JP5631968B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は液晶表示装置に関し、特に画素分割構造を備え、広視野角特性を有する液晶表示装置に関する。

ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型液晶表示装置は、ＴＮ型液晶表示装置に比べて広い視野角特性を有するので、ＴＶ用途等の液晶表示装置に広く利用されている（例えば、特許文献１および２参照）。

ＭＶＡ型液晶表示装置では、垂直配向型液晶層を挟んで対向する一対の基板の液晶層側に、ドメイン規制構造（配向規制構造ともいわれる。）を設けることによって、ディレクタの配向方向（チルト方向）が異なる複数の液晶ドメインを形成する。ドメイン規制構造としては、電極に設けた開口部（スリット）あるいは電極の液晶層側に形成された誘電体突起（リブ）が用いられている。

典型的には、一対の基板のそれぞれに、互いに直交する２つの方向に延びる直線状のドメイン規制構造が配置され、基板に垂直な方向からみたとき、一方の基板に形成されたドメイン規制構造と他方の基板に配置されたドメイン規制構造は、平行かつ交互に配置される。その結果、任意の画素の液晶層に電圧が印加されたときに、直線状のドメイン規制手段の間に、液晶分子が倒れる方位（液晶ドメインのディレクタの方位ともいう。）が互いに約９０°異なる４つのドメインを形成する。典型的には、クロスニコルに配置された一対の偏光板の偏光軸（透過軸）に対して、液晶ドメインのディレクタの方位角が４５°をなす４つの液晶ドメインが形成される。方位角の０°を一方の偏光板の偏光軸の方向（例えば表示面の水平方向）とし、反時計回りを正の方位とすると、４つの液晶ドメインのディレクタの方位角は、４５°、１３５°、２２５°、３１５°となる。

なお、本明細書における「画素」は、液晶表示装置が表示を行う最小単位を指し、カラー表示装置の場合は、個々の原色を表示する最小単位をいい、「ドット」と呼ばれることがある。典型的なカラー表示装置では、光の三原色である赤、緑および青を表示する３個の画素によって１つのカラー表示画素が構成されており、各画素の輝度を制御することによってカラー表示を行っている。

最近、ＭＶＡ型液晶表示装置のγ特性の視角依存性を改善するために、本出願人は、特許文献３に、１つの画素を明るさの異なる複数の副画素に分割することによりγ特性の視角依存性を改善することができる液晶表示装置および駆動方法を開示している。特に、ノーマリブラックモードの表示において、低階調の表示輝度が所定の輝度よりも高くなる（白っぽくなる）というγ特性の視角依存性を改善することができる。本明細書においてこのような表示あるいは駆動を、面積階調表示、面積階調駆動、マルチ画素表示またはマルチ画素駆動などと呼ぶことがある。

特許文献１から３の開示内容の全てを参考のために本明細書に援用する。

特開平１１−２４２２２５号公報（米国特許第６７２４４５２号明細書） 特開２０００−１５５３１７号公報（米国特許第６８７９３６４号明細書） 特開２００４−６２１４６号公報（米国特許第６９５８７９１号明細書）

しかしながら、本発明者が検討したところ、特許文献３に記載のマルチ画素駆動を行うと、行方向に平行な直線を表示したときに、直線がにじんで見えるという問題があることがわかった。

特許文献３に記載されているマルチ画素駆動方法では、図６〜９を参照して後述するように、２つの副画素に対応して設けられた互いに電気的に独立な２つの補助容量に供給する補助容量対向電圧（「ＣＳ信号電圧」ともいう。）を異ならせることによって、２つの副画素の液晶層に印加される実効電圧を互いに異ならせている。具体的には、２つの副画素電極に所定の表示信号電圧が供給された後、ＴＦＴがオフ状態となり、副画素電極がソースバスラインから電気的に切断された後に、各補助容量対向電圧が変化し、且つ、この補助容量対向電圧の変化量（変化方向、変化量の符号を含む）を２つの副画素に対して互いに異ならせることによって、２つの副画素の液晶層に印加される実効的な電圧を互いに異ならせている。

このマルチ画素駆動方法においては、表示信号電圧の極性と、補助容量対向電圧の変化の方向との組み合わせによって、２つの副画素の内のいずれの副画素の液晶層に印加される実効的な電圧がより大きくなるかが決まる。そのため、フリッカを防止するために、例えば１ドット反転駆動を行うと、画素の液晶層に印加される表示信号電圧の極性の配置に従って、明副画素が行方向に沿ってジグザグに配置される結果、行方向に平行な直線を表示したときに、直線がにじんで見える。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、例えば１ドット反転駆動を行っても、行方向に平行な直線を正常に表示することができる、画素分割構造を有する液晶表示装置を提供することにある。

本発明の液晶表示装置は、行および列を有するマトリクス状に配列された複数の画素であって、前記複数の画素のそれぞれは第１副画素および第２副画素を有し、前記第１副画素は少なくともある階調において前記第２副画素よりも高い輝度を呈する、複数の画素と、複数のソースバスラインであって、それぞれがある列の画素に関連付けられている複数のソースバスラインと、複数のゲートバスラインであって、それぞれがある行の画素に関連付けられている複数のゲートバスラインと、複数のＴＦＴであって、それぞれが前記複数の画素のそれぞれが有する第１副画素および第２副画素の一方に関連付けられている複数のＴＦＴと、複数の第１ＣＳバスラインであって、それぞれがある画素が有する前記第１副画素に関連付けられている複数の第１ＣＳバスラインとを有し、前記第１副画素は、第１副画素電極と、液晶層と、前記液晶層を介して前記第１副画素電極に対向する対向電極とによって形成された液晶容量、および、前記第１副画素電極に電気的に接続された第１補助容量電極と、絶縁層と、前記絶縁層を介して前記第１補助容量電極に対向する第１補助容量対向電極とによって形成された第１補助容量を有し、前記第２副画素は、第２副画素電極と、前記液晶層を介して前記第２副画素電極に対向する対向電極とによって形成された液晶容量を有し、対応する前記第１ＣＳバスラインを介して前記第１補助容量対向電極に供給される第１ＣＳ信号電圧は、１垂直走査期間よりも短い周期を有する振動電圧であって、最大振幅を規定する第１電位および第２電位と、前記第１電位と前記第２電位との間の第３電位を含む少なくとも３つの電位をとり、任意の行の画素に関連付けられた前記ゲートバスラインに供給されるゲート信号電圧がハイからローに切り替わる時、対応する前記第１ＣＳバスラインに供給される前記第１ＣＳ信号電圧は第３電位にある。

ある実施形態において、前記第３電位は前記第１電位と前記第２電位の平均値である。

ある実施形態の液晶表示装置は、複数の第２ＣＳバスラインであって、それぞれがある画素が有する前記第２副画素に関連付けられている複数の第２ＣＳバスラインをさらに有し、前記第２副画素は、前記第２副画素電極に電気的に接続された第２補助容量電極と、絶縁層と、前記絶縁層を介して前記第２補助容量電極に対向する第２補助容量対向電極とによって形成された第２補助容量を有し、対応する前記第２ＣＳバスラインを介して前記第２補助容量対向電極に供給される第２ＣＳ信号電圧は、１垂直走査期間の間一定である。

ある実施形態において、前記第２ＣＳ信号電圧は、前記対向電圧に供給される対向電圧と等しい。

ある実施形態において、前記第２副画素は補助容量を有しない。

ある実施形態において、行方向に互いに隣接する２つの画素における前記第１副画素と第２副画素との配置は同一であり、且つ、列方向に互いに隣接する２つの画素における前記第１副画素と第２副画素との配置は同一である。

