(57)【要約】      （修正有）【課題】  視認性に優れた液晶表示装置を実現する。【解決手段】  絶縁第１基板、第１基板と所定の間隔を維持して対向している絶縁第２基板、第１基板上に形成されている画素電極、第１基板と第２基板のうちの少なくともいずれか一側に形成されている共通電極、第１基板と第２基板との間に形成されている液晶層を含み、画素電極は、同じ階調で互いに異なる信号電圧が印加される主画素電極と副画素電極とに区別されて、副画素電極に印加される信号電圧は、次式（１）及び（２）に従うガンマ値によって決められる。2006133724.tif 000010【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁第１基板、
前記第１基板と所定の間隔を維持して対向している絶縁第２基板、
前記第１基板上に形成されている画素電極、
前記第１基板と前記第２基板のうちの少なくともいずれか一側に形成されている共通電極、
前記第１基板と前記第２基板との間に形成されている液晶層を含み、
前記画素電極は、同じ階調で互いに異なる信号電圧が印加される主画素電極と副画素電極とに区別され、前記副画素電極に印加される信号電圧は、次式（１）及び（２）に従うガンマ値によって決められる液晶表示装置。
【数１】
2006133724.tif 000007
【請求項２】
前記主画素電極に印加される信号電圧を決定するガンマ値は、目標ガンマ値の２倍から前記副画素電極のガンマ値を引いた値で決められる、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記主画素電極及び前記副画素電極は、画素行と画素列に応じて交互に現れるように配置されている、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１基板上に形成されていて前記画素電極に印加される信号電圧をスイッチングする薄膜トランジスタをさらに含む、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記副画素電極及び前記主画素電極の面積が互いに異なる、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記画素電極及び前記共通電極は、ドメイン分割手段を有する、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記第１絶縁基板上に形成されているゲート線、
前記ゲート線と絶縁されて交差するデータ線を含み、
前記ドメイン分割手段は、前記ゲート線と４５°を成す二つの部分を含み、これら二つの部分は互いに垂直を成す、請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
外部から入力制御信号を受信してゲート制御信号とデータ制御信号を生成して出力し、外部から入力映像信号を受信して副画素用映像信号と主画素用映像信号を生成して出力する表示装置用駆動装置において、
前記副画素用映像信号は、次式（１）及び（２）に従うガンマ値によって決められる、表示装置用駆動装置。
【数２】
2006133724.tif 000008
【請求項９】
前記表示装置で用いられる全ての映像信号に対応する副画素用映像信号と主画素用映像信号を保存するルックアップテーブルをさらに含み、
外部から入力される前記入力映像信号に対応する画素用映像信号と主画素用映像信号を前記ルックアップテーブルから探して出力する、請求項８に記載の表示装置用駆動装置。
【請求項１０】
前記主画素電極用映像信号を決定するガンマ値は、目標ガンマ値の２倍から前記副画素電極用映像信号を決定するガンマ値を引いた値で決められる、請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
第１絶縁基板、
前記第１絶縁基板上に形成されていてゲート電極を含むゲート線、
前記ゲート線上に形成されているゲート絶縁膜、
前記ゲート絶縁膜上に形成されている非晶質シリコン層、
前記非晶質シリコン層上に形成されている抵抗性接触層、
前記ゲート絶縁膜上に形成されていて少なくとも一部が前記抵抗性接触層上に形成されているソース電極を含むデータ線、
少なくとも一部が前記抵抗性接触層上に形成されていて前記ソース電極と対向するドレイン電極、
前記データ線及び前記ドレイン電極上に形成されている保護膜、
前記保護膜上に形成されていて前記ドレイン電極と連結されている画素電極、
前記第１絶縁基板と対向している第２絶縁基板、
前記第２絶縁基板上に形成されている共通電極、
前記第１基板及び前記第２基板のうちの少なくとも一つに形成されている第１ドメイン分割手段、
前記第１基板及び前記第２基板のうちの少なくとも一つに形成されており、前記第１ドメイン分割手段と共に画素領域を複数の小さいドメインで分割する第２ドメイン分割手段
を含み、
前記画素電極は、同じ階調で互いに異なる信号電圧が印加される主画素電極と副画素電極とに区別され、前記副画素電極に印加される信号電圧は、次式（１）及び（２）に従うガンマ値によって決められる、液晶表示装置。
【数３】
2006133724.tif 000009
