專利名稱：顯示裝置、有源矩陣基板、液晶顯示裝置、電視接收機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及 一 種液晶顯示裝置等的顯示裝置和該顯示裝置所利用的有源矩陣基板。
背景技術(shù)：
圖36表示現(xiàn)有的用于液晶顯示裝置的有源矩陣基板的結(jié)構(gòu)。如圖36所示，有源 矩陣基板700包括交叉配置的多條掃描信號線716和多條數(shù)據(jù)信號線715、形成于各 信號線(715、 716)的交叉點附近的TFT712 (Thin Film Transistor:薄膜晶體管)和 像素電極717。掃描信號線716兼作為TFT712的柵極電極，TFT712的源極719連接 數(shù)據(jù)信號線715, TFT712的漏極708通過漏極引出電極707連接像素電極717。在配 置于漏極引出電極707和像素電極717之間的絕緣膜上設(shè)有孔，由此形成連接漏極引 出電極707和像素電極717的接觸孔710。像素電極717是ITO等的透明電極，可使 從有源矩陣基板的下方入射的光(背光燈的光)透過。
在上述有源矩陣基板700中，通過向掃描信號線716發(fā)送掃描信號(柵極導(dǎo)通電 壓)，TFT712成為導(dǎo)通(源極719和漏極708為導(dǎo)通狀態(tài))狀態(tài)，在該狀態(tài)下被發(fā)送 至數(shù)據(jù)信號線715的數(shù)據(jù)信號(信號電壓)通過源極719、漏極708和漏極引出電極 707被寫入像素電極717。另外，保持電容(Cs)配線718具有避免在TFT712為截止 的期間液晶層自發(fā)放電等的功能。
在有源矩陣基板700中，各像素內(nèi)的整個像素電極717為等電位。也就是說，在 將有源矩陣基板700使用于液晶顯示裝置的情況下， 一個像素的各部分幾乎以均一的 亮度進行顯示。
另外，在專利文獻1中揭示了這樣一種結(jié)構(gòu)，即，為抑制Y特性對視角的依賴 性，將各像素分割為上下兩個副像素，并以其中一個副像素為高亮度的明顯示像素， 另一個副像素為低亮度的暗顯示像素。
專利文獻1:日本國專利申請公開特開2004-62146號公^^艮，
公開日2004年2月26曰。
專利文獻2:日本國專利申請公開特開2004-78157號公報，
公開日2004年3月 11日。
發(fā)明內(nèi)容
但是，當使各像素中的亮度為均一地進行顯示時，將會如圖21 (b)所示那樣，導(dǎo) 致出現(xiàn)空間頻率較高的視頻變得模糊的問題。另外，即使形成專利文獻1所揭示的使 上下方分別被配置的副像素之間的亮度不同的結(jié)構(gòu)，也無法充分改善空間頻率較高的 視頻的顯示模糊。
本發(fā)明是鑒于上述課題進行開發(fā)的，其目的在于提供一種能夠鮮明地顯示其空間 頻率較高的視頻的顯示裝置以及該顯示裝置所利用的有源矩陣基板。
本發(fā)明的顯示裝置的特征在于，具有多個像素；在各像素中，能夠形成第1亮度 區(qū)域(高亮度區(qū)域)和第2亮度區(qū)域(低亮度區(qū)域)，上述第2亮度區(qū)域包圍上述第1 亮度區(qū)域且其亮度低于第1亮度區(qū)域的亮度。也就是說，在本顯示裝置的各像素中， 具有第1亮度區(qū)域和包圍上述第1亮度區(qū)域的第2亮度區(qū)域，且能夠控制使得第1亮 度區(qū)域的高度于其周圍的亮度，以及使得第2亮度區(qū)域的亮度低于上述第1亮度區(qū)域 的亮度。
例如，只要是3原色(R、 G、 B)的同時加法混色方式的顯示裝置，可對應(yīng)3原 色分別各設(shè)置1個像素。在這種情況下，對應(yīng)3原色的3個像素可配置成條紋狀、馬 賽克狀或三角形狀。
如上所述，在本顯示裝置的各像素中形成高亮度區(qū)域和包圍該高亮度區(qū)域的低亮 度區(qū)域，因此，像素整體的亮度總和的全部或者大部分是由高亮度區(qū)域提供(使光放 射集中于像素中央)的，從而可進行中間色調(diào)顯示。由此，能夠提高高空間頻率區(qū)域 中的傳輸特性，鮮明地顯示空間頻率較高的視頻。
本顯示裝置也能夠形成為以下結(jié)構(gòu)，即，各像素包括第1開關(guān)元件和第2開關(guān)元 件、連接上述第l開關(guān)元件的第l副像素電極、連接上述第2開關(guān)元件并包圍上述第1 副像素電極的第2副像素電極。
在本顯示裝置中，優(yōu)選上述第1亮度區(qū)域和第2亮度區(qū)域都是以同一點為重心的 形狀。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠正確地再現(xiàn)與視頻信號對應(yīng)的位置信息，得到?jīng)]有鋸齒感
的自然的視頻顯示。
在本顯示裝置中，優(yōu)選在上迷第1亮度區(qū)域和第2亮度區(qū)域之間，形成最低亮度 區(qū)域。通過形成最低亮度區(qū)域(例如對高亮度區(qū)域的外緣遮光)，能夠防止由光泄漏 造成的對比度下降。另外，也可不設(shè)置上述最低亮度區(qū)域，使上述第1亮度區(qū)域(高 亮度區(qū)域)和第2亮度區(qū)域(低亮度區(qū)域)相鄰。
在包括濾色器基板和有源矩陣基板的本顯示裝置中，上述最低亮度區(qū)域可利用黑 矩陣和遮光體中的至少一者來形成，其中，上述黑矩陣設(shè)置于上述濾色器基板，上述 遮光體設(shè)置于上述有源矩陣基板。由此，無需另外設(shè)置用于防止(從高亮度區(qū)域外緣 附近的)光泄漏的構(gòu)件，從而能夠使制造工序變得簡單并使成本降低。
在本顯示裝置中，也能夠形成以下結(jié)構(gòu)，即，第1開關(guān)元件和第2開關(guān)元件連接 同一數(shù)據(jù)信號線。另外，也能夠形成第1開關(guān)元件和第2開關(guān)元件連接同一掃描信號 線的結(jié)構(gòu)。在上述情況下，例如，設(shè)置與上述第1副像素電極形成電容的第1保持電 容配線和與上述第2副像素電極形成電容的第2保持電容配線，進而，可分別控制上 述第1保持電容配線的電位和上述第2保持電容配線的電位。具體來說，向各保持電 容配線施加其相位相反的信號電壓。由此，能夠簡單地控制第1副像素電極和第2副 像素電極的實效電壓，從而可簡單地形成高亮度區(qū)域和低亮度區(qū)域。在上述結(jié)構(gòu)中， 也可以進行電位控制，使得上述第1保持電容配線的電位波形和第2保持電容配線的 電位波形之間的相位差為180度。另外，也可以對上述第1保持電容配線和第2保持 電容配線進行電位控制，使得在第1開關(guān)元件和第2開關(guān)元件截止后電位上升或下 降，并且保持該狀態(tài)直至上述各開關(guān)元件在下 一幀中截止為止。
也就是說，進行電位控制，使得在上述各開關(guān)元件截止后上迷第1保持電容配線 的電位上升并保持該狀態(tài)直至上述各開關(guān)元件在下一幀中截止為止，并且，對上述第2 保持電容配線進行電位控制，使得在上述各開關(guān)元件截止后上述第2保持電容配線的 電位下降且保持該狀態(tài)直至上述各開關(guān)元件在下一幀中截止為止；或者，對上述第1 保持電容配線進行電位控制，使得在上述各開關(guān)元件截止后上述第1保持電容配線的 電位下降且保持該狀態(tài)直至上述各開關(guān)元件在下一幀中截止為止，并且，對上述第2 保持電容配線進行電位控制，使得在上述各開關(guān)元件截止后上述第2保持電容配線的 電位上升且保持該狀態(tài)直至上述各開關(guān)元件在下一幀中截止為止。在這種情況下，能 夠形成以下結(jié)構(gòu)，即，上述第1保持電容配線的電位的上升和上迷第2保持電容配線
的電位的下降同步，或者，上述第1保持電容配線的電位的下降和上述第2保持電容 配線的電位的上升同步。另外，還能夠形成以下結(jié)構(gòu)，即，上述第1保持電容配線的 電位的上升和上述第2保持電容配線的電位的下降錯開一水平期間，或者，上述第1 保持電容配線的電位的下降和上述第2保持電容配線的電位的上升錯開一水平期間。
在本顯示裝置中也可以形成以下結(jié)構(gòu)，即，上述第1開關(guān)元件和第2開關(guān)元件分 別連接第1掃描信號線和第2掃描信號線。在這種情況下，能夠使得向第1掃描信號 線提供的導(dǎo)通脈沖和向第2掃描信號線提供的導(dǎo)通脈沖在時間上不重合。另外，也能 夠使得向第1掃描信號線提供的導(dǎo)通脈沖和向第2掃描信號線提供的導(dǎo)通脈沖在時間 上部分重合，并且，兩導(dǎo)通脈沖的結(jié)束定時不同。
