1(b)所示，在现有LCD1中，整个像素在两个垂直扫描期间内都显示固定的亮度。可表现为该像素的空间分割数是1，时间分割数是1。这里，将液晶显示装置的一个垂直扫描期间设为1帧(1F)，每隔一帧向像素电极提供对应的显示信号电压。

图2(a)所示的现有LCD2的像素具有两个子像素A及B，子像素A具有液晶电容Clca及CS电容Ccsa，子像素B具有液晶电容Clcb及CS电容Ccsb。向Ccsa的辅助电容相对电极提供CS电压CS—A，向Ccsb的辅助电容相对电极提供CS电压CS—B。如图2(a)中示意地示出，典型的是提供彼此相位相差180°的振荡电压(例如占空比为1：1的矩形波)。由此，如图2(b)所示，一侧的子像素(这里为子像素A)成为亮子像素，另一侧(这里为子像素B)成为暗子像素。现有的LCD2中，在提供与某中间灰度对应的一个显示信号电压时，利用亮子像素和暗子像素的平均(面积平均)，来显示与提供给子像素电极的显示信号电压对应的亮度，其中该亮子像素显示相比与该显示信号电压对应的亮度(灰度)要亮的亮度，该暗子像素显示较其要暗的亮度。因而，该像素的空间分割数为2。另一方面，由于两个子像素A及B的亮度在两个连续的垂直扫描期间内都固定，因此该像素的时间分割数成为1。根据本发明者的探讨，通过使现有LCD2中的像素分割数(空间分割数)增加，从而能够改善γ特性的视角依存性。然而，由图1(b)和图2(b)的比较可知，若分割像素，则由于不能利用于显示的区域增大，因此透射率(像素开口率)下降。

本发明中的实施方式的LCD的特征在于，将现有LCD2的空间分割后的像素在时间上也进行分割。此外，以下有时也将在时间上分割像素称为“亮度调制”。发明LCD具有与图2(a)所示的现有LCD2相同的像素分割结构，但在将1帧一分为二这一点上与现有LCD2不同。

这里，如图3所示，将1帧分割成两个子帧SF_A和SF_B，子像素A及B的亮度在子帧SF_A和SF_B中不同。因而，像素被一分为2×2＝4。在图3所示的例子中，相比于在子帧SF_A中，在子帧SF_B中的子像素A及B的亮度都要低。像素在1帧中显示的亮度(与显示信号电压对应的亮度)成为子帧SF_A中的亮度和子帧SF_B中的亮度的平均值。

这样，若将空间上的分割数设为m，时间上的分割数设为n，则有效的分割数成为它们的积、即m×n。这里值得关注的是，时间上的分割并不伴随着导致像素开口率的下降。因而，若引入时间分割，则能够使分割数增加，而不会发生使像素的分割数增大的情况下的问题即像素开口率的下降。在时间上将像素一分为n的发明LCD能够使像素的分割数成为现有LCD2的n倍。

本发明中的实施方式的LCD具有如下特征，即子帧间的亮度差异取决于CS电压。如图3所示，CS电压CS—A及CS—B都每隔一子帧(从α到β)进行变化，由此每隔一子帧使各子像素的亮度不同。即，每隔一帧向各像素电极提供一次显示信号电压，通过使CS电压在一个扫描期间内进行变化(有时也称为“CS电压波形调制”)，而并不缩短液晶显示装置的垂直扫描期间(增大垂直扫描频率)，从而在时间上分割像素。因而，不会发生如缩短垂直扫描期间的驱动方法那样、写入扫描控制变得繁琐或者向各像素电容充电的时间变短的问题。即，能够使得显示信号电压的一次写入扫描所分配的时间(垂直扫描期间)与典型的液晶显示装置或现有LCD2相同。

参照图3，详细说明2×2分割的发明LCD的动作。以下将能够显示相互不同的亮度的子像素A及B称为第一子像素SP1和第二子像素SP2。使子像素SP1及SP2的各自的亮度每隔相当于1帧的二分之一的两个子帧的一个子帧进行变化(接受亮度调制)。因而，发明LCD的像素在1帧中显示的亮度被分割成四个亮度。像素在1帧中显示的亮度Y(与每隔一帧输入的显示信号电压对应的亮度(灰度))可用下述的式(1)来表示。

Y＝(Y_SP1_A+Y_SP1_B+Y_SP2_A+Y_SP2_B)/4           …(1)

这里，Y_SP1_A为子像素SP1在子帧SFA期间中的亮度

Y_SP1_B为子像素SP1在子帧SFB期间中的亮度

Y_SP2_A为子像素SP2在子帧SFA期间中的亮度

Y_SP2_B为子像素SP2在子帧SFB期间中的亮度

上述式(1)是将像素分割成在空间上二等分且在时间上二等分的情况下、即四个分割亮度对像素的显示亮度Y的贡献相等的情况下的式子。对于不将像素的亮度在空间上及时间上等分的情况，可表示如下。