ある実施形態において、前記複数の第１ＣＳバスラインのそれぞれは、互いに電気的に独立なＮ本のＣＳ幹線のいずれか１つに接続されている。

本発明によると、例えば１ドット反転駆動を行っても、行方向に平行な直線を正常に表示することができる、画素分割構造を有する液晶表示装置が提供される。

本発明による実施形態の液晶表示装置１００Ａの画素構造の一例を示す模式図である。 （ａ）は、液晶表示装置１００Ａの画素構造に対応した電気的な等価回路を示す図であり、（ｂ）は、本発明による他の実施形態の液晶表示装置１００Ｂの画素構造に対応した電気的な等価回路を示す図である。 本発明の実施形態の液晶表示装置１００Ａを駆動するための各種電圧（信号）の波形を示す図である。 液晶表示装置１００Ａにおける、表示信号電圧Ｖｓに対する、各副画素の液晶層に印加される実効電圧Ｖ１、Ｖ２の関係を表すグラフである。 液晶表示装置１００Ａを１ドット反転駆動したときの表示状態を模式的に示す図である。 液晶表示装置１００Ｂを１ドット反転駆動したときの表示状態を模式的に示す図である。 （ａ）〜（ｆ）は、特許文献３の液晶表示装置の駆動に用いられる各種の電圧波形を示す図である。 特許文献３の液晶表示装置における副画素間の液晶層への印加電圧の関係を示す図である。 特許文献３に記載の液晶表示装置を１ドット反転駆動したときの表示状態を模式的に示す図である。 （ａ）〜（ｊ）は、図８に示した表示状態を得るための各種電圧（信号）の波形を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明による実施形態の液晶表示装置を説明する。なお、本発明は以下の例示する実施形態に限定されるものではない。

図１に、本発明による実施形態の液晶表示装置１００Ａの電気的な構成を模式的に示す。液晶表示装置１００Ａは、行および列を有するマトリクス状に配列された複数の画素を有しており、図１には、その内の１つの画素の構造を示している。

画素１０は、副画素１０ａ、１０ｂに分割されており、副画素１０ａ、１０ｂは、それぞれＴＦＴ１６ａ、ＴＦＴ１６ｂ、および補助容量（ＣＳ）２２ａ、２２ｂが接続されている。ＴＦＴ１６ａおよびＴＦＴ１６ｂのゲ−ト電極はゲートバスライン（走査線）１２に接続され、ソース電極は共通の（同一の）ソースバスライン（信号線）１４に接続されている。補助容量２２ａ、２２ｂは、それぞれＣＳバスライン（補助容量配線）２４ａおよびＣＳバスライン２４ｂに接続されている。補助容量２２ａおよび２２ｂは、それぞれ副画素電極１８ａおよび１８ｂに電気的に接続された補助容量電極と、ＣＳバスライン２４ａおよび２４ｂに電気的に接続された補助容量対向電極と、これらの間に設けられた絶縁層（不図示）によって形成されている。補助容量２２ａおよび２２ｂの補助容量対向電極は互いに独立しており、それぞれＣＳバスライン２４ａおよび２４ｂから互いに異なる補助容量対向電圧（ＣＳ信号電圧）が供給され得る構造を有している。

図２（ａ）に、液晶表示装置１００Ａの１画素分の等価回路を模式的に示す。電気的な等価回路において、副画素１０ａおよび１０ｂの液晶容量をそれぞれ液晶容量１３ａおよび１３ｂとして表している。液晶容量１３ａ、１３ｂは、それぞれ、副画素電極１８ａおよび１８ｂと、液晶層と、対向電極１７（副画素１０ａおよび１０ｂに対して共通）によって形成されている。液晶容量１３ａ、１３ｂを電気的な構成要素として言及するとき、それぞれ液晶容量Ｃｌｃａ、Ｃｌｃｂということもある。また、補助容量２２ａ、２２ｂを電気的構成要素として言及するとき、それぞれ補助容量Ｃｃｓａ、Ｃｃｓｂということもある。

副画素１０ａの液晶容量Ｃｌｃａと補助容量Ｃｃｓａの一方の電極は副画素１０ａを駆動するために設けたＴＦＴ１６ａのドレイン電極に接続されており、液晶容量Ｃｌｃａの他方の電極は対向電極１７に接続され、補助容量Ｃｃｓａの他方の電極はＣＳバスライン２４ａに接続されている。副画素１０ｂの液晶容量Ｃｌｃｂと補助容量Ｃｃｓｂの一方の電極は副画素１０ｂを駆動するために設けたＴＦＴ１６ｂのドレイン電極に接続されており、液晶容量Ｃｌｃｂの他方の電極は対向電極１７に接続され、補助容量Ｃｃｓｂの他方の電極はＣＳバスライン２４ｂに接続されている。ＴＦＴ１６ａおよびＴＦＴ１６ｂのゲート電極はいずれもゲートバスライン１２に接続されており、ソース電極はいずれもソースバスライン１４に接続されている。なお、ＴＦＴ１６ａおよびＴＦＴ１６ｂは、共通のゲート信号電圧および共通の表示信号電圧（ソース信号電圧）が供給されればよく、ゲートバスライン１２および／またはソースバスライン１４は共通でなくてもよい。

特許文献３にも、液晶表示装置１００Ａと同じ画素構造が開示されている。しかしながら、特許文献３に記載のマルチ画素駆動では、ＣＳバスライン２４ａおよび２４ｂに供給される補助容量対向電圧（ＣＳ信号電圧）は、いずれも振動電圧である。ここでは、振動電圧は、特に断らない限り、振動の周期が１垂直走査期間より短いものをいう。

これに対して、本発明による実施形態の液晶表示装置１００Ａでは、一方の副画素（明副画素、以下では、副画素１０ａを明副画素とする例を示す。）の液晶層には、対応するソースバスライン１４から供給される表示信号電圧と、ＣＳバスライン２４ａから供給される振動電圧である補助容量対向電圧（第１ＣＳ信号電圧）とを重畳的に印加する一方、他方の副画素（副画素１０ｂ）の液晶層には、表示信号電圧が印加され、振動電圧は印加されないように構成されている。他方の副画素（副画素１０ｂ）の液晶層には、実質的に表示信号電圧だけが印加される。従って、液晶表示装置１００Ａの副画素１０ｂに供給される補助容量対向電圧（第２ＣＳ信号電圧）Ｖｃｓｂは、振動電圧でなく、直流電圧である（図３のＶｃｓｂ参照）。ここで、「直流電圧」とは１垂直走査期間において直流、すなわち電位が一定である電圧をいう。Ｖｃｓｂとして供給される直流電圧は、対向電圧に供給される対向電圧と等しいことが好ましい。なお、液晶層に印加される電圧の大きさは、対向電極の電位を基準に表す。

また、本発明による実施形態の液晶表示装置においては、副画素１０ｂの液晶層に振動電圧を印加する必要がないので、図２（ｂ）に示す液晶表示装置１００Ｂのように、暗副画素となる副画素１０ｂが補助容量を有しない構成を採用することもできる。この様に、補助容量を省略することによって、画素の開口率を高めることができる。２倍速駆動や４倍速駆動の液晶表示装置、すなわち、従来の液晶表示装置の垂直走査期間が１／６０秒（垂直走査周波数が６０Ｈｚ）であったのに対し、垂直走査期間が１／１２０秒や１／２４０秒の液晶表示装置では、液晶層に印加された電圧を保持すべき時間が短いので、補助容量を省略できる。

