JP5073766B2 - 表示装置、液晶表示装置、テレビジョン受像機 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置およびそれに用いられるアクティブマトリクス基板に関する。

図３６は、液晶表示装置に用いられる従来のアクティブマトリクス基板の構成である。同図に示されるように、アクティブマトリクス基板７００には、交差配置された複数の走査信号線７１６および複数のデータ信号線７１５と、各信号線（７１５・７１６）の交点近傍に形成されたＴＦＴ７１２（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：薄膜トランジスタ）と、画素電極７１７とを備える。走査信号線７１６はＴＦＴ７１２のゲート電極を兼ねており、ＴＦＴ７１２のソース電極７１９がデータ信号線７１５に接続され、ドレイン電極７０８がドレイン引き出し電極７０７を介して画素電極７１７に接続される。ドレイン引き出し電極と画素電極７１７との間に配される絶縁膜には穴が開けられており、これによってドレイン引き出し電極７０７と画素電極７１７とを接続するコンタクトホール７１０が形成されている。画素電極７１７はＩＴＯ等の透明電極であり、アクティブマトリクス基板下からの光（バックライト光）を透過させる。

このアクティブマトリクス基板７００においては、走査信号線７１６に送られる走査信号（ゲートＯＮ電圧）によってＴＦＴ７１２がＯＮ（ソース電極７１９とドレイン電極７０８とが導通状態）状態となり、この状態においてデータ信号線７１５に送られるデータ信号（信号電圧）が、ソース電極７１９、ドレイン電極７０８およびドレイン引き出し電極７０７を介して画素電極７１７に書き込まれる。なお、保持容量（Ｃｓ）配線７１８は、ＴＦＴ７１２のオフ期間中における液晶層の自己放電を回避する等の機能を有する。

ここで、アクティブマトリクス基板７００においては、各画素内の画素電極７１７全体が等電位となる。すなわち、アクティブマトリクス基板７００を液晶表示装置に用いた場合には、全体がほぼ均一輝度の画素によって表示が行われることになる。

なお、特許文献１には、γ特性の視野角依存性を抑制するため、各画素を上下２つの副画素に分割し、一方の副画素を高輝度の明画素とし、もう一方の副画素を低輝度の暗画素とする構成が開示されている。

特開２００４−６２１４６号公報（公開日：２００４年２月２６日） 特開２００４−７８１５７号公報（公開日：２００４年３月１１日）

しかしながら、各画素内の輝度を均一にして表示を行うと、図２１（ｂ）に示されるような空間周波数の高い映像がぼやけてしまうという問題がある。また、特許文献１に開示された、上下に配した副画素間で輝度を異ならせる構成でも、空間周波数の高い映像の表示ぼけを十分に改善することができていない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、空間周波数の高い映像を鮮明に表示できる表示装置およびそれに用いるアクティブマトリクス基板を提供する点にある。

本発明の表示装置は、複数の画素を備え、各画素内に、第１の輝度領域（高輝度領域）と、該第１の輝度領域を取り囲むとともに第１の輝度領域より輝度の低い第２の輝度領域（低輝度領域）とを形成できることを特徴とする。すなわち、本表示装置は、各画素に、周囲より高輝度に制御可能な第１の輝度領域と、該第１の輝度領域を取り囲むとともに該第１の輝度領域より低輝度に制御可能な第２の輝度領域とを備えている。

例えば３原色（Ｒ・Ｇ・Ｂ）の同時加法混色方式の表示装置であれば、３原色それぞれに対応して１つの画素が設けられる。この場合、３原色に対する３つの画素がストライプ状、モザイク状あるいはデルタ状等に配される。

このように、本表示装置は、各画素に、高輝度領域とこれを取り囲む低輝度領域とを形成できるように構成されているため、画素全体の輝度総和の全部あるいは大半を高輝度領域で賄って（光放射を画素中央に集中させて）中間調表示を行うことができる。これにより、高空間周波数領域における伝達特性が向上し、空間周波数の高い映像を鮮明に表示することができる。

本表示装置においては、各画素は、第１および第２のスイッチング素子と、該第１のスイッチング素子に接続する第１の副画素電極と、上記第２のスイッチング素子に接続し、第１の副画素電極を取り囲む第２の副画素電極と、を備えている構成とすることもできる。

本表示装置においては、上記第１および第２の輝度領域は、ともに同一点を重心とする形状であることが好ましい。この構成によれば、映像信号に対応する位置情報を正確に再現でき、ギザギザ感のない自然な映像表現が可能となる。

本表示装置においては、上記第１の輝度領域（高輝度領域）と第２の輝度領域（低輝度領域）との間に最低輝度領域が形成されることが好ましい。このように最低輝度領域を形成する（例えば高輝度領域の外周を遮光する）ことで、光漏れによるコントラスト低下を防止することができる。なお、上記のように最低輝度領域を設けることなく、第１の輝度領域（高輝度領域）と第２の輝度領域（低輝度領域）とを隣接させることも可能である。

アクティブマトリクス基板とカラーフィルタ基板とを備えた本表示装置においては、上記最低輝度領域が、カラーフィルタ基板に設けられたブラックマトリクス、およびアクティブマトリクス基板に設けられた遮光体の少なくとも一方によって形成されていてもよい。こうすれば、（高輝度領域外周近傍からの）光漏れ防止用部材を別途設ける必要がないため製造工程が簡略化でき製造コストを抑えることができる。

本表示装置においては、第１および第２のスイッチング素子が同一のデータ信号線に接続する構成とすることもできる。また、第１および第２のスイッチング素子は同一の走査信号線に接続している構成とすることもできる。この場合、例えば、上記第１の副画素電極と容量を形成する第１の保持容量配線と、上記第２の副画素電極と容量を形成する第２の保持容量配線とを設け、さらに、この第１および第２の保持容量配線の電位それぞれを個別に制御できるようにする。具体的には、各保持容量配線に互いに逆位相の信号電圧を印加する。こうすれば、第１および第２の各副画素電極の実効電圧を容易に制御することができ、高輝度領域および低輝度領域を容易に形成できる。この構成においては、上記第１および第２の保持容量配線を、それぞれの電位波形の位相が互いに１８０度ずれるように電位制御してもよい。また、上記第１および第２の保持容量配線それぞれを、第１および第２のスイッチング素子がオフされた後に電位が上昇あるいは降下するとともに、その状態が次フレームでこれらスイッチング素子がオフされるまで続くように電位制御してもよい。

すなわち、上記第１の保持容量配線が、上記各スイッチング素子がオフされた後に電位が上昇してその状態が次フレームで上記各スイッチング素子がオフされるまで続くように電位制御されるとともに、上記第２の保持容量配線が、上記各スイッチング素子がオフされた後に電位が下降してその状態が次フレームで上記各スイッチング素子がオフされるまで続くように電位制御されるか、あるいは、上記第１の保持容量配線が、上記各スイッチング素子がオフされた後に電位が下降してその状態が次フレームで上記各スイッチング素子がオフされるまで続くように電位制御されるとともに、上記第２の保持容量配線が、上記各スイッチング素子がオフされた後に電位が上昇してその状態が次フレームで上記各スイッチング素子がオフされるまで続くように電位制御される。この場合、上記第１の保持容量配線の電位が上昇するのと第２の保持容量配線の電位が下降するのとが同期しているか、あるいは、上記第１の保持容量配線の電位が下降するのと第２の保持容量配線の電位が上昇するのとが同期している構成とすることができる。また、上記第１の保持容量配線の電位が上昇するのと第２の保持容量配線の電位が下降するのとが一水平期間ずれているか、あるいは、上記第１の保持容量配線の電位が下降するのと第２の保持容量配線の電位が上昇するのとが一水平期間ずれている構成とすることもできる。

本表示装置においては、第１および第２のスイッチング素子はそれぞれ、第１および第２の走査信号線に接続している構成とすることもできる。この場合、第１の走査信号線に供給されるオンパルスと第２の走査信号線に供給されるオンパルスとが時間的に重ならないようにすることもできるし、また、第１の走査信号線に供給されるオンパルスと第２の走査信号線に供給されるオンパルスとが、時間的に重なる部分を有しつつパルス終端をとるタイミングが異なるようにすることもできる。

