CN102792213B - 液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明的液晶显示装置包括：具有第一子像素和第二子像素的像素；和与第一子像素相关联的第一CS总线。第一子像素具有液晶电容和第一辅助电容，第二子像素具有液晶电容。从第一CS总线供给到第一辅助电容的第一CS信号电压（Vcsa）是具有比1垂直扫描期间短的周期的振荡电压，并且具有规定最大振幅的第一电位与第二电位、以及第一电位与第二电位之间的第三电位，当供给到栅极总线的栅极信号电压（Vg）从高切换为低时，供给到对应的第一CS总线的第一CS信号电压（Vcsa）位于第三电位。

Description

液晶显示装置

技术领域

本发明涉及液晶显示装置，尤其是涉及具备像素分割结构，具有广视野角特性的液晶显示装置。

背景技术

MVA（Multidomain Vertical Alignment：多畴垂直取向）型液晶显示装置与TN型液晶显示装置相比由于具有广视野角特性，所以被广泛利用于TV用途等的液晶显示装置中（例如，参照专利文献1和2）。

MVA型液晶显示装置中，在夹着垂直取向型液晶层相对的一对基板的液晶层一侧，通过设置畴限制结构（也称为取向限制结构），形成指向器（director）的取向方向（倾斜方向）不同的多个液晶畴。作为畴限制结构，使用在电极设置的开口部（狭缝）或者在电极的液晶层一侧形成的电介质突起（肋）。

典型的是，在一对基板中的各个基板，配置沿相互正交的2个方向延伸的直线状的畴限制结构，当从与基板垂直的方向观看时，在一个基板形成的畴限制结构与在另一个基板配置的畴限制结构平行且交替地配置。其结构是，当对任意的像素的液晶层施加电压时，在直线状的畴限制单元之间，形成液晶分子偏倒的方位（也称为液晶畴的指向器的方位）相互相差大约90°的4个畴。典型的是，形成液晶畴的指向器的方位角相对于正交尼科尔配置的一对偏振板的偏振轴（透过轴）成45°的4个液晶畴。当以方位角的0°为一个偏振板的偏振轴的方向（例如显示面的水平方向），以逆时针旋转为正方位时，4个液晶畴的指向器的方位角为45°、135°、225°、315°。

此外，本说明书中的“像素”是指液晶显示装置进行显示的最小单位，在彩色显示装置的情况下，是指显示各个原色的最小单位，也称为“像点（dot）”。典型的彩色显示装置中，1个彩色显示像素包括显示作为光的三原色的红色、绿色和蓝色的3个像素，通过控制各像 素的亮度进行彩色显示。

最近，为了改善MVA型液晶显示装置的γ特性的视野角依赖性，本申请人在专利文献3中公开了，通过将1个像素分割成明亮度不同的多个子像素，能够改善γ特性的视野角依赖性的液晶显示装置和驱动方法。特别是，在常黑模式的显示中，能够对低灰度等级的显示亮度变得比规定的亮度高（偏白）这样的γ特性的视野角依赖性进行改善。在本说明书中也将这样的显示或者驱动称为面积灰度等级显示、面积灰度等级驱动、多像素显示或者多像素驱动等。

为了参考将专利文献1～3的公开内容的全部在本说明书中引用。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11－242225号公报（美国专利第6724452号说明书）

专利文献2：日本特开2000－155317号公报（美国专利第6879364号说明书）

专利文献3：日本特开2004－62146号公报（美国专利第6958791号说明书）

发明内容

发明所要解决的课题

但是，本发明者在进行研讨时发现，当进行专利文献3中记载的多像素驱动时，在显示与行方向平行的直线时，存在直线映出而被观察到这样的问题。

在专利文献3记载的多像素驱动方法中，如后文所述，参照图6～图9，通过使对与2个子像素对应设置的相互电独立的2个辅助电容供给的辅助电容对置电压（也称为“CS信号电压”）不同，而使对2个子像素的液晶层施加的有效电压相互不同。具体而言，在对2个子像素电极供给规定的显示信号电压后，TFT成为关断状态，子像素电极与源极总线电切断后，各辅助电容对置电压发生变化，并且使该辅助电容对置电压的变化量（包含变化方向、变化量的符号）相对于2个子像素相互不同，由此使施加于2个子像素的液晶层的有效电压相互 不同。

在该多像素驱动方法中，通过显示信号电压的极性与辅助电容对置电压的变化的方向的组合，决定对2个子像素中的哪一个子像素的液晶层施加的有效电压变得更大。因此，为了防止闪烁，例如对1个像点进行反转驱动时，按照对像素的液晶层施加的显示信号电压的极性的配置，明子像素沿着行方向锯齿形地配置，其结果是，当显示与行方向平行的直线时，直线映出而能观察到。

本发明鉴于上述课题而完成，其目的在于提供一种具有像素分割结构的液晶显示装置，例如即使进行1像点反转驱动，也能够正常显示与行方向平行的直线。

用于解决课题的方法

本发明的液晶显示装置具有：多个像素，其排列为具有行和列的矩阵状，上述多个像素中的各个像素具有第一子像素和第二子像素，上述第一子像素至少在某灰度等级呈现比上述第二子像素高的亮度；多个源极总线，上述多个源极总线中的各个源极总线与某列的像素相关联；多个栅极总线，上述多个栅极总线中的各个栅极总线与某行的像素相关联；多个TFT，上述多个TFT中的各个TFT与上述多个像素中的各个像素所具有的第一子像素和第二子像素中的一个子像素相关联；和多个第一CS总线，上述多个第一CS总线中的各个第一CS总线与某像素所具有的上述第一子像素相关联，上述第一子像素具有液晶电容和第一辅助电容，其中，该液晶电容包括：第一子像素电极；液晶层；和隔着上述液晶层与上述第一子像素电极相对的对置电极，该第一辅助电容包括：与上述第一子像素电极电连接的第一辅助电容电极；绝缘层；和隔着上述绝缘层与上述第一辅助电容电极相对的第一辅助电容对置电极，上述第二子像素具有液晶电容，其中，该液晶电容包括：第二子像素电极；和隔着上述液晶层与上述第二子像素电极相对的对置电极，经由对应的上述第一CS总线对上述第一辅助电容对置电极供给的第一CS信号电压是具有比1垂直扫描期间短的周期的振荡电压，上述第一CS信号电压采用包括规定最大振幅的第一电位和第二电位、以及上述第一电位与上述第二电位之间的第三电位的至少3个电位，当对与任意行的像素相关联的上述栅极总线供给的栅极信号电压从高切换为低时，供给到对应的上述第一CS总线的上述第一CS信号电压位于第三电位。

