(57)【要約】【課題】画素分割構造を有する液晶表示装置における表示品位の低下を抑制する。【解決手段】画素内に明副画素と暗副画素とがＹ（列）方向に配列されており、同一行で最近接の２つの画素は、画素の幾何学重心のＹ座標は等しく、輝度重心のＹ座標の差の最大値が画素のＹ方向のピッチＰYの１／２以上であり、画素（ｐ、ｑ）で表示すべき輝度をＬ（ｐ、ｑ）とするとき、Ｌ（ｐ、ｑ）を表示したときの画素（ｐ、ｑ）の輝度重心と、Ｌ（ｐ、ｑ＋１）を表示したときの画素（ｐ、ｑ＋１）の輝度重心とのＹ方向における差ΔＹ１と、Ｌ（ｐ、ｑ）を表示したときの画素（ｐ＋１、ｑ）の輝度重心と、Ｌ（ｐ、ｑ＋１）を表示したときの画素（ｐ、ｑ＋１）の輝度重心とのＹ方向における差ΔＹ２とがΔＹ１＞ΔＹ２で、輝度差が所定の値よりも小さい場合に、画素（ｐ＋１、ｑ）にＬ（ｐ、ｑ）を表示させる。【選択図】  図１３
2007199098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ方向に延びる複数の行とＹ方向に延びる複数の列とを有するマトリクス状に配列された複数の画素を有し、複数の画素のそれぞれは、液晶層と、前記液晶層に電圧を印加する複数の電極とを有し、供給されたある輝度の表示信号電圧に対して、前記ある輝度よりも高い輝度となる少なくとも１つの明副画素と、前記ある輝度よりも低い輝度となる少なくとも１つの暗副画素とを備え、前記少なくとも１つの明副画素の面積は前記少なくとも１つの暗副画素の面積よりも小さく、前記複数の画素のそれぞれにおいて、前記少なくとも１つの明副画素と前記少なくとも１つの暗副画素とがＹ方向に配列されている場合、同一の行に属し同一の色を表示する最も近接する２つの画素は、画素の幾何学重心のＹ座標は互いに等しく、輝度重心のＹ座標の差の最大値が画素のＹ方向のピッチＰYの２分の１以上である場合において、
同一の色を表示する画素に着目したとき、任意の奇数列または偶数列をｑ列（ｑは正の整数であって、総列数ｎ／１つのカラー表示画素を構成する画素数（色数）以下）とし、任意の行をｐ行（ｐは正の整数であって総行数ｍ以下）とし、第ｐ行第ｑ列の画素（ｐ、ｑ）で表示すべき輝度をＬ（ｐ、ｑ）、第ｐ行第ｑ＋１列の画素（ｐ、ｑ＋１）で表示すべき輝度をＬ（ｐ、ｑ＋１）、第ｐ＋１行第ｑ列の画素（ｐ＋１、ｑ）で表示すべき輝度をＬ（ｐ＋１、ｑ）とするとき、
Ｌ（ｐ、ｑ）を表示したときの画素（ｐ、ｑ）の輝度重心と、Ｌ（ｐ、ｑ＋１）を表示したときの画素（ｐ、ｑ＋１）の輝度重心とのＹ方向における差ΔＹ１と、Ｌ（ｐ、ｑ）を表示したときの画素（ｐ＋１、ｑ）の輝度重心と、Ｌ（ｐ、ｑ＋１）を表示したときの画素（ｐ、ｑ＋１）の輝度重心とのＹ方向における差ΔＹ２とが、ΔＹ１＞ΔＹ２の関係を満足する、最小の輝度をＬ１、最大の輝度をＬ１＋Ｘとし、Ｌ２を１階調分の輝度差とするとき、
Ｌ１  ＜Ｌ（ｐ、ｑ）  ＜  Ｌ１＋Ｘ                    （Ｉ）
Ｌ１  ＜Ｌ（ｐ＋１、ｑ）  ＜  Ｌ１＋Ｘ                （ＩＩ）
ＡＢＳ（Ｌ（ｐ＋１、ｑ）−  Ｌ（ｐ、ｑ））  ＜  Ｌ２、（ここで、ＡＢＳ（  ）は（  ）内の数値の絶対値を表す。）                                （ＩＩＩ）
上記式（Ｉ）、（ＩＩ）および（ＩＩＩ）を満足する画素（ｐ＋１、ｑ）に対して、Ｌ（ｐ、ｑ）を表示させる液晶表示装置。
【請求項２】
Ｘ方向に延びる複数の行とＹ方向に延びる複数の列とを有するマトリクス状に配列された複数の画素を有し、複数の画素のそれぞれは、液晶層と、前記液晶層に電圧を印加する複数の電極とを有し、供給されたある輝度の表示信号電圧に対して、前記ある輝度よりも高い輝度となる少なくとも１つの明副画素と、前記ある輝度よりも低い輝度となる少なくとも１つの暗副画素とを備え、前記少なくとも１つの明副画素の面積は前記少なくとも１つの暗副画素の面積よりも小さく、前記複数の画素のそれぞれにおいて、前記少なくとも１つの明副画素と前記少なくとも１つの暗副画素とがＸ方向に配列されている場合、同一の列に属し同一の色を表示する最も近接する２つの画素は、輝度重心のＸ座標の差の最大値が画素のＸ方向のピッチＰxの２分の１以上である場合において、
同一の色を表示する画素に着目したとき、任意の奇数行または偶数行をｐ行（ｐは正の整数であって、総行数ｍ／１つのカラー表示画素を構成する画素数（色数）以下）とし、任意の列をｑ列（ｑは正の整数であって、総列数ｎとし、第ｐ行第ｑ列の画素で表示すべき輝度をＬ（ｐ、ｑ）と、第ｐ行第ｑ＋１列の画素で表示すべき輝度をＬ（ｐ、ｑ＋１）とし、第ｐ＋１行第ｑ列の画素（ｐ＋１、ｑ）で表示すべき輝度をＬ（ｐ＋１、ｑ）とするとき、
Ｌ（ｐ、ｑ）を表示したときの画素（ｐ、ｑ）の輝度重心と、Ｌ（ｐ＋１、ｑ）を表示したときの画素（ｐ＋１、ｑ）の輝度重心とのＸ方向における差ΔＸ１と、Ｌ（ｐ、ｑ）を表示したときの画素（ｐ、ｑ＋１）の輝度重心と、Ｌ（ｐ＋１、ｑ）を表示したときの画素（ｐ＋１、ｑ）の輝度重心とのＸ方向における差ΔＸ２とが、ΔＸ１＞ΔＸ２の関係を満足する、最小の輝度をＬ１、最大の輝度をＬ１＋Ｘとし、Ｌ２を１階調分の輝度差とするとき、
Ｌ１  ＜Ｌ（ｐ、ｑ）  ＜  Ｌ１＋Ｘ                    （ＩＶ）
Ｌ１  ＜Ｌ（ｐ、ｑ＋１）  ＜  Ｌ１＋Ｘ                （Ｖ）
ＡＢＳ（Ｌ（ｐ、ｑ＋１）−  Ｌ（ｐ、ｑ））＜  Ｌ２、（ここで、ＡＢＳ（  ）は（  ）内の数値の絶対値を表す。）                                （ＶＩ）
上記式（ＩＶ）、（Ｖ）および（ＶＩ）を満足する画素（ｐ、ｑ＋１）に対して、Ｌ（ｐ、ｑ）を表示させる液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置およびその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＴＮモードの液晶表示装置が使用されていたが、ＴＮモードよりも視角特性の優れたＶＡモードやＩＰＳモードの液晶表示装置の利用が広がっている。近年、さらに視野角特性を改善したＭＶＡモードやＳ−ＩＰＳモードの液晶表示装置が、ＴＶやモニターに使用されている。
【０００３】
ＶＡモードはＩＰＳモードに比べて、黒表示の品位が高いため、高コントラスト比の表示を実現できるという利点を有している。しかしながら、γ特性の視角依存性がＩＰＳモードよりも大きいという欠点を有している。
