KR20070027767A - 액정 표시 장치 - Google Patents

액정 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20070027767A
KR20070027767A KR1020077002920A KR20077002920A KR20070027767A KR 20070027767 A KR20070027767 A KR 20070027767A KR 1020077002920 A KR1020077002920 A KR 1020077002920A KR 20077002920 A KR20077002920 A KR 20077002920A KR 20070027767 A KR20070027767 A KR 20070027767A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pixel
subpixel
pixels
luminance
gravity
Prior art date
Application number
KR1020077002920A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100846951B1 (ko
Inventor
히로또 아끼야마
Original Assignee
샤프 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 샤프 가부시키가이샤 filed Critical 샤프 가부시키가이샤
Publication of KR20070027767A publication Critical patent/KR20070027767A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100846951B1 publication Critical patent/KR100846951B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3648—Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133707—Structures for producing distorted electric fields, e.g. bumps, protrusions, recesses, slits in pixel electrodes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133742—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers for homeotropic alignment
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134345—Subdivided pixels, e.g. for grey scale or redundancy
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136213—Storage capacitors associated with the pixel electrode
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/40—Arrangements for improving the aperture ratio
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0439—Pixel structures
    • G09G2300/0443—Pixel structures with several sub-pixels for the same colour in a pixel, not specifically used to display gradations
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0439—Pixel structures
    • G09G2300/0443—Pixel structures with several sub-pixels for the same colour in a pixel, not specifically used to display gradations
    • G09G2300/0447—Pixel structures with several sub-pixels for the same colour in a pixel, not specifically used to display gradations for multi-domain technique to improve the viewing angle in a liquid crystal display, such as multi-vertical alignment [MVA]
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0876—Supplementary capacities in pixels having special driving circuits and electrodes instead of being connected to common electrode or ground; Use of additional capacitively coupled compensation electrodes
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3614—Control of polarity reversal in general

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)

Abstract

X 방향으로 연장되는 복수의 행과 Y 방향으로 연장되는 복수의 열을 가지는 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 화소를 갖고, 복수의 화소의 각각은, 액정층과, 액정층에 전압을 인가하는 복수의 전극을 갖고, 공급된 임의의 휘도의 표시 신호 전압에 대하여, 임의의 휘도보다도 높은 휘도로 되는 적어도 1개의 명 부화소와, 어떤 휘도보다도 낮은 휘도로 되는 적어도 1개의 암 부화소를 구비하고, 적어도 1개의 명 부화소의 면적은 적어도 1개의 암 부화소의 면적보다도 작고, 복수의 화소의 각각에서, 적어도 1개의 명 부화소와 적어도 1개의 암 부화소가 Y 방향으로 배열되어 있는 경우, 동일한 행에 속하고 동일한 색을 표시하는 가장 근접하는 2개의 화소는, 화소의 기하학 무게 중심의 Y 좌표가 서로 다르고, 휘도 무게 중심의 Y 좌표의 차의 최대값이 2개의 화소의 Y 방향의 길이 RY의 2분의 1 이하이다.
화소 전극, 게이트 버스 라인, 주사선, 소스 버스 라인, 신호선, TFT, CS 버스 라인, 보조 용량 배선, 명 부화소, 암 부화소

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 발명은, 액정 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
종래, TN 모드의 액정 표시 장치가 사용되고 있었지만, TN 모드보다도 시각 특성이 우수한 VA 모드나 IPS 모드의 액정 표시 장치의 이용이 확대되고 있다. 최근, 시야각 특성을 더욱 개선한 MVA 모드나 S-IPS 모드의 액정 표시 장치가, TV나 모니터에 사용되고 있다.
VA 모드는 IPS 모드에 비교하여, 흑 표시의 품위가 높기 때문에, 고콘트라스트비의 표시를 실현할 수 있다고 하는 이점을 가지고 있다. 그러나, γ특성의 시각 의존성이 IPS 모드보다도 크다고 하는 결점을 가지고 있다.
본원 출원인은, VA 모드에서의 γ특성의 시각 의존성을 개선하는 기술로서, 신규의 화소 분할 기술을 개발하여, 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2에 개시하고 있다. 이 화소 분할 기술에서는，1개의 화소를 휘도가 서로 다른 적어도 2개의 부화소로 분할하고, 부화소의 γ특성을 서로 겹치게 함으로써, 경사 시각에서의 γ특성을 개선하고 있다. 각 부화소에 대응해서 형성된 보조 용량(CS)에, 전기적으로 독립한 CS 버스 라인으로부터 보조 용량 대향 전압을 공급함으로써, 부화소의 휘도를 서로 다르게 하는 기술이 개시되어 있다.
특허 문헌 1 및 2보다도 이전의 화소 분할 기술로서, 예를 들면 특허 문헌 3에 기재된 방법이 있다. 특허 문헌 3에 기재되어 있는 액정 표시 장치는, 화소가 가지는 복수의 부화소의 각각에 표시 신호 전압이 독립적으로 공급되는 구성을 가지고 있다. 즉, 화소가 2개의 부화소(제1 부화소 및 제2 부화소)를 가질 경우, 제1 부화소에 표시 신호 전압을 공급하는 소스 버스 라인과 별도로 제2 부화소에 표시 신호 전압을 공급하는 소스 버스 라인을 형성할 필요가 있다. 따라서, 화소를 2분할하면, 소스 버스 라인 및 소스 구동 회로의 수가 2배로 된다. 이에 대하여, 특허 문헌 1이나 특허 문헌 2에 기재된 액정 표시 장치에서는, 제1 부화소와 제2 부화소에 공통의 소스 버스 라인으로부터 공통의 표시 신호 전압이 공급되므로, 소스 버스 라인이나 소스 구동 회로의 수를 분할수에 따라서 증가시킬 필요가 없다고 하는 이점을 가지고 있다.
특허 문헌 1: 일본 특허 공개 공보 제2004-62146호
특허 문헌 2: 일본 특허 공개 공보 제2004-78157호
특허 문헌 3: 일본 특허 공개 공보 제2003-295160호
[발명이 해결하고자 하는 과제]
화소 분할 기술에서는, 도 1의 (a)에 모식적으로 도시한 바와 같이 화소 분할 구조를 가진다. 즉, 도 1의 (b)에 도시하는 1개의 화소 P가 2개의 부화소 SP1 및 SP2로 분할되어 있고, 각각의 부화소 SP1 및 SP2의 휘도를 임의의 일정한 범위에서 서로 다르게 함으로써, γ특성의 시각 의존성의 개선을 실현한다. 여기에서는，2분할을 예시했지만, 부화소의 수(분할수)에 특별히 제한은 없다.
특허 문헌 1에 기재된 화소 분할 기술을 VA 모드의 액정 표시 장치에 적용 하는 경우, 명 부화소와 암 부화소의 면적비는, 도 2에 도시한 바와 같이 명 부화소(여기서는 SP1)의 면적이 암 부화소(여기서는 SP2)보다도 작은 쪽이, 경사 시각에서의 γ특성이 보다 개선되는 것이 특허 문헌 1에 기재되어 있다. 또한, 명 부화소 및 암 부화소는 각각이 2 이상 있는 경우에는, 각각의 합계(즉, 명 부화소의 면적의 합계 및 암 부화소의 면적의 합계)를 비교한다. 또한, 명 부화소 및 암 부화소는, 해당 화소가 표시할 휘도(예를 들면 입력 영상 신호에 의해 정해지는 휘도)보다도 높은 휘도를 표시하는 부화소를 명 부화소, 낮은 휘도를 표시하는 부화소를 암 부화소라고 한다.
또한, 특허 문헌 1에는, 1개의 화소를 서로 다른 휘도를 나타내는 복수의 부화소로 분할한 경우, 적극적으로 휘도를 서로 다르게 한 부화소의 휘도 순위(휘도의 대소 관계의 순위)를 가능한 랜덤하게 배치하는 것이 바람직하고, 휘도 순위가 동일한 부화소가 서로 열 방향, 및 행 방향에 인접하지 않는 배치가 가장 바람직하다고 기재되어 있다. 구체적으로는, 1:1의 면적비로 2분할한 화소에 대해서, 명 부화소 및 암 부화소를 체크 모양 형상으로 배치한 예가 나타내져 있지만, 예를 들면 명 부화소와 암 부화소의 면적비가 1:3과 같은 불균일한 경우에 명 부화소 및 암 부화소를 구체적으로 어떻게 배치하는 것이 바람직한 것인지에 대해서는 기재되어 있지 않다.
명 부화소의 면적: 암 부화소의 면적을 1:3으로 하는 2분할 구조에 대해서, 특허 문헌 1의 교시에 따르면, 휘도 순위가 동일한 부화소가 서로 열 방향 또는 행 방향에 인접하는 도 3의 (a) 내지 (c)에 도시하는 배치는 바람직하지 못하고, 도 3의 (d)의 체크 모양 배치가 바람직하다고 생각된다.