在某实施方式中，上述第三电位为上述第一电位与上述第二电位的平均值。

在某实施方式中，上述液晶显示装置还具有多个第二CS总线，上述多个第二CS总线中的各个第二CS总线与某像素所具有的上述第二子像素相关联，上述第二子像素具有第二辅助电容，上述第二辅助电容包括：与上述第二子像素电极电连接的第二辅助电容电极；绝缘层；和隔着上述绝缘层与上述第二辅助电容电极相对的第二辅助电容对置电极，经由对应的上述第二CS总线供给到上述第二辅助电容对置电极的第二CS信号电压，在1垂直扫描期间的期间为一定。

在某实施方式中，上述第二CS信号电压与供给到上述对置电极的对置电压相等。

在某实施方式中，上述第二子像素不具有辅助电容。

在某实施方式中，在行方向相互相邻的2个像素中的上述第一子像素和第二子像素的配置相同，并且在列方向相互相邻的2个像素中的上述第一子像素和第二子像素的配置相同。

在某实施方式中，上述多个第一CS总线中的各个第一CS总线与相互电独立的N个CS主干线中的任意一个连接。

发明效果

基于本发明，提供一种具有像素分割结构的液晶显示装置，该液晶显示装置例如即使进行1像点反转驱动，也能够正常地显示与行方向平行的直线。

附图说明

图1是表示基于本发明的实施方式的液晶显示装置100A的像素结构的一例的示意图。

图2（a）是表示与液晶显示装置100A的像素结构对应的电等效电路的图，（b）是表示与基于本发明的其它实施方式的液晶显示装置100B的像素结构对应的电等效电路的图。

 图3是表示用于驱动本发明的实施方式的液晶显示装置100A的各种电压（信号）的波形的图。

图4是表示液晶显示装置100A中的、施加于各子像素的液晶层的有效电压V1、V2相对显示信号电压Vs的关系的图表。

图5A是示意性表示对液晶显示装置100A进行1像点反转驱动时的显示状态的图。

图5B是示意性表示对液晶显示装置100B进行1像点反转驱动时的显示状态的图。

图6（a）～（f）是表示在专利文献3的液晶显示装置的驱动中用的各种电压波形的图。

图7是表示专利文献3的液晶显示装置的向子像素间的液晶层的施加电压的关系的图。

图8是示意性表示对专利文献3中记载的液晶显示装置进行1像点反转驱动时的显示状态的图。

图9（a）～（j）是表示为了得到图8中所示的显示状态的各种电压（信号）的波形的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明基于本发明的实施方式的液晶显示装置。此外，本发明并不限定于以下例示的实施方式。

图1中示意性表示基于本发明的实施方式的液晶显示装置100A的电结构。液晶显示装置100A具有排列为具有行和列的矩阵状的多个像素，图1中表示其中的1个像素的结构。

像素10被分割为子像素10a、10b，子像素10a、10b分别与TFT16a、TFT16b和辅助电容（CS）22a、22b连接。TFT16a和TFT16b的栅极电极与栅极总线（扫描线）12连接，源极电极与共用的（同一个的）源极总线（信号线）14连接。辅助电容22a、22b分别与CS总线（辅助电容配线）24a和CS总线24b连接。辅助电容22a和22b分别包括：与子像素电极18a和18b电连接的辅助电容电极；与CS总线24a和24b电连接的辅助电容对置电极；以及设置在它们之间的绝缘层（未图示）。辅助电容22a和22b的辅助电容对置电极具有相互独立且分别从CS总线24a和24b能够被供给相互不同的辅助电容对置电压（CS信号电压） 的结构。

图2（a）示意性表示液晶显示装置100A的1个像素的等效电路。在电等效电路中，子像素10a和10b的液晶电容分别作为液晶电容13a和13b表示。液晶电容13a、13b分别包括子像素电极18a和18b、液晶层、以及对置电极17（对于子像素10a和10b共用）。将液晶电容13a、13b作为电构成要素提及时，也分别称为液晶电容Clca、Clcb。另外，将辅助电容22a、22b作为电构成要素提及时，也分别称为辅助电容Ccsa、Ccsb。

子像素10a的液晶电容Clca和辅助电容Ccsa中的一个电极，与为了驱动子像素10a而设置的TFT16a的漏极电极连接，液晶电容Clca的另一个电极与对置电极17连接，辅助电容Ccsa的另一个电极与CS总线24a连接。子像素10b的液晶电容Clcb和辅助电容Ccsb的一个电极，与用于驱动子像素10b而设置的TFT16b的漏极电极连接，液晶电容Clcb的另一个电极与对置电极17连接，辅助电容Ccsb的另一个电极与CS总线24b连接。TFT16a和TFT16b的栅极电极都与栅极总线12连接，源极电极都与源极总线14连接。此外，TFT16a和TFT16b，可以被供给共用的栅极信号电压和共用的显示信号电压（源极信号电压），栅极总线12和/或源极总线14也可以不为共用。

在专利文献3中，还公开了与液晶显示装置100A相同的像素结构。但是，专利文献3中记载的多像素驱动中，供给到CS总线24a和24b的辅助电容对置电压（CS信号电压）均为振荡电压。在此，振荡电压，只要没有提前特别说明，都是指振荡的周期比1垂直扫描期间短的电压。