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置及びその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、一般に、共通電極とカラーフィルターなどが形成されている上部表示板と、薄膜トランジスタと画素電極などが形成されている下部表示板とが配置されている。この上部表示板と下部表示板との間に、液晶物質を注入して置き、画素電極と共通電極に互いに異なる電圧を印加することによって電界を形成して液晶分子の配列を変更させ、これを通る光の透過率を調節することによって画像を表現する装置である。
【０００３】
ところが、液晶表示装置は視野角の狭いことが重要な短所である。このような短所を克服しようと視野角を広めるための様々な方案が開発されている。その中でも液晶分子を上下表示板に対して垂直に配向し、画素電極とその対向電極である共通電極に、一定の切開パターンを形成するか、または突起を形成する方法が有力視されている。
【０００４】
切開パターンを形成する方法としては、画素電極と共通電極に各々切開パターンを形成し、これら切開パターンによって形成されるフリンジフィールド（fringe  field）を利用して液晶分子が横になる方向を調節することによって視野角を広める方法がある。
【０００５】
突起を形成する方法は、上下表示板に形成されている画素電極と共通電極上に、それぞれ突起を形成して置き、突起によって歪曲される電場を利用して液晶分子が横になる方向を調節する方法である。
【０００６】
他の方法としては、下部表示板上に形成されている画素電極には切開パターンを形成し、上部表示板に形成されている共通電極上には突起を形成し、切開パターンと突起によって形成されるフリンジフィールドを利用して液晶が横になる方向を調節してドメインを形成する方法がある。
【０００７】
このような多重ドメイン液晶表示装置では、１:１０のコントラスト比を基準にするコントラスト比基準視野角や階調間の輝度反転の限界角度で定義される階調反転基準視野角は、全ての方向で８０°以上で非常に優れている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、正面のガンマ曲線と側面のガンマ曲線とが一致しなくて左右側面で視認性が劣る現象が起きる。例えば、ドメイン分割手段として切開部を形成するPVA（patterned  vertically  aligned）モードの場合には、側面に向かうにつれて全体的に画面が明るく見えて色は白くなる傾向がある。激しい場合には明るい階調間の間隔差がなくなり絵が歪んで見える場合も発生する。ところが、最近、液晶表示装置がマルチメディア用として用いられながら、絵を見たり動画を見ることが増加することにより、視認性が益々重要視されている。
【０００９】
本発明が解決しようとるす技術的課題は、視認性に優れた液晶表示装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような課題を解決するために、本願第１発明では画素電極を二つに分けて二つのサブ画素電極に互いに異なる電位が印加されるようにする。
具体的には、絶縁第１基板、前記第１基板と所定の間隔を維持して対向している絶縁第２基板、前記第１基板上に形成されている画素電極、前記第１基板と前記第２基板のうちの少なくともいずれか一側に形成されている共通電極、前記第１基板と前記第２基板との間に形成されている液晶層を含み、前記画素電極は、同じ階調で互いに異なる信号電圧が印加される主画素電極と副画素電極とに区別され、前記副画素電極に印加される信号電圧は、次式（１）及び（２）に従うガンマ値によって決められる液晶表示装置を提供する。
【００１１】
【数１】
2006133724.tif 000002
【００１２】
本願第２発明は、第１発明において、前記主画素電極に印加される信号電圧を決定するガンマ値は、目標ガンマ値の２倍から前記副画素電極のガンマ値を引いた値で決められる。
【００１３】
本願第３発明は、第１発明において、前記主画素電極及び前記副画素電極は、画素行と画素列に応じて交互に現れるように配置されているのが好ましい。
本願第４発明は、第１発明において、前記第１基板上に形成されていて前記画素電極に印加される信号電圧をスイッチングする薄膜トランジスタをさらに含むことができる。
【００１４】
本願第５発明は、第１発明において、前記副画素電極及び前記主画素電極の面積が互いに異なることができる。
本願第６発明は、第１発明において前記画素電極及び前記共通電極は、ドメイン分割手段を有することができる。
【００１５】
本願第７発明は、第６発明において、前記第１絶縁基板上に形成されているゲート線、前記ゲート線と絶縁されて交差するデータ線を含み、前記ドメイン分割手段は、前記ゲート線と４５°を成す二つの部分を含み、これら二つの部分は互いに垂直を成すのが好ましい。
【００１６】
本願第８発明は、外部から入力制御信号を受信してゲート制御信号とデータ制御信号を生成して出力し、外部から入力映像信号を受信して副画素用映像信号と主画素用映像信号を生成して出力する表示装置用駆動装置において、前記副画素用映像信号は、次式（１）及び（２）に従うガンマ値によって決められる表示装置用駆動装置を提供する。
【００１７】
【数２】
2006133724.tif 000003
【００１８】
本願第９発明は、第８発明において、前記表示装置用駆動装置は、表示装置で用いられる全ての映像信号に対応する副画素用映像信号と主画素用映像信号を保存するルックアップテーブルを有しており、外部から入力される前記入力映像信号に対応する画素用映像信号と主画素用映像信号を前記ルックアップテーブルから探して出力する。