本発明による実施形態の液晶表示装置１００Ａ、１００Ｂにおいて、副画素１０ａの補助容量対向電極にＣＳバスライン２４ａから供給されるＣＳ信号電圧Ｖｃｓａは、図３に示すように、１垂直走査期間よりも短い周期を有する振動電圧であって、最大振幅を規定する第１電位および第２電位と、第１電位と第２電位との間の第３電位を含む少なくとも３つの電位をとる。第３電位は、例示するように、第１電位と第２電位との平均値であることが好ましい。第１、第２、第３電位は図示したように一定時間維持されることが好ましい。さらに、ゲートバスラインに供給されるゲート信号電圧がハイからローに切り替わる時、すなわち、ＴＦＴがオフ状態とされる時、対応するＣＳバスラインに供給されるＣＳ信号電圧は第３電位にあるように設定されている。このことによって、本発明による実施形態の液晶表示装置１００Ａ、１００Ｂは、γ特性の視角依存性を改善しつつ、特許文献３に記載のマルチ画素駆動の上記問題を解決することができる。

なお、「垂直走査期間」とは、あるゲートバスライン（走査線）が選択され、次にそのゲートバスラインが選択されるまでの期間を意味する。従来の倍速駆動を行わない液晶表示装置における１垂直走査期間は、映像信号がノンインターレース駆動用の信号の場合には映像信号の１フレーム期間に対応し、映像信号がインターレース駆動用の信号の場合には、映像信号の１フィールド期間に対応する。例えば、ＮＴＳＣ信号の場合、液晶表示装置の１垂直走査期間は、ＮＴＳＣ信号のフィールド周波数（６０Ｈｚ）の逆数である１６．７ｍｓｅｃである。液晶表示装置ではインターレース駆動を行わないので、奇数フィールドおよび偶数フィールドのいずれにおいても全ての画素に信号電圧を書き込むため、ＮＴＳＣ信号のフィールド周波数の逆数が垂直走査期間となる。なお、各垂直走査期間内において、あるゲートバスラインを選択する時刻と、その次のゲートバスラインを選択する時刻との差（期間）を１水平走査期間（１Ｈ）という。

ここで、図６〜図９を参照して、特許文献３に記載のマルチ画素駆動方法の問題点を説明する。本発明による実施形態の液晶表示装置１００Ａの画素構造は、特許文献３に記載の画素構造と同じであり、また、補助容量電圧を振動電圧として供給することによって、明副画素を作る原理も共通しているので、特許文献３に記載のマルチ画素駆動方法の原理も併せて説明する。ここでは、図１および図２（ａ）に示した構成と同じ構成を有し、図６（ａ）〜（ｆ）に示す電圧を用いて駆動する液晶表示装置を例に説明する。

図６（ａ）〜（ｆ）に液晶表示装置１００Ａと同じ画素構造を有する液晶表示装置を駆動する際の各電圧のタイミングを模式的に示す。図６（ａ）は、ソースバスライン１４の電圧波形Ｖｓ、図６（ｂ）はＣＳバスライン２４ａの電圧波形Ｖｃｓａ、図６（ｃ）はＣＳバスライン２４ｂの電圧波形Ｖｃｓｂ、図６（ｄ）はゲートバスライン１２の電圧波形Ｖｇ、図６（ｅ）は副画素１０ａの画素電極１８ａの電圧波形Ｖｌｃａ、図６（ｆ）は、副画素１０ｂの画素電極１８ｂの電圧波形Ｖｌｃｂをそれぞれ示している。また、図中の破線は、対向電極１７の電圧波形ＣＯＭＭＯＮ（Ｖｃｏｍ）を示している。

以下の説明では、簡単のために、副画素１０ａ、１０ｂの液晶容量Ｃｌｃａ、Ｃｌｃｂの静電容量値は同一の値ＣＬＣ（Ｖ）とする。ＣＬＣ（Ｖ）の値は副画素１０ａ、１０ｂの液晶層に印加される実効電圧（Ｖ）に依存する。また、各副画素１０ａおよび１０ｂの液晶容量にそれぞれ独立に接続されている補助容量２２ａおよび２２ｂをＣｃｓａ、Ｃｃｓｂと表し、これの静電容量値は同一の値ＣＣＳとする。

時刻Ｔ１のときゲート信号電圧ＶｇがＶｇＬ（ロー）からＶｇＨ（ハイ）に変化することにより、ＴＦＴ１６ａとＴＦＴ１６ｂが同時に導通状態（オン状態）となり、副画素１０ａ、１０ｂの副画素電極１８ａ、１８ｂにソースバスライン１４の表示信号電圧Ｖｓが供給され、液晶容量Ｃｌｃａ、Ｃｌｃｂが充電される。同様にそれぞれの副画素の補助容量Ｃｃｓａ、Ｃｃｓｂにもソースバスライン１４から表示信号電圧Ｖｓが供給され、充電される。

次に、時刻Ｔ２のときゲートバスライン１２の電圧ＶｇがＶｇＨからＶｇＬに変化することにより、ＴＦＴ１６ａとＴＦＴ１６ｂが同時に非導通状態（ＯＦＦ状態）となり、液晶容量Ｃｌｃａ、Ｃｌｃｂ、補助容量Ｃｃｓａ、Ｃｃｓｂはすべてソースバスライン１４と電気的に絶縁される。なお、この直後ＴＦＴ１６ａ、ＴＦＴ１６ｂの有する寄生容量等の影響による引き込み現象のために、それぞれの副画素電極の電圧Ｖｌｃａ、Ｖｌｃｂは概ね同一の電圧Ｖｄだけ低下し、
Ｖｌｃａ＝Ｖｓ−Ｖｄ
Ｖｌｃｂ＝Ｖｓ−Ｖｄ
となる。また、このとき、それぞれのＣＳバスラインの電圧Ｖｃｓａ、Ｖｃｓｂは
Ｖｃｓａ＝Ｖｃｏｍ−Ｖａｄ
Ｖｃｓｂ＝Ｖｃｏｍ＋Ｖａｄ
である。

時刻Ｔ３で、補助容量Ｃｃｓａに接続されたＣＳバスライン２４ａの電圧ＶｃｓａがＶｃｏｍ−ＶａｄからＶｃｏｍ＋Ｖａｄに変化し、補助容量Ｃｃｓｂに接続されたＣＳバスライン２４ｂの電圧ＶｃｓｂがＶｃｏｍ＋ＶａｄからＶｃｏｍ−Ｖａｄに２倍のＶａｄだけ変化する。ＣＳバスライン２４ａおよび２４ｂのこの電圧変化に伴い、それぞれの副画素電極の電圧Ｖｌｃａ、Ｖｌｃｂは
Ｖｌｃａ＝Ｖｓ−Ｖｄ＋２×Ｋ×Ｖａｄ
Ｖｌｃｂ＝Ｖｓ−Ｖｄ−２×Ｋ×Ｖａｄ
へ変化する。但し、Ｋ＝ＣＣＳ／（ＣＬＣ（Ｖ）＋ＣＣＳ）である。

時刻Ｔ４では、ＶｃｓａがＶｃｏｍ＋ＶａｄからＶｃｏｍ−Ｖａｄへ、ＶｃｓｂがＶｃｏｍ−ＶａｄからＶｃｏｍ＋Ｖａｄへ、２倍のＶａｄだけ変化し、Ｖｌｃａ、Ｖｌｃｂもまた、
Ｖｌｃａ＝Ｖｓ−Ｖｄ＋２×Ｋ×Ｖａｄ
Ｖｌｃｂ＝Ｖｓ−Ｖｄ−２×Ｋ×Ｖａｄ
から、
Ｖｌｃａ＝Ｖｓ−Ｖｄ
Ｖｌｃｂ＝Ｖｓ−Ｖｄ
へ変化する。