例如，向第1掃描信號線提供的導(dǎo)通脈沖的開始定時和向第2掃描信號線提供的 導(dǎo)通脈沖的開始定時同步，且向第1掃描信號線提供的導(dǎo)通脈沖的結(jié)束定時較早。另 外，向上述數(shù)據(jù)信號線提供的電位與在先結(jié)束的導(dǎo)通脈沖的在先結(jié)束的定時同步或者 在其結(jié)束之后變化。由此，在向第2副像素電極提供某一電位的狀態(tài)下再次輸入應(yīng)寫 入的電位，所以能夠良好地進行第2副像素電極的充電。其中，上述第2副像素電極 連接第2掃描信號線所控制的第2開關(guān)元件。尤其是對下述情況特別有效，即，如點 反轉(zhuǎn)驅(qū)動或H行反轉(zhuǎn)驅(qū)動那樣使每一水平期間內(nèi)向數(shù)據(jù)信號線提供的信號電位的極性 進行反轉(zhuǎn)(信號電位的波形失真較大)的情況，以及第2副像素電極的面積較大(充 電時間較長)的情況。進而，由于導(dǎo)通脈沖的周期變長，所以還可抑制掃描信號的驅(qū) 動頻率。
在上述結(jié)構(gòu)中，也可以使得提供給同 一數(shù)據(jù)信號線的電位的極性在每一水平期間 內(nèi)進行反轉(zhuǎn)。
在本顯示裝置中也可以形成以下結(jié)構(gòu)，即，第1開關(guān)元件和第2開關(guān)元件分別連 接相互獨立的第1數(shù)據(jù)信號線和第2數(shù)據(jù)信號線。在這種情況下，通過向第1數(shù)據(jù)信 號線和第2數(shù)據(jù)信號線提供不同的信號電位，形成上述第1亮度區(qū)域和第2亮度區(qū) 域。
本有源矩陣基板的特征在于，包括多個像素區(qū)域；在各像素區(qū)域中，設(shè)有第1開 關(guān)元件、第2開關(guān)元件、連接第1開關(guān)元件的第1副像素電極、連接第2開關(guān)元件并 包圍第1副像素電極的第2副像素電極。即，像素整體的亮度總和的全部或者大部分 是由高亮度區(qū)域提供(使光放射集中于像素中央)的，從而可進行中間色調(diào)顯示。由
此，具有本有源矩陣基板的顯示裝置能夠大幅度地提高高空間頻率區(qū)域中的傳輸特 性，鮮明地顯示空間頻率較高的視頻。
本有源矩陣基板也可以形成以下結(jié)構(gòu)，即，上述第1開關(guān)元件和第2開關(guān)元件連 接同一掃描信號線?；蛘撸部梢孕纬梢韵陆Y(jié)構(gòu)，即，上述第1開關(guān)元件和第2開關(guān) 元件分別連接相互獨立的第1掃描信號線和第2掃描信號線。
本有源矩陣基板也可以形成以下結(jié)構(gòu)，即，向各像素區(qū)域配置一條數(shù)據(jù)信號線， 該數(shù)據(jù)信號線與上述第1開關(guān)元件和第2開關(guān)元件連接，并且，設(shè)有第1保持電容配 線和第2保持電容配線，其中，上述第1保持電容配線與上述第1副像素電極形成電 容，上述第2保持電容配線與上述第2副像素電極形成電容。
本有源矩陣基板也可以形成以下結(jié)構(gòu)，即，向各像素區(qū)域配置一條數(shù)據(jù)信號線， 該數(shù)據(jù)信號線與上述第1開關(guān)元件和第2開關(guān)元件連接，并且，設(shè)有第1保持電容配 線和第2保持電容配線，其中，上述第1保持電容配線與上述第1副像素電極形成電 容，上述第2保持電容配線與上述第2副像素電極形成電容。
本有源矩陣基板也可以形成以下結(jié)構(gòu)，即，向各像素區(qū)域配置相互獨立的第1數(shù) 據(jù)信號線和第2數(shù)據(jù)信號線，該第l數(shù)據(jù)信號線與上述第1開關(guān)元件連接，并且，該 第2數(shù)據(jù)信號線與上述第2開關(guān)元件連接。
本有源矩陣基板也能夠形成以下結(jié)構(gòu)，即，形成遮光體，使其與第1副像素電極 和第2副像素電極的邊界部分進行重疊。由此，可對第1副像素電極和第2副像素電 極的邊界部分進行遮光，所以在具有本有源基板的顯示裝置中，能夠避免光從第1副 像素電極和第2副像素電極的邊界附近(間隙區(qū)域)泄漏所導(dǎo)致對比度降低的問題。 另外，由于在有源矩陣基板本身設(shè)置了遮光體，因此不會像在濾色器基板設(shè)置遮光體 的情況那樣，由于在進行貼合各基板時的錯位而產(chǎn)生遮光效果降低的問題。另外，也 可以形成以下結(jié)構(gòu)，即，從上述第1副像素電極或第2副像素電極引出的配線的一部 分與第1副像素電極和第2副像素電極的邊界部分進行重疊。也可以形成以下結(jié)構(gòu)， 即，上述掃描信號線的一部分與上述第1副像素電極和第2副像素電極的邊界部分進 行重疊。在這種情況下，也可以使上述掃描信號線在像素的中間部分圍成邊框狀，與 上述邊界部分進行重疊。另外，也可以形成這樣的結(jié)構(gòu)，即，上述第1保持電容配線 的一部分與上述第1副像素電極和第2副像素電極的邊界部分進行重疊。在這種情況 下，可以使上述第1保持電容配線在像素的中間部分圍成邊框狀，與上述邊界部分進
行重疊。
另外，本發(fā)明的顯示裝置的特征在于具有上述有源矩陣基板。
本發(fā)明的液晶顯示裝置的特征在于，包括上述有源矩陣基板和通過分時發(fā)出多色 光的背光燈，進行場時序顯示。在上述結(jié)構(gòu)中，例如在1個像素中連續(xù)顯示3原色 (R、 G、 B)的3種顏色(本來，在某一時刻僅顯示1種顏色)。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由
于能夠消除色信息的位置錯位，所以能夠提高顯示品質(zhì)。另外，由于無需濾色器，所 以能夠降低成本。
本發(fā)明的電視接收機的特征在于包括，上述顯示裝置和接收電視廣播的調(diào)諧器部。
如上所述，根據(jù)本顯示裝置，能夠鮮明地顯示空間頻率較高的視頻。另外，在將 本有源矩陣基板使用于顯示裝置時，能夠在與各像素區(qū)域?qū)?yīng)的各像素內(nèi)形成有高亮 度區(qū)域和包圍該高亮度區(qū)域的低亮度區(qū)域，從而能夠鮮明地顯示空間頻率較高的視 頻。
圖1是表示本實施方式的有源矩陣基板的結(jié)構(gòu)的透視平面圖。
圖2是表示本有源矩陣基板的等效電路圖。
圖3是表示使用本有源矩陣基板的液晶顯示裝置的等效電路圖。
圖4是表示本有源矩陣基板的結(jié)構(gòu)示例的透視平面圖。
圖5是表示本有源矩陣基板的結(jié)構(gòu)示例的透視平面圖。
圖6是表示本有源矩陣基板的等效電路圖。圖7是表示本有源矩陣基板的等效電路圖。
圖8是表示本有源矩陣基板的結(jié)構(gòu)示例的透視平面圖。
圖9是表示本有源矩陣基板的結(jié)構(gòu)示例的透視平面圖。
圖10是表示本有源矩陣基板的結(jié)構(gòu)示例的透視平面圖。
圖11是表示本有源矩陣基板的結(jié)構(gòu)示例的透視平面圖。
圖12是表示本有源矩陣基板的等效電路圖。
圖13是表示本有源矩陣基板的驅(qū)動方法的時序圖。
圖14是說明視頻信號的配置的示意圖。
圖15 (a)是說明本有源矩陣基板的各亮度區(qū)域的配置的示意圖。
圖15 (b)是用于說明圖15 (a)的參考圖。
圖16是表示本實施方式的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖17 (a)是說明在場時序方式中的像素結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖17 (b)是說明在場時序方式中的像素結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖18是說明在場時序方式中的驅(qū)動方法的示意圖。
圖19 (a)是說明場時序方式的優(yōu)點的示意圖。
圖19 (b)是說明場時序方式的優(yōu)點的示意圖。
圖20是表示場時序方式的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖21 ( a )是表示空間頻率特性較低的情況的示意圖。
圖21 (b)是表示空間頻率特性較高的情況的示意圖。
圖22 (a)是表示點亮區(qū)域較小的顯示裝置的示意圖。
圖22 (b)是表示點亮區(qū)域較大的顯示裝置的示意圖。
圖23是說明傳輸特性的圖表。
圖24是表示本實施方式的電視接收機的結(jié)構(gòu)的框圖。 圖25是表示本實施方式的電視接收機的結(jié)構(gòu)的立體圖。 圖26是表示本顯示裝置的亮度分配的一示例的圖表。 圖27是表示本顯示裝置的亮度分配的一示例的圖表。 圖28是表示本有源矩陣基板的結(jié)構(gòu)示例的透視平面圖。 圖29是表示本有源矩陣基板的結(jié)構(gòu)示例的透視平面圖。 圖30是圖29所示的有源矩陣基板的等效電路圖。 圖31是表示本有源矩陣基板的其它驅(qū)動方法的時序圖。 圖32是表示本有源矩陣基板的其它驅(qū)動方法的時序圖。 圖33是表示本有源矩陣基板的其它驅(qū)動方法的時序圖。 圖34是表示本實施方式的液晶面板的結(jié)構(gòu)的剖面圖。 圖35是表示本有源矩陣基板的其它驅(qū)動方法的時序圖。 圖36是表示現(xiàn)有的有源矩陣基板的結(jié)構(gòu)的平面圖。 (附圖標號說明) 5 像素區(qū)域