相对于此，在基于本发明的实施方式的液晶显示装置100A中，以如下的方式构成：对一个子像素（明子像素，以下表示将子像素10a作为明子像素的例子）的液晶层，重叠地施加从对应的源极总线14供给的显示信号电压、和从CS总线24a供给的作为振荡电压的辅助电容对置电压（第一CS信号电压），另一方面，对另一个子像素（子像素10b）的液晶层，施加显示信号电压，不施加振荡电压。对另一个子像素（子像素10b）的液晶层实质上只施加显示信号电压。因此，对液晶显示装置100A的子像素10b供给的辅助电容对置电压（第二CS信号电压）Vcsb不是振荡电压，而是直流电压（参照图3的Vcsb）。在此，“直流电压”是指，在1垂直扫描期间中为直流、即电位为一定的电压。作为Vcsb被供给的直流电压，优选与被供给到对置电极的对置电压相等。此外，被施加到液晶层的电压的大小以对置电极的电位为基准表示。

另外，在基于本发明的实施方式的液晶显示装置中，由于不必对子像素10b的液晶层施加振荡电压，所以如图2（b）所示的液晶显示装置100B那样，作为暗子像素的子像素10b也能够采用不具有辅助电容的结构。像这样，通过省略辅助电容，能够提高像素的开口率。2倍速驱动或4倍速驱动的液晶显示装置、即现有的液晶显示装置的垂直扫描期间为1/60秒（垂直扫描频率为60Hz），与此不同，在垂直扫描期间为1/120秒或1/240秒的液晶显示装置中，要保持对液晶层施加的电压的时间短，因此能够省略辅助电容。

在基于本发明的实施方式的液晶显示装置100A、100B中，从CS总线24a供给到子像素10a的辅助电容对置电极的CS信号电压Vcsa，如图3所示，是具有比1垂直扫描期间短的周期的振荡电压，采用包括规定最大振幅的第一电位和第二电位、以及第一电位与第二电位之间的第三电位的至少3个电位。第三电位，如例所示，优选为第一电位与第二电位的平均值。第一、第二、第三电位如图所示优选被维持一定时间。并且，当被供给到栅极总线的栅极信号电压从高切换为低时，即，TFT成为关断状态时，被供给到对应的CS总线的CS信号电压被设定为位于第三电位。如此一来，基于本发明的实施方式的液晶显示装置100A、100B能够改善γ特性的视野角依赖性，并且能够解决专利文献3中记载的多像素驱动的上述问题。

此外，“垂直扫描期间”是指从某栅极总线（扫描线）被选择至下一次该栅极总线被选择为止的期间。现有的不进行倍速驱动的液晶显示装置的1垂直扫描期间，是在视频信号为非隔行扫描驱动用的信号的情况下与视频信号的1帧期间对应，在视频信号为隔行扫描驱动用的信号的情况下与视频信号的1场期间对应。例如，在NTSC信号的情况下，液晶显示装置的1垂直扫描期间为作为NTSC信号的场频率（60Hz）的倒数的16.7msec。因为液晶显示装置中不进行隔行扫描驱 动，所以在奇数场和偶数场的任意一个中都对全部的像素写入信号电压，因此NTSC信号的场频率的倒数成为垂直扫描期间。此外，在各垂直扫描期间内，选择某栅极总线的时刻与选择其下一个栅极总线的时刻的差（期间）称为1水平扫描期间（1H）。

在此，参照图6～图9，说明专利文献3中记载的多像素驱动方法的问题点。基于本发明的实施方式的液晶显示装置100A的像素结构，与专利文献3中记载的像素结构相同，另外，通过将辅助电容电压作为振荡电压供给，制作明子像素的原理也共通，因此专利文献3中记载的多像素驱动方法的原理也一并说明。在此，以具有与图1和图2（a）所示的结构相同的结构，且使用图6（a）～（f）中表示的电压进行驱动的液晶显示装置为例进行说明。

在图6（a）～（f）中示意性地表示驱动具有与液晶显示装置100A相同像素结构的液晶显示装置时的各电压的定时。图6（a）表示源极总线14的电压波形Vs，图6（b）表示CS总线24a的电压波形Vcsa，图6（c）表示CS总线24b的电压波形Vcsb，图6（d）表示栅极总线12的电压波形Vg，图6（e）表示子像素10a的像素电极18a的电压波形Vlca，图6（f）表示子像素10b的像素电极18b的电压波形Vlcb。另外，图中的虚线表示对置电极17的电压波形COMMON（Vcom）。

以下的说明中，为了简单，使子像素10a、10b的液晶电容Clca、Clcb的静电电容值为同一值CLC（V）。CLC（V）的值依赖于施加在子像素10a、10b的液晶层的有效电压（V）。另外，与各子像素10a和10b的液晶电容分别独立地连接的辅助电容22a和22b表示为Ccsa、Ccsb，其静电电容值为同一值CCS。

在时刻T1时，栅极信号电压Vg从VgL（低）变化为VgH（高），由此TFT16a和TFT16b同时成为导通状态（导通状态），对子像素10a、10b的子像素电极18a、18b供给源极总线14的显示信号电压Vs，液晶电容Clca、Clcb被充电。同样地，各个子像素的辅助电容Ccsa、Ccsb也从源极总线14被供给显示信号电压Vs，而被充电。

接着，在时刻T2时，栅极总线12的电压Vg从VgH变化为VgL，由此TFT16a和TFT16b同时成为非导通状态（关断状态），液晶电容Clca、Clcb、辅助电容Ccsa、Ccsb全部都与源极总线14电绝缘。并且， 在此之后即刻，因TFT16a、TFT16b所具有的寄生电容等的影响而产生的牵引现象，各个子像素电极的电压Vlca、Vlcb大概降低相同的电压Vd，成为：

Vlca＝Vs－Vd 

Vlcb＝Vs－Vd。

另外，这时，各个CS总线的电压Vcsa、Vcsb为：

Vcsa＝Vcom－Vad

Vcsb＝Vcom＋Vad。

在时刻T3，与辅助电容Ccsa连接的CS总线24a的电压Vcsa从Vcom－Vad变换为Vcom＋Vad，与辅助电容Ccsb连接的CS总线24b的电压Vcsb从Vcom＋Vad变至Vcom－Vad变化了Vad的2倍。伴随CS总线24a和24b的该电压变化，各个子像素电极的电压Vlca、Vlcb变化为：