時刻Ｔ５では、ＶｃｓａがＶｃｏｍ−ＶａｄからＶｃｏｍ＋Ｖａｄへ、ＶｃｓｂがＶｃｏｍ＋ＶａｄからＶｃｏｍ−Ｖａｄへ、２倍のＶａｄだけ変化し、Ｖｌｃａ、Ｖｌｃｂもまた、
Ｖｌｃａ＝Ｖｓ−Ｖｄ
Ｖｌｃｂ＝Ｖｓ−Ｖｄ
から、
Ｖｌｃａ＝Ｖｓ−Ｖｄ＋２×Ｋ×Ｖａｄ
Ｖｌｃｂ＝Ｖｓ−Ｖｄ−２×Ｋ×Ｖａｄ
へ変化する。

Ｖｃｓａ、Ｖｃｓｂ、Ｖｌｃａ、Ｖｌｃｂは、水平書き込み時間（水平走査期間）１Ｈの整数倍の間隔ごとに上記Ｔ４、Ｔ５における変化を交互に繰り返す。上記Ｔ４、Ｔ５の繰り返し間隔を１Ｈの１倍とするか、２倍とするか、３倍とするかあるいはそれ以上とするかは液晶表示装置の駆動方法（極性反転方法等）や表示状態（ちらつき、表示のざらつき感等）を鑑みて適宜設定される。この繰り返しは次に画素１０が書き換えられるとき、すなわちＴ１に等価な時間になるまで継続される。従って、それぞれの副画素電極の電圧Ｖｌｃａ、Ｖｌｃｂの実効的な値は、
Ｖｌｃａ＝Ｖｓ−Ｖｄ＋Ｋ×Ｖａｄ
Ｖｌｃｂ＝Ｖｓ−Ｖｄ−Ｋ×Ｖａｄ
となる。

よって、副画素１０ａ、１０ｂの液晶層に印加される実効電圧Ｖ１、Ｖ２は、
Ｖ１＝Ｖｌｃａ−Ｖｃｏｍ
Ｖ２＝Ｖｌｃｂ−Ｖｃｏｍ
すなわち、
Ｖ１＝Ｖｓ−Ｖｄ＋Ｋ×Ｖａｄ−Ｖｃｏｍ
Ｖ２＝Ｖｓ−Ｖｄ−Ｋ×Ｖａｄ−Ｖｃｏｍ
となる。

従って、副画素１０ａおよび１０ｂのそれぞれの液晶層に印加される実効電圧の差ΔＶ１２（＝Ｖ１−Ｖ２）は、ΔＶ１２＝２×Ｋ×Ｖａｄ（但し、Ｋ＝ＣＣＳ／（ＣＬＣ（Ｖ）＋ＣＣＳ））となり、互いに異なる電圧を印加することができる。

Ｖ１とＶ２の関係を模式的に図７に示す。図７からわかるように、液晶表示装置１００Ａでは、Ｖ１の値が小さいほどΔＶ１２の値が大きい。従って、低階調（白よりも黒に近い階調）におけるγ特性を改善する効果が高い。

一般に、液晶表示装置では、信頼性の問題の観点から画素の液晶層に印加される電圧が交流電圧となるように設定してある（「交流駆動法」といわれることがある。）。すなわち、画素電極と対向電極との電位の大小関係が一定時間毎に反転し、液晶層に印加される電界の向き（電気力線の向き）が一定時間毎に反転するように設定されている。対向電極と画素電極とを異なる基板に設けた典型的な液晶表示装置では、液晶層に印加される電界の向きは光源側から観測者側、観測者側から光源側へと反転する。

液晶層に印加される電界の向きの反転の周期は、典型的には垂直走査期間の２倍である。液晶表示装置では、表示する１枚の画像毎に液晶層に印加される電界の向きが反転している。従って、静止画を表示する場合、各々の電界の向きで電界強度（印加電圧）が正確に一致してなければ、すなわち、電界の向きが変わるたびに電界強度が変化すれば、電界強度の変化に伴って画素の輝度が変化してしまい、表示がちらつくといった問題が発生する。

このちらつきを防止するためには、各々の電界の向きの電界強度（印加電圧）を正確に一致させる必要がある。しかしながら、工業的に生産される液晶表示装置においては、各々の電界の向きについて電界強度を正確に一致させることは困難であるため、表示領域内に互いに異なる電界の向きを有する画素を隣接して配置することにより、画素の輝度が空間的に平均される効果を利用することによって、ちらつきを低減している。この方法は、一般的には、「ドット反転」あるいは「ライン反転」と呼ばれている。なお、これらの「反転駆動」には、反転する画素周期が１画素単位での市松模様状の反転（１行毎および１列毎の極性反転）のもの（１ドット反転）、あるいは１ライン状の反転（１行毎の反転）のもの（１ライン反転）だけでなく、２行毎および１列毎の極性反転（２行１列ドット反転）等様々な形態があり、必要に応じて適宜設定される。

特許文献３に記載の液晶表示装置を１ドット反転駆動したときの表示状態を図８に示す。また、図８に示した表示状態を得るための各種電圧（信号）の波形を図９（ａ）〜（ｊ）に示す。

ここでは、図８に示すように、複数の行（１〜ｒｐ）および複数の列（１〜ｃｑ）を有するマトリクス状（ｒｐ、ｃｑ）に配列され、それぞれの画素Ｐ（ｐ、ｑ）（ただし、１≦ｐ≦ｒｐ、１≦ｑ≦ｃｑ）が２つの副画素ＳＰａ（ｐ、ｑ）およびＳＰｂ（ｐ、ｑ）を有する例を説明する。図８は、本実施形態の液晶表示装置のソースバスラインＳ−Ｃ１、Ｓ−Ｃ２、Ｓ−Ｃ３、Ｓ−Ｃ４・・・Ｓ−Ｃｃｑ、ゲートバスラインＧ−Ｌ１、Ｇ−Ｌ２、Ｇ−Ｌ３、・・・Ｇ−ＬｒｐおよびＣＳバスラインＣＳ−ＡおよびＣＳ−Ｂと、各画素Ｐ（ｐ、ｑ）および各画素を構成する副画素ＳＰａ（ｐ、ｑ）およびＳＰｂ（ｐ、ｑ）の相対的な配置の一部分（８行６列）を模式的に示す模式図である。

図８に示したように、１つの画素Ｐ（ｐ、ｑ）は画素の中央付近を水平に貫くゲートバスラインＧ−Ｌｐの上下に副画素ＳＰａ（ｐ、ｑ）およびＳＰｂ（ｐ、ｑ）を有している。すなわち、副画素ＳＰａ（ｐ、ｑ）およびＳＰｂ（ｐ、ｑ）は各画素において列方向に配列されている。それぞれの副画素ＳＰａ（ｐ、ｑ）およびＳＰｂ（ｐ、ｑ）の補助容量電極の一方（不図示）は、隣接のＣＳバスラインＣＳ−ＡまたはＣＳ−Ｂに接続されている。また、各画素Ｐ（ｐ、ｑ）に表示画像に応じた信号電圧を供給するソースバスラインＳ−Ｃｑは図面上で各画素の間に垂直に（列方向に）延びるように設けられており、各ソースバスラインの右隣の副画素（画素）が各々有するＴＦＴ（不図示）に信号電圧を供給する構成となっている。図８に示した構成は、一本のＣＳバスライン、または一本のゲートバスラインを２つの副画素で共有する構成であり、画素の開口率が高いという利点を有している。

図８の構成を有する液晶表示装置を図９（ａ）〜（ｊ）の電圧波形を有する電圧で駆動することによって、１ドット反転駆動を行うことができる。以下の説明では、説明の簡略化のために、全ての画素がある中間調を表示している場合をとりあげる。

