CN100523923C - 液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

在采用像素分割系统的液晶显示器中，多个像素中的每一个具有在行方向或列方向上排列的三个子像素(10a-10c)，这些子像素(10a-10c)在灰度显示状态下具有不同的亮度，并且具有最高亮度的子像素(10a)在这三个子像素中放置在中间。因此，消除了显示具有直线边界的图像时的不自然，并且伽马特性进一步改善。

Description

液晶显示器
技术领域
本发明涉及液晶显示器，尤其涉及分段像素的液晶显示器。
背景技术
液晶显示器是以高分辨率、薄、重量轻、低功耗和其他优点著称的平板显示器。近几年，液晶显示器已经获得显示性能的改进，生产能力的改进，和相对于其他类型显示器的价格竞争力，并由此获得了快速增长的市场。
最近，随着液晶显示器的显示质量又得到了进一步改进，视角特性的问题变得明显：伽马特性在垂直观察和倾斜观察之间有差异；换而言之，伽马特性依赖于视角。在这里，伽马特性表示显示亮度对半色调值的依赖性。由此，伽马特性在垂直观察和倾斜观察之间变化的事实意味着不同的半色调值的显示方式随着观察的方向而改变。这尤其在摄影图像或电视广播的显示期间让人讨厌。
伽马特性的视角依赖性问题在多畴垂直取向模式(MVA模式，如JP-A-H11-242225中所披露)和轴对称取向模式(ASM模式，如JP-A-H10-186330中所披露)中比在板内切换模式(IPS模式，如JP-B-S63-021907)中更突出。另一方面，使用IPS模式比使用MVA模式或ASM模式更难以满意的生产率来制造在垂直观察方向上提供高对比度的液晶面板。因此，尤其迫切地在MVA和ASM模式液晶显示器中探寻对伽马特性的视角依赖性的改善。
在这个背景下，本发明的申请人曾经提出一项技术，借助这项技术每个像素被分割成两个子像素，不同的电压被施加到这两个子像素上以减轻伽马特性的视角依赖性(例如，在下面列出的专利文献1中)。
专利文献1：JP-A-2004-078157，权利要求
专利文献2：JP-A-H6-332009，权利要求
专利文献3：JP-A-2004-062146，实施例
发明内容
本发明要解决的问题
顺便说说，人眼易于通过被光点和区域吸引来识别像素和边界。另一方面，朝着大屏幕液晶显示器快速发展的新趋势已经导致了它们具有比通常更大的像素。在这些条件下，将每个像素分割成两个子像素带来了不便：由于人眼通过跟踪每个像素的较亮子像素来识别像素，当显示具有直边界的图像时，视线从具有一个半色调值的一个像素到具有不同半色调值的另一个像素，沿着边界Z字形移动，这经常会让观察者感到不平滑或不自然的色调。诚然，在常规的液晶显示器中，已经作出了一定的改进来解决伽马特性的视角依赖性；然而，这些改进并不十分令人满意。
本发明的目的是提供一种分段像素的液晶显示器，其甚至在显示具有直边界的图像时也不会产生不自然并能提供进一步改善的伽马特性。
解决问题的手段
为了达到上述目的，根据本发明的一个方面，在液晶显示器中，多个像素呈矩阵排列，每个像素都具有将电场施加到液晶层的多个电极；在每个像素中，三个子像素，即一个中间、两个侧边子像素在行或列的方向上彼此相邻排列；在该像素作为一个整体处于给定的中间半色调状态时这三个子像素至少具有两个不同的亮度水平，并且该中间子像素具有最高的亮度水平。在本说明书中，“中间半色调状态”表示在最高和最低半色调值之间的任何中间状态。
在这里，两个侧边子像素优选被给定相同的亮度水平。