그러나, 본 발명자가 검토한 바, 도 3의 (d)의 배치를 채용하면, 화상이 흐려진 것 같이(윤곽이 선명하지 않음) 보이거나, 행 방향으로 들쭉날쭉한 모양의 선(의사 윤곽)이 보이거나 한다고 하는 문제가 발생하였다(도 15의 (a)). 이는, 표시하는 계조에 의해 명 부화소와 암 부화소와의 휘도차가 서로 다른 경우에 보여지는 현상으로서, 표시하는 계조에 의해 화소의 휘도 무게 중심이 이동하는 것에 기인하고 있는 것을 알았다. 또한, 본 명세서에서의 「화소」는, 액정 표시 장치가 표시를 행하는 최소 단위를 가리키고, 컬러 표시 장치의 경우에는, 개개의 색(전형적으로는 R, G 또는 B)을 표시하는 「회소(또는 도트)」에 대응한다. 또한, 컬러 표시 장치에서, 화소간의 배치 관계로 언급하는 경우, 특별히 언급하지 않는 한, 동일한 색을 표시하는 화소간의 배치 관계를 말하는 것으로 한다. 예를 들면, 도 3에 도시한 3개의 화소는, 모두 동일한 색을 표시하는 화소로서, 컬러 표시 장치에서의 물리적인 배치에서는, 각각의 화소에 속하고 다른 색을 표시하는 화소(회소 또는 도트)가, 도시된 화소의 사이에 존재하게 된다.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 그 주된 목적은, 화소 분할 구조를 가지는 액정 표시 장치에서의 휘도 무게 중심의 이동에 기인하는 표시 품위의 저하를 억제하는 것에 있다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
본 발명의 액정 표시 장치는, X 방향으로 연장되는 복수의 행과 Y 방향으로 연장되는 복수의 열을 가지는 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 화소를 갖고, 상기 복수의 화소의 각각은, 액정층과, 상기 액정층에 전압을 인가하는 복수의 전극을 갖고, 공급된 임의의 휘도의 표시 신호 전압에 대하여, 상기 임의의 휘도보다도 높은 휘도로 되는 적어도 1개의 명 부화소와, 상기 임의의 휘도보다도 낮은 휘도로 되는 적어도 1개의 암 부화소를 구비하고, 상기 적어도 1개의 명 부화소의 면적은 상기 적어도 1개의 암 부화소의 면적보다도 작고, 상기 복수의 화소의 각각에서, 상기 적어도 1개의 명 부화소와 상기 적어도 1개의 암 부화소가 Y 방향으로 배열되어 있는 경우, 동일한 행에 속하고 동일한 색을 표시하는 가장 근접하는 2개의 화소는, 화소의 기하학 무게 중심의 Y 좌표가 서로 다르고, 휘도 무게 중심의 Y 좌표의 차의 최대값이 상기 2개의 화소의 Y 방향의 길이 RY의 2분의 1 이하이거나, 또는, 상기 복수의 화소의 각각에서, 상기 적어도 1개의 명 부화소와 상기 적어도 1개의 암 부화소가 X 방향으로 배열되어 있는 경우, 열 방향에 인접하는 2개의 화소는, 화소의 기하학 무게 중심의 X 좌표가 서로 다르고, 휘도 무게 중심의 X 좌표의 차의 최대값이 상기 2개의 화소의 X 방향의 길이 RX의 2분의 1 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 액정 표시 장치는, X 방향으로 연장되는 복수의 행과 Y 방향으로 연장되는 복수의 열을 가지는 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 화소를 갖고, 상기 복수의 화소의 각각은, 액정층과, 상기 액정층에 전압을 인가하는 복수의 전극을 갖고, 공급된 임의의 휘도의 표시 신호 전압에 대하여, 상기 임의의 휘도보다도 높은 휘도로 되는 적어도 1개의 명 부화소와, 상기 임의의 휘도보다도 낮은 휘도로 되는 적어도 1개의 암 부화소를 구비하고, 상기 적어도 1개의 명 부화소의 면적은 상기 적어도 1개의 암 부화소의 면적보다도 작고, 상기 복수의 화소의 각각에서, 상기 적어도 1개의 명 부화소와 상기 적어도 1개의 암 부화소가 Y 방향으로 배열되어 있는 경우, 동일한 행에 속하고 동일한 색을 표시하는 가장 근접하는 2개의 화소는, 화소의 기하학 무게 중심의 Y 좌표가 서로 다르고, 상기 적어도 1개의 명 부화소의 휘도 무게 중심의 Y 좌표의 차는, 상기 2개의 화소의 Y 방향의 길이 RY의 2분의 1 이하이거나, 또는, 상기 복수의 화소의 각각에서, 상기 적어도 1개의 명 부화소와 상기 적어도 1개의 암 부화소가 X 방향으로 배열되어 있는 경우, 열 방향에 인접하는 2개의 화소는, 화소의 기하학 무게 중심의 X 좌표가 서로 다르고, 상기 적어도 1개의 명 부화소의 휘도 무게 중심의 X 좌표의 차는, 상기 2개의 화소의 X 방향의 길이 RX의 2분의 1 이하인 것을 특징으로 한다.
임의의 실시 형태에서, 동일한 행에 속하고 동일한 색을 표시하는 가장 근접하는 2개의 화소는, 한쪽의 화소의 명 부화소의 휘도 무게 중심의 Y 좌표가 해당 화소의 기하학 무게 중심을 원점으로 하면 양이며, 다른 쪽의 화소의 명 부화소의 휘도 무게 중심의 Y 좌표가 해당 화소의 기하학 무게 중심을 원점으로 하면 음이다.
임의의 실시 형태에서, 동일한 열에 속하는 화소에서의 상기 적어도 1개의 명 부화소 및 상기 적어도 1개의 암 부화소의 배열은 동일하다.
임의의 실시 형태에서, 상기 복수의 화소의 각각이 가지는 적어도 1개의 명 부화소는, 유일의 명 부화소이다.
임의의 실시 형태에서, 상기 복수의 화소의 각각이 가지는 적어도 1개의 암 부화소는, 유일의 암 부화소이다.
임의의 실시 형태에서, 상기 적어도 1개의 암 부화소의 면적은 상기 적어도 1개의 명 부화소의 면적의 3배 이상이다.
본 발명의 다른 액정 표시 장치는, X 방향으로 연장되는 복수의 행과 Y 방향으로 연장되는 복수의 열을 가지는 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 화소를 갖고, 상기 복수의 화소의 각각은, 액정층과, 상기 액정층에 전압을 인가하는 복수의 전극을 갖고, 공급된 임의의 휘도의 표시 신호 전압에 대하여, 상기 임의의 휘도보다도 높은 휘도로 되는 적어도 1개의 명 부화소와, 상기 임의의 휘도보다도 낮은 휘도로 되는 적어도 1개의 암 부화소를 구비하고, 상기 적어도 1개의 명 부화소의 면적은 상기 적어도 1개의 암 부화소의 면적보다도 작고, 상기 복수의 화소의 각각에서, 상기 적어도 1개의 명 부화소와 상기 적어도 1개의 암 부화소가 Y 방향으로 배열되어 있는 경우, 동일한 행에 속하고 동일한 색을 표시하는 가장 근접하는 2개의 화소는, 화소의 기하학 무게 중심의 Y 좌표가 서로 동일하고, 휘도 무게 중심의 Y 좌표의 차의 최대값이 상기 2개의 화소의 Y 방향의 길이 RY의 2분의 1 이하이거나, 또는, 상기 복수의 화소의 각각에서, 상기 적어도 1개의 명 부화소와 상기 적어도 1개의 암 부화소가 X 방향으로 배열되어 있는 경우, 열 방향에 인접하는 2개의 화소는, 화소의 기하학 무게 중심의 X 좌표가 서로 동일하고, 휘도 무게 중심의 X 좌표의 차의 최대값이 상기 2개의 화소의 X 방향의 길이 RX의 2분의 1 이하인 것을 특징으로 한다.
임의의 실시 형태에서, 상기 복수의 화소의 각각이 가지는 적어도 1개의 명 부화소는, 유일의 명 부화소이다.
임의의 실시 형태에서, 상기 2개의 화소의 상기 명 부화소의 휘도 무게 중심의 Y 좌표는 서로 동일하다.
임의의 실시 형태에서, 상기 유일의 명 부화소의 휘도 무게 중심의 Y 좌표는, 상기 화소의 기하학 무게 중심의 Y 좌표와 동일하다.
임의의 실시 형태에서, 상기 유일의 명 부화소의 휘도 무게 중심의 X 좌표는, 상기 화소의 기하학 무게 중심의 X 좌표와 동일하다.
임의의 실시 형태에서, 상기 적어도 1개의 암 부화소의 면적은 상기 적어도 1개의 명 부화소의 면적의 3배 이상이다.
[발명의 효과]
본 발명에 따르면, 화소 분할 구조를 가지는 액정 표시 장치에서의 휘도 무게 중심의 이동에 기인하는 표시 품위의 저하가 억제되어, 고품위의 표시가 가능한 액정 표시 장치가 제공된다. 특히, 화소 분할 기술을 적용함으로써, γ특성의 시야각 의존성이 개선된 VA 모드의 액정 표시 장치의 표시 품위를 향상할 수 있다. 본 발명의 액정 표시 장치는, 특히 대형의 액정 텔레비전에 바람직하게 이용된다.
도 1의 (a)는, 본 발명에 따른 실시 형태의 액정 표시 장치가 가지는 화소 분할 구조를 도시하는 모식도이며, (b)는 통상의 화소를 도시하는 모식도.
도 2는 명 부화소(SP1)의 면적이 암 부화소(SP2)보다도 작은 쪽이, 경사 시각에서의 γ특성이 보다 개선되는 것을 설명하기 위한 모식도.
도 3의 (a) 내지 (d)는, 명 부화소의 면적:암 부화소의 면적을 1:3으로 한 2분할 구조에서의 부화소의 배열의 베리에이션을 도시하는 모식도.
도 4는 화소의 휘도 무게 중심의 정의를 설명하기 위한 도면.
도 5의 (a) 및 (b)는, 명 부화소의 면적:암 부화소의 면적이 1:3이고 Y 방향을 따라 2분할한 화소의 Y 방향에서의 휘도 무게 중심(휘도 무게 중심의 Y 좌표)을 구하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명에 의한 실시 형태의 액정 표시 장치가 가지는 화소의 전기적인 구성을 모식적으로 도시하는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 실시 형태의 액정 표시 장치의 등가 회로를 도시하는 도면.
도 8은 도 7에 도시한 액정 표시 장치를 구동하는 각 신호의 전압 파형 및 타이밍을 도시하는 도면.
도 9는 명 부화소와 암 부화소와의 휘도차의 계조 의존성을 설명하기 위한 모식도.
도 1O은 도 5의 (a) 및 (b)에 도시한 화소의 휘도 무게 중심의 위치의 계조 의존성을 도시하는 그래프.