図９（ａ）はソースバスラインＳ−Ｃ１、Ｓ−Ｃ３、Ｓ−Ｃ５・・・（奇数番目のソースバスラインの群をＳＯと呼ぶこともとある）に供給される表示信号電圧波形（ソース信号電圧波形）、図９（ｂ）はソースバスラインＳ−Ｃ２、Ｓ−Ｃ４、Ｓ−Ｃ６・・・（偶数番目のソースバスラインの群をＳＥと呼ぶこともとある）に供給される表示信号電圧波形、図９（ｃ）はＣＳバスラインＣＳ−Ａに供給される補助容量対向電圧波形、図９（ｄ）はＣＳ−Ｂに供給される補助容量対向電圧波形、図９（ｅ）はゲートバスラインＧ−Ｌ１に供給されるゲート信号電圧波形、図９（ｆ）はゲートバスラインＧ−Ｌ２に供給されるゲート信号電圧波形、図９（ｇ）はゲートバスラインＧ−Ｌ３に供給されるゲート信号電圧波形、図９（ｈ）はゲートバスラインＧ−Ｌ４に供給されるゲート信号電圧波形、図９（ｉ）はゲートバスラインＧ−Ｌ５に供給されるゲート信号電圧波形、図９（ｊ）はゲートバスラインＧ−Ｌ６に供給されるゲート信号電圧波形をそれぞれ示す。あるゲートバスラインの電圧がローレベル（ＶｇＬ）からハイレベル（ＶｇＨ）に切替わる時刻から、その次のゲートバスラインの電圧がＶｇＬからＶｇＨに切替わる時刻までの期間が１水平走査期間（１Ｈ）である。また、各ゲートバスラインの電圧がハイレベル（ＶｇＨ）になっている期間を選択期間ＰＳと呼ぶこともある。

ここでは、全ての画素が、ある中間調表示をしている場合を示しているので、図９（ａ）および（ｂ）に示した表示信号電圧（ソース信号電圧）は全て一定振幅の振動波形となっている。表示信号電圧の振動の周期は２水平走査期間（２Ｈ）であり、表示信号電圧の極性が１行ごとに反転している。またソースバスラインＳＯ（Ｓ−Ｃ１、Ｓ−Ｃ３・・・）の電圧波形と、ソースバスラインＳＥ（Ｓ−Ｃ２、Ｓ−Ｃ４・・・）の電圧波形の位相が互いに１８０度異なっており、表示信号電圧の極性が１列ごとに反転している。その結果、１ドット反転駆動が実現されている。

一般に、ＴＦＴ駆動ではソースバスラインの電圧がＴＦＴを介して副画素電極に供給される際にはゲート信号電圧波形の変化の影響を受けて変化する現象（引き込み現象と呼ばれることもある）が発生する。ここで、対向電圧の設定はこの引き込み現象を考慮して、ソースバスラインの電圧波形が副画素電極に供給された後の電圧波形の略中心値となるように設定してあり、図９（ａ）、（ｂ）において副画素電極の電圧波形が対向電圧よりも高い電圧に対応する信号電圧には記号＋を、画素電極の電圧波形が対向電圧よりも低い電圧に対応する信号電圧には記号−を付記してある。この＋、−の記号は、液晶層に印加される電界の向きに対応しており、＋と−では各々液晶層に印加されている電界の向きが反転している。

あるゲートバスラインのゲート信号電圧がＶｇＨのときこのゲートバスラインに接続されているＴＦＴはオン状態となり、このＴＦＴに接続されている副画素に、対応する表示信号電圧が供給される。ついで、ゲートバスラインの電圧がＶｇＬとなった後に補助容量対向電圧が変化し、且つ、この補助容量対向電圧の変化量（変化方向、変化量の符号を含む）が２つの副画素に対して互いに異なっているので、副画素の液晶層に印加される実効的な電圧が変化する。

図９（ｃ）および（ｄ）に示したように、ここでは、ＣＳバスラインＣＳ−ＡおよびＣＳ−Ｂの補助容量対向電圧の振動の振幅および周期がともに、同一の値、例えば、振幅はＶａｄの２倍（図６参照）で、周期は１Ｈであり、且つＣＳ−Ａ、ＣＳ−Ｂのいずれか一方の振動波形の位相を１８０度ずらすと、他方の振動波形と一致する。すなわち、位相が０．５Ｈだけずれている。各副画素電極の平均的な電圧は、対応するゲートバスラインの電圧がＶｇＨからＶｇＬに変化した後、対応するＣＳバスラインの最初の電圧変化が増加の場合には、対応するゲートバスラインの電圧がＶｇＨの時の対応するソースバスラインの表示信号電圧よりも増加し、対応するＣＳバスラインの最初の電圧変化が低下の場合には、対応するゲートバスラインの電圧がＶｇＨの時の対応するソースバスラインの表示信号電圧よりも低下する。

その結果、図９（ａ）および（ｂ）において表示信号電圧に付した記号が＋の時には、ＣＳバスラインの上記電圧変化が増加方向の場合、液晶層に印加される実効的な電圧は、上記電圧変化が減少方向の場合よりも高くなる。他方、図９（ａ）および（ｂ）において表示信号電圧に付した記号が−の時にはＣＳバスラインの上記電圧変化が増加方向の場合の液晶層に印加される実効的な電圧は、上記電圧変化が減少方向の場合よりも低くなる。

図８には、ある垂直走査期間（以下ではフレーム期間と呼ぶ）における各画素Ｐ（ｐ、ｑ）と副画素ＳＰａ（ｐ、ｑ）およびＳＰｂ（ｐ、ｑ）の状態を示している。各副画素に対応するゲートバスラインに対称に記してある次の３つの記号により、それぞれの副画素の状態を示している。

第１番目の記号ＨまたはＬは、副画素の実効的な印加電圧の大小関係を示しており、記号Ｈは実効印加電圧が高いことを示しており、記号Ｌは実効印加電圧が低いことを示している。第２番目の記号＋または−は、対向電極と副画素電極の電圧の大小関係、すなわち各副画素の液晶層に印加された電界の向きを示しており、記号＋は対向電極の電圧よりも副画素電極の電圧が高いことを示し、記号−は対向電極の電圧よりも副画素電極の電圧が低いことを示している。第３番目の記号ＡまたはＢはそれぞれ対応するＣＳバスラインがＣＳ−ＡまたはＣＳ−Ｂであることを示している。

例えば、画素Ｐ（１、１）の副画素ＳＰａ（１、１）およびＳＰｂ（１、１）の状態をみる。図９（ａ）および（ｅ）からわかるように、ＧＬ−１が選択される期間（ＶｇＨである期間ＰＳ）の表示信号電圧は、「＋」である。また、ＧＬ−１のゲート信号電圧がＶｇＨからＶｇＬに変化したときの、それぞれの副画素に対応するＣＳバスラインの電圧は、図９（ｃ）および（ｄ）に矢印（左から１番目の矢印）で示した位置の状態にある。従って、ＧＬ−１のゲート信号電圧がＶｇＨからＶｇＬに変化した後の、ＳＰａ（１、１）の補助容量対向電圧の最初の電圧変化は、図９（ｃ）からわかるように、増加（これを「Ｕ」として示している。）である。一方、ＧＬ−１のゲート信号電圧がＶｇＨからＶｇＬに変化した後の、ＳＰｂ（１、１）の補助容量対向電圧の最初の電圧変化は、図９（ｄ）からわかるように、減少（これを「Ｄ」として示している。）である。従って、ＳＰａ（１、１）の実効電圧は増加し、ＳＰｂ（１、１）の実効電圧は減少する。ゆえに、ＳＰａ（１、１）の実効的な印加電圧はＳＰｂ（１、１）のそれよりも大きくなり、ＳＰａ（１、１）に記号ＨがＳＰｂ（１、１）に記号Ｌが付記されることとなる。