从进一步改善液晶显示器的伽马特性的观点出发，中间子像素的开口面积与两个侧边子像素的总开口面积之比优选为1:1到1:4，并且两个侧边子像素的开口面积之比优选为1：1到1：4。
根据优选实施例，在液晶显示器中，优选地，这三个子像素各自具有：横跨液晶层彼此相对设置的子像素电极和公共电极之间的液晶电容；和在电连接到子像素电极的辅助电容电极和辅助电容公共电极之间的辅助电容，该辅助电容公共电极与该辅助电容电极相对设置并连接到辅助电容导体。而且，一个单电极可共享为三个子像素的公共电极；而且，可提供至少两个不同的辅助电容导体，一个用于中间子像素且另一个用于侧边子像素。在这里，在辅助电容电极和辅助电容公共电极之间优选插入绝缘层。
优选地，提供：在行方向上延伸的扫描线；在列方向上延伸的信号线；并且，对于每个像素，至少提供两个开关器件，一个用于中间子像素且另一个用于侧边子像素，所述两个开关器件连接到分别对于该像素的三个子像素共用的扫描线和信号线。而且，所述开关器件优选通过施加到公共扫描线的扫描信号电压来接通和关断，并且当所述开关器件接通时，显示信号电压从公共信号线提供给中间和侧边子像素中每一个的子像素电极和辅助电容电极；而且，优选在所述开关器件关断之后，改变中间和侧边子像素的辅助电容公共电极上的辅助电容公共电压，以使得这些电压的变化在中间子像素和侧边子像素之间是不同的，这些电压的变化由这些电压变化的方向和程度定义。
在这里，对于较高的开口比，开关器件优选为TFT，并且这些TFT由单层半导体层形成。
辅助电容公共电压可以周期性地反转其极性。优选地，施加到中间子像素的辅助电容公共电极的辅助电容公共电压和施加到侧边子像素的辅助电容公共电极的辅助电容公共电压彼此相位相差180度。优选地，施加到中间子像素的辅助电容公共电极的辅助电容公共电压和施加到侧边子像素的辅助电容公共电极的辅助电容公共电压具有相等的幅值。
优选地，在每两条彼此相邻的信号线之间，所施加的显示信号电压被给予相反的极性，并且在行方向上彼此相邻的每两个像素之间，中间和侧边子像素的辅助电容电极和辅助电容公共电极以相反的图案设置。
从改善开口比的观点出发，扫描线优选位于彼此相邻的像素之间，并且在每个像素中，两个辅助电容导体平行于扫描线设置并位于子像素之间。在这里，从改善图像质量的观点出发，所述导体电极优选形成为跨过所述两个辅助电容导体，显示信号电压经由该导体电极施加到中间子像素的子像素电极。
三个子像素的子像素电极可以彼此隔开，或者彼此连续。
从防止液晶层中受扰取向以及改善显示质量的观点出发，优选在接触孔下形成金属层，并且在该金属层和接触孔之间插入绝缘层，用来施加显示信号电压的导体电极经由该接触孔连接到子像素电极。
本发明的优点
根据本发明，在每个像素中，在行或列方向上形成彼此相邻设置的三个子像素。与常规观察到的相比较，这有助于进一步减轻伽马特性的视角依赖性。而且，当像素作为整体位于给定的中间半色调状态时，该三个子像素至少具有两个不同的亮度水平，并且中间子像素具有最高的亮度水平。由此，即使当显示具有直边界的图像时，当视线沿着该边界移动时，视线跨过具有相同半色调值的像素移动，这与每个像素具有两个子像素的情况不同。这防止了观察者在不同的半色调值之间在边界处感觉到不平滑或不自然的色调。
在这里，两个侧边子像素优选被给予相同的亮度水平。这有助于减少开关器件、辅助电容导体和其他元件的数量，并由此有助于防止不适当地降低开口比。
优选地，中间子像素的开口面积与两个侧边子像素的总开口面积的比值为1：1到1：4，并且这两个侧边子像素的开口面积之间的比值优选维1：1到1：4。这有助于进一步改善液晶显示器的伽马特性。
