CN104620309A - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

在本发明的实施方式所涉及的液晶显示装置(100)中，多个彩色显示像素(CP)具有呈现不同颜色的3个以上的像素(P)，像素(P)具有经由第1TFT(T1)电连接到第1源极总线(SA)的第1副像素(SP1)和经由第2TFT(T2)电连接到第2源极总线(SB)的第2副像素(SP2)，控制电路(15)构成为基于通过输入显示信号提供的像素(P)应呈现的灰度级、和像素(P)所属的彩色显示像素(CP)所包含的其余2个以上的像素(P)应呈现的灰度级，生成分别供应到像素(P)的第1副像素(SP1)和第2副像素(SP2)的第1显示信号电压和第2显示信号电压，将上述第1显示信号电压和上述第2显示信号电压分别输出到第1源极总线(SA)和第2源极总线(SB)。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示装置，特别是，涉及视角特性优异的液晶显示装置。
背景技术
目前，作为TV用途等的液晶显示装置，主要是使用垂直取向模式(VA模式)和横电场模式(包含IPS模式、FFS模式)的液晶显示装置。此外，有时将横电场模式称为IPS模式。
其中，VA模式的液晶显示装置与IPS模式的液晶显示装置相比，γ特性的视角依赖性较大。所谓γ特性，是指输入灰度级-亮度特性。一般来说，观察方向(即视角)是用与显示面法线之间的角(极角)和示出显示面内的方位的方位角来表示的。VA模式的液晶显示装置的γ特性尤其对观察方向的极角的依赖性大。即，从正面(显示面法线方向)观察时的γ特性与从斜向观察时的γ特性相互不同，因此，灰度级显示状态会根据观察方向(极角)而不同。
因此，为了降低VA模式的液晶显示装置的γ特性的视角依赖性，例如，出自本申请的申请人的专利文献1所记载的具有多像素结构的液晶显示装置已实用化。所谓多像素结构，是指1个像素具有明亮度不同的多个副像素的结构。此外，在本说明书中，“像素”是指液晶显示装置进行显示的最小单位，在彩色液晶显示装置的情况下，是指显示各个原色(典型的是R、G或者B)的最小单位，有时被称为“像点”。
具有多像素结构的液晶显示装置的像素具有能够向液晶层施加相互不同的电压的多个副像素。例如，像素具有至少在显示某中间灰度级时呈现不同亮度的2个副像素。在1个像素包括2个副像素的情况下，其中一个副像素的亮度高于该像素应显示的亮度(亮副像素)，另一个副像素的亮度低于该像素应显示的亮度(暗副像素)。
多像素结构也被称为像素分割结构，已知各种方式的多像素结构。例如，专利文献1的图1所示的液晶显示装置的各像素具有2个副像素，从与2个副像素分别对应的2条源极总线(显示信号线)向2个副像素供应相互不同的显示信号电压。在此，将该方式称为源极直接(ソースダイレクト；Source Direct)多像素方式。
另一方面，专利文献1的图12所示的液晶显示装置的各像素所具有的2个副像素中被供应相同的显示信号电压。在此，如图12所示，按每个副像素设置有辅助电容，将构成辅助电容的辅助电容相对电极(连接到CS总线)设为按每个副像素电绝缘，在TFT从导通切换为截止后，使供应到辅助电容相对电极的电压(称为辅助电容相对电压。)变化，由此，利用电容分割，使得施加到2个副像素的液晶层的有效电压相互不同。在此，将该方式称为CS摇摆方式。CS摇摆方式与源极直接方式相比，具有能够减少源极总线的条数的优点。如所示例的，在各像素具有2个副像素的情况下，在CS摇摆方式中，与源极直接方式相比能够将信号线的数量减为一半。
通过采用这样的多像素结构，能够改善液晶显示装置特别是VA模式的液晶显示装置的γ特性的视角(特别是极角)依赖性。然而，即使改善了γ特性的视角依赖性，也还存在无法充分降低颜色再现性的视角依赖性的问题。
因此，在出自本申请的申请人的专利文献2中，公开了如下液晶显示装置：其为了降低颜色再现性的视角依赖性，而调整每个原色像素(典型的是，红色(R)像素、绿色(G)像素和蓝色(B)像素)中的亮副像素的面积比例和/或点亮时间，由此，降低了人的皮肤的颜色(以下，称为“皮肤色”)的颜色再现性的视角依赖性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2004-62146号公报(美国专利第6958791号说明书)
专利文献2：国际公开第2007/034876号(美国专利第8159432号说明书)
发明内容
发明要解决的问题
然而，专利文献2所述的液晶显示装置存在能够改善颜色再现性的视角依赖性的颜色有限或者驱动方法复杂等问题。
因此、本发明的目的在于，提供能降低颜色再现性的视角依赖性的具有多像素结构的液晶显示装置。
用于解决问题的方案
本发明的实施方式所涉及的液晶显示装置具有：排列为具有行和列的矩阵状的多个像素；以及接受提供上述多个像素应呈现的灰度级的输入显示信号，向上述多个像素分别供应显示信号电压的控制电路，其中，上述多个像素形成多个彩色显示像素，上述多个彩色显示像素各自具有呈现不同颜色的3个以上的像素，上述多个像素各自具有经由第1TFT电连接到第1源极总线的第1副像素和经由第2TFT电连接到第2源极总线的第2副像素，上述控制电路构成为基于通过上述输入显示信号提供的上述多个像素中的任意一个像素应呈现的灰度级、和上述任意一个像素所属的彩色显示像素所包含的其余2个以上的像素应呈现的灰度级，生成分别供应到上述任意一个像素的上述第1副像素和第2副像素的第1显示信号电压和第2显示信号电压，将上述第1显示信号电压和上述第2显示信号电压分别输出到上述第1源极总线和上述第2源极总线。