図９（ｂ）によればＰ（１、２）のＳＰａ（１、２）およびＳＰｂ（１、２）では、ＧＬ−1が選択される期間の表示信号電圧は、「−」である。また、ＧＬ−１のゲート信号電圧がＶｇＨからＶｇＬに変化したときの、それぞれの副画素に対応するＣＳバスラインの電圧は、図９（ｃ）および（ｄ）に矢印（左から１番目の矢印）で示した位置の状態にある。従って、ＧＬ−１のゲート信号電圧がＶｇＨからＶｇＬに変化した後の、ＳＰａ（１、２）の補助容量対向電圧の最初の電圧変化は、図９（ｃ）からわかるように、増加（「Ｕ」）である。一方、ＧＬ−１のゲート信号電圧がＶｇＨからＶｇＬに変化した後の、ＳＰｂ（１、２）の補助容量対向電圧の最初の電圧変化は、図９（ｄ）からわかるように、減少（「Ｄ」）である。従って、ＳＰａ（１、２）の実効電圧は減少し、ＳＰｂ（１、２）の実効電圧は増加する。ゆえに、ＳＰａ（１、２）の実効的な印加電圧はＳＰｂ（１、２）のそれよりも小さくなり、ＳＰａ（１、２）に記号ＬがＳＰｂ（１、２）に記号Ｈが付記されることとなる。

さらに、図９（ａ）によればＰ（２、１）のＳＰａ（２、１）およびＳＰｂ（２、１）では、ＧＬ−２が選択される期間の表示信号電圧は、「−」である。また、ＧＬ−２のゲート信号電圧がＶｇＨからＶｇＬに変化したときの、それぞれの副画素に対応するＣＳバスラインの電圧は、図９（ｃ）および（ｄ）に矢印(左から２番目の矢印)で示した位置の状態にある。従って、ＧＬ−１のゲート信号電圧がＶｇＨからＶｇＬに変化した後の、ＳＰａ（２、１）の補助容量対向電圧の最初の電圧変化は、図９（ｄ）からわかるように、減少（「Ｄ」）である。一方、ＧＬ−２のゲート信号電圧がＶｇＨからＶｇＬに変化した後の、ＳＰｂ（２、１）の補助容量対向電圧の最初の電圧変化は、図９（ｃ）からわかるように、増加（「Ｕ」）である。従って、ＳＰａ（２、１）の実効電圧は増加し、ＳＰｂ（２、１）の実効電圧は減少する。ゆえに、ＳＰａ（２、１）の実効的な印加電圧はＳＰｂ（２、１）のそれよりも大きくなり、ＳＰａ（２、１）に記号ＨがＳＰｂ（１、２）に記号Ｌが付記されることとなる。このようにして、図８に示す各副画素状態が得られることがわかる。

また、例えば、図９に示したフレームの次のフレームで各ソースバスライン（ＳＯ（図９（ａ））あるいはＳＥ（図９（ｂ）））の電圧波形の位相をそれぞれ１８０度ずらすことにより、液晶層に印加される電界の向きがフレーム期間毎に反転する交流駆動とすることができる。

さらに、それぞれの画素における各副画素の実効印加電圧の大小関係、言い換えると、副画素の輝度の大きさの順位の表示画面内での配置（図８における記号「Ｈ」と「Ｌ」の位置関係）がフレーム毎に変化しないようにするためには、ソースバスラインの電圧波形の位相をずらすのに伴って、ＣＳバスラインＣＳ−ＡおよびＣＳ−Ｂの電圧波形の位相も１８０度ずらせばよい。このようにすると、図８に示した次のフレームでは、図８における記号「＋」と記号「−」とを入れ替えた状態が実現される（例えば、（＋、Ｈ）⇔（−、Ｈ）、（＋、Ｌ）⇔（−、Ｌ））。

図８に示したように、各画素の極性（電界の向き）を示す記号「＋」および「−」は行方向（水平方向）には、例えば（＋、−）、（＋、−）、（＋、−）と２画素（２列）周期で反転しており、列方向（垂直方向に）にも、例えば、（＋、−）、（＋、−）、（＋、−）、（＋、−）と２画素（２行）周期で反転している。すなわち、画素単位でみると１ドット反転が実現されている。

次に、輝度順位の高い副画素、即ち図８において記号「Ｈ」を付した明副画素について検討する。行方向には、例えば第１行のＳＰａを見ると、＋Ｈ、＋Ｈ、＋Ｈと極性反転は見られないが、列方向には、例えば第１列を見ると、（＋Ｈ、−Ｈ）、（＋Ｈ、−Ｈ）、（＋Ｈ、−Ｈ）、（＋Ｈ、−Ｈ）と２画素（２行）周期で極性反転している。すなわち、輝度順位の高い副画素単位でみるとライン反転が実現されている。記号Ｌを付した暗副画素も同様の規則性をもって配置されている。

図８に示されているように、特許文献３のマルチ画素駆動方法で、１ドット反転駆動を行うと、明副画素は市松状に配置されている。画素の行に着目すると、画素の液晶層に印加される表示信号電圧の極性の配置に従って、明副画素が行方向に沿ってジグザグに配置される。すなわち、列方向の上側に位置する明副画素を有する画素の、行方向に隣接する画素においては、明副画素は列方向の下側に位置している。従って、行方向に平行な直線を表示したときに、直線がにじんで見えるという問題がある。

次に、図３〜５を参照して、本発明による実施形態の液晶表示装置１００Ａが上記の問題を解決できることを説明する。

図３は、本発明の実施形態の液晶表示装置１００Ａを駆動するための各種電圧（信号）の波形を示す図であり、ゲート信号電圧Ｖｇ（ｍ）〜Ｖｇ（ｍ＋７）、ＣＳ信号電圧Ｖｃｓａ、Ｖｃｓｂ、および副画素の液晶層に印加される電圧Ｖｌｃａ（ｍ）〜Ｖｌｃａ（ｍ＋７）およびＶｌｃｂ（ｍ）を示している。Ｖｌｃａ（ｍ）〜Ｖｌｃａ（ｍ＋７）は明副画素の液晶層に印加される電圧の波形を示しており、暗副画素の液晶層に印加される電圧の波形は、画素行によらず同じなので、Ｖｌｃｂ（ｍ）だけを示している。なお、ソースバスラインに供給される表示信号電圧として、図９（ａ）および（ｂ）に示した波形を有する表示信号電圧を用いることによって、１ドット反転駆動を行うことができる。

図３に示すように、液晶表示装置１００ＡのＣＳバスライン２４ａ（明副画素に対応する）に供給される振動電圧Ｖｃｓａの電圧波形は、少なくとも３つの電位を含んでおり、この３つ以上の電位は、振動電圧の最大振幅Ｖｃｓａ（ｐ−ｐ）（２Ｖａｄｄに相当）を規定する２つの電位と、振動電圧の平均電位と一致する１つの電位を含んでいる。ここで、「振動電圧の平均電位」とは、振動電圧の最大振幅を規定する２つの電位の単純な平均値ではなく、振動電圧の実効的な平均値を意味する。すなわち、振動電圧の波形は一周期において、当該平均電位よりも高い部分の面積と低い部分の面積とが互いに等しくなる。なお、以下に例示する振動電圧は、最大振幅を規定する２つの電位間の中心線に対して対称な波形を有しているので、振動電圧の最大振幅を規定する２つの電位の単純な平均値は振動電圧の実効的な平均値と一致している。

また、振動電圧が振動電圧波形の平均電位と一致した電位を呈している時間（平坦部）に、その振動電圧が供給されるＣＳバスラインに接続された画素に接続されたＴＦＴがオフ状態となるようにしている。以下に示す例では、ゲートバスライン電圧がＶｇＬとなりＴＦＴがオフ状態となった瞬間が、振動電圧の平均電位を呈している時間の真中となるようにしてある。なお、ここでは、振動電圧波形が前記３つの電位から構成されている例を示すが、前記３つの電位を含んでいる限り、５電位、７電位、９電位・・・の電位を有してもよい。