도 11의 (a) 및 (b)는, 화소 센터의 어긋남량의 설정 조건을 설명하기 위한 모식도.
도 12는 명 부화소와 암 부화소의 면적비가 1:3인 2분할 화소에서의 화소 센터의 어긋남량을 설명하기 위한 모식도.
도 13은 도 12에 도시한 화소 구성에서, 화소 센터 어긋남량을 (3/8)RY로 한 경우의 휘도 무게 중심 G의 위치의 계조 의존성(실선)을 도시하는 그래프.
도 14는 휘도 비율(%)={(Ln+1-Ln)/Ln}×100을 각 계조 n에 대해서 플로팅한 그래프.
도 15의 (a)는 화소 센터 어긋남이 없는 액정 표시 장치에 의한 샘플 화상을 도시하고, (b) 및 (c)는 화소 센터 어긋남이 있는 액정 표시 장치에 의한 샘플 화상을 도시하는 도면.
도 16의 (a) 및 (b)는 도 11의 (a)에 도시한 화소 배치에 대응하는 구체적인 화소 구조의 예를 도시하는 도면.
도 17의 (a)는 도 11의 (b)에 도시한 화소 배치를 실현하는 구체적인 화소 구조의 예를 도시하는 도면이며, (b)는 (a)의 TFT(14)의 구조를 도시하는 도면.
도 18의 (a)는 행 방향으로 화소 분할한 구성의 예를 도시하는 모식도이며, (b)는 화소의 기하학 무게 중심을 행 방향으로 어긋나게 한 구성의 예를 도시하는 모식도.
도 19는 본 발명에 따른 실시 형태의 액정 표시 장치의 구체적인 화소 구조의 예를 도시하는 모식도.
도 20은 본 발명에 따른 실시 형태의 액정 표시 장치의 구체적인 다른 화소 구조의 예를 도시하는 모식도.
도 21은 본 발명에 따른 실시 형태의 액정 표시 장치의 구체적인 또 다른 화소 구조의 예를 도시하는 모식도.
도 22의 (a) 및 (b)는, 본 발명에 따른 실시 형태의 액정 표시 장치의 구체적인 또 다른 화소 구조의 예를 도시하는 모식도.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]
11a, 11b: 화소 전극
12: 게이트 버스 라인(주사선)
13: 소스 버스 라인(신호선)
14a, 14b: TFT
15a, 15b: CS 버스 라인(보조 용량 배선)
SP1: 제1 부화소(명 부화소)
SP2: 제2 부화소(암 부화소)
본 발명자는, 도 3의 (d)에 도시한 바와 같은, 명 부화소와 암 부화소의 면적비가 불균일한 경우(특히 명 부화소의 면적이 암 부화소의 면적보다도 큰 경우) 에 발생하는, 화상이 흐려진 것 같이 보이거나, 의사 윤곽이 보이거나 한다고 하는 문제는, 표시하는 계조에 의해 화소의 휘도 무게 중심이 이동하는 것에 기인하고 있는 것을 지견하여, 본 발명에 상도하였다.
우선, 도 4를 참조하여, 화소의 휘도 무게 중심의 정의를 설명한다.
도 4에 도시한 바와 같이 화소 위에 N×N개의 격자 형상의 점을 생각하고, 휘도 무게 중심 G는, 원점으로부터 각 격자점의 위치 벡터와 각 격자점의 휘도를 승산한 것을 서로 더한 것을 모든 격자점에서의 휘도의 합으로 나눈 값으로서 정의한다. 이 경우, 휘도 무게 중심 G는 이하의 수학식(1)로 기술된다. 여기에서, N(1 이상의 정수) 및 각 단위 격자(4개의 격자점으로 규정되는 4각형)의 크기나 형상은, 부화소의 크기나 형상 및 배치에 따라서 적절히 설정하면 된다. 또한, 여기서는 간단히 하기 위해 N×N으로 표기하였지만, 2개의 N은 독립적으로 정해진다. 예를 들면 N×M으로 표기할 수 있고, x 방향으로 N개의 격자점, Y 방향으로 M개의 격자점을 생각해도 된다. 또한, 화소를 N×M개의 단위 격자로 분할하고, 각 단위 격자의 무게 중심을 위치 벡터로 나타내어도, 마찬가지의 논의가 성립한다.
Figure 112007011121715-PCT00001
여기서, 액정 표시 장치에서, 화소는, X 방향으로 연장되는 복수의 행과 Y 방향으로 연장되는 복수의 열(데이터선 방향)을 가지는 매트릭스 형상으로 배열되어 있는 것으로 한다. X 방향은, 주사선 방향(전형적으로는 수평 방향)이며, Y 방향은 데이터선 방향(전형적으로는 수직 방향)이다.
예로서 명 부화소와 암 부화소와의 면적비가 1:3인 화소의 휘도 무게 중심 G를 구한다. 도 5에 1:3의 면적비로 Y 방향을 따라 2분할(명 부화소와 암 부화소를 1개씩)한 화소를 나타낸다. 부화소의 배치는 X 방향에서 회소의 X 방향에서의 길이 RX를 이등분하는 선에 대해서는 대칭이며, 휘도 무게 중심은 이 선상에서, Y 방향의 휘도 무게 중심 위치만 고려하면 된다. Y 방향에서의 휘도 무게 중심(휘도 무게 중심의 Y 좌표)을 구하는 수학식 (2)는 하기와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112007011121715-PCT00002
이제, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이 명 부화소의 면적:암 부화소의 면적이 1:3으로 되도록 2분할한 경우를 생각한다. 이 화소를 Y 방향을 따라 4등분하고, 각각의 격자의 중심을 기점으로 4×1의 격자를 생각한다. 또한 행 방향에 인접하는 화소(특별히 언급하지 않는 한, 컬러 표시 장치에서, 동일한 행에 속하고 동일한 색을 표시하는 화소의 내에서 가장 가까운 것을 가리킨다. 이하 동일함)와 비교하기 위해, 주목하고 있는 화소의 Y 방향의 길이 RY의 1/2의 위치를 원점으로 한 다.
이 경우, 화소의 휘도 무게 중심은 이하의 수학식(3)으로 나타낼 수 있다.
Figure 112007011121715-PCT00003
명 부화소의 휘도를 Ll, 암 부화소의 휘도를 Ld로 하면 수학식(3)은 이하의 수학식(4-1)로 나타낸다.
또한, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이 명 부화소와 암 부화소의 배치가 Y 방향을 따라 역(상하가 역)으로 되어 있는 경우, 휘도 무게 중심 위치는 이하의 수학식(4-2)로 된다.
Figure 112007011121715-PCT00004
다음으로, 화소 분할 구성을 설명한다. 서로 다른 휘도로 되는 복수의 부화소를 형성하기 위해서 다양한 구성이 제안되어 있지만, 본 실시 형태의 액정 표시 장치는, 특허 문헌 1에 기재되어 있는 화소 분할 구성을 가지는 VA 모드의 액정 표시 장치이다.
도 6에 본 발명에 따른 실시 형태의 액정 표시 장치가 가지는 화소의 전기적 인 구성을 모식적으로 도시한다. 여기에서는，2분할 구조를 예시하지만, 이에 한정되지 않는다.
도 6에 도시한 바와 같이, 화소 P는, 부화소 SP1과 부화소 SP2로 분할되어 있다. 부화소 SP1 및 SP2를 구성하는 부화소 전극(11a 및 11b)에는, 각각 대응하는 TFT(14a), TFT(14b), 및 보조 용량 CS1, CS2가 접속되어 있다. TFT(14a) 및 TFT(14b)의 게이트 전극은 공통의 게이트 버스 라인(주사선)(12)에 접속되고, TFT(14a) 및 TFT(14b)의 소스 전극은 공통의(동일한) 소스 버스 라인(신호선)(13)에 접속되어 있다. 보조 용량 CS1 및 CS2는, 각각 대응하는 CS 버스 라인(보조 용량 배선)(15a) 및 CS 버스 라인(15b)에 접속되어 있다. 보조 용량 CS1 및 CS2는, 각각 부화소 전극(11a 및 11b)에 전기적으로 접속된 보조 용량 전극과, CS 버스 라인(15a 및 15b)에 전기적으로 접속된 보조 용량 대향 전극과, 이들 사이에 형성된 절연층(도시되지 않음, 예를 들면 게이트 절연막)에 의해 형성되어 있다. 보조 용량 CS1 및 CS2의 보조 용량 대향 전극은 서로 독립되어 있고, 각각 CS 버스 라인(15a 및 15b)으로부터 서로 다른 보조 용량 대향 전압(「CS 신호」라고도 한다.)이 공급될 수 있는 구조를 가지고 있다.
부화소 전극(11a) 및 부화소 전극(11b)에, 공통의 소스 버스 라인(13)으로부터 표시 신호 전압이 공급되어, TFT(14a) 및 TFT(14b)가 오프 상태로 된 후, 보조 용량 CS1 및 CS2의 보조 용량 대향 전극의 전압(즉, CS 버스 라인(15a) 또는 CS 버스 라인(15b)으로부터 공급되는 전압)의 변화량(변화의 방향 및 크기에 의해 규정됨)을 서로 다르게 함으로써, 각각의 부화소 SP1 및 SP2의 액정 용량에 인가되는 실효 전압이 서로 다른 상태, 즉, 휘도가 서로 다른 상태가 얻어진다. 이 구성을 채용하면，1개의 소스 버스 라인(13)으로부터 2개의 부화소 SP1 및 SP2에 표시 신호 전압을 공급할 수 있으므로, 소스 버스 라인의 수 및 소스 드라이버의 수를 증가하지 않고, 부화소 SP1 및 SP2의 휘도를 서로 다르게 할 수 있다.
다음으로, 이 액정 표시 장치의 구동 방법에 대해서, 도 7에 도시하는 액정 표시 장치의 등가 회로와 각 신호의 전압 파형(타이밍)을 도시한 도 8을 이용하여 설명한다.
