液晶显示装置以及液晶显示装置的驱动方法与流程

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液晶显示装置以及液晶显示装置的驱动方法与流程

本发明涉及一种液晶显示装置,尤其涉及一种能够改善伽马特性的视角依赖性的液晶显示装置以及液晶显示装置的驱动方法。



背景技术:

液晶显示装置是具有高清晰、薄型、重量轻以及低功耗等优异特性的平面显示装置,广泛应用于薄型电视、个人电脑监视器、数字看板(Digital Signage)等。

以往,通常使用的TN(Twisted Nematic:扭曲向列)模式的液晶显示装置,虽然在生产率上优异,但是在与画面显示相关的可视角特性上存在问题。例如在从相对于法线倾斜的方向观察显示画面时,在TN模式液晶显示装置中,对比度显著降低,并且灰度间的亮度差变得很不明显。另外,有时会观察到所谓的灰度反转现象:从正面观察显示画面时明亮(或暗淡)的部分在从相对于法线倾斜的方向观察时会暗淡(或明亮)。

作为改善上述可视角特性问题的液晶显示装置存在通过IPS(In-Plan Switching:平面转换)模式、VA(Vertical Alignment:垂直配向)模式等显示模式进行显示的装置。实现这些液晶显示装置的显示模式的技术被广泛用作改善可视角特性的技术。

另外,作为可视角特性问题之一,存在对显示亮度的灰度依赖性进行表示的伽马特性依赖于视线相于对显示画面的法线的角度(以下,称之为伽马特性的可视角依赖性)的问题。该问题为,相对于显示画面的观察方向的不同,灰度显示状态也不同,在观察方向是沿着显示画面的法线的方向的情况下和在观察方向是相对于法线倾斜的方向的情况下,会观察到不同的伽马特性。

相对于此,在专利文献1中,公开了改善伽马特性的可视角依赖性(在专利文献1中称为可视角依赖性)的液晶显示装置。专利文献1中记载的液晶显示装置,其各像素分别由多个子像素所构成,对于每个子像素设置辅助电容(CS)。辅助电容由分别与各子像素的电极进行电连接的辅助电容电极、绝缘层以及隔着绝缘层与辅助电容电极相对的辅助电容相对电极形成。

在专利文献1中记载的液晶显示装置中,对于分别构成各像素的多个子像素,各个辅助电容相对电极彼此在电气上独立,且向各个辅助电容相对电极施加相位不同的振动电压(辅助电容相对电压)。通过这样使每个辅助电容相对电极的辅助电容相对电压不同,能够改变施加给多个子像素的液晶层的各个液晶层的有效电压。此时,由于在每个子像素不同的伽马特性变协调后的状态下观察各像素,所以能够改善伽马特性的可视角依赖性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2004-62146号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

但是,对于在专利文献1中记载的技术,与从正面沿法线方向观察显示画面时相比,在从与法线交叉的方向观察时,在不考虑交叉的角度的不同的情况下,抑制伽马特性的劣化。因此,例如在显示画面边缘部的法线与观察者的视线所成角度比较大时,会产生显示画面上的观察对象位置越靠近端部越不能充分抑制伽马特性的劣化的问题。

本发明是鉴于此种情况而产生的,其目的在于,提供即使在显示画面上的观察对象位置的法线与观察者的视线所成角度比较大,也能够有效抑制伽马特性的劣化的液晶显示装置以及液晶显示装置的驱动方法。

用于解决问题的手段

本发明的液晶显示装置,具有液晶层以及用于向该液晶层施加电压的多个电极对,以包括该电极对的方式被划分形成的像素以矩阵状排列,所述像素分别包括多个子像素,所述子像素是以包括至少1个所述电极对的方式而被划分形成的,其特征在于,通过用于划分形成所述多个子像素中的至少2个子像素的所述电极对来向所述液晶层施加的电压的相互间的电压差,随着矩阵的行方向和/或列方向上的所述像素的排列位置的不同而不同。

本发明的液晶显示装置,具有液晶层以及用于向该液晶层施加电压的多个电极对,以包括该电极对的方式而被划分形成的像素以矩阵状排列,所述像素分别包括多个子像素,所述子像素是以包括至少1个所述电极对的方式而被划分形成的,其特征在于,使所述多个子像素中的至少2个子像素的相互间的明度差或亮度差,随着矩阵的行方向和/或列方向上的所述像素的排列位置的不同而不同。

本发明的液晶显示装置,其特征在于,所述像素的排列位置越远离矩阵的行方向和/或列方向上的中央部,所述电压差或者明度差或亮度差越大。

本发明的液晶显示装置,其特征在于,还具有液晶面板,该液晶面板具有所述液晶层以及电极对,且显示画面向前方弯曲,所述电压差或者明度差或亮度差随着所述液晶面板显示画面的曲率的不同而不同。

本发明的液晶显示装置,其特征在于,所述电压差或者明度差或亮度差随着从所述液晶面板的显示画面的中央部至在法线方向上向前方离开的位置之间的距离的不同而不同。

本发明的液晶显示装置,其特征在于,所述液晶面板以显示画面向前方凸出的方式弯曲,所述曲率越大或所述距离越短,则所述电压差或者明度差或亮度差越大。

本发明的液晶显示装置,其特征在于,所述至少2个子像素是以分别包括隔着所述液晶层相对的子像素电极以及相对电极所形成的电极对的方式被划分形成的,所述液晶显示装置还具有针对所述至少2个子像素而分别设置的开关元件以及用于经由所述开关元件向所述子像素电极施加数据信号的至少2条数据信号线。

本发明的液晶显示装置,其特征在于,还具有:接受部,接受图像数据;存储部,针对将所述像素的排列位置划分为多个区间而成的各个区间,存储灰度值以及大小不同的多个灰度值之间的对应关系;图像信号转换部,基于所述像素的排列位置所属的区间以及所述存储部的存储内容,将基于所述接受部所接受到的图像数据而得出的灰度值转换成大小不同的多个灰度值;数据信号线驱动电路,将与该图像信号转换部所转换的多个灰度值对应的数据信号,施加给所述至少2个数据信号线。

本发明的液晶显示装置,其特征在于,所述至少2个子像素是以分别包括隔着所述液晶层相对的子像素电极以及相对电极所形成的电极对、绝缘层以及隔着该绝缘层相对的辅助电容电极以及辅助电容相对电极所形成的电极对的方式而被划分形成的,所述子像素电极以及辅助电容电极被电连接,所述液晶显示装置还具有用于向所述辅助电容相对电极施加电压信号的至少2个辅助电容信号线。

本发明的液晶显示装置,其特征在于,由所述子像素电极以及相对电极形成液晶电容,由所述辅助电容电极以及辅助电容相对电极形成辅助电容,所述辅助电容的大小与所述液晶电容的大小加上所述辅助电容的大小的和之间的比,随着所述像素的排列位置的不同而不同。

本发明的液晶显示装置,其特征在于,所述辅助电容的大小随着所述像素的排列位置的不同而不同。

本发明的液晶显示装置,其特征在于,还具有向所述辅助电容信号线施加电压信号的辅助电容信号线驱动电路,该辅助电容信号线驱动电路向特定的2条所述辅助电容信号线施加的电压信号的极性相反,且振幅随着所述像素的排列位置的不同而不同。

本发明的液晶显示装置的驱动方法,所述液晶显示装置具有液晶层以及用于向该液晶层施加电压的多个电极对,以包括该电极对的方式而被划分形成的像素以矩阵状排列,所述像素分别包括多个子像素,所述子像素是以包括1个或2个所述电极对的方式而被划分形成的,其特征在于,通过用于划分形成所述多个子像素中的至少2个子像素的所述电极对来向所述液晶层施加的电压的相互间的电压差,随着矩阵的行方向和/或列方向上的所述像素的排列位置的不同而不同。

本发明的液晶显示装置的驱动方法,所述液晶显示装置具有液晶层以及用于向该液晶层施加电压的多个电极对,以包括该电极对的方式而被划分形成的像素以矩阵状排列,所述像素分别包括多个子像素,所述子像素是以包括1或2个所述电极对的方式而被划分形成的,其特征在于,使所述多个子像素中的至少2个子像素的相互间的明度差或亮度差,随着矩阵的行方向和/或列方向上的所述像素的排列位置的不同而不同。

在本发明中,以矩阵状排列的像素是以包括用于向液晶层施加电压的电极对的方式而被划分形成的,且像素所包括的多个子像素是以分别包括至少1个电极对的方式而被划分形成的。并且,像素所包括的至少2个子像素的相互间的通过各自的电极对向液晶层施加的电压的电压差,随着矩阵的行方向和/或列方向上的像素的排列位置的不同而不同。