Vlca＝Vs－Vd＋2×K×Vad

Vlcb＝Vs－Vd－2×K×Vad。

其中，K＝CCS／（CLC（V）＋CCS）。

在时刻T4，Vcsa从Vcom＋Vad向Vcom－Vad变化，Vcsb从Vcom－Vad向Vcom＋Vad变化，变化Vad的2倍，Vlca、Vlcb也从

Vlca＝Vs－Vd＋2×K×Vad

Vlcb＝Vs－Vd－2×K×Vad

向

Vlca＝Vs－Vd 

Vlcb＝Vs－Vd 

变化。

在时刻T5，Vcsa从Vcom－Vad向Vcom＋Vad变化，Vcsb从Vcom＋Vad向Vcom－Vad变化，变化Vad的2倍，Vlca、Vlcb也从

Vlca＝Vs－Vd 

Vlcb＝Vs-Vd

向

Vlca＝Vs-Vd＋2×K×Vad

Vlcb＝Vs－Vd－2×K×Vd

变化。

Vcsa、Vcsb、Vlca、Vlcb每隔水平写入时间（水平扫描期间）1H的整数倍的间隔交替反复在上述T4、T5的变化。鉴于液晶显示装置的驱动方法（极性反转方法等）和显示状态（闪烁、显示的粗糙感等）适当地设定上述T4、T5的反复间隔为1H的1倍、或是2倍、或是3倍、或是3倍以上。该反复继续直至下一个像素10被改写时，即经过与T1等效的时间为止。因此，各个子像素电极的电压Vlca、Vlcb的有效值变成：

Vlca＝Vs－Vd＋K×Vad

Vlcb＝Vs－Vd－K×Vad。

由此，对子像素10a、10b的液晶层施加的有效电压V1、V2变成：

V1＝Vlca－Vcom

V2＝Vlcb－Vcom。

即：

V1＝Vs－Vd＋K×Vad－Vcom

V2＝Vs－Vd－K×Vad－Vcom。

因此，对子像素10a和10b的各自的液晶层施加的有效电压的差ΔV12（=V1－V2），成为ΔV12=2×k×Vad（其中，k=CCS/（CLC（V）＋CCS）），能够施加相互不同的电压。

图7中示意性地表示V1与V2的关系。从图7可知，在液晶显示装置100A中，V1的值越小ΔV12的值越大。因此，改善在低灰度等级（相比于白更靠近黑的灰度等级）的γ特性的效果高。

通常，在液晶显示装置中，从可靠性的问题的观点出发，以对像素的液晶层施加的电压为交流电压的方式设定（也称为“交流驱动法”）。即，以像素电极与对置电极的大小关系按每一定时间反转，并且对液晶层施加的电场的朝向（电力线的朝向）按每一定时间反转的方式设定。在将对置电极和像素电极设置在不同的基板的典型的液晶显示装置中，对液晶层施加的电场的朝向从光源侧向观察者侧、并从观察者侧向光源侧反转。

施加于液晶层的电场的朝向的反转周期，典型的是垂直扫描期间的2倍。在液晶显示装置中，按显示的每一个图像，反转对液晶层施 加的电场的朝向。因此，在显示静止画面的情况下，在各个电场的朝向上如果不准确地使电场强度（施加电压）一致，即，如果每当电场朝向改变时电场强度发生改变，则伴随电场强度的改变，像素的亮度发生变化，产生显示闪烁的问题。

为了防止这样的闪烁，必须使各个电场的朝向的电场强度（施加电压）准确地一致。但是，在工业中生产的液晶显示装置中，关于各个电场的朝向使电场强度准确地一致是非常困难的，因此，通过将显示区域内具有相互不同的电场的朝向的像素相邻配置，利用像素的亮度在空间上被平均的效果，由此降低闪烁。该方法通常被称为“像点反转”或者“线反转”。此外，在这些“反转驱动”，反转的像素周期不仅是按1像素单位的方格花纹状的反转（每1行和每1列的极性反转）的方式（1像点反转）、或者1线状的反转（每1行的反转）的方式，也可以是每2行和每1列的极性反转（2行1列像点反转）等各种方式，可根据需要适当设定。

在图8中表示在专利文献3中记载的液晶显示装置设定为1像点反转驱动时的显示状态。另外，在图9（a）～（j）中表示为了得到图8所示的显示状态的各种电压（信号）的波形。

在此，如图8所示，说明排列成具有多行（1～rp）和多列（1～cq）的矩阵状（rp、cq），各个像素P（p，q）（其中，1≦p≦rp、1≦q≦cq）具有2个子像素SPa（p，q）和SPb（p，q）的例子。图8是示意性表示本实施方式的液晶显示装置的源极总线S－C1、S－C2、S－C3、S－C4…S－Ccp，栅极总线G－L1、G－L2、G－L3、…G－Lrp以及CS总线CS－A和CS－B，各像素P（p，q）和构成各像素的子像素SPa（p，q）以及子像素SPb（p，q）的相对配置的一部分（8行6列）的图。

如图8所示，1个像素P（p，q）在水平地贯穿像素的中央附近的栅极总线G－Lp的上下具有子像素SPa（p，q）和SPb（p，q）。即，子像素SPa（p，q）和SPb（p，q）在各像素中沿列方向排列。各个子像素SPa（p，q）和SPb（p，q）的辅助电容电极的一个（未图示）与相邻的CS总线CS-A或者CS-B连接。另外，对各像素P（p，q）供给与显示图像对应的信号电压的源极总线S－Cq，设置为在图面中 在各像素之间垂直地（沿列方向）延伸，对各源极总线的右邻的子像素（像素）各自具有的TFT（未图示）供给信号电压。如图8所示的结构为，由2个子像素共有1个CS总线或者1个栅极总线的结构，具有像素的开口率高的优点。

通过具有图9（a）～（j）的电压波形的电压驱动具有图8的结构的液晶显示装置，由此能够进行1像点反转驱动。以下的说明中，为了使说明简化，以全部的像素显示某中间灰度的情况为例进行说明。