도 8에 도시한 전압 파형에서는, 부화소 SP1이 명 부화소, 부화소 SP2가 암 부화소로 된다. Vg는 게이트 전압, Vs는 소스 전압, Vcs1과 Vcs2는 부화소 SP1과 부화소 SP2의 각각의 보조 용량의 전압, Vlc1과 Vlc2는 각각 부화소 SP1과 부화소 SP2의 화소 전극의 전압을 나타낸다. 일반적으로 액정이 분극하지 않도록 프레임 반전, 라인 반전, 도트 반전 등의 교류 구동을 행한다.
본 실시 형태에서는 도 8에 도시한 바와 같이 n프레임째에 소스 전압의 중간값 Vsc에 대하여, 플러스 극성으로서 소스 전압에 Vsp를 공급하고, 다음의 (n+1)프레임째에 마이너스 극성으로서 소스 전압에 Vsn을 공급하고, 또한, 프레임마다 도트 반전을 행한다. CS1과 CS2에는, 전압을 진폭 전압 Vad로 진폭시켜, CS1과 CS2의 위상을 180도 어긋나게 한 신호를 입력한다.
우선, 도 8을 참조하여, n프레임째일 때의 각 신호의 전압의 경시 변화를 설명한다.
시각 T1일 때, Vg가 VgL로부터 VgH로 변화되고, 양쪽 부화소의 TFT가 ON 상 태로 되고, 부화소 SP1, 부화소 SP2 및 보조 용량 CS1, CS2에 Vsp의 전압이 충전된다.
시각 T2일 때, Vg가 VgH로부터 VgL로 변화되고, 양쪽 부화소의 TFT가 OFF 상태로 되고, 부화소 SP1, 부화소 SP2와 보조 용량 CS1, CS2가 소스 버스 라인과 전기적으로 절연된다. 또한, 이 직후에 기생 용량 등의 영향에 의한 인입 현상 때문에, 부화소 SP1과 부화소 SP2의 각각에 Vdb와 Vdd의 인입 전압이 발생하고, 각 부화소의 전압은
Vlc1=Vsp-Vdb
Vlc2=Vsp-Vdd
로 된다.
또한 이때,
Vcs1=Vcom-Vad
Vcs2=Vcom+Vad
이다.
또한, 인입 전압 Vdb와 Vdd는, 하기의 식과 같이 된다.
Vdb, Vdd=(Vgh-Vgl)×Cgd/(Clc(V)+Cgd+Ccs)
여기서, Vgh와 Vgl은 각각 TFT의 게이트 온과 게이트 오프시의 전압, Cgd는 TFT의 게이트와 드레인 사이에 발생하는 기생 용량, Clc(V)는 액정 용량의 정전 용량(용량값), Ccs는 보조 용량의 정전 용량(용량값)을 나타낸다.
다음으로 시각 T3일 때, 보조 용량 버스 라인 CS1의 전압 Vcs1이 Vcom-Vad로 부터 Vcom+Vad로 변화하고, 보조 용량 버스 라인 CS2의 전압, Vcs2가 Vcom+Vad로부터 Vcom-Vad로 변화된다. 이때 각 부화소의 화소 전압 Vlc1과 Vlc2는,
Vlc1=Vsp-Vdb+2×K×Vad
Vlc2=Vsp-Vdd-2×K×Vad
로 된다. 단，K=Ccs/(Clc(V)+Ccs)이다.
시각 T4에서는，Vcs1이 Vcom+Vad로부터 Vcom-Vad로 변화되고, Vcs2가 Vcom-Vad로부터 Vcom+Vad로 변화한다. 이때 부화소 전압 Vlc1과 Vlc2는,
Vlc1=Vsp-Vdb
Vlc2=Vsp-Vdd
로 된다.
시각 T5에서는，Vcs1이 Vcom-Vad로부터 Vcom+Vad로 변화되고, Vcs2가 Vcom+Vad로부터 Vcom-Vad로 변화된다. 이때 부화소 전압 Vlc1과 Vlc2는,
Vlc1=Vsp-Vdb+2×K×Vad
Vlc2=Vsp-Vdd-2×K×Vad
로 된다.
그 후에는, 다음으로 Vg=Vgh로 되어 기입이 행하여질 때까지, 수평 주사 기간 1H의 정수배마다, Vcs1, Vcs2와 Vlc1, Vlc2는 시각 T4와 시각 T5를 교대로 반복한다. 따라서, Vlc1과 Vlc2의 실효값은,
Vlc1=Vsp-Vdb+K×Vad
Vlc2=Vsp-Vdd-K×Vad
로 된다.
n프레임째에서, 각 부화소의 액정층에 인가되는 실효 전압은,
V1=Vsp-Vdb+K×Vad-Vcom
V2=Vsp-Vdd-K×Vad-Vcom
으로 되기 때문에, 부화소 SP1이 명 부화소, 부화소 SP2가 암 부화소로 된다.
다음으로, (n+1)프레임째일 때의 각 신호의 전압의 경시 변화를 설명한다.
(n+1)프레임에서는, 극성을 반전시키기 위해서, Vs를 반전시킨다. 그 때문에, 시각 T1일 때, Vg가 VgL로부터 VgH로 변화되고, 양쪽 부화소의 TFT가 ON 상태로 되고, 보조 용량 CS1, CS2에 Vsn의 전압이 충전된다.
시각 T2에서는，n프레임째와 마찬가지로 양쪽 부화소의 TFT가 OFF 상태로 되고, 이 직후에 부화소 SP1과 부화소 SP2의 각각에 Vdb와 Vdd의 인입 전압이 발생하고, 각 부화소의 전압은,
Vlc1=Vsn-Vdb
Vlc2=Vsn-Vdd
로 된다.
시각 T3일 때, 보조 용량 버스 라인 CS1의 전압 Vcs1이 Vcom+Vad로부터 Vcom-Vad로 변화되고, 보조 용량 버스 라인 CS2의 전압 Vcs2가 Vcom-Vad로부터 Vcom+Vad로 변화한다. 이때 각 부화소의 화소 전압 Vlc1과 Vlc2는,
Vlc1=Vsn-Vdb-2×K×Vad
Vlc2=Vsn-Vdd+2×K×Vad
로 된다.
시각 T4에서는，Vcs1이 Vcom_Vad로부터 Vcom+Vad로 변화되고, Vcs2가 Vcom+Vad로부터 Vcom-Vad로 변화된다. 이때 부화소 전압 Vlc1과 Vlc2는,
Vlc1=Vsn-Vdb
Vlc2=Vsn-Vdd
로 된다.
시각 T5에서는，Vcs1이 Vcom+Vad로부터 Vcom-Vad로 변화하고, Vcs2가 Vcom-Vad로부터 Vcom+Vad로 변화된다. 이때 부화소 전압 Vlc1과 Vlc2는,
Vlc1=Vsn-Vdb-2×K×Vad
Vlc2=Vsn-Vdd+2×K×Vad
로 된다.
그 후에는, n프레임과 마찬가지로，Vcs1, Vcs2와 Vlc1, Vlc2는 시각 T4와 시각 T5를 교대로 반복한다. 따라서, Vlc1과 Vlc2의 실효값은,
Vlc1=Vsn-Vdb-K×Vad
Vlc2=Vsn-Vdd+K×Vad
로 된다.
(n+1)프레임째의 각 부화소의 액정층에 인가되는 실효 전압은,
V1=Vsn-Vdb-K×Vad-Vcom
V2=Vsn-Vdd+K×Vad-Vcom
으로 되기 때문에, 부화소 SP1이 명 부화소, 부화소 SP2가 암 부화소로 된다.
또한, 특허 문헌 1에 기재되어 있는 화소 분할 구성은, 도 9에 모식적으로 도시한 바와 같이, 저계조(저휘도) 및 고계조(고휘도)의 표시에서는, 명 부화소와 암 부화소와의 휘도의 차가 거의 없고, 중간조의 표시에서 명 부화소와 암 부화소와의 휘도의 차가 발생하여, 특히 중간조에서의 VA 모드의 γ특성의 시각 의존성을 효과적으로 개선한다.
다음으로, 이 화소 분할 구성을 가지는 본 실시 형태의 액정 표시 장치의 화소의 휘도 무게 중심이 표시 계조에 의해 이동하는 것을 설명한다. 여기에서는, 도 5의 (a) 및 (b)에 도시한 명 부화소와 암 부화소와의 면적비가 1:3인 경우를 예시한다.
전술한 바와 같이, 도 5의 (a) 및 (b)에 도시한 화소의 휘도 무게 중심의 위치는, 상기 수학식(4-1) 및 수학식(4-2)를 이용해서 구할 수 있다. 각 계조(입력되는 표시 신호 전압에 의해 규정되는 표시할 계조)에 대해서, 상기 수학식을 이용해서 구한 휘도 무게 중심 G의 위치를 도 10에 도시한다. 도 10의 횡축은, 표시할 계조(0∼255의 256계조, 0계조가 흑 표시에 대응하고, 255계조가 백 표시(최고 휘도)에 대응한다.)이고, 종축은 휘도 무게 중심의 Y 좌표를 화소의 Y 방향의 길이 RY로 규격화한 값이다. 종축의 원점(값이 0)은, 화소의 Y 방향의 길이 RY를 2등분하는 점이다(도 5의 (a) 참조).
도 1O으로부터 알 수 있는 바와 같이, 저계조(어두운 계조)나 고계조(밝은 계조)를 표시하고 있는 경우의 휘도 무게 중심 G는, 거의 화소의 기하학 무게 중 심(여기서는 Y 좌표의 원점이며, 간단히, 화소 센터라고 하는 경우도 있다.)이지만, 중간조에서는 휘도 무게 중심 G가 명 부화소 측으로 시프트되어 있다. 약 25계조∼ 약 50계조에서는, 화소의 Y 방향 길이 RY의 약 1/4 이상 시프트되어 있다. 즉, 임의의 화소의 휘도 무게 중심 G는, 계조에 따라서, 화소 센터(저계조 또는 고계조를 표시하는 경우)로부터, 화소 센터로부터 RY/4 이상 시프트된 점(도 10에서는 약 35계조를 표시하는 경우)까지 이동하게 된다.