12a、 12b TFT
15 數(shù)據(jù)信號線
16 掃描信號線 17a第1副像素電極 17b 第2副像素電極 lla、 lib 接觸孔
20 第1保持電容配線
21 第2保持電容配線
具體實施例方式
以下根據(jù)圖1 ~圖35說明本發(fā)明的一實施方式。
圖1是表示本實施方式的有源矩陣基板的結(jié)構(gòu)的透視平面圖。如圖1所示，本有 源矩陣基板IO包括呈矩陣狀配置的像素區(qū)域5、相互垂直正交的掃描信號線16 (列 方向，在圖中為左右方向)和數(shù)據(jù)信號線15 (行方向，在圖中為上下方向)、第l保 持電容配線20以及第2保持電容配線21 。
在像素區(qū)域5中形成有第1TFT (薄膜晶體管)12a、第2TFT12b、第1副像素電 極17a和第2副像素電極17b。
第2副像素電極17b具有將長方形鏤空一部分的形狀，其外框17x是較大的長方 形，內(nèi)框(鏤空部分的外緣)17y是較小的長方形。在其內(nèi)框17y的內(nèi)側(cè)設(shè)置長方形的 第l副像素電極17a。也就是說，本有源矩陣基板形成這樣的結(jié)構(gòu)，即，第2副像素電 極17b包圍長方形的第1副像素電極17a的結(jié)構(gòu)。
在第1副像素電極17a的外框17z和第2副像素電極的內(nèi)框17y之間形成有間隙區(qū) 域26;第1保持電容配線20圍成邊框狀，并與上述間隙區(qū)域26、第l副像素電極17a 的外框附近的區(qū)域和第2副像素電極17b的內(nèi)框附近的區(qū)域進行重疊。進而，設(shè)有保 持電容上電極30a，其與上述第l保持電容配線20和第l副像素電極17a重疊，上述 保持電容上電極30a通過接觸孔lla與第1副像素電極17a連接。另外，第2副像素電 極17b的下端部(行方向上的一邊緣)與列方向(在圖中為左右方向)的掃描信號線 16重疊。在上述結(jié)構(gòu)中，通過第l保持電容配線20,在高亮度區(qū)域47a(第1亮度區(qū) 域)和低亮度區(qū)域47b (第2亮度區(qū)域)之間形成邊框狀的黑顯示區(qū)域(最低亮度區(qū)
域)。
第1 TFT12a和第2TFT12b形成于各信號線(15、 16)的交叉點附近，第 lTFT12a的源極9a和第2TFT12b的源極9b均連接數(shù)據(jù)信號線15。另外，第lTFT12a 的漏極8a通過漏極引出配線7a連接保持電容上電極30a,第2TFT12b的漏極8b通過 漏極引出配線7b和接觸孔llb連接第2副像素電極17b。
另外，形成第2保持電容配線21,使其在列方向(在圖中為左右方向)橫過第2 副像素電極17b的上半部分(隔著第1副像素電極17a,在TFT12a、 TFT12b所處一側(cè) 的相反側(cè))，并設(shè)有保持電容上電極30b,使其與上述第2保持電容配線21和第2副 像素電極17b重疊。該保持電容上電極30b通過接觸孔llc連接第2副像素電極17b。
在圖l中，第1保持電容配線20圍成邊框狀，其與上述間隙區(qū)域26、第1副像素 電極17a的外框附近的區(qū)域和第2副像素電極17b的內(nèi)框附近的區(qū)域進行重疊，但并 不限定于此。例如，也可以如圖28所示的像素區(qū)域5，那樣，沿著列方向(在圖中為左 右方向)形成第1保持電容配線20，和第2保持電容配線21，，夾持第1副像素電極 17a。另外，第lTFT12a的漏極通過漏極引出配線7a'連接形成于第1保持電容配線 20，上的保持電容上電極30a，其中，上述漏極引出配線7a，經(jīng)過第1副像素電極17a下 方。進而，上述漏極引出配線7a，通過接觸孔lla連接第l副像素電極17a。另外，第 2TFT12b的漏極通過漏極引出配線7b，連接形成于第2保持電容配線21'上的保持電容 上電極30b。該保持電容上電極30b通過接觸孔llb連接第2副像素電極17b。在圖28 所示的結(jié)構(gòu)中，沒有通過高亮度區(qū)域47a和低亮度區(qū)域47b之間的遮光體來形成的最 低亮度區(qū)域，因此，形成了高亮度區(qū)域47a和低亮度區(qū)域47b相鄰的結(jié)構(gòu)。
圖1所示的結(jié)構(gòu)能以圖2所示的電路來表示。即，第1副像素電極17a通過第 lTFT12a連接數(shù)據(jù)信號線15，第2副像素電極17b通過第2TFT12b連接數(shù)據(jù)信號線 15。另外，第lTFT12a和第2TFT12b的柵極均與掃描信號線16連接。在與第1副像 素電極17a連接的保持電容上電極30a和第1保持電容配線20之間形成有保持電容 Csl,在與第2副像素電極17b連接的保持電容上電極30b和第2保持電容配線21之 間形成有保持電容Cs2。
另外，如下所述，向圖2的第1保持電容配線20和第2保持電容配線21提供相 位互不相同的Cs信號(輔助電容對置電壓)。當對各像素進行點反轉(zhuǎn)驅(qū)動或者V行反 轉(zhuǎn)驅(qū)動時，向在列方向(在圖中為左右方向)上相鄰的兩個像素提供的信號電位為相
反極性。因此，在這種情況下，像素的第1保持電容配線20連接與之相鄰像素的第2 保持電容配線21,該像素的第2保持電容配線21連接與之相鄰像素的第1保持電容配 線20。
圖3表示包括有源矩陣基板IO的液晶顯示裝置(液晶面板)的等效電路。如圖3 所示，第1副像素電容Cspl通過第1副像素電極17a、對置電極(Vcom)以及上述兩 者之間的液晶層來構(gòu)成，第2副像素電容Csp2通過第2副像素電極17b、對置電極 (Vcom)以及上述兩者之間的液晶層來構(gòu)成。
以下說明本實施方式的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法。
在本實施方式中，從同一數(shù)據(jù)信號線向第1副像素電極和包圍該第1副像素電極 的第2副像素電極提供顯示信號電壓，在使各TFT成為截止狀態(tài)后改變第1保持電容 配線和第2保持電容配線的電壓，使上述兩者的電壓互不相同。由此，在一個像素內(nèi) 形成通過第1副像素電容Cspl得到的高亮度區(qū)域，以及通過第2副像素電容Csp2得 到的低亮度區(qū)域，其中，低亮度區(qū)域包圍高亮度區(qū)域。在上述結(jié)構(gòu)中，利用同一數(shù)據(jù) 信號線向兩個副像素電極提供顯示信號電壓，因此具有這樣的優(yōu)點，即，無需增加數(shù) 據(jù)信號線的數(shù)量和用于驅(qū)動數(shù)據(jù)信號線的源極驅(qū)動器的個數(shù)。
圖13是表示圖3所示的電路的各部分的電壓的時序圖。Vg表示掃描信號線(第 1TFT和第2TFT的柵極)電壓，Vs表示數(shù)據(jù)信號線的電壓(源極電壓)，Vcsl表示 第l保持電容配線的電壓，Vcs2表示第2保持電容配線的電壓，Vlcl表示第1副像素 電極的電壓，Vlc2表示第2副像素電極的電壓。另外，為了不使液晶極化，液晶顯示 裝置一般進行巾貞反轉(zhuǎn)、行反轉(zhuǎn)、點反轉(zhuǎn)等的交流驅(qū)動。也就是說，向第n幀提供對于 源極電壓的中間值Vsc而言具有正極性的源極電壓(Vsp),向下一幀也就是第 (n+l)幀提供對于Vsc而言具有負極性的源極電壓(Vsn),并且每一幀進行點反 轉(zhuǎn)。另外，以振幅電壓Vad起振，得到第1保持電容配線的電壓和第2保持電容配線 的電壓，且上述兩者的相位差為180度。
以下，對圖13的n幀中各電壓波形隨著時間的變化進行說明。
首先，在時刻T0上，Vcsl=Vcom-Vad, Vcs2=Vcom+Vad。另外，Vcom是對置 電才及的電壓。
在時刻Tl上，Vg從VgL向VgH變化，各TFT均成為導(dǎo)通狀態(tài)。其結(jié)果，Vlcl 和Vlc2上升為Vsp,保持電容Csl、 Cs2和副像素電容Cspl、 Csp2進行充電。
在時刻T2上，Vg從VgH向VgL變化，各TFT均成為截止狀態(tài)，保持電容 Csl、 Cs2和副像素電容Cspl、 Csp2均與數(shù)據(jù)信號線絕緣。另外，其后由于寄生電容 等的影響產(chǎn)生吸合效應(yīng)(pull-in effect)，從而，Vlcl=Vsp-Vdl 、 Vlc2=Vsp-Vd2。
在時刻T3上，Vcsl從Vcom-Vad向Vcom+Vad變化，Vcs2從Vcom+Vad向 Vcom-Vad變化。其結(jié)果，Vlcl=Vsp-Vdl+2 x K x Vad, Vlc2=Vsp-Vd2-2 x K x Vad。 這里，K=Ccs/(Clc+Ccs)， Ccs是各保持電容(Csl、 Cs2)的電容值，Clc是各副像素 電容(Cspl、 Csp2)的電容值。
在時刻T4上，Vcsl從Vcom+Vad向Vcom-Vad變化，Vcs2從Vcom-Vad向 Vcom+Vad變化。其結(jié)果，Vlcl=Vsp-Vdl ， Vlc2=Vsp-Vd2。