图9（a）表示对源极总线S－C1、S－C3、S-C5…（将第奇数个源极总线的组也称为SO）供给的显示信号电压波形（源极信号电压波形），图9（b）表示对源极总线S－C2、S－C4、S-C6…（将第偶数个源极总线的组也称为SE）供给的显示信号电压波形，图9（c）表示对CS总线CS－A供给的辅助电容对置电压波形，图9（d）表示对CS－B供给的辅助电容对置电压波形，图9（e）表示对栅极总线G－L1供给的栅极信号电压波形，图9（f）表示对栅极总线G－L2供给的栅极信号电压波形，图9（g）表示对栅极总线G－L3供给的栅极信号电压波形，图9（h）表示对栅极总线G－L4供给的栅极信号电压波形，图9（i）表示对栅极总线G－L5供给的栅极信号电压波形，图9（j）表示对栅极总线G－L6供给的栅极信号电压波形。自某栅极总线的电压从低电平（VgL）被切换为高电平（VgH）时刻开始，至其下一个栅极总线的电压从VgL被切换为VgH的时刻的期间为1水平扫描期间（1H）。另外，将各栅极总线的电压变成高电平（VgH）的期间称为选择期间PS。

在此，由于全部的像素表示进行某中间灰度显示的情况，图9（a）和（b）所示的显示信号电压（源极信号电压）全部变成一定振幅的振荡波形。显示信号电压的振荡的周期为2水平扫描期间（2H），显示信号电压的极性按每1行进行反转。另外，源极总线SO（S－C1、S－C3、…）的电压波形，与源极总线SE（S－C2、S－C4、…）的电压波形的相位相互相差180度，显示信号电压的极性按每1列进行反转。其结果是，实现1像点反转驱动。

通常，在TFT驱动中，发生源极总线的电压在经由TFT被供给到子像素电极时，因受到栅极信号电压波形的变化的影响而发生变化的 现象（也称为牵引现象）。在此，对置电压的设定考虑该牵引现象，设定为源极总线的电压波形被供给到子像素电极后的电压波形的大致中心值，在图9（a）、（b）中，在与子像素电极的电压波形比对置电压高的电压对应的信号电压标记记号＋，在与像素电极的电压波形比对置电压低的电压对应的信号电压标记记号－。该＋、－的记号对应于对液晶层施加的电场的朝向，在＋和－，对各个液晶层施加的电场的朝向发生反转。

某栅极总线的栅极信号电压为VgH时，与该栅极总线连接的TFT为导通状态，对与该TFT连接的子像素供给对应的显示信号电压。进而，当栅极总线的电压变成VgL之后，辅助电容对置电压发生变化，并且，由于该辅助电容对置电压的变化量（包含变化方向、变化量的符号）相对2个子像素相互不同，因此对子像素的液晶层施加的有效电压发生变化。

如图9（c）和（d）所示，在此，CS总线CS－A和CS－B的辅助电容对置电压的振荡的振幅和周期均为同一值，例如，振幅为Vad的2倍（参照图6），周期为1H，且CS－A、CS－B的任意一个的振荡波形的相位偏移180度时，与另一个的振荡波形一致。即，相位仅偏差0.5H。各子像素电极的平均的电压，在对应的栅极总线的电压从VgH变化到VgL之后，对应的CS总线的最初的电压变化增加的情况下，对应的栅极总线的电压也比VgH时的对应的源极总线的显示信号电压增加，对应的CS总线的最初的电压变化降低的情况下，对应的栅极总线的电压也比VgH时的对应的源极总线的显示信号电压降低。

其结果是，在图9（a）和（b）中对显示信号电压标记的记号为＋时，在CS总线的上述电压变化为增加方向的情况下，对液晶层施加的有效的电压，与在上述电压变化为减少方向的情况下相比变高。另一方面，在图9（a）和（b）中对显示信号电压标记的记号为－时，在CS总线的上述电压变化为增加方向的情况下，对液晶层施加的有效的电压，与在上述电压变化为减少方向的情况下相比变低。

图8中表示某垂直扫描期间（以下称为帧期间）的各像素P（p，q）和子像素SPa（p，q）以及SPb（p，q）的状态。根据与对应于各子像素的栅极总线对称地标记的接下来的3个记号，表示各个子像素的状 态。

第一个记号H或L表示子像素的有效的施加电压的大小关系，记号H表示有效施加电压高，记号L表示有效施加电压低。第二个记号＋或者－表示对置电极与子像素电极的电压的大小关系，即表示对各子像素的液晶层施加的电场的朝向，记号＋表示子像素电极的电压比对置电极的电压高，记号－表示子像素电极的电压比对置电极的电压低。第三个记号A或者B表示分别对应的CS总线是CS－A或者是CS－B。

例如，观察像素P（1，1）的子像素SPa（1，1）和SPb（1，1）的状态。根据图9（a）和（e）可知，GL－1被选择的期间（作为VgH的期间PS）的显示信号电压为“＋”。另外，GL－1的栅极信号电压从VgH变化到VgL时的、与各个子像素对应的CS总线的电压，处于图9（c）和（d）中箭头（从左起第1个箭头）所示的位置的状态。因此，GL－1的栅极信号电压从VgH变化到VgL后的、SPa（1，1）的辅助电容对置电压的最初的电压变化，根据图9（c）可知为增加（将其表示为“U”）。另一方面，GL－1的栅极信号电压从VgH变化为VgL后的、SPb（1，1）的辅助电容对置电压的最初的电压变化，根据图9（d）可知为减少（将其表示为“D”）。因此，SPa（1，1）的有效电压增加，SPb（1，1）的有效电压减少。故而，SPa（1，1）的有效的施加电压比SPb（1，1）的有效的施加电压变大，对SPa（1，1）标记记号H，对SPb（1，1）标记记号L。

依据图9（b），在P（1，2）的SPa（1，2）和SPb（1，2）中，GL－1被选择的期间的显示信号电压为“－”。另外，GL－1的栅极信号电压从VgH变化到VgL时的、与各个子像素对应的CS总线的电压，处于图9（c）和（d）中箭头（从左起第1个箭头）所示的位置的状态。因此，GL－1的栅极信号电压从VgH变化到VgL后的、SPa（1，2）的辅助电容对置电压的最初的电压变化，根据图9（c）可知为增加（“U”）。另一方面，GL-1的栅极信号电压从VgH变化为VgL后的、SPb（1，2）的辅助电容对置电压的最初的电压变化，根据图9（d）可知为减少（“D”）。因此，SPa（1，2）的有效电压减少，SPb（1，2）的有效电压增加。故而，SPa（1，2）的有效的施加电压比SPb（1，2） 的有效的施加电压变小，对SPa（1，2）标记记号L，对SPb（1，2）标记记号H。