도 3의 (d) 또는 도 9에 도시한 바와 같이, 행 방향에 인접하는 화소에서의 명 부화소와 암 부화소의 위치(부화소의 휘도 순위)가 역으로 되는 배열(체크 모양배열)의 경우에는, 도 10에 도시한 바와 같이, 행 방향에 있어서 인접하는 화소의 화소 센터의 Y 좌표의 차(△Yall)는, 최대에서 Y 방향의 화소의 길이 RY의 1/2을 초과한다. 즉, 1개의 화소내의 휘도 무게 중심 G의 최대 시프트량(전술한 RY/4 이상)의 2배로 된다.
이와 같이, 부화소를 열 방향(Y 방향)으로 배열한 경우, 행 방향(X 방향)에 인접하는 화소간의 휘도 무게 중심 G의 Y 좌표가 크게 서로 다르기 때문에, 화상이 흐려진 것 같이 보이거나, 행 방향으로 들쭉날쭉한 모양의 선(의사 윤곽)이 보이거나 하는 것이다. 이 문제는, 명 부화소와 암 부화소와의 면적비가 1:3에 한정되지 않고, 임의의 면적비에서 발생할 수 있다.
또한, 특허 문헌 1에서 예시되어 있는, 명 부화소와 암 부화소와의 면적비가 1:1인 2분할 구성이고, 체크 모양 배열을 가지는 액정 표시 장치에서는, 화상의 흐 려짐이나 의사 윤곽의 문제는 발생하지 않았다. 이는, 이 구성에서는, 행 방향에 인접하는 화소간의 휘도 무게 중심 G의 위치의 차가 화소의 열 방향의 길이 RY의 2분의 1을 초과하는 경우가 없기 때문이라고 생각되는(행 방향에 인접하는 화소에서 명 부화소의 휘도 무게 중심의 Y 좌표의 차가 RY/2이므로, 휘도 무게 중심 G의 차가 이를 초과하는 경우는 없다.) 것으로부터, 반대로, 암 부화소의 면적비를 높여, γ특성을 개선한 화소 분할 구성에서도, 행 방향에 인접하는 화소에서의 명 부화소의 휘도 무게 중심의 Y 좌표의 차 △Yl을 RY/2 이하로 함으로써, 상기의 문제의 발생을 억제할 수 있다고 말할 수 있다. 물론, 행 방향에 인접하는 화소의 화소 센터의 Y 좌표의 차 △Yall도 RY/2 이하로 할 필요가 있다. △Yl과 △Yall의 양쪽이 RY/2 이하의 조건을 만족하면, 모든 계조에서, 행 방향에 인접하는 화소간의 휘도 무게 중심의 Y 좌표의 차가 RY/2 이하로 된다.
다음으로, 행 방향에 인접하는 화소의 명 부화소의 휘도 무게 중심의 Y 좌표의 차(△Yl)를 RY/2 이하로 하기 위한 화소 센터의 어긋남량에 대해서 고찰한다. 상기의 설명으로부터 분명한 바와 같이, 이 화소 센터의 어긋남량도 RY/2 이하의 조건을 만족할 필요가 있다.
명 부화소와 암 부화소와의 면적비를 1:N으로 할 때(단 N은 2 이상의 정수), 화소 센터를 원점으로 했을 때의 화소의 휘도 무게 중심 G의 최대 어긋남량은, 상기의 수학식(2)를 이용해서 계산하면 하기의 수학식(5)와 같이 된다. 단，수학 식(5)는, 명 부화소가 백(최고 휘도)을 표시하고, 암 부화소가 흑(최저 휘도)을 표시하는 것으로 가정해서 구한 것으로, 실제로는 명 부화소의 휘도와 암 부화소의 휘도는 상기의 가정보다도 작으므로, 실제의 △Y는 수학식(5)의 △Y보다도 작다.
Figure 112007011121715-PCT00005
수학식(5)의 N을 무한대로 하면，수학식(6)과 같이, △Y=1/2(=RY/2)로 된다. 이는, 화소의 Y 방향의 단부에 한하지 않고 작은 명 부화소를 배치한 경우의 명 부화소의 센터(기하학 무게 중심)와 화소 센터와의 Y 좌표의 차를 의미하고 있다. 즉, 화소 센터를 원점으로 했을 때의 화소의 휘도 무게 중심 G의 최대 어긋남량은, 명 부화소의 센터와 화소 센터와의 Y 좌표가 차로 된다.
Figure 112007011121715-PCT00006
한편, 흑 및 백 표시 때의 화소의 휘도 무게 중심은, 화소 센터에 거의 일치하므로, 화소 무게 중심을 어긋나게 하면, 당연히 그 분만큼, 휘도 무게 중심이 어긋난다.
도 11의 (a) 및 (b)를 참조하면서, 화소 센터의 어긋남량의 설정 조건을 설명한다.
도 3의 (d)를 참조하면서 전술한 바와 같이, 명 부화소와 암 부화소의 면적 비가 1:3인 2분할 화소를 특허 문헌 1의 교시에 따라서 체크 모양 배치로 하면(도 11의 (a)좌측), 화상이 흐려지거나, 의사 윤곽이 보이거나 한다. 이는 도 10에 도시한 바와 같이 행 방향에 인접하는 화소의 휘도 무게 중심 G가 RY/2을 초과하기 때문이다. 따라서, 행 방향에 인접하는 화소 센터를 △Yall(단 RY/2 미만)만큼 어긋나게 하고, 명 부화소의 센터(여기에서는, 명 부화소는 1개이므로, 명 부화소의 센터(기하학 무게 중심)와 명 부화소의 휘도 무게 중심과는 일치함)의 Y 좌표의 차 △Yl을 RY/2 미만으로 함으로써, 화상 흐려짐이나 의사 윤곽의 발생을 억제할 수 있다.
이는, 전술한 예에 한정되지 않고, 도 11의 (b)에 도시한 바와 같이 명 부화소와 암 부화소를 배치한 경우도 마찬가지이다.
또한, 명 부화소를 2 이상으로 한 경우에는, 명 부화소의 휘도 무게 중심은 명 부화소의 센터(기하학 무게 중심)와 일치하지 않지만, 명 부화소의 휘도 무게 중심이 상기의 조건을 만족하면 된다. 단, 화소에 복수의 명 부화소를 형성하는 경우, 화소내의 명 부화소간의 거리가, 열 방향에 인접하는 화소의 가까운 쪽의 명 부화소와의 거리보다도 커지지 않도록 하는 것이 바람직하다. 명 부화소는, 원래 각각의 화소내의 암 부화소와 공동하고, 소정의 위치에서 소정의 계조를 표시할 경우가, 화소내의 명 부화소의 거리가 열 방향에 인접하는 화소의 명 부화소와의 거리보다도 크면, 서로 다른 화소에 속하는 명 부화소끼리가 서로 간섭하여, 서로 다른 위치에서 서로 다른 계조를 표시하게 되기 때문에, 표시에 위화감을 준다. 따 라서, 화소를 3 이상의 부화소로 분할하는 경우는, 암 부화소를 2 이상으로 하는 것이 바람직하고, 명 부화소는 각 화소에 1개인 것이 바람직하다.
구체예로서, 도 12를 참조하여, 명 부화소와 암 부화소의 면적비가 1:3인 2분할 화소에서의 화소 센터의 어긋남량을 설명한다.
상기 수학식(5)로부터 화소 센터로부터의 명 부화소의 휘도 무게 중심까지의 거리(휘도 무게 중심의 최대 어긋남량으로 간주됨)는 (3/8)RY로 된다. 따라서, 행 방향에 인접하는 화소의 부화소의 배치를 도 12의 좌측에 도시한 바와 같이, 서로 반대로 하면(체크 형상 배치로 하면), 인접 화소간의 휘도 무게 중심의 최대 어긋남량은, (3/4)RY로 되어, RY/2를 초과한다. 이 휘도 무게 중심의 최대 어긋남량을 RY/2 이하로 하기 위해서는, 인접하는 화소 센터를 RY/4 이상 어긋나게 하면 된다. 또한, 화소 센터의 어긋남량은 RY/2 이하일 필요가 있다. 따라서, 화소 센터 어긋남량을 RY/4 이상 RY/2 이하의 범위로 설정하면, 모든 계조에서, 인접하는 화소간의 휘도 무게 중심의 어긋남량을 RY/2 이하로 할 수 있다. 즉, 일반적으로는, 수학식(5)에서 부여되는 명 부화소의 센터와 화소 센터와의 Y 좌표의 차 △Y의 2배가 RY/2 이하로 되도록, RY/2 이하의 범위에서 화소 센터 어긋남량을 정하면 된다.
도 13에는, 도 12에 도시한 화소 구성에서, 화소 센터 어긋남량을 (3/8)RY로 한 경우의 휘도 무게 중심 G의 위치의 계조 의존성(실선)을 도 10과 마찬가지로 구한 결과를 도시한다. 도 13에서의 파선은 도 10에 대응한다. 도 13의 실선으로 부터 알 수 있는 바와 같이, 화소 센터를 (3/8)RY만큼 어긋나게 함으로써, 휘도 무게 중심의 최대 어긋남량이 약 0.4RY 미만으로 되어 있는 것을 알 수 있다. 또한, 휘도 무게 중심의 어긋남량이 최대로 되는 계조가 고계조측으로 시프트되어 있고, 그 결과, 의사 윤곽을 시인되기 어렵게 할 수 있다고 하는 이점이 얻어진다. 이 이유를 도 14를 참조하면서 설명한다.
일반적으로, 인간의 눈은, 개인차는 있지만, 이하의 식에서 정의되는 휘도 비율이 5% 이하로 되면, 휘도차를 인식할 수 없다고 하고 있다.