例えば、第１の走査信号線に供給されるオンパルスと第２の走査信号線に供給されるオンパルスとが、パルス始端をとるタイミングが同期し、パルス終端をとるタイミングは第１の走査信号線に供給されるオンパルスが先であるようにする。また、上記データ信号線に供給される電位は、一方のオンパルスが先にパルス終端をとるのと同期して、あるいはそれ以後に変化するようにする。こうすれば、第２の走査信号線が制御する第２のスイッチング素子に接続する第２の副画素電極には、ある電位が一旦与えられた状態で再度書き込むべき電位が与えられることになり、第２の副画素電極の充電を良好に行うことができる。特に、ドット反転駆動やＨライン反転駆動のように水平期間ごとにデータ信号線に与えられる信号電位の極性が反転する（信号電位の波形が鈍ってしまう）場合や第２の副画素電極の面積が大きい（充電に時間がかかる）場合により効果的である。さらに、オンパルスの周期が長くなるため、走査信号の駆動周波数を抑制できるという効果もある。

なお、上記構成においては、同一のデータ信号線に供給される電位の極性が、一水平期間ごとに反転させてもよい。

本表示装置においては、第１および第２のスイッチング素子がそれぞれ、互いに独立した第１および第２のデータ信号線に接続する構成とすることもできる。この場合には、第１および第２のデータ信号線に異なる信号電位を供給することによって上記第１の輝度領域および第２の輝度領域を形成する。

本アクティブマトリクス基板は、複数の画素領域を備え、各画素領域に、第１および第２のスイッチング素子と、該第１のスイッチング素子に接続する第１の副画素電極と、上記第２のスイッチング素子に接続し、第１の副画素電極を取り囲む第２の副画素電極と、が設けられていることを特徴とする。

本アクティブマトリクス基板は、これを表示装置に用いた場合に、各画素領域に対応する画素内に、高輝度領域とこれを取り囲む低輝度領域とを形成することが可能である。すなわち、画素全体の輝度総和の全部あるいはほとんどを画素中央の高輝度領域で賄って（光放射を画素中央に集中させて）中間調表示を行うことができる。このように、本アクティブマトリクス基板を備えた表示装置においては、高空間周波数領域における伝達特性が大幅に向上し、空間周波数の高い映像を鮮明に表示することが可能となる。

本アクティブマトリクス基板は、上記第１および第２のスイッチング素子が同一の走査信号線に接続されている構成とすることもできる。また、上記第１および第２のスイッチング素子が互いに独立した第１および第２の走査信号線に接続されている構成とすることもできる。

本アクティブマトリクス基板は、各画素領域に１本のデータ信号線が配されるともに該データ信号線に上記第１および第２のスイッチング素子が接続され、かつ、上記第１の副画素電極と容量を形成する第１の保持容量配線と、上記第２の副画素電極と容量を形成する第２の保持容量配線とが設けられている構成とすることもできる。

本アクティブマトリクス基板は、各画素領域に１本のデータ信号線が配されるともに該データ信号線に上記第１および第２のスイッチング素子が接続され、かつ、上記第１の副画素電極と容量を形成する第１の保持容量配線と、上記第２の副画素電極と容量を形成する第２の保持容量配線とが設けられている構成とすることもできる。

本アクティブマトリクス基板は、各画素領域に互いに独立した第１および第２のデータ信号線が配され、この第１のデータ信号線に上記第１のスイッチング素子が接続されるとともに第２のデータ信号線に上記第２のスイッチング素子が接続されている構成とすることもできる。

本アクティブマトリクス基板は、第１および第２の副画素電極の境界部分に重畳するように遮光体が形成されている構成とすることもできる。このように、第１および第２の副画素電極の境界部分を遮光することで、本アクティブマトリクス基板を備えた表示装置において、第１および第２の副画素電極の境界近傍（間隙領域）から光が漏れ、コントラストが低下するといった問題を回避することができる。また、アクティブマトリクス基板自体に遮光体を設けるため、カラーフィルタ基板に遮光体を設ける場合のように各基板を貼り合わせる際のずれによって遮光効果が低下してしまうといった問題も起こらない。なお、上記第１あるいは第２のスイッチング素子から引き出された配線の一部が、第１および第２の副画素電極の境界部分と重畳している構成とすることもできる。また、上記走査信号線の一部が、第１および第２の副画素電極の境界部分と重畳している構成とすることもできる。この場合、上記境界部分と重畳するように、上記走査信号線が画素中段において額縁状に引き回されていても良い。また、上記第１の保持容量配線の一部が、第１および第２の副画素電極の境界部分と重畳している構成とすることもできる。この場合、上記境界部分と重畳するように、上記第１の保持容量配線が画素中段において額縁状に引き回されていても良い。

また、本発明の表示装置は、上記アクティブマトリクス基板を備えることを特徴とする。

また、本発明の液晶表示装置は、上記アクティブマトリクス基板と、時分割で複数色を発するバックライトとを備え、フィールドシーケンシャル表示を行うことを特徴とする。この構成では、１つの画素に、例えば３原色（Ｒ・Ｇ・Ｂ）の３つの色が連続して表示される（もっとも、ある時刻には１つの画素に１つの色のみが表示される）。この構成によれば、色情報の位置ずれがなくなるので表示品位が向上する。また、カラーフィルタが不要となるため、その分のコストダウンが期待できる。

本発明のテレビジョン受像機は、上記表示装置と、テレビジョン放送を受信するチューナ部とを備えることを特徴とする。

以上のように、本表示装置によれば、空間周波数の高い映像を鮮明に表示することができる。また、本アクティブマトリクス基板は、これを表示装置に用いた場合に、各画素領域に対応する画素内に、高輝度領域とこれを取り囲む低輝度領域とを形成することができ、空間周波数の高い映像を鮮明に表示することができる。

本実施の形態に係るアクティブマトリクス基板の構成を示す透視平面図である。 本アクティブマトリクス基板の等価回路図である。 本アクティブマトリクス基板を用いた液晶表示装置の等価回路図である。 本アクティブマトリクス基板の構成例を示す透視平面図である。 本アクティブマトリクス基板の構成例を示す透視平面図である。 本アクティブマトリクス基板の等価回路図である。 本アクティブマトリクス基板の等価回路図である。 本アクティブマトリクス基板の構成例を示す透視平面図である。 本アクティブマトリクス基板の構成例を示す透視平面図である。 本アクティブマトリクス基板の構成例を示す透視平面図である。 本アクティブマトリクス基板の構成例を示す透視平面図である。 本アクティブマトリクス基板の等価回路図である。 本アクティブマトリクス基板の駆動方法を示すタイミングチャートである。 映像信号の配置を説明する模式図である。 本アクティブマトリクス基板の各輝度領域の配置を説明する模式図である。 図１５（ａ）を説明するための参考図である。 本実施の形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 フィールドシーケンシャル方式における画素構造を説明する模式図である。 フィールドシーケンシャル方式における画素構造を説明する模式図である。 フィールドシーケンシャル方式における駆動方法を説明する模式図である。 フィールドシーケンシャル方式の利点を説明する模式図である。 フィールドシーケンシャル方式の利点を説明する模式図である。 フィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 空間周波数特性の低い場合を示す模式図である。 空間周波数特性の高い場合を示す模式図である。 点灯領域の小さな表示装置を示す模式図である。 点灯領域の大きな表示装置を示す模式図である。 伝達特性を説明するグラフである。 本実施の形態に係るテレビジョン受像機の構成を示すブロック図である。 本実施の形態に係るテレビジョン受像機の構成を示す斜視図である。 本表示装置の輝度分配の一例を示すグラフである。 本表示装置の輝度分配の一例を示すグラフである。 本アクティブマトリクス基板の構成例を示す透視平面図である。 本アクティブマトリクス基板の構成例を示す透視平面図である。 図２９に示すアクティブマトリクス基板の等価回路図である。 本アクティブマトリクス基板の他の駆動方法を示すタイミングチャートである。 本アクティブマトリクス基板の他の駆動方法を示すタイミングチャートである。 本アクティブマトリクス基板の他の駆動方法を示すタイミングチャートである。 本実施の形態に係る液晶パネルの構成を示す断面図である。 本アクティブマトリクス基板の他の駆動方法を示すタイミングチャートである。 従来のアクティブマトリクス基板の構成を示す平面図である。

本発明の実施の一形態を図１〜図３５に基づいて説明すれば以下のとおりである。

図１は、本実施の形態に係るアクティブマトリクス基板の構成を示す透視平面図である。同図に示されるように、本アクティブマトリクス基板１０は、マトリクス状に配された画素領域５と、互いに直交する走査信号線１６（列方向 図中左右方向）およびデータ信号線１５（行方向 図中上下方向）と、第１保持容量配線２０と、第２保持容量配線２１とを備える。

画素領域５には、第１のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）１２ａと、第２のＴＦＴ１２ｂと、第１副画素電極１７ａと、第２副画素電極１７ｂとが形成される。

第２副画素電極１７ｂは、長方形を一部刳り抜いた形状を有し、その外枠１７ｘが大きな長方形、その内枠（刳り抜いた部分の外周）１７ｙが小さな長方形となっている。そして、この内枠１７ｙの内側に長方形形状の第１副画素電極１７ａが設けられている。すなわち、本アクティブマトリクス基板は、長方形形状の第１副画素電極１７ａを第２副画素電極１７ｂが取り囲む構成である。

第１副画素電極１７ａの外枠１７ｚと第２副画素電極の内枠１７ｙとの間は間隙領域２６となっており、この間隙領域２６並びに第１副画素電極１７ａの外枠近傍領域および第２副画素電極１７ｂの内枠近傍領域と重畳するように、第１保持容量配線２０が額縁状に引き回されている。さらに、この第１保持容量配線２０および第１副画素電極１７ａと重畳するように保持容量上電極３０ａが設けられ、この保持容量上電極３０ａと第１副画素電極１７ａとがコンタクトホール１１ａによって接続されている。なお、第２副画素電極１７ｂの下端部（行方向の一方のエッジ）は、列方向（図中左右方向）に走る走査信号線１６と重畳する。この構成では、第１保持容量配線２０によって、高輝度領域４７ａ（第１の輝度領域）と低輝度領域４７ｂ（第２の輝度領域）との間に、額縁状の黒表示領域（最低輝度領域）が形成される。

第１および第２のＴＦＴ１２ａ・１２ｂは、各信号線（１５・１６）の交点近傍に形成され、第１のＴＦＴ１２ａのソース電極９ａおよび第２のＴＦＴ１２ｂのソース電極９ｂはともにデータ信号線１５に接続される。また、第１のＴＦＴ１２ａのドレイン電極８ａは、ドレイン引き出し配線７ａを介して保持容量上電極３０ａに接続され、第２のＴＦＴ１２ｂのドレイン電極８ｂはドレイン引き出し配線７ｂおよびコンタクトホール１１ｂを介して第２副画素電極１７ｂに接続されている。

また、第２保持容量配線２１は、第２副画素電極１７ｂの上半分の部分（第１副画素電極１７ａをはさんで各ＴＦＴ１２ａ・１２ｂの反対側）を列方向（図中左右方向）に横切るように形成され、この第２保持容量配線２１および第２副画素電極１７ｂに重畳するように保持容量上電極３０ｂが設けられる。この保持容量上電極３０ｂは、コンタクトホール１１ｃを介して第２副画素電極１７ｂに接続されている。

図１では、第１保持容量配線２０が間隙領域２６並びに第１副画素電極１７ａの外枠近傍領域および第２副画素電極１７ｂの内枠近傍領域と重畳するように額縁状に引き回されているが、これに限定されない。例えば、図２８に示す画素領域５’のように、第１および第２の保持容量配線２０’・２１’を、第１副画素電極１７ａを挟むように列方向（図中左右方向）に沿って形成してもよい。なお、第１のＴＦＴ１２ａのドレイン電極は、第１副画素電極１７ａ下を通過するドレイン引き出し配線７ａ’を介して、第１保持容量配線２０’上に形成された保持容量上電極３０ａに接続される。さらに、このドレイン引き出し配線７ａ’は、コンタクトホール１１ａを介して第１副画素電極１７ａに接続される。また、第２のＴＦＴ１２ｂのドレイン電極は、ドレイン引き出し配線７ｂ’を介して、第２保持容量配線２１’上に形成された保持容量上電極３０ｂに接続される。さらに、この保持容量上電極３０ｂは、コンタクトホール１１ｂを介して第２副画素電極１７ｂに接続される。この図２８の構成では、高輝度領域４７ａと低輝度領域４７ｂとの間に遮光体による最低輝度領域が形成されないため、高輝度領域４７ａと低輝度領域４７ｂとが隣接するような構成となる。

図１に示す構成によって、図２に示す回路が実現される。すなわち、第１副画素電極１７ａが第１のＴＦＴ１２ａを介してデータ信号線１５に接続され、第２副画素電極１７ｂが第２のＴＦＴ１２ｂを介してデータ信号線１５に接続される。なお、第１および第２のＴＦＴ１２ａ・１２ｂのゲートはともに走査信号線１６に接続される。また、第１副画素電極１７ａに接続された保持容量上電極３０ａと第１保持容量配線２０との間で保持容量Ｃｓ１が形成され、第２副画素電極１７ｂに接続された保持容量上電極３０ｂと第２保持容量配線２１との間で保持容量Ｃｓ２が形成される。

なお、後述するように、図２の第１保持容量配線２０および第２保持容量配線２１には、互いに位相の異なるＣｓ信号（補助容量対向電圧）が供給される。ここで、各画素をドット反転駆動あるいはＶライン反転駆動する場合、列方向（図中左右方向）に隣接する２つの画素に供給される信号電位が逆極性となる。したがって、このような場合には、自画素の第１保持容量配線２０は隣接画素の第２保持容量配線２１に接続され、自画素の第２保持容量配線２１は隣接画素の第１保持容量配線２０に接続される。

図３は、アクティブマトリクス基板１０を備えた液晶表示装置（液晶パネル）の等価回路である。同図に示されるように、第１副画素電極１７ａ、対向電極（Ｖｃｏｍ）、および両者間の液晶層によって第１副画素容量Ｃｓｐ１が構成され、第２副画素電極１７ｂ、対向電極（Ｖｃｏｍ）、および両者間の液晶層によって第２副画素容量Ｃｓｐ２が構成される。

以下に、本実施の形態に係る液晶表示装置の駆動方法を説明する。

本実施の形態では、第１副画素電極とこれを取り囲む第２副画素電極に、共通のデータ信号線から表示信号電圧を供給しておき、その後各ＴＦＴをオフ状態にした後に第１保持容量配線および第２保持容量配線の電圧を相互に異なるように変化させる。これにより、１つの画素内に、第１副画素容量Ｃｓｐ１による高輝度領域と、これを取り囲む、第２副画素容量Ｃｓｐ２による低輝度領域とを形成する。この構成では、２つの副画素電極に１本のデータ信号線から表示信号電圧を供給するため、データ信号線の数やこれらを駆動するソースドライバの数を増加させる必要がないという利点がある。

図１３は、図３に示す回路の各部の電圧を示すタイミングチャートである。なお、Ｖｇは走査信号線（第１および第２のＴＦＴのゲート電極）の電圧、Ｖｓはデータ信号線の電圧（ソース電圧）、Ｖｃｓ１は第１保持容量配線の電圧、Ｖｃｓ２は第２保持容量配線の電圧、Ｖｌｃ１は第１副画素電極の電圧、Ｖｌｃ２は第１副画素電極の電圧とする。なお、液晶表示装置においては、液晶が分極しないよう、一般にフレーム反転、ライン反転、ドット反転といった交流駆動を行う。すなわち、ｎフレーム目にソース電圧の中央値Ｖｓｃに対してプラス極性のソース電圧（Ｖｓｐ）を与え、次の（ｎ＋１）フレーム目ではＶｓｃに対してマイナス極性のソース電圧（Ｖｓｎ）を与え、かつフレームごとにドット反転を行う。また、第１保持容量配線の電圧および第２保持容量配線の電圧を振幅電圧Ｖａｄで振幅させるとともに、両者の位相を１８０度ずらす。

図１３のｎフレームにおける各電圧波形の経時変化を説明する。

まず、時刻Ｔ０で、Ｖｃｓ１＝Ｖｃｏｍ−Ｖａｄ、Ｖｃｓ２＝Ｖｃｏｍ＋Ｖａｄとする。なお、Ｖｃｏｍは対向電極の電圧である。

時刻Ｔ１で、ＶｇがＶｇＬからＶｇＨに変化し、各ＴＦＴがともにＯＮ状態となる。この結果、Ｖｌｃ１およびＶｌｃ２がＶｓｐに上昇し、保持容量Ｃｓ１・Ｃｓ２および副画素容量Ｃｓｐ１・Ｃｓｐ２が充電される。

時刻Ｔ２で、ＶｇがＶｇＨからＶｇＬに変化し、各ＴＦＴがＯＦＦ状態となって、保持容量Ｃｓ１・Ｃｓ２および副画素容量Ｃｓｐ１・Ｃｓｐ２がデータ信号線から電気的に絶縁される。なお、この直後に寄生容量等の影響によって引き込み現象が発生し、Ｖｌｃ１＝Ｖｓｐ−Ｖｄ１、Ｖｌｃ２＝Ｖｓｐ−Ｖｄ２となる。

時刻Ｔ３では、Ｖｃｓ１がＶｃｏｍ−ＶａｄからＶｃｏｍ＋Ｖａｄへ変化し、Ｖｃｓ２がＶｃｏｍ＋ＶａｄからＶｃｏｍ−Ｖａｄへ変化する。この結果、Ｖｌｃ１＝Ｖｓｐ−Ｖｄ１＋２×Ｋ×Ｖａｄ、Ｖｌｃ２＝Ｖｓｐ−Ｖｄ２−２×Ｋ×Ｖａｄとなる。ここで、Ｋ＝Ｃｃｓ／（Ｃｌｃ＋Ｃｃｓ）であり、Ｃｃｓは各保持容量（Ｃｓ１・Ｃｓ２）の容量値、Ｃｌｃは各副画素容量（Ｃｓｐ１・Ｃｓｐ２）の容量値とする。

時刻Ｔ４では、Ｖｃｓ１がＶｃｏｍ＋ＶａｄからＶｃｏｍ−Ｖａｄへ変化し、Ｖｃｓ２がＶｃｏｍ−ＶａｄからＶｃｏｍ＋Ｖａｄへ変化する。この結果、Ｖｌｃ１＝Ｖｓｐ−Ｖｄ１、Ｖｌｃ２＝Ｖｓｐ−Ｖｄ２となる。

時刻Ｔ５では、Ｖｃｓ１がＶｃｏｍ−ＶａｄからＶｃｏｍ＋Ｖａｄへ変化し、Ｖｃｓ２がＶｃｏｍ＋ＶａｄからＶｃｏｍ−Ｖａｄへ変化する。この結果、Ｖｌｃ１＝Ｖｓｐ−Ｖｄ１＋２×Ｋ×Ｖａｄ、Ｖｌｃ２＝Ｖｓｐ−Ｖｄ２−２×Ｋ×Ｖａｄとなる。

後は、次にＶｇ＝Ｖｇｈとなり書き込みが行われるまで、水平走査期間１Ｈの整数倍ごとに、時刻Ｔ４・Ｔ５が繰り返される。したがって、Ｖｌｃ１の実効値は、Ｖｓｐ−Ｖｄ１＋Ｋ×Ｖａｄとなり、Ｖｌｃ２の実効値は、Ｖｓｐ−Ｖｄ２−Ｋ×Ｖａｄとなる。

以上から、ｎフレーム目において各副画素容量（第１副画素容量Ｃｓｐ１・第２副画素容量Ｃｓｐ２）にかかる実効電圧（Ｖ１・Ｖ２）は、Ｖ１＝Ｖｓｐ−Ｖｄ１＋Ｋ×Ｖａｄ−Ｖｃｏｍ、Ｖ２＝Ｖｓｐ−Ｖｄ２−Ｋ×Ｖａｄ−Ｖｃｏｍとなるため、１つの画素内に、第１副画素容量Ｃｓｐ１による高輝度領域と、これを取り囲む、第２副画素容量Ｃｓｐ２による低輝度領域とが形成される。

次に、ｎ＋１フレームにおける各電圧波形の経時変化を説明する。

まず、時刻Ｔ０で、Ｖｃｓ１＝Ｖｃｏｍ＋Ｖａｄ、Ｖｃｓ２＝Ｖｃｏｍ−Ｖａｄとする。なお、Ｖｃｏｍは対向電極の電圧である。

時刻Ｔ１で、ＶｇがＶｇＬからＶｇＨに変化し、各ＴＦＴがともにＯＮ状態となる。この結果、Ｖｌｃ１およびＶｌｃ２がＶｓｎに低下し、保持容量Ｃｓ１・Ｃｓ２および副画素容量Ｃｓｐ１・Ｃｓｐ２が充電される。

時刻Ｔ２で、ＶｇがＶｇＨからＶｇＬに変化し、各ＴＦＴがＯＦＦ状態となって、保持容量Ｃｓ１・Ｃｓ２および副画素容量Ｃｓｐ１・Ｃｓｐ２がデータ信号線から電気的に絶縁される。なお、この直後に寄生容量等の影響によって引き込み現象が発生し、Ｖｌｃ１＝Ｖｓｎ−Ｖｄ１、Ｖｌｃ２＝Ｖｓｎ−Ｖｄ２となる。

時刻Ｔ３では、Ｖｃｓ１がＶｃｏｍ＋ＶａｄからＶｃｏｍ−Ｖａｄへ変化し、Ｖｃｓ２がＶｃｏｍ−ＶａｄからＶｃｏｍ＋Ｖａｄへ変化する。この結果、Ｖｌｃ１＝Ｖｓｎ−Ｖｄ１−２×Ｋ×Ｖａｄ、Ｖｌｃ２＝Ｖｓｎ−Ｖｄ２＋２×Ｋ×Ｖａｄとなる。ここで、Ｋ＝Ｃｃｓ／（Ｃｌｃ＋Ｃｃｓ）であり、Ｃｃｓは各保持容量（Ｃｓ１・Ｃｓ２）の容量値、Ｃｌｃは各副画素容量（Ｃｓｐ１・Ｃｓｐ２）の容量値とする。

時刻Ｔ４では、Ｖｃｓ１がＶｃｏｍ−ＶａｄからＶｃｏｍ＋Ｖａｄへ変化し、Ｖｃｓ２がＶｃｏｍ＋ＶａｄからＶｃｏｍ−Ｖａｄへ変化する。この結果、Ｖｌｃ１＝Ｖｓｎ＋Ｖｄ１、Ｖｌｃ２＝Ｖｓｎ＋Ｖｄ２となる。

時刻Ｔ５では、Ｖｃｓ１がＶｃｏｍ＋ＶａｄからＶｃｏｍ−Ｖａｄへ変化し、Ｖｃｓ２がＶｃｏｍ−ＶａｄからＶｃｏｍ＋Ｖａｄへ変化する。この結果、Ｖｌｃ１＝Ｖｓｎ−Ｖｄ１−２×Ｋ×Ｖａｄ、Ｖｌｃ２＝Ｖｓｎ−Ｖｄ２＋２×Ｋ×Ｖａｄとなる。

後は、次にＶｇ＝Ｖｇｈとなり書き込みが行われるまで、水平走査期間１Ｈの整数倍ごとに、時刻Ｔ４・Ｔ５が繰り返される。したがって、Ｖｌｃ１の実効値は、Ｖｓｎ−Ｖｄ１−Ｋ×Ｖａｄとなり、Ｖｌｃ２の実効値は、Ｖｓｎ−Ｖｄ２＋Ｋ×Ｖａｄとなる。

以上から、ｎフレーム目において各副画素容量（Ｃｓｐ１・Ｃｓｐ２）にかかる実効電圧（Ｖ１・Ｖ２）は、Ｖ１＝Ｖｓｎ−Ｖｄ１−Ｋ×Ｖａｄ−Ｖｃｏｍ、Ｖ２＝Ｖｓｎ−Ｖｄ２＋Ｋ×Ｖａｄ−Ｖｃｏｍとなるため、１つの画素内に、第１副画素容量Ｃｓｐ１による高輝度領域と、これを取り囲む、第２副画素容量Ｃｓｐ２による低輝度領域とが形成される。

また、図３５に示すように、Ｖｃｓ１を、Ｔ２でＶｇが「Ｌ」となった（各ＴＦＴ１２ａ・１２ｂがオフした）直後のＴ３で「Ｈｉｇｈ」になったまま（あるいは「Ｌｏｗ」になったまま）の波形とし、同様に、Ｖｃｓ２を、Ｔ２でＶｇが「Ｌ」となった直後のＴ３で「Ｌｏｗ」になったまま（あるいは「Ｈｉｇｈ」になったまま）の波形とすることもできる。すなわち、各トランジスタがオフされた後に、Ｖｃｓ１を突き上げて該フレームではこの突き上げたままの状態を維持するとともに、Ｖｃｓ１の突き上げと同期してＶｃｓ２を突き下げて該フレームではこの突き下げたままの状態を維持するような電位制御を行うか、あるいは、各トランジスタがオフされた後に、Ｖｃｓ１を突き下げて該フレームではこの突き下げたままの状態を維持するとともに、Ｖｃｓ１の突き下げと同期してＶｃｓ２を突き上げて該フレームではこの突き上げたままの状態を維持するような電位制御を行う。この図３５に示す電位制御は、各保持容量配線を上下（データ信号線に沿った方向）に隣接する画素同士で共有しない構成（図１・図４・図５等）に適用可能であり、Ｖｃｓ１およびＶｃｓ２波形のなまりがドレイン実効電位に与える影響が小さくなるため、輝度ムラの低減に有効である。

さらに、図３１のように、Ｖｃｓ１を、Ｔ２でＶｇが「Ｌ」となった（各ＴＦＴ１２ａ・１２ｂがオフした）直後のＴ３で「Ｈｉｇｈ」になったまま（あるいは「Ｌｏｗ」になったまま）の波形とし、Ｖｃｓ２を、Ｔ３から１水平期間（１Ｈ）後のＴ４で「Ｌｏｗ」になったまま（あるいは「Ｈｉｇｈ」になったまま）の波形とすることもできる。すなわち、各トランジスタがオフされた後に、Ｖｃｓ１を突き上げて該フレームではこの突き上げたままの状態を維持するとともに、Ｖｃｓ１の突き上げから１Ｈ期間ずらしてＶｃｓ２を突き下げて該フレームではこの突き下げたままの状態を維持するような電位制御を行うか、あるいは、各トランジスタがオフされた後に、Ｖｃｓ１を突き下げて該フレームではこの突き下げたままの状態を維持するとともに、Ｖｃｓ１の突き下げから１Ｈ期間ずらしてＶｃｓ２を突き上げて該フレームではこの突き上げたままの状態を維持するような電位制御を行う。この図３１に示す電位制御は、各保持容量配線を上下に隣接する画素同士で共有しない構成（図１等）はもちろん、各保持容量配線を上下に隣接する画素同士で共有する構成（図８）にも適用できるという利点がある。

図３１のｎフレームにおける各電圧波形の経時変化を説明する。

まず、時刻Ｔ０で、Ｖｃｓ１＝Ｖｃｏｍ−Ｖａｄ、Ｖｃｓ２＝Ｖｃｏｍ＋Ｖａｄとする。なお、Ｖｃｏｍは対向電極の電圧である。

時刻Ｔ１で、ＶｇがＶｇＬからＶｇＨに変化し、各ＴＦＴがともにＯＮ状態となる。この結果、Ｖｌｃ１およびＶｌｃ２がＶｓｐに上昇し、保持容量Ｃｓ１・Ｃｓ２および副画素容量Ｃｓｐ１・Ｃｓｐ２が充電される。

時刻Ｔ２で、ＶｇがＶｇＨからＶｇＬに変化し、各ＴＦＴがＯＦＦ状態となって、保持容量Ｃｓ１・Ｃｓ２および副画素容量Ｃｓｐ１・Ｃｓｐ２がデータ信号線から電気的に絶縁される。なお、この直後に寄生容量等の影響によって引き込み現象が発生し、Ｖｌｃ１＝Ｖｓｐ−Ｖｄ１、Ｖｌｃ２＝Ｖｓｐ−Ｖｄ２となる。

時刻Ｔ３では、Ｖｃｓ１がＶｃｏｍ−ＶａｄからＶｃｏｍ＋Ｖａｄへ変化する。時刻Ｔ４では（Ｔ３の１Ｈ後）、Ｖｃｓ２がＶｃｏｍ＋ＶａｄからＶｃｏｍ−Ｖａｄへ変化する。この結果、Ｖｌｃ１＝Ｖｓｐ−Ｖｄ１＋２×Ｋ×Ｖａｄ、Ｖｌｃ２＝Ｖｓｐ−Ｖｄ２−２×Ｋ×Ｖａｄとなる。ここで、Ｋ＝Ｃｃｓ／（Ｃｌｃ＋Ｃｃｓ）であり、Ｃｃｓは各保持容量（Ｃｓ１・Ｃｓ２）の容量値、Ｃｌｃは各副画素容量（Ｃｓｐ１・Ｃｓｐ２）の容量値とする。

以上から、ｎフレーム目において各副画素容量（第１副画素容量Ｃｓｐ１・第２副画素容量Ｃｓｐ２）にかかる実効電圧（Ｖ１・Ｖ２）は、Ｖ１＝Ｖｓｐ−Ｖｄ１＋２×Ｋ×Ｖａｄ−Ｖｃｏｍ、Ｖ２＝Ｖｓｐ−Ｖｄ２−２×Ｋ×Ｖａｄ−Ｖｃｏｍとなるため、１つの画素内に、第１副画素容量Ｃｓｐ１による明副画素と、第２副画素容量Ｃｓｐ２による暗副画素とが形成される。

こうすれば、Ｖｃｓ１およびＶｃｓ２波形のなまりがドレイン実効電位に与える影響が小さくなり、輝度ムラの低減に有効である。

ここで、本構成における高輝度領域と低輝度領域の輝度分配の一例を図２６に示す。なお、２５６階調表示とし、低輝度領域と高輝度領域の面積比を１：３とする。グラフａ・ｂに示されるように、１２８階調付近までは、低輝度領域の輝度（単位面積あたりの光量）を０（最小輝度）としておき、階調増加に伴って高輝度領域の輝度（単位面積あたりの光量）を０から０．８５（最大輝度を１とする）まで増加させる。また、１２８階調付近〜２５５階調までは、グラフａ・グラフｂに示されるように、階調増加に伴って高輝度領域の輝度を０．８５から１．０まで逓増させる一方で低輝度領域の輝度を０から１．０まで増加させる。この低輝度領域および高輝度領域それぞれの輝度を面積積分し、合算したものが画素全体の輝度総和（グラフｃ＝γ特性）となる。

このように、本実施の形態に係る液晶表示装置では、各画素に、高輝度領域とこれを取り囲む低輝度領域とを形成することが可能である。以下では、各画素に、高輝度領域とこれを取り囲む低輝度領域とを形成することによって、空間周波数の高い映像を鮮明に表示できる点について説明する。

図２１（ａ）に空間周波数の低い映像の模式図を示し、図２１（ｂ）に空間周波数の高い映像の模式図を示す。ここで、映像信号としてサイン波形を入力したときの振幅とディスプレイに出力された振幅との比を伝達特性とする。また、図２２（ａ）は、点灯領域が大きい画素をマトリクス状に配した表示装置の模式図であり、図２２（ｂ）は、点灯領域が小さい画素をマトリクス状に配した表示装置の模式図である。さらに、図２３は、図２２（ａ）に示す表示装置の伝達特性、および図２２（ｂ）に示す表示装置の伝達特性を示す。

図２３から、点灯領域が小さな表示装置の方が、点灯領域の大きな表示装置よりも伝達特性が優れている、すなわち、図２１（ｂ）に示されるような高空間周波数の映像をより鮮明に表示できることがわかる。本発明はこの原理に着目したものであり、１つの画素内に、高輝度領域とこれを取り囲む低輝度領域とを形成できる画素構成とし、画素全体の輝度総和の全部あるいはほとんどを高輝度領域で賄って（光放射を画素中央に集中させて）（表示の大半を占める）中間調表示を行う。これにより、高空間周波数領域における伝達特性が大幅に向上し、空間周波数の高い映像を鮮明に表示することができる。

また、本アクティブマトリクス基板では、図１５（ａ）に示すように、各画素の中央部に高輝度領域が形成され、各画素における高輝度領域の行方向（図中上下方向）の位置が画素間で揃っているため、図１５（ｂ）のように各画素における高輝度領域の行方向の位置が画素間でずれている構成と比較して、図１４に模式的に示されような映像信号をよりきれいに表示できる。

また、図１に示す本アクティブマトリクス基板は、第１および第２の画素電極間の領域（間隙領域２６）と重畳するように、第１の保持容量配線２０が額縁状に引き回されている。したがって、本アクティブマトリクス基板を備えた液晶表示装置において、間隙領域２６から光が漏れ、コントラストが低下するといった現象を防止することができる。

また、本実施の形態では、アクティブマトリクス基板自体に遮光体（第１の保持容量配線２０）設けることになるため、カラーフィルタ基板に遮光体を設ける場合のように各基板を貼り合わせる際のずれによって遮光効果が低下してしまうといった問題も起こらない。

加えて、図１の構成では、１つの画素領域内において、第１の保持容量配線２０が額縁状に引き回され、該第１の保持容量配線２０が複数の経路を有することになるため、第１の保持容量配線の断線に対して冗長性を有している。

本アクティブマトリクス基板を図４に示すように構成することもできる。すなわち、画素領域１０５には、第１のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）１１２ａと、第２のＴＦＴ１１２ｂと、第１副画素電極１１７ａと、第２副画素電極１１７ｂとが形成される。

第２副画素電極１１７ｂは、長方形を一部刳り抜いた形状を有し、その外枠１１７ｘが大きな長方形、その内枠（刳り抜いた部分の外周）１１７ｙが小さな長方形となっている。そして、この内枠１１７ｙの内側に長方形形状の第１副画素電極１１７ａが設けられている。すなわち、本実施の形態は、長方形形状の第１副画素電極１１７ａを第２副画素電極１１７ｂが取り囲む構成である。

第１副画素電極１１７ａの外枠１１７ｚと第２副画素電極の内枠１１７ｙとの間は間隙領域（１２６ａ〜１２６ｄ）となっている。この間隙領域は額縁状であり、列方向（図中左右方向）に伸びた領域１２６ａおよび領域１２６ｂと、行方向（図中上下方向）に伸びた領域１２６ｃおよび領域１２６ｄとからなる。ここで、領域１２６ａ並びに第１副画素電極１１７ａの外枠近傍領域および第２副画素電極１１７ｂの内枠近傍領域と重畳するように、第１保持容量配線１２１が形成され、領域１２６ｂ並びに第１副画素電極１１７ａの外枠近傍領域および第２副画素電極１１７ｂの内枠近傍領域と重畳するように、第２保持容量配線１２０が形成されている。さらに、この第１保持容量配線１２０および第１副画素電極１１７ａと重畳するように保持容量上電極１３０ａが設けられ、この保持容量上電極１３０ａと第１副画素電極１１７ａとがコンタクトホール１１１ａによって接続されている。また、第２保持容量配線１２１および第２副画素電極１１７ｂに重畳するように保持容量上電極１３０ｂが設けられる。

第１および第２のＴＦＴ１１２ａ・１１２ｂは、各信号線（１５・１６）の交点近傍に形成され、第１のＴＦＴ１１２ａのソース電極１０９ａおよび第２のＴＦＴ１１２ｂのソース電極１０９ｂはともにデータ信号線１５に接続される。第１のＴＦＴ１１２ａのドレイン電極１０８ａは、ドレイン引き出し配線１０７ａを介して保持容量上電極１３０ａに接続される。ここで、ドレイン引き出し配線１０７ａは行方向（図中上下方向）に伸びる領域１２６ｃ並びに第１副画素電極１１７ａの外枠近傍領域および第２副画素電極１１７ｂの内枠近傍領域と重畳するように引き回されている。また、第２のＴＦＴ１１２ｂのドレイン電極１０８ｂはドレイン引き出し配線１０７ｂおよびコンタクトホール１１１ｂを介して第２副画素電極１１７ｂに接続されている。さらに、ドレイン引き出し配線１０７ｂは、行方向（図中上下方向）に伸びる領域１２６ｄ並びに第１副画素電極１１７ａの外枠近傍領域および第２副画素電極１１７ｂの内枠近傍領域と重畳するように引き回され、保持容量上電極１３０ｂに接続されている。

なお、図５に示すように、開口率向上のためにこのドレイン引き出し配線１０７ｂの領域１２６ｄと重畳しない部分を削除し、第２副画素電極１１７ｂと保持容量上電極１３０ｂとをコンタクトホール１１１ｃによって接続しておくこともできる。

以上説明した図４・５のアクティブマトリクス基板によって図６に示す回路が実現される。また、図４・５のアクティブマトリクス基板を用いた液晶表示装置にも、図１３で説明した駆動方法を用いることができる。

本アクティブマトリクス基板を図８に示すように構成することもできる。すなわち、画素領域２０５には、第１のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）２１２ａと、第２のＴＦＴ２１２ｂと、第１副画素電極２１７ａと、第２副画素電極２１７ｂとが形成される。

第２副画素電極２１７ｂは、長方形を一部刳り抜いた形状を有し、その外枠２１７ｘが大きな長方形、その内枠（刳り抜いた部分の外周）２１７ｙが小さな長方形となっている。そして、この内枠２１７ｙの内側に長方形形状の第１副画素電極２１７ａが設けられている。すなわち、本実施の形態は、長方形形状の第１副画素電極２１７ａを第２副画素電極２１７ｂが取り囲む構成である。

本構成では、画素領域２０５の中程に走査信号線２１６が設けられる。画素領域２０５内の走査信号線２１６は、第１および第２のＴＦＴ２１２ａ・２１２ｂのゲート電極となる左端部２１６ａ、額縁部２１６ｂ、および右端部２１６ｃの３つの部分からなる。第１および第２のＴＦＴ２１２ａ・２１２ｂは、各信号線（１５・２１６）の交点近傍に形成され、第１のＴＦＴ２１２ａのソース電極２０９ａおよび第２のＴＦＴ２１２ｂのソース電極２０９ｂはともにデータ信号線１５に接続される。

第１副画素電極２１７ａの外枠２１７ｚと第２副画素電極の内枠２１７ｙとの間は間隙領域２２６となっており、この間隙領域２２６並びに第１副画素電極２１７ａの外枠近傍領域および第２副画素電極２１７ｂの内枠近傍領域と重畳するように、走査信号線２１６の引き回され、これにより上記額縁部２１６ｂが形成される。第１のＴＦＴ２１２ａのドレイン電極２０８ａは、ドレイン引き出し配線およびコンタクトホール２１１ａを介して第１副画素電極２１７ａに接続される。

また、画素領域２０５の上下両端部（行方向の両エッジ）に、第１および第２保持容量配線２２０・２２１が列方向（図中左右方向）に形成される。また、第１保持容量配線２２０と重畳するように保持容量上電極２３０ａが設けられ、この保持容量上電極２３０ａは、ドレイン電極２０８ａに接続されている。さらに、第２保持容量配線２２１と第２副画素電極２１７ｂとに重畳するように保持容量上電極２３０ｂが設けられ、この保持容量上電極２３０ｂは、ドレイン電極２０８ｂに接続されるとともに、コンタクトホール２１１ｂを介して第２副画素電極２１７ｂに接続されている。

図８の構成によれば、上下に隣接する画素間で第１および第２の保持容量配線２２０・２２１を共用できるため、保持容量配線の総数を減らすことができる。また、１つの画素領域内において、走査信号線２１６が額縁状に引き回され、該走査信号線２１６が複数の経路を有することになるため、走査信号線の断線に対して冗長性を有している。

以上説明した図８のアクティブマトリクス基板によって図７に示す回路が実現される。また、図８のアクティブマトリクス基板を用いた液晶表示装置にも、図１３で説明した駆動方法を用いることができる。

本アクティブマトリクス基板を図９に示すように構成することもできる。すなわち、画素領域３０５には、第１のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）３１２ａと、第２のＴＦＴ３１２ｂと、第１副画素電極３１７ａと、第２副画素電極３１７ｂとが形成される。

そして、本構成では、１つの画素領域３０５に対して２本のデータ信号線３１５ａ・３１５ｂが設けられる。これらデータ信号線３１５ａ・３１５ｂは、画素領域３０５の両側端部近傍に、行方向（図中上下方向）に形成される。

第２副画素電極３１７ｂは、長方形を一部刳り抜いた形状を有し、その外枠３１７ｘが大きな長方形、その内枠（刳り抜いた部分の外周）３１７ｙが小さな長方形となっている。そして、この内枠３１７ｙの内側に長方形形状の第１副画素電極３１７ａが設けられている。すなわち、本実施の形態は、長方形形状の第１副画素電極３１７ａを第２副画素電極３１７ｂが取り囲む構成である。

第１副画素電極３１７ａの外枠３１７ｚと第２副画素電極の内枠３１７ｙとの間は間隙領域３２６となっており、この間隙領域３２６並びに第１副画素電極３１７ａの外枠近傍領域および第２副画素電極３１７ｂの内枠近傍領域と重畳するように、保持容量配線３２０が額縁状に引き回されている。さらに、この保持容量配線３２０および第１副画素電極３１７ａと重畳するように保持容量上電極３３０ａが設けられ、この保持容量上電極３３０ａと第１副画素電極３１７ａとがコンタクトホール３１１ａによって接続されている。また、この保持容量配線３２０および第２副画素電極３１７ｂと重畳するように保持容量上電極３３０ｂが設けられ、この保持容量上電極３３０ｂと第２副画素電極３１７ｂとがコンタクトホール３１１ｂによって接続されている。

第１のＴＦＴ３１２ａは、走査信号線と一方のデータ信号線３１５ａとの交点近傍に形成され、第１のＴＦＴ３１２ａのソース電極３０９ａはデータ信号線３１５ａに接続され、第１のＴＦＴ３１２ａのドレイン電極３０８ａは、ドレイン引き出し配線を介して保持容量上電極３３０ａに接続される。また、第１のＴＦＴ３１２ｂは、走査信号線ともう一方のデータ信号線３１５ｂの交点近傍に形成され、第１のＴＦＴ３１２ｂのソース電極３０９ｂはデータ信号線３１５ｂに接続され、第１のＴＦＴ３１２ｂのドレイン電極３０８ｂは、ドレイン引き出し配線を介して保持容量上電極３３０ｂに接続される。

以上説明した図９のアクティブマトリクス基板によって図１２に示す回路が実現される。ここで、各画素に配される２本のデータ信号線３１５ａ・３１５ｂは互いに独立に駆動され、例えば、液晶コントローラによって制御されるソースドライバから別々に信号電位が与えられる。

ここで、本構成における高輝度領域と低輝度領域の輝度（単位面積あたりの光量）分配の一例を図２７に示す。なお、２５６階調表示とし、低輝度領域と高輝度領域の面積比を１：３とする。グラフａ・ｂに示されるように、１２８階調付近までは、低輝度領域の輝度を０（規格化した最小輝度）としておき、階調増加に伴って高輝度領域の輝度を０から１．０（規格化した最大輝度）まで増加させる。また、１２８階調付近〜２５５階調までは、グラフａ・ｂに示されるように、高輝度領域の輝度を１．０にしておき、階調増加に伴って低輝度領域の輝度を０から１．０まで増加させる。この低輝度領域および高輝度領域の各輝度を面積積分し、合算したものが画素全体の輝度総和（グラフｃ＝γ特性）となる。

また、図１０に示すように、図８のアクティブマトリクス基板をＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）構成とすることもできる。すなわち、第１および第２副画素電極２１７ａ・２１７ｂに、液晶分子の配向を制御するためのスリット（液晶分子配向制御用スリット）２５５を横Ｖ字形状（Ｖ字を９０度回転させた形状）に設ける。このＭＶＡ構成は、アクティブマトリクス基板の画素電極にスリット（電極切除パターン）を設けるとともに、対向基板の対向電極に液晶分子配向制御用突起（リブ）を設け、これによって形成されるフリンジフィールド（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ）を利用するものである。このフリンジフィールドによって液晶分子の配向方向を複数方向に分散させることができ、広視野角が実現される。同様に、図９のアクティブマトリクス基板をＭＶＡ構成とすることもできる（図１１参照）。

本実施の形態に係るアクティブマトリクス基板を図２９のように構成することもできる。図２９に示されるアクティブマトリクス基板は、マトリクス状に配された画素領域４０５と、画素領域の下端部および上端部を列方向（図中左右方向）に走る第１および第２の走査信号線４１６ａ・４１６ｂと、行方向（図中上下方向）に走るデータ信号線４１５と、保持容量配線４２０とを備える。

画素領域４０５には、第１のＴＦＴ４１２ａと、第２のＴＦＴ４１２ｂと、第１副画素電極４１７ａと、第２副画素電極４１７ｂとが形成される。第２副画素電極４１７ｂは、長方形を一部刳り抜いた形状を有し、その外枠４１７ｘが大きな長方形、その内枠（刳り抜いた部分の外周）４１７ｙが小さな長方形となっている。そして、この内枠４１７ｙの内側に長方形形状の第１副画素電極４１７ａが設けられている。すなわち、本実施の形態は、長方形形状の第１副画素電極４１７ａを第２副画素電極４１７ｂが取り囲む構成である。

保持容量配線４２０は、画素領域中央を横切るように形成されており、保持容量配線４２０および第２副画素電極４１７ｂと重畳するように保持容量上電極４３０ｂが設けられ、保持容量配線４２０および第１副画素電極４１７ａと重畳するように保持容量上電極４３０ａが設けられている。

ここで、第１のＴＦＴ４１２ａは、データ信号線１５と第１の走査信号線１６ａの交点近傍に形成されており、第１の走査信号線１６ａが第１のＴＦＴ４１２ａのゲート電極となっている。また、第２のＴＦＴ４１２ｂは、データ信号線１５と第２の走査信号線１６ｂの交点近傍に形成されており、第２の走査信号線１６ｂが第２のＴＦＴ４１２ｂのゲート電極となっている。なお、第１のＴＦＴ４１２ａのソース電極および第２のＴＦＴ４１２ｂのソース電極はともにデータ信号線４１５に接続される。

また、第１のＴＦＴ４１２ａのドレイン電極は、ドレイン引き出し配線４０７ａを介して保持容量上電極４３０ａに接続され、この保持容量上電極４３０ａは、コンタクトホール４１１ａを介して第１副画素電極４１７ａに接続されている。また、第２のＴＦＴ４１２ｂのドレイン電極は、ドレイン引き出し配線４０７ｂを介して保持容量上電極４３０ｂに接続され、この保持容量上電極４３０ｂは、コンタクトホール４１１ｂを介して第２副画素電極４１７ｂに接続されている。

上記の構成によって、図３０に示す回路が実現される。すなわち、第１副画素電極４１７ａが第１のＴＦＴ４１２ａを介してデータ信号線４１５に接続され、第２副画素電極４１７ｂが第２のＴＦＴ４１２ｂを介してデータ信号線４１５に接続される。第１のＴＦＴ４１２ａのゲートは第１の走査信号線４１６ａに接続され、第２のＴＦＴ４１２ｂのゲートは第２の走査信号線４１６ｂに接続される。また、第１副画素電極４１７ａに接続された保持容量上電極４３０ａと保持容量配線４２０との間で保持容量ＣＳが形成され、同様に、第２副画素電極４１７ｂに接続された保持容量上電極４３０ｂと保持容量配線４２０との間で保持容量ＣＳが形成される。なお、第１および第２の走査信号線２１には、タイミングの異なる走査信号（パルス信号）が供給される。なお、次段用の第１および第２の走査信号線をそれぞれ４１６ｃおよび４１６ｄとし、次段用の第１および第２のＴＦＴをそれぞれ４１７ｃおよび４１７ｄとする。

図３２は、図３０の回路でドット反転駆動を行う場合の各信号波形（図中Ｓはデータ信号線４１５に供給される電位信号の波形、Ａ〜Ｄはそれぞれ、走査信号線４１６ａ〜４１６ｄに供給されるパルス信号の波形）である。

同図に示されるように、一水平期間に、第１の走査信号線４１６ａ、第２の走査信号線４１６ｂの順にオンパルス（走査信号）が供給されるとともに、各オンパルスに対応して、データ信号線４１５に、信号電位Ｖ１・Ｖ２（ともに正極性）が供給される。なお、第１および第２の走査信号線に供給される各オンパルスは時間的に重ならない。これにより、第１のＴＦＴ４１２ａを介して第１副画素電極４１７ａにＶ１が書き込まれ、第２のＴＦＴ４１２ｂを介して第２副画素電極４１７ｂにＶ２が書き込まれる。さらに、これに続く一水平期間では、次段の第１の走査信号線４１６ｃ、同第２の走査信号線４１６ｄの順にオンパルスが供給されるとともに、各オンパルスに対応して、データ信号線４１５に、信号電位ｖ１・ｖ２（ともに負極性）が供給される。これにより、次段の第１副画素電極４１７ｃにｖ１が書き込まれ、同第２副画素電極４１７ｄにｖ２が書き込まれる。

また、図３０の回路でドット反転駆動を行う場合、各信号波形を図３３（図中Ｓはデータ信号線４１５に供給される電位信号の波形、Ａ〜Ｄはそれぞれ、走査信号線４１６ａ〜４１６ｄに供給されるパルス信号の波形）のようにすることも可能である。

すなわち、一水平期間に、第１の走査信号線４１６ａ、第２の走査信号線４１６ｂにオンパルス（走査信号）が供給されるとともに、各オンパルスに対応して、データ信号線４１５に、信号電位ｖ１・ｖ２（ともに負極性）が供給される。ここで、第１の走査信号線に供給されるオンパルスと第２の走査信号線に供給されるオンパルスとを、時間的に重なる部分を有しつつパルス終端をとるタイミングが異なるように設定する。例えば、２つのオンパルスは、パルス始端をとるタイミングが同期する一方で、パルス終端をとるタイミングは第１の走査信号線４１６ａに供給されるオンパルスが先であるようにする。例えば、２つのオンパルスがパルス終端をとるタイミングを１／２Ｈ（一水平期間の半分）だけずらす。加えて、データ信号線４１５に供給される電位は、各オンパルスがパルス始端をとるのと同期してあるいはそれ以前にｖ１となるとともに、一方のオンパルス（第１の走査信号線４１６ａに供給されるオンパルス）が先にパルス終端をとるのと同期して、あるいはそれ以後にｖ１からｖ２に変化するようにしておく。こうすれば、第１副画素電極４１７ａにｖ１が書き込まれ、第２副画素電極４１７ｂには、ｖ１が書き込まれた後にｖ２が再書き込みされる。さらに、これに続く一水平期間では、次段の第１の走査信号線４１６ｃ、同第２の走査信号線４１６ｄに、上記のタイミングでオンパルスが供給されるとともに、データ信号線４１５に、各オンパルスに対応して信号電位Ｖ１・Ｖ２（ともに正極性）が供給される（すなわち、第１の走査信号線４１６ａに供給されるオンパルスが先にパルス終端をとるのと同期して、あるいはそれ以後にＶ１からＶ２に変化する）。これにより、次段の第１副画素電極４１７ｃにＶ１が書き込まれ、同第２副画素電極４１７ｄには、Ｖ１が書き込まれた後にＶ２が再書き込みされる。

こうすれば、第２の走査信号線４１６ｂが制御する第２のＴＦＴ４１２ｂに接続する第２の副画素電極４１７ｂには、ｖ１（書き込むべき電位と同極性）が一旦与えられた状態で再度書き込むべき電位ｖ２が与えられることになり、第２の副画素電極４１７ｂの充電を良好に行うことができる。特に、ドット反転駆動やＨライン反転駆動のように水平期間ごとにデータ信号線４１５に与えられる信号電位の極性が反転する（信号電位の波形鈍りが大きい）場合や第２の副画素電極４１７ｂの面積が大きい（充電に時間がかかる）場合により効果的である。さらに、図３３の駆動方法では、図３２の駆動方法よりオンパルスの周期が長くなるため、走査信号の駆動周波数を抑制できるという効果もある。

上記実施の形態で得られるアクティブマトリクス基板と、アクティブマトリクス基板の各画素に対応するようにマトリクス状に設けられた赤、緑、青のうちのいずれか１つの着色層と、各着色層の間に設けられた遮光性のブラックマトリクスからなるように形成されたカラーフィルタ基板を貼り合わせ、液晶を注入・封止することで、液晶表示パネルが形成される。

この液晶表示パネルの構成を図３４に示す。同図に示すように、本液晶パネル８０は、バックライト光源側から順に、偏光板４１、ガラス基板２８を含む本アクティブマトリクス基板１０、配向膜８２、液晶層４３、カラーフィルタ基板８４、および偏光板８５を備える。カラーフィルタ基板８４は、液晶層４３側から順に、配向膜８５、共通（対向）電極８６、着色層８７（ブラックマトリクス９９を含む）、ガラス基板８８を備える。そして、この共通（対向）電極８６に液晶分子配向制御用突起（リブ）８６ｘが設けられている。液晶分子配向制御用突起８６ｘは、例えば、感光性樹脂等により形成される。リブ８６ｘの（基板面垂直方向から見たときの）平面形状としては、一定の周期でジグザクに屈曲した帯状（横Ｖ字形状）等が挙げられる。上記液晶パネルにドライバ（液晶駆動用ＬＳＩ）等を接続し、偏光板やバックライトを装着することで本発明の液晶表示装置が形成される。

以下に、本液晶表示装置を適用したテレビジョン受信機について説明する。

図１６は、テレビジョン受信機用における液晶表示装置６０１の回路ブロックである。液晶表示装置６０１は、図１６に示すように、Ｙ／Ｃ分離回路５００、ビデオクロマ回路５０１、Ａ／Ｄコンバータ５０２、液晶コントローラ５０３、液晶パネル５０４、バックライト駆動回路５０５、バックライト５０６、マイコン５０７、階調回路５０８を備えた構成となっている。上記構成の液晶表示装置６０１において、まず、テレビ信号の入力映像信号は、Ｙ／Ｃ分離回路５００に入力され、輝度信号と色信号に分離される。輝度信号と色信号はビデオクロマ回路５０１にて光の３原色である、Ｒ、Ｇ、Ｂに変換され、さらに、このアナログＲＧＢ信号はＡ／Ｄコンバータ５０２により、デジタルＲＧＢ信号に変換され、液晶コントローラ５０３に入力される。液晶パネル５０４では液晶コントローラ５０３からのＲＧＢ信号が所定のタイミングで入力されると共に、階調回路５０８からのＲＧＢそれぞれの階調電圧が供給され、画像が表示されることになる。これらの処理を含め、システム全体の制御はマイコン５０７が行うことになる。なお、映像信号として、テレビジョン放送に基づく映像信号、カメラにより撮像された映像信号、インターネット回線を介して供給される映像信号など、様々な映像信号に基づいて表示可能である。

なお、本アクティブマトリクス基板は、フィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置に用いることもできる。図１７（ａ）に示すフィールドシーケンシャル方式の１つの画素は、図１７（ｂ）に示すカラーフィルタ方式の３つ画素（Ｒ・Ｇ・Ｂ）に対応し、１つの画素に３原色の３つの色（Ｒ・Ｇ・Ｂ）が連続して表示される（ある時刻には１色のみが表示される）。フィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置では、例えば図８のような駆動が行われる。すなわち、１フレームが３分割（第１〜第３のサブフレーム）され、第１のサブフレームではＲの映像信号が送られるとともに、バックライトがＲ（赤）に点灯し、液晶パネルにＲの信号表示がなされる。同様に、第２のサブフレームではＧの映像信号が送られるとともに、バックライトがＧ（緑）に点灯し、液晶パネルにＧの信号表示がなされる。第３のサブフレームではＢの映像信号が送られるとともに、バックライトがＢ（青）に点灯し、液晶パネルにＢの信号表示がなされる。

このフィールドシーケンシャル方式によれば、カラーフィルタを用いた構成（図１９（ｂ）に示されるように色情報の位置が各色によってずれる）と異なり、各色で色情報の位置がずれない（図１９（ａ）のように画素中央の１箇所になる）という利点がある。ここで、図２０にフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置の回路ブロックを示しておく。

本液晶表示装置６０１は、図２４に示すように、テレビジョン放送を受信して映像信号を出力するチューナ部６００と接続することにより、チューナ部６００から出力された映像信号に基づいて映像（画像）表示を行うことが可能になる。この場合、液晶表示装置６０１とチューナ部６００とでテレビジョン受像機６０２となる。

液晶表示装置６０１を用いてテレビジョン受信機６０２を構成するには、例えば、図２５に示すように、液晶表示装置６０１を第１筐体８０１と第２筐体８０６とで包み込むようにして挟持した構成となっている。第１筐体８０１は、液晶表示装置６０１で表示される映像を透過させる開口部８０１ａが形成されている。また、第２筐体８０６は、液晶表示装置６０１の背面側を覆うものであり、該液晶表示装置６０１を操作するための操作用回路８０５が設けられるとともに、下方に支持用部材８０８が取り付けられている。

なお、本発明は液晶表示装置に限定されるものではなく、例えば、カラーフィルタ基板と、カラーフィルタ基板と対向するように本発明のアクティブマトリクス基板を配置し、それら基板と基板との間に有機ＥＬ層を配置することで有機ＥＬパネルとし、パネルの外部引き出し端子にドライバ等を接続することにより有機ＥＬ表示装置を構成することも可能である。また、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置以外であっても、アクティブマトリクス基板で構成される表示装置であれば、本発明は適用可能である。

本発明のアクティブマトリクス基板は、例えば液晶テレビに好適である。

５ 画素領域
１２ａ・１２ｂ ＴＦＴ
１５ データ信号線
１６ 走査信号線
１７ａ 第１の副画素電極
１７ｂ 第２の副画素電極
１１ａ・１１ｂ コンタクトホール
２０ 第１の保持容量配線
２１ 第２の保持容量配線

Claims (5)

1. 画素に中間調を表示する時に、該画素内の第１および第２副画素電極を異なる実効電位とすることで第１副画素電極に対応する第１輝度領域を第２副画素電極に対応する第２輝度領域よりも高輝度とする表示装置であって、
   走査信号線と、データ信号線と、第１および第２保持容量配線と、第１保持容量配線に重なる第１保持容量上電極と、第２保持容量配線に重なる第２保持容量上電極とが設けられ、
   第１および第２副画素電極はそれぞれ、上記走査信号線に接続するトランジスタを介して上記データ信号線に接続され、
   第１保持容量上電極は第１副画素電極に接続されるとともに、第２保持容量上電極は第２副画素電極に接続され、
   第２副画素電極は平面的に視て内周および外周を有する形状であって、かつ第２副画素電極の内周の内側に第１副画素電極が配されていることにより、中間調を表示する時に第２輝度領域が第１輝度領域を取り囲み、上記第１および第２輝度領域の間隙には最低輝度領域が形成され、
   上記第１および第２保持容量配線は、第１副画素電極と重ならないように配されていることを特徴とする表示装置。
2. 上記間隙と重なるように上記走査信号線が形成されていることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 上記走査信号線が画素中段において額縁状に引き回されていることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置を備えることを特徴とする液晶表示装置。
5. 請求項４に記載の液晶表示装置と、テレビジョン放送を受信するチューナ部とを備えることを特徴とするテレビジョン受像機。

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