进一步，依据图9（a），P（2，1）的SPa（2，1）和SPb（2，1）中，GL－2被选择的期间的显示信号电压为“－”。另外，GL－2的栅极信号电压从VgH变化到VgL时的、与各个子像素对应的CS总线的电压，处于图9（c）和（d）中箭头（从左起第2个箭头）所示的位置的状态。因此，GL－1的栅极信号电压从VgH变化到VgL后的、SPa（2，1）的辅助电容对置电压的最初的电压变化，根据图9（d）可知为减少（“D”）。另一方面，GL－2的栅极信号电压从VgH变化为VgL后的、SPb（2，1）的辅助电容对置电压的最初的电压变化，根据图9（c）可知为增加（“U”）。因此，SPa（2，1）的有效电压增加，SPb（2，1）的有效电压减少。故而，SPa（2，1）的有效的施加电压比SPb（2，1）的有效的施加电压变大，对SPa（2，1）标记记号H，对SPb（1，2）标记记号L。如此一来，可知能够得到图8所示的各子像素状态。

另外，例如，在图9所示的帧的下一帧中，各源极总线（SO（图9（a））或者SE（图9（b）））的电压波形的相位分别偏移180度，由此能够形成对液晶层施加的电场的朝向按每一帧期间进行反转的交流驱动。

进一步，为了使各个像素中的各子像素的有效施加电压的大小关系，换言之，子像素的亮度的大小的顺序的在显示面内的配置（图8中的记号“H”和“L”的位置关系）针对每一帧不发生变化，伴随使源极总线的电压波形的相位偏移，只要使CS总线CS－A和CS－B的电压波形的相位也偏移180度即可。如此一来，在图8所示的下一帧中，实现将图8中的记号“＋”和记号“－”调换的状态（例如， $(+,$ $H)\⇔(-,H),(+,L)\⇔(-,L))$

如图8所示，表示各像素的极性（电场的朝向）的记号“＋”和“-”在行方向（水平方向）上，例如按（＋、-）、（＋、-）、（＋、－）2像素（2列）周期进行反转，在列方向（垂直方向）上，例如也按（＋、-）、（＋、-）、（＋、-）、（＋、-）2像素（2行）周期进行反转。即，按像素单位观察时，实现1像点反转。

接着，研讨亮度顺序高的子像素，即图8中标记记号“H”的明子像素。在行方向上，例如观察第一行的SPa，看到＋H、＋H、＋H，未见极性反转，在列方向上，例如观察第一列，看到（＋H、－H）、（＋H、－H）、（＋H、－H）、（＋H、－H），在2像素（2行）周期中极性反转。即，以亮度顺序高的子像素单位观察时实现线反转。标记有记号L的暗子像素以也具有同样规则的方式配置。

如图8所示那样，以专利文献3的多像素驱动方法进行1像点反转驱动时，明子像素配置为方格花纹状。如果关注像素的行，根据施加于像素的液晶层的显示信号电压的极性的配置，明子像素沿着行方向配置为锯齿状。即，具有位于列方向的上侧的明子像素的像素的、在行方向上相邻的像素中，明子像素位于列方向的下侧。因此，当显示与行方向平行的直线时，存在直线映出而被观察到的问题。

接着，参照图3～图5，说明基于本发明的实施方式的液晶显示装置100A能够解决上述问题的原理。

图3是表示用于驱动本发明的实施方式的液晶显示装置100A的各种电压（信号）的波形的图，表示栅极信号电压Vg（m）～Vg（m＋7），CS信号电压Vcsa、Vcsb，以及施加于子像素的液晶层的电压Vlca（m）～Vlca（m＋7）以及Vlcb（m）。Vlca（m）～Vlca（m＋7）是表示施加于明子像素的液晶层的电压的波形，施加于暗子像素的液晶层的电压的波形，与像素行无关为相同，因此仅表示为Vlcb（m）。此外，作为供给到源极总线的显示信号电压，使用具有图9（a）和（b）所示的波形的显示信号电压，由此能够进行1像点反转驱动。

如图3所示，供给到液晶显示装置100A的CS总线24a（与明子像素对应）的振荡电压Vcsa的电压波形至少包含3个电位，该3个以上的电位包括规定振荡电压的最大振幅Vcsa（p－p）（相当于2Vadd）的2个电位，和与振荡电压的平均电位一致的1个电位。在此，所谓“振荡电压的平均电位”并不是指规定振荡电压的最大振幅的2个电位的简单的平均值，而是振荡电压的有效的平均值。即，振荡电压的波形在1周期中的比该平均电位高的部分的面积与低的部分的面积相互相等。此外，以下例示的振荡电压，由于相对于规定最大振幅的2个电位间的中心线具有对称的波形，因此规定振荡电压的最大振幅的2 个电位的简单的平均值与振荡电压的有效的平均值一致。 

另外，在振荡电压呈与振荡电压波形的平均电位一致的电位的时间（平坦部），与被供给该振荡电压的CS总线连接的像素所连接的TFT成为关断状态。在以下所示的例子中，栅极总线电压成为VgL，TFT成为关断状态的瞬间，成为呈振荡电压的平均电位的时间的正中间。此外，这里举例表示了振荡电压波形包括上述3个电位的例子，只要包括上述3个电位，也可另外包括5电位、7电位、9电位……这些电位。

对明子像素的液晶层施加的有效电压V1，成为对图3所示的Vlca（m）的阴影部分的振幅的平方进行时间积分而得的值的时间平均（有效电压关于1垂直扫描期间求得）。另一方面，对暗子像素的液晶层施加的有效电压V2，成为对图3所示的Vlcb（m）的阴影部分的振幅的平方进行积分而得的值的均方（mean square）。因此，有效电压V1，由于在显示信号电压重叠振荡电压，因而比有效电压V2大，这一状况并不依赖于显示振荡电压的极性。另外，栅极总线电压变成VgL，TFT成为关断状态的瞬间，设定成在呈振荡电压的平均电位的期间内，且成为该期间的正中央，由此，对明子像素的液晶层施加的电压的平均值能够不因受振荡电压的影响发生变动。关于这一点，为了进行参考将特开2005－99746号公报的全部公开内容引用在本说明书中。