휘도 비율(%)={(명 휘도-암 휘도)/암 휘도}×100
이는, 암 휘도(Ln)의 영역(예를 들면 정방형)의 중심 영역에 명 휘도(Ln+1)의 영역(예를 들면 정방형)을 표시한 경우에, 상기 휘도 비율이 5% 이하이면, 휘도의 차를 시인할 수 없다고 하는 것을 의미하고 있다. 여기에서, n, n+1은 계조를 나타내는 양의 정수이다. 도 14는, 휘도 비율(%)={(Ln+1-Ln)/Ln}×100을 각 계조 n에 대해서 플로팅한 그래프이다.
도 14로부터 분명한 바와 같이, n이 커질수록, 즉 휘도가 높아질수록, 휘도 비율이 작아진다. 따라서, 휘도 무게 중심의 어긋남량이 최대로 되는 계조가 고계조측으로 시프트될수록, 의사 윤곽이 시인되기 어려워진다.
도 15의 (a) 내지 (c)를 참조하면서, 화소 센터 어긋남에 의한 효과를 설명한다. 도 15의 (a)는, 도 12의 좌측에 도시한 화소 센터 어긋남이 없는 액정 표시 장치에 의한 샘플 화상을, 도 15의 (b)는, 도 12에 도시한 화소 구성에서 화소 센 터 어긋남량을 RY로 한 액정 표시 장치에 의한 샘플 화상을, 도 15의 (c)는 도 12에 도시한 화소 구성에서 화소 센터 어긋남량을 (3/8)RY로 한 액정 표시 장치에 의한 샘플 화상을 도시하고 있다. 또한, 여기서 이용한 액정 표시 장치는, MVA 모드의 32형(대각 32인치) XGA이며, 화소 사이즈(RX×RY)는 (200㎛×600㎛)이다. 표시 신호 전압은 V0=0.5V, V255=7.2V, CS 신호의 진폭은 Vadd=2.5V, 상기 파라미터 K=0.45이다.
도 15의 (a)에 도시한 바와 같이, 화소 센터 어긋남이 없음에서는, 행 방향에 인접하는 화소의 휘도 무게 중심이 열 방향(상하 방향)으로 어긋나기 때문에, 눈 언저리에 가로 방향으로 들쭉날쭉한 모양의 선(의사 윤곽)이 확인되는 데에 대해, 도 15의 (b)나 도 15의 (c)에서는, 휘도 무게 중심의 어긋남량이 작아지고 있기 때문에, 들쭉날쭉한 모양의 선(의사 윤곽)은 거의 확인되지 않는다.
이와 같이, 화소 센터를 어긋나게 하고, 행 방향에 인접하는 화소의 휘도 무게 중심의 어긋남량을 RY/2 이하로 함으로써, 화상 흐려짐이나 의사 윤곽의 발생을 억제할 수 있는 것을 알 수 있다.
이하, 상기의 특허 문헌 1에 기재되어 있는 화소 분할 구성을 이용한 본 발명의 실시 형태의 액정 표시 장치의 구체적인 구조를 예시한다. 이하에서 예시하는 액정 표시 장치는, MVA형의 액정 표시 장치이다. 이하에서는, 행 방향에 있어서 물리적으로 서로 인접하는 2개의 화소의 구조를 나타낸다. 이와 같은 화소 구성으로 하면, 예를 들면, 1개의 컬러 화소를 R화소, G화소 및 B화소로 구성하는 경 우는, 동일한 행에 속하고 동일한 색을 표시하는 최근접 화소도 도시한 배치 관계로 된다.
도 11의 (a)에 도시한 화소 배치는, 예를 들면, 도 16의 (b)에 도시하는 구조에 의해 실현할 수 있다. 여기에서는，TFT 기판의 구성을 모식적으로 도시하고 있고, 도 6에 도시한 구성 요소와 동일한 구성 요소는 공통의 참조 부호로 표시된다 도 16의 (a)는 화소 센터 어긋남이 없는 경우의 화소 구성을 도시하고 있다.
부화소 전극(11a 및 11b)에는, 각각 대응하는 TFT(14a) 및 TFT(14b)를 통하여, 공통의 소스 버스 라인(13)에 접속되어 있어, 공통의 표시 신호 전압(계조 전압)이 공급된다. TFT(14a) 및 TFT(14b)는, 공통의 게이트 버스 라인(12)에 의해 ON/OFF 제어된다. 부화소 전극(11a)은 명 부화소를 구성하고, 부화소 전극(11b)이 암 부화소를 구성하고 있다. 면적이 큰 부화소 전극(11b)은 게이트 버스 라인을 피복하도록 형성되어 있고, 게이트 버스 라인(12)에서 상하로 접속되어 있다. 명 부화소의 보조 용량은 CS 버스 라인(15a)에 접속되어 있고, 암 부화소의 보조 용량은 CS 버스 라인(15b)에 접속되어 있다.
또한, 여기서 예시한 MVA형의 액정 표시 장치에서는, 액정 분자의 배향 방향이 90°씩 서로 다른 4개의 도메인을 등면적으로 형성하는 것이 바람직하다. 따라서, 화소 분할 구성을 적용한 경우에는, 명 부화소 및 암 부화소의 각각에서 4개의도메인의 면적이 대략 동일한 것이 바람직하고, 그 때문에, 도 16의 (a)에 도시한 예에서는, 리브 및 슬릿의 배치를 서로 다르게 하고 있다.
또한, 도 11의 (b)에 도시한 화소 배치는, 예를 들면, 도 17의 (a)에 도시하 는 구조에 의해 실현할 수 있다. 여기에서도, TFT 기판의 구성을 모식적으로 도시하고 있고, 도 6에 도시한 구성 요소와 동일한 구성 요소는 공통의 참조 부호로 표시한다.
도 17의 (a)에 도시한 구조는, 명 부화소의 부화소 전극(11a)용의 TFT(14a)와 암 부화소의 부화소 전극(11b1 및 11b2)용의 TFT(14b)를 1개소에 통합해서 TFT(14)로서 형성하고 있다. 이러한 구성을 채용함으로써, 화소 개구율을 향상할 수 있다.
이 TFT(14)는, 도 17의 (b)에 모식적으로 도시한 바와 같이, TFT(14a) 및 TFT(14b)에 공통으로 형성된 반도체층을 가지고 있다. 드레인 전극 Da는 컨택트 홀(3)을 통해서 부화소 전극(11a)과 접속되어 있고, 드레인 전극 Db1 및 드레인 전극 Db2는, 각각 컨택트 홀(1 및 2)을 통해서 부화소 전극(11b1 및 11b2)에 접속되어 있다.
여기에서는, 열 방향으로 휘도가 서로 다른 부화소를 배열한 예를 설명하였지만, 본 발명에 따른 실시 형태의 액정 표시 장치는 이에 한정되지 않고, 행 방향으로 휘도가 서로 다른 부화소를 배열한 구성에 적용할 수 있는 것은 물론이다. 예를 들면, 도 18의 (a)에 도시한 바와 같이, 행 방향으로 명 부화소(부화소 전극(11a)) 및 암 부화소(부화소 전극(11b))을 배치한 구성에서, 도 18의 (b)에 도시한 바와 같이, 화소의 기하학 무게 중심을 행 방향으로 어긋나게 함으로써, 휘도 무게 중심의 차를 화소의 X 방향의 길이 RX의 2분의 1 이하로 하는 것이 바람직하 다.
단, 일반적으로 화소(도트)는, 열 방향의 길이 RY가 행 방향의 길이 RX의 3배 정도이므로, 열 방향으로 분할한 구성에서, 휘도 무게 중심의 어긋남량이 크므로, 본 발명의 효과는 열 방향으로 화소 분할한 구성에서 현저하다.
상기의 실시 형태의 액정 표시 장치는, 화소를 열 방향으로 분할한 구성에서, 행 방향에 인접하는 화소에 대해서, 휘도 무게 중심의 Y 좌표의 차의 최대값이 2개의 화소의 Y 방향의 길이 RY의 2분의 1 이하로 되도록, 인접하는 화소의 기하학 무게 중심의 Y 좌표를 서로 다르게 한 구성을 가지고 있고, 행 방향에 인접하는 화소의 명 부화소의 휘도 무게 중심의 Y 좌표가 서로 다르다. 즉, 임의의 행에 주목하면, 명 부화소의 휘도 무게 중심(기하학 무게 중심과 일치)이 행 방향(X 방향)을 따라 지그재그로 되어 있다. 이는 특허 문헌 1의 체크 모양 형상의 배치에 대응한다. 이와 같은 배치는, 명 부화소와 암 부화소가 랜덤하게 배치되기 때문에, 균일한 표시가 얻어진다고 하는 이점이 있다. 즉, 도 3의 (a) 내지 (c)와 같이 배치하면, 중간조의 표시 상태에서 검은 줄무늬가 시인되는 경우가 있지만, 이를 억제·방지 할 수 있다.
그러나, 전술한 배치를 채용하면, 비스듬한 선을 표시했을 때에, 표시면에 근접해서 보았을 때에 착색한 선(의사 윤곽)이 시인되는 경우가 있다. 이는, 명 부화소의 휘도 무게 중심이 행 방향에 있어서 지그재그로 배치되어 있는 결과, 휘도 무게 중심이 행 방향에 있어서 지그재그로 배치되기 때문이라고 생각된다.
이를 억제·방지하기 위해서는, 화소를 열 방향으로 분할한 구성에서는, 행 방향에 인접하는 화소의 기하학 무게 중심의 Y 좌표를 서로 동일하고, 즉 행 방향을 따라 일직선 형상으로 배치하고, 휘도 무게 중심의 Y 좌표의 차의 최대값이 화소의 Y 방향의 길이 RY의 2분의 1 이하로 되도록 배치하면 된다. 또한, 행 방향에 인접하는 2개의 화소의 명 부화소의 휘도 무게 중심의 Y 좌표를 서로 동일하게 하는 것이 바람직하다(도 3의 (a), (b) 및 (c)). 특히, 도 3의 (c)에 도시한 바와 같이, 명 부화소의 휘도 무게 중심의 Y 좌표를 화소의 기하학 무게 중심의 Y 좌표와 일치시키면, 모든 표시 계조에서 휘도 무게 중심은 화소의 기하학 무게 중심과 일치하므로, 모든 표시 계조에서, 화소의 휘도 무게 중심이 행 방향을 따라 일직선형상으로 배치되므로 바람직하게 된다.