【０００４】
ＶＡモードにおけるγ特性の視角依存性を改善する技術として、特許文献１および特許文献２に新規な画素分割技術が開示されている。この画素分割技術では、１つの画素を輝度が異なる少なくとも２つの副画素に分割し、副画素のγ特性を重ね合わせることによって、斜め視角におけるγ特性を改善している。各副画素に対応して設けられた補助容量（ＣＳ）に、電気的に独立なＣＳバスラインから補助容量対向電圧を供給することにより、副画素の輝度を互いに異ならせる技術が開示されている。また、画素電極に制御用コンデンサーを付与させることによって副画素の輝度を互いに異ならせる技術も知られている。
【０００５】
特許文献１および２よりも前の画素分割技術として、例えば特許文献３に記載の方法がある。特許文献３に記載されている液晶表示装置は、画素が有する複数の副画素のそれぞれに表示信号電圧が独立に供給される構成を有している。すなわち、画素が２つの副画素（第１副画素および第２副画素）を有する場合、第１副画素に表示信号電圧を供給するソースバスラインと別に第２副画素に表示信号電圧を供給するソースバスラインを設ける必要がある。従って、画素を２分割すると、ソースバスラインおよびソース駆動回路の数が２倍になる。これに対し、特許文献１および２に記載の液晶表示装置においては、第１副画素と第２副画素とに共通のソースバスラインから共通の表示信号電圧が供給されるので、ソースバスラインやソース駆動回路の数を分割数に応じて増加させる必要が無いという利点を有している。
【特許文献１】特開２００４−６２１４６号公報
【特許文献２】特開２００４−７８１５７号公報
【特許文献３】特開２００３−２９５１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
画素分割技術では、図１（ａ）に模式的に示すように画素分割構造を有する。すなわち、図１（ｂ）に示す１つの画素Ｐが２つの副画素ＳＰ１およびＳＰ２に分割されており、それぞれの副画素ＳＰ１およびＳＰ２の輝度をある一定の範囲において異ならせることにより、γ特性の視角依存性の改善を実現する。ここでは、２分割を例示したが、副画素の数（分割数）に特に制限はない。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、個々の色（典型的にはＲ、ＧまたはＢ）を表示する「絵素（またはドット）」に対応する。
【０００７】
特許文献１に記載の画素分割技術をＶＡモードの液晶表示装置に適用する場合、明副画素と暗副画素の面積比は、図２に示すように明副画素（ここではＳＰ１）の面積が暗副画素（ここではＳＰ２）よりも小さい方が、斜め視角におけるγ特性がより改善されることが特許文献１に記載されている。なお、明副画素および暗副画素はそれぞれが２以上ある場合は、それぞれの合計（すわなち、明副画素の面積の合計および暗副画素の面積の合計）を比較する。また、明副画素および暗副画素は、当該画素が表示すべき輝度（例えば入力映像信号によって決められる輝度）よりも高い輝度を表示する副画素を明副画素、低い輝度を表示する副画素を暗副画素という。
【０００８】
また、特許文献１には、１つの画素を異なる輝度を呈する複数の副画素に分割した場合、積極的に輝度を異ならせた副画素の輝度順位（輝度の大小関係の順位）を可能な限りランダムに配置することが好ましく、輝度順位の等しい副画素が互いに列方向、および行方向に隣接しない配置が最も好ましいと記載されている。具体的には、１：１の面積比で２分割した画素について、明副画素および暗副画素を市松模様状に配置した例が示されているが、例えば明副画素と暗副画素の面積比が１：３のような不均一な場合に明副画素および暗副画素を具体的にどのように配置することが好ましいのかについては記載されていない。
【０００９】
明副画素の面積：暗副画素の面積を１：３とする２分割構造について、特許文献１の教示に従うと、輝度順位の等しい副画素が互いに列方向または行方向に隣接する図３（ａ）から（ｃ）に示す配置は好ましくなく、図３（ｄ）の市松模様配置が好ましいと考えられる。
【００１０】
しかしながら、本発明者が検討したところ、図３（ｄ）の配置を採用すると、画像がぼけたように見える（輪郭が不鮮明に見える、あるいは輪郭の形状が歪んだように見える）問題が発生した。例えば、画素分割構造を有しない従来の液晶表示装置において、図４（ａ）に示すように表示される画像を、図３（ｄ）に示した画素分割構造を有する液晶表示装置で表示すると図４（ｂ）のように、図４（ａ）に比べて、明るい画素の行方向の配列が垂直方向（列方向）に歪んだ画像に見える。
【００１１】
種々検討した結果、上述した不具合は、表示する階調によって明副画素と暗副画素との輝度差が異なる場合に見られ、表示する階調によって画素の輝度重心が移動することに起因していることがわかった。
【００１２】
この不具合を改善する方法として、本出願人は、特願２００４−２８９１５７号に、画素の配列および副画素の配列を好適化することによって、輝度重心の変化を低減する方法を開示している。しかしながら、上記出願に記載されている画素の配列および副画素の配列を用いると、画素の開口率が犠牲になる場合がある。
【００１３】
本発明は上記諸点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、画素分割構造を有する液晶表示装置における輝度重心の移動に起因する表示品位の低下を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の液晶表示装置は、Ｘ方向に延びる複数の行とＹ方向に延びる複数の列とを有するマトリクス状に配列された複数の画素を有し、複数の画素のそれぞれは、液晶層と、前記液晶層に電圧を印加する複数の電極とを有し、供給されたある輝度の表示信号電圧に対して、前記ある輝度よりも高い輝度となる少なくとも１つの明副画素と、前記ある輝度よりも低い輝度となる少なくとも１つの暗副画素とを備え、前記少なくとも１つの明副画素の面積は前記少なくとも１つの暗副画素の面積よりも小さく、前記複数の画素のそれぞれにおいて、前記少なくとも１つの明副画素と前記少なくとも１つの暗副画素とがＹ方向に配列されている場合、同一の行に属し同一の色を表示する最も近接する２つの画素は、画素の幾何学