优选地，该三个子像素各自具有：隔着液晶层彼此相对设置的子像素电极和公共电极之间的液晶电容；和，在电连接到像素电极的辅助电容电极和辅助电容公共电极之间的辅助电容，该辅助电容公共电极与所述辅助电容电极相对设置并连接到辅助电容导体；而且，一个单电极可共享为三个子像素的公共电极；而且，至少可提供两个不同的辅助电容导体，一个用于中间子像素且另一个用于侧边子像素。这有助于改善施加到子像素的电压的可控性。
在这里，在辅助电容电极和辅助电容公共电极之间优选插入绝缘层。这允许这些电极交叠以形成辅助电极，并由此有助于增加开口比。优选地，提供：在行方向上延伸的扫描线；在列方向上延伸的信号线；并且，对于每个像素，至少提供两个开关器件，一个用于中间子像素且另一个用于侧边子像素，所述两个开关器件连接到分别对于该像素的三个子像素是共用的扫描线和信号线。而且，该开关器件优选通过施加到公共扫描线的扫描信号电压来接通和关断，并且当该开关器件接通时，显示信号电压从公共信号线提供给中间和侧边子像素各自的子像素电极和辅助电容电极；而且，在该开关器件关断之后，优选改变中间和侧边子像素的辅助电容公共电极上的辅助电容公共电压，以使得在中间子像素和侧边子像素之间，由电压变化的方向和程度定义的这些电压的变化不同。这有助于进一步改善施加到子像素的电压的可控性。
在这里，该开关器件优选为TFT，并且这些TFT由单层半导体层形成。这有助于增加像素的开口比。
所述辅助电容公共电压可以周期性地反转其极性。优选地，施加到中间子像素的辅助电容公共电极的辅助电容公共电压和施加到侧边子像素的辅助电容公共电极的辅助电容公共电压彼此异相180度；并且优选地，施加到中间子像素的辅助电容公共电极的辅助电容公共电压和施加到侧边子像素的辅助电容公共电极的辅助电容公共电压具有相等的幅值。这有助于进一步改善施加到子像素的电压的可控性。
优选地，在每两个彼此相邻的信号线之间，所施加的显示信号电压被给予相反的极性，在这种情况下，优选地，在行方向上彼此相邻的每两个像素之间，中间和侧边子像素的辅助电容电极和辅助电容公共电极以相反的图案布置。这允许中间子像素具有最高的亮度。
优选地，扫描线位于彼此相邻的像素之间，并且在每个像素中，两个辅助电容导体平行于扫描线设置并位于子像素之间。这有助于改善开口比。而且，优选地，导体电极形成为跨过两个辅助电容导体，显示信号电压经由该导体电极显示信号施加到中间子像素的子像素电极。这有助于抵消导体电极与辅助电容导体交叉处形成的两个寄生电容，并由此有助于改善图像质量。
优选地，在接触孔下形成金属层，经由其提供显示信号电压的导体电极经由该接触孔连接到子像素电极。这有助于屏蔽液晶层中的受扰取向，并由此有助于改善图像质量。
附图说明
图1：示意性地示出根据本发明液晶显示器中的像素结构的平面图；
图2：沿着图1中示出的线A-A的截面图；
图3：沿着图1中示出的线B-B的截面图；
图4：示出了伽马特性的视角依赖性与中间子像素的开口面积与侧边子像素的总开口面积的比之间的关系图；
图5：图1中示出的TFT的放大平面图；
图6：图1中示出的液晶显示器中的像素结构的等效电路图；
图7：示意性地示出了驱动根据本发明的液晶显示器的电压波形示例的图；
图8：示意性地示出了根据本发明的另一液晶显示器中的像素结构的平面图；
图9：示意性地示出了本发明中可用的子像素电极的另一示例的平面图。
附图标记列表
10a，10b，10c：子像素
11a，11b，11c，11d：子像素电极
12：扫描线
13：信号线
140，14E：辅助电容导体
15a，15b，15c：TFT(开关器件)
16a，16b，16c，16d，16e，16a’，16b’：漏电极的延伸
17a，17b：辅助电容电极
18a，18b，18c：接触孔