【００１９】
本願第１０発明は、第８発明において、前記主画素電極用映像信号を決定するガンマ値は、目標ガンマ値の２倍から前記副画素電極用映像信号を決定するガンマ値を引いた値で決められるのが好ましい。
【００２０】
本願第１１発明は、第１絶縁基板、前記第１絶縁基板上に形成されていてゲート電極を含むゲート線、前記ゲート線上に形成されているゲート絶縁膜、前記ゲート絶縁膜上に形成されている非晶質シリコン層、前記非晶質シリコン層上に形成されている抵抗性接触層、前記ゲート絶縁膜上に形成されていて少なくとも一部が前記抵抗性接触層上に形成されているソース電極を含むデータ線、少なくとも一部が前記抵抗性接触層上に形成されていて前記ソース電極と対向するドレイン電極、前記データ線及び前記ドレイン電極上に形成されている保護膜、前記保護膜上に形成されていて前記ドレイン電極と連結されている画素電極、前記第１絶縁基板と対向している第２絶縁基板、前記第２絶縁基板上に形成されている共通電極、前記第１基板及び前記第２基板のうちの少なくとも一つに形成されている第１ドメイン分割手段、前記第１基板及び前記第２基板のうちの少なくとも一つに形成されており、前記第１ドメイン分割手段と共に画素領域を複数の小さいドメインで分割する第２ドメイン分割手段を含み、前記画素電極は、同じ階調で互いに異なる信号電圧が印加される主画素電極と副画素電極とに区別され、前記副画素電極に印加される信号電圧は、次式（１）及び（２）に従うガンマ値によって決められる液晶表示装置を提供する。
【００２１】
【数３】
2006133724.tif 000004
【発明の効果】
【００２２】
本発明による構成を通じて液晶表示装置の側面視認性を向上させて視野角を拡張することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
添付した図面を参考にして、本発明の実施例に対して本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳細に説明する。しかし、本発明は多様な異なる形態で実現でき、ここで説明する実施例に限定されるものではない。
【００２４】
図面は、各種層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示した。明細書全体を通じて類似した部分については同一な図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上に”あるとする時、これは他の部分の“すぐ上に”ある場合に限らず、その中間に他の部分がある場合も含む。
【００２５】
図面を参考にして本発明の実施例による液晶表示装置について説明する。
図１は本発明の一実施例による液晶表示装置のブロック図であり、図２は本発明の一実施例による液晶表示装置の分解斜視図であり、図３は本発明の一実施例による液晶表示装置の一つの画素に対する等価回路図である。
【００２６】
図１に示すように、本発明の一実施例による液晶表示装置は、液晶表示板組立体 ３００及びこれに連結されたゲート駆動部４００とデータ駆動部５００、データ駆動部５００に連結された階調電圧生成部８００、液晶表示板組立体３００に光を照射する光源部９１０、光源部９１０を制御する光源駆動部９２０及びこれらを制御する信号制御部６００を含む。
【００２７】
一方、図２に示すように、本発明の一実施例による液晶表示装置を構造的に見れば、表示部３３０とバックライト部３４０を含む液晶モジュール３５０、液晶モジュール３５０を受納して固定する前面及び後面シャーシ３６１、３６２、モールドフレーム３６３、３６４を含む。
【００２８】
表示部３３０は、液晶表示板組立体３００とこれに付着されたゲートTCP（tape  carrier  packet）４１０及びデータTCP５１０、そして当該TCP４１０、５１０に付着されているゲート印刷回路基板（PCB、printed  circuit  board）４５０及びデータPCB５５０を含む。
【００２９】
液晶表示板組立体３００は、図２及び図３に示すように、構造的に見れば、下部表示板１００及び上部表示板２００とその間に入っている液晶層３とを含み、図１及び図３に示すように、等価回路からは、複数の表示信号線（G1-Gn、D1-Dm）と、これに連結されていて大略行列状に配列された複数の画素を含む。
【００３０】
表示信号線（G1-Gn、D1-Dm）は、下部表示板１００に備えられており、ゲート信号（“走査信号”ともいう）を伝達する複数のゲート線（G1-Gn）と、データ信号を伝達するデータ線（D1-Dm）を含む。ゲート線（G1-Gn）は大略行方向にのびて互いにほぼ平行であり、データ線（D1-Dm）は大略列方向にのびて互いにほぼ平行である。
【００３１】
各画素は、表示信号線（G1-Gn、D1-Dm）に連結されたスイッチング素子（Q）と、これに連結された液晶キャパシタ（CLC）、及びストレージキャパシタ（CST）を含む。維持キャパシタ（CST）は、必要に応じて省略できる。
【００３２】
薄膜トランジスタなどスイッチング素子（Q）は、下部表示板１００に備えられており、三端子素子としてその制御端子及び入力端子は、それぞれゲート線（G1-Gn）及びデータ線（D1-Dm）に連結され、出力端子は液晶キャパシタ（CLC）及び維持キャパシタ（CST）に連結されている。
【００３３】