이 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 비스듬한 선을 표시할 때의 착색한 선(의사 윤곽)을 억제하는 구성과, 검은 줄무늬의 발생을 억제하는 구성은, 트레이드 오프의 관계에 있는, 표시하는 영상 등에 따라 적절히 선택하면 된다. 단, 어떠한 경우에도, 휘도 무게 중심의 Y 좌표의 차의 최대값을 화소의 Y 방향의 길이 RY의 2분의 1 이하로 해야 하는 것은 전술한 바와 같다.
행 방향에 인접하는 화소의 기하학 무게 중심을 일치되는 구성에서도, 전술된 바와 같이, γ특성의 시각 의존성을 개선하기 위해서는, 명 부화소의 면적은 암 부화소의 면적보다도 작은 것이 바람직하고, 암 부화소의 면적은 명 부화소의 면적의 3배 이상인 것이 바람직하다.
또한, 전술한 바와 같이, 화소내의 명 부화소의 거리가 열 방향에 인접하는 화소의 명 부화소와의 거리보다도 크면, 서로 다른 화소에 속하는 명 부화소끼리가 서로 간섭하여, 서로 다른 위치에서 서로 다른 계조를 표시하게 되기 때문에, 표시에 위화감을 준다. 따라서, 화소를 3 이상의 부화소로 분할하는 경우에는, 암 부화소를 2 이상으로 하는 것이 바람직하고, 명 부화소는 각 화소에 1개인 것이 바람직하고, 화소의 중앙에 배치되는 것이 바람직하다(도 3의 (c)). 여기에서는, 화소를 열 방향으로 분할한 구성에 대해서 설명했지만, 화소를 행 방향으로 분할한 구성에 대해서도 마찬가지인 것은 물론이다.
이하에, 행 방향에 인접하는 화소의 기하학 무게 중심을 일치시킨 액정 표시 장치의 구체예를 설명한다.
예를 들면, 도 3의 (a)에 도시한 화소 분할 구조는, 예를 들면, 도 19에 도시하는 구조에 의해 실현할 수 있다. 여기에서도, TFT 기판의 구성을 모식적으로 도시하고 있고, 도 6에 도시한 구성 요소와 동일한 구성 요소는 공통의 참조 부호로 표시하고 있다.
또한, 도 3의 (b)에 도시한 화소 분할 구조는, 예를 들면, 도 20 및 도 21에 도시하는 구조에 의해 실현할 수 있다. 도 21에 도시한 화소 분할 구조의 전기적인 구성은, 도 17의 (a)에 도시한 화소 분할 구조와 동일하고, 명 부화소의 면적 비율 및 명 부화소의 휘도 무게 중심이 화소의 기하학 무게 중심과 일치하고 있는 점이 서로 다르다.
또한, 도 20의 구성과 도 21의 구성을 비교하면, 도 20에서는 명 부화소와 암 부화소와의 면적 비율이 거의 1:1인 데에 대해, 도 21에서는 명 부화소와 암 부화소와의 면적 비율이 거의 1:3이기 때문에, 도 21의 화소 구성의 쪽이 γ특성의 시각 의존성이 우수하다.
도 22의 (a) 및 (b)는, 경사 45°방향으로 연장되는 슬릿 및 리브에 의해 규정되는 도메인의 경계를 따라, 화소 분할한 예를 도시하고 있다.
도 22의 (a)에 도시하는 화소 분할 구조에서는, 명 부화소(부화소 전극(11a))의 휘도 무게 중심의 Y 좌표는, 화소의 기하학 무게 중심의 Y 좌표와 동일하지만, 명 부화소의 휘도 무게 중심의 X 좌표는 화소의 기하학 무게 중심의 X 좌표와 서로 다르다. 이에 대하여, 도 22의 (b)에 도시하는 화소 분할 구조에 대해서는, 명 부화소(부화소 전극(11a))의 휘도 무게 중심의 Y 좌표가 화소의 기하학 무게 중심의 Y 좌표와 일치함과 함께, 명 부화소의 휘도 무게 중심의 X 좌표도 화소의 기하학 무게 중심의 X 좌표와 대략 일치하고 있다.
또한, 상기의 예에서는, 전형적인 스트라이프 배열에 대해서 설명했지만, 델타 배열 등 다른 화소 배열에 대해서도 본 발명을 적용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 화소 분할 기술을 적용함으로써, γ특성의 시야각 의존성이 개선된 VA 모드의 액정 표시 장치의 표시 품위를 향상할 수 있다. 본 발명의 액정 표시 장치는, 특히 대형의 액정 텔레비전에 바람직하게 이용된다.

Claims (13)

  1. X 방향으로 연장되는 복수의 행과 Y 방향으로 연장되는 복수의 열을 가지는 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 화소를 갖고,
    상기 복수의 화소의 각각은, 액정층과, 상기 액정층에 전압을 인가하는 복수의 전극을 갖고, 공급된 임의의 휘도의 표시 신호 전압에 대하여, 상기 임의의 휘도보다도 높은 휘도로 되는 적어도 1개의 명 부화소와, 상기 임의의 휘도보다도 낮은 휘도로 되는 적어도 1개의 암 부화소를 구비하고,
    상기 적어도 1개의 명 부화소의 면적은 상기 적어도 1개의 암 부화소의 면적보다도 작고,
    상기 복수의 화소의 각각에서, 상기 적어도 1개의 명 부화소와 상기 적어도 1개의 암 부화소가 Y 방향으로 배열되어 있는 경우, 동일한 행에 속하고 동일한 색을 표시하는 가장 근접하는 2개의 화소는, 화소의 기하학 무게 중심의 Y 좌표가 서로 다르고, 휘도 무게 중심의 Y 좌표의 차의 최대값이 상기 2개의 화소의 Y 방향의 길이 RY의 2분의 1 이하이거나, 또는,
    상기 복수의 화소의 각각에서, 상기 적어도 1개의 명 부화소와 상기 적어도 1개의 암 부화소가 X 방향으로 배열되어 있는 경우, 열 방향에 인접하는 2개의 화소는, 화소의 기하학 무게 중심의 X 좌표가 서로 다르고, 휘도 무게 중심의 X 좌표의 차의 최대값이 상기 2개의 화소의 X 방향의 길이 RX의 2분의 1 이하인 액정 표시 장치.
  2. X 방향으로 연장되는 복수의 행과 Y 방향으로 연장되는 복수의 열을 가지는 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 화소를 갖고,
    상기 복수의 화소의 각각은, 액정층과, 상기 액정층에 전압을 인가하는 복수의 전극을 갖고, 공급된 임의의 휘도의 표시 신호 전압에 대하여, 상기 임의의 휘도보다도 높은 휘도로 되는 적어도 1개의 명 부화소와, 상기 임의의 휘도보다도 낮은 휘도로 되는 적어도 1개의 암 부화소를 구비하고,
    상기 적어도 1개의 명 부화소의 면적은 상기 적어도 1개의 암 부화소의 면적보다도 작고,
    상기 복수의 화소의 각각에서, 상기 적어도 1개의 명 부화소와 상기 적어도 1개의 암 부화소가 Y 방향으로 배열되어 있는 경우, 동일한 행에 속하고 동일한 색을 표시하는 가장 근접하는 2개의 화소는, 화소의 기하학 무게 중심의 Y 좌표가 서로 다르고, 상기 적어도 1개의 명 부화소의 휘도 무게 중심의 Y 좌표의 차는, 상기 2개의 화소의 Y 방향의 길이 RY의 2분의 1 이하이거나, 또는,
    상기 복수의 화소의 각각에서, 상기 적어도 1개의 명 부화소와 상기 적어도 1개의 암 부화소가 X 방향으로 배열되어 있는 경우, 열 방향에 인접하는 2개의 화소는, 화소의 기하학 무게 중심의 X 좌표가 서로 다르고, 상기 적어도 1개의 명 부화소의 휘도 무게 중심의 X 좌표의 차는, 상기 2개의 화소의 X 방향의 길이 RX의 2 분의 1 이하인 액정 표시 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    동일한 행에 속하고 동일한 색을 표시하는 가장 근접하는 2개의 화소는, 한쪽의 화소의 명 부화소의 휘도 무게 중심의 Y 좌표가 그 화소의 기하학 무게 중심을 원점으로 하면 양이며, 다른 쪽의 화소의 명 부화소의 휘도 무게 중심의 Y 좌표가 그 화소의 기하학 무게 중심을 원점으로 하면 음인 액정 표시 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    동일한 열에 속하는 화소에서의 상기 적어도 1개의 명 부화소 및 상기 적어도 1개의 암 부화소의 배열은 동일한 액정 표시 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 화소의 각각이 가지는 적어도 1개의 명 부화소는, 유일의 명 부화소인 액정 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 화소의 각각이 가지는 적어도 1개의 암 부화소는, 유일의 암 부화소인 액정 표시 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 1개의 암 부화소의 면적은 상기 적어도 1개의 명 부화소의 면적의 3배 이상인 액정 표시 장치.