19：金属层
21：公共电极
141，142，141’，142’：辅助电容公共电极
SC：半导体层
ClcO，ClcE1，C1cE2：液晶电容
CcsO，CcsE；辅助电容
具体实施方式
在下文中，将参考附图来描述体现本发明的液晶显示器。应理解这些实施例并不意味着以任何方式来限制如何实现本发明。
图1是示意性示出根据本发明液晶显示器的有源矩阵基板上的像素结构的平面图，该图集中在位于行n，列m的像素上。图2和3分别是沿着图1中示出的线A-A和B-B的剖面图。在列方向上彼此相邻地设置子像素电极11a-11c。如图1所示，扫描线12(n)位于像素之间横向行进；如图1所示，信号线13(m)位于像素之间纵向行进。两个辅助电容导体140和14E平行于扫描线12(n)设置在子像素电极11a、11b和11c之间。作为开关器件，TFT 15a-15c设置在扫描线12(n)和信号线13(m)之间的交点处。
漏电极延伸16a从TFT 15a在辅助电容导体14E上延伸到达辅助电容导体140的上方，在这里漏电极延伸16a的一部分隔着绝缘层(未示出)与辅助电容公共电极141面对，辅助电容公共电极141与辅助电容导体140整体形成来用作辅助电容电极17a。在这个辅助电容电极17a中，形成接触孔18a来将漏电极延伸16a连接到子像素电极11a。同样，漏电极延伸16b和16c在到达辅助电容导体14E上方的途中合并在一起，在辅助电容导体14E处漏电极延伸16b和16c的一部分隔着绝缘层(未示出)与辅助电容公共电极142面对，辅助电容公共电极142与辅助电容导体14E整体形成来用作辅助电容电极17b。在这个辅助电容电极17b中，形成接触孔18b来将漏电极延伸16b和16c连接到子像素电极11b(参见图2)。从该辅助电容电极17b，漏电极延伸16d进一步延伸以在辅助电容导体140上方行进从而到达到子像素电极11c上方，在该子像素电极11c处漏电极延伸16d经由接触孔18c连接到子像素电极11c(参见图3)。
如图2和3中所示，在接触孔18b下方形成辅助电容导体14E，绝缘层21a插入其间；在接触孔18c下方形成岛状的金属层19，绝缘层21b插入其间。这有助于屏蔽液晶层中受扰取向，并由此有助于改善图像质量。形成辅助电容的绝缘层21a和位于接触孔18c下方的绝缘层21b均为TFT的栅极绝缘层。
通过这个结构，等效电压施加到子像素电极11b和11c。而且，如后面所描述的，通过施加不同的辅助电容公共电压到两个辅助电容导体140和14E，可以使子像素电极11a上的有效电压高于子像素电极11b和11c上的有效电压。由此，可以使子像素10a的亮度水平高于子像素10b和10c的亮度水平。这有助于消除当显示具有直边界的图像时通常产生的不自然，并且也有助于进一步减轻伽马特性的视角依赖性。
通过实验，申请人已经了解减轻伽马特性的视角依赖性的有效方法是，减小具有较高亮度水平的子像素10a的开口面积的比例。图4中为示出了视角依赖性与较高亮度子像素10a(在图中表示为“高”)的开口面积与较低亮度子像素10b和10c(在图中表示为“低”)的总开口面积的比之间的关系。图4中，横轴表示垂直观察时所观察到的半色调值，且纵轴通过使用在向上、向下、向左、以及向右45度倾斜观察时所观察到的半色调值，表示在不同的开口面积比(即“没有像素分段”、“高与低的比值为1：1”、“高与低的比值为1：3”、“高与低的比值为1：4”)，观察到的伽马特性的视角依赖性。这个图示出了下列内容。随着“高”亮度开口面积的比例减小，伽马特性愈加变得接近理想直线，当高与低的比值为1∶3时变得最接近理想直线；随着“高”亮度开口面积进一步见效(到1：4)，伽马特性则愈加变得越不靠近理想直线。由此，较高亮度子像素10a的开口面积与较低子像素10b和10c的总开口面积的比优选为1：1到1：4，并进一步优选为1：2.5到1：3.5。顺便说说，前面提到的伽马特性的视角依赖性与开口面积比的关系与透射率的关系在同一申请人的在先申请JP-A-2004-062146中作出了解释。