液晶キャパシタ（CLC）は、下部表示板１００の画素電極１９０と上部表示板２００の共通電極２７０を二つの端子とし、二つの電極１９０、２７０の間の液晶層３は誘電体として機能する。画素電極１９０は、スイッチング素子（Q）に連結され、共通電極２７０は上部表示板２００の全面に形成されて共通電圧（Vcom）の印加を受ける。図３とは異なって、共通電極２７０が下部表示板１００に具備される場合もあり、その時には、二つの電極１９０、２７０のうちの少なくとも一つが線状または棒形に作られることができる。
【００３４】
液晶キャパシタ（CLC）の補助的な役割を果たすストレージキャパシタ（CST）は、下部表示板１００に具備された別個の信号線（図示せず）と画素電極１９０が絶縁体を介在して重なってなり、この別個の信号線には、共通電圧（Vcom）などの決められた電圧が印加される。しかし、ストレージキャパシタ（CST）は、画素電極１９０が絶縁体を媒介にしてすぐ上の前段ゲート線と重なってなることもできる。
【００３５】
一方、色表示を実現するためには、各画素が三原色のうちの一つを固有に表示（空間分割）するか、または、各画素が時間によって交互に三原色を表示（時間分割）するようにして、これら三原色の空間的、時間的な合計により所望の色相が認識されるようにする。図３は空間分割の一例であって、各画素が画素電極１９０に対応する上部表示板２００の領域に赤色、緑色、または青色のカラーフィルター２３０を備えることを示している。図３とは異なって、カラーフィルター２３０は、下部表示板１００の画素電極１９０の上、若しくは下に形成することもできる。
【００３６】
図２で、バックライト部３４０は、液晶表示板組立体３００の下部に装着されており、複数の発光ダイオード３４４がPCB基板３４５に実装され構成された光源体３４９、組立体３００と発光ダイオード３４４との間に位置して発光ダイオード３４４からの光を組立体３００に拡散する導光板３４２、及び複数の光学シート３４３、そしてPCB基板３４５の上部に位置して発光ダイオード３４４の発光部を突出させる複数の孔を有し、発光ダイオード３４４からの光を組立体３００側に反射する反射板３４１、そして反射板３４１と導光板３４２との間に装着されて光源体と導光板３４２間の距離を一定に維持して導光板３４２と光学シート３４３を支持するモールドフレーム３６４を含む。
【００３７】
光源として用いられる発光ダイオード（LED）３４４は、白色光を出す白色発光ダイオード、または赤色、緑色、及び青色発光ダイオードを混合配置して用いることができる。または白色発光ダイオードに赤色発光ダイオードなどを補助的に使用することもできる。これら発光ダイオードが所定の形態でPCB基板３４５上に配列されて光源体３４９を形成する。
【００３８】
図２に示した光源体３４９の個数は３個であるが、その数は要求される輝度と液晶表示装置の画面の大きさなどによって増減される。
また、バックライト部３４０の光源としてはCCFL（cold  cathode  fluorescent  lamp）やEEFL（external  electrode  fluorescent）などのような幾つかの蛍光ランプを使用することもできる。
【００３９】
液晶表示板組立体３００の二つの表示板１００、２００の外側面には、光源体３４９から出る光を偏光させる偏光子（図示せず）が付着されている。
図１及び図２を参考にすれば、階調電圧生成部８００はデータPCB５５０に備えられ、画素の透過率に係る二組みの複数階調電圧を生成する。二組みのうちの一つは共通電圧（Vcom）に対してプラス値を有し、もう一つはマイナス値を有する。
【００４０】
ゲート駆動部４００は、集積回路（integrated  circuit、IC）チップ状で各ゲートTCP４１０上に装着されており、液晶表示板組立体３００のゲート線（G1-Gn）に連結されて、外部からのゲートオン電圧（Von）とゲートオフ電圧（Voff）の組み合わせからなるゲート信号をゲート線（G1-Gn）に印加する。
【００４１】
データ駆動部５００は、ICチップ状で各データTCP５１０上に装着されており、液晶表示板組立体３００のデータ線（D1-Dm）に連結されて、階調電圧生成部８００からの階調電圧の中から選んだデータ電圧をデータ線（D1-Dm）に印加する。
【００４２】
本発明の他の実施例によれば、ゲート駆動部４００またはデータ駆動部５００は、ICチップ状で下部表示板１００上に取り付けられ、他の実施例によれば、下部表示板１００に他の素子と共に集積される。この二つの場合、ゲートPCB４５０またはゲートTCP４１０は省略できる。
【００４３】
ゲート駆動部４００及びデータ駆動部５００などの動作を制御する信号制御部６００は、データPCB５５０またはゲートPCB４５０に備えられている。
以下、このような液晶表示装置の表示動作に対して詳細に説明する。
【００４４】
信号制御部６００は、外部のグラフィック制御機（図示せず）から入力映像信号（R、G、B）及びその表示を制御する入力制御信号、例えば、垂直同期信号（Vsync）と水平同期信号（Hsync）、メインクロック（MCLK）、データイネーブル信号（DE）などの提供を受ける。信号制御部６００は、入力映像信号（R、G、B）と入力制御信号に基づいて映像信号（R、G、B）を液晶表示板組立体３００の動作条件に合うように適切に処理し、ゲート制御信号（CONT１）及びデータ制御信号（CONT２）などを生成した後、ゲート制御信号（CONT１）をゲート駆動部４００に排出してデータ制御信号（CONT２）と処理した映像信号（DAT）はデータ駆動部５００に排出する。