重心のＹ座標は互いに等しく、輝度重心のＹ座標の差の最大値が画素のＹ方向のピッチＰYの２分の１以上である場合において、同一の色を表示する画素に着目したとき、任意の奇数列または偶数列をｑ列（ｑは正の整数であって、総列数ｎ／１つのカラー表示画素を構成する画素数（色数）以下）とし、任意の行をｐ行（ｐは正の整数であって総行数ｍ以下）とし、第ｐ行第ｑ列の画素（ｐ、ｑ）で表示すべき輝度をＬ（ｐ、ｑ）、第ｐ行第ｑ＋１列の画素（ｐ、ｑ＋１）で表示すべき輝度をＬ（ｐ、ｑ＋１）、第ｐ＋１行第ｑ列の画素（ｐ＋１、ｑ）で表示すべき輝度をＬ（ｐ＋１、ｑ）とするとき、Ｌ（ｐ、ｑ）を表示したときの画素（ｐ、ｑ）の輝度重心と、Ｌ（ｐ、ｑ＋１）を表示したときの画素（ｐ、ｑ＋１）の輝度重心とのＹ方向における差ΔＹ１と、Ｌ（ｐ、ｑ）を表示したときの画素（ｐ＋１、ｑ）の輝度重心と、Ｌ（ｐ、ｑ＋１）を表示したときの画素（ｐ、ｑ＋１）の輝度重心とのＹ方向における差ΔＹ２とが、ΔＹ１＞ΔＹ２の関係を満足する、最小の輝度をＬ１、最大の輝度をＬ１＋Ｘとし、Ｌ２を１階調分の輝度差とするとき、
Ｌ１  ＜Ｌ（ｐ、ｑ）  ＜  Ｌ１＋Ｘ                    （Ｉ）
Ｌ１  ＜Ｌ（ｐ＋１、ｑ）  ＜  Ｌ１＋Ｘ                （ＩＩ）
ＡＢＳ（Ｌ（ｐ＋１、ｑ）−  Ｌ（ｐ、ｑ））  ＜  Ｌ２、（ここで、ＡＢＳ（  ）は（  ）内の数値の絶対値を表す。）                                （ＩＩＩ）
上記式（Ｉ）、（ＩＩ）および（ＩＩＩ）を満足する画素（ｐ＋１、ｑ）に対して、Ｌ（ｐ、ｑ）を表示させることを特徴とする。
【００１５】
本発明の他の液晶表示装置は、Ｘ方向に延びる複数の行とＹ方向に延びる複数の列とを有するマトリクス状に配列された複数の画素を有し、複数の画素のそれぞれは、液晶層と、前記液晶層に電圧を印加する複数の電極とを有し、供給されたある輝度の表示信号電圧に対して、前記ある輝度よりも高い輝度となる少なくとも１つの明副画素と、前記ある輝度よりも低い輝度となる少なくとも１つの暗副画素とを備え、前記少なくとも１つの明副画素の面積は前記少なくとも１つの暗副画素の面積よりも小さく、前記複数の画素のそれぞれにおいて、前記少なくとも１つの明副画素と前記少なくとも１つの暗副画素とがＸ方向に配列されている場合、同一の列に属し同一の色を表示する最も近接する２つの画素は、輝度重心のＸ座標の差の最大値が画素のＸ方向のピッチＰxの２分の１以上である場合において、同一の色を表示する画素に着目したとき、任意の奇数行または偶数行をｐ行（ｐは正の整数であって、総行数ｍ／１つのカラー表示画素を構成する画素数（色数）以下）とし、任意の列をｑ列（ｑは正の整数であって、総列数ｎとし、第ｐ行第ｑ列の画素で表示すべき輝度をＬ（ｐ、ｑ）と、第ｐ行第ｑ＋１列の画素で表示すべき輝度をＬ（ｐ、ｑ＋１）とし、第ｐ＋１行第ｑ列の画素（ｐ＋１、ｑ）で表示すべき輝度をＬ（ｐ＋１、ｑ）とするとき、Ｌ（ｐ、ｑ）を表示したときの画素（ｐ、ｑ）の輝度重心と、Ｌ（ｐ＋１、ｑ）を表示したときの画素（ｐ＋１、ｑ）の輝度重心とのＸ方向における差ΔＸ１と、Ｌ（ｐ、ｑ）を表示したときの画素（ｐ、ｑ＋１）の輝度重心と、Ｌ（ｐ＋１、ｑ）を表示したときの画素（ｐ＋１、ｑ）の輝度重心とのＸ方向における差ΔＸ２とが、ΔＸ１＞ΔＸ２の関係を満足する、最小の輝度をＬ１、最大の輝度をＬ１＋Ｘとし、Ｌ２を１階調分の輝度差とするとき、
Ｌ１  ＜Ｌ（ｐ、ｑ）  ＜  Ｌ１＋Ｘ                    （ＩＶ）
Ｌ１  ＜Ｌ（ｐ、ｑ＋１）  ＜  Ｌ１＋Ｘ                （Ｖ）
ＡＢＳ（Ｌ（ｐ、ｑ＋１）−  Ｌ（ｐ、ｑ））＜  Ｌ２、（ここで、ＡＢＳ（  ）は（  ）内の数値の絶対値を表す。）                                （ＶＩ）
上記式（Ｉ）、（ＩＩ）および（ＩＩＩ）を満足する画素（ｐ、ｑ＋１）に対して、Ｌ（ｐ、ｑ）を表示させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、画素分割構造を有する液晶表示装置における輝度重心の移動に起因する表示品位の低下が抑制され、高品位の表示が可能な液晶表示装置が提供される。特に、画素分割技術を適用することによって、γ特性の視野角依存性が改善されたＶＡモードの液晶表示装置の表示品位を向上することができる。また、従来の画素配列および副画素配列を特に変更する必要が無いので、画素開口率を犠牲にすることが無いという利点が得られる。本発明の液晶表示装置は、特に大型の液晶テレビに好適に用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明者は、図３（ｄ）に示したような、明副画素と暗副画素の面積比が不均一な場合（特に明副画素の面積が暗副画素の面積よりも大きい場合）に発生する、画像がぼけたように見えたり、擬似輪郭が見えたりするという問題は、表示する階調によって画素の輝度重心が移動することに起因していることを知見し、本発明に想到した。
【００１８】
まず、図５を参照して、画素の輝度重心の定義を説明する。
【００１９】
図５に示すように画素上にＮ×Ｎ個の格子状の点を考え、輝度重心Ｇは、原点から各格子点の位置ベクトルと各格子点の輝度とを乗算したものを足し合わせたものを全ての格子点における輝度の和で除した値として定義する。この場合、輝度重心Ｇは以下の式（１）で記述される。ここで、Ｎ（１以上の整数）および各単位格子（４つの格子点で規定される四角形）の大きさや形状は、副画素の大きさや形状および配置に応じて適宜設定すればよい。また、ここでは簡単のためにＮ×Ｎと表記したが、２つのＮは独立に決められる。例えばＮ×Ｍと表記でき、ｘ方向にＮ個の格子点、ｙ方向にＭ個の格子点を考えてもよい。また、画素をＮ×Ｍ個の単位格子に分割し、各単位格子の重心を位置ベクトルで表しても、同様の議論が成立する。
【００２０】
【数１】
2007199098.tif 000003
【００２１】
ここで、液晶表示装置において、画素は、Ｘ方向に延びる複数の行とＹ方向に延びる複数の列（データ線方向）とを有するマトリクス状に配列されているとする。Ｘ方向は、走査線方向（典型的には水平方向）であり、Ｙ方向はデータ線方向（典型的には垂直方向）である。
【００２２】
例として明副画素と暗副画素との面積比が１：３の画素の輝度重心Ｇをもとめる。図６に１：３の面積比でＹ方向に沿って２分割（明副画素と暗副画素とを１つずつ）した画素を示す。副画素の配置はＸ方向において画素のＸ方向における長さＲXを二等分する線に対しては対称であり、輝度重心はこの線上にあるので、Ｙ方向の輝度重心位置のみ考慮すればよい。Ｙ方向における輝度重心（輝度重心のＹ座標）を求める式（２）は下記のように表すことができる。
【００２３】
【数２】
2007199098.tif 000004
【００２４】
今、図６（ａ）に示すように明副画素の面積：暗副画素の面積が１：３となるように２分割した場合を考える。この画素をＹ方向に沿って４等分し、それぞれの格子の中心を基点に４×１の格子を考える。また行方向に隣接する画素（特に断らない限り、カラー表示装置において、同一の行に属し同一の色を表示する画素の内で最も近いものをさす。以下同じ。）と比較するために、注目している画素のＹ方向の長さＲYの１／２の位置を原点とする。
【００２５】
この場合、画素の輝度重心は以下の式（３）で表すことができる。
【００２６】
【数３】
2007199098.tif 000005
【００２７】
明副画素の輝度をＬl、暗副画素の輝度をＬdとすると式（３）は以下の式（４−１）で表される。また、図６（ｂ）に示すように明副画素と暗副画素との配置がＹ方向に沿って逆（上下が逆）になっている場合、輝度重心位置は以下の式（４−２）となる。
【００２８】
【数４】
2007199098.tif 000006
【００２９】
次に、画素分割構成を説明する。互いに異なる輝度となる複数の副画素を設けるために種々の構成が提案されているが、本実施形態の液晶表示装置は、特許文献１に記載されている画素分割構成を有するＶＡモードの液晶表示装置である。
【００３０】
図７に本発明による実施形態の液晶表示装置が有する画素の電気的な構成を模式的に示す。ここでは、２分割構造を例示するが、これに限られない。
【００３１】
図７に示すように、画素Ｐは、副画素ＳＰ１と副画素ＳＰ２とに分割されている。副画素ＳＰ１およびＳＰ２を構成する副画素電極１１ａおよび１１ｂには、それぞれ対応するＴＦＴ１４ａ、ＴＦＴ１４ｂ、および補助容量ＣＳ１、ＣＳ２が接続されている。ＴＦＴ１４ａおよびＴＦＴ１４ｂのゲ−ト電極は共通のゲートバスライン（走査線）１２に接続され、ＴＦＴ１４ａおよびＴＦＴ１４ｂのソース電極は共通の（同一の）ソースバスライン（信号線）１３に接続されている。補助容量ＣＳ１およびＣＳ２は、それぞれ対応するＣＳバスライン（補助容量配線）１５ａおよびＣＳバスライン１５ｂに接続されている。補助容量ＣＳ１およびＣＳ２は、それぞれ副画素電極１１ａおよび１１ｂに電気的に接続された補助容量電極と、ＣＳバスライン１５ａおよび１５ｂ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、例えばゲート絶縁膜）によって形成されている。補助容量ＣＳ１およびＣＳ２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１５ａおよび１５ｂから互いに異なる補助容量対向電圧（「ＣＳ信号」ともいう。）が供給され得る構造を有している。
【００３２】
副画素電極１１ａおよび副画素電極１１ｂに、共通のソースバスライン１３から表示信号電圧が供給され、ＴＦＴ１４ａおよびＴＦＴ１４ｂがオフ状態とされたあと、補助容量ＣＳ１およびＣＳ２の補助容量対向電極の電圧（すなわち、ＣＳバスライン１５ａまたはＣＳバスライン１５ｂから供給される電圧）の変化量（変化の方向および大きさによって規定される）を異ならせることによって、それぞれの副画素ＳＰ１およびＳＰ２の液晶容量に印加される実効電圧が異なる状態、すなわち、輝度が異なる状態が得られる。この構成を採用すると、１本のソースバスライン１３から２つの副画素ＳＰ１およびＳＰ２に表示信号電圧を供給することができるので、ソースバスラインの数およびソースドライバの数を増加することなく、副画素ＳＰ１およびＳＰ２の輝度を互いに異ならせることができる。
【００３３】
次に、この液晶表示装置の駆動方法について、図８に示す液晶表示装置の等価回路と各信号の電圧波形（タイミング）を示した図９を用いて説明する。
【００３４】
図９に示した電圧波形では、副画素ＳＰ１が明副画素、副画素ＳＰ２が暗副画素となる。Ｖｇはゲート電圧、Ｖｓはソース電圧、Ｖｃｓ１とＶｃｓ２は副画素ＳＰ１と副画素ＳＰ２のそれぞれの補助容量の電圧、Ｖｌｃ１とＶｌｃ２はそれぞれ副画素ＳＰ１と副画素ＳＰ２の画素電極の電圧を示す。一般に液晶が分極しないようにフレーム反転、ライン反転、ドット反転といった交流駆動を行う。
【００３５】
本実施形態では図９に示すようにｎフレーム目にソース電圧の中央値Ｖｓｃに対して、プラス極性としてソース電圧にＶｓｐを与え、次の（ｎ＋１）フレーム目にマイナス極性としてソース電圧にＶｓｎを与え、且つ、フレームごとにドット反転を行う。ＣＳ１とＣＳ２には、電圧を振幅電圧Ｖａｄで振幅させ、ＣＳ１とＣＳ２の位相を１８０度ずらした信号を入力する。
【００３６】
まず、図９を参照して、ｎフレーム目のときの各信号の電圧の経時変化を説明する。
【００３７】
時刻Ｔ１のとき、ＶｇがＶｇＬからＶｇＨに変化し、両副画素のＴＦＴがＯＮ状態となり、副画素ＳＰ１、副画素ＳＰ２および補助容量ＣＳ１、ＣＳ２にＶｓｐの電圧が充電される。
【００３８】
時刻Ｔ２のとき、ＶｇがＶｇＨからＶｇＬに変化し、両副画素のＴＦＴがＯＦＦ状態となり、副画素ＳＰ１、副画素ＳＰ２と補助容量ＣＳ１、ＣＳ２がソースバスラインと電気的に絶縁される。なお、この直後に寄生容量等の影響による引き込み現象のために、副画素ＳＰ１と副画素ＳＰ２のそれぞれにＶｄｂとＶｄｄの引き込み電圧が発生し、各副画素の電圧は
Ｖｌｃ１＝Ｖｓｐ−Ｖｄｂ
Ｖｌｃ２＝Ｖｓｐ−Ｖｄｄ
となる。
【００３９】
またこのとき、
Ｖｃｓ１＝Ｖｃｏｍ−Ｖａｄ
Ｖｃｓ２＝Ｖｃｏｍ＋Ｖａｄ
である。
【００４０】
なお、引き込み電圧ＶｄｂとＶｄｄは、下記の式のようになる。
Ｖｄｂ、Ｖｄｄ＝（Ｖｇｈ−Ｖｇｌ）×Ｃｇｄ／（Ｃｌｃ（Ｖ）＋Ｃｇｄ＋Ｃｃｓ）
ここで、ＶｇｈとＶｇｌはそれぞれＴＦＴのゲートオンとゲートオフ時の電圧、ＣｇｄはＴＦＴのゲートとドレインとの間に生じる寄生容量、Ｃｌｃ（Ｖ）は液晶容量の静電容量（容量値）、Ｃｃｓは補助容量の静電容量（容量値）を示す。
【００４１】
次に時刻Ｔ３のとき、補助容量バスラインＣＳ１の電圧Ｖｃｓ１がＶｃｏｍ−ＶａｄからＶｃｏｍ＋Ｖａｄへ変化し、補助容量バスラインＣＳ２の電圧、Ｖｃｓ２がＶｃｏｍ＋ＶａｄからＶｃｏｍ−Ｖａｄへ変化する。このとき各副画素の画素電圧Ｖｌｃ１とＶｌｃ２は、
Ｖｌｃ１＝Ｖｓｐ−Ｖｄｂ＋２×Ｋ×Ｖａｄ
Ｖｌｃ２＝Ｖｓｐ−Ｖｄｄ−２×Ｋ×Ｖａｄ
となる。ただし、Ｋ＝Ｃｃｓ／（Ｃｌｃ（Ｖ）＋Ｃｃｓ）である。
【００４２】
時刻Ｔ４では、Ｖｃｓ１がＶｃｏｍ＋ＶａｄからＶｃｏｍ−Ｖａｄへ変化し、Ｖｃｓ２がＶｃｏｍ−ＶａｄからＶｃｏｍ＋Ｖａｄへ変化する。このとき副画素電圧Ｖｌｃ１とＶｌｃ２は、
Ｖｌｃ１＝Ｖｓｐ−Ｖｄｂ
Ｖｌｃ２＝Ｖｓｐ−Ｖｄｄ
となる。
【００４３】
時刻Ｔ５では、Ｖｃｓ１がＶｃｏｍ−ＶａｄからＶｃｏｍ＋Ｖａｄへ変化し、Ｖｃｓ２がＶｃｏｍ＋ＶａｄからＶｃｏｍ−Ｖａｄへ変化する。このとき副画素電圧Ｖｌｃ１とＶｌｃ２は、
Ｖｌｃ１＝Ｖｓｐ−Ｖｄｂ＋２×Ｋ×Ｖａｄ
Ｖｌｃ２＝Ｖｓｐ−Ｖｄｄ−２×Ｋ×Ｖａｄ
となる。
【００４４】
後は、次にＶｇ＝Ｖｇｈとなり書き込みが行われるまで、水平走査期間１Ｈの整数倍ごとに、Ｖｃｓ１、Ｖｃｓ２とＶｌｃ１、Ｖｌｃ２は時刻Ｔ４と時刻Ｔ５を交互に繰り返す。したがって、Ｖｌｃ１とＶｌｃ２の実効値は、
Ｖｌｃ１＝Ｖｓｐ−Ｖｄｂ＋Ｋ×Ｖａｄ
Ｖｌｃ２＝Ｖｓｐ−Ｖｄｄ−Ｋ×Ｖａｄ
となる。
【００４５】
ｎフレーム目において、各副画素の液晶層に印加される実効電圧は、
Ｖ１＝Ｖｓｐ−Ｖｄｂ＋Ｋ×Ｖａｄ−Ｖｃｏｍ
Ｖ２＝Ｖｓｐ−Ｖｄｄ−Ｋ×Ｖａｄ−Ｖｃｏｍ
となるため、副画素ＳＰ１が明副画素、副画素ＳＰ２が暗副画素となる。
【００４６】
次に、（ｎ＋１）フレーム目のときの各信号の電圧の経時変化を説明する。
【００４７】
（ｎ＋１）フレームでは、極性を反転させるため、Ｖｓを反転させる。そのため、時刻Ｔ１のとき、ＶｇがＶｇＬからＶｇＨに変化し、両副画素のＴＦＴがＯＮ状態となり、補助容量ＣＳ１、ＣＳ２にＶｓｎの電圧が充電される。
【００４８】
時刻Ｔ２では、ｎフレーム目と同様に両副画素のＴＦＴがＯＦＦ状態となり、この直後に副画素ＳＰ１と副画素ＳＰ２のそれぞれにＶｄｂとＶｄｄの引き込み電圧が発生し、各副画素の電圧は、
Ｖｌｃ１＝Ｖｓｎ−Ｖｄｂ
Ｖｌｃ２＝Ｖｓｎ−Ｖｄｄ
となる。
【００４９】
時刻Ｔ３のとき、補助容量バスラインＣＳ１の電圧Ｖｃｓ１がＶｃｏｍ＋ＶａｄからＶｃｏｍ−Ｖａｄへ変化し、補助容量バスラインＣＳ２の電圧Ｖｃｓ２がＶｃｏｍ−ＶａｄからＶｃｏｍ＋Ｖａｄへ変化する。このとき各副画素の画素電圧Ｖｌｃ１とＶｌｃ２は、
Ｖｌｃ１＝Ｖｓｎ−Ｖｄｂ−２×Ｋ×Ｖａｄ
Ｖｌｃ２＝Ｖｓｎ−Ｖｄｄ＋２×Ｋ×Ｖａｄ
となる。
【００５０】
時刻Ｔ４では、Ｖｃｓ１がＶｃｏｍ−ＶａｄからＶｃｏｍ＋Ｖａｄへ変化し、Ｖｃｓ２がＶｃｏｍ＋ＶａｄからＶｃｏｍ−Ｖａｄへ変化する。このとき副画素電圧Ｖｌｃ１とＶｌｃ２は、
Ｖｌｃ１＝Ｖｓｎ−Ｖｄｂ
Ｖｌｃ２＝Ｖｓｎ−Ｖｄｄ
となる。
【００５１】
時刻Ｔ５では、Ｖｃｓ１がＶｃｏｍ＋ＶａｄからＶｃｏｍ−Ｖａｄへ変化し、Ｖｃｓ２がＶｃｏｍ−ＶａｄからＶｃｏｍ＋Ｖａｄへ変化する。このとき副画素電圧Ｖｌｃ１とＶｌｃ２は、
Ｖｌｃ１＝Ｖｓｎ−Ｖｄｂ−２×Ｋ×Ｖａｄ
Ｖｌｃ２＝Ｖｓｎ−Ｖｄｄ＋２×Ｋ×Ｖａｄ
となる。
【００５２】
後は、ｎフレームと同様に、Ｖｃｓ１、Ｖｃｓ２とＶｌｃ１、Ｖｌｃ２は時刻Ｔ４と時刻Ｔ５を交互に繰り返す。よって、Ｖｌｃ１とＶｌｃ２の実効値は、
Ｖｌｃ１＝Ｖｓｎ−Ｖｄｂ−Ｋ×Ｖａｄ
Ｖｌｃ２＝Ｖｓｎ−Ｖｄｄ＋Ｋ×Ｖａｄ
となる。
【００５３】
（ｎ＋１）フレーム目の各副画素の液晶層に印加される実効電圧は、
Ｖ１＝Ｖｓｎ−Ｖｄｂ−Ｋ×Ｖａｄ−Ｖｃｏｍ
Ｖ２＝Ｖｓｎ−Ｖｄｄ＋Ｋ×Ｖａｄ−Ｖｃｏｍ
となるため、副画素ＳＰ１が明副画素、副画素ＳＰ２が暗副画素となる。
【００５４】
また、特許文献１に記載されている画素分割構成は、図９に模式的に示すように、低階調（低輝度）および高階調（高輝度）の表示においては、明副画素と暗副画素との輝度の差が殆ど無く、中間調の表示において明副画素と暗副画素との輝度の差が生じ、特に中間調におけるＶＡモードのγ特性の視角依存性を効果的に改善する。
【００５５】
次に、この画素分割構成を有する本実施形態の液晶表示装置の画素の輝度重心が表示階調によって移動することを説明する。ここでは、図６（ａ）および（ｂ）に示した明副画素と暗副画素との面積比が１：３の場合を例示する。
【００５６】
上述したように、図６（ａ）および（ｂ）に示した画素の輝度重心の位置は、上記式（４−１）および式（４−２）を用いて求めることができる。各階調（入力される表示信号電圧によって規定される表示すべき階調）について、上記式を用いて求めた輝度重心Ｇの位置を図１１に示す。図１１の横軸は、表示すべき階調（０〜２５５の２５６階調、０階調が黒表示に対応し、２５５階調が白表示（最高輝度）に対応する。）であり、縦軸は輝度重心のＹ座標を画素のＹ方向の長さＲYで規格化した値である。縦軸の原点（値が０）は、画素のＹ方向の長さＲYを２等分する点である（図６（ａ）参照）。
【００５７】
図１１からわかるように、低階調（暗い階調）や高階調（明るい階調）を表示している場合の輝度重心Ｇは、ほぼ画素の幾何学重心（ここではＹ座標の原点であり、単に、画素センターということもある。）であるが、中間調では輝度重心Ｇが明副画素側にシフトしている。約２５階調〜約５０階調においては、画素のＹ方向の長さＲYの約１／４以上シフトしている。すなわち、ある画素の輝度重心Ｇは、階調に応じて、画素センター（低階調または高階調を表示する場合）からＲY／４以上シフトした点（図１１においては約３５階調を表示する場合）まで移動することになる。
【００５８】
図３（ｄ）または図１０に示したように、行方向に隣接する画素における明副画素と暗副画素の位置（副画素の輝度順位）が逆になる配列（市松模様配列）の場合には、図１１に示したように、行方向において隣接する画素の画素センターのＹ座標の差は、最大でＹ方向の画素の長さＲYの１／２を超える。すなわち、１つの画素内の輝度重心Ｇの最大シフト量（上述したＲY／４以上）の２倍となる。
【００５９】
このように、副画素を列方向（Ｙ方向）に配列した場合、行方向（Ｘ方向）に隣接する画素間の輝度重心ＧのＹ座標が大きく異なるために、画像がぼけたように見えたり、行方向にギザギザの線（擬似輪郭）が見えたりするのである。この問題は、明副画素と暗副画素との面積比が１：３に限られず、任意の面積比において起こり得る。
【００６０】
なお、特許文献１で例示されている、明副画素と暗副画素との面積比が１：１の２分割構成で、市松模様配列を有する液晶表示装置では、画像のぼけや擬似輪郭の問題は発生しなかった。これは、この構成では、行方向に隣接する画素間の輝度重心Ｇの位置の差が画素の列方向の長さＲYの２分の１を超えることが無いためと考えられる（行方向に隣接する画素において明副画素の輝度重心のＹ座標の差がＲY／２なので、輝度重心Ｇの差がこれを超えることは無い）。逆に、暗副画素の面積比を高め、γ特性を改善した画素分割構成においても、行方向に隣接する画素における明副画素の輝度重心のＹ座標の差ΔＹｌをＲY／２以下とすることによって、上記の問題の発生を抑制できると言える。
【００６１】
次に、行方向に隣接する画素の明副画素の輝度重心のＹ座標の差（ΔＹｌ）をＲY／２以下とするための画像の処理方法について考察する。
【００６２】
明副画素と暗副画素との面積比を１：Ｎとするとき（ただしＮは２以上の整数）、画素センターを原点としたときの画素の輝度重心Ｇの最大ずれ量は、上記の式（２）を用いて計算すると下記の式（６）のようになる。但し、式（６）は、明副画素が白（最高輝度）を表示し、暗副画素が黒（最低輝度）を表示すると仮定して求めたものであり、実際には明副画素の輝度と暗副画素との輝度は上記の仮定よりも小さいので、実際のΔＹは式（６）のΔＹよりも小さい。
【００６３】
【数５】
2007199098.tif 000007
【００６４】
式（６）のＮを無限大とすると、式（７）のように、ΔＹ＝１／２（＝ＲY／２）となる。これは、画素のＹ方向の端部に限りなく小さな明副画素を配置した場合の明副画素のセンター（幾何学重心）と画素センターとのＹ座標の差を意味している。すなわち、画素センターを原点としたときの画素の輝度重心Ｇの最大ずれ量は、明副画素のセンターと画素センターとのＹ座標の差となる。
【００６５】
【数６】
2007199098.tif 000008
【００６６】
明副画素のセンターと画素センターとのＹ座標の差ΔＹｌをＲY／２未満とすることによって、画像ぼけや擬似輪郭の発生を抑制することができる。なお、ここでは、明副画素は１つなので、明副画素のセンター（幾何学重心）と明副画素の輝度重心とは一致する。
【００６７】
次に、図１２および図１３を用いて、本発明による実施形態の液晶表示装置の構成およびその駆動方法を説明する。図１２（ａ）および図１２（ｂ）は、明副画素と暗副画素の面積比が１：３の２分割画素における輝度重心のずれ量を説明するための図であり、図１３は、図１２（ａ）に示した画素構成で、画素センターずらし量を（３／８）ＲYとした場合の輝度重心Ｇの位置の階調依存性を示すグラフである。
【００６８】
ここで例示する本発明による実施形態の液晶表示装置は、Ｘ方向に延びる複数の行とＹ方向に延びる複数の列とを有するマトリクス状に配列された複数の画素を有し、複数の画素のそれぞれは、液晶層と、液晶層に電圧を印加する複数の電極（例えば、画素電極と対向電極）とを有し、供給されたある輝度の表示信号電圧に対して、ある輝度よりも高い輝度となる少なくとも１つの明副画素と、ある輝度よりも低い輝度となる少なくとも１つの暗副画素とを備える。明副画素の面積は暗副画素の面積よりも小さく、複数の画素のそれぞれにおいて、明副画素と暗副画素とがＹ方向に配列されている場合、同一の行に属し同一の色を表示する最も近接する２つの画素は、画素の幾何学重心のＹ座標は互いに等しく、輝度重心のＹ座標の差の最大値が画素のＹ方向の長さＲYの２分の１以上である場合において、同一の色を表示する画素に着目したとき、同一の色を表示する画素に着目したとき、任意の奇数列または偶数列をｑ列（ｑは正の整数であって、総列数ｎ／１つのカラー表示画素を構成する画素数（色数）以下）とし、任意の行をｐ行（ｐは正の整数であって総行数ｍ以下）とし、第ｐ行第ｑ列の画素（ｐ、ｑ）で表示すべき輝度をＬ（ｐ、ｑ）、第ｐ行第ｑ＋１列の画素（ｐ、ｑ＋１）で表示すべき輝度をＬ（ｐ、ｑ＋１）、第ｐ＋１行第ｑ列の画素（ｐ＋１、ｑ）で表示すべき輝度をＬ（ｐ＋１、ｑ）とするとき、Ｌ（ｐ、ｑ）を表示したときの画素（ｐ、ｑ）の輝度重心と、Ｌ（ｐ、ｑ＋１）を表示したときの画素（ｐ、ｑ＋１）の輝度重心とのＹ方向における差ΔＹ１と、Ｌ（ｐ、ｑ）を表示したときの画素（ｐ＋１、ｑ）の輝度重心と、Ｌ（ｐ、ｑ＋１）を表示したときの画素（ｐ、ｑ＋１）の輝度重心とのＹ方向における差ΔＹ２とが、ΔＹ１＞ΔＹ２の関係を満足する、最小の輝度をＬ１、最大の輝度をＬ１＋Ｘとし、Ｌ２を１階調分の輝度差とするとき、
Ｌ１  ＜Ｌ（ｐ、ｑ）  ＜  Ｌ１＋Ｘ                    （Ｉ）
Ｌ１  ＜Ｌ（ｐ＋１、ｑ）  ＜  Ｌ１＋Ｘ                （ＩＩ）
ＡＢＳ（Ｌ（ｐ＋１、ｑ）−  Ｌ（ｐ、ｑ））＜  Ｌ２、（ここで、ＡＢＳ（  ）は（  ）内の数値の絶対値を表す。）                                （ＩＩＩ）
上記式（Ｉ）、（ＩＩ）および（ＩＩＩ）を満足する画素（ｐ＋１、ｑ）に対して、Ｌ（ｐ、ｑ）を表示させることを特徴とする。
【００６９】
例えば、１つのカラー表示画素が、赤、緑、および青の３つの色画素で構成されている場合、赤色画素は、表示面の左側から第１列、第２列、・・・・とｎ／３列（総列数はｎ）まであり、表示面の上端から第１行、第２行、・・・と第ｍ行まである。これらの赤画素の内で、例えば、奇数列について、上記式（Ｉ）、（ＩＩ）および（ＩＩＩ）を満足する全ての赤画素（ｐ＋１、ｑ）に対して、その画素の輝度がＬ（ｐ、ｑ）となる表示信号電圧を印加する。もちろん、奇数列に代えて偶数列について、上記式（Ｉ）、（ＩＩ）および（ＩＩＩ）を満足する全ての赤画素（ｐ＋１、ｑ）に対して、その画素の輝度がＬ（ｐ、ｑ）となる表示信号電圧を印加してもよい。即ち、奇数列または偶数列のいずれか一方に対して、上記関係を満足する画素に、１行上の画素と同じ輝度を表示させる（１行ずらす）。同様に、緑画素、青画素に対しても同様の処理を行う。
【００７０】
ここで、Ｌ１、ＸおよびＬ２は、それぞれ以下に説明するように設定される。Ｌ１、ＸおよびＬ２は、一般に輝度を表す値であるが、以下では、階調（例えば、２５６階調表示を例に、０／２５５階調から２５５／２５５階調）で表すことにする。
【００７１】
Ｌ１超Ｌ１＋Ｘ未満の範囲は、図１３に示すように、ΔＹ１＞ΔＹ２を満たす範囲（例えば、１６／２５５階調から６１／２５５階調）である。この範囲は、液晶表示装置（補助容量の大きさや補助容量対向電極（ＣＳバスラインの電圧）によって異なる。Ｌ１は、低階調側から数えてΔＹ１＝ΔＹ２となる階調（例えばＬ１＝１６／２５５階調）に設定され、Ｘは、（Ｌ１＋Ｘ）が高階調側から数えてΔＹ１＝ΔＹ２となる階調（例えばＬ１＋Ｘ＝６１／２５５階調）となるように設定される。Ｌ１が上記の階調よりも小さいと、行方向に隣合う画素の輝度重心間の列方向における距離が過大となり、画像が歪んで見えるという問題が発生することがある。また、Ｘが上記の階調よりも大きい場合も、上記と同様な問題が発生することがある。上述のように設定すれば、Ｌ１〜Ｌ１＋Ｘの範囲が最大となるが、Ｌ１およびＸは、Ｌ１〜Ｌ１＋Ｘが、ΔＹ１＝ΔＹ２となる低い側の階調〜ΔＹ１＝ΔＹ２となる高い側の階調の範囲内に入っていれば良い（ΔＹ１＞ΔＹ２）。
【００７２】
Ｌ２は、Ｌ（ｐ＋１、ｑ）とＬ（ｐ、ｑ）との階調の差（輝度差）が視認されないように設定され、例えば、１階調分の輝度差に設定される。
【００７３】
上述のようにＬ１、ＸおよびＬ２を設定すると、図１３に示すように、式（４−１）で求められる重心と式（４−２）で求められる重心との差（ΔＹ１）よりも、式（４−２）で求められる重心と、１行下の画素に対して式（４−１）で求められる重心（図１３中のＳＰＲ）との差ΔＹ２の方が小さくなり（ΔＹ１＞ΔＹ２）、且つ、１行下の画素に同じ表示信号電圧を供給することによる違和感も小さい（輝度差＜Ｌ２）。
【００７４】
すなわち、図１３に示す、領域Ａ（０階調からＬ１階調未満）および領域Ａ’（Ｌ１＋Ｘ階調超）では、ΔＹ１＜ΔＹ２となり、画素の輝度情報を１行下に表示しない方が行方向に隣合う画素の輝度重心間の列方向における距離の差が小さく、領域Ｂ（Ｌ１階調以上Ｌ１＋Ｘ階調以下）では、ΔＹ１＞ΔＹ２となり、画素の輝度情報を１行下に表示する方が、行方向に隣合う画素の輝度重心間の距離が小さくなる。
【００７５】
図４（ａ）から（ｃ）を参照して、本発明による「画素ずらし」による効果を説明する。ここでは、「１行ずらし」の例である。図４（ａ）は、画素分割構造を有しない従来の液晶表示装置において、３カラー表示画素×３カラー表示画素の領域単位で、Ｒ画素およびＢ画素で明暗の市松模様を表示したところを模式的に示す図である。ここで、各カラー表示画素は、Ｒ画素、Ｇ画素、およびＢ画素で構成されている。
【００７６】
図４（ｂ）は、図３（ｄ）に示した画素分割構造（明副画素の面積：暗副画素の面積が１：３の市松模様配置）を有する液晶表示装置において、図４（ａ）と同じ市松模様を表示したところを示しており、図４（ｃ）は、図３（ｄ）に示した画素分割構造を有する液晶表示装置に、本発明による「画素ずらし」を適用して、図４（ａ）と同じ市松模様を表示したところを示している。また、図４（ｂ）の部分拡大図を図１４（ａ）に、図４（ｃ）の部分拡大図を図１４（ｂ）に示す。
【００７７】
図４（ａ）に示したように、画素分割構造を有しない従来の液晶表示装置において市松模様に表示されている画像は、図４（ｂ）では、図４（ａ）に比べて、明るい画素の行方向の配列が垂直方向（列方向）に歪んだ画像に見える。すなわち、図４（ｂ）では、行方向に隣接する画素の輝度重心が列方向（上下方向）にずれるため、市松模様の形がジグザグに見える。図１４（ａ）に拡大して示すように、偶数列のＲ画素およびＢ画素が、行方向に隣接する画素に対して上方にずれている。そのため、四角形の市松模様に見えるべき画像（図４（ａ）参照）が、上向きの矢印形状と下向きの矢印形状とが列方向に混在するように見える。
【００７８】
一方、図１４（ｂ）に示すように、偶数列のＲ画素およびＢ画素だけを下方に１行ずらすと、行方向に隣接する画素の輝度重心の列方向におけるずれ量が小さくなるので、図４（ｃ）に示したように、図４（ｂ）に比べて画像の歪みが抑制され、四角形の市松模様に近い画像となっていることがわかる。
【００７９】
このように、本発明の実施形態の液晶表示装置は、従来の画素分割構造における画素配列や副画素の配列を変更せず、画素に供給する表示信号電圧を上記の条件に従って変更するだけで、輝度重心の移動に起因する表示品位の低下（画像のひずみの発生）を抑制することができる。
【００８０】
上記の例では、説明の簡単のために、図１２に示したように、画素が互いに間隙を有しないで隣接しているとして説明したが、実際の液晶表示装置においては、列方向に隣接する画素間には、ソースバスライン、ＣＳバスラインまたはブラックマトリクスが存在するので、列方向に隣接する画素は互いに離間している。従って、輝度重心は、隣接する画素の間の領域をも考慮して表す必要がある。この場合には、上記の説明における画素の長さＲYに代えて、列方向（すなわちＹ方向）の画素のピッチＰYを用いればよい。なお、画素のピッチＰYは画素の長さＲYよりも必ず大きいので、ＲYを用いた上記の条件を満足する場合は、ＲYに代えてＰYを用いた場合にも満足する。すなわち、輝度重心のずれはＲYに代えてＰYを用いて表した方が小さくなる。典型的な液晶表示装置においては、ＲYに対してＰYは、１．１倍〜１．２倍程度である。このことは、後述する行方向（水平方向）に画素をずらせる場合についても言える。
【００８１】
なお、上記の条件を満足する場合に、画素に供給する表示信号電圧を１行分ずらすという信号処理は、簡単な回路を用いて実行できる。例えば、処理対象画素を指定するレジスタ、例えば緑画素の表示信号の位相だけを遅延させて位相を揃え、２クロック周期（水平走査期間（１Ｈ）の２倍の周期）で処理する回路、対象画素の表示信号だけを格納して、１行前のデータを作成するＨａｌｆ  Ｌｉｎｅ  ＦＩＦＯ、上記式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）の条件を満足するか否かを判定する回路を用いて実行できる。また、ソフトウェアを用いて実行することも出来る。
【００８２】
上記の実施形態では、カラーフィルタがストライプ状に配列されており、副画素が列方向に配列されている構成を例に、本発明の実施形態を説明したが、これに限定されない。副画素が行方向に配列されており、行方向に輝度重心がずれる場合にも、上記と同様にして、輝度重心の移動に起因する表示品位の低下を抑制することができる。
【００８３】
例えば、図１５（ａ）および（ｂ）に示すように、Ｘ方向に延びる複数の行とＹ方向に延びる複数の列とを有するマトリクス状に配列された複数の画素を有し、複数の画素のそれぞれは、少なくとも１つの明副画素と、少なくとも１つの暗副画素とを備え、少なくとも１つの明副画素の面積は少なくとも１つの暗副画素の面積よりも小さく、複数の画素のそれぞれにおいて、少なくとも１つの明副画素と少なくとも１つの暗副画素とがＸ方向に配列されている場合、同一の列に属し同一の色を表示する最も近接する２つの画素は、輝度重心のＸ座標の差の最大値が画素のＸ方向の長さＲxの２分の１以上である場合において、同一の色を表示する画素に着目したとき、任意の奇数行または偶数行をｐ行（ｐは正の整数であって、総行数ｍ／１つのカラー表示画素を構成する画素数（色数）以下）とし、任意の列をｑ列（ｑは正の整数であって、総列数ｎとし、第ｐ行第ｑ列の画素で表示すべき輝度をＬ（ｐ、ｑ）と、第ｐ行第ｑ＋１列の画素で表示すべき輝度をＬ（ｐ、ｑ＋１）とするとき、第ｐ行第ｑ列の画素で表示すべき輝度をＬ（ｐ、ｑ）と、第ｐ行第ｑ＋１列の画素で表示すべき輝度をＬ（ｐ、ｑ＋１）とし、第ｐ＋１行第ｑ列の画素（ｐ＋１、ｑ）で表示すべき輝度をＬ（ｐ＋１、ｑ）とするとき、Ｌ（ｐ、ｑ）を表示したときの画素（ｐ、ｑ）の輝度重心と、Ｌ（ｐ＋１、ｑ）を表示したときの画素（ｐ＋１、ｑ）の輝度重心とのＸ方向における差ΔＸ１と、Ｌ（ｐ、ｑ）を表示したときの画素（ｐ、ｑ＋１）の輝度重心と、Ｌ（ｐ＋１、ｑ）を表示したときの画素（ｐ＋１、ｑ）の輝度重心とのＸ方向における差ΔＸ２とが、ΔＸ１＞ΔＸ２の関係を満足する、最小の輝度をＬ１、最大の輝度をＬ１＋Ｘとし、Ｌ２を１階調分の輝度差とするとき、
Ｌ１  ＜Ｌ（ｐ、ｑ）  ＜  Ｌ１＋Ｘ                    （ＩＶ）
Ｌ１  ＜Ｌ（ｐ、ｑ＋１）  ＜  Ｌ１＋Ｘ                （Ｖ）
ＡＢＳ（Ｌ（ｐ、ｑ＋１）−  Ｌ（ｐ、ｑ））＜  Ｌ２、（ここで、ＡＢＳ（  ）は（  ）内の数値の絶対値を表す。）                                （ＶＩ）
上記式（ＩＶ）、（Ｖ）および（ＶＩ）を満足する画素（ｐ、ｑ＋１）に対して、Ｌ（ｐ、ｑ）を表示させるようにすればよい。これは、図１５（ｂ）に示すように、同一の色画素が行方向に配列され、例えば、Ｒ画素行、Ｇ画素行、Ｂ画素行が、列方向に繰り返される画素配列において有効である。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明によると、画素分割技術を適用することによってγ特性の視野角依存性が改善されたＶＡモードの液晶表示装置の表示品位を向上することができる。また、従来の画素配列および副画素配列を特に変更する必要が無いので、画素開口率を犠牲にすることが無いという。本発明の液晶表示装置は、特に大型の液晶テレビに好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】（ａ）は、本発明による実施形態の液晶表示装置が有する画素分割構造を示す模式図であり、（ｂ）は通常の画素を示す模式図である。
【図２】明副画素（ＳＰ１）の面積が暗副画素（ＳＰ２）よりも小さい方が、斜め視角におけるγ特性がより改善されることを説明するための模式図である。
【図３】（ａ）から（ｄ）は、明副画素の面積：暗副画素の面積を１：３とした２分割構造における副画素の配列のバリエーションを示す模式図である。
【図４】赤、緑、および青（この順で配列されている）の３つの画素が１つのカラー表示画素を構成する液晶表示装置において、赤画素および青画素の輝度が高く、緑の輝度が低い３カラー表示画素×３カラー表示画素を市松模様状に配置したパターンを示す図であり、（ａ）は画素分割構造を有しない従来の液晶表示装置による表示を示し、（ｂ）は特許文献１に記載の画素分割構造を有する従来の液晶表示装置による表示を示し、（ｃ）は（ｂ）と同じ画素分割構造を有する本発明の実施形態の液晶表示装置による表示を示す。
【図５】画素の輝度重心の定義を説明するための図である。
【図６】明副画素の面積：暗副画素の面積が１：３でＹ方向に沿って２分割した画素のＹ方向における輝度重心（輝度重心のＹ座標）を求める方法を説明するための図である。
【図７】本発明による実施形態の液晶表示装置が有する画素の電気的な構成を模式的に示す図である。
【図８】本発明による実施形態の液晶表示装置の等価回路を示す図である。
【図９】図７に示した液晶表示装置を駆動する各信号の電圧波形およびタイミングを示す図である。
【図１０】明副画素と暗副画素との輝度差の階調依存性を説明するための模式図である。
【図１１】図６（ａ）および（ｂ）に示した画素の輝度重心の位置の階調依存性をしめすグラフである。
【図１２】（ａ）および（ｂ）は、明副画素と暗副画素の面積比が１：３の２分割画素における輝度重心のずれ量を説明するための図である。
【図１３】図１２（ａ）に示した画素構成で、画素センターずらし量を（３／８）ＲYとした場合の輝度重心Ｇの位置の階調依存性を示すグラフである。
【図１４】本発明による「画素ずらし」の一例を説明するための図であり、（ａ）は図４（ｂ）の部分拡大図であり、（ｂ）は図４（ｃ）の部分拡大図である。
【図１５】（ａ）本発明による「画素ずらし」の他の例を説明するための図であり、（ｂ）は、それが適用される画素配列を示す模式図である。
【符号の説明】
【００８６】
１１ａ、１１ｂ  画素電極
１２  ゲートバスライン（走査線）
１３  ソースバスライン（信号線）
１４ａ、１４ｂ  ＴＦＴ
１５ａ、１５ｂ  ＣＳバスライン（補助容量配線）
ＳＰ１  第１副画素（明副画素）
ＳＰ２  第２副画素（暗副画素）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１５】
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【図４】
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【図１４】
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