此外，子像素10b和10c的开口面积之间的比值优选为1：1到1：4，并进一步优选为1：1到1：2。使用位于偏离位置的较高亮度子像素，人物图像显示质量的评估显示肤色区域边界处颜色无意识变化，如同例如表现人物下巴的肤色区域与例如衣服的单颜色背景相重叠。当较高亮度子像素更靠近中央时这个现象有所减轻。
在讨论的实施例中，TFT(薄膜晶体管)被用作开关器件。图5是图1中示出的液晶显示器中的TFT的放大视图。在形成为扫描线12(n)一部分的栅电极G之上，形成栅极绝缘膜(未示出)，并且再往上，形成半导体层SC。在这个半导体层SC之上，形成源电极S和三个漏电极D1、D2和D3。从源电极S，多个延伸基本以梳子的形状进行延伸。漏电极D1、D2和D3以没有危险的预定距离形成在这些延伸之间。
以这种方式在单层半导体层SC上形成三个TFT 15a到15c有助于为像素提供比它们单独形成时更大的开口比。而且，通过改变形成在源电极S和漏电极D1、D2和D3的延伸之间的沟道区的宽度W和长度L，可以提供适于像素容量的所需电流。
源电极S，漏电极D1、D2和D3，以及半导体层SC的形状没有特别的限制；只要没有电流泄漏发生可以使用任何形状。作为开关器件，可以使用除了TFT之外的任何通常所知的开关器件作为替代，例如MIM(金属绝缘体金属)。
图6是示出图1中示出的液晶显示器的等效电路图的示意图。在这个图中，对应于子像素10a的液晶电容用Clc0表示，对应于子像素10b和10c的液晶电容用ClcE1和ClcE2表示。子像素10a、10b和10c的液晶电容ClcO、ClcE1和ClcE2由子像素电极11a到11c、公共电极21、以及位于其间的液晶层构成。子像素电极11a到11c经由TFT15a到15c连接到信号线13(m)，且TFT的栅电极G(图5中未示出)被连接到扫描线12(n)。
为子像素10a提供的第一辅助电容和为子像素10b和10c提供的第二辅助电容在图6中表示为CcsO和CcsE。第一辅助电容CcsO的辅助电容电极17a经由漏电极延伸16a连接到TFT 15a的漏极。第二辅助电容CcsE的辅助电容电极17b经由漏电极延伸16b和16c连接到TFT 15b和15c的漏极。辅助电容电极17a和17b可以特别示出的方式之外的任意方式进行连接，只要它们被电连接成接收与施加到相应子像素电极(即分别是子像素电极11a以及子像素电极11b和11c)的电压相等的电压；即，子像素电极11a以及子像素电极11b和11c仅必须分别直接或间接地电连接到相应辅助电容电极17a和17b。
第一辅助电容CcsO的辅助电容公共电极141连接到辅助电容导体140，且第二辅助电容CcsE的辅助电容公共电极142连接到辅助电容导体14E。利用这种结构，可以将不同的辅助电容公共电压分别施加到第一和第二辅助电容CcsO和CcsE的辅助电容公共电极141和142。如将要描述的，辅助电容公共电极141和142连接到第一和第二辅助电容CcsO和CcsE的方式要选择成适合于所采用的驱动方法(例如，点反转驱动)。
接下来，将给出将不同电压一方面施加于子像素电极11a，另一方施加于子像素电极11b和11c的机制。
图7示出了馈入图6所示像素(n，m)的信号的电压波形；即示出了这些信号如何随着时间改变它们的电压电平。图7中，(a)示出了提供给信号线13的显示信号电压(半色调信号电压)Vs的波形；(b)示出了提供给扫描线12的扫描信号电压Vg的波形；(c)和(d)分别示出了提供给辅助电容导体140和14E的辅助电容公共电压VcsO和Vcse的波形；(e)和(f)分别示出了施加于子像素10a和子像素10b和10c的液晶电容ClcE1和ClcE2的电压V1cO和VlcE的波形。
当本发明被应用到基于“1H点反转加帧反转”工作的液晶显示器时，采用图7示出的驱动方法。
每当扫描线被选择时(每1H)，施加到信号线13的显示信号电压Vs反转其极性；另外，在每两个相邻的信号线之间，所施加的显示信号电压具有相对的极性(1H反转)。而且，所有信号线13上的显示信号电压Vs在每帧都反转它们的极性(帧反转)。
正在讨论的示例中，辅助电容公共电压VcsO和Vcse反转它们极性的周期是2H；而且，辅助电容公共电压VcsO和Vcse的波形使得它们具有相等的幅值并彼此异相180度。辅助电容公共电压VcsO和Vcse反转它们极性的周期可以大于2H。
现在参考图7，描述施加到液晶电容ClcO和施加到液晶电容ClcE1和ClcE2的电压VlcO和VlcE为何如图7所示地改变它们的电压电平。
在时刻T1，扫描信号电压Vg从低(VgL)转到高(VgH)，并由此使TFT 15a到15c进入导电状态，允许信号线13上的显示信号电压Vs施加到子像素电极10a到10c。施加到液晶电容ClcO两端以及施加到液晶电容ClcE1和ClcE2两端的电压是子像素电极11a到11c上的电压与公共电极21上的电压(Vcom)之间的差值。即，VlcO＝VlcE1＝VlcE2＝Vs-Vcom。
在时刻T2，扫描信号电压从高(VgH)转到低(VgL，<Vs)，并由此使TFT 15a到15c进入非导电状态(关断状态)，将所有子像素和辅助电容与信号线13电绝缘。此时，受TFT 15a到15c的寄生电容等的影响，子像素电极11a到11c上的电压瞬间降低ΔVd，此现象称为“拉伸(pulling)”。
在时刻T3，液晶电容ClcO上的电压VlcO受辅助电容CcsO的辅助电容公共电极141上的电压VcsO的影响而变化，此电极电连接到液晶电容ClcO的子像素电极11a。而且，液晶电容ClcE1和ClcE2上的电压VlcE受第二辅助电容CcsE的辅助电容公共电极142上电压VcsE的影响而变化，此电极电连接到液晶电容ClcE1和ClcE2的子像素电极11b和11c。
在这里，假设在时刻T3，辅助电容公共电压VcsO增加VcsOp>0且辅助电容公共电压VcsE降低VcsEp>0。即，使辅助电容公共电压VcsO的整个幅值Vp-p为VcsOp，并且使辅助电容公共电压VcsE的整个幅值为VceEp。
而且，使液晶电容ClcO和辅助电容CcsO的总电容为CpixO，并使液晶电容ClcE1和ClcE2和辅助电容CcsE的总电容为CpixE。则，
VlcO＝Vs-ΔVd+VcsOp(CcsO/CpixO)-Vcom，且
VlcE＝Vs-ΔVd+VcsEp(CcsE/CpixE)-Vcom
接下来，在时刻T4，同样受辅助电容公共电极上电压VcsO和VceE的影响，电压VlcO和VlcE恢复它们在时刻T2的电压。
VlcO＝Vs-ΔVd-Vcom，且
VlcE＝Vs-ΔVd-Vcom。
重复电压的这些变化直到电压Vg(n)在下一帧转向VgH。结果，电压VlcO和VlcE变得具有不同的有效值。尤其是，使电压VlcO的有效值为VlcOrms，并使电压VlcE的有效值为VlcErms，则