若将像素的面积设为S，子像素SP1的面积设为S_SP1，子像素SP2的面积设为S_SP2，则各子像素的面积比率由S_SP1/S及S_SP2/S来给出。另外，若将1帧期间设为T，子帧SFA的期间设为T_SFA，子帧SFB的期间设为T_SFB，则各子帧的期间比率由T_SFA/T及T_SFB/T来给出。因而，像素的显示亮度Y由下式(2)来给出。

Y＝Y_SP1_A×(S_SP1)/S×(T_SFA)/T

+Y_SP1_B×(S_SP1)/S×(T_SFB)/T

+Y_SP2_A×(S_SP2)/S×(T_SFA)/T

+Y_SP2_B×(S_SP2)/S×(T_SFB)/T

                           …(2)

当然，像素的显示亮度的分割数并不限于在空间上且在时间上一分为二，若将空间上的分割数设为m，时间上的分割数设为n，则可与上述式(2)同样地表示如下。

[数学式1]

$Y=\underset{k=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\{Y\_\mathrm{SP}\left(k\right)\_\left(l\right)\×(S\_\mathrm{SP}\left(k\right))/S\×(T\_\mathrm{SF}\left(l\right))/T\}\·\·\·\left(3\right)$

这里，Y_SP(k)_(l)表示在空间上分割成m个的第k个子像素(只要不重复，顺序的标注方法可任意)的、分割成n个子帧的帧中的第1个子帧中的亮度。

本发明的实施方式的液晶显示装置中，使用在空间上分割成m个子像素的像素，可实现与进行n×m分割的像素相同的γ特性的视角依存性，并且具有与在空间上分割成m个子像素的现有LCD2相同的像素开口率。另外，由于是通过调制CS电压来实现时间上的分割，因此无需缩短垂直扫描期间，显示信号电压的写入可使用的时间与现有LCD2相同。

下面示出具体的实施方式，详细说明本发明的液晶显示装置及其驱动方法。

首先，一边和现有的多像素驱动(现有LCD2)进行对比，一边使用附图来对本发明的液晶显示装置(发明LCD)中的CS电压波形的调制的实施方式之一进行说明。在说明中，关注以下方面来进行说明，即，尽管子像素的显示信号电压相同却能够使施加到子像素的有效电压不同这一点、及实际在各子像素间的有效的施加电压差的关系。

图4A及图4B中示意地示出具有图2(a)所示的像素分割结构的现有LCD2的CS电压波形、和施加到子像素的液晶层的有效电压。另外，图4C中示出CS总线和子像素的辅助电容之间的连接关系。此外，这些图中，使用l、m、o、q、r、s及t以作为表示栅极总线的编号(即像素行的编号)的1以上的整数的记号。当然，这些与上述的表示分割数的记号(m、n等)是完全独立的。

图4A是与亮像素对应的图，图4B是与暗像素对应的图。在图4A及图4B的各自的最上端，示出提供给各自的子像素的辅助电容相对电极(CS总线)的CS电压的信号波形。其下端示出多个任意子像素的栅极电压和子像素施加电压(子像素电极的电压)。子像素施加电压的波形中示出的虚线表示相对电极电压。因而，施加到各子像素的液晶层的有效电压为图中的阴影部分的有效值。

若关注CS电压波形的时间变化，则在任意像素的栅极电压成为VgH(TFT导通)开始、直到下次成为VgH(TFT导通)的期间(垂直扫描期间：这里为1帧)中，由两种波形、即Z期间的波形和A期间的波形构成。

Z期间与输入视频信号的垂直扫描期间中包含的垂直回描期间对应，是为了调节CS电压波形而设置的期间。一般，输入视频信号的垂直扫描期间(称为“V—Total”)由显示视频的有效显示期间(称为“V—Disp”)、和不显示视频的垂直回描期间(称为“V—Blank”)构成，显示视频的有效显示期间由液晶面板的显示区域(有效的像素行数)来决定，但由于垂直回描期间是用于信号处理的期间，因此未必是固定的，例如根据制造电视接收机的制造厂商而不同。例如，在显示区域的像素行数为768行的情况下(XGA)，虽然有效显示期间为768×水平扫描期间(H)(表述为768H)是固定的，但既有将垂直回描期间设为35H、将垂直扫描期间(V—Total)设为803H的情况，也有将垂直回描期间设为36H、将垂直扫描期间(V—Total)设为804H的情况。而且，甚至还有每隔一个垂直扫描期间将垂直回描期间设为奇数和偶数(例如803H和804H)的情况。Z期间是为了在输入信号的垂直回描期间(V—Blank)发生变动的情况下不发生显示不佳而进行处理的期间，不起到作为本发明的目的的调制子像素的亮度的效果。即，图4A及图4B的期间Z和期间A中施加到子像素的有效电压及子像素的显示亮度相同。因而，若关注调制子像素的显示亮度这一点，则图4A及图4B所示的CS电压波形仅由一种波形、即A期间的波形构成。