明副画素の液晶層に印加される実効電圧Ｖ１は、図３に示したＶｌｃａ（ｍ）のハッチング部分の振幅の二乗を時間積分した値の時間平均となる（実効電圧は、１垂直走査期間について求められる）。一方、暗副画素の液晶層に印加される実効電圧Ｖ２は、図３に示したＶｌｃｂ（ｍ）のハッチング部分の振幅の二乗を積分した値の二乗平均となる。従って、実効電圧Ｖ１は、表示信号電圧に振動電圧が重畳されている分、実効電圧Ｖ２よりも大きく、このことは表示振動電圧の極性に依存しない。また、ゲートバスライン電圧がＶｇＬとなりＴＦＴがオフ状態となった瞬間が、振動電圧の平均電位を呈している期間内であって、且つその期間の丁度中央になるように設定することによって、明副画素の液晶層に印加される電圧の平均値が振動電圧の影響を受けて変動しないようにできる。この点について、参考のために特開２００５−９９７４６号公報の開示内容の全てを本明細書に援用する。

上述したように、ＴＦＴがオフ状態とされる瞬間が振動電圧の平均電位を呈している期間の丁度中央になるように設定することが最も好ましいが、ＴＦＴがオフ状態とされる瞬間が振動電圧の平均電位を呈している期間であれば、液晶層に印加される電圧の平均値はほぼ一定にできる。また、ＴＦＴがオフ状態とされる瞬間の振動電圧の電位は、上述したように振動電圧の平均値であることが好ましいが、最大振幅を規定する２つの電位の間の電位であれば、少なくとも図５Ａ、図５Ｂに示す表示状態を得ることができる。

図４に、振幅が２Ｖａｄｄの振動電圧を印加したときの、表示信号電圧Ｖｓに対する、各副画素の液晶層に印加される実効電圧Ｖ１、Ｖ２の関係を表すグラフを示す。ここで２Ｖａｄｄの値は表示信号電圧が０ボルトのときのＶ１の値が２Ｖとなるように設定した。２Ｖａｄｄの値を大きくするにつれてＶ１の値は大きくなる。

Ｖ１の値は、表示信号電圧の値が大きくなるにつれて、表示信号電圧の値に近づく。一方、Ｖ２の値は、常に表示信号電圧の値に等しい。すなわち、液晶表示装置１００ＡにおけるＶ１、Ｖ２についても、特許文献３の液晶表示装置と同様に、図７に示した関係を有しており、液晶表示装置１００Ａにおいてもγ特性の視角依存性が改善されることがわかる。

図５Ａに、液晶表示装置１００Ａを１ドット反転駆動したときの表示状態を模式的に示す。図５Ａは、先に説明した図８に対応し、同じ記号を用いている。

図５Ａから理解されるように、液晶表示装置１００Ａにおいては、表示信号電圧の極性に関わらず、振動電圧Ｖｃｓａが供給されるＣＳバスラインＣＳ−Ａに対応する副画素ＳＰａが明副画素となる。従って、ある画素の行に着目すると、画素内の明副画素の列方向の位置は一直線に配置されている。例えば、第１行では、画素内の列方向の上側に明副画素が配置されており、第２行では、画素内の列方向の下側に明副画素が配置されている。続いて、第３行では、画素内の列方向の上側に明副画素が配置されており、第４行では、画素内の列方向の下側に明副画素が配置されている。この様に、画素内の明副画素の列方向の位置が、行ごとに上下、交互になるのは、１つのＣＳバスラインを列方向に隣接する画素で共用する構成を採用したためであり、各画素に２つのＣＳバスラインを設ければ、例えば、全ての画素において列方向の上側に明副画素を配置することができる（図５Ｂ参照）。

また、図５Ａに示したように、各画素の極性（電界の向き）を示す記号「＋」および「−」は行方向（水平方向）には、例えば（＋、−）、（＋、−）、（＋、−）と２画素（２列）周期で反転しており、列方向（垂直方向に）にも、例えば、（＋、−）、（＋、−）、（＋、−）、（＋、−）と２画素（２行）周期で反転している。すなわち、画素単位でみると１ドット反転が実現されている。

次に、輝度順位の高い副画素、即ち図５Ａにおいて記号「Ｈ」を付した副画素に注目する。行方向には、例えば第１行のＳＰａを見ると、（＋Ｈ、−Ｈ）、（＋Ｈ、−Ｈ）、（＋Ｈ、−Ｈ）と２画素（２行）周期で極性反転している。また、列方向には、例えば第１列を見ると、（＋Ｈ、−Ｈ）、（＋Ｈ、−Ｈ）、（＋Ｈ、−Ｈ）、（＋Ｈ、−Ｈ）と２画素（２行）周期で極性反転している。すなわち、輝度順位の高い副画素単位でみても、１ドット反転が実現されている。記号Ｌの副画素も同様の規則性をもって配置されている。

このように、液晶表示装置１００Ａは、液晶層に印加される電圧の極性の分布においても、図８に示した特許文献３に記載の液晶表示装置よりも小さな単位で分散しており、フリッカが発生し難いことがわかる。

また、図２（ｂ）に示した液晶表示装置１００Ｂでも、液晶表示装置１００Ａと同様に、各画素の行内において、画素内の明副画素の列方向の位置を一直線に配置することができる。液晶表示装置１００Ｂに、液晶表示装置１００Ａについて上述した信号電圧を用いて１ドット反転駆動を行ったときの表示状態を図５Ｂに模式的に示す。なお、液晶表示装置１００Ｂは、液晶表示装置１００Ａの補助容量２２ｂを有しないので、ＣＳ信号電圧Ｖｃｂは必要ない。

図５Ｂと図５Ａとを比較すると明らかなように、図５Ｂでは、画素内の明副画素の列方向の位置が全ての画素で一定（ここでは上側）になっている点において図５Ａと異なっている。液晶表示装置１００Ｂにおいても、画素単位でみても、明副画素単位でみても、１ドット反転駆動が実現されている。また、液晶表示装置１００Ｂでは、画素内の明副画素の列方向の位置が全ての画素で一定である。すなわち、行方向に互いに隣接する２つの画素における明副画素と暗副画素との配置は同一であり、且つ、列方向に互いに隣接する２つの画素における明副画素と暗副画素との配置は同一である。従って、液晶表示装置１００Ｂでは、明副画素同士が列方向において隣接することがない。従って、図５Ｂの表示状態は、図５Ａの表示状態よりも空間解像度が高いといえる。なお、暗副画素の補助容量２２ｂを省略できない場合には、上述したように、液晶表示装置１００Ａにおいて、各画素に２つのＣＳバスラインを設ければ、図５Ｂの表示状態を得ることができる。

本発明による実施形態の液晶表示装置１００Ａ、１００Ｂは、上述したように、表示信号電圧の極性に無関係に、振動電圧を供給する副画素を選択することによって、明副画素となる副画素を選ぶことができる。このことは、各画素行に偶数色の画素を有する液晶表示装置において利点を有する。

従来の一般的な液晶表示装置では、光の三原色である赤、緑および青を表示する３個の画素によって１つのカラー表示画素が構成されており、各画素の輝度を制御することによってカラー表示を行っている。なお、ここでいうカラー表示画素および画素は、それぞれ画素（ピクセル）およびサブ画素（サブピクセル）と呼ばれることもある。画素の配列（カラーフィルタの配列）は、ストライプ配列が一般的である。このような、１つのカラー表示画素が行方向に配列されたＲ、ＧおよびＢ画素によって構成されている液晶表示装置を１ドット反転駆動すると、ある行の画素の極性は、Ｒ（＋）、Ｇ（−）、Ｂ（＋）、Ｒ（−）、Ｇ（＋）、Ｂ（−）となる。すなわち、隣接する画素に印加される電圧の極性を反転させると、隣接する同じ色の画素に印加される電圧の極性も反転することになる。