  8. X 방향으로 연장되는 복수의 행과 Y 방향으로 연장되는 복수의 열을 가지는 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 화소를 갖고,
    상기 복수의 화소의 각각은, 액정층과, 상기 액정층에 전압을 인가하는 복수의 전극을 갖고, 공급된 임의의 휘도의 표시 신호 전압에 대하여, 상기 임의의 휘도보다도 높은 휘도로 되는 적어도 1개의 명 부화소와, 상기 임의의 휘도보다도 낮은 휘도로 되는 적어도 1개의 암 부화소를 구비하고,
    상기 적어도 1개의 명 부화소의 면적은 상기 적어도 1개의 암 부화소의 면적보다도 작고,
    상기 복수의 화소의 각각에서, 상기 적어도 1개의 명 부화소와 상기 적어도 1개의 암 부화소가 Y 방향으로 배열되어 있는 경우, 동일한 행에 속하고 동일한 색을 표시하는 가장 근접하는 2개의 화소는, 화소의 기하학 무게 중심의 Y 좌표가 서로 동일하고, 휘도 무게 중심의 Y 좌표의 차의 최대값이 상기 2개의 화소의 Y 방향의 길이 RY의 2분의 1 이하이거나, 또는,
    상기 복수의 화소의 각각에서, 상기 적어도 1개의 명 부화소와 상기 적어도 1개의 암 부화소가 X 방향으로 배열되어 있는 경우, 열 방향에 인접하는 2개의 화 소는, 화소의 기하학 무게 중심의 X 좌표가 서로 동일하고, 휘도 무게 중심의 X 좌표의 차의 최대값이 상기 2개의 화소의 X 방향의 길이 RX의 2분의 1 이하인 액정 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 화소의 각각이 가지는 적어도 1개의 명 부화소는, 유일의 명 부화소인 액정 표시 장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 2개의 화소의 상기 명 부화소의 휘도 무게 중심의 Y 좌표는 서로 동일한 액정 표시 장치.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유일의 명 부화소의 휘도 무게 중심의 Y 좌표는, 상기 화소의 기하학 무게 중심의 Y 좌표와 동일한 액정 표시 장치.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유일의 명 부화소의 휘도 무게 중심의 X 좌표는, 상기 화소의 기하학 무게 중심의 X 좌표와 동일한 액정 표시 장치.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 1개의 암 부화소의 면적은 상기 적어도 1개의 명 부화소의 면적의 3배 이상인 액정 표시 장치.
KR1020077002920A 2004-09-30 2005-09-29 액정 표시 장치 KR100846951B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2004-00289157 2004-09-30
JP2004289157 2004-09-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070027767A true KR20070027767A (ko) 2007-03-09
KR100846951B1 KR100846951B1 (ko) 2008-07-17

Family

ID=36119033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020077002920A KR100846951B1 (ko) 2004-09-30 2005-09-29 액정 표시 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7782346B2 (ko)
EP (1) EP1795948A4 (ko)
JP (1) JP4738343B2 (ko)
KR (1) KR100846951B1 (ko)
CN (1) CN100472285C (ko)
WO (1) WO2006035887A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140116806A (ko) * 2013-03-25 2014-10-06 가부시키가이샤 재팬 디스프레이 표시 장치 및 전자 기기

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100846951B1 (ko) * 2004-09-30 2008-07-17 샤프 가부시키가이샤 액정 표시 장치
US8207926B2 (en) * 2006-11-09 2012-06-26 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
EP2093608A4 (en) * 2006-12-26 2012-02-08 Sharp Kk LIQUID CRYSTAL SCREEN, LIQUID CRYSTAL DISPLAY ARRANGEMENT AND TV SET
KR101323250B1 (ko) * 2007-02-28 2013-11-04 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치용 어레이 기판과 그 제조방법
JP5542297B2 (ja) 2007-05-17 2014-07-09 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置、表示モジュール及び電子機器
TWI363917B (en) 2008-02-01 2012-05-11 Au Optronics Corp Thin film transistor array substrate
CN101960370B (zh) * 2008-03-31 2014-01-15 夏普株式会社 有源矩阵基板、液晶面板、液晶显示装置、液晶显示单元、电视接收机
CN102967963B (zh) 2008-04-22 2015-06-17 夏普株式会社 液晶显示装置
TWI391900B (zh) * 2008-04-28 2013-04-01 Novatek Microelectronics Corp 用於低色偏液晶顯示器之資料驅動電路
CN102112911B (zh) * 2008-08-05 2014-05-07 夏普株式会社 液晶显示装置及其制造方法
TWI408656B (zh) * 2008-12-30 2013-09-11 Innolux Corp 降低色偏之畫素驅動方法
TWI419124B (zh) * 2009-03-06 2013-12-11 Au Optronics Corp 二維／三維影像顯示裝置
US20110234605A1 (en) * 2010-03-26 2011-09-29 Nathan James Smith Display having split sub-pixels for multiple image display functions
JP5884089B2 (ja) * 2011-07-27 2016-03-15 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 映像処理装置および映像処理方法ならびに映像表示装置
TWI526763B (zh) * 2014-05-13 2016-03-21 友達光電股份有限公司 畫素結構、畫素陣列以及顯示面板
US9424794B2 (en) * 2014-06-06 2016-08-23 Innolux Corporation Display panel and display device
EP3161547A1 (en) * 2014-06-27 2017-05-03 Koninklijke Philips N.V. Autostereoscopic display system
JP6220466B2 (ja) 2014-12-18 2017-10-25 堺ディスプレイプロダクト株式会社 液晶表示装置及び液晶表示装置の駆動方法
CN104536225B (zh) * 2014-12-31 2018-09-18 深圳市华星光电技术有限公司 液晶显示面板及液晶显示装置
TWI564641B (zh) * 2015-05-22 2017-01-01 友達光電股份有限公司 畫素結構及具有此畫素結構的畫素陣列
US10466553B2 (en) * 2015-06-23 2019-11-05 Sakai Display Products Corporation Liquid crystal display apparatus and method for driving liquid crystal display apparatus
JP6298116B2 (ja) * 2016-08-05 2018-03-20 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置
CN107274848A (zh) * 2017-07-28 2017-10-20 北京京东方多媒体科技有限公司 一种调试拼接屏的方法、拼接屏的调试装置及系统
CN110967853A (zh) * 2019-12-31 2020-04-07 成都中电熊猫显示科技有限公司 显示面板、显示装置及显示面板的驱动方法
US20230011754A1 (en) * 2021-07-01 2023-01-12 Universal Display Corporation Means to Reduce OLED Transient Response

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63174017A (ja) * 1987-01-14 1988-07-18 Fujitsu General Ltd 液晶表示装置
US4828365A (en) * 1988-02-22 1989-05-09 Rca Licensing Corporation Multicolor filter for producing purer white across a display device
JPH0273234A (ja) * 1988-09-08 1990-03-13 Sharp Corp アクティブマトリクス基板
JP3191081B2 (ja) * 1994-03-11 2001-07-23 キヤノン株式会社 ディスプレイ装置
EP0703561A3 (en) * 1994-09-26 1996-12-18 Canon Kk Method and device for controlling a display device
JP2004029716A (ja) * 1995-02-01 2004-01-29 Seiko Epson Corp 液晶表示装置
EP0810578A1 (en) * 1995-12-28 1997-12-03 Canon Kabushiki Kaisha Display panel and apparatus capable of resolution conversion
JP2000284752A (ja) * 1999-01-29 2000-10-13 Seiko Epson Corp 表示装置
JP3999081B2 (ja) * 2002-01-30 2007-10-31 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP4342200B2 (ja) 2002-06-06 2009-10-14 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP4248306B2 (ja) * 2002-06-17 2009-04-02 シャープ株式会社 液晶表示装置
KR100961941B1 (ko) * 2003-01-03 2010-06-08 삼성전자주식회사 다중 도메인 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판
JP4761735B2 (ja) * 2003-08-25 2011-08-31 シャープ株式会社 液晶表示装置およびその駆動方法
JP4265788B2 (ja) * 2003-12-05 2009-05-20 シャープ株式会社 液晶表示装置
US7248268B2 (en) * 2004-04-09 2007-07-24 Clairvoyante, Inc Subpixel rendering filters for high brightness subpixel layouts
JP4290680B2 (ja) * 2004-07-29 2009-07-08 シャープ株式会社 容量性負荷充放電装置およびそれを備えた液晶表示装置
KR100846951B1 (ko) * 2004-09-30 2008-07-17 샤프 가부시키가이샤 액정 표시 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140116806A (ko) * 2013-03-25 2014-10-06 가부시키가이샤 재팬 디스프레이 표시 장치 및 전자 기기

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006035887A1 (ja) 2006-04-06
CN100472285C (zh) 2009-03-25
CN101010621A (zh) 2007-08-01
EP1795948A1 (en) 2007-06-13
US20080049052A1 (en) 2008-02-28
JPWO2006035887A1 (ja) 2008-05-15
JP4738343B2 (ja) 2011-08-03
US7782346B2 (en) 2010-08-24
EP1795948A4 (en) 2008-11-05
KR100846951B1 (ko) 2008-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100846951B1 (ko) 액정 표시 장치
KR101427582B1 (ko) 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
JP4886034B2 (ja) 液晶表示装置
US7791577B2 (en) Liquid crystal display device and method for driving the same
KR101100889B1 (ko) 액정표시장치와 그 구동방법
US7948463B2 (en) Liquid crystal display device
KR100711230B1 (ko) 액정표시장치
US7884890B2 (en) Liquid crystal display device
JP5284535B2 (ja) 液晶表示装置
CN101535883B (zh) 液晶显示装置
EP2365387A1 (en) Liquid crystal display
US20090310047A1 (en) Liquid crystal display
US20120299897A1 (en) Liquid crystal display
KR20070056165A (ko) 액정 표시 장치
KR20160103243A (ko) 액정 표시 장치
KR20100023530A (ko) 액정 표시 장치
KR20150060445A (ko) 액정 표시 장치
US9395580B2 (en) Liquid crystal display
US20100045884A1 (en) Liquid Crystal Display
JP4592384B2 (ja) 液晶表示装置
US8077167B2 (en) Liquid crystal display and driving method thereof
WO2018128142A1 (ja) 液晶表示装置およびその駆動方法
KR102244985B1 (ko) 표시패널
JP2007199098A (ja) 液晶表示装置
US10074324B2 (en) Liquid crystal display panel and liquid crystal display device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120621

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130621

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee