(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
行方向に延びる複数の走査線と、列方向に延びる複数の信号線と、複数の画素を備え、
前記複数の画素のそれぞれが、信号線に沿って列方向に配列された３つの副画素を有し、明副画素が中央に位置し、暗副画素が両側に位置し、
前記明副画素は中間調表示状態において前記暗副画素より高い輝度を呈し、
前記明副画素は明副画素電極を有し、前記暗副画素は暗副画素電極を有し、
前記暗副画素電極とトランジスタのドレイン電極とを接続する接続配線を備え、
隣接する走査線の間には、２本の補助容量配線が走査線と平行に設けられ、
前記接続配線は前記２本の補助容量配線と重なっている液晶表示装置。
【請求項２】
前記接続配線は前記２本の補助容量配線のうちトランジスタに近い方の補助容量配線と重なる領域で幅広になっている請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記２本の補助容量配線は、前記接続配線の幅広部が重なる領域で幅広になっている請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記接続配線の幅広になっている上にはコンタクトホールが形成されており、前記接続配線の幅広部が補助容量電極である請求項１乃至３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記補助容量配線が幅広になっている箇所が補助容量対向電極であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記２本の補助容量配線は、副画素の間に設けられている請求項１乃至５のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記３つの副画素は、副画素電極と、前記液晶層を介して前記副画素電極と対向する対向電極によって形成された液晶容量と、
前記副画素電極に電気的に接続された前記補助容量電極と、前記補助容量電極と対向し、前記補助容量配線と接続する補助容量対向電極とによって形成された前記補助容量とを有し、
前記対向電極は、３つの副画素に対して共通の単一の電極であり、
前記補助容量配線は、中央に位置する副画素と両側に位置する副画素とで異なる請求項１乃至６のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項８】
行方向に延びる走査線と、列方向に延びる信号線と、前記複数の画素のそれぞれの、中央に位置する副画素と両側に位置する副画素のそれぞれに対応して設けられ、それぞれが当該画素に対応する共通の走査線および共通の信号線に接続された少なくとも２つのスイッチング素子とを有し、
前記スイッチング素子は、前記共通の走査線に供給される走査信号電圧によってオン／オフ制御され、前記スイッチング素子がオン状態にあるときに、中央に位置する副画素および両側に位置する副画素のそれぞれが有する前記副画素電極および前記補助容量電極に、共通の信号線から表示信号電圧が供給され、
前記スイッチング素子がオフ状態とされた後に、中央に位置する副画素および両側に位置する副画素のそれぞれの前記補助容量対向電極の電圧が変化し、
その変化の方向および変化の大きさによって規定される変化量が、中央に位置する副画素および両側に位置する副画素とで異なる請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記補助容量対向電圧は所定の周期ごとに極性が反転する請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記中央に位置する副画素の前記補助容量対向電極に印加される補助容量対向電圧と、前記両側に位置する副画素の前記補助容量対向電極に印加される補助容量対向電圧とは、位相が１８０°異なっている請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記中央に位置する副画素の前記補助容量対向電極に印加される補助容量対向電圧と、前記両側に位置する副画素の前記補助容量対向電極に印加される補助容量対向電圧とは、互いに等しい振幅を有している請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記信号線に印加される表示信号電圧は、互いに隣接する信号線間で極性が逆であり、行方向に隣り合う画素において、中央に位置する副画素および両側に位置する副画素の補助容量電極と対向する補助容量対向電極を逆にした請求項９〜１１のいずれかに記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置に関し、より詳細には画素分割方式の液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、高精細、薄型、軽量および低消費電力等の優れた特徴を有する平面表示装置であり、近年、表示性能の向上、生産能力の向上および他の表示装置に対する価格競争力の向上に伴い、市場規模が急速に拡大している。【０００３】
ところで、液晶表示装置の表示品位の改善が進む状況下において、今日では視角特性の問題点として、正面観測時のガンマ特性と斜め観測時のガンマ特性が異なる点、すなわちガンマ特性の視角依存性の問題が新たに顕在化してきた。ここで、ガンマ特性とは表示輝度の階調依存性であり、ガンマ特性が正面方向と斜め方向で異なるということは、階調表示状態が観測方向によって異なることとなるため、写真等の画像を表示する場合や、またＴＶ放送等を表示する場合に特に問題となる。【０００４】
ガンマ特性の視角依存性の問題は、インプレイン・スイッチング・モード（ＩＰＳモード：特公昭６３−２１９０７号公報）よりも、マルチドメイン・バーティカル・アラインド・モード（ＭＶＡモード：特開平１１−２４２２２５号公報）や軸対称配向モード（ＡＳＭモード：特開平１０−１８６３３０号公報）において顕著である。一方、ＩＰＳモードは、ＭＶＡモードやＡＳＭモードに比べて正面観測時のコントラスト比の高いパネルを生産性良く製造することが難しい。これらの点から、特にＭＶＡモードやＡＳＭモードの液晶表示装置におけるガンマ特性の視角依存性を改善することが望まれる。【０００５】
そこで、本出願人は以前に、１つの画素を２つの副画素に分割し、これら２つの副画素に異なる電圧を印加することによってガンマ特性の視角依存性を改良する技術を提案した（例えば特許文献１等）。
【特許文献１】特開２００４−７８１５７号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開平６−３３２００９号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】特開２００４−６２１４６号公報（発明の実施の形態）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、人間の視線は明るい部分を中心に画素や境界を識別する傾向がある。また最近、液晶表示画面の大型化が急速に進み、これに伴って表示画素も従来に比べ大きくなってきた。このため、１つの画素を２つの副画素に分割した場合、人間の視線が明るい副画素を追って画素を認識する結果、例えば直線状の境界を持つ画像を表示したときに、境界領域において階調の異なる画素間をジグザグに視線が移動し、凹凸感や不自然な色づきを見る者に与えることがあった。また、従来の液晶表示装置でもガンマ特性の視角依存性はある程度改善されてはいるものの、未だ十分とは言えなかった。【０００７】
本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、画素分割方式の液晶表示装置において、直線状の境界を持つ画像を表示したときの不自然さをなくし、またガンマ特性を一層改善することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため本発明の液晶表示装置では、液晶層に電界を印加する複数の電極を有する複数の画素が、マトリックス状に配列され、前記複数の画素のそれぞれが、列方向又は行方向に配列された３つの副画素を有し、これら３つの副画素は、中間調表示状態において少なくとも２種類の異なる輝度を呈し、且つ３つの副画素のうち最も高い輝度を呈する副画素が中央に位置している構成とした。なお、本明細書において中間調表示状態とは最高階調と最低階調の間の状態をいうものとする。【０００９】
ここで、両側に位置する副画素を同一の輝度を呈するようにするのが好ましい。【００１０】
また、液晶表示装置のガンマ特性を一層改善する観点からは、中央に位置する副画素の開口面積と両側に位置する副画素の総開口面積との比率を１：１〜１：４の範囲とするのが好ましく、さらに両側に位置する副画素の開口面積の比率を１：１〜１：４の範囲とするのが好ましい。【００１１】
好ましい実施形態の液晶表示装置は、前記３つの副画素が、副画素電極と、前記液晶層を介して前記副画素電極と対向する対向電極によって形成された液晶容量と、前記副画素電極に電気的に接続された補助容量電極と、この補助容量電極と対向し、補助容量配線と接続する補助容量対向電極とによって形成された補助容量とを有し、前記対向電極は、３つの副画素に対して共通の単一の電極であり、前記補助容量配線は、中央に位置する副画素と両側に位置する副画素とで異なるようにしてもよい。このとき、補助容量電極と補助容量対向電極の間に絶縁層を介在させるのが好ましい。【００１２】
また、行方向に延びる走査線と、列方向に延びる信号線と、前記複数の画素のそれぞれの、中央に位置する副画素と両側に位置する副画素のそれぞれに対応して設けられ、それぞれが当該画素に対応する共通の走査線および共通の信号線に接続された少なくとも２つのスイッチング素子とを有し、前記スイッチング素子は、前記共通の走査線に供給される走査信号電圧によってオン／オフ制御され、前記スイッチング素子がオン状態にあるときに、中央に位置する副画素および両側に位置する副画素のそれぞれが有する前記副画素電極および前記補助容量電極に、共通の信号線から表示信号電圧が供給され、前記スイッチング素子がオフ状態とされた後に、中央に位置する副画素および両側に位置する副画素のそれぞれの前記補助容量対向電極の電圧が変化し、その変化の方向および変化の大きさによって規定される変化量が、中央に位置する副画素および両側に位置する副画素とで異なるようにしてもよい。【００１３】
ここで開口率を大きくするため、前記スイッチング素子をＴＦＴとし、これらのＴＦＴが１つの半導体層を用いて形成されているようにするのが好ましい。【００１４】
前記補助容量対向電圧は所定の周期ごとに極性が反転してもよい。また、前記中央に位置する副画素の前記補助容量対向電極に印加される補助容量対向電圧と、前記両側に位置する副画素の前記補助容量対向電極に印加される補助容量対向電圧とは、位相が１８０°異なっているのが好ましい。前記中央に位置する副画素の前記補助容量対向電極に印加される補助容量対向電圧と、前記両側に位置する副画素の前記補助容量対向電極に印加される補助容量対向電圧とは、互いに等しい振幅を有しているのが好ましい。【００１５】
また、前記信号線に印加される表示信号電圧が、互いに隣接する信号線間で極性が逆である場合には、行方向に隣り合う画素において、中央に位置する副画素および両側に位置する副画素の補助容量電極と対向する補助容量対向電極を逆にするのがよい。【００１６】
開口率を向上させる観点から、走査線は隣接する画素の間に設け、２本の補助容量配線は走査線に平行で、且つ、副画素の間にそれぞれ設けるのがよい。このとき、画像品位を向上させる観点から、前記中央に位置する副画素の副画素電極に表示信号電圧を供給する配線電極を、前記２本の補助容量配線と交差するように形成するのが好ましい。【００１７】
前記３つの副画素を構成する副画素電極は別体であってもよい。あるいは、両側の副画素を構成する副画素電極は連続一体となっていてもよい。【００１８】
液晶層の配向の乱れを防止し、画像品位を向上させる観点から、表示信号電圧を供給する配線電極と副画素電極とを接続するコンタクトホールの下方に、絶縁層を介して金属層を形成するのが望ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る液晶表示装置では、１つの画素に、列方向又は行方向に配列された３つの副画素を形成したので、ガンマ特性の視角依存性が従来に比べ一層改善される。また、３つの副画素が、中間調表示状態において少なくとも２種類の異なる輝度を呈し、且つ３つの副画素のうち最も高い輝度を呈する副画素が中央に位置するようにしたので、直線状の境界を持つ画像を表示したときでも、副画素が２つの場合と異なって、境界領域において同一階調内を視線が移動するようになる。これにより、異なる階調の境界において凹凸感や不自然な色づきを見る者に与えることがなくなる。【００２０】
ここで、両側に位置する副画素を同一の輝度を呈するようにすると、スイッチング素子や補助容量配線などの数を抑えることができ、開口率の低下を抑えられる。【００２１】
また中央に位置する副画素の開口面積と両側に位置する副画素の総開口面積との比率を１：１〜１：４の範囲とする、さらには両側に位置する副画素の開口面積の比率を１：１〜１：４の範囲とすると、液晶表示装置のガンマ特性を一層改善できる。【００２２】
前記３つの副画素が、副画素電極と、前記液晶層を介して前記副画素電極と対向する対向電極によって形成された液晶容量と、前記副画素電極に電気的に接続された補助容量電極と、この補助容量電極と対向し、補助容量配線と接続する補助容量対向電極とによって形成された補助容量とを有し、前記対向電極は、３つの副画素に対して共通の単一の電極であり、前記補助容量配線は、中央に位置する副画素と両側に位置する副画素とで異なるようにすると、副画素に印加される電圧の制御性が向上する。【００２３】
このとき、補助容量電極と補助容量対向電極の間に絶縁層を介在させると、両電極を重ね合わせて補助電極を形成でき開口率を上げることができる。また行方向に延びる走査線と、列方向に延びる信号線と、前記複数の画素のそれぞれの、中央に位置する副画素と両側に位置する副画素のそれぞれに対応して設けられ、それぞれが当該画素に対応する共通の走査線および共通の信号線に接続された少なくとも２つのスイッチング素子とを有し、前記スイッチング素子は、前記共通の走査線に供給される走査信号電圧によってオン／オフ制御され、前記スイッチング素子がオン状態にあるときに、中央に位置する副画素および両側に位置する副画素のそれぞれが有する前記副画素電極および前記補助容量電極に、共通の信号線から表示信号電圧が供給され、前記スイッチング素子がオフ状態とされた後に、中央に位置する副画素および両側に位置する副画素それぞれの前記補助容量対向電極の電圧が変化し、その変化の方向および変化の大きさによって規定される変化量が、中央に位置する副画素および両側に位置する副画素とで異なるようにすると、副画素に印加される電圧の制御性が一層向上する。【００２４】
ここで前記スイッチング素子をＴＦＴとし、これらのＴＦＴが１つの半導体層を用いて形成されていると、画素の開口率を大きくできる。【００２５】
前記補助容量対向電圧は所定の周期ごとに極性が反転する、また前記中央に位置する副画素の前記補助容量対向電極に印加される補助容量対向電圧と、前記両側に位置する副画素の前記補助容量対向電極に印加される補助容量対向電圧とは、位相が１８０°異なっている、さらに前記中央に位置する副画素の前記補助容量対向電極に印加される補助容量対向電圧と、前記両側に位置する副画素の前記補助容量対向電極に印加される補助容量対向電圧とは、互いに等しい振幅を有しているようにすると、副画素に印加される電圧の制御性が一層向上する。【００２６】
また、前記信号線に印加される表示信号電圧が、互いに隣接する信号線間で極性が逆である場合は、行方向に隣り合う画素において、中央に位置する副画素および両側に位置する副画素の補助容量電極と対向する補助容量対向電極を逆にすることによって、副画素のうち中央に位置する副画素が最も高い輝度を呈するようにできる。【００２７】
走査線は隣接する画素の間に設け、２本の補助容量配線は走査線に平行で、且つ、副画素の間にそれぞれ設けると、開口率を向上させることができる。また中央に位置する副画素の副画素電極に表示信号電圧を供給する配線電極を、前記２本の補助容量配線と交差するように形成すると、配線電極が補助容量配線と交差する部分で形成される２つの寄生容量が相殺され、画像品位が向上する。【００２８】
表示信号電圧を供給する配線電極と副画素電極とを接続するコンタクトホールの下方に、絶縁層を介して金属層を形成すると、液晶層の配向の乱れを遮蔽でき画像品位が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る液晶表示装置の画素構造を模式的に示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】中央に位置する副画素の開口面積と両側に位置する副画素の総開口面積との比率によるガンマ特性の視角依存性を示す図である。
【図５】図１のＴＦＴの拡大平面図である。
【図６】図１の液晶表示装置の画素構造に対応した電気的な等価回路図である。
【図７】本発明に係る液晶表示装置を駆動するための電圧波形例を模式的に示す図である。
【図８】本発明に係る液晶表示装置の画素構造を模式的に示す平面図である。
【図９】本発明で使用可能な副画素電極の他の例を模式的に示した平面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ    副画素
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ    副画素電極
１２    走査線
１３    信号線
１４Ｏ，１４Ｅ    補助容量配線
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ    ＴＦＴ（スイッチング素子）
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，１６ａ’，１６ｂ’    ドレイン電極の延長部
１７ａ，１７ｂ    補助容量電極
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ    コンタクトホール
１９    金属層
２１    対向電極
１４１，１４２，１４１’，１４２’    補助容量対向電極
ＳＣ    半導体層
ＣｌｃＯ，ＣｌｃＥ１，ＣｌｃＥ２    液晶容量
ＣｃｓＯ，ＣｃｓＥ    補助容量
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明に係る液晶表示装置を図に基づいて説明する。なお、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。【００３２】
図１は、本発明に係る液晶表示装置のアクディブマトリックス基板の画素構造を模式的に示した平面図であり、ｎ行ｍ列の画素に着目したものである。図２及び図３は、図１のＡ−Ａ線断面図およびＢ−Ｂ線断面図である。副画素電極１１ａ〜１１ｃは列方向に連続して配列されている。走査線１２（ｎ）は画素間を図の横方向に設けられ、信号線１３（ｍ）は画素間を図の縦方向に設けられている。そして、２つの補助容量配線１４Ｏ，１４Ｅは走査線１２（ｎ）に平行で、且つ副画素電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃの間に設けられている。スイッチング素子としてのＴＦＴ１５ａ〜１５ｃは、走査線１２（ｎ）と信号線１３（ｍ）との交差付近に形成されている。【００３３】
ＴＦＴ１５ａのドレイン電極延長部１６ａは、補助容量配線１４Ｅを越えて補助容量配線１４Ｏ上に至り、補助容量配線１４Ｏと一体に形成された補助容量対向電極１４１と絶縁層（不図示）を介して対向する部分が補助容量電極１７ａとして機能する。そしてこの補助容量電極１７ａ上にコンタクトホール１８ａが形成され、ドレイン電極延長部１６ａと副画素電極１１ａとが接続している。同様に、ドレイン電極延長部１６ｂ，１６ｃは途中で接続して、補助容量配線１４Ｅに至り、補助容量配線１４Ｅと一体に形成された補助容量対向電極１４２と絶縁層（不図示）を介して対向する部分が補助容量電極１７ｂとして機能する。そしてこの補助容量電極１７ｂ上にコンタクトホール１８ｂが形成され、ドレイン電極延長部１６ｂ，１６ｃと副画素電極１１ｂとが接続している（図２参照）。さらに、補助容量電極１７ｂからドレイン電極延長部１６ｄが、補助容量配線１４Ｏを越えて副画素電極１１ｃに延出し、ここでコンタクトホール１８ｃによって副画素電極１１ｃと接続している（図３参照）。【００３４】
ここで、図２及び図３に示すように、コンタクトホール１８ｂ、１８ｃの下方には、絶縁層２１ａ，２１ｂを介して補助容量配線１４Ｅや浮島状の金属層１９が形成されている。これにより、液晶層の配向の乱れが遮蔽され画像品位の向上が図られている。なお、補助容量を構成する絶縁層２１ａやコンタクトホール１８ｃの下方の絶縁層２１ｂは例えばＴＦＴのゲート絶縁層である。【００３５】
このような構成によって、副画素電極１１ｂ，１１ｃには同じ実効電圧が印加されることになる。また後述するように、２つの補助容量配線１４Ｏ，１４Ｅに、異なる補助容量対向電圧を供給することにより、副画素電極１１ａの実効電圧を副画素電極１１ｂ、１１ｃの実効電圧よりも高くできる。これにより、副画素１０ａの輝度を副画素１０ｂ、１０ｃの輝度よりも高くすることができ、直線状の境界を持つ画像を表示したときの不自然さをなくすことができるようになる。またガンマ特性の視角依存性が一層改善される。【００３６】
ここで、本出願人らの行った実験によって、ガンマ特性の視角依存性を抑えるためには、輝度の高い副画素１０ａの開口面積比を小さくするのがよいという知見が得られた。図４に、輝度の高い副画素１０ａの開口面積（図中、「明」と記す）と輝度の低い副画素１０ｂ、１０ｃの総開口面積（図中、「暗」と記す）の比による視角依存性を示すグラフを示す。図４は、横軸として正面から見た階調を用い、縦軸として上下左右方向４５度の角度から見た階調を用いて、前記開口面積比が「画素分割なし」、「明：暗＝１：１」、「明：暗＝１：３」、「明：暗＝１：４」の場合のガンマ特性の視角依存性を示したものである。この図によれば、「明」の比率を低くするにしたがいガンマ特性は理想直線に近づいて行き、「明：暗＝１：３」のときに最も理想直線に近づき、そして「明」の比率をさらに低くすると（「明：暗＝１：４」）、今度は逆に理想直線から離れて行くことがわかる。また「明」の比率を低くするほど透過率が低下する。以上から、輝度の高い副画素１０ａと、輝度の低い副画素１０ｂ、１０ｃの総開口面積との比は１：１〜１：４の範囲が好ましい。より好ましくは１：２．５〜１：３．５の範囲である。なお、上記開口面積比に対するガンマ特性の視角依存性と透過率との関係は、本出願人が先に出願した特開２００４−６２１４６号公報にも説明されている。【００３７】
また、副画素１０ｂと副画素１０ｃとの開口面積比は１：１〜１：４の範囲が好ましい。より好ましくは１：１〜１：２の範囲である。輝度の高い副画素の位置が偏っている場合、人物画像の表示品位を評価すると、衣服等の単色の背景上に顎など人の肌色の輪郭が重なったとき、肌色の輪郭の色変化が認めらた。輝度の高い副画素の位置を中央部に近づけることでこの現象が改善された。【００３８】
前記実施形態では、スイッチング素子としてＴＦＴ（薄膜トランジスタ；Thin  Film  Transistor）を用いている。図５は、図１に示した液晶表示装置のＴＦＴの拡大図である。走査線１２（ｎ）の一部として形成されたゲート電極Ｇ上にゲート絶縁膜（不図示）が形成され、その上に１つの半導体層ＳＣが形成されている。この半導体層ＳＣ上にソース電極Ｓおよび３つのドレイン電極Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３が形成されている。ソース電極Ｓには略櫛歯状の複数の延出部が形成され、これらの延出部の間に、延出部と所定距離を保ちながらドレインＤ１、Ｄ２、Ｄ３が入り込むように形成されている。【００３９】
このように３つのＴＦＴ１５ａ〜１５ｃを１つの半導体層ＳＣ上に形成することによって、３つのＴＦＴをそれぞれ別個に形成した場合よりも画素の開口率を大きくすることができるようになる。また、ソース電極Ｓの各延出部とドレイン電極Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３との間に形成されるチャネル領域の幅Ｗ及び長さＬを変えることによって、画素容量に応じた所望の電流を供給することができる。【００４０】
なお、ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の形状、半導体層ＳＣの形状に特に限定はなく、リーク電流が発生しない範囲で種々の形状をとり得る。また、本発明の液晶表示装置で使用するスイッチング素子としては、ＴＦＴの他にもＭＩＭ（Metal  Insulator  Metal）など従来公知のスイッチング素子を用いることができる。【００４１】
図６に、図１の液晶表示装置の等価回路の模式図を示す。この図では、副画素１０ａに対応する液晶容量をＣｌｃＯと表記し、副画素１０ｂ，１０ｃに対応する液晶容量をＣｌｃＥ１、ＣｌｃＥ２と表記している。副画素１０ａ，１０ｂ，１０ｃのそれぞれの液晶容量ＣｌｃＯ、ＣｌｃＥ１、ＣｌｃＥ２は、副画素電極１１ａ〜１１ｃと対向電極２１とこれらの間の液晶層とによって構成されている。副画素電極１１ａ〜１１ｃはＴＦＴ１５ａ〜１５ｃを介して信号線１３（ｍ）に接続されており、ＴＦＴのゲート電極Ｇ（図５に図示）は共通の走査線１２（ｎ）に接続されている。【００４２】
副画素１０ａおよび副画素１０ｂ，１０ｃに対応して設けられている第１補助容量および第２補助容量は、図６では、それぞれＣｃｓＯおよびＣｃｓＥと表記している。第１補助容量ＣｃｓＯの補助容量電極１７ａは、ドレイン電極の延長部１６ａを介してＴＦＴ１５ａのドレインに接続されており、第２補助容量ＣｃｓＥの補助容量電極１７ｂは、ドレイン電極の延長部１６ｂ，１６ｃを介してＴＦＴ１５ｂ，１５ｃのドレインに接続されている。なお、補助容量電極１７ａ，１７ｂの接続形態は図示した例に限られず、それぞれ対応する副画素電極１１ａ及び副画素電極１１ｂ，１１ｃと同じ電圧が印加されるように電気的に接続されていればよい。即ち、副画素電極１１ａ及び副画素電極１１ｂ，１１ｃと、これらに対応する補助容量電極１７ａ，１７ｂとが直接または間接に電気的に接続されていればよい。【００４３】
第１補助容量ＣｃｓＯの補助容量対向電極１４１は、補助容量配線１４Ｏに接続されており、第２補助容量ＣｃｓＥの補助容量対向電極１４２は、補助容量配線１４Ｅに接続されている。この構成によって、第１補助容量ＣｃｓＯおよび第２補助容量ＣｃｓＥのそれぞれの補助容量対向電極１４１，１４２に異なる補助容量対向電圧を供給することが可能となっている。補助容量対向電極１４１，１４２と補助容量配線１４Ｏ，１４Ｅの接続関係は、後に説明するように、駆動方法（ドット反転駆動など）に応じて、適宜選択される。【００４４】
次に、副画素電極１１ａおよび副画素電極１１ｂと副画素電極１１ｃに異なる電圧を印加できる原理について説明する。【００４５】
図７は、図６の画素（ｎ、ｍ）に入力される各種信号の電圧波形とタイミングを示している。（ａ）は信号線１３に供給される表示信号電圧（階調信号電圧）Ｖｓの波形を示している。（ｂ）は走査線１２に供給される走査信号電圧Ｖｇの波形を示しており、（ｃ）および（ｄ）はそれぞれ補助容量配線１４Ｏ及び１４Ｅに供給される補助容量対向電圧（ＶｃｓＯ、ＶｃｓＥ）の波形を示している。（ｅ）および（ｆ）は、それぞれ副画素１０ａの液晶容量ＣｌｃＯおよび副画素１０ｂ，１０ｃの液晶容量ＣｌｃＥ１、ＣｌｃＥ２に印加される電圧（ＶｌｃＯ、ＶｌｃＥ）の波形を示している。【００４６】
図７に示す駆動方式は、１Ｈドット反転＋フレーム反転方式の液晶表示装置に本発明を適用した実施形態を示したものである。【００４７】
信号線１３に印加される表示信号電圧Ｖｓは、１本の走査線が選択されるたび（１Ｈごと）に極性が反転し、且つ、隣接する信号線に印加される表示信号電圧の極性は逆になっている（１Ｈドット反転）。また、全ての信号線１３に表示信号電圧Ｖｓはフレーム毎に極性が反転する（フレーム反転）。【００４８】
ここでの例は、補助容量対向電圧ＶｃｓＯ及びＶｃｓＥの極性が反転する周期は２Ｈである。また補助容量対向電圧ＶｃｓＯ及びＶｃｓＥは振幅が同じで、位相が１８０°異なる波形を有している。なお、前期補助容量対向電圧ＶｃｓＯ及びＶｃｓＥの極性が反転する周期は２Ｈ以上でもかまわない。【００４９】
図７を参照しながら、液晶容量ＣｌｃＯ及び液晶容量ＣｌｃＥ１と液晶容量ＣｌｃＥ２に印加される電圧（ＶｌｃＯ、ＶｌｃＥ）が図７のようになる理由を説明する。【００５０】
時刻Ｔ１のとき、走査信号電圧Ｖｇがローレベル（ＶｇＬ）からハイレベル（ＶｇＨ）に変化して、ＴＦＴ１５ａ〜１５ｃが導通状態となり、信号線１３の表示信号電圧Ｖｓが副画素電極１０ａ〜１０ｃに印加される。液晶容量ＣｌｃＯおよびＣｌｃＥ１とＣｌｃＥ２のそれぞれの両端に印加される電圧は、それぞれ、副画素電極１１ａ〜１１ｃの電圧と、対向電極２１の電圧（Ｖｃｏｍ）との差である。すなわち、ＶｌｃＯ＝ＶｌｃＥ１＝ＶｌｃＥ２＝Ｖｓ−Ｖｃｏｍである。【００５１】
時刻Ｔ２のときに、走査線信号電圧Ｖｇが高電圧ＶｇＨから低電圧ＶｇＬ（＜Ｖｓ）に変化すると、ＴＦＴ１５ａ〜１５ｃが同時に非導通状態（ＯＦＦ状態）となり、副画素および補助容量はすべて信号線１３と電気的に絶縁される。なお、ＴＦＴ１５ａ〜１５ｃの有する寄生容量などの影響によって、いわゆる引込み現象が生じ、副画素電極１１ａ〜１１ｃの電圧がΔＶｄだけ下がる。【００５２】
時刻Ｔ３のときに、液晶容量ＣｌｃＯの電圧ＶｌｃＯは、液晶容量ＣｌｃＯを構成する副画素電極１１ａと電気的に接続された、補助容量ＣｃｓＯの補助容量対向電極１４１の電圧ＶｃｓＯの影響を受けて変化する。また、液晶容量ＣｌｃＥ１とＣｌｃＥ２の電圧ＶｌｃＥは、液晶容量ＣｌｃＥ１とＣｌｃＥ２を構成する副画素電極１１ｂ，１１ｃと電気的に接続された、補助容量ＣｃｓＥの補助容量対向電極１４２の電圧ＶｃｓＥの影響を受けて変化する。【００５３】
ここで、時刻Ｔ３において、補助容量対向電圧ＶｃｓＯがＶｃｓＯｐ＞０だけ増加し、補助容量対向電圧ＶｃｓＥがＶｃｓＥｐ＞０だけ低下したとする。すなわち、補助容量対向電圧ＶｃｓＯの全振幅（Ｖｐ−ｐ）をＶｃｓＯｐとし、補助容量対向電圧ＶｃｓＥの全振幅をＶｃｓＥｐとする。【００５４】
液晶容量ＣｌｃＯと補助容量ＣｃｓＯとの合計の容量をＣｐｉｘＯとし、液晶容量ＣｌｃＥ１とＣｌｃＥ２及び補助容量ＣｃｓＥとの合計の容量をＣｐｉｘＥとすると、
ＶｌｃＯ＝Ｖｓ−ΔＶｄ＋ＶｃｓＯｐ（ＣｃｓＯ／ＣｐｉｘＯ）−Ｖｃｏｍ、
ＶｌｃＥ＝Ｖｓ−ΔＶｄ−ＶｃｓＥｐ（ＣｃｓＥ／ＣｐｉｘＥ）−Ｖｃｏｍ
となる。【００５５】
次に、時刻Ｔ４において、同様に補助容量対向電極の電圧ＶｃｓＯ及びＶｃｓＥの影響を受けて、ＶｌｃＯおよびＶｌｃＥはそれぞれ時刻Ｔ２時の電圧値に戻る。
ＶｌｃＯ＝Ｖｓ−ΔＶｄ−Ｖｃｏｍ
ＶｌｃＥ＝Ｖｓ−ΔＶｄ−Ｖｃｏｍ【００５６】
この電圧の変化は、次のフレームにおいてＶｇ（ｎ）がＶｇＨとなるまで繰り返される。その結果、ＶｌｃＯおよびＶｌｃＥのそれぞれの実効値が異なる値となる。すなわち、ＶｌｃＯの実効値をＶｌｃＯｒｍｓとし、ＶｌｃＥの実効値ＶｌｃＥｒｍｓとすると、
ＶｌｃＯｒｍｓ＝Ｖｓ−ΔＶｄ＋（１／２）ＶｃｓＯｐ（ＣｃｓＯ／ＣｐｉｘＯ）−Ｖｃｏｍ
ＶｌｃＥｒｍｓ＝Ｖｓ−ΔＶｄ−（１／２）ＶｃｓＥｐ（ＣｃｓＥ／ＣｐｉｘＥ）−Ｖｃｏｍ
（ただし、（Ｖｓ−ΔＶｄ−Ｖｃｏｍ）＞＞ＶｃｓＯｐ（ＣｃｓＯ／ＣｐｉｘＯ）、
（Ｖｓ−ΔＶｄ−Ｖｃｏｍ）＞＞ＶｃｓＥｐ（ＣｃｓＥ／ＣｐｉｘＥ）時。）
となる。したがって、これら実効値の差をΔＶｌｃ＝ＶｌｃＯｒｍｓ−ＶｌｃＥｒｍｓとすると、
ΔＶｌｃ=｛ＶｃｓＯｐ（ＣｃｓＯ／ＣｐｉｘＯ）+ＶｃｓＥｐ（ＣｃｓＥ／ＣｐｉｘＥ）｝／２
となる。このように副画素電極１１ａ〜１１ｃに接続されている補助容量ＣｃｓＯ，ＣｃｓＥの補助容量対向電極１４１，１４２に印加する電圧を制御することによって、副画素電極１１ａ及び副画素電極１１ｂ，１１ｃに互いに異なる電圧を印加することができるようになる。【００５７】
なお、ＶｃｓＯとＶｃｓＥの電圧を入れ替えれば、逆にＶｌｃＯの実効値を小さく、ＶｌｃＥの実効値を大きくなるように設定できる。あるいは、補助容量ＣｃｓＯおよびＣｃｓＥの補助容量対向電極１４１，１４２に接続する補助容量配線１４Ｏおよび１４Ｅの組合せを逆にしても、ＶｌｃＯの実効値を小さく、ＶｌｃＥの実効値を大きくなるように設定できる。【００５８】
なお、ここでは、フレーム反転駆動を行っているので、次フレームでは、Ｖｓの極性を反転し、Ｖｌｃ＜０となるが、これに同期してＶｃｓＯおよびＶｃｓＥの極性も反転させれば、同様の結果が得られる。【００５９】
また、ここでは、ドット反転駆動を行うために、隣接する信号線１３（ｍ）と信号線１３（ｍ＋１）に供給する表示信号電圧の極性を互いに逆にしているので、図８に示すように、次のフレームの画素（ｎ，ｍ＋１）においても、副画素電極１１ａ’に印加する実効電圧を、常に副画素電極１１ｂ’，１１ｃ’に印加する実効電圧以上とするためには、副画素電極１１ａ’の補助容量電極１７ａ’と補助容量配線１４Ｅの補助容量対向電極１４２’とを対向させ、副画素電極１１ｂ’、１１ｃ’の補助容量電極１７ｂ’と補助容量配線１４Ｏの補助容量対向電極１４１’とを対向させる必要がある。【００６０】
このとき、画素（ｎ，ｍ）における副画素電極１１ａのドレイン電極延長部１６ａは２つの補助容量配線１４Ｏ，１４Ｅと交差し、そして補助容量配線１４Ｏ，１４Ｅに印加されている電圧は位相が１８０°異なっているため、ドレイン電極の延長部１６ａと補助容量配線１４Ｏ，１４Ｅによる寄生容量は相殺される。一方、画素（ｎ，ｍ＋１）の副画素電極１１ａ’のドレイン電極の延長部１６ａ’は補助容量配線１４Ｏと交差させる必要性はないが、副画素電極１１ａ’のドレイン電極の延長部１６ａ’を補助容量配線１４Ｅのみと交差した状態としておくと、前記寄生容量が相殺されず副画素電極１１ａと副画素電極１１ａ’とで表示ムラが生じることになる。かかる不具合を解消するためには、副画素電極１１ａ’の補助容量電極１７ａ’から補助容量配線１４Ｏまでドレイン電極の延長部１６ｅをさらに延長形成し、ドレイン電極の延長部を２つの補助容量配線１４Ｏ，１４Ｅと交差させることが推奨される。【００６１】
以上説明した液晶表示装置では、副画素１０ａ〜１０ｃを構成する副画素電極１１ａ〜１１ｃはそれぞれ別体であったが（図１を参照）、図９に示すように、副画素電極１１ｂ、１１ｃを一つの副画素電極１１ｄで構成しても構わない。この場合にも、前記と同様に、副画素電極１１ａ，１１ｄにそれぞれ接続されている補助容量対向電極１４１，１４２に印加する電圧を制御することによって、副画素電極１１ａ，１１ｄに互いに異なる電圧を印加することができる。また以上説明した液晶表示装置では、副画素を列方向に配列していたが、行方向に配列してももちろん構わない。【００６２】
本発明の実施形態によると、ノーマリブラックモードの液晶表示装置、特に、ＭＶＡモードの液晶表示装置のガンマ特性を改善できることを示したが、本発明はこれに限られず、ＩＰＳモードの液晶表示装置に適用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明に係る液晶表示装置は、ガンマ特性の視角依存性が従来に比べ改善され、また例えば直線状の境界を持つ画像を表示したときに、境界領域に凹凸感や不自然な色づきが生じないので、表示画面の大きいテレビなどに好適に用いられる。
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図９】
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