这里，期间A的CS电压波形是在第一电压电平和第二电压电平之间交替振荡的占空比为1：1的矩形波。图4A和图4B中，将CS电压波形的相位设定成相差180度，其结果是，子像素施加电压不同。图4A所示的CS电压波形中，栅极电压从VgH变成VgL后的最初的变化为，正极性(+)写入的子像素中上升，负极性(—)写入的子像素中下降，其结果是，子像素的有效施加电压(图中的阴影部)相比从信号线提供给子像素电极的显示信号电压(在栅极电压被设为VgH的期间写入的电压)要大。另一方面，图4B所示的CS电压波形中，栅极电压从VgH变成VgL后的最初的变化为，正极性(+)写入的子像素中下降，负极性(—)写入的子像素中上升，其结果是，子像素的有效施加电压(图中的阴影部)相比从信号线提供给子像素电极的显示信号电压(在栅极电压被设为VgH的期间写入的电压)要小。这样，尽管提供给两子像素的子像素电极的显示信号电压相同，但各子像素的有效施加电压(图中阴影部分)不同。该情况参照图18亦如上述那样。

图5中示出图4A及图4B所示的现有LCD2的显示信号电压(信号线电压)和子像素有效施加电压的关系。如图5所示可知，在子像素的有效施加电压比液晶层的阈值电压要高的区域，尽管显示信号电压相同，但可得到施加到子像素的液晶层的有效电压较高的VB(亮子像素的有效施加电压)、和有效电压较低的VD(暗子像素的有效施加电压)。图5中，为了简化说明，未考虑取决于向液晶层的施加电压的液晶层的电容量变化。一般来讲，由于施加电压越低，液晶层的电容量越小，因此施加电压越小，子像素间的电压差(VB和VD的电压差)也越大。

下面说明本发明中的实施方式的液晶显示装置(发明LCD)的结构和动作。

(实施方式1)

图6A及图6B表示本发明中的实施方式1的多像素驱动(发明LCD1)的CS电压波形、和子像素的有效施加电压。发明LCD1的像素分割结构与图2(a)所示的像素分割结构相同，发明LCD1的CS总线和各子像素的辅助电容之间的连接关系和图4C所示的相同。图6A及图6B分别与现有LCD2的图4A及图4B对应。图6A是与亮子像素对应的图，图6B是与暗子像素对应的图。

若关注图6A及图6B的CS电压波形的时间变化，则在任意像素的栅极电压成为VgH(TFT导通)开始、直到下次成为VgH(TFT导通)的期间(垂直扫描期间：这里为1帧)中，由三种波形、即A期间和B期间及Z期间构成。与图4A及图4B所示的现有LCD2的CS电压波形仅由Z期间和A期间构成不同，图6A及图6B所示的发明LCD2的CS电压波形具有A期间和B期间及Z期间，Z期间是共同的。即，发明LCD1的CS电压波形具有用于使施加到子像素的有效电压及子像素的显示亮度不同的、期间A和期间B。

这里，通过使期间A中的CS电压波形和期间B中的CS电压波形的占空比不同，从而使施加到子像素的有效电压及子像素的显示亮度在期间A和期间B中不同。

若将期间A及期间B分别称为第一子帧及第二子帧，则上述的、输入视频信号的垂直扫描期间(V—Total)包括第一子像素SP1的亮度为Y_SP1_A且第二子像素SP2的亮度为Y_SP2_A的第一子帧SFA、及第一子像素的亮度为Y_SP1_B且第二子像素SP2的亮度为Y_SP2_B的第二子帧SFB，并满足Y_SP1_A≠Y_SP2_A、Y_SP1_B≠Y_SP2_B、Y_SP1_A≠Y_SP1_B且Y_SP2_A≠Y_SP2_B。

若观察与图6A所示的亮子像素(设为SP1)对应的CS电压波形，则在A期间第一电压电平的期间比第二电压电平的期间要长，在B期间第一电压电平的期间比第二电压电平的期间要短。即，若在A期间和B期间比较CS电压波形的平均值，则A期间的值比B期间的值要大。

若观察与图6B所示的暗子像素(设为SP2)对应的CS电压波形，则在A期间第一电压电平的期间比第二电压电平的期间要短，在B期间第一电压电平的期间比第二电压电平的期间要长。即，若在A期间和B期间比较CS电压波形的平均值，则A期间的值比B期间的值要小。