一方、最近開発されている色再現範囲を拡大した液晶表示装置は、１つのカラー表示画素が、赤（Ｒ）画素、緑（Ｇ）画素および青（Ｂ）画素に加えて、例えば、黄（Ｙ）画素、シアン（Ｃ）画素、またはマゼンタ（Ｍ）画素によって構成されている。このように、行方向に４つの色画素が同じ順序で周期的に配列されている液晶表示装置において、１ドット反転駆動を行うと、ある行の画素の極性は、例えばＲ（＋）、Ｇ（−）、Ｂ（＋）、Ｙ（−）、Ｒ（＋）、Ｇ（−）、Ｂ（＋）、Ｙ（−）、となり、同じ色の画素には同じ極性の電圧が印加されることになる。従って、図８に示した特許文献３に記載の液晶表示装置において、第１列をＲ、第２列をＧ、第３列をＢ、第４列をＹ（以下、この順で繰り返す）とすると、Ｒ画素およびＢ画素の明副画素が、画素内の列方向の上側に位置することになる。そうすると、上述した行方向に平行な直線を表示したときに、直線がにじんで見えるという問題に加えて、行方向に平行な直線の色がにじんで見えるという問題が発生する。例えば、グレイの直線を表示したとき、明副画素が上側に位置するＲ画素およびＢ画素による色がついたように見える。なお、Ｙ画素に代えて白画素を追加した場合には、色再現範囲を広くすることはできないものの、表示輝度を高くすることができる。この場合にも上記の場合と同様の問題がおこる。

液晶表示装置１００Ａ、１００Ｂでは、全ての色の画素の明副画素が行方向に一直線に並ぶので、行方向に平行な直線を表示しても、行方向に平行な直線の色がにじむことも防止される。

ここでは、振動電圧Ｖｃｓａの振動の周期が２Ｈの例を示したが、１Ｈであってもよい。但し、振動電圧の周期が短いと、ＣＳバスラインのＣＲ時定数（ＣＳバスラインの負荷インピーダンスの近似値）によって、波形が鈍る。これを防止するためには、振動電圧の振動の周期をＣＳバスラインのＣＲ時定数の８倍以上にすることが好ましい。このとき、各行の画素について、ＴＦＴがオフ状態となった瞬間が、振動電圧の第３電位を呈している期間内にあるように、各振動電圧の位相を調整する必要がある。互いに電気的に独立なＮ本のＣＳ幹線を用意し、それぞれに異なる振動電圧を加えることにより前記条件を満たした上で振動電圧の周期を延ばすことが出来る。振動電圧の周期と、電気的に独立なＣＳ幹線の数との関係の考え方について、特許４１０４６３９号公報の開示内容の全てを参考のために本明細書に援用する。

なお、マルチ画素駆動は、全ての階調に対して行う必要は必ずしもなく、必要な階調、例えば、０〜２５５階調の２５６階調表示を行うときの９６階調以下あるいは６４階調以下の低階調の表示を行う時にだけマルチ画素駆動を行ってもよい。ノーマリブラックモードの液晶表示装置のγ特性の視角依存性は、低階調において顕著であるから、このような駆動方法を採用しても、γ特性の視角依存性を改善することができる。

また、上記の説明では、行方向を表示面の水平方向、列方向を垂直方向としたが、これは逆になってもよい。すなわち、ゲートバスラインを垂直方向に延びるように配置し、ソースバスラインを水平方向に延びるように配置してもよい。言い換えると、上記の説明における行方向と列方向とを入れ替えてもよい。また、ＣＳバスラインがゲートバスラインに平行な場合を例示したが、ＣＳバスラインをソースバスラインに平行にしてもよい。

本発明は、ＭＶＡ型液晶表示装置に限られず、例えば、ＰＳＡ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｕｓｔａｉｎｅｄ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型、ＲＴＮ型（ＶＡＴＮ型ともいう）、ＩＰＳ型やＦＳＳ型の液晶表示装置に広く適用できる。

１０ 画素
１０ａ、１０ｂ 副画素
１２ ゲートバスライン
１３ａ、１３ｂ 液晶容量
１４ ソースバスライン
１６ａ、１６ｂ ＴＦＴ
１８ａ、１８ｂ 副画素電極
２２ａ、２２ｂ 補助容量
２４ａ、２４ｂ ＣＳバスライン
１００Ａ，１００Ｂ 液晶表示装置

Claims (7)

1. 行および列を有するマトリクス状に配列された複数の画素であって、前記複数の画素のそれぞれは第１副画素および第２副画素を有し、前記複数の画素のそれぞれが少なくともある階調を呈するとき、前記第１副画素の液晶層に印加される実効電圧は前記第２副画素の液晶層に印加される実効電圧よりも高い、複数の画素と、
   複数のソースバスラインであって、それぞれがある列の画素に関連付けられている複数のソースバスラインと、
   複数のゲートバスラインであって、それぞれがある行の画素に関連付けられている複数のゲートバスラインと、
   複数のＴＦＴであって、それぞれが前記複数の画素のそれぞれが有する第１副画素および第２副画素の一方に関連付けられている複数のＴＦＴと、
   複数の第１ＣＳバスラインであって、それぞれがある画素が有する前記第１副画素に関連付けられている複数の第１ＣＳバスラインと
   を有し、
   前記第１副画素は、第１副画素電極と、前記液晶層を介して前記第１副画素電極に対向する対向電極とによって形成された液晶容量、および、前記第１副画素電極に電気的に接続された第１補助容量電極と、絶縁層と、前記絶縁層を介して前記第１補助容量電極に対向する第１補助容量対向電極とによって形成された第１補助容量を有し、
   前記第２副画素は、第２副画素電極と、前記液晶層を介して前記第２副画素電極に対向する対向電極とによって形成された液晶容量を有し、
   対応する前記第１ＣＳバスラインを介して前記第１補助容量対向電極に供給される第１ＣＳ信号電圧は、１垂直走査期間よりも短い周期を有する振動電圧であって、最大振幅を規定する第１電位および第２電位と、前記第１電位と前記第２電位との間の第３電位を含む少なくとも３つの電位をとり、任意の行の画素に関連付けられた前記ゲートバスラインに供給されるゲート信号電圧がハイからローに切り替わる時、対応する前記第１ＣＳバスラインに供給される前記第１ＣＳ信号電圧は第３電位にある、液晶表示装置。
2. 前記第３電位は、前記第１電位と前記第２電位の平均値である、請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 複数の第２ＣＳバスラインであって、それぞれがある画素が有する前記第２副画素に関連付けられている複数の第２ＣＳバスラインをさらに有し、
   前記第２副画素は、前記第２副画素電極に電気的に接続された第２補助容量電極と、絶縁層と、前記絶縁層を介して前記第２補助容量電極に対向する第２補助容量対向電極とによって形成された第２補助容量を有し、
   対応する前記第２ＣＳバスラインを介して前記第２補助容量対向電極に供給される第２ＣＳ信号電圧は、１垂直走査期間の間一定である、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
4. 前記第２ＣＳ信号電圧は、前記対向電極に供給される対向電圧と等しい、請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記第２副画素は補助容量を有しない、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
6. 行方向に互いに隣接する２つの画素における前記第１副画素と第２副画素との配置は同一であり、且つ、列方向に互いに隣接する２つの画素における前記第１副画素と第２副画素との配置は同一である、請求項１から５のいずれかに記載の液晶表示装置。
7. 前記複数の第１ＣＳバスラインのそれぞれは、互いに電気的に独立なＮ本のＣＳ幹線のいずれか１つに接続されている、請求項１から６のいずれかに記載の液晶表示装置。

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