由此,由于通过像素所包括的2个以上的子像素向液晶层施加的电压的相互间的电压差,随着矩阵中的像素的排列位置的不同而变化,所以伽马特性的视角依赖性的改善度随着观察者看到的显示画面上的观察对象位置的不同而变化。

在本发明中,以矩阵状排列的像素是以包括用于向液晶层施加电压的电极对的方式而被划分形成的,且像素所包括的多个子像素是以分别包括至少1个电极对的方式而被划分形成的。并且,像素所包括的至少2个子像素的相互间的明度差或亮度差,随着矩阵的行方向和/或列方向上的像素的排列位置的不同而不同。

由此,由于像素所包括的2个以上子像素的相互间的明度差或亮度差,随着矩阵中的像素的排列位置的不同而变化,所以伽马特性的视角依赖性的改善度随观察者看到的显示画面上的观察对象位置的不同而变化。

在本发明中,以矩阵状排列的像素的排列位置越远离矩阵的行方向和/或列方向上的中央部,通过至少2个子像素向液晶层施加的电压的相互间的电压差或者上述至少2个子像素的相互间的明度差或亮度差越大。

由此,在观察者在显示画面的中央部的前方观察显示画面时,在水平方向和/或垂直方向上观察者看到的显示画面上的观察对象位置离画面的中央部越远,伽马特性的视野依赖性的改善度越高。

在本发明中,与至少2个子像素相对应而向液晶层施加的电压的相互间的电压差或者上述至少2个子像素的相互间的明度差或亮度差,随着液晶面板显示画面的曲率的不同而不同。

由此,为了对伽马特性的视野依赖性的影响度随着显示画面的曲率不同而变化的情况进行补偿,可以使伽马特性的视野依赖性的改善度发生变化。

在本发明中,与至少2个子像素相对应而向液晶层施加的电压的相互间的电压差或者上述至少2个子像素的相互间的明度差或亮度差,随着从液晶面板显示画面的中央部至显示画面前方的在法线方向上分离的位置之间的距离的不同而不同。

由此,为了对伽马特性的视野依赖性的影响度随着相对显示画面的视听距离的不同而变化的情况进行补偿,可以使伽马特性的视野依赖性的改善度发生变化。

在本发明中,以向前方凸出的方式弯曲的液晶面板的显示画面的曲率越大或上述视听距离越短,与至少2个子像素相对应而向液晶层施加的电压的相互间的电压差或者上述至少2个子像素的相互间的明度差或亮度差越大。

由此,为了对伽马特性的视野依赖性的影响度随着显示画面的曲率的大或小或者相对显示画面的视听距离的短或长而变大或变小的情况进行补偿,可以使伽马特性的视野依赖性的影响度变大或变小。

在本发明中,用于划分形成像素所包括的至少2个子像素的电极对包括隔着液晶层相对的子像素电极以及相对电极。并且,从至少2条数据信号线经由开关元件向子像素电极分别施加数据信号。

由此,通过像素所包括的2个以上的子像素向液晶层施加大小相互不同的电压。

在本发明中,针对将在矩阵的行方向和/或列方向上的像素的排列位置划分为多个区间的各个区间,预先将图像数据的灰度值和大小不同的多个灰度值之间的对应关系存储在存储部中。并且,图像信号转换部基于转换对象像素的排列位置所属的区间和存储部的存储内容,将基于接受部所接受到的图像数据而形成的灰度值转换成大小不同的多个灰度值,数据信号线驱动电路将分别与被转换后的多个灰度值对应的数据信号施加给至少2条数据信号线。

由此,分别通过像素所包括的2个以上的子像素向液晶层施加的电压的相互间的电压差随着矩阵中的像素的区间位置的不同而变化。

在本发明中,用于分别划分形成像素所包括的至少2个子像素的电极对包括隔着液晶层相对的子像素电极及相对电极,和隔着绝缘层相对的辅助电容电极及辅助电容相对电极,其中的辅助电容电极与子像素电极电连接。并且,从至少2条辅助电容信号线中的至少1条信号线向各辅助电容相对电极分别施加电压信号。

由此,在向像素所包括的2个以上的子像素的各自的辅助电容相对电极施加相互不同的电压信号时,向连接于与各个辅助电容相对电极相对的辅助电容电极上的子像素电极与相对电极之间,施加了相互不同的电压。

在本发明中,关于像素所包括的至少2个子像素,假设由子像素电极以及相对电极所形成的液晶电容的大小为CLC,由辅助电容电极以及辅助电容相对电极所形成的辅助电容的大小为CCS时,向液晶电容施加的电压的变化量与向辅助电容相对电极施加的电压信号的电压的变化量之比,相当于串连连接的电容器的分压比即K=CCS/(CCS+CLC)。在此,使K的大小随着矩阵的行方向和/或列方向上的像素的排列位置的不同而不同。

由此,通过像素所包括的2个以上的子像素向液晶层施加的电压的相互间的电压差随着矩阵中的像素的排列位置的不同而变化。

在本发明中,对于像素所包括的至少2个子像素,上述CCS的大小随着矩阵的行方向和/或列方向上的像素的排列位置的不同而不同,使K值也随之变化。

由此,通过像素所包括的2个以上的子像素向液晶层施加的电压的相互间的电压差随着矩阵中的像素的排列位置的不同而变化。

在本发明中,辅助电容信号线驱动电路将随着矩阵的行方向和/或列方向上的像素的排列位置的不同而振幅不同且极性相反的信号,施加给至少2条辅助电容信号线中的特定的2条辅助电容信号线。

由此,通过像素所包括的2个以上的子像素向液晶层施加的电压的相互间的电压差随着矩阵中的像素的排列位置的不同而变化。

发明的效果

根据本发明,通过像素所包括的2个以上的子像素向液晶层施加的电压的相互间的电压差随着矩阵中的像素的排列位置的不同而变化,因此,伽马特性的视角依赖性改善度,随着观察者看到的显示画面上的观察对象位置的不同而发生变化。

因此,通过使与观察对象位置的变化相对应的伽马特性的劣化倾向与视野依赖性的改善倾向相抵消,即使显示画面上的观察对象位置的法线与观察者的视线所成角度比较大,也能够有效地抑制伽马特性的劣化。

附图说明

图1是示出本发明的第一实施方式中液晶显示装置的结构例的框图。

图2是示意性示出在本发明的第一实施方式的液晶面板中划分形成像素的结构的说明图。

图3A是示意性示出液晶面板的结构的剖视图。

图3B是示意性示出液晶面板的结构的剖视图。

图4是示出施加于各信号线以及液晶电容的信号的电压变化的时序图。

图5A是用于说明相对于平面的液晶面板的视线与显示画面的法线所形成角度的说明图。

图5B是用于说明相对于以向前方凸出的方式弯曲的液晶面板的视线与显示画面的法线所形成的角度的说明图。

图6是示出使子像素的有效电压的电压差随着显示画面上的位置的不同而变化的例子的说明图。

图7是示出本发明的第二实施方式的液晶显示装置结构例的框图。

图8是用于说明辅助电容信号电压发生电路以及辅助电容信号生成电路分别输出的电压以及信号的说明图。

图9是示出显示画面上的位置与施加于辅助电容信号线的信号的振幅之间关系的表格。

图10是示出灰度与亮度之间关系的图。

图11是示出显示画面上的位置与伽马特性的偏离量之间关系的图。

图12是示出本发明的第三实施方式的液晶显示装置的结构例的框图。

图13是示意性示出在本发明的第三实施方式的液晶面板中划分形成像素的结构的说明图。

图14是用于说明通过明暗灰度设定电路来改变灰度的说明图。

图15是示出本发明的第四实施方式的液晶显示装置的结构例的框图。

图16A是用于说明相对于以向前方凸出的方式弯曲的液晶面板的视线与显示画面的法线所形成的角度的说明图。

图16B是用于说明相对于以向前方凸出的方式弯曲的液晶面板的视线与显示画面的法线所形成的角度的说明图。

图17是示出本发明的第五实施方式的液晶显示装置的结构例的框图。

图18是示出转换表存储部的存储内容的例子的说明图。

图19是示出其它的转换表存储部的存储内容的例子的说明图。

具体实施方式

下面,针对本发明,基于示出其实施方式的附图,进行详细说明。

(第一实施方式)

图1是示出本发明的第一实施方式的液晶显示装置的结构例的框图。图2是示意性示出在本发明第一实施方式的液晶面板100a中划分形成像素的结构的说明图。图1所示的液晶显示装置具有液晶面板100a,在所述液晶面板100a中,以包括多个后述的电极对的方式而被划分形成的像素P在显示画面的垂直方向以及水平方向上以矩阵状排列。液晶面板100a的显示画面以向前方凸出的方式弯曲。对于液晶面板100a,以具有代表性的1个像素P以及与像素P相关的各信号线为中心进行图示。

在图2中,像素P包括在液晶面板100a的显示画面的垂直方向(以下仅称之为垂直方向,对于水平方向也是同样)上分成两部分而成的子像素SP1以及SP2。子像素SP1由隔着液晶层3相对的子像素电极11a及相对电极21所形成的电极对和隔着绝缘层12相对的辅助电容电极13a及辅助电容相对电极14a所形成的电极对划分形成。子像素电极11a与TFT(Thin Film Transistor:薄膜晶体管;与开关元件对应)15a的一个端子相连接。子像素电极11a和辅助电容电极13a电连接。液晶电容Clc1由子像素电极11a以及相对电极21所形成。另外,辅助电容Ccs1由辅助电容电极13a以及辅助电容相对电极14a所形成。

同样,子像素SP2由隔着液晶层3相对的子像素电极11b及相对电极21所形成的电极对和隔着绝缘层12相对的辅助电容电极13b及辅助电容相对电极14b所形成的电极对划分形成。子像素电极11b与TFT15b的一个端子相连接。子像素电极11b和辅助电容电极13b电连接。相对电极21虽然在子像素SP1以及SP2中共通,但不限于此。液晶电容Clc2由子像素电极11b以及相对电极21所形成。另外,辅助电容Ccs2由辅助电容电极13b以及辅助电容相对电极14b所形成。

在像素P的水平方向的一侧,在垂直方向以直线状配置源极信号线(相当于数据信号线)SL,该源极信号线用于分别经由TFT15a以及15b向子像素电极11a以及11b施加源极信号(相当于数据信号)。源极信号线SL与TFT15a以及15b的另一端相连接。辅助电容相对电极14a以及14b分别与辅助电容信号线CS1以及CS2相连接,所述辅助电容信号线CS1以及CS2以在水平方向上直线状地横穿像素P的垂直方向上的两端部的方式配置。TFT15a以及15b的栅极电极与扫描信号线GL相连接,所述扫描信号线GL以在水平方向上横穿像素P的中央部的方式被直线状地配置。

转到图1,第一实施方式的液晶显示装置液晶显示装置还具有:栅极驱动器GD,向扫描信号线GL、GL、……GL施加扫描信号;源极驱动器(相当于数据信号线驱动电路)SD,向源极信号线SL、SL、……SL施加源极信号;辅助电容信号主线路CSLa,用于向辅助电容信号线CS1、CS2、CS1、CS2、……CS1、CS2施加电压信号;显示控制电路4a,利用栅极驱动器GD、源极驱动器SD以及辅助电容信号主线路CSLa,控制液晶面板100a的显示。

显示控制电路4a具有:图像信号输入电路(相当于接受部)40,接受包括表示图像的图像数据的图像信号;栅极驱动器控制电路41及源极驱动器控制电路42a,基于被图像信号输入电路40分离的时钟信号以及同步信号来分别控制栅极驱动器GD以及源极驱动器SD。显示控制电路4a还具有辅助电容信号生成电路(相当于辅助电容信号线驱动电路)46a,该辅助电容信号生成电路46a基于来自图像信号输入电路40的定时信号(timing signal),生成向辅助电容信号线CS1以及CS2施加的电压信号。辅助电容信号生成电路46a通过辅助电容信号主线路CSLa驱动辅助电容信号线CS1以及CS2。

栅极驱动器控制电路41以及源极驱动器控制电路42a分别生成栅极驱动器GD以及源极驱动器SD的周期性动作所需要的起始信号、时钟信号、使能信号等控制信号。源极驱动器控制电路42a还基于由图像信号输入电路40分离的数字的图像数据生成模拟的图像数据,并向源极驱动器SD传输。

栅极驱动器GD在图像数据的1个垂直扫描期间内,以规定时间差向扫描信号线GL、GL、……GL依次施加扫描信号。源极驱动器SD向源极信号线SL、SL、……SL并行地施加表示1条线对应的图像的源极信号(并行数据),所述1条线对应的图像是在1个水平扫描期间内蓄积从源极驱动器控制电路42a传输来的模拟的图像数据(串行数据)而生成的图像。以上述规定的时间差来更新这里的1条线对应的源极信号。

向源极信号线SL、SL、……SL施加的源极信号,在向一条扫描信号线GL施加扫描信号的1个水平扫描期间,分别通过栅极与上述一条扫描信号线GL相连接的TFT15a以及15b施加给子像素电极11a以及11b,并且还施加给辅助电容电极13a以及13b。由此,向在各个子像素SP1以及SP2中形成的液晶电容Clc1及Clc2和辅助电容Ccs1及Ccs2中写入源极信号。这样,在1个水平扫描期间中,1条线对应的源极信号被同时写入1条线对应的像素P、P、……P中。被写入的源极信号仅被保持1个垂直扫描期间。

接着,对液晶面板100a以及能够与之替换的其它液晶面板的光学的结构进行说明。

图3A是示意性示出液晶面板100a的结构的剖视图。图3A是示意性示出液晶面板100x的结构的剖视图。由于液晶面板100a与液晶面板100x仅有一部分结构不同,所以共通地说明大部分的结构。液晶面板100a以及100x是在第一玻璃基板(阵列基板)1与第二玻璃基板2之间安装液晶层3所形成的。在第一玻璃基板1以及第二玻璃基板2的相向的一对表面彼此之间,沿第二玻璃基板2的周缘部设置有密封材料33,所述密封材料33用于密封被封入液晶层3中的液晶。

在第一玻璃基板1的一个表面上,在包括分别由透明电极形成的子像素电极11a及11b、辅助电容电极13a及13b、辅助电容相对电极14a及14b、绝缘层12、TFT15a及15b的层上,形成有取向膜31。尤其在液晶面板100x中,在取向膜31与包括上述TFT15a、15b等的层之间,形成有与各像素P对应的R、G、B三色的滤色片CF。在第一玻璃基板1的另一表面上粘贴有偏光板19。在第一玻璃基板1的一个表面的一个边缘部,安装有表面装配了栅极驱动器GD的柔性电路板18。

在第二玻璃基板2的一个表面上,层叠有由透明电极形成的相对电极21和取向膜32。尤其在液晶面板100a中,第二玻璃基板2与相对电极21之间形成有滤色片CF。在第二玻璃基板2的另一表面上粘贴有偏光板29。通过偏光板19与偏光板29,使分别通过它们的光的偏光方向(偏光面)产生90度的差异。背光灯(未图示)设置在第一玻璃基板1的另一表面侧(粘贴有偏光板19的一侧)。

在液晶面板100a与100x中,实质上只有滤色片CF的位置不同。通过在第一玻璃基板1一侧配置滤色片CF,能够有效防止显示画面弯曲时的色偏移。

在上述的结构中,在像素P的各个子像素电极11a及11b与相对电极21之间不施加电压时,由于透过像素P的光的偏光方向不变化,所以从背光灯照射并透过偏光板19的光会被偏光板29所吸收。相对于此,在像素P的各个子像素电极11a及11b与相对电极21之间施加电压时,由于透过像素P的光的偏光方向随着电压大小而变化,所以从背光灯照射并透过偏光板19的光的偏光方向也会随着电压大小而变化并透过偏光板29。由此,像素P所显示的图像的亮度发生变化。

下面,对施加给辅助电容信号线CS1及CS2的电压信号与施加给液晶电容Clc1及Clc2的电压之间的关系进行说明。

图4是示出施加于各信号线以及液晶电容Clc1、Clc2的信号的电压变化的时序图。图4所示出的6个时序图都是以同一个时间轴为横轴,在纵轴上,从图的上方起示出分别向源极信号线SL、扫描信号线GL、辅助电容信号线CS1、辅助电容信号线CS2、液晶电容Clc1以及液晶电容Clc2施加的信号SLS、信号GLS、信号CSS1、信号CSS2、信号LCS1以及信号LCS2的信号电平。相对电极21的电位用Vcom来表示。各信号的电压为相对Vcom的电位差。此外,纵轴的单位电压的大小不一定均等。

信号SLS,例如在时刻T0上升,在2个水平扫描期间(2H)后的时刻T4下降,进而在2个水平扫描期间后的时刻T5再次上升。这样,信号SLS虽然是每2个水平扫描期间(2H)极性会反转的模拟的电压信号,但反转周期并不限定于此。在此,将时刻T0以及T3之间的信号SLS的电压设定为Vs。

信号GLS仅在时刻T0到T3的1个水平扫描期间内的时刻T1到T2的规定期间变为H(高)电平,其它期间均是L(低)电平的信号。

信号CSS1以及CSS2是绝对值相同但极性不同的电压Va_H与Va_L周期性交替的矩形波,相位相互相差180°。Va_H以及Va_L的电压差,即信号CSS1以及CSS2的振幅为Vcs。信号CSS1的电压,在时刻T0从Va_L变为Va_H,在时刻T3从Va_H变为Va_L,进而在时刻T4从Va_L变为Va_H。另外,信号CSS2的电压,在时刻T0从Va_H变为Va_L,在时刻T3从Va_L变为Va_H,进而在时刻T4从Va_H变为Va_L。之后,信号CSS1以及CSS2的这一系列的电压反复周期性进行变化。

下面,对信号LCS1以及LCS2的电压如图4所示那样随时间变化的情况进行说明。在时刻T1信号GLS变为H电平时,如图2所示的TFT15a以及15b接通(导通状态),源极信号线SL的信号SLS被施加给子像素电极11a及11b和辅助电容电极13a及13b。由此,分别施加给液晶电容Clc1以及Clc2的信号LCS1以及LCS2的电压为Vs。

接着,在时刻T2信号GLS变为L电平时,虽然TFT15a以及15b断开(非导通状态),但此时在所谓牵引现象的影响下,向液晶电容Clc1以及Clc2分别施加的信号LCS1以及LCS2的电压从紧邻时刻T2之前的电压降低Vd,变成Vs-Vd。此时,向辅助电容Ccs1以及Ccs2施加的电压当然也降低Vd。

在此,假设子像素电极11a以及11b形成为同一尺寸,且假设液晶电容Clc1以及Clc2的静电电容为CLC。另外,假设辅助电容电极13a以及13b形成为同一尺寸,辅助电容相对电极14a以及14b形成为同一尺寸,且假设辅助电容Ccs1以及Ccs2的静电电容为CCS。

接着,在时刻T3信号CSS1的电压从Va_H变化到Va_L时,在串连连接的液晶电容Clc1以及Ccs1中,液晶电容Clc1的电压Vlc1(T3)从紧邻时刻T3之前的电压降低Vcs×K1,变成Vs-Vd-K×Vcs。其中,K=CCS/(CCS+CLC)。

同样,在时刻T3信号CSS2的电压从Va_L变化到Va_H时,液晶电容Clc2的电压Vlc2(T3)从紧邻时刻T3之前的电压升高Vcs×K2,变成Vs-Vd+K×Vcs。

在之后的时刻T4,施加给液晶电容Clc1的信号LCS1的电压从紧邻时刻T4之前的电压升高Vcs×K,变成Vs-Vd。同样,施加给液晶电容Clc2的信号LCS2的电压从紧邻时刻T4之前的电压降低Vcs×K,变成Vs-Vd。这些电压与紧邻时刻T3之前的电压相同。之后,信号LCS1以及LCS2的电压在每个水平扫描期间,交替地重复进行在上述的时刻T3以及T4时的电压变化。

换言之,通过与子像素SP1相对应的液晶电容Clc1向液晶层3施加的电压的有效值(以下,称之为子像素SP1的有效电压)V1为V1=Vs-Vd-K×Vcs/2,通过与子像素SP2相对应的液晶电容Clc2向液晶层3施加的电压的有效值(以下,称之为子像素SP2的有效电压)V2为V2=Vs-Vd+K×Vcs/2。因此,子像素SP1以及SP2的有效电压的电压差为V1-V2=K×Vcs。

由上可知,使K值变化,或使Vcs的大小变化,能够使子像素SP1以及SP2的有效电压的电压差变化。例如在使K值变大或变小时,只要使CCS变大或变小,或使CLC变小或变大即可。在本第一实施方式中,在使上述的有效电压的电压差变化时,假设使K值发生变化。下面,对需要在什么情况下以及如可使所述有效电压的电压差变化进行说明。

图5A是用于说明相对于平面的液晶面板100的视线与显示画面的法线所形成的角度的说明图。图5B是用于说明相对于以向前方凸出的方式弯曲的液晶面板100a的视线与显示画面的法线所形成的角度的说明图。以粗的实线以及虚线分别表示显示画面的中央部以及端部的法线。图5A以及5B中的各观察者在观察显示画面两端时的视角为2α以及2β。为了便于说明,在图5A以及5B中,针对沿着显示画面的横向宽度相同的液晶面板100以及100a,说明观察者从显示画面的中央部的前方正对显示画面进行观察的情况。

在图5A的情况下,随着观察者观察显示画面的中央部时的视线与观察离开中央部的位置时的视线所形成的角度从α’增加到α,显示画面上的观察对象位置的法线与视线所成的角度也会随之从α’增加到α。

另一方面,在图5B的情况下,随着观察者观察显示画面的中央部时的视线与观察离开中央部的位置时的视线所形成的角度从β’增加到β,显示画面上的观察对象位置的法线与视线所成的角度会随之从δ’增加到δ。这种情况下,由于从δ’到δ的增加率会随着液晶面板100a的显示画面的曲率而变大,所以当然从δ’到δ的增加率比从β’到β的增加率大。由上可知,在图5B的情况下,随着显示画面上的观察对象位置从显示画面的中央部移动到端部,伽马特性的视角依赖性的问题也变得显著。

另外,可以知道,在每个像素都具有多个子像素的液晶显示装置中,通过改变多个子像素的有效电压使子像素的相互间的明度差或亮度差不同,可以改善伽马特性的视角依赖性。在此,在本第一实施方式中,使子像素SP1以及SP2的有效电压的电压差在显示画面的中央部小而在端部大,并且使上述有效电压的电压差随着显示画面的中央部至端部之间的像素P的位置变化而平滑地变化。子像素SP1以及SP2明度差或亮度差也会随之平滑地变化。

图6是示出使子像素SP1以及SP2的有效电压的电压差随显示画面上的位置的不同而变化的例子的说明图。在本第一实施方式中,如图的上部分所示,在水平方向上将液晶面板100a的显示画面分割成从区域A到区域G的竖长的假想区域。区域A以及G分别与面向显示画面时的左侧以及右侧边缘部相对应,区域D与显示画面的中央部相对应。显示画面的分割数并不仅限定于从A到G这7个。

在此,使包括在各区域中的像素P中的子像素SP1以及SP2的有效电压的电压差,在区域A以及G最大,且在区域D最小。并且,按照从区域A向区域B、C、D的顺序,以及从区域G向区域F、E、D的顺序,使上述有效电压的电压差阶梯性地变小。具体来说,使上述的CLC的大小在区域A以及G最小,且在区域D最大。也可以使CCS的大小在区域A以及G最大,且在区域D最小。

如上所述,通过改变子像素SP1以及SP2的有效电压的电压差,如图6的下部分所示,以接近黑色的明度或亮度来显示区域A以及G的子像素SP1,且按照从区域A向区域B、C、D的顺序,以及从区域G向区域F、E、D的顺序,使子像素SP1的明度或亮度增加。并且与之相反地,以接近白色的明度或亮度来显示区域A以及G的子像素SP2,且按照从区域A向区域B、C、D的顺序,以及从区域G向区域F、E,D的顺序,使子像素SP2的明度或亮度减小。由此,如图6的上部分所示,观察者所观察到的像素P的明度或亮度,在液晶面板100a的整个显示画面上均匀分布。

此外,在本第一实施方式中,虽然对液晶面板100a的显示画面以向前方凸出的方式弯曲的情况进行了说明,但不限于此。即使在如图5A所示的液晶面板100那样的显示画面为平面的情况下,通过将显示画面分割成多个区域,改变各区域中的像素P所包括的子像素SP1以及SP2的有效电压的电压差,也能够使各区域的伽马特性的视角依赖性达到最佳化。这在液晶面板100的水平方向的宽度比较大时,或观察者与显示画面之间的距离比较短时尤其有效。

另外,在第一实施方式中,虽然将液晶面板100a的显示画面在水平方向上分割成了多个竖长的假想区域,但例如在显示画面竖长的情况下,也可以在垂直方向上将显示画面分割成多个横长的假想区域。这种情况下,只要对应显示画面的垂直方向上的像素P的排列位置,改变子像素SP1以及SP2的有效电压的电压差即可。

进一步,在第一实施方式中,在观察者从显示画面的中央部的前方正对着显示画面进行观察时,使像素P中包括的子像素SP1以及SP2的有效电压的电压差在显示画面的中央部小而在端部大,但不限于此。例如,在观察者于从图5B所示位置的位置向水平方向或垂直方向偏离的位置观察显示画面时,只要以观察者正对的显示画面上的位置为中心,使上述有效电压的电压差从小到大变化即可。换言之,只要使上述的有效电压的电压差随着显示画面的水平方向和/或垂直方向上的像素P的排列位置的不同而变化即可。

再进一步,在第一实施方式中,虽然以像素P包括2个子像素SP1以及SP2,辅助电容相对电极14a以及14b分别与辅助电容信号线CS1以及CS2相连接的情况为例进行了说明,但子像素的数量并不仅限定于2个,也可是3个以上,只要对应子像素的数量增加辅助电容信号线数即可。例如在1个像素包括3个子像素时,可以利用2个辅助电容信号线CS1以及CS2使任意2个子像素的有效电压的电压差如上述那样变化,进一步,使第三子像素的有效电压,以成为上述2个子像素的有效电压的中间电压的方式变化。由此,无论是哪2个子像素的有效电压的电压差,都是随着像素P的位置的不同而变化。此外,有关这种将中间有效电压作为第三子像素的有效电压的技术,由于在日本特开2012-256080号公报中有详细描述,在此省略其说明。

根据上述的本第一实施方式,以矩阵状排列的像素P以包括用于向液晶层3施加电压的多个电极对的方式而被划分形成,并且,像素P所包括的子像素SP1以及SP2以分别包括子像素电极11a与相对电极21形成的电极对以及子像素电极11b与相对电极21形成的电极对的方式而被划分形成。而且,针对像素P所包括的子像素SP1、SP2或再加上第三子像素的3个以上的子像素,使这些子像素的相互间的通过各个电极对向液晶层3施加的电压的电压差或者各自明度差或亮度差,随着矩阵的行方向和/或列方向上的像素P的排列位置的不同而不同。

由此,因为通过像素P所包括的子像素SP1、SP2等2个以上子像素,使向液晶层3施加的电压的相互间的电压差或者上述2个以上子像素的相互间的明度差或亮度差,随着矩阵中的像素P的排列位置的不同而变化,所以伽马特性的视角依赖性的改善度随着观察者看到的显示画面上的观察对象位置的不同而发生变化。

因此,即使在显示画面上的观察对象位置的法线与观察者的视线所成角度比较大时,也能够有效地抑制伽马特性的劣化。

另外,根据第一实施方式,矩阵状排列的像素P的排列位置距离矩阵的行方向和/或列方向中央部越远,使通过子像素SP1、SP2等2个以上子像素向液晶层3施加的电压的相互间的电压差或者上述2个以上的子像素的相互间的明度差或亮度差越大。

因此,在观察者从显示画面的中央部的前方观察显示画面时,观察者所看到的显示画面上的观察对象位置在水平方向和/或垂直方向距离画面的中央部越远,越能够提高伽马特性的视野依赖性的改善度。

进一步,根据第一实施方式,用于划分形成像素P所包括的子像素SP1以及SP2的电极对包括辅助电容电极13a与辅助电容相对电极14a形成的电极对,以及辅助电容电极13b与辅助电容相对电极14b形成的电极对。其中,辅助电容电极13a与子像素电极11a电连接,辅助电容电极13b与子像素电极11b电连接。而且,辅助电容信号线CS1以及CS2分别向辅助电容相对电极14a以及14b施加电压信号。

因此,由于向辅助电容相对电极14a以及14b施加不同的电压信号,所以能够向与和辅助电容相对电极14a相对的辅助电容电极13a相连的子像素电极11a和相对电极21之间,以及与和辅助电容相对电极14b相对的辅助电容电极13b相连的子像素电极11b和相对电极21之间,施加不同的电压。即使对于像素P进一步包括的第三子像素的子像素电极与相对电极21之间,也能够施加与向子像素SP1以及SP2的上述电极间分别施加的电压不同的电压。

更进一步,根据第一实施方式,关于像素P所包括的子像素SP1以及SP2,例如,将由子像素电极11a以及相对电极21形成的液晶电容Clc1的大小和由子像素电极11b以及相对电极21形成的液晶电容Clc2的大小,假设为CLC。另外,例如,将由辅助电容电极13a以及辅助电容相对电极14a形成的辅助电容Ccs1的大小和由辅助电容电极13b以及辅助电容相对电极14b形成的辅助电容Ccs2的大小,假设为CCS。向液晶电容Clc1以及Clc2施加的电压的变化量与分别向辅助电容相对电极14a以及14b施加的电压信号的电压的变化量之比为与串连的电容器的分压比相当的K=CCS/(CCS+CLC)。对于像素P进一步包括的第三子像素,向液晶电容施加的电压的变化量与向辅助电容相对电极施加的电压信号的变化量之比也同样。在此,使K的大小随着矩阵的行方向和/或列方向上的像素P的排列位置的不同而不同。

因此,能够使通过像素P所包括的子像素SP1、SP2等2个以上的子像素向液晶层3施加的电压的相互间的电压差,随着矩阵中的像素P的排列位置的不同而变化。

更进一步,根据第一实施方式,对于像素P所包括子像素SP1以及SP2,使上述CCS的大小随着矩阵的行方向和/或列方向上的像素P的排列位置的不同而不同,而使K值随之变化。对于像素P进一步包括的第三子像素也同样。

因此,能够使通过像素P所包括的子像素SP1、SP2等2个以上的子像素向液晶层3施加的电压的相互间的电压差,随着矩阵中的像素P的排列位置的不同而变化。

(第二实施方式)

在第一实施方式中,将分别向辅助电容信号线CS1以及CS2施加的信号CSS1以及CSS2的振幅固定于Vcs,相对于此,在第二实施方式中,使信号CSS1以及CSS2的振幅随着像素P的位置的不同而变化。

图7是示出本发明第二实施方式的液晶显示装置的结构例的框图。第二实施方式的液晶显示装置液晶显示装置具有液晶面板100b,在所述液晶面板100b中,像素P在显示画面的垂直方向以及水平方向上以矩阵状排列。液晶面板100b的显示画面以向前方凸出的方式弯曲。在图中,以具有代表性的3个像素P以及与像素P相关的各信号线为中心,示出液晶面板100b。以下,对于与第一实施方式相同的结构,标注同样的附图标记,且省略其说明的一部分或全部。

液晶面板100b在水平方向上被分割成从区域A到区域I的竖长的区域。区域A以及I分别与面向显示画面时的左侧以及右侧边缘部相对应,区域E与显示画面的中央部相对应。显示画面的分割数并不限定于从A到I的9个。针对从区域A到I的各个区域,辅助电容信号线CS1以及CS2被分割。在像素P的水平方向上的另一侧,在垂直方向上直线状地配置有用于分别向辅助电容信号线CS1以及CS2施加的电压信号的支线路BR1以及BR2。支线路BR1以及BR2可以针对每个像素P进行配置,也可以针对每个上述区域内公共地进行配置。

第二实施方式的液晶显示装置液晶显示装置还具有栅极驱动器GD、源极驱动器SD、用于向支线路BR1、BR2、BR1、BR2、……BR1、BR2施加电压信号的辅助电容信号主线路CSLb以及利用栅极驱动器GD、源极驱动器SD和辅助电容信号主线路CSLb控制液晶面板100b的显示的显示控制电路4b。

显示控制电路4b具有图像信号输入电路40、栅极驱动器控制电路41以及源极驱动器控制电路42a。显示控制电路4a还具有:辅助电容信号电压发生电路45a,产生信号电压,所述信号电压用于决定应该向辅助电容信号线CS1以及CS2施加的电压信号的信号振幅;辅助电容信号生成电路(相当于辅助电容信号线驱动电路)46b,基于辅助电容信号电压发生电路45a产生的直流的信号电压以及来自图像信号输入电路40的定时信号,生成向辅助电容信号线CS1以及CS2施加的电压信号。

辅助电容信号生成电路46b,经由辅助电容信号主线路CSLb,通过在从区域A到I的各个区域中信号振幅不同的电压信号来驱动辅助电容信号线CS1以及CS2。这时,可以以不按照针对上述各个区域进行分割的方式将辅助电容信号线CS1以及CS2连接,在邻接的区域间使信号振幅连续地变化。

图8是用于说明辅助电容信号电压发生电路45a以及辅助电容信号生成电路46b分别输出的电压以及信号的说明图。辅助电容信号电压发生电路45a在从区域A至I的每个区域内产生与第一实施方式中图4所示Va_H以及Va_L相对应的直流信号电压。具体地说,在区域A产生绝对值相同但极性不同的(以下同样)电压VA_H以及VA_L,在区域B产生电压VB_H以及VB_L,……在区域I产生电压VI_H以及VI_L。因此,在本第二实施方式中,辅助电容信号电压发生电路45a输出的信号电压有18种。

辅助电容信号生成电路46b基于来自辅助电容信号电压发生电路45a的信号电压与来自图像信号输入电路40的定时信号,在从区域A至I的每个区域生成与第一实施方式中图4所示的信号CSS1以及CSS2相对应的信号电压。具体地说,在区域A分别基于电压VA_H以及VA_L生成信号A_CSS1以及A_CSS2,在区域B分别基于电压VB_H以及VA_L生成信号B_CSS1以及B_CSS2,……在区域I分别基于电压VI_H以及VI_L生成信号I_CSS1以及I_CSS2。因此,在本第二实施方式中,辅助电容信号生成电路46b输出的电压信号有18种。