将CS电压波形设定成上述那样的结果是，图6A及图6B所示的子像素施加电压中产生4种形态。AP的形态是CS电压波形在A期间且子像素的显示信号电压为正极性的情况，AN的形态是CS电压波形在A期间且子像素的显示信号电压为负极性的情况，BP的形态是CS电压波形在B期间且子像素的显示信号电压为正极性的情况，BN的形态是CS电压波形在B期间且子像素的显示信号电压为负极性的情况。

根据图6A及图6B所示的子像素施加电压的波形，上述四个形态的每个形态中子像素施加电压都不同。

子像素施加电压较高的子像素(图6A)中，AP形态、BN形态的子像素施加电压比BP形态、AN形态的子像素施加电压要高。另外，子像素施加电压较低的子像素(图6B)中，AP形态、BN形态的子像素施加电压比BP形态、AN形态的子像素施加电压要低。

子像素施加电压越高，显示亮度越高。因而，若将亮子像素设为SP1，将暗子像素设为SP2，则如上所述通过使CS电压波形在A期间和B期间不同，从而例如对于第1行的像素，上述的关系满足Y_SP1_A>Y_SP1_B且Y_SP2_A<Y_SP2_B，各子像素的显示亮度在时间上被一分为二。另外，发明LCD1的像素与现有LCD2的像素相同，在空间上被分割成两个子像素SP1及SP2，满足Y_SP1_A>Y_SP2_A且Y_SP1_B>Y_SP2_B的关系。其结果是，发明LCD1的像素的显示亮度被一分为2×2＝4。

图7中示出图6A及图6B所示的发明LCD1的显示信号电压(信号线电压)和子像素有效施加电压之间的关系。图7中示出与图6A所示的亮子像素对应的两条曲线(VB1及VB2)、和与图6B所示的暗子像素对应的两条曲线(VD1及VD2)。即，尽管提供给两个子像素(子像素电极)的显示信号电压相同，但在子像素的有效施加电压为液晶的阈值电压以上的区域，能够提供相互不同的四个有效施加电压VB1、VB2、VD1、及VD2。这四个有效施加电压能够通过更改CS电压波形来取得。此外，图7中也和图5的情况相同，为了简化说明，未考虑液晶层的电容量值取决于电压的情况。

在图6A及图6B所示的有效施加电压和CS电压波形之间存在如下关系。若将VB1和VB2的平均值设为VB0，将VD1和VD2的平均值设为VD0，则VB0和VD0之间的差异取决于CS电压的振幅而变化。CS电压的振幅为零时，VB0和VD0的电位差为零，随着振幅增大，VB0和VD0的电压差变大。

另外，VB1和VB2的电压差、及VD1和VD2的电压差取决于CS电压波形的占空比。在CS电压波形的占空比为1：1的情况下，VB1和VB2、VD1和VD2的电压差成为零。即，在该条件下与上述的现有LCD2相同。随着占空比的偏移变大，即，随着第一电压电平的期间和第二电压电平的期间之差变大，VB1和VB2之差、及VD1和VD2之差变大。

即，本实施方式中得到的不同的四个有效施加电压能够根据上述特征来任意设定。

利用上述关系，还能使由一个显示信号电压得到的不同的有效施加电压的数量从上述四个进一步细分化。

例如，上述的发明LCD1中，在一个垂直扫描期间(1帧)内CS电压波形的占空比不同的期间为A期间及B期间两个期间，但若使其成为3个期间、4个期间…，使期间(子帧)增加，则随着数量的增大，能够使不同的有效施加电压的数量从4个增加到6个、8个…。

参照图8A、图8B及图8C，说明现有LCD1、现有LCD2及发明LCD1的γ特性(灰度亮度特性)的视角依存性的差异。图8A～8C表示从正面观测各自的液晶显示装置时的γ特性、和从斜方向(右60度视角)观测时的γ特性。正视表示从显示面法线方向观测的情况，斜方向(右60度视角)表示方位角方向为在配置成正交尼科耳的偏光板的偏光轴(透射轴)内沿水平方向(方位角0°)配置的偏光轴方向、而极角(与显示面法线所成角)为60°时观察的情况。各自的液晶显示装置示出设定成使得正视时的γ特性成为γ＝2.2的例子。