如上所述，最优选的是，以TFT成为关断状态的瞬间为呈现振荡电压的平均电位的期间的正中央的方式进行设定，但TFT成为关断状态的瞬间只要在呈现振荡电压的平均电位的期间，则施加于液晶层的电压的平均值能够基本为一定。另外，TFT成为关断状态的瞬间的振荡电压的电位，如上所述优选为振荡电压的平均值，但只要是规定最大振幅的2个电位之间的电位，至少能够得到图5A、图5B所示的显示状态。

图4是表示施加振幅为2Vadd的振荡电压时的、相对于显示信号电压Vs的、施加于各子像素的液晶层的有效电压V1、V2的关系的图表。在此，2Vadd的值设定为，显示信号电压为0伏时的V1的值为2V。随着2Vadd的值增大，V1的值也变大。

随着显示信号电压的值变大，V1的值接近显示信号电压的值。另 一方面，V2的值总是与显示信号电压的值相等。即，关于液晶显示装置100A的V1、V2，也与专利文献3的液晶显示装置同样，具有图7所示的关系，可知在液晶显示装置100A中γ特性的视角依赖性被改善。

在图5A中，示意性表示对液晶显示装置100A进行1像点反转驱动时的显示状态。在图5A中，与先前已说明的图8对应，使用相同的记号。

根据图5A可知，在液晶显示装置100A中，与显示信号电压的极性无关，与被供给振荡电压Vcsa的CS总线CS－A对应的子像素SPa成为明子像素。因此，关注某像素的行时，像素内的明子像素的列方向的位置配置为一直线。例如，在第一行中，明子像素被配置在像素内的列方向的上侧，在第二行中，明子像素被配置在像素内的列方向的下侧。接着，在第三行中，明子像素被配置在像素内的列方向的上侧，在第四行中，明子像素被配置在像素内的列方向的下侧。像这样，像素内的明子像素的列方向的位置按每一行上下交替，是因为采用了在列方向上相邻的像素中共用1个CS总线的结构，如果在各像素中设置2个CS总线，例如，能够在全部的像素中在列方向的上侧配置明子像素（参照图5B）。

另外，如图5A所示，表示各像素的极性（电场的朝向）的记号“＋”和“－”在行方向（水平方向）上例如按照（＋、－）（＋、－）（＋、－）这样2像素（2列）周期进行反转，在列方向（垂直方向上）例如也按照（＋、－）、（＋、－）、（＋、－）、（＋、－）这样2像素（2列）周期进行反转。即，按像素单位来看，实现1像点反转。

接着，关注亮度顺序高的子像素，即在图5A中标注记号“H”的子像素。在行方向上，例如观察第一行的SPa时，按照（＋H、－H）、（＋H、－H）、（＋H、－H）这样2像素（2列）周期进行极性反转。另外，在列方向上，例如观察第一列时，按照（＋H、－H）、（＋H、-H）、（＋H、-H）、（＋H、-H）这样2像素（2列）周期进行极性反转。即，按亮度顺序高的子像素单位来看，也实现1像点反转。记号L的子像素也具有同样的规则性地配置。

像这样，液晶显示装置100A，在施加于液晶层的电压的极性的分 布中，按照比图8所示的专利文献3记载的液晶显示装置小的单位分散，可知不易发生闪烁。

另外，在图2（b）所示的液晶显示装置100B中，也与液晶显示装置100A同样地，在各像素的行内，能够将像素内的明子像素的列方向的位置配置为一直线。在图5B中示意性表示，在液晶显示装置100B中，使用关于液晶显示装置100A已描述的信号电压进行1像点反转驱动时的显示状态。此外，由于液晶显示装置100B不具有液晶显示装置100A的辅助电容22b，因此不需要CS信号电压Vcb。

比较图5B和图5A可知，在图5B中，像素内的明子像素的列方向的位置在全部的像素中为一定（这里是在上侧），这一点与图5A不同。在液晶显示装置100B中，按像素单位来看，按明子像素单位来看，都实现1像点反转驱动。另外，在液晶显示装置100B中，像素内的明子像素的列方向的位置在全部的像素中为一定。即，在行方向上相邻的2个像素中的明子像素和暗子像素的配置相同，且在列方向上相邻的2个像素中的明子像素和暗子像素的配置相同。因此，在液晶显示装置100B中，明子像素彼此在列方向上相邻的情况不存在。因此，可以说图5B的显示状态比图5A的显示状态的空间分辨率高。此外，在不能省略暗子像素的辅助电容22b的情况下，如上所述，在液晶显示装置100A中，如果在各像素中设置2个CS总线，能够得到图5B的显示状态。

基于本发明的实施方式的液晶显示装置100A、100B，如上所述，与显示信号电压的极性无关，通过选择供给振荡电压的子像素，能够选择成为明子像素的子像素。这一点在各像素行中具有偶数色的像素的液晶显示装置中具有优势。

在现有是一般的液晶显示装置中，通过显示作为光的三原色的红色、绿色和蓝色的3个像素构成1个彩色显示像素，通过控制各像素的亮度进行彩色显示。此外，这里所说的彩色显示像素和像素也分别被称为像素（pixel）和子像素（subpixel）。像素的排列（彩色滤光片的排列）一般为条状排列。像这样，当对1个彩色显示像素包括在行方向上排列的R、G和B像素的液晶显示装置进行1像点反转驱动时，某行的像素的极性成为R（＋）、G（－）、B（＋）、R（－）、G（＋）、 B（－）。即，使对相邻的像素施加的电压的极性反转，对相邻的同色的像素施加的电压的极性也反转。