在某实施方式中，上述控制电路能够针对上述任意一个像素应呈现的某一灰度级，根据上述其余2个以上的像素应呈现的灰度级，生成2个以上具有不同绝对值的上述第1显示信号电压和上述第2显示信号电压。即，即使在上述第1像素呈现的灰度级相同的情况下，也能够根据上述第2像素和上述第3像素呈现的灰度级，使供应到上述第1像素的上述第1副像素和上述第2副像素的上述第1显示信号电压和上述第2显示信号电压的绝对值不同。例如，即使上述第1像素呈现的灰度级相同，也使得在包含上述第1像素、上述第2像素和上述第3像素的彩色显示像素呈现的颜色为皮肤色的情况下与为无彩色中间灰度级(灰色)的情况下，上述第1像素的副像素间灰度级差不同。
在某实施方式中，上述多个彩色显示像素中的任意一个彩色显示像素包含第1像素至第m像素的m个像素，在此，m为3以上的整数，将上述第1像素至上述第m像素的各像素应呈现的灰度级分别设为第1灰度级GL1至第m灰度级GLm，在将对上述第1像素至上述第m像素分别呈现上述第1灰度级GL1至上述第m灰度级GLm时各自的正面视角的亮度以呈现最高灰度级时的正面视角的亮度为1而进行标准化后的亮度设为第1正面标准化亮度NL1至第m正面标准化亮度NLm，将对斜向60°视角的亮度以呈现最高灰度级时的斜向60°视角的亮度为1而进行标准化后的亮度设为第1斜视角标准化亮度IL1至第m斜视角标准化亮度ILm时，上述控制电路构成为，以使得对上述第1正面标准化亮度NL1至上述第m正面标准化亮度NLm以上述第1正面标准化亮度NL1至上述第m正面标准化亮度NLm中的最大值进行标准化后的各自的正面像素间亮度比与对上述第1斜视角标准化亮度IL1至上述第m斜视角标准化亮度ILm以上述第1斜视角标准化亮度IL1至上述第m斜视角标准化亮度ILm中的最大值进行标准化后的各自的斜向60°像素间亮度比之差的最大值成为0.25以下的方式，生成分别供应到上述第1像素至上述第m像素各自的上述第1副像素和上述第2副像素的上述第1显示信号电压和上述第2显示信号电压。
在某实施方式中，上述多个彩色显示像素中的任意一个彩色显示像素包含第1像素至第m像素的m个像素，在此，m为3以上的整数，将上述第1像素至上述第m像素的各像素应呈现的灰度级分别设为第1灰度级GL1至第m灰度级GLm，在上述第1灰度级GL1至上述第m灰度级GLm至少包含2个不同的灰度级时，上述控制电路构成为生成绝对值相等的电压作为分别供应到应呈现上述第1灰度级GL1至上述第m灰度级GLm中的值为最大的灰度级的像素的上述第1副像素和上述第2副像素的上述第1显示信号电压和上述第2显示信号电压。
在某实施方式中，上述控制电路构成为，以使得分别供应到上述彩色显示像素所具有的上述m个像素中的除了呈现上述最高灰度级的像素以外的多个像素各自的上述第1副像素和上述第2副像素的上述第1显示信号电压与上述第2显示信号电压的绝对值之差成为最大的方式，生成上述第1显示信号电压和上述第2显示信号电压。
例如，在彩色显示像素呈现的颜色为皮肤色的情况下，红色像素的灰度级＞绿色像素的灰度级＞蓝色像素的灰度级，因此，红色像素的副像素间灰度级差为零，绿色像素和蓝色像素各自的副像素间灰度级差取最大值。
另外，例如，在彩色显示像素呈现的颜色为无彩色中间灰度级的情况下，蓝色像素和绿色像素的副像素间灰度级差为零，红色像素的副像素间灰度级差取最大值。
在某实施方式中，上述第1源极总线和第2源极总线延伸于上述列方向，在上述多个像素中的每个像素中，上述第1副像素和第2副像素排列于上述列方向，从上述第1源极总线供应的上述第1显示信号电压和从上述第2源极总线供应的上述第2显示信号电压的极性各自在帧中是固定的。
在某实施方式中，从上述第1源极总线供应的上述第1显示信号电压的极性与从上述第2源极总线供应的上述第2显示信号电压的极性在帧中是相互相反的。
在某实施方式中，上述多个像素中的排列于上述列方向的像素是呈现同一颜色的像素，属于在上述列方向相邻的2个像素并电连接于上述第1源极总线的2个副像素在上述列方向相邻。
在某实施方式中，上述多个彩色显示像素各自包含红色像素、绿色像素和蓝色像素。
在某实施方式中，上述多个彩色显示像素各自还包含黄色像素。也可以取代上述黄色像素，而包含白色像素。而且，上述多个彩色显示像素也可以各自具有红色像素、绿色像素、蓝色像素、青色像素、品红色像素和黄色像素。
在某实施方式中，上述第1TFT和上述第2TFT具有作为活性层的氧化物半导体层。上述氧化物半导体层包含IGZO。
发明效果
根据本发明的实施方式，提供能降低颜色再现性的视角依赖性的具有多像素结构的液晶显示装置。
本发明的实施方式的液晶显示装置具有能够任意控制供应到各像素所具有的2个副像素的显示信号电压的振幅的构成，根据彩色显示像素呈现的颜色，控制各像素的副像素间灰度级差。因此，能够根据彩色显示像素呈现的颜色，控制各像素的副像素间灰度级差，从而降低颜色再现性的视角依赖性。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的液晶显示装置100的示意图。
图2是液晶显示装置100所具有的液晶显示面板10的示意图。
图3是示出进行多像素驱动时的亮副像素和暗副像素的显示灰度级与标准化亮度的关系的坐标图。
图4(a)～(c)是用于说明不进行多像素驱动时的显示特性的图。
图5(a)～(c)是用于说明进行现有的多像素驱动时的显示特性的图。
图6(a)～(c)是用于说明进行本发明的实施方式所涉及的多像素驱动时的显示特性的图。
图7是示出供应到2个副像素的显示信号电压的波形的图。
图8(a)～(c)是示出分别供应到R像素、G像素和B像素所具有的2个副像素的第1显示信号电压和第2显示信号电压的波形的例子的图。
图9是示出通过R像素、G像素和B像素呈现某皮肤色时的R像素、G像素和B像素的多像素驱动的有无的组合与颜色再现性的视角依赖性的关系的坐标图。
图10是示出通过R像素、G像素和B像素呈现某无彩色中间灰度级(灰色)时的R像素、G像素和B像素的多像素驱动的有无的组合与颜色再现性的视角依赖性的关系的坐标图。
图11(a)～(c)是示出在本发明的实施方式所涉及的液晶显示装置中用于生成供应到2个副像素的显示信号电压的查找表的例子的图。
图12是示出在本发明的实施方式所涉及的液晶显示装置中用于生成供应到2个副像素的显示信号电压的查找表的另一例的图。
图13是示出在本发明的实施方式所涉及的液晶显示装置中用于生成供应到2个副像素的显示信号电压的查找表的再一例的图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的实施方式所涉及的液晶显示装置及其驱动方法。此外，本发明的实施方式不限于以下示例的实施方式。
如图1所示，本发明的实施方式所涉及的液晶显示装置100具有：液晶显示面板10，其具有排列为具有行和列的矩阵状的多个像素P；以及控制电路15，其接受提供多个像素P应呈现的灰度级的输入显示信号，向多个像素分别供应显示信号电压。有时控制电路15的一部分或者全部与液晶显示面板10形成为一体。
各像素P具有第1副像素SP1和第2副像素SP2，第1副像素SP1由第1源极总线SA供应第1显示信号电压，第2副像素SP2由第2源极总线SB供应第2显示信号电压。第1显示信号电压和第2显示信号电压是从相互电绝缘的2条源极总线SA和SB供应的，因此，可以是任意的电压。
液晶显示装置100例如是以常黑模式进行显示的VA模式的液晶显示装置。液晶显示装置100至少在显示某中间灰度级时，使第1显示信号电压与第2显示信号电压不同，由此，使第1副像素SP1和第2副像素SP2呈现的灰度级相互不同。也可以仅在某中间灰度级例如与96/255灰度级(表示256灰度级显示(0灰度级～255灰度级)的96灰度级)相比呈现低灰度级时进行多像素驱动。
此外，在此，“中间灰度级”不包含最高灰度级(白)和最低灰度级(黑)。在像素仅由2个副像素构成的情况下，由2个副像素呈现像素应呈现的灰度级。因此，与通过输入显示信号提供的像素应呈现的灰度级相比，1个副像素呈现的灰度级较高(亮副像素)，另1个副像素呈现的灰度级较低(暗副像素)。此时，2个副像素呈现的灰度级的组合存在多个。2个副像素呈现的灰度级之差(以下，有时简单地称为副像素间灰度级差。)越大，则改善γ特性的效果越大。在不进行多像素驱动的情况下，2个副像素呈现的灰度级与像素应呈现的灰度级相等。
接着，参照图2来说明液晶显示面板10的构成。
液晶显示面板10所具有的多个像素P形成多个彩色显示像素CP，多个彩色显示像素CP各自具有呈现不同颜色的3个以上的像素P。在此，示出彩色显示像素CP包括红色像素(R像素)、绿色像素(G像素)和蓝色像素(B像素)的例子。另外，示出各颜色的像素P排列为条状的例子。
排列为矩阵状的像素P是通过行编号和列编号来确定的，例如，m行n列的像素P表示为P(m，n)。例如，n列的像素列Pn为红色(R)，n+1列的像素列Pn+1为绿色(G)，n+2列的像素列Pn+2为蓝色(B)。在行方向相邻的3个像素P例如m行的像素行Pm中的P(m，n)、P(m，n+1)和P(m，n+2)构成1个彩色显示像素CP。
多个像素P各自具有经由第1TFTT1电连接到第1源极总线SA的第1副像素SP1和经由第2TFTT2电连接到第2源极总线SB的第2副像素SP2。例如，如此处所示，第1TFTT1和第2TFTT2是以连接到共用的栅极总线G而被供应共用的扫描信号的方式构成的，但不限于此，也可以设为从不同的栅极总线G供应扫描信号。在根据扫描信号使得第1TFTT1和第2TFTT2成为导通状态的期间，第1显示信号电压和第2显示信号电压从第1源极总线和第2源极总线SA和SB分别供应到第1副像素和第2副像素SP1和SP2。为了这样从2条源极总线SA和SB向1个像素P供应显示信号电压，优选TFT的驱动能力高，第1TFTT1和第2TFTT2例如是具有作为活性层的氧化物半导体层的TFT。
氧化物半导体层包含例如IGZO。在此，IGZO是In(铟)、Ga(镓)、Zn(锌)的氧化物，广泛地包含In-Ga-Zn-O类氧化物。IGZO可以是非晶态的，也可以是晶态的。作为晶态IGZO层，优选c轴大致垂直于层面地取向的晶态IGZO层。这样的IGZO层的结晶结构例如已公开于特开2012-134475号公报。为了参考，本说明书中援引特开2012-134475号公报的全部公开内容。
如图1所示，液晶显示装置100的控制电路15具有亮暗分割控制电路20。亮暗分割控制电路20例如按每种原色(在此，按R、G和B)具有原色亮暗分割控制电路22R、22G和22B。具有亮暗分割控制电路20的控制电路15构成如下：基于通过输入显示信号提供的任意一个像素P应呈现的灰度级、和该像素P所属的彩色显示像素CP所包含的其余2个以上的像素P应呈现的灰度级，生成分别供应到该像素P的第1副像素SP1和第2副像素SP2的第1显示信号电压和第2显示信号电压，并分别输出到第1源极总线SA和第2源极总线SB。即，控制电路15针对任意一个像素P应呈现的某一灰度级，能够根据该像素P所属的彩色显示像素CP所包含的其余2个以上的像素应呈现的灰度级，生成2个以上具有不同绝对值的第1显示信号电压和第2显示信号电压。因此，例如，在彩色显示像素具有呈现相互不同的颜色的第1像素(例如R像素)、第2像素(例如G像素)和第3像素(例如B像素)时，即使在第1像素(R像素)呈现的灰度级相同的情况下，也能够根据第2像素和第3像素呈现的灰度级，使供应到第1像素的第1副像素和第2副像素的第1显示信号电压和第2显示信号电压的绝对值不同。例如后面的具体例子所示，即使R像素呈现的灰度级是相同的，在彩色显示像素呈现的颜色为皮肤色的情况下与为无彩色中间灰度级(灰色)的情况下，也能够使R像素的副像素间灰度级差不同。
此外，控制电路15一般具有定时控制电路、栅极总线(扫描线)驱动电路、源极总线(信号线)驱动电路等，但在此为了简化而省略。
图3是示出进行多像素驱动时的亮副像素和暗副像素的显示灰度级与标准化亮度的关系的坐标图。图3为一例。图3的横轴表示像素应显示的灰度级即显示灰度级(0灰度级～255灰度级)，纵轴表示以最大值为1而将2个副像素分别呈现的亮度进行标准化后的亮度。此外，示出了亮副像素与暗副像素的面积比为1：1的情况。
亮副像素与暗副像素之间的标准化亮度的差(将亮度变换为灰度级而求出的差成为副像素间灰度级差)越大，则降低γ特性的视角依赖性的效果越大。因此，如图3所示例的，优选暗副像素的标准化亮度尽可能为0.00(显示灰度级为0灰度级)，在亮副像素的标准化亮度为最大(即1.00(显示灰度级为255灰度级))且暗副像素的标准化亮度为0.00(显示灰度级为0)而无法得到像素所希望的显示灰度级的情况下，优选以使得暗副像素的标准化亮度超过0.00的方式生成第1显示信号电压和第2显示信号电压。如图3所示，在亮副像素与暗副像素的面积比为1：1的情况下，在像素的显示灰度级为最低灰度级(0/255灰度级＝黑)至186/255灰度级的区间，暗副像素的显示灰度级为0灰度级，仅亮副像素的显示灰度级增大，在像素的显示灰度级为187/255灰度级至最高灰度级(255/255灰度级＝白)的区间，亮副像素的显示灰度级固定(饱和)在255/255灰度级，仅暗副像素的显示灰度级增大。
接着，参照图4～图6来说明多像素驱动所致的γ特性的视角依赖性和颜色再现性的视角依赖性。
图4(a)～(c)是用于说明不进行多像素驱动时的显示特性的图，图5(a)～(c)是用于说明进行现有的多像素驱动时的显示特性的图。图6(a)～(c)是用于说明进行本发明的实施方式所涉及的多像素驱动时的显示特性的图。在此，示例出应显示的灰度级为R像素180/255灰度级、G像素120/255灰度级和B像素80/255灰度级的情况。
首先，在不进行多像素驱动的情况下，如图4(a)所示，R、G和B像素各自的亮副像素和暗副像素应呈现的灰度级分别与R、G和B像素应呈现的灰度级是相同的。图4(b)示出此时的各像素的标准化亮度的视角依赖性。图4(b)所示的视角依赖性示出对方位角0°或者180°(显示面的水平方向)时的极角θ(与显示面法线之间的角)的依赖性。在此，将极角θ称为视角θ。图5(b)和图6(b)也是如此。
从图4(b)可知，随着视角θ(绝对值)变大，R、G和B像素的标准化亮度均增大了。这样，当视角向斜向倾斜时亮度上升的现象被称为泛白，显示的颜色看上去会发白。
例如，能够通过使用图4(c)所示的参数来量化地评价该现象。
图4(c)关于R、G和B像素中的每个像素，示出了从正面观察时的标准化亮度、从极角为60°的斜视角观察时的标准化亮度以及将从极角为60°的斜视角观察时的标准化亮度除以从正面观察时的标准化亮度而得到的视角亮度比(斜向/正面)。图4(c)还示出对R、G和B像素各自的从正面观察时的标准化亮度和从极角为60°的斜视角观察时的标准化亮度，分别以R、G和B像素中的应显示的灰度级为最高的R像素的各标准化亮度为1.00而进行标准化后的值(RGB亮度比(也称为像素间亮度比。))，并且示出了从极角为60°的斜视角观察时的RGB亮度比减去从正面观察时的RGB亮度比而得到的值(RGB亮度比变化(斜向-正面))。RGB亮度比变化(斜向-正面)的值是表示斜视角时的颜色偏差的参数。
如图4(c)所示，R像素、G像素和B像素的视角亮度比(斜向/正面)分别为1.48、2.94和5.65，可知对于任一像素，斜向60°视角的标准化亮度均比正面视角的标准化亮度大，显示颜色看上去会发白。此外，关于斜视角时亮度上升的程度(视角亮度变化)，是应显示120/255灰度级的G像素(2.94)比应显示180/255灰度级的R像素(1.48)大，而且应显示80/255灰度级的B像素(5.65)比应显示120/255灰度级的G像素大。以最高灰度级色为基准的RGB亮度比(像素间亮度比)在从正面观察时(即，显示应显示的颜色时)为R像素：G像素：B像素＝1.00：0.40：0.15，而在从斜向60°观察时为R像素：G像素：B像素＝1.00：0.79：0.56，可知G像素和B像素的亮度过大。
能够使用图4(c)的以最高灰度级色为基准的RGB亮度比变化(斜向-正面)的值量化地评价颜色再现性的视角依赖性的差异。如图4(c)所示，以最高灰度级色为基准的RGB亮度比变化(斜向-正面)的值对呈现最高灰度级色的像素即R像素来说是0.00，对G像素和B像素来说依次是0.39和0.41。即，可知与3个像素中应显示最高灰度级(在此，为180/255灰度级)的R像素的亮度的上升相比，应显示比其低的灰度级的G像素和B像素的亮度的上升的程度较大，应显示比G像素低的灰度级的B像素的亮度的上升的程度最大。这样，可知因使视角倾斜而导致的像素的亮度的上升的程度依赖于显示的灰度级，其结果是，颜色的再现性依赖于视角。
若通过以CIE1976UCS色度图上的u’v’坐标间的距离(Δu’v’)表示的值(以下，有时简单地称为“色差”。)来表示从正面视角观察时的颜色与从60°斜视角观察时的颜色之差，则在彩色显示像素应显示的颜色为(R、G、B＝180、120、80)时，如果不进行多像素驱动，Δu’v’＝0.057。
接着，如图5(a)所示，为了降低γ特性的视角依赖性，设定亮副像素和暗副像素应呈现的灰度级，进行多像素驱动。当为了使多像素驱动的效果最大，将R像素、G像素和B像素的各暗副像素应呈现的灰度级设为0灰度级时，将R像素、G像素和B像素的亮副像素应呈现的灰度级分别设为232、157和104。
如图5(b)所示，各像素的暗副像素的亮度均为0.00，因此不依赖于视角。另一方面，可知各像素的亮副像素的亮度的视角依赖性与图4(b)相比也分别变小了。此时，如图5(c)所示，R像素、G像素、B像素的视角亮度比(斜向/正面)分别是0.98、1.76和3.63，可知与图4(c)所示的1.48、2.94和5.65相比变小了。这样，通过多像素驱动，抑制了视角所致的亮度的变化。
然而，如图5(c)所示，从斜向60°观察时的以最高灰度级色为基准的RGB亮度比为R像素：G像素：B像素＝1.00：0.72：0.55，从图4(c)所示的不进行多像素驱动的情况下的RGB亮度比即R像素：G像素：B像素＝1.00：0.79：0.56改善得较小。图5(c)所示的以最高灰度级色为基准的RGB亮度比变化(斜向-正面)的值按G像素和B像素的顺序为0.32和0.40，与图4(c)所示的RGB亮度比变化(斜向-正面)的值(0.39和0.41)相比稍有下降，但呈现最高灰度级色以外的颜色的G像素和B像素的亮度的上升较大，很难说抑制了颜色的再现性的视角依赖性。此时，Δu’v’＝0.056，与不进行多像素驱动的情况下的0.057之差很小。
本发明的实施方式所涉及的液晶显示装置100在多像素驱动中不是使2个副像素呈现的灰度级之差为最大，而是根据该像素P所属的彩色显示像素CP所包含的其余2个以上的像素应呈现的灰度级，设定2个副像素的灰度级差。此外，根据彩色显示像素呈现的颜色和像素的颜色，有时将灰度级差设为0。
在该例中，如图6(a)所示，对于呈现最高灰度级的R像素，不进行多像素驱动，即，将R像素的副像素间灰度级差设为零，而G像素和B像素各自的副像素间灰度级差是与图5(a)所示例的同样，以取最大值的方式设定。
如此，如图6(b)所示，R像素的视角依赖性与图4(b)的R像素的视角依赖性相同，G像素和B像素的视角依赖性与图5(b)的G像素和B像素的视角依赖性相同。因此，如图6(c)所示，R像素、G像素、B像素的视角亮度比(斜向/正面)分别为1.48、1.76和3.63。
此时，如图6(c)所示，从斜向60°观察时的以最高灰度级色为基准的RGB亮度比(像素间亮度比)为R像素：G像素：B像素＝1.00：0.48：0.36，可知从图5(c)的R像素：G像素：B像素＝1.00：0.72：0.55改善了。以最高灰度级色为基准的RGB亮度比变化(斜向-正面)的值按G像素和B像素的顺序为0.08和0.22，将其与图5(c)所示的RGB亮度比变化(斜向-正面)的值(0.32和0.40)比较可知，抑制了颜色的再现性的视角依赖性。此时，Δu’v’＝0.034，与进行现有的多像素驱动的情况下的0.056相比显著变小了。这样，本发明的实施方式的液晶显示装置100能够降低颜色再现性的视角依赖性。
在此，示出了彩色显示像素包括R像素、G像素和B像素的例子，但也可以还包含黄色像素(Ye像素)。另外，也可以取代黄色像素，而包含白色像素。而且，多个彩色显示像素也可以各自具有红色像素、绿色像素、蓝色像素、青色像素、品红色像素和黄色像素。
在通过上述的例子中示出的包括R像素、G像素和B像素的彩色显示像素来显示R像素180/255灰度级、G像素120/255灰度级和B像素80/255灰度级时，根据本发明的实施方式，以最高灰度级色为基准的RGB亮度比变化(斜向-正面)的值的最大值为0.22，与现有的多像素驱动时的以最高灰度级色为基准的RGB亮度比变化(斜向-正面)的值的最大值0.40相比大幅下降了。当然，虽然以最高灰度级色为基准的RGB亮度比变化(斜向-正面)的值的最大值是越小则越优选，但只要比现有的多像素驱动时的以最高灰度级色为基准的RGB亮度比变化(斜向-正面)的值的最大值小，就会有降低颜色再现性的视角依赖性的效果，因而优选以最高灰度级色为基准的RGB亮度比变化(斜向-正面)的值的最大值为0.25以下。
若将此普及到彩色显示像素包含m个像素的情况，则能够如下表述。任意一个彩色显示像素包含第1像素至第m像素的m个像素，在此，m为3以上的整数，在将第1像素至第m像素的各像素应呈现的灰度级分别设为第1灰度级GL1至第m灰度级GLm，将对第1像素至第m像素分别呈现第1灰度级GL1至第m灰度级GLm时的各自的正面视角的亮度以呈现最高灰度级时的正面视角的亮度为1而进行标准化后的亮度设为第1正面标准化亮度NL1至第m正面标准化亮度NLm，将对斜向60°视角的亮度以呈现最高灰度级时的斜向60°视角的亮度为1而进行标准化后的亮度设为第1斜视角标准化亮度IL1至第m斜视角标准化亮度ILm时，在某实施方式中，控制电路15构成如下：以使得将第1正面标准化亮度NL1至第m正面标准化亮度NLm以第1正面标准化亮度NL1至第m正面标准化亮度NLm中的最大值进行标准化后的各自的正面像素间亮度比与将第1斜视角标准化亮度IL1至第m斜视角标准化亮度ILm以第1斜视角标准化亮度IL1至第m斜视角标准化亮度ILm中的最大值进行标准化后的各自的斜向60°像素间亮度比之差的最大值成为0.25以下的方式，生成分别供应到第1像素至第m像素各自的第1副像素和第2副像素的第1显示信号电压和第2显示信号电压。
接着，参照图2和图7，对液晶显示面板10中的像素P和副像素SP1、SP2与第1源极总线SA和第2源极总线SB的连接关系、分别供应到第1源极总线SA和第2源极总线SB的第1显示信号电压和第2显示信号电压的波形进行说明。
如图2所示，第1源极总线SA和第2源极总线SB延伸于列方向，在多个像素P中的每个像素中，第1副像素SP1和第2副像素SP2排列于列方向。如上所述，排列于列方向的像素P为呈现同一颜色的像素。另外，属于在列方向相邻的2个像素P并连接到第1源极总线SA的2个副像素在列方向相邻。例如，像素P(m，n)的副像素SP1和像素P(m+1，n)的副像素SP2均经由第1TFTT1电连接到第1源极总线SA，且相互相邻。
图7示出第1源极总线SA所供应的第1显示信号电压和第2源极总线SB所供应的第2显示信号电压的波形的例子。
如图7所示，从第1源极总线SA供应的第1显示信号电压和从第2源极总线SB供应的第2显示信号电压的极性各自在帧中是固定的。另外，从第1源极总线SA供应的第1显示信号电压的极性与从第2源极总线SB供应的第2显示信号电压的极性在帧中是相互相反的。在此，所谓帧，是指从选择某栅极总线(扫描线)至下次选择该栅极总线为止的期间，有时也称为1个垂直扫描期间。另外，第1显示信号电压和第2显示信号电压的极性按每一帧或者2帧以上的周期反转。按帧周期以上的周期进行的极性的反转在长时间驱动时可以以使得直流电压不施加到液晶层的方式适当设定。
当向具有图2所示的构成的液晶显示面板10供应图7所示的第1显示信号电压和第2显示信号电压时，显示信号电压的极性反转的周期为1帧，在各帧中实现点反转，因此，既能够抑制功耗，又能够提高显示质量。此时，例如，在某像素列的像素呈现某中间灰度级且提供副像素间灰度级差而形成了亮副像素和暗副像素时，在像素列中，电连接于第1源极总线SA的亮副像素与电连接于第2源极总线SB的亮副像素交替地配置。
此时，第1显示信号电压和第2显示信号电压成为振幅按每1个水平扫描期间(有时称为“1H”。)变化的振动电压(振动的周期为2H)。即，在第1显示信号电压和第2显示信号电压中各自按每1个水平扫描期间交替地出现亮副像素用的振幅和暗副像素用的振幅。此外，显示信号电压的大小(振幅)是以相对电压(也称为共用电压。)为基准时的显示信号电压的大小(振幅)。此外，所谓1个水平扫描期间，是指选择某栅极总线(例如第m个)的时刻与选择下一栅极总线(例如第m+1个)的时刻之差(期间)。
图8(a)～(c)分别示出供应到R像素、G像素和B像素所具有的2个副像素的第1显示信号电压和第2显示信号电压的波形的例子。
在本发明的实施方式所涉及的液晶显示装置100中，如上所述，各像素P所具有的第1副像素SP1由第1源极总线SA供应第1显示信号电压，第2副像素SP2由第2源极总线SB供应第2显示信号电压。第1显示信号电压和第2显示信号电压是从相互电绝缘的2条源极总线SA和SB供应的，因此，可以是任意的电压。因此，能够如图8(a)～(c)所示自由地设定供应到构成1个彩色显示像素的R像素、G像素和B像素的第1副像素SP1和第2副像素SP2的第1显示信号电压和第2显示信号电压。
接着，参照图9和图10，来说明是否只要决定了供应到每个像素(例如，R像素、G像素和B像素)的第1显示信号电压和第2显示信号电压，就能够降低颜色再现性的视角依赖性。
图9是示出通过R像素、G像素和B像素来显示某皮肤色时的R像素、G像素和B像素的多像素驱动的有无的组合与颜色再现性的视角依赖性的关系的坐标图。
此外，在此，所谓皮肤色，如专利文献2所述，是指如下颜色：R像素、G像素和B像素的灰度级的范围(最小值～最大值)是，R像素为105～255灰度级，G像素为52～223灰度级，B像素为44～217灰度级，且三原色的灰度级满足R像素＞G像素＞B像素的关系。对显示装置的颜色再现性来说，记忆色是重要的。由于基本上是显示装置所显示的图像无法与被摄体直接比较的情况，因此，显示图像与观察者所记忆的图像的关系变得重要。对电视用途的显示装置来说，可以认为在记忆色之中，皮肤色尤为重要。
图9所示的例子是显示R像素、G像素和B像素各自应显示的灰度级为88/255灰度级、61/255灰度级、39/255灰度级的皮肤色的情况。图9中的横轴所记载的A指“无多像素”，是2个副像素呈现相同灰度级的情况，B指“有多像素”，此时，以第1副像素与第2副像素的灰度级差成为最大的方式设定。图9的纵轴是将从正面视角观察时的颜色与从60°斜视角观察时的颜色之差以CIE1976UCS色度图上的u’v’坐标间的距离(Δu’v’)来表示的值(色差)。
从图9可知，在第1号～第8号的组合之中，第4号的将R像素设为“无多像素”且将G像素和B像素设为“有多像素”的情况下(与图6的例子相同)的色差小于0.03，比其它组合小。
在彩色显示像素包含第1像素至第m像素的m个(m为3以上的整数)像素，将第1像素至第m像素的各像素应呈现的灰度级分别设为第1灰度级GL1至第m灰度级GLm，第1灰度级GL1至第m灰度级GLm至少包含2个不同的灰度级时，在某实施方式中，控制电路15可以构成如下：生成绝对值相等的电压来作为分别供应到应呈现第1灰度级GL1至第m灰度级GLm中的值为最大的灰度级的像素的第1副像素和第2副像素的第1显示信号电压和第2显示信号电压。通过这样的控制电路15，能够改善包含上述的皮肤色在内的中间灰度级(将无彩色除外)的颜色再现性的视角依赖性。
图10是示出通过R像素、G像素和B像素呈现某无彩色中间灰度级(灰色)时的R像素、G像素和B像素的多像素驱动的有无的组合与颜色再现性的视角依赖性的关系的坐标图。当无彩色中间灰度级着色时，会给观察者带来不调和感，因此，抑制无彩色中间灰度级的着色在颜色再现性这方面是重要的。
图10所示的例子是呈现R像素、G像素和B像素各自应呈现的灰度级为135/255灰度级、135/255灰度级、135/255灰度级的无彩色中间灰度级的情况。
从图10可知，在第1号～第8号的组合之中，第5号的将R像素设为“有多像素”且将G像素和B像素设为“无多像素”的情况下的色差为0.02以下，比其它组合小。
在彩色显示像素包含包括蓝色像素和绿色像素在内的第1像素至第m像素的m个(m为3以上的整数)像素，将第1像素至第m像素的各像素应呈现的灰度级中的最高灰度级设为GLmax，将最低灰度级设为GLmin，GLmax/GLmin处于0.95以上且1.05以下的范围内时，在某实施方式中，控制电路15可以构成如下：生成绝对值相等的电压来作为分别供应到蓝色像素和绿色像素的第1副像素和第2副像素的第1显示信号电压和第2显示信号电压。例如，在GLmax/GLmin处于0.95以上且1.05以下的范围内时，彩色显示像素呈现的颜色接近无彩色中间灰度级，因此，通过上述的控制电路，能够降低颜色再现性的视角依赖性。
如上述的例子所示，优选分别供应到设为“有多像素”的像素的第1副像素和第2副像素的第1显示信号电压与第2显示信号电压的绝对值之差为最大，但不限于此。可以根据液晶显示面板的γ特性适当变更。
接着，参照图11～图13来说明在控制电路15中用于生成供应到2个副像素的显示信号电压的查找表的例子。
图11示出例如参照图9而说明的将呈现最高灰度级的R像素设为“无多像素”并将G像素和B像素设为“有多像素”情况下所使用的查找表。
例如，如图11(a)所示，在R像素为0灰度级时，R像素不可能成为最高灰度级，因此，只要与以往相同地使用查找表即可。此外，图中省略了数值。
如图11(b)所示，例如在R像素呈现180/255灰度级，G像素呈现120/255灰度级，B像素呈现80/255灰度级(相当于皮肤色)时，R像素是“非多像素驱动”而呈现180/255灰度级，G像素和B像素是分别以使得灰度级差成为最大的方式被提供灰度级差。
在R像素呈现255/255灰度级时，对于除了0灰度级和255灰度级以外的所有的灰度级，以使得G像素和B像素各自的副像素间灰度级差成为最大的方式，将数值提供给图11(c)所示的查找表。此外，图中省略了数值。
与图11同样地，分别准备呈现最高灰度级的像素为G像素的情况下的查找表、呈现最高灰度级的像素为B像素的情况下的查找表，例如，分别存储于图1所示的原色亮暗分割控制电路22R、22G和22B内的存储器。
图12是示出在本发明的实施方式所涉及的液晶显示装置中用于生成供应到2个副像素的显示信号电压的查找表的另一例的图。
如图12所示，还能够使用使各颜色像素的输出灰度级的组合与输入灰度级对应起来的查找表。
例如，如图10所示，在R像素、G像素和B像素均呈现135/255灰度级的情况下，将“有多像素”仅应用于R像素。
另外，在显示R像素、G像素和B像素为180/255灰度级、120/255灰度级、80/255灰度级的皮肤色的情况下，将R像素设为“无多像素”，将“有多像素”应用于G像素和B像素。
在上述中，说明了1个彩色显示像素包括R像素、G像素和B像素的例子，但如图13所示，还能够具有Ye像素(黄色像素)。当然，也可以取代黄色像素，而包含白色像素。而且，彩色显示像素也可以具有红色像素、绿色像素、蓝色像素、青色像素、品红色像素和黄色像素。插入到图13的空白栏的各数值以满足上述的条件的方式设定。
工业上的可利用性
本发明的实施方式的液晶显示装置能够广泛用于要求颜色再现性的用途。
附图标记说明
10  液晶显示面板
15  控制电路
20  明暗分割控制电路
22R、22G、22B  原色明暗分割控制电路
100 液晶显示装置

Claims (11)

1.一种液晶显示装置，具有：
排列为具有行和列的矩阵状的多个像素；以及
接受提供上述多个像素应呈现的灰度级的输入显示信号，向上述多个像素分别供应显示信号电压的控制电路，
上述液晶显示装置的特征在于，
上述多个像素形成多个彩色显示像素，上述多个彩色显示像素各自具有呈现不同颜色的3个以上的像素，
上述多个像素各自具有经由第1TFT电连接到第1源极总线的第1副像素和经由第2TFT电连接到第2源极总线的第2副像素，
上述控制电路构成为基于通过上述输入显示信号提供的上述多个像素中的任意一个像素应呈现的灰度级、和上述任意一个像素所属的彩色显示像素所包含的其余2个以上的像素应呈现的灰度级，生成分别供应到上述任意一个像素的上述第1副像素和第2副像素的第1显示信号电压和第2显示信号电压，将上述第1显示信号电压和上述第2显示信号电压分别输出到上述第1源极总线和上述第2源极总线。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，
上述控制电路能够针对上述任意一个像素应呈现的某一灰度级，根据上述其余2个以上的像素应呈现的灰度级，生成2个以上具有不同绝对值的上述第1显示信号电压和上述第2显示信号电压。
3.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其中，
上述多个彩色显示像素中的任意一个彩色显示像素包含第1像素至第m像素的m个像素，在此，m为3以上的整数，将上述第1像素至上述第m像素的各像素应呈现的灰度级分别设为第1灰度级(GL1)至第m灰度级(GLm)，
在将对上述第1像素至上述第m像素分别呈现上述第1灰度级(GL1)至上述第m灰度级(GLm)时各自的正面视角的亮度以呈现最高灰度级时的正面视角的亮度为1而进行标准化后的亮度设为第1正面标准化亮度(NL1)至第m正面标准化亮度(NLm)，将对斜向60°视角的亮度以呈现最高灰度级时的斜向60°视角的亮度为1而进行标准化后的亮度设为第1斜视角标准化亮度(IL1)至第m斜视角标准化亮度(ILm)时，
上述控制电路构成为，以使得对上述第1正面标准化亮度(NL1)至上述第m正面标准化亮度(NLm)以上述第1正面标准化亮度NL1至上述第m正面标准化亮度(NLm)中的最大值进行标准化后的各自的正面像素间亮度比与对上述第1斜视角标准化亮度(IL1)至上述第m斜视角标准化亮度(ILm)以上述第1斜视角标准化亮度(IL1)至上述第m斜视角标准化亮度(ILm)中的最大值进行标准化后的各自的斜向60°像素间亮度比之差的最大值成为0.25以下的方式，生成分别供应到上述第1像素至上述第m像素各自的上述第1副像素和上述第2副像素的上述第1显示信号电压和上述第2显示信号电压。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的液晶显示装置，其中，
上述多个彩色显示像素中的任意一个彩色显示像素包含第1像素至第m像素的m个像素，在此，m为3以上的整数，将上述第1像素至上述第m像素的各像素应呈现的灰度级分别设为第1灰度级(GL1)至第m灰度级(GLm)，在上述第1灰度级(GL1)至上述第m灰度级(GLm)至少包含2个不同的灰度级时，
上述控制电路构成为生成绝对值相等的电压作为分别供应到应呈现上述第1灰度级(GL1)至上述第m灰度级(GLm)中的值为最大的灰度级的像素的上述第1副像素和上述第2副像素的上述第1显示信号电压和上述第2显示信号电压。
5.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其中，
上述控制电路构成为，以使得分别供应到上述彩色显示像素所具有的上述m个像素中的除了呈现上述最高灰度级的像素以外的多个像素各自的上述第1副像素和上述第2副像素的上述第1显示信号电压与上述第2显示信号电压的绝对值之差成为最大的方式，生成上述第1显示信号电压和上述第2显示信号电压。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的液晶显示装置，其中，
上述第1源极总线和第2源极总线延伸于上述列方向，
在上述多个像素中的每个像素中，上述第1副像素和第2副像素排列于上述列方向，
从上述第1源极总线供应的上述第1显示信号电压和从上述第2源极总线供应的上述第2显示信号电压的极性各自在帧中是固定的。
7.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其中，
从上述第1源极总线供应的上述第1显示信号电压的极性与从上述第2源极总线供应的上述第2显示信号电压的极性在帧中是相互相反的。
8.根据权利要求6或7所述的液晶显示装置，其中，
上述多个像素中的排列于上述列方向的像素是呈现同一颜色的像素，
属于在上述列方向相邻的2个像素并电连接于上述第1源极总线的2个副像素在上述列方向相邻。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的液晶显示装置，其中，
上述多个彩色显示像素各自包含红色像素、绿色像素和蓝色像素。
10.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其中，
上述多个彩色显示像素各自还包含黄色像素。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的液晶显示装置，其中，
上述第1TFT和上述第2TFT具有作为活性层的氧化物半导体层，上述氧化物半导体层包含In-Ga-Zn-O类半导体。
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