在時刻T5上，Vcsl從Vcom-Vad向Vcom+Vad變化，Vcs2從Vcom+Vad向 Vcom-Vad變化。其結(jié)果，Vlcl=Vsp-Vdl+2 x K x Vad, Vlc2=Vsp-Vd2-2 x K x Vad。
接著，在水平掃描期間1H的整數(shù)倍上反復(fù)T4和T5，直至Vg二Vgh并進行寫入為 止。因此，Vlcl的實效值是Vsp-Vdl+Kx Vad， Vlc2的實效值是Vsp-Vd2-K x Vad。
根據(jù)上述，在第n幀中，各副像素電容(第1副像素電容Cspl、第2副像素電容 Csp2)的實效電壓(Vl、 V2)成為下述，即，Vl=Vsp-Vdl+Kx Vad-Vcom, V2=Vsp-Vd2-K x Vad-Vcom，因此，在一像素內(nèi)形成有通過第1副像素電容Cspl得到的高亮 度區(qū)域以及包圍該高亮度區(qū)域并通過第2副像素電容Csp2得到的低亮度區(qū)域。
以下說明在n+1幀中各電壓波形隨著時間的變化。
首先，在時刻TO上，Vcsl=Vcom+Vad, Vcs2=Vcom-Vad。另外，Vcom是對置 電極的電壓。
在時刻Tl上，Vg從VgL向VgH變化，各TFT均成為導(dǎo)通狀態(tài)。其結(jié)果，Vlcl 和Vlc2下降為Vsn,保持電容Csl、 Cs2和副像素電容Cspl、 Csp2進行充電。
在時刻T2上，Vg從VgH向VgL變化，各TFT均成為截止狀態(tài)，保持電容 Csl、 Cs2以及副像素電容Cspl、 Csp2與數(shù)據(jù)信號線絕緣。另外，其后由于寄生電容 等的影響產(chǎn)生吸合效應(yīng)，從而，Vlcl=Vsn-Vdl、 Vlc2=Vsn-Vd2。
在時刻T3上，Vcsl從Vcom+Vad向Vcom-Vad變化，Vcs2從Vcom-Vad向 Vcom+Vad變化。其結(jié)果，VIcl=Vsn-Vdl-2 x K x Vad, Vlc2=Vsn-Vd2+2 x K x Vad。 這里，K=Ccs/(Clc+Ccs), Ccs是各保持電容(Csl、 Cs2)的電容值，Clc是各副像素 電容(Cspl、 Csp2)的電容值。
在時刻T4上，Vcsl從Vcom-Vad向Vcom+Vad變化，Vcs2從Vcom+Vad向 Vcom-Vad變化。其結(jié)果，Vlcl=Vsn+Vdl, Vlc2=Vsn+Vd2。
在時刻T5上，Vcsl從Vcom+Vad向Veom-Vad變化，Vcs2從Veom-Vad向 Vcom+Vad變化。其結(jié)果，Vlcl=Vsn-Vdl-2 x K x Vad， Vlc2=Vsn-Vd2+2 x K x Vad。
接著，在水平掃描期間1H的整數(shù)倍上反復(fù)T4和T5，直至Vg^Vgh并進行寫入為 止 因此，Vlc 1的實效值是Vsn-Vd 1-K x Vad, Vlc2的實效值是Vsn-Vd2+K x Vad 。
根據(jù)上述，在第n+l幀中，各副像素電容(Cspl、 Csp2)的實效電壓(Vl、 V2)成為下述，即，Vl=Vsn-Vdl-K x Vad-Vcom， V2=Vsn-Vd2+K x Vad-Vcom,因 此，在一像素內(nèi)形成有通過第1副像素電容Cspl得到的高亮度區(qū)域以及包圍該高亮度 區(qū)域并通過第2副像素電容Csp2得到的低亮度區(qū)域。
另外，如圖35所示，能夠假設(shè)Vcsl形成以下波形，即，在T2上Vg變?yōu)?L" (各TFT12a、 12b截止)之后不久的T3上成為"High"并維持(或成為"Low"并維 持)；同樣地，假設(shè)Vcs2形成以下波形，即，在T2上Vg為"L"之后不久的T3上 成為"Low"并維持(或成為"High"并維持)。也就是說，在各晶體管截止之后， 進行電位控制，使得Vcsl上升并在該幀內(nèi)維持該上升后的狀態(tài)，同時，與Vcsl的上 升同步地使Vcs2下降并在該幀內(nèi)維持該下降后的狀態(tài)?；蛘撸诟骶w管截止之后， 進行電位控制，使得Vcsl下降并在該幀內(nèi)維持該下降后的狀態(tài)，同時，與Vcsl的下 降同步地使Vcs2上升并在該幀內(nèi)維持該上升后的狀態(tài)。圖35所示的電位控制能夠適 用于上下(沿著數(shù)據(jù)信號線的方向)相鄰的像素不共有各保持電容配線的結(jié)構(gòu)，由于 可使Vcsl和Vcs2波形的鈍化對漏極實效電位所產(chǎn)生的影響變小，所以能夠有效地降 低亮度不均。
另外，如圖31所示，能夠假設(shè)Vcsl形成以下波形，即，在T2上Vg變?yōu)?L" (各TFT12a、 12b截止)之后不久的T3上成為"High"并維持(或成為"Low"并維 持)，并假設(shè)Vcs2形成以下波形，即，從T3開始的1水平期間(1H)后的T4上成 為"Low"并維持(或成為"Low"并維持)。也就是說，在各晶體管截止之后，進行 電位控制，使得Vcsl上升并在該幀內(nèi)維持該上升后的狀態(tài)，同時，與Vcsl的上升錯 開1H期間地使Vcs2下降并在該幀內(nèi)維持該下降后的狀態(tài)?；蛘?，在各晶體管截止之 后，進行電位控制，使Vcsl下降并在該幀內(nèi)維持該下降后的狀態(tài)，同時，與Vcsl的 上升錯開1H期間地使Vcs2上升并在該幀內(nèi)維持該上升后的狀態(tài)。圖31所示的電位控
制具有以下優(yōu)點，即，除了能夠適用于上下相鄰的像素不共有各保持電容配線的結(jié)構(gòu) (例如，圖1等)，還能夠適用于上下相鄰的像素共有各保持電容配線的結(jié)構(gòu)(例 如，圖8)。
下面對圖31的n幀中各電壓波形隨著時間的變化進行說明。
首先，在時刻TO上，Vcsl=Vcom-Vad, Vcs2=Vcom+Vad。另外，Vcom是對置 電極的電壓。
在時刻Tl上，Vg從VgL向VgH變化，各TFT均成為導(dǎo)通狀態(tài)。其結(jié)果，Vlcl 和Vlc2上升為Vsp,保持電容Csl、 Cs2和副像素電容Cspl、 Csp2進行充電。
在時刻T2上，Vg從VgH向VgL變化，各TFT均成為截止狀態(tài)，保持電容 Csl、 Cs2以及副像素電容Cspl、 Csp2與數(shù)據(jù)信號線絕緣。另外，其后由于寄生電容 等的影響產(chǎn)生吸合效應(yīng)，從而，Vlcl=Vsp-Vdl、 Vlc2=Vsp-Vd2。
在時刻T3上，Vcsl從Vcom-Vad向Vcom+Vad變化。在時刻T4 ( T3的1H后) 上，Vcs2從Veom+Vad向Vcom-Vad變化。其結(jié)果，Vlcl=Vsp-Vdl+2 x K x Vad, Vlc2=Vsp-Vd2-2 x K x Vad。這里，K=Ccs / (Clc+Ccs) ， Ces是各保持電容(Csl、 Cs2)的電容值，Clc是各副像素電容(Cspl、 Csp2)的電容值。
根據(jù)上述，在第n幀中，各副像素電容(第1副像素電容Cspl、第2副像素電容 Csp2)的實效電壓(Vl、 V2)滿足Vl=Vsp-Vdl+2 x K x Vad-Vcom、 V2=Vsp-Vd2-2xKx Vad-Vcom,因此，在一像素內(nèi)形成有通過第1副像素電容Cspl得到的明顯示 副像素以及通過第2副像素電容Csp2得到的暗顯示副像素。
由此，可使Vcsl和Vcs2波形的鈍化對漏極實效電位所產(chǎn)生的影響變小，能夠有 效地減少亮度不均。
這里，圖26表示本結(jié)構(gòu)中的高亮度區(qū)域和低亮度區(qū)域的亮度分配的一個示例。另 外，假設(shè)為256灰度顯示，且假設(shè)低亮度區(qū)域與高亮度區(qū)域之間的面積比是1: 3。如 曲線a、 b所示，在到128灰度附近為止，隨著灰度增加使高亮度區(qū)域的亮度(單位面 積上的光的量)從0增加到0.85 (設(shè)定最大亮度為1 ),并使低亮度區(qū)域的亮度(單位 面積上的光量)為0 (最小亮度)。另外，從128灰度附近到255灰度為止，如曲線a 和曲線b所示，隨著灰度增加使高亮度區(qū)域的亮度從0.85遞增至1.0,另一方面，使低 亮度區(qū)域的亮度從0增加到1.0。對上述低亮度區(qū)域和高亮度區(qū)域的各亮度進行面積積 分，積分所得到的合成就是像素整體的亮度總和(曲線c= y特性)。由此，在本實施方式的液晶顯示裝置中，能夠在各像素形成高亮度區(qū)域和包圍該 高亮度區(qū)域的低亮度區(qū)域。以下說明通過在各像素形成的高亮度區(qū)域和包圍該高亮 度區(qū)域的低亮度區(qū)域從而可鮮明地顯示其空間頻率高的視頻這 一 點。
圖21 (a)是表示空間頻率較低的視頻的示意圖。圖21 (b)是表示空間頻率較高 的視頻的示意圖。這里，以輸入的正弦波形的振幅和向顯示器輸出的振幅之比作為傳 輸特性，其中，該正弦波形作為視頻信號。另外，圖22 (a)是表示將點亮區(qū)域較大的 像素配置成矩陣狀的顯示裝置的示意圖，圖22 (b)是表示將點亮區(qū)域較小的像素配置 成矩陣狀的顯示裝置的示意圖。圖23表示圖22 (a)所示的顯示裝置的傳輸特性和圖 22 (b)所示的顯示裝置的傳輸特性。
根據(jù)圖23可以得知，點亮區(qū)域較小的顯示裝置比點亮區(qū)域較大的顯示裝置更具有 良好的傳輸特性，也就是說，能夠更鮮明地顯示如圖21 (b)所示的空間頻率較高的禍L 頻。本發(fā)明根據(jù)上述原理，形成能夠在一個像素內(nèi)形成高亮度區(qū)域和包圍該高亮度區(qū) 域的低亮度區(qū)域的像素結(jié)構(gòu)，像素整體的亮度總和的全部或者大部分是由高亮度區(qū)域 提供(使光放射集中于像素中央)(占顯示的大半)的，從而可進行中間色調(diào)顯示。 由此，能夠大幅度提高高空間頻率區(qū)域中的傳輸特性，鮮明地顯示空間頻率較高的視 頻。
另外，如圖15 (a)所示，在本有源矩陣基板中，在各像素的中央部分形成高亮度 區(qū)域，在行方向(在圖中為上下方向)上，各像素的高亮度區(qū)域的位置在各像素之間 相同，因此，較之于圖15 (b)所示的結(jié)構(gòu)，即在行方向(在圖中為上下方向)上，各 像素的高亮度區(qū)域的位置在各像素之間錯開的結(jié)構(gòu)，能夠更清晰地顯示圖14所示的視 頻信號。
另外，在圖1所示的本有源矩陣基板中，第1保持電容配線20圍成邊框狀，使其 與第1像素電極和第2像素電極之間的區(qū)域(間隙區(qū)域26 )重疊。因此，在具有本有 源矩陣基板的液晶顯示裝置中，能夠防止這樣的現(xiàn)象發(fā)生，即，從間隙區(qū)域26漏光而 導(dǎo)致對比度降低等的現(xiàn)象。
另外，在本實施方式中，由于有源矩陣基板本身設(shè)有遮光體(第1保持電容配線 20),因此不會像在濾色器基板設(shè)置遮光體的情況那樣，由于在進行貼合各基板時的 錯位而產(chǎn)生遮光效果降低的問題。
在圖l所示的結(jié)構(gòu)中，在l個像素區(qū)域中，第1保持電容配線20圍成邊框狀，由
于該第1保持電容配線20具有多條通路，因此，可有效防止第1保持電容配線的斷 線。
本有源矩陣基板也可以形成圖4所示的結(jié)構(gòu)。即，在像素區(qū)域105形成有第1TFT (薄膜晶體管)112a、第2TFT112b、第1副像素電極117a和第2副像素電極117b。
第2副像素電極117b是將長方形鏤空一部分的形狀，其外框117x是較大的長方 形，內(nèi)框(鏤空部分的外緣)U7y是較小的長方形。在其內(nèi)框U7y的內(nèi)側(cè)設(shè)置長方形 的第1副像素電極117a。也就是說，本實施方式形成這樣的結(jié)構(gòu)，即，第2副像素電 極117b包圍長方形的第1副像素電極117a的結(jié)構(gòu)。
第1副像素電極117a的外框117z和第2副像素電極的內(nèi)框117y之間形成間隙區(qū) 域U26a 126d)。該間隙區(qū)域為邊框狀，由向列方向(在圖中為左右方向)延伸的 區(qū)域126a和區(qū)域126b，以及向行方向(在圖中為上下方向)延伸的區(qū)域126c和區(qū)i或 126d構(gòu)成。這里，形成第l保持電容配線121,使其與上述間隙區(qū)域126a、第1副像 素電極117a的外框附近的區(qū)域和第2副像素電極117b的內(nèi)框附近的區(qū)域重疊；形成 第2保持電容配線120,使其與上述間隙區(qū)域126b、第1副像素電極117a的外框附近 的區(qū)域和第2副像素電極117b的內(nèi)框附近的區(qū)域重疊。進而，設(shè)置保持電容上電極 130a,使其與上述第l保持電容配線120和第1副像素電極117a重疊，上述保持電容 上電極130a和第1副像素電極117a通過接觸孔llla連接。另外，設(shè)置保持電容上電 極130b,使其與上述第2保持電容配線121和第2副像素電極117b重疊。
第lTFT112a和第2TFT112b形成于各信號線(15、 16)的交叉點附近，第 lTFT112a的源極109a和第2TFT112b的源極109b均連接數(shù)據(jù)信號線15。第 lTFT112a的漏極108a通過漏極引出配線107a與保持電容上電極130a連接。這里， 設(shè)置漏極引出配線107a,使其與在行方向(在圖中為上下方向)上延伸的區(qū)域126c、 第1副像素電極117a的外框附近的區(qū)域和第2副像素電極117b的內(nèi)框附近的區(qū)域進 行重疊。另外，第2TFT112b的漏極108b通過漏極引出配線107b和接觸孔lllb與第 2副像素電極117b連接。進而，設(shè)置漏極引出配線107b,使其與在行方向(在圖中為 上下方向)上延伸的區(qū)域126d、第1副像素電極117a的外框附近的區(qū)域和第2副像素 電極117b的內(nèi)框附近的區(qū)域進行重疊，并與保持電容上電極130b連接。
另外，如圖5所示，為了提高開口率，可刪除上述漏極引出配線107b的不與區(qū)域 126d重疊的部分，通過接觸孔lllc連接第2副像素電極117b和保持電容上電極 130b。
上述圖4和圖5所示的有源矩陣基板可實現(xiàn)為圖6所示的電路。另外，在圖13中 所說明的驅(qū)動方法也能夠適用于具有圖4和圖5所示的有源矩陣基板的液晶顯示裝 置。
本有源矩陣基板也能夠形成如圖8所示的結(jié)構(gòu)。即，在像素區(qū)域205形成第1TFT (薄膜晶體管)212a、第2TFT212b、第1副像素電極217a和第2副像素電極217b。
第2副像素電極217b具有將長方形鏤空一部分的形狀，其外框217x是較大的長 方形，內(nèi)框(鏤空部分的外緣)217y是較小的長方形。在其內(nèi)框217y的內(nèi)側(cè)設(shè)置有長 方形的第1副像素電極217a。也就是說，本實施方式為這樣的結(jié)構(gòu)，即，第2副像素 電極217b包圍長方形的第1副像素電極217a的結(jié)構(gòu)。
在本結(jié)構(gòu)中，在像素區(qū)域205的大致中間位置設(shè)置掃描信號線216。像素區(qū)域205 中的掃描信號線216由左端部216a、邊框部216b、右端部216c這3部分組成，其 中，左端部216a為第lTFT212a和第2TFT212b的柵極。第lTFT212a和第2TFT212b 形成于各信號線(15、 216)的交叉點附近，第lTFT212a的源極209a和第2TFT212b 的源極209b均連接數(shù)據(jù)信號線15 。
第1副像素電極217a的外框217z和第2副像素電極的內(nèi)框217y之間形成有間隙 區(qū)域226,掃描信號線216圍成邊框狀而形成上述邊框部216b,使其與上述間隙區(qū)域 226、第1副像素電極217a的外框附近的區(qū)域和第2副像素電極217b的內(nèi)框附近的區(qū) 域進行重疊。第lTFT212a的漏極208a通過漏極引出配線和接觸孔211a與第1副像素 電極217a連接。
另外，在像素區(qū)域205的上下兩端部(行方向上的兩邊緣)且在列方向(在圖中 為左右方向)上形成有第1保持電容配線220和第2保持電容配線221。另外，設(shè)置保 持電容上電極230a，使其與第1保持電容配線220重疊，該保持電容上電極230a連接 漏極208a。進而，設(shè)置保持電容上電極230b,使其與第2保持電容配線221重疊，該 保持電容上電極230b連接漏極208b并通過接觸孔21 lb連接第2副像素電極217b。
根據(jù)圖8所示的結(jié)構(gòu)，由于上下相鄰的像素之間能夠共用第l保持電容220和第2 保持電容配線221,因此能夠減少保持電容配線的總數(shù)。另外，在l個像素區(qū)域中，掃 描信號線216圍成邊框狀，該掃描信號線216具有多條通路，因此，可有效防止掃描 信號線的斷線。
上述圖8所示的有源矩陣基板可實現(xiàn)為圖7所示的電路。另外，在圖13中所說明 的驅(qū)動方法也能夠適用于具有圖8所示的有源矩陣基板的液晶顯示裝置。
本有源矩陣基板也能夠形成如圖9所示的結(jié)構(gòu)。即，在像素區(qū)域305形成有第 1TFT (薄膜晶體管)312a、第2TFT312b、第1副像素電極317a和第2副像素電極 317b。
在本結(jié)構(gòu)中，對于1個像素區(qū)域305設(shè)置兩條數(shù)據(jù)信號線315a和315b。上述數(shù)據(jù) 信號線315a和315b形成于行方向(在圖中為上下方向)且在像素區(qū)域305的兩側(cè)的 端部附近。
第2副像素317b是將長方形鏤空一部分的形狀，其外框317x是較大的長方形， 其內(nèi)框(鏤空部分的外緣)317y是較小的長方形。在其內(nèi)框317y的內(nèi)側(cè)設(shè)置有長方形 的第1副像素電極317a。也就是說，本實施方式形成由第2副像素電極317b包圍長方 形的第1副像素電極317a的結(jié)構(gòu)。
第1副像素電極317a的外框317z和第2副像素電極的內(nèi)框317y之間形成有間隙 區(qū)域326,保持電容配線320圍成邊框狀，使其與上述間隙區(qū)域326、第1副像素電極 317a的外框附近的區(qū)域和第2副像素電極317b的內(nèi)框附近的區(qū)域重疊。進而，設(shè)置保 持電容上電極330a，使其與上述保持電容配線320和第1副像素電極317a重疊，并通 過接觸孔311a,該保持電容上電極330a和第1副像素電極317a連接。另外，設(shè)置保 持電容上電極330b,使其與上述保持電容配線320和第2副像素電極317b重疊，通過 接觸孔311b,該保持電容上電極330b和第2副像素電極317b連接。
第lTFT312a形成于掃描信號線和其一數(shù)據(jù)信號線315a的交叉點附近，第 lTFT312a的源極309a連接數(shù)據(jù)信號線315a，第lTFT312a的漏極308a通過漏極引出 配線與保持電容上電極330a連接。另外，第2TFT312b形成于掃描信號線和另一數(shù)據(jù) 信號線315b的交叉點附近，第2TFT312b的源極30%連接數(shù)據(jù)信號線315b，第 lTFT312b的漏極308b通過漏極引出配線與保持電容上電極330b連接。
以上說明的圖9所示的有源矩陣基板以圖12所示的電路來實現(xiàn)。這里，上迷被配 置于各像素的兩條數(shù)據(jù)信號線315a和315b分別被獨立驅(qū)動，例如，從源極驅(qū)動器分 別施加信號電位，其中，源極驅(qū)動器是由液晶控制器所控制。
以下通過圖27表示在本結(jié)構(gòu)中的高亮度區(qū)域和低亮度區(qū)域的亮度(單位面積上的 光量)分配的一個示例。另外，假設(shè)為256灰度顯示，低亮度區(qū)域和高亮度區(qū)域之間的面積比為1: 3。如曲線a、 b所示，在到128灰度附近為止，隨著灰度增加將高亮度 區(qū)域的亮度從0增加到1.0 (規(guī)格化后的最大亮度)，使低亮度區(qū)域的亮度為0 (規(guī)格 化后的最小亮度)。另外，從128灰度附近到255灰度為止，如曲線a、 b所示，使高 亮度區(qū)域的亮度為1.0,隨著灰度增加將低亮度區(qū)域的亮度從0增加到1.0。對上述低 亮度區(qū)域和高亮度區(qū)域的各亮度進行面積積分，積分所得到的合成就是像素整體的亮 度總和(曲線eY特性)。
另外，如圖IO所示，也可以使圖8所示的有源矩陣基板形成MVA (Multi-domain Vertical Alignment:多疇垂直取向)結(jié)構(gòu)。即，向第1副像素電極217a和第2副像素 電極217b設(shè)置用于控制液晶分子取向的狹縫(液晶分子取向控制用狹縫)255,該狹 縫255形成橫V字形狀(將V字旋轉(zhuǎn)卯度后的形狀)。上述MVA結(jié)構(gòu)為向有源矩 陣基板的像素電極設(shè)置狹縫(電極切除圖形)，且向?qū)χ没宓膶χ秒姌O設(shè)置液晶分 子取向控制用突起(凸緣)，并利用由上述所形成的邊緣場(Fringe Field )。通過上 述邊緣場使液晶分子的取向方向朝多個方向分散，實現(xiàn)廣視角化。同樣地，也可以使 圖9所示的有源矩陣基板形成MVA結(jié)構(gòu)(參照圖11 )。
本實施方式的有源矩陣基板也能夠形成圖29所示的結(jié)構(gòu)。圖29所示的有源矩陣 基板包括呈矩陣狀配置的像素區(qū)域405、在列方向(在圖中為左右方向)上且分別位 于像素區(qū)域的下端部和上端部的第1掃描信號線416a和第2掃描信號線416b、在行方 向(在圖中為上下方向)上的數(shù)據(jù)信號線415以及保持電容配線420。
像素區(qū)域405包括第lTFT412a、第2TFT412b、第1副像素電極417a和第2副像 素電極417b。第2副像素417b是將長方形鏤空一部分的形狀，其外框417x是較大的 長方形，內(nèi)框(鏤空部分的外緣)417y是較小的長方形。在其內(nèi)框417y的內(nèi)側(cè)設(shè)置長 方形的第1副像素電極417a。也就是說，本實施方式形成由第2副像素電極417b包圍 長方形的第1副像素電極417a的結(jié)構(gòu)。
形成保持電容配線420，使其橫過像素區(qū)域中央部分；設(shè)置保持電容上電極 430b,使其與保持電容配線420、第2副像素電極417b重疊；設(shè)置保持電容上電極 430a,使其與保持電容配線420、第1副像素電極417a重疊。
這里，第lTFT412a形成于數(shù)據(jù)信號線415和第1掃描信號線416a的交叉點附 近，第1掃描信號線416a成為第lTFT412a的柵極。另外，第2TFT412b形成于數(shù)據(jù) 信號線415和第2掃描信號線416b的交叉點附近，第2掃描信號線416b成為第
2TFT412b的柵極。第lTFT412a的源極和第2TFT412b的源極都與數(shù)據(jù)信號線415連 接。
另外，第lTFT412a的漏極通過漏極引出配線407a連接保持電容上電極430a,該 保持電容上電極430a通過接觸孔411a連接第1副像素電極417a。第2TFT412b的漏 極通過漏極引出配線407b連接保持電容上電極430b,該保持電容上電極430b通過接 觸孔411b連接第2像素電極417b。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，可實現(xiàn)為圖30所示的電路。也就是說，第1副像素電極417a通 過第lTFT412a連接數(shù)據(jù)信號線415，第2副像素電極417b通過第2TFT412b連接數(shù) 據(jù)信號線415。第lTFT412a的柵極連接第1掃描信號線416a,第2TFT412b的柵極連 接第2掃描信號線416b。另外，在與第1副像素電極417a連接的保持電容上電極 430a和保持電容配線420之間形成有保持電容CS，同樣地，在與第2副像素電極 417b連接的保持電容上電極430b和保持電容配線420之間形成有保持電容CS。向第 1和第2掃描信號線21提供不同定時的掃描信號(脈沖信號)。假設(shè)用于下一級的第 1和第2掃描信號線各自為416c和416d,并假設(shè)用于下一級的第1TFT和第2TFT分 別為417c和417d。
圖32表示圖30所示的電路在進行點反轉(zhuǎn)驅(qū)動的情況下的各信號波形(圖中的S 是向數(shù)據(jù)信號線415提供的電位信號的波形，A-D是分別向掃描信號線416a 416d 提供的脈沖信號的波形)。
如圖32所示，在一水平期間內(nèi)，按照第1掃描信號線416a和第2掃描信號線 416b的順序來提供導(dǎo)通脈沖(掃描信號)，并對應(yīng)于各導(dǎo)通脈沖，向數(shù)據(jù)信號線415 提供信號電位V1、 V2 (都為正極性)。另外，向第1和第2掃描信號線提供的各導(dǎo)通 脈沖在時間上并不重合。由此，通過第lTFT412a向第1副像素電極417a寫入VI，通 過第2TFT412b向第2副像素電極417b寫入V2。進而，在接下來的一水平期間內(nèi)，按 照下一級的第1掃描信號線416c和第2掃描信號線416d的順序提供導(dǎo)通脈沖，并對 應(yīng)于各導(dǎo)通脈沖，向數(shù)據(jù)信號線415提供信號電位vl、 v2 (都為負極性)。由此，向 下一級的第1副像素電極417c寫入vl，并向下一級的第2副像素電極417d寫入v2。
另外，在以圖30所示的電路進行點反轉(zhuǎn)驅(qū)動的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)如圖33(圖中 的S是向數(shù)據(jù)信號線415提供的電位信號的波形，A~D是分別向掃描信號線416a ~ 416d提供的脈沖信號的波形)所示的各信號波形。
也就是說，在一水平期間內(nèi)，向第l掃描信號線416a和第2掃描信號線416b提 供導(dǎo)通脈沖(掃描信號)，并對應(yīng)于各導(dǎo)通脈沖，向數(shù)據(jù)信號線415提供信號電位 VI、 V2 (均為負極性)。這里，設(shè)定向第1掃描信號線提供的導(dǎo)通脈沖和向第2掃描 信號線提供的導(dǎo)通脈沖在時間上有部分重合，并且二者的脈沖結(jié)束定時不同。例如> 在兩個導(dǎo)通脈沖中，設(shè)定脈沖開始的時間為同步，而對于脈沖結(jié)束的定時，則向第1 掃描信號線416a提供的導(dǎo)通脈沖的結(jié)束定時較早。又例如，將兩導(dǎo)通脈沖的結(jié)束定時 錯開1/2H (—水平期間的一半)。另外，進行設(shè)定向數(shù)據(jù)信號線415提供的電位可 與各導(dǎo)通脈沖的開始定時同步或者在各導(dǎo)通脈沖的開始之前成為vl,并且，與在先結(jié) 束的導(dǎo)通脈沖(向第1掃描信號線提供的導(dǎo)通脈沖)的在先結(jié)束的定時同步或者在其 結(jié)束之后從vl變化至v2。由此，向第1副像素電極417a寫入vl,向第2副像素電極 417b先寫入vl后再寫入v2。進而，在接下來的一水平期間內(nèi)，按照上述定時向下一 級的第1掃描信號線416c和第2掃描信號線416d提供導(dǎo)通脈沖，并且對應(yīng)于各導(dǎo)通 脈沖，向數(shù)據(jù)信號線415提供信號電位VI、 V2 (均為正極性)(即，與提供給第1掃 描信號線416a的導(dǎo)通脈沖的在先結(jié)束的定時同步，或在該導(dǎo)通脈沖結(jié)束之后從VI變 化成V2)。由此，向下一級的第1副像素電極417c寫入VI，向下一級的第2副像素 電極417d寫入VI后再寫入V2。
由此，向第2副像素電極417b先提供vl (與應(yīng)寫入的電位極性相同)后再提供應(yīng) 寫入的v2,能夠良好地進行第2副像素電極417b的充電。其中，上述第2副像素電極 417b連接由第2掃描信號線416b控制的第2TFT412b。尤其是對下述情況特別有效， 即，如點反轉(zhuǎn)驅(qū)動或H行反轉(zhuǎn)驅(qū)動那樣使使每一水平期間內(nèi)向數(shù)據(jù)信號線415提供的 信號電位的極性進行反轉(zhuǎn)(信號電位的波形失真較大)的情況，以及第2副像素電極 417b的面積較大(充電時間較長)的情況。另外，由于較之于圖32所示的驅(qū)動方法， 圖33所示的驅(qū)動方法使得導(dǎo)通脈沖的周期變長，所以還可有效抑制掃描信號的驅(qū)動頻 率。
將通過上述實施方式所得到的有源矩陣基板和濾色器基板進行疊合，注入樹脂并 進行密封，由此，形成液晶顯示面板。其中，上述濾色器基板由著色層和各著色層之 間的具有遮光性的黑矩陣形成，該著色層與有源矩陣基板的各像素對應(yīng)地呈矩陣狀設(shè) 置的紅、綠、藍中任一著色層。
圖34表示上述液晶面板的結(jié)構(gòu)。如圖34所示，本液晶面板80從背光燈光源側(cè)開 始，依次包括偏光板41、包含玻璃基板28的本有源矩陣基板10、取向膜82、液晶 層43、濾色器基板84和偏光板85。濾色器基板84從液晶層43側(cè)開始，依次包括取 向膜85、共通(對置)電極86、著色層87 (包含黑矩陣99)和玻璃基板88。向上述 共通(對置)電極86設(shè)置液晶分子取向控制用突起(凸緣)86x。液晶分子取向控制 用突起86x可由諸如感光性樹脂等來形成。作為凸緣86x的(從垂直于基板面的方向 觀察)平面形狀，可以例舉出例如，以一定周期呈鋸齒形彎曲的帶狀(橫V字形 狀)。通過對上述液晶面板連接驅(qū)動器(液晶驅(qū)動用LSI)等，并且安裝偏光板和背光 燈，從而形成本發(fā)明的液晶顯示裝置。
以下說明本液晶顯示裝置所適用的電視接收機。
圖16是表示電視接收機中液晶顯示裝置601的電路的框圖。如圖16所示，液晶 顯示裝置601包括Y/C分離電路500、視頻色度電路501、 A/D轉(zhuǎn)換器502、液晶 控制器503、液晶面板504、背光燈驅(qū)動電路505、背光燈506、微型計算機507和灰 度電路508。在具有上述結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置601中，電視廣播信號的輸入視頻信號首 先被輸入至Y/C分離電路500,使亮度信號和色度信號分離。亮度信號和色度信號在 視頻色度電路501中被轉(zhuǎn)換成光的3原色，即R、 G、 B,并且，該模擬RGB信號通 過A/D轉(zhuǎn)換器502轉(zhuǎn)換成數(shù)字RGB信號后輸入至液晶控制器503。從液晶控制器 503以預(yù)定時間向液晶面板504輸入RGB信號，同時，從灰度電路508向液晶面板 504提供RGB各自的灰度電壓，從而顯示圖像。包括上述處理在內(nèi)，系統(tǒng)的整體控制 通過微型計算機507來進行。另外，能夠根據(jù)作為視頻信號的各種視頻信號進行顯 示，視頻信號例如有基于電視廣播的視頻信號、以照相機拍攝的視頻信號、通過網(wǎng)絡(luò) 線路提供的視頻信號等。
另外，場時序方式的液晶顯示裝置也能夠利用本有源矩陣基板。圖17 (a)所示的 場時序方式的1個像素對應(yīng)圖17 (b)所示的濾色器方式的3個像素(R、 G、 B),在 1個像素中連續(xù)顯示3原色的3種顏色(R、 G、 B)(在某一時刻僅顯示l種顏色)。 在場時序方式的液晶顯示裝置中，進行例如圖8所示的驅(qū)動。即，將1幀分割成3子 幀(第1 ~第3子幀)，在第1子幀中，當發(fā)送R的視頻信號時，背光燈點亮成為R (紅)，液晶面板進行R的信號顯示。同樣的，在第2子幀中，當發(fā)送G的視頻信號 時，背光燈點亮成為G (綠)，液晶面板進行G的信號顯示。在第3子幀中，當發(fā)送 B的視頻信號時，背光燈點亮成為B(藍)，液晶面板進行B的信號顯示。
與利用濾色器的結(jié)構(gòu)(如圖19 (b)所示，色信息的位置因各色產(chǎn)生錯位)不同， 上述場時序方式的結(jié)構(gòu)具有色信息的位置在各色中不會產(chǎn)生錯位(如圖19 (a)所示位 于像素中央的一處)這樣的優(yōu)點。這里，圖20是表示場時序方式的液晶顯示裝置的電 路框圖。
如圖24所示，本液晶顯示裝置601通過與接收電視廣播并輸出視頻信號的調(diào)諧器 部600進行連接，能夠根據(jù)從調(diào)諧器部600輸出的視頻信號進行圖像(視頻)顯示。 在這種情況下，通過液晶顯示裝置601和調(diào)諧器部600形成電視接收機602。
如圖25所示，利用了液晶顯示裝置601的電視接收機602形成以下結(jié)構(gòu)，即，第 1筐體801和第2筐體806包裹并夾持液晶顯示裝置601。第1筐體801形成有使液晶 顯示裝置601上所顯示的視頻可透過的開口部801a。另外，第2筐體806具有用于操 作液晶顯示裝置601的操作用電路805并在其下方設(shè)置有支持用構(gòu)件808,其中，第2 筐體806覆蓋液晶顯示裝置601的背面。
另外，本發(fā)明并不限于液晶顯示裝置，本發(fā)明還能夠適用于有機EL顯示裝置。例 如，通過配置濾色器基板，并在濾色器基板對置的位置上配置本有源矩陣基板，在上 述兩基板之間配置有機EL層，從而形成有機EL面板，并通過在上述面板的外部引出 端上連接驅(qū)動器，從而構(gòu)成有機EL顯示裝置。另外，本發(fā)明還能夠適用于除上述液晶 顯示裝置或有機EL顯示裝置以外的通過有源矩陣基板構(gòu)成的顯示裝置。
工業(yè)可利用性
本發(fā)明的有源矩陣基板例如適用于液晶電視機。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，其特征在于包括多個像素；在各像素中，能夠形成第1亮度區(qū)域和第2亮度區(qū)域，上述第2亮度區(qū)域包圍上述第1亮度區(qū)域，并且，其亮度低于上述第1亮度區(qū)域的亮度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于各像素包括第1開關(guān)元件、第2開關(guān)元件、連接上述第1開關(guān)元件的第1副像素 電極、連接上述第2開關(guān)元件并包圍上述第1副像素電極的第2副像素電極。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于上述第1亮度區(qū)域和第2亮度區(qū)域都是以同一點為重心的形狀。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于上述第1亮度區(qū)域和第2亮度區(qū)域之間形成有最低亮度區(qū)域。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于 上述第1亮度區(qū)域和第2亮度區(qū)域相鄰。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示裝置，其特征在于包括有源矩陣基板和濾色器基板；上述最低亮度區(qū)域由黑矩陣和遮光體中的至少 一者形成，其中，上述黑矩陣設(shè)置于上述濾色器基板，上述遮光體設(shè)置于上述有源矩 陣基板。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于 第1開關(guān)元件和第2開關(guān)元件連接同一數(shù)據(jù)信號線。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置，其特征在于 第1開關(guān)元件和第2開關(guān)元件連接同一掃描信號線。