另一方面，最近开发的扩大色再现范围的液晶显示装置中，1个彩色显示像素不仅包括红色（R）像素、绿色（G）像素和蓝色（B）像素，还包括黄色（Y）像素、蓝绿（C）像素或者品红（M）像素。像这样，在沿行方向4种颜色像素按相同顺序周期性地排列的液晶显示装置中，进行1像点反转驱动时，某行的像素的极性例如成为R（＋）、G（－）、B（＋）、Y（－）、R（＋）、G（－）、B（＋）、Y（－），对同色的像素施加相同极性的电压。因此，在图8所示的专利文献3记载的液晶显示装置中，如果第一列为R、第二列为G、第三列为B、第四列为Y（以下，按该顺序反复），则R像素和B像素的明子像素位于像素内的列方向的上侧。如此一来，当在上述的行方向上显示平行的直线时，在直线映出而被观察到这样的问题的基础上，还发生与行方向平行的直线的颜色映出被观察到这样的问题。例如当显示灰色的直线时，看到染上了基于明子像素位于上侧的R像素和B像素的颜色。此外，在代替Y像素追加白像素的情况下，虽然不能扩大色再现范围，但是能够提高显示亮度。在该情况下也存在与上述情况同样的问题。

在液晶显示装置100A、100B中，由于全部颜色的像素的明子像素在行方向上排列为一直线，所以即使显示与行方向平行的直线，也能够防止与行方向平行的直线的颜色映出。

在此，表示了振荡电压Vcsa的振荡的周期为2H的例子，但也可以为1H。但是，当振荡电压的周期短时，由于CS总线的CR时间常数（CS总线的负荷阻抗的近似值），波形变钝。为了防止这一状况，优选使振荡电压的振荡的周期为CS总线的CR时间常数的8倍以上。这时，关于各行的像素，必须以TFT成为关断状态的瞬间在呈现振荡电压的第三电位的期间内的方式调整各振荡电压的相位。准备相互电独立的N个CS主干线，通过施加分别不同的振荡电压，由此满足上述条件，能够延长振荡电压的周期。关于振荡电压的周期与电独立的CS主干线的数量的关系的看法，将专利4104639号公报的全部公开内容作为参考引用在本说明书中。

此外，多像素驱动没有必要对全部的灰度等级进行，可以只对必 要的灰度等级、例如仅在进行0～255灰度等级的256灰度等级显示时的、进行96灰度等级以下或者64灰度等级以下的低灰度等级显示时，进行多像素驱动。常黑模式的液晶显示装置的γ特性的视角依赖性在低灰度等级中比较显著，因此采用这样的驱动方法，也能够改善γ特性的视野角依赖性。

另外，在上述的说明中，以行方向为显示面的水平方向，以列方向为垂直方向，但是也可以相反。即，可以使栅极总线在垂直方向上延伸配置，使源极总线在水平方向上延伸配置。换言之，可以将上述说明中的行方向和列方向调换。另外，例示了CS总线与栅极总线平行的情况，但也可以使CS总线与源极总线平行。

产业上的可利用性

本发明并不限定于MVA型液晶显示装置，例如也可以广泛应用于PSA（Polymer Sustained Alignment：聚合物稳定取向）型、RTN（也称为VATN型）性、IPS型或FSS型的液晶显示装置中。

符号说明

10：像素

10a 10b：子像素

12：栅极总线

13a、13b：液晶电容

14：源极总线

16a、16b：TFT

18a、18b：子像素电极

22a、22b：辅助电容

24a、24b：CS总线

100A、100B：液晶显示装置

Claims (7)

1.一种液晶显示装置，其特征在于，具有：

多个像素，其排列为具有行和列的矩阵状，所述多个像素中的各个像素具有第一子像素和第二子像素，所述第一子像素至少在某灰度等级呈现比所述第二子像素高的亮度；

多个源极总线，所述多个源极总线中的各个源极总线与某列的像素相关联；

多个栅极总线，所述多个栅极总线中的各个栅极总线与某行的像素相关联；

多个TFT，所述多个TFT中的各个TFT与所述多个像素中的各个像素所具有的第一子像素和第二子像素中的一个子像素相关联；和

多个第一CS总线，所述多个第一CS总线中的各个第一CS总线与某像素所具有的所述第一子像素相关联，

所述第一子像素具有液晶电容和第一辅助电容，其中，该液晶电容包括：第一子像素电极；液晶层；和隔着所述液晶层与所述第一子像素电极相对的对置电极，该第一辅助电容包括：与所述第一子像素电极电连接的第一辅助电容电极；绝缘层；和隔着所述绝缘层与所述第一辅助电容电极相对的第一辅助电容对置电极，

所述第二子像素具有液晶电容，其中，该液晶电容包括：第二子像素电极；和隔着所述液晶层与所述第二子像素电极相对的对置电极，

经由对应的所述第一CS总线对所述第一辅助电容对置电极供给的第一CS信号电压是具有比1垂直扫描期间短的周期的振荡电压，所述第一CS信号电压采用包括规定最大振幅的第一电位和第二电位、以及所述第一电位与所述第二电位之间的第三电位的至少3个电位，当对与任意行的像素相关联的所述栅极总线供给的栅极信号电压从高切换为低时，供给到对应的所述第一CS总线的所述第一CS信号电压位于第三电位。

2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述第三电位为所述第一电位与所述第二电位的平均值。

3.如权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述液晶显示装置还具有多个第二CS总线，所述多个第二CS总线中的各个第二CS总线与某像素所具有的所述第二子像素相关联，

所述第二子像素具有第二辅助电容，所述第二辅助电容包括：与所述第二子像素电极电连接的第二辅助电容电极；绝缘层；和隔着所述绝缘层与所述第二辅助电容电极相对的第二辅助电容对置电极，

经由对应的所述第二CS总线供给到所述第二辅助电容对置电极的第二CS信号电压，在1垂直扫描期间的期间为一定。

4.如权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述第二CS信号电压与供给到所述对置电极的对置电压相等。

5.如权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述第二子像素不具有辅助电容。

6.如权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于：

在行方向相互相邻的2个像素中的所述第一子像素和第二子像素的配置相同，并且在列方向相互相邻的2个像素中的所述第一子像素和第二子像素的配置相同。

7.如权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述多个第一CS总线中的各个第一CS总线与相互电独立的N个CS主干线中的任意一个连接。