下面,对使向辅助电容信号线CS1以及CS2施加的电压信号的信号振幅随着像素P在显示画面上位置的不同而变化时的模拟实验结果进行说明。

图9是示出显示画面上的位置与施加于辅助电容信号线CS1以及CS2的信号的振幅之间关系的表格。图10是示出灰度与亮度之间关系的图。图11是示出显示画面上的位置与伽马特性的偏离量之间关系的图。

在图9、图10以及图11中模拟实验所使用的液晶面板为60英寸型的面板,弯曲之前的平面尺寸为,纵向748.44mm,横向1330.56mm。以使曲率半径为800mm且显示画面向前方凸出的方式,使该液晶面板沿长度方向(横向=水平方向)以圆筒状进行弯曲,将这样得到的液晶面板当作液晶面板100b,在观察者在显示画面的中央部的前方正对显示画面进行观察的情况下进行模拟实验。另外,使从观察者到显示画面的中央部的视听距离为2245.32mm。此时,视听者观看显示画面的两端的视角约为47度。

在图9中,针对显示画面上的相对位置,使显示画面的水平方向上的左端部、中央部以及右端部的各个位置的值分别为-1.00、0.00以及1.00,使它们之间位置的值与沿着显示画面的距离相对应而均匀分配。因此,值为-1.00、0.00以及1.00的各自的位置分别与区域A所在的左端部、区域E所在的中央部以及区域I所在的右端部相对应。另外,值为-0.75、-0.50以及-0.25的各自的位置分别与区域B、C以及D相对应,值0.25、0.50以及0.75的各自的位置分别与区域F、G以及H相对应。

假设在各区域中向辅助电容信号线CS1以及CS2施加的电压信号的信号振幅,在区域A、B、C、D、E、F、G、H以及I中分别为4.50V、2.68V、2.14V、1.82V、1.50V、1.82V、2.14V、2.68V以及4.50V。也就是说,VA_H-VA_L=VI_H-VI_L=4.50V,VE_H-VE_L=1.50V。

此外,图10以及11中的“现有”表示的是上述电压信号的信号振幅被固定在1.50V时的液晶面板的情况。

下面,转向图10,图的横轴表示基于通过图像信号输入电路40所分离的数字图像数据而得到的灰度,纵轴表示以使最大值为1的方式进行标准化后的亮度。图中的各曲线示出表示在显示画面上的各相对位置上相对于输入信号的灰度所观察到的亮度的伽马特性。点划线示出在现有以及本发明的液晶面板100b中在值为0.00的相对位置上的特性,并且示出γ值为2.2的标准特性。另外,虚线以及实线分别示出在现有以及本发明的液晶面板100b中在值为0.75的相对位置上的特性。可知与现有的液晶面板相比,在本发明的液晶面板100b中,明显接近γ值为2.2的特性。

在此,在值为0.00的相对位置的伽马特性与在值为0.00以外的相对位置的伽马特性之间的偏离量,由与在各相对位置的特性曲线所包围的区域的面积成比例的指标来表示。例如,对于本发明的液晶面板100b,在值为0.75的相对位置的伽马特性的偏离量与图10中用斜线包围的区域的面积相对应。

下面,转到图11,图的横轴表示显示画面上的相对位置,纵轴表示伽马特性的偏离量。图中的虚线以及实线分别表示现有以及本发明液晶面板100b的偏离量。在现有的液晶面板中,在值为-1.00以及1.00的相对位置的伽马特性偏离量达到了大约30,相对于此,在本发明的液晶面板100b中,在相同的相对位置的伽马特性偏离量只有19左右。即使是在其它相对位置,本发明的液晶面板100b的偏离量也比现有液晶面板小。

此外,在本第二实施方式中,虽然已经对像素P中包括2个子像素SP1以及SP2的例子进行了说明,但子像素的数量并不限于2个,也可以是3个以上,也可以随着子像素的数量,增加辅助电容信号线的数量。例如在1个像素中包括3个子像素时,可以利用2个辅助电容信号线CS1以及CS2使任意2个子像素的有效电压的电压差按上述那样变化,也可以以使第三子像素的有效电压成为上述2个子像素的有效电压的中间电压的方式进行变化。在使第三子像素的有效电压根据来自第三辅助电容信号线的电压信号而变化时,只要辅助电容信号电压发生电路45a例如产生电压VA_M、VB_M、……VI_M这样的第三信号电压,辅助电容信号生成电路46b产生A_CSS3、B_CSS3、……I_CSS3这样的第三电压信号,经由辅助电容信号主线路CSLb向第三辅助电容信号线施加即可。

如上所述,根据本第二实施方式,辅助电容信号生成电路46b根据在矩阵的行方向和/或列方向中的像素P的排列位置的不同,向辅助电容信号线CS1以及CS2(包括加上第三辅助电容信号线的情况)施加振幅不同且极性反转的信号。

因此,能够使通过像素P所包括的子像素SP1、SP2等2个以上子像素向液晶层3施加的电压的相互间的电压差,随着矩阵中的像素P的排列位置的不同而变化。

(第三实施方式)

在第一实施方式中,通过向辅助电容信号线CS1以及CS2施加不同的电压信号来使子像素电极11a以及11b的电压产生电压差,相对于此,在第三实施方式中,分别经由对每个像素P配置的2个源极信号线SL1以及SL2向子像素电极11a以及11b施加电压不同的源极信号。无论是哪种方式,都能够使通过子像素SP1以及SP2向液晶层3施加的电压产生电压差。

图12是示出本发明第三实施方式的液晶显示装置的结构例的框图,图13是示意性示出在本发明第三实施方式的液晶面板100c中划分形成像素P的结构的说明图。图12所示的液晶显示装置具有液晶面板100c,在所述液晶面板100c中,像素P在显示画面的垂直方向以及水平方向上以矩阵状排列。液晶面板100c的显示画面以向前方凸出的方式弯曲。在图中,以具有代表性的3个像素P以及与像素P相关的各信号线为中心示出液晶面板100c。以下,对于与第一实施方式相同的结构,标注相同的附图标记,且省略其说明的一部分或全部。

在图13中,像素P所包括的子像素SP1以及SP2的结构和划分形成子像素SP1以及SP2的电极对的结构,与第一实施方式的图2所述的情况相同。子像素电极11a以及11b分别与TFT15a以及15b的一个端子相连接。

在像素P的水平方向上的一侧以及另一侧,在垂直方向上直线状地配置有源极信号线SL1以及SL2,所述源极信号线分别经由TFT15a以及15b向子像素电极11a以及11b施加源极信号。源极信号线SL1以及SL2分别与TFT15a以及15b的另一端相连接。辅助电容相对电极14a以及14b分别与辅助电容信号线CS1以及CS2相连接。TFT15a以及15b的栅极电极与扫描信号线GL相连接。

转到图12,液晶面板100c在水平方向上被分割成从区域A到区域I的竖长的区域。第三实施方式的液晶显示装置还具有栅极驱动器GD、向源极信号线SL1、SL2、SL1、SL2、……SL1、SL2施加源极信号的源极驱动器(相当于数据信号线驱动电路)SDb、辅助电容信号主线路CSLa以及利用栅极驱动器GD、源极驱动器SDb和辅助电容信号主线路CSLa控制液晶面板100c的显示的显示控制电路4c。

显示控制电路4c具有图像信号输入电路40、栅极驱动器控制电路41、以及控制源极驱动器SDb的以及源极驱动器控制电路42b。显示控制电路4c还具有:辅助电容信号生成电路46c,生成向辅助电容信号线CS1以及CS2施加的电压信号;明暗灰度设定电路(相当于图像信号转换部)43,转换基于由图像信号输入电路40分离出的数字的图像数据得出的灰度值,并将其提供给源极驱动器控制电路42b;转换表存储部(相当于存储部)44a,存储明暗灰度设定电路43所参照的转换表。辅助电容信号生成电路46c,经由辅助电容信号主线路CSLa以直流的电压信号驱动辅助电容信号线CS1以及CS2。

图14是用于说明通过明暗灰度设定电路43转换灰度的说明图。转换表存储部44a针对从区域A到I的每个区域,存储转换表(LUT=Look Up Table),所述转换表表示从0到255的各个输入灰度值与比输入灰度值高的输出灰度值和比输入灰度值低的输出灰度值之间的对应关系。明暗灰度设定电路43基于来自图像信号输入电路40的定时信号,参照与区域A到I的某个区域所对应的转换表,并根据所参照的转换表,将来自图像信号输入电路40的输入灰度值转换成高低2个输出灰度值。

基于输入灰度值转换成的高低2个输出灰度值分别被提供给源极驱动器控制电路42b,而转换成电压高低不同的2个源极信号,被转换后的2个源极信号分别经由源极驱动器SDb施加给源极信号线SL1以及SL2。此时,即使输入灰度值相同,在从区域A到I的各个区域中向源极信号线SL1以及SL2施加的源极信号的电压差也不同,并且会根据灰度值被最适当地调整。这样,将向像素P施加的2个源极信号的电压差,反映为通过子像素SP1以及SP2向液晶层3施加的电压的电压差。

此外,在本第三实施方式中,虽然对像素P包括2个子像素SP1以及SP2的情况进行了说明,但子像素的数量并不限定于2个,也可以是3个以上,也可以根据子像素的数量,增加源极信号线的数量。例如在1个像素包括3个子像素时,可以利用2个源极信号线SL1以及SL2使任意2个子像素的有效电压的电压差进行上述那样的变化,也可以以利用第三源极信号线以及第三TFT使第三子像素的有效电压成为上述2个子像素的有效电压的中间的电压的方式进行变化。

如上所述,根据本第三实施方式,用于分别划分形成像素P所包括的子像素SP1以及SP2的电极对包括隔着液晶层3相对的子像素电极11a与相对电极21所形成的电极对以及子像素电极11b与相对电极21所形成的电极对。并且,从源极信号线SL1以及SL2,经由TFT15a以及15b,分别向子像素电极11a以及11b施加源极信号。从源极信号线SL1以及SL2(或第三源极信号线),经由第三TFT,向第三子像素的子像素电极施加源极信号。

因此,能够通过各像素P所包括的子像素SP1、SP2等2个以上的子像素向液晶层3施加大小相互不同的电压。

另外,根据第三实施方式,将矩阵的行方向和/或列方向上的像素P的排列位置分成9个区域,针对各个区域,预先将图像数据的灰度值以及大小不同的多个灰度值之间的对应关系存储在转换表存储部44a。并且,明暗灰度设定电路43基于转换表存储部44a的存储内容,将基于从图像信号输入电路40所接受到的图像信号中分离出的图像数据而得出的灰度值,转换成大小不同的多个灰度值,源极驱动器SDb将与被转换的多个灰度值分别相对应的源极信号施加给源极信号线SL1以及SL2(或第三源极信号线)。

因此,能够使通过像素P所包括的子像素SP1、SP2等2个以上的子像素向液晶层3施加的电压的相互间的电压差,随着矩阵中的像素P的区分位置的不同而变化。

(第四实施方式)

在第二实施方式中,在使信号CSS1以及CSS2的振幅随着像素P的位置的不同而发生变化的情况下,不考虑观察者的视听距离以及液晶面板100b的曲率,相对于此,在第四实施方式中,在考虑观察者的视听距离和/或液晶面板100b的曲率的基础上,使信号CSS1以及CSS2的振幅随着像素P的位置的不同而发生变化。

图15是示出本发明第四实施方式的液晶显示装置的结构例的框图。液晶显示装置具有液晶面板100b,在所述液晶面板100b中,像素P在显示画面的垂直方向以及水平方向上以矩阵状排列。液晶面板100b与第二实施方式中使用的液晶面板相同。以下,对于与第一以及第二实施方式相同的结构,标注相同的附图标记,且省略其说明的一部分或全部。

第四实施方式的液晶显示装置具有栅极驱动器GD、源极驱动器SD、辅助电容信号主线路CSLb以及利用栅极驱动器GD、源极驱动器SD以及辅助电容信号主线路CSLb来控制液晶面板100b的显示的显示控制电路4d。

显示控制电路4d具有图像信号输入电路40、栅极驱动器控制电路41和源极驱动器控制电路42a。显示控制电路4d还具有:辅助电容信号电压发生电路45b,产生上述的电压VA_H、VA_L、VB_H、VB_L……VI_H、VA_L(参照图8);辅助电容信号生成电路(相当于辅助电容信号线驱动电路)46b,基于辅助电容信号电压发生电路45b产生的上述的直流的信号电压以及来自图像信号输入电路40的定时信号,生成向辅助电容信号线CS1以及CS2施加的电压信号。

显示控制电路4d还具有:信号电压存储部47,存储多个用于指定辅助电容信号电压发生电路45b应该产生的电压VA_H、VA_L、VB_H、VB_L、……VI_H、VI_L的大小的信息;信号电压决定部48,接受来自外部的信号电压决定数据,决定应该从信号电压存储部47读取的1个信息。

辅助电容信号电压发生电路45b从信号电压存储部47中读取信号电压决定部48所决定的信息,产生读取的信息所指定的大小的电压VA_H、VA_L、VB_H、VB_L……VI_H、VA_L。换言之,辅助电容信号生成电路46b在各区域产生的电压信号的振幅随着来自外部的信号电压决定数据而变化。由此,通过子像素SP1、SP2等2个以上的子像素向液晶层3施加的电压的相互间的电压差和上述2个以上的子像素的相互间的明度差或亮度差,不仅随着像素P的排列位置的不同而变化,而且随着来自外部的信号电压决定数据而变化。

此外,也可以使信号电压决定部48,将用于从信号电压存储部47所存储的多个信息中选出其中一个信息的信息,预先提供给辅助电容信号电压发生电路45b,辅助电容信号电压发生电路45b基于信号电压决定部48所提供的信息,从信号电压存储部47所存储的多个信息中读取其中1个信息。

在被信号电压存储部47所存储的信息指定大小的电压VA_H、VB_H、……VI_H中,VA_H以及VI_H最大,且VE_H最小,从VA_H到VE_H以及从VI_H到VE_H的电压阶梯性变小。分别与VA_H、VB_H、……VI_H绝对值相同但极性不同的VA_L、VB_L、……VI_L也是同样。

以能够在显示画面的整个范围内,适当地改善伽马特性的视角依赖性的方式,预先决定这些电压。这时,根据VA_H-VA_L以及VI_H-VI_L的数值大小的大或小,在显示画面的两端部的通过像素P的子像素SP1以及SP2向液晶层3施加的电压的电压差变大或变小,并且伽马特性的视角依赖性的改善度变大或变小。可以使与显示画面的中央部相对应的VE_H-VE_L的大小,根据与显示画面的两端部相对应的VA_H-VA_L以及VI_H-VI_L的大小的大或小,而变大或变小,也可以使VE_H-VE_L的大小恒定。

下面,对信号电压决定数据进行说明。

图16A是用于说明相对于以向前方凸出的方式弯曲的液晶面板100b的视线与显示画面的法线所形成的角度的说明图,图16B是用于说明相对于以朝向前方凹陷的方式弯曲的液晶面板100e的视线与显示画面的法线所形成的角度的说明图。图16B所示出的2个液晶面板100e是同样的,只是观察者相对于显示画面的位置不同。

图16A以及16B分别所示的液晶面板100b以及100e,以使显示画面朝向前方凸出以及凹陷的方式,沿长度方向(横向=水平方向)弯曲为圆筒状。假设液晶面板100b以及100e的曲率中心为中心O。观察者位于将显示画面的中央部与中心O连接的线段上或该线段的延长线上,且正对显示画面。在此,假设显示画面的中央部与观察者位置的距离即视听距离为L,显示画面的曲率半径为R。在观察对象位置为显示画面上的端部时,假设观察对象位置上的显示画面的法线与观察者的视线所成的角度为δ。

如图16A所示,在液晶面板100b向前方凸出的情况下,在R值固定时,明显L值越小δ值越大,反之在L值固定时,明显R值越小δ值越大。但是,以δ值为90度时为界限。如上所述,δ值越大,伽马特性的视角依赖性的问题就更显著。因此,在使信号电压决定数据的值的大或小与视听距离L值或显示画面的曲率半径R值的大或小相对应的情况下,由信号电压决定部48决定如下的信息,该信息指定信号电压决定数据的值越大(或越小)则绝对值越小(或越大)的VA_H、VA-L以及VI_H、VI-L。

另一方面,如图16B所示,在液晶面板100e朝向前方凹陷的情况下,在R值固定时,L值从0向R值越增大,δ值越减小(参照图右侧的例子),L值从R值开始越继续增大,δ值越增大(参照图左侧的例子)。反之,L值一定时,R值从比L小的值增大到L值的过程中δ值减小(参照图左侧例子),R值从L值开始越继续增大,δ值越增大(参照图右侧的例子)。

因此,在使信号电压决定数据的值的大或小与L值的大或小相对应的情况下,在L<R时,决定如下的信息,该信息指定信号电压决定数据的值越大(或越小)则绝对值越小(或越大)的VA_H、VA-L以及VI_H、VI-L。另外,在L>R时,决定如下的信息,该信息指定信号电压决定数据的值越大(或越小)则绝对值越大(或越小)的VA_H、VA-L以及VI_H、VI-L。

相对于此,在使信号电压决定数据的值的大或小与R值的大或小相对应的情况下,在R<L时,决定如下的信息,该信息指定信号电压决定数据的值越大(或越小)则绝对值越小(或越大)的VA_H、VA-L以及VI_H、VI-L。另外,在R>L时,决定如下的信息,该信息指定信号电压决定数据的值越大(或越小)则绝对值越大(或越小)的VA_H、VA-L以及VI_H、VI-L。

由以上可知,优选根据液晶面板是朝向前方凸出还是凹陷,来预先切换信号电压存储部47的存储内容。另外,优选进一步根据信号电压决定数据是与R值还是L值相对应,来预先切换信号电压存储部47的存储内容。进一步优选,在液晶面板朝向前方凹陷时,进一步按照R值以及L值的大小关系的不同,来切换信号电压存储部47的存储内容。换言之,通过切换信号电压存储部47的存储内容,无论在上述哪种情况下,都能够基于信号电压决定数据,从信号电压存储部47所存储的多种信息中决定一个对液晶面板的曲率半径和/或视听距离最合适的信息。

此外,在本第四实施方式中,虽然对信号电压决定部48从外部取得信号电压决定数据的情况进行了说明,但在曲率半径以及视听距离被固定时,能够不利用信号电压决定部48。此时,只要信号电压存储部47存储对于预先设定好的曲率半径以及视听距离最合适的信息即可。

根据上述本第四实施方式,与子像素SP1、SP2等2个以上的子像素相对应而向液晶层3施加的电压的相互间的电压差或者上述2个以上的子像素的相互间的明度差或亮度差,随着液晶面板100b或100e的显示画面的曲率半径R的变化而不同。

因此,为了对伽马特性的视野依赖性的影响度随着显示画面的曲率变化而变化的情况进行补偿,可以使伽马特性的视野依赖性的改善度发生变化。此外,即使在显示画面的曲率半径R在面内不恒定的情况下,也可以达到同样的效果。

另外,根据第四实施方式,与子像素SP1、SP2等2个以上的子像素相对应而向液晶层3施加的电压的相互间的电压差或者上述2个以上的子像素的相互间的明度差或亮度差,随着从液晶面板100b或100e的显示画面的中央部至显示画面前方的沿法线方向离开的位置的视听距离L的不同而不同。

因此,为了对伽马特性的视野依赖性的影响度随着相对于显示画面的视听距离L变化而变化的情况进行补偿,可以使伽马特性的视野依赖性的改善度发生变化。

进一步,根据第四实施方式,以朝向前方凸出的方式弯曲的液晶面板100b的显示画面曲率半径越小(即曲率越大)或视听距离越短,则与子像素SP1、SP2等2个以上的子像素相对应而向液晶层3施加的电压的相互间的电压差或者上述2个以上的子像素的相互间的明度差或亮度差越大。

因此,为了对伽马特性的视野依赖性的影响度随着显示画面的曲率的大或小或者相对于显示画面的视听距离的短或长而变大或变小的情况进行补偿,可以使伽马特性的视野依赖性的改善度变大或变小。

(第五实施方式)

在第三实施方式中,在根据像素P的位置而使向子像素电极11a以及11b施加的源极信号的电压差发生变化时,不考虑观察者的视听距离以及液晶面板100b的曲率,相对于此,在第五实施方式中,在考虑观察者的视听距离和/或液晶面板100b的曲率的基础上,使向子像素电极11a以及11b施加的源极信号的电压差随着像素P的位置的不同而变化。

图17是示出本发明第五实施方式的液晶显示装置的结构例的框图。液晶显示装置具有液晶面板100c,在所述液晶面板100c中,像素P在显示画面的垂直方向以及水平方向上以矩阵状排列。液晶面板100c与在第三实施方式中使用的液晶面板相同。以下,对于与第一以及第三实施方式相同结构,标注相同的附图标记,且省略其说明的一部分或全部。

第五实施方式的液晶显示装置具有栅极驱动器GD、源极驱动器SDb、辅助电容信号主线路CSLa以及利用栅极驱动器GD、源极驱动器SDb以及辅助电容信号主线路CSLa来控制液晶面板100c的显示的显示控制电路4e。

显示控制电路4e具有图像信号输入电路40、栅极驱动器控制电路41、源极驱动器控制电路42b、辅助电容信号生成电路46c、明暗灰度设定电路43、存储多个明暗灰度设定电路43所参照的转换表的转换表存储部44b以及接受来自外部的转换表决定数据从转换表存储部44b中决定一个应该参照的转换表的转换表决定部49。

明暗灰度设定电路43,从转换表存储部44b参照转换表决定部49决定的转换表,来进行第三实施方式的图14所示的灰度值的转换。换言之,从源极驱动器控制电路42b经由源极驱动器SDb向源极信号线SL1以及SL2施加的源极信号的电压差根据来自外部的转换表决定数据而变化。

此外,也可以使转换表决定部49,预先将用于决定在转换表存储部44b所存储的多个转换表信息中的1个转换表的信息提供给明暗灰度设定电路43,使明暗灰度设定电路43基于转换表决定部49所提供的信息,参照转换表存储部44b所存储的多个转换表中的1个转换表。

下面,对转换表以及转换表决定数据进行说明。

图18是示出转换表存储部44b的存储内容的例子的说明图,图19是示出其它的转换表存储部的存储内容的例子的说明图。在图18以及19分别所示的转换表存储部44b以及其它转换表存储部44c中,存储第三实施方式的图14所示的n种转换表(LUT)。其它的转换表存储部44c,根据转换表决定数据所示的内容,与转换表存储部44b置换后被使用。

在转换表决定数据的值与第四实施方式的图16A或16B所示视听距离L值相对应时,对应L值的大或小,将转换表存储部44b所存储的n个转换表中的一个,决定为明暗灰度设定电路43应该参照的转换表。同样,在转换表决定数据的值与图16A或16B所示曲率半径R值相对应时,对应R值的大或小,将其它的转换表存储部44c所存储的n个转换表中的一个,决定为明暗灰度设定电路43应该参照的转换表。

关于决定了明暗灰度设定电路43应该参照的一个转换表后的动作,与第三实施方式的情况完全相同。其结果,向源极信号线SL1以及SL2施加的源极信号的电压差,从区域A到I的各个区域均不同,且对应视听距离L的值或曲率半径R的值被调整为最佳。并且,向像素P施加的源极信号的电压差,反映在通过子像素SP1以及SP2向液晶层3施加的电压电压差上。

根据如上所述的本第五实施方式,与子像素SP1、SP2等2个以上的子像素相对应而向液晶层3施加的电压的相互间的电压差或者子像素的相互间的明度差或亮度差,随着液晶面板100c显示画面的曲率半径R的变化而不同。

因此,为了对伽马特性的视野依赖性的影响度随着显示画面的曲率的变化而变化的情况进行补偿,可以还使伽马特性的视野依赖性的改善度发生变化。

另外,根据第五实施方式,与子像素SP1、SP2等2个以上的子像素相对应而向液晶层3施加的电压的相互间的电压差或者子像素的相互间的明度差或亮度差,随着液晶面板100c的显示画面的视听距离L的变化而不同。

因此,为了对伽马特性的视野依赖性的影响度随着相对显示画面的视听距离L的变化而变化的情况进行补偿,可以使伽马特性的视野依赖性的改善度发生变化。

此次公开的实施方式的所有方面均为例示,并不限定本发明。本发明的范围,并不是上述内容,而由权利要求书公开,并包括与权利要求书等同的含意以及范围内的所有的变更。另外,各实施方式中所记载的技术特征,能够相互组合。

附图标记说明

P 像素

SP1、SP2 子像素

Clc1、Clc2 液晶电容

Ccs1、Ccs2 辅助电容

CS1、CS2 辅助电容信号线

CSLa、CSLb 辅助电容信号主线路

BR1、BR2 支线路

GL 扫描信号线

GD 栅极驱动器

SL、SL1、SL2 源极信号线

SD、SDb 源极驱动器

11a、11b 子像素电极

12 绝缘层

13a、13b 辅助电容电极

14a、14b 辅助电容相对电极

15a、15b TFT

21 相对电极

3 液晶层

4a、4b、4c、4d、4e 显示控制电路

40 图像信号输入电路

43 明暗灰度设定电路

44a、44b、44c 转换表存储部

45a、45b 辅助电容信号电压发生电路

46a、46b、46c 辅助电容信号生成电路

47 信号电压存储部

48 信号电压决定部

49 转换表决定部

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