【００４５】
また、信号制御部６００はルックアップテーブル（LTU）を有し、入力映像信号（R、G、B）に対応する副画素用映像信号と主画素用映像信号をルックアップテーブルから捜し出す。このような副画素用映像信号と主画素用映像信号は、映像信号（DAT）に含まれてデータ駆動部５００に伝送される。
【００４６】
ルックアップテーブル（LTU）に保存されている副画素用映像信号は、入力映像信号に比べて低い輝度を表示する信号であり、主画素用映像信号は入力映像信号に比べて高い輝度を表示する信号である。これら副画素用映像信号と主画素用映像信号に対しては、後で詳述する。
【００４７】
ゲート制御信号（CONT１）は、フレームの開始を知らせる垂直同期開始信号（STV）、ゲートオン電圧（Von）の出力時期を制御するゲートクロック信号（CPV）及びゲートオン電圧（Von）の持続時間を限定する出力イネーブル信号（OE）などを含む。
【００４８】
データ制御信号（CONT２）は、映像データ（DAT）の伝送開始を知らせる水平同期開始信号（STH）とデータ線（D1-Dm）にデータ電圧を印加させるロード信号（LOAD）、共通電圧（Vcom）に対するデータ電圧の極性（以下、共通電圧に対するデータ電圧の極性を略称して“データ電圧の極性”という）を反転させる反転信号（RVS）及びデータクロック信号（HCLK）などを含む。
【００４９】
データ駆動部５００は、信号制御部６００からのデータ制御信号（CONT２）に従って一行の画素に対する映像データ（DAT）を順次に受信してシフトさせ、階調電圧生成部８００からの階調電圧のうちの各映像データ（DAT）に対応する階調電圧を選択することによって映像データ（DAT）を当該データ電圧に変換した後、これを当該データ線（D1-Dm）に印加する。
【００５０】
ゲート駆動部４００は、信号制御部６００からのゲート制御信号（CONT１）によってゲートオン電圧（Von）をゲート線（G1-Gn）に印加して、このゲート線（G1-Gn）に連結されたスイッチング素子（Q）をターンオンさせ、これによりデータ線（D1-Dm）に印加されたデータ電圧がターンオンされたスイッチング素子（Q）を通じて当該画素に印加される。
【００５１】
画素に印加されたデータ電圧と共通電圧（Vcom）との差は、液晶キャパシタ（CLC）の充電電圧、即ち画素電圧として現れる。液晶分子は、画素電圧の大きさに応じてその配列が異なる。
【００５２】
光源駆動部９２０は、光源部９１０に印加される電流を制御し、光源部９１０を構成する発光ダイオード３４４を点滅してその明るさを制御する。
このような光源駆動部９２０の動作によって、発光ダイオード３４４から出た光は液晶層３を通過しながら液晶分子の配列に応じてその偏光が変化する。このような偏光の変化は、偏光子によって光の透過率変化として現れる。
【００５３】
１水平周期（または１H）（水平同期信号（Hsync）、データイネーブル信号（DE）、ゲートクロック（CPV）の一周期）が終われば、データ駆動部５００とゲート駆動部４００は次行の画素に対して同じ動作を繰り返す。このような方式で、１フレーム期間の間に全てのゲート線（G1-Gn）に対して順次にゲートオン電圧（Von）を印加して、全ての画素にデータ電圧を印加する。１フレームが終了すれば次のフレームが開始され、各画素に印加されるデータ電圧の極性が直前フレームでの極性と逆になるように、データ駆動部５００に印加される反転信号（RVS）の状態が制御される（フレーム反転）。この時、１フレーム期間内でも反転信号（RVS）の特性によって一つのデータ線を通じて流れるデータ電圧の極性が変わったり（行反転、ドット反転）、一つの画素行に印加されるデータ電圧の極性も互いに異なることがあり得る（列反転、ドット反転）。
【００５４】
図４は本発明の一実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の画素配列を示す配置図である。
本発明の実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板には、図４に示すように、複数のゲート線（G１、G２、G３…）と複数のデータ線（D１、D２、D３、D４…）が互いに交差して複数の画素領域を区画し、各画素領域にはスイッチング素子である薄膜トランジスタと薄膜トランジスタに連結されている画素電極が形成されている。
【００５５】
この時、画素電極と薄膜トランジスタを含む各画素は、主画素と副画素とに区分されるが、主画素と副画素はその内部の画素電極に印加される階調電圧の差によって区分される。同じ階調を表示する時、主画素の画素電極に印加される電圧が副画素の画素電極に印加される電圧に比べて高い。
【００５６】
主画素一つと副画素一つが対をなして一つの色を表示する単位画素として機能するようにするが、これは側面からの視認性を改善するためのものである。つまり、側面から液晶表示装置を眺める時、ガンマ曲線（階調に対する輝度の曲線）がずれる現象を緩和するために、単位画素を２部分に分けて一側には目標輝度より低い輝度を表示するようにし、もう一側には目標輝度より高い輝度を表示するようにして、その平均輝度を認識するようにするものである。
【００５７】
図４を見れば、主画素と副画素が行方向及び列方向全てにおいて交互に現れるように配置されている。しかし、主画素と副画素の配置は多様に変形できる。
主画素と副画素は、印加される階調電圧によってのみ区分されるので、構造的にはほぼ同一である。ただし、必要に応じて主画素が占める面積と副画素が占める面積とを異なるようにすることができる。
【００５８】
以下、画素の構造をより具体的に見てみる。
図５は本発明の一実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図６は本発明の一実施例による液晶表示装置用カラーフィルター表示板の配置図であり、図７は本発明の一実施例による液晶表示装置の配置図であり、図８は図７のVIII-VIII´線による断面図である。
【００５９】
まず、液晶表示板組立体の下部表示板１００は次のような構成を有する。
ガラスなどの透明な絶縁物質からなる絶縁基板１１０上には画素電極が形成されている。画素電極はITO（indium  tin  oxide）やIZO（indium  zinc  oxide）などの透明な導電物質からなり、薄膜トランジスタに連結されている。この時、薄膜トランジスタは、走査信号を伝達するゲート線１２１及び画像信号を伝達するデータ線１７１にそれぞれ連結されて、走査信号に応じて画素電極１９０に印加される画像信号をオンオフする。画素電極１９０は切開部１９１、１９２、１９３を有する。
【００６０】
また、絶縁基板１１０の下面には、下部偏光板１２が付着されている。ここで、画素電極１９０は反射型液晶表示装置である場合、透明な物質で構成されなくてもよく、下部偏光板１２もなくてもよい。
【００６１】
次に、上部表示板２００の構成は次の通りである。
絶縁基板２１０の下面に、光漏れを防止するためのブラックマトリックス２２０と赤、緑、青のカラーフィルター２３０と共通電極２７０が形成されている。絶縁基板２１０はガラスなどの透明な絶縁物質からなる。共通電極２７０はITOまたはIZOなどの透明な導電物質で構成されている。ここで、共通電極２７０には、切開部２７１、２７２、２７３が形成されている。ブラックマトリックス２２０は、画素領域の周囲部分だけでなく共通電極２７０の切開部２７１、２７２、２７３と重複する部分にも形成することができる。これは切開部２７１、２７２、２７３によって発生する光漏れを防止するためである。
【００６２】
下部表示板１００に対してより具体的に説明する。
下部絶縁基板１１０上に主に横方向にのびている複数のゲート線１２１と維持電極線１３１とが形成されている。
【００６３】
ゲート線１２１は、複数の部分が上下に拡張されてゲート電極１２３を成し、一端部分１２５は、外部回路との連結のために広く拡張されている。
各維持電極線１３１は、それから伸び出た一組みの維持電極１３３a、１３３b、１３３cを含む。一組みの維持電極１３３a、１３３b、１３３cのうちの二つの維持電極１３３a、１３３bは縦方向にのびており、 他の一つの維持電極１３３cは横方向にのびて互いを連結する。この時、各維持電極線１３１は、二つ以上の横線で構成されてもよい。
【００６４】
ゲート線１２１及び維持電極線１３１は、Al、Al合金、Ag、Ag合金、Cr、Ti、Ta、Moなどの金属などで作られる。図４に示すように、本実施例のゲート線１２１及び維持電極線１３１は、単一層で構成されるが、物理化学的な特性に優れるCr、Mo、Ti、Taなどの金属層と、比抵抗が小さいAl系列またはAg系列の金属層とを含む二重層に構成することもできる。この他にも、多様な金属または導電体でゲート線１２１と維持電極線１３１を作ることができる。
【００６５】
ゲート線１２１と維持電極線１３１とは、側面が傾いており、水平面に対する傾斜角は３０-８０°であるのが好ましい。
ゲート線１２１と維持電極線１３１との上には、窒化ケイ素（SiNx）などからなるゲート絶縁膜１４０が形成されている。
【００６６】
ゲート絶縁膜１４０上には、複数のデータ線１７１をはじめとして、複数の薄膜トランジスタドレイン電極１７５及び複数の橋部金属片１７２が形成されている。各データ線１７１は、主に縦方向にのびており、各ドレイン電極１７５へ向かって複数の分枝を出して薄膜トランジスタのソース電極１７３をなす。橋部金属片１７２は、ゲート線１２１上に位置する。
【００６７】
データ線１７１、ドレイン電極１７５、及び橋部金属片１７２もゲート線１２１と同じくクロムとアルミニウムなどの物質で作られ、単一層または多重層として構成することができる。
【００６８】
データ線１７１及びドレイン電極１７５の下には、データ線１７１に沿って主に縦に長くのびた複数の線状半導体１５１が形成されている。非晶質シリコンなどからなる各線状半導体１５１は、各ゲート電極１２３、ソース電極１７３及びドレイン電極１７５へ向かって枝を出して薄膜トランジスタのチャンネル１５４をなす。
【００６９】
半導体１５１とデータ線１７１及びドレイン電極１７５との間には、両者の接触抵抗を減少させるための複数の抵抗性接触部材１６１が形成されている。抵抗性接触部材１６１は、シリサイドやn型不純物が高濃度にドーピングされた非晶質シリコンなどで作られる。
【００７０】
データ線１７１、ドレイン電極１７５及び橋部金属片１７２上には、窒化ケイ素などの無機絶縁物や樹脂などの有機絶縁物からなる保護膜１８０が形成されている。
保護膜１８０には、ドレイン電極１７５の少なくとも一部及びデータ線１７１の端部１７９をそれぞれ露出させる複数の接触孔１８１、１８３が備えられている。ゲート線１２１の端部１２５及び維持電極線１３１の一部をそれぞれ露出する複数の接触孔１８２、１８４、１８５がゲート絶縁膜１４０と保護膜１８０を貫通している。
【００７１】
保護膜１８０上には、複数の画素電極１９０をはじめ、複数の接触補助部材９５、９７及び複数の維持電極線連結橋９１が形成されている。画素電極１９０、接触補助部材９５、９７及び維持電極線連結橋９１は、ITOやIZOなどのような透明導電体やアルミニウム（Al）のような光反射特性に優れた不透明導電体などで作られる。
【００７２】
画素電極１９０は、接触孔１８１を通じてドレイン電極１７５と連結されており、複数の切開部１９１、１９２、１９３を有する。二つの切開部１９１、１９３は、ゲート線１２１に対して４５°の角度を成し、互いに垂直を成している。残りの一つの切開部１９２は、画素電極１９０の右辺から左辺に向かって掘り込んだ形態であり、入口は広く拡張されている。
【００７３】
画素電極１９０は、それぞれゲート線１２１とデータ線１７１とが交差して定義する画素領域を上下に二等分する線（ゲート線と並んだ線）に対して、実質的に鏡像対称を成している。
【００７４】
また、保護膜１８０の上には、ゲート線１２１を跨いで、その両側に位置する二つの維持電極線１３１を連結する維持配線連結橋９１が形成されている。維持配線連結橋９１は、保護膜１８０とゲート絶縁膜１４０とを貫通する接触孔１８３、１８４を通じて、維持電極１３３a及び維持電極線１３１に接触している。維持配線連結橋９１は、橋部金属片１７２と重畳している。維持配線連結橋９１は、下部基板１１０上の維持電極線１３１全体を電気的に連結する役割を果たしている。このような維持電極線１３１は、必要な場合、ゲート線１２１やデータ線１７１の欠陥を修理することに利用することができる。 橋部金属片１７２は、このような修理のためにレーザーを照射する時、ゲート線１２１と維持配線連結橋９１の電気的連結を補助するために形成する。
【００７５】
接触補助部材９５、９７は、それぞれ接触孔１８２、１８３を通じてゲート線の端部１２５とデータ線の端部１７９に連結されている。
上部の絶縁基板２１０には、光が漏れることを防止するためのブラックマトリックス２２０が形成されている。ブラックマトリックス２２０の上には、赤、緑、青のカラーフィルター２３０が形成されている。カラーフィルター２３０の上には、一組みの切開部２７１、２７２、２７３を有する共通電極２７０が形成されている。共通電極２７０はITOまたはIZOなどの透明な導電体で形成する。
【００７６】
共通電極２７０の一組みの切開部２７１、２７２、２７３は、画素電極１９０の切開部１９１、１９２、１９３のうちのゲート線１２１に対して４５°を成す部分１９１、１９３を真ん中に挟んでおり、これと並んだ斜線部と画素電極１９０の辺と重なっている端部を含んでいる。この時、端部は、縦方向端部と横方向端部とに分類される。
【００７７】
以上のような構造の薄膜トランジスタ表示板１００とカラーフィルター表示板２００を整列して結合し、その間に液晶物質を注入して垂直配向すれば、本発明の一実施例による液晶表示板組立体の基本構造が備えられる。
【００７８】
薄膜トランジスタ表示板１００とカラーフィルター表示板２００とを整列した時、共通電極２７０の一組みの切開部２７１、２７２、２７３及び画素電極１９０の切開部１９１、１９２、１９３は、画素電極１９０を複数の副領域に区分するが、本実施例では、図７に示すように、画素電極１９０を各々８個の副領域に区分する。図７から分かるように、各副領域は、細長く形成されていて幅方向と長さ方向とが区別される。
【００７９】
画素電極１９０の各副領域と、これに対応する共通電極２７０の各副領域の間にある液晶層３部分を今後は小領域といい、これら小領域は電界を印加する時、その内部に位置する液晶分子の平均長軸方向によって４個の種類に分類され、今後はこれをドメインという。
【００８０】
このように、画素領域を複数のドメインに分割し、その内部の液晶配列を調節することによって広い視野角を有する液晶表示装置を実現することができる。
また、画素を主画素と副画素とに分けて、互いに異なる階調電圧を印加することによって側面視認性を改善することができるが、この時、側面視認性に大きい影響を与える二つの要素として、主画素と副画素との面積比、及び副画素のガンマ曲線を挙げることができる。
【００８１】
主画素と副画素との面積比は、構造的に調整することができる要素であって、液晶表示装置が出すべき輝度と要求される側面視認性の程度を考慮して比較的に容易に調整することができる。
【００８２】
副画素のガンマ曲線は、側面視認性改善において最も重要な要素である。
一般に垂直配向型液晶表示装置において、側面で視認性が低下する理由は、正面に比べて輝度が高まるためである。特に、人の目が敏感に反応する中間階調である場合、その上昇幅が大きくなり、視認性が非常に低下する。
【００８３】
したがって、効果的に側面視認性を改善するためには、副画素の輝度を中間階調（２５６階調である場合には、略１２０階調）まで非常に低く維持するようにガンマ曲線を設定しなければならない。
【００８４】
主画素のガンマ値は、副画素のガンマ値との平均値が正面での目標ガンマ値になるように設定する。即ち、主画素のガンマ値は、目標ガンマ値の２倍から副画素のガンマ値を引いた値で決められる。
【００８５】
一般に、ガンマ値は下記の式（３）に従うように設定する。
【００８６】
【数４】
2006133724.tif 000005
【００８７】
本発明の一実施例では、式（３）のK値を調整することによって副画素のガンマ曲線を選定する。
例えば、正面での目標ガンマ曲線をK=２．４の曲線で選定すれば、副画素のガンマ曲線は、視認性改善のために中間階調である１２０階調まで０に近い低い輝度を維持させるために、K=９の曲線を選定することができる。ところが、この場合、主画素の輝度が高い階調領域（２００階調以上）では、液晶表示装置が出せる最高輝度を越えてしまう問題に逢着する。したがって、図９に示すように、主画素のガンマ曲線が約２００階調を越えた領域では、最高ガンマ値である１にとどまるようになる。したがって、図９のシミュレーション結果曲線に示されているように、２００階調近くで不連続点が現れて、その以上では正面目標ガンマ曲線より低いガンマ値を示すようになる。このような不連続点が存在すれば、階調が非常に不自然に表示される場合が発生する。
【００８８】
ここで、副画素のガンマ曲線をK=５．５以下の曲線で選定すれば、このような問題は解消されるが、視認性改善効果が低下するようになる。
本発明の他の実施例では、副画素のガンマ曲線を下記式（１）及び（２）に従うようにする。
【００８９】
【数５】
2006133724.tif 000006
【００９０】
前記の式（１）及び式（２）によれば、最高階調で指数値がαであり、最も小さくて低い階調へ行くほど指数値が大きくなる。したがって、中間階調までは輝度が０に近い低い値に維持されるが、中間以降の階調では式（３）によるガンマ曲線より緩やかな上昇曲線を描くようになる。
【００９１】
図１０は、式（１）及び式（２）において、α=４．３の場合に描かれるガンマ曲線を示す。比較のために、図９の副画素と主画素のガンマ曲線を点線で表示した。
図１０から分かるように、副画素のガンマ曲線が１２０階調までは０に近い位置を維持し、それ以後の階調では上昇するようになり、その上昇の傾きが図９の副画素のガンマ曲線に比べて緩やかである。例えば、α=４．３の場合に、１２０階調及び２００階調での式（１）及び式（２）の指数値を算出してみれば、
f（１２０）=４．３×（２５６/１２０）=９．１７、
f（２００）=４．３×（２５４/２００）=５．５
であって、それぞれ式（３）でK=９．１７及びK=５．５に該当する値になる。したがって、主画素のガンマ曲線が全体階調で最高ガンマ値を越えない範囲内に位置することができる。
【００９２】
以上のように、副画素のガンマ曲線を式（１）及び式（２）に従うように設定すれば、ガンマ曲線に不連続点が現れる等の問題点を起こさず、側面での視認性を改善することができる。
【００９３】
以上で、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、請求範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者による様々な変形及び改良形態もまた本発明の権利範囲に属するものである。特に、画素電極と共通電極に形成する切開部の配置は多様な変形ができる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の一実施例による液晶表示装置のブロック図である。
【図２】本発明の一実施例による液晶表示装置の分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施例による液晶表示装置の一つの画素に対する等価回路図である。
【図４】本発明の一実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の画素配列を示す配置図である。
【図５】本発明の一実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の配置図である。
【図６】本発明の一実施例による液晶表示装置用カラーフィルター表示板の配置図である。
【図７】本発明の一実施例による液晶表示装置の配置図である。
【図８】図７のVIII-VIII´線による断面図である。
【図９】本発明の一実施例による液晶表示装置における主画素と副画素のガンマ曲線及びその平均値曲線を示すグラフである。
【図１０】本発明の他の実施例による液晶表示装置における主画素と副画素のガンマ曲線及びその平均値曲線を示すグラフである。
【符号の説明】
【００９５】
１２１                      ゲート線
１２３                      ゲート電極
１３３a、１３３b、１３３c   維持電極
１７１                      データ線
１７３                      ソース電極、
１７５                      ドレイン電極
１９０                      画素電極
１９１、１９２、１９３      切開部
１５１、１５４              非晶質シリコン層
２７０                      共通電極
２７１、２７２、２７３      切開部
【図１】
2006133724.tif 000011
【図２】
2006133724.tif 000012
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2006133724.tif 000018
【図９】
2006133724.tif 000019
【図１０】
2006133724.tif 000020