由图8A可知，在现有LCD1中从斜方向观测的γ特性成为向上凸起较大的曲线，以128灰度附近为峰值，与正视的γ特性偏差较大。

由图8B可知，在现有LCD2中该点被改善，在160灰度附近得到斜方向的γ特性有接近正面的γ特性的趋势。即，主要在该灰度区域γ特性的视角依存性得到改善。这是由于，在160灰度以下时，将像素分割后的两个子像素中主要是亮子像素对显示有贡献，暗子像素成为黑显示状态，在160灰度以上的灰度时，暗子像素的亮度增大，暗子像素对显示的贡献开始增大。换言之，由于在现有LCD2中像素被分割成两个子像素，因此存在两个从黑显示状态开始亮度上升的阈值灰度。其中的一个是黑色(零灰度，亮子像素的亮度开始上升的灰度)，另一个是中间灰度(160灰度附近，暗子像素的亮度开始上升的灰度)，在该灰度附近(160灰度)，可得到γ特性的视角依存性的改善效果。

由图8C可知，在发明LCD1中，与现有LCD2相比，γ特性的视角依存性进一步得到改善。如上所述，现有LCD2中的γ特性的视角依存性的改善效果主要在160灰度附近得到发挥，而在发明LCD1中不仅是160灰度附近的改善效果，在96灰度附近、224灰度附近也可得到显著的改善效果。

在发明LCD1中，一个像素实质上被分割成四个子像素，由于上述阈值灰度增加到四个，因此可得到γ特性的视角依存性的改善效果的灰度区域也增加到三个区域(从四个阈值灰度的灰度中除去黑色后的三个灰度区域)。

在发明LCD1的γ特性的视角依存性的改善效果中值得关注的是，在低灰度区域(96灰度)得到改善效果。这是由于，液晶显示装置中为了抑制在显示中间灰度区域的混合色的情况下从斜方向观测的颜色变化，在低灰度区域的视角改善很重要。

上述的说明中阐述了可得到γ特性的视角依存性的改善效果的灰度区域处于低灰度区域的重要性。发明LCD1对于这一点具有优异的性能。发明LCD1中能够使可得到γ特性的视角依存性的改善效果的灰度区域变化。可得到上述改善效果的灰度区域主要取决于多像素驱动中的子像素的面积。特别重要的灰度最低的区域取决于有效施加电压最高的子像素的面积比，若该面积比小，则可得到上述改善效果的灰度区域朝低灰度侧移动，若面积比大，则朝高灰度侧移动。在发明LCD1中，具有如下优点，即，能够通过时间分割来使子像素的面积变化。即，上述式(2)中的四项的各项分别与形式上的四个子像素的各面积对应，通过使各子帧的期间比率变化，从而能够改变子像素的面积比率。

(实施方式2)

图9A及图9B表示本发明中的实施方式2的多像素驱动(发明LCD2)的CS电压波形、和子像素的有效施加电压。图9A是与亮子像素对应的图，图9B是与暗子像素对应的图。另外，图9C表示CS总线和子像素的辅助电容之间的连接关系。此外，图9A～图9C中也和图4A～4C同样，使用l、m、o、q、r、s及t以作为表示栅极总线的编号(即像素行的编号)的1以上的整数的记号。当然，这些与上述的表示分割数的记号(m、n等)是完全独立的。

上述实施方式1的发明LCD1中，亮子像素或暗子像素的任一子像素中，都是以一个CS电压波形来控制正极性的写入及负极性的写入的两个写入极性的子像素。这是由于图6A及图6B各自所示的CS电压波形仅为一种。

与此不同的是，本实施方式的发明LCD2中，亮子像素或暗子像素的任一子像素中，对正极性写入和负极性写入分别使用专用的CS电压波形。

在发明LCD1中，以垂直扫描期间以下的时间调制子像素的亮度为目的，更改了CS电压波形的占空比。对于这一点，本实施方式也相同。

图9A及图9B中，分别示出两种CS电压波形。发明LCD2中在任意的垂直扫描期间内，对写入子像素的写入极性(充电极性)为正极性的子像素和为负极性的子像素分别使用各自的CS电压波形来进行控制。发明LCD2的CS电压波形由四个期间即期间A、期间B、期间C及期间Z构成。期间Z具有和发明LCD1中的期间Z相同的作用。期间A、期间B、期间C是为了使子像素的亮度在短于扫描期间的期间变化(为了进行亮度调制)而主动设置的期间。

与发明LCD1中用于进行亮度调制的CS电压的调制期间为2个期间(期间A、期间B)不同，发明LCD2中采用3个期间(期间A、期间B、期间C)。该期间不限于上述2个期间或3个期间，能够适当地更改成4个期间、5个期间或者更多的期间。

图9A及图9B所示的CS电压波形在A期间、B期间、C期间中使矩形波的占空比不同。图9A及图9B所示的例子中，在与亮子像素对应的图9A的CS1的情况下，一个周期内所占的第一电压电平的期间如下，在A期间中为30％，在期间B中为50％，在期间C中为70％，CS2的情况下，在A期间中为70％，在B期间中为50％，在C期间中为30％。

根据图9A及图9B，在各期间中施加到子像素电极的电压波形如下。

若关注第n帧，则亮子像素(图9A的1行)中以A期间、B期间、C期间的顺序，施加到子像素的有效电压依次变大，以此顺序亮度依次变高，暗子像素(图9B)中以A期间、B期间、C期间的顺序，施加到子像素的有效电压依次变低，以此顺序亮度依次变低。因而，对于亮子像素和暗子像素之间的亮度差，以C期间、B期间、A期间的顺序依次从亮度差较大的状态朝较小的状态转移。

此外，图9A及图9B的例子中各期间的亮度位次及子像素间的亮度差的位次每隔一帧进行调换。即，若关注第n+1帧，则亮子像素(图9A的1行)中以C期间、B期间、A期间的顺序，施加到子像素的有效电压依次变大，以此顺序亮度依次变高，暗子像素(图9B)中以C期间、B期间、A期间的顺序，施加到子像素的有效电压依次变低，以此顺序亮度依次变低。即，与实施方式1的发明LCD1相同，通过调制CS电压波形，从而能够在垂直扫描期间内调制(时间分割)子像素的亮度。

图10中示出图9A及图9B所示的发明LCD2的显示信号电压(信号线电压)和子像素有效施加电压之间的关系。图10中示出与图9A所示的亮子像素对应的三条曲线(VB0、VB1及VB2)、和与图9B所示的暗子像素对应的三条曲线(VD0、VD1及VD2)。即，尽管提供给两个子像素(子像素电极)的显示信号电压相同，却能够提供相互不同的六个有效施加电压VB0、VB1、VB2、VD0、VD1及VD2。这六个有效施加电压可通过更改CS电压波形来取得。此外，图10中也和图5的情况相同，为了简化说明，未考虑液晶层的电容量值取决于电压的情况。

本实施方式的发明LCD2中的六个有效施加电压也和实施方式1相同，可通过更改各区域中的CS电压波形的占空比来进行变化。

(实施方式3)

此外，上述专利文献5中，披露了如下例子，即，使电气上独立的辅助电容干线的数量(CS电压种类)相比辅助电容布线(CS总线)的数量(一分为二的情况下为栅极总线的数量的两倍)要少，但当然，本发明不限于此。本实施方式的发明LCD3中，采用分别向各辅助电容布线独立地提供CS电压的结构。发明LCD3中，可得到如下优点，即，增加第一波形及第二波形的选择项以作为CS电压的波形。这里，CS电压需要在一个垂直扫描期间内从栅极电压被设为低电平起至少进行一次以上的电平变化。另外，例如在具有和栅极总线相同数量以上的辅助电容布线、及分别向各辅助电容布线独立地提供CS电压的结构的液晶显示装置中，栅极电压被设为低电平起进行CS电压的电平变化的情况下，在一个垂直扫描期间内，希望将栅极电压被设为低电平起直到CS电压进行电平变化的时间、或进行CS电压的电平变化后直到下次栅极电压被设为高电平的时间，在所有显示线中设定成相等。通过这样，能够使发明的液晶显示装置的亮度在所有的显示线中均匀。

另外反之，若采用对多个辅助电容布线设置辅助电容干线的结构，则可得到如下优点，即，可准确地使与一个辅助电容布线连接的该多个辅助电容布线的CS电压的振荡的振幅相一致。当然，还可得如下优点，即，相比于准备多个独立的电压，能够简化电路结构。

在引入本发明中的时间分割的情况下，最好采用分别向各辅助电容布线独立地提供CS电压的、本实施方式的发明LCD3的结构。

上述的实施方式1及2中，示出通过使CS电压的占空比在一个垂直扫描期间内变化、从而使各自的子像素的亮度变化的例子，但本发明不限于此。本实施方式的发明LCD3中可使CS电压任意变化。特别是，若采用如下结构，即，如图11所示将CS总线和子像素电容进行连接，分别向各辅助电容布线(CS001、CS002、CS003、…)独立地提供CS电压，则CS电压的波形的选择变化进一步增加。采用图11所示的结构的情况下，例如，也可如图12所示，在一个垂直扫描期间内每隔子像素显示不同亮度的一个子帧，改变CS电压的振幅。

图12示出用图11所示的等效电路表示的液晶显示装置中使用的栅极电压及CS电压的波形的例子。栅极电压的下方所示的符号表示显示信号电压的写入极性，表示栅极电压被设为高电平时写入的显示信号电压相对于相对电压的极性。这里，说明每隔一个像素行使极性反转(所谓“1H反转”)的例子。这里举例表示的CS电压波形也和实施方式1的CS电压相同，具有A期间、B期间及Z期间。

与第1行的像素的TFT连接的扫描线G001的栅极电压从高电平切换成低电平后，与一侧的子像素的辅助电容相对电极连接的CS总线CS001的CS电压的振幅从第一电平增大到第二电平(期间A)。与另一侧的子像素的辅助电容相对电极连接的CS总线CS002的CS电压的振幅从第一电平下降到第四电平(期间A)。其结果是，在期间A中，一侧的子像素成为亮子像素，另一侧的子像素成为暗子像素。

接着，在期间A到期间B的连接处，CS001的振幅从第二电平进一步增大到第三电平，在期间B中亮子像素的亮度进一步增大。另一方面，CS002的振幅从第四电平进一步下降到第五电平，在期间B中暗子像素的亮度进一步降低。

最后，在期间Z中CS001及CS002一起回到第一电平。

与第2行的像素的TFT连接的扫描线G002的栅极电压被设为高电平的定时，相比与第1行的像素的TFT连接的扫描线G001的栅极电压被设为高电平的定时，滞后一个水平扫描期间(1H)，CS总线CS003、CS004的CS电压变化相比CS001、CS002的CS电压，分别滞后1H才发生。

这里，CS003、CS004的电压变化的方向(电压增加或减少)与CS001、CS002不同，这是由于显示信号电压的写入极性不同。

与第11行的像素的TFT连接的扫描线G011的栅极电压被设为高电平的定时，相比与第1行的像素的TFT连接的扫描线G001的栅极电压被设为高电平的定时，滞后10H。因而，CS总线CS021、CS022的CS电压变化的时刻，相比CS001、CS002的CS电压变化的时刻，也错开10H(未图示)。

图11中示出对每个子像素设置独立的CS总线的例子，但本实施方式不限于此，也可采用如下结构，即如图13所示，使得与列方向上相邻的子像素的辅助电容连接的CS总线公用。通过采用这样的结构，从而不仅能够减少CS总线的根数，还能使用CS总线来遮蔽列方向上相邻的子像素的间隙，而无需另外设置遮光膜，并且能够提高像素的有效开口率。

图14中示出图13所示的发明LCD3中使用的栅极电压及CS电压的波形的例子。图14中示出与成为各像素的亮子像素(图中为上侧的子像素)的辅助电容连接的CS电压和栅极电压的组合。

由图14可知，在第1行的像素行的亮子像素中，扫描线G001的栅极电压从高电平切换成低电平后，CS总线CS001的CS电压的振幅从第一电平增大到第二电平(期间A)。在第2行的G002的像素行的亮子像素中，扫描线G002的栅极电压从高电平切换成低电平后，CS总线CS002的CS电压的振幅从第一电平下降到第四电平(期间A)。在第3行的G003的像素行的亮子像素中，扫描线G003的栅极电压从高电平切换成低电平后，CS总线CS003的CS电压的振幅从第一电平增大到第二电平(期间A)。与第1行和第3行为正极性写入不同，由于第2行为负极性写入，因此CS电压的振幅的变化方法不同。栅极电压被设为高电平的定时，与上一像素行(扫描线)之间相差1H，CS电压进行变化的时刻，也和上一像素行相差1H。以下虽省略说明，但对于所有的像素行，能够使相对于各栅极电压的、CS电压的振幅进行变化的定时固定。

这里，虽然说明了亮子像素，但对于暗子像素(图中为下侧的子像素)也同样成立。但是，相同像素的亮子像素和暗子像素中，相对于栅极电压的、CS电压进行变化的定时相差1H。然而，该定时的差异在所有的像素中是共同的，因此若比较亮子像素之间或暗子像素之间，则定时无差异。

如上所述，本实施方式的液晶显示装置中，由于具有分别向各CS总线独立地提供CS电压的结构，因此如上所述，能够对于各像素行(相对于各栅极电压)独立地设定CS电压的振幅进行变化的定时。因而，如图15示意地示出，可得到能够在画面内使平均亮度固定的优点。

图15中，设横轴为时间，设纵轴为在画面内的行方向的位置，是表示向各像素的显示信号电压的写入(实线)、及亮度变化(虚线)的时序图。

从画面的上方开始依次地沿实线对每一行写入与各像素对应的显示信号电压。此后，在一定期间(子帧SFA)内分别显示预定的亮度后，沿虚线对每一行切换亮度(子帧SFB)，然后经调整期间(子帧SFZ)继续下一帧。画面内的某行(k行)的像素位于子帧SFA(k)的定时和另一行(1行)的像素位于子帧SFA(1)的定时错开，同样，k行的像素位于子帧SFB(k)的定时和1行的像素位于子帧SFB(1)的定时错开，k行的像素位于子帧SFZ(k)的定时和1行的像素位于子帧SFZ(1)的定时也错开。该定时的错开与用于对每一行写入显示信号电压的定时的错开相一致，图15中的实线和虚线平行。其结果是，对于所有的像素行，能使位于子帧A的期间、位于子帧B的期间、及位于子帧Z的期间相互一致，能够在画面内使平均亮度固定。

如专利文献5所记载的那样，若使用与属于不同像素行的多个CS总线共同连接的CS干线，则由于切换CS信号的振幅的定时(A期间和B期间的连接处)对于多个像素行都相同，因此位于子帧A的期间、位于子帧B的期间及位于子帧Z的期间因像素行而异。这会看作为画面内的亮度不均匀，故不希望如此。因而，最好是如上所述，采用分别向各CS总线独立地提供CS电压的结构。

而且，在分别向各CS总线独立地提供CS电压的情况下，由于能够容易地将子像素的亮度及子帧的亮度任意地设定，因此在例如图3所示那样采用每隔一帧更改子像素的亮度位次(每隔一帧调换亮子像素和暗子像素)的驱动方法的情况下也是有利的。而且，也容易一边在帧期间中对亮子像素及暗子像素分别进行亮度调制，一边调换亮子像素和暗子像素。

工业上的实用性

根据本发明，可提供将γ特性的视角依存性进行改善后的显示品质极高的大型或高分辨率的液晶显示装置。本发明的液晶显示装置适合用作为例如30英寸以上的大型电视接收机。

Claims (5)

1.一种液晶显示装置，其特征在于，

具有多个像素，该多个像素分别包括液晶层和向所述液晶层施加电压的多个电极，并排列成包括行及列的矩阵状，

所述多个像素分别具有在显示某灰度时、能够向各自的所述液晶层施加相互不同的电压的第一子像素SP1及第二子像素SP2，

所述第一子像素SP1及所述第二子像素SP2分别具有：

液晶电容，该液晶电容由相对电极、及隔着所述液晶层与所述相对电极相对的子像素电极形成；及

辅助电容，该辅助电容由与所述子像素电极电连接的辅助电容电极、绝缘层、及隔着所述绝缘层与所述辅助电容电极相对的辅助电容相对电极形成，

所述相对电极是对于所述第一子像素SP1及所述第二子像素SP2公用的单个的电极，所述辅助电容相对电极在所述第一子像素SP1及所述第二子像素SP2中在电气上独立，

在输入视频信号的每个垂直扫描期间(V—Total)向所述第一子像素SP1及所述第二子像素SP2的各自的所述子像素电极提供对这些电极公用的显示信号电压，且使独立地提供给所述第一子像素SP1及所述第二子像素SP2的各自的所述辅助电容相对电极的辅助电容相对电压在输入视频信号的垂直扫描期间内进行变化，通过这样，

输入视频信号的垂直扫描期间(V—Total)包括所述第一子像素SP1的亮度为Y_SP1_A且第二子像素SP2的亮度为Y_SP2_A的第一子帧SFA、及所述第一子像素的亮度为Y_SP1_B且第二子像素SP2的亮度为Y_SP2_B的第二子帧SFB，并满足Y_SP1_A≠Y_SP2_A、Y_SP1_B≠Y_SP2_B，且Y_SP1_A≠Y_SP1_B或Y_SP2_A≠Y_SP2_B。

2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，

具有多个辅助电容布线，该多个辅助电容布线分别与所述多个像素分别具有的所述第一子像素SP1及所述第二子像素SP2的各自的所述辅助电容相对电极连接，所述辅助电容布线在电气上相互独立。

3.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，

还具有：

多个辅助电容布线，该多个辅助电容布线分别与所述多个像素分别具有的所述第一子像素SP1及所述第二子像素SP2的各自的所述辅助电容相对电极连接；及

多个辅助电容干线，该多个辅助电容干线在电气上相互独立，

所述多个辅助电容布线分别与所述多个辅助电容干线中的某一干线连接。

4.如权利要求1至3的任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，

所述辅助电容相对电压是振荡电压，在输入视频信号所具有的垂直扫描期间(V—Total)中，提供给所述第一子像素SP1的所述辅助电容相对电极的辅助电容相对电压和提供给所述第二子像素SP2的所述辅助电容相对电极的辅助电容相对电压的相位相差180°。

5.如权利要求1至4的任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，

所述辅助电容相对电压是振荡电压，在输入视频信号所具有的垂直扫描期间(V—Total)的第一子帧SFA中提供给所述第一子像素的所述辅助电容相对电压的所述辅助电容相对电压的振幅、与在输入视频信号的该垂直扫描期间(V—Total)的第二子帧SFB中提供给所述第一子像素的所述辅助电容相对电压的所述辅助电容相对电压的振幅不同。

Images