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示裝置，其特征在于包括第1保持電容配線和第2保持電容配線，其中，上述第1保持電容配線與上 述第1副像素電極形成電容，上述第2保持電容配線與上述第2副像素電極形成電 容；能夠分別控制上述第1保持電容配線的電位和上述第2保持電容配線的電位。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置，其特征在于 對上述第1保持電容配線和第2保持電容配線進行電位控制，使得二者的電位波 形的相位差為180度。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置，其特征在于對上述第1保持電容配線進行電位控制，使得在上迷各開關(guān)元件截止后電位上升 且保持該狀態(tài)直至上述各開關(guān)元件在下一幀中截止為止，并且，對上述第2保持電容 配線進行電位控制，使得在上述各開關(guān)元件截止后電位下降且保持該狀態(tài)直至上述各 開關(guān)元件在下一幀中截止為止；或者，對上述第1保持電容配線進行電位控制，使得在上述各開關(guān)元件截止后電位下降 且保持該狀態(tài)直至上述各開關(guān)元件在下一幀中截止為止，并且，對上述第2保持電容 配線進行電位控制，使得在上述各開關(guān)元件截止后電位上升且保持該狀態(tài)直至上述各 開關(guān)元件在下一幀中截止為止。
12. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于第1開關(guān)元件連接第1掃描信號線，第2開關(guān)元件連接第2掃描信號線。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示裝置，其特征在于向第1掃描信號線提供的導(dǎo)通脈沖和向第2掃描信號線提供的導(dǎo)通脈沖在時間上 不重合。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示裝置，其特征在于向第1掃描信號線提供的導(dǎo)通脈沖和向第2掃描信號線提供的導(dǎo)通脈沖在時間上 部分重合，二者的脈沖結(jié)束定時不同。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的顯示裝置，其特征在于向第1掃描信號線提供的導(dǎo)通脈沖和向第2掃描信號線提供的導(dǎo)通脈沖的脈沖開 始定時同步，向第I掃描信號線提供的導(dǎo)通脈沖的結(jié)束定時較早。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的顯示裝置，其特征在于向上述數(shù)據(jù)信號線提供的電位與在先結(jié)束的導(dǎo)通脈沖的在先結(jié)束的定時同步或者 在其結(jié)束之后變化。
17. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置，其特征在于向同一數(shù)據(jù)信號線提供的電位在每一水平期間發(fā)生極性反轉(zhuǎn)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于第1開關(guān)元件和第2開關(guān)元件分別連接相互獨立的第1數(shù)據(jù)信號線和第2數(shù)據(jù)信 號線。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的顯示裝置，其特征在于通過向第1數(shù)據(jù)信號線和第2數(shù)據(jù)信號線提供不同的信號電位，形成上述第1亮 度區(qū)域和第2亮度區(qū)域。
20. —種有源矩陣基板，其特征在于 包括多個像素區(qū)域；在各像素區(qū)域中，設(shè)有第i開關(guān)元件、第2開關(guān)元件、連接第1開關(guān)元件的第1 副像素電極、連接第2開關(guān)元件并包圍第1副像素電極的第2副像素電極。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的有源矩陣基板，其特征在于 上述第1開關(guān)元件和第2開關(guān)元件連接同一掃描信號線。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的有源矩陣基板，其特征在于在每一個像素區(qū)域配置一條數(shù)據(jù)信號線，該數(shù)據(jù)信號線連接上述第1開關(guān)元件和 第2開關(guān)元件，并且，設(shè)有第1保持電容配線和第2保持電容配線，其中，上述第1保持電容配線與上 述第1副像素電極形成電容，上述第2保持電容配線與上述第2副像素電極形成電 容。
23. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的有源矩陣基板，其特征在于在每一像素區(qū)域配置相互獨立的第1數(shù)據(jù)信號線和第2數(shù)據(jù)信號線，該第1數(shù)據(jù) 信號線連接上述第1開關(guān)元件，并且，該第2數(shù)據(jù)信號線連接上迷第2開關(guān)元件。
24. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的有源矩陣基板，其特征在于形成有遮光體，使其與第1副像素電極和第2副像素電極的邊界部分進行重疊。
25. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的有源矩陣基板，其特征在于從上述第1副像素電極或第2副像素電極引出的配線的一部分與第1副像素電極 和第2副像素電極的邊界部分進行重疊。
26. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的有源矩陣基板，其特征在于上述掃描信號線的一部分與上述第1副像素電極和第2副像素電極的邊界部分進 行重疊。
27. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的有源矩陣基板，其特征在于上述第1保持電容配線的一部分與上述第1副像素電極和第2副像素電極的邊界 部分進行重疊。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的有源矩陣基板，其特征在于 上述掃描信號線在像素的中間部分圍成邊框狀，并與上述邊界部分進行重疊。
29. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的有源矩陣基板，其特征在于上述第1保持電容配線在像素的中間部分圍成邊框狀，并與上述邊界部分進行重疊。
30. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其特征在于上述第1保持電容配線的電位的上升與上述第2保持電容配線的電位的下降同 步，或者，上述第1保持電容配線的電位的下降與上述第2保持電容配線的電位的上 升同步。
31. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其特征在于上述第1保持電容配線的電位的上升與上述第2保持電容配線的電位的下降錯開 一水平期間，或者，上述第1保持電容配線的電位的下降與上述第2保持電容配線的 電位的上升錯開 一水平期間。
32. —種顯示裝置，其特征在于 包括權(quán)利要求20所述的有源矩陣基板。
33. —種顯示裝置，其特征在于包括權(quán)利要求20所述的有源矩陣基板和按照時分方式發(fā)出多色光的背光燈；進行 場時序顯示。
34. —種液晶顯示裝置，其特征在于 包括權(quán)利要求l、 32、 33中任意一項所述的顯示裝置。
35. —種電視接收機，其特征在于包括權(quán)利要求1、 32、 33中任意一項所述的顯示裝置和接收電視廣播的調(diào)諧器
全文摘要
本發(fā)明的顯示裝置呈矩陣狀地配置各像素，在各像素內(nèi)，能夠形成第1亮度區(qū)域(高亮度區(qū)域47a)和第2亮度區(qū)域(低亮度區(qū)域47b)，第2亮度區(qū)域包圍第1亮度區(qū)域，并且，其亮度低于第1亮度區(qū)域。由此，提供一種能夠鮮明地顯示空間頻率較高的視頻的顯示裝置以及該顯示裝置所利用的有源矩陣基板。
文檔編號G02F1/13GK101361109SQ200680051399
公開日2009年2月4日 申請日期2006年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月6日
發(fā)明者內(nèi)田歲久, 津幡俊英 申請人:夏普株式會社