VlcOrms＝Vs-ΔVd+(1/2)VcsOp(CcsO/CpixO)-Vcom，且
VlcErms＝Vs-ΔVd-(1/2)VcsEp(CcsE/CpixE)-Vcom
(假设(Vs-ΔVd-Vcom)>>VcsOp(CcsO/CpixO)，且
(Vs-ΔVd-Vcom)>>VcsEp(CcsE/CpixE))。
因此，让这些有效值之间的差为ΔVlc＝VlcOrms-VlcErms，则
ΔVlc＝[VcsOp(CcsO/CpixO)+VcsEp(CcsE/CpixE)]/2。
以这种方式，通过控制施加到与子像素电极11a到11c连接的辅助电容CcsO和CcsE的辅助电容公共电极141和142的电压，可以将不同的电压施加到子像素电极11a和施加到子像素电极11b和11c。
通过交换电压VcsO和VcsE，可以赋予电压VlcO较小的有效值以及赋予电压VlcE较大的有效值。或者，还可以通过反转连接到辅助电容CcsO和CcsE的辅助电容公共电极141和142的辅助电容导体140和14E的组合，赋予电压VlcO较小的有效值并赋予电压VlcE较大的有效值。
在这里，由于采用的驱动方法涉及帧反转，在下一帧内，电压Vs的极性被反转，所以Vlc<0。即使这样，通过与帧反转同步反转VcsO和VcsE的极性也能获得与上面所述同样的结果。
而且，在这里，由于采用的驱动方法涉及点反转，在每两个相邻的信号线13(m)和13(m+1)之间，所施加的显示信号电压具有相反的极性。由此，为了使即使在下一帧在像素(n，m+1)内，施加到子像素电极11a’的有效电压也总是高于施加到子像素电极11b’和11c’的有效电压，如图8所示，必须使子像素电极11a’的辅助电容电极17a’面向辅助电容导体14E的辅助电容公共电极142’，且使子像素电极11b’和11c’的辅助电容电极17b’面向辅助电容导体140的辅助电容公共电极141’。
在这里，在像素(n，m)内，由于子像素电极11a的漏电极延伸16a跨过两个辅助电容导体140和14E，且施加到辅助电容导体140和14E的电压彼此异相180度，因此，可归因于漏电极延伸16a以及可归因于辅助电容导体140和14E的寄生电容相抵消。另一方面，在像素(n，m+1)中，虽然子像素电极11a’的漏电极延伸16a’不需要跨过辅助电容导体140，但是如果子像素电极11a’的漏电极延伸16a’仅跨过辅助电容导体14E，则上面提到的寄生电容不能抵消，并且引起子像素电极11a和11a’之间不均匀的显示。为了克服这个麻烦，建议将漏电极延伸16e形成为进一步从子像素电极11a’的辅助电容电极17a’延伸到辅助电容导体140之上，以使得漏电极延伸跨过两个辅助电容导体140和14E。
在上面描述的液晶显示器中，子像素10a到10c的子像素电极11a到11c彼此分隔开形成(参见图1)；然而，也可以如图9所示将子像素电极11b和11c形成为单个子像素电极11d。即使在这种情况下，如前面所描述的，通过控制施加到与子像素电极11a和11d连接的辅助电容公共电极141和142的电压，可以将不同的电压施加到子像素电极11a和11d。在上面所描述的液晶显示器中，在列方向上彼此相邻地设置子像素；不言而喻，也可以替代地在行方向设置它们。
上面描述的实施例证明了本发明有助于改善常黑模式液晶显示器的伽马特性，尤其是MVA模式液晶显示器的伽马特性。然而应理解，本发明也发现了在其他类型液晶显示器中的应用，尤其是IPS液晶显示器。
工业实用性
根据本发明的液晶显示器提供了具有比已往更小的视角依赖性的改善的伽马特性，并且即使在显示具有直边界的图像时也不产生不平滑或不自然的色调。这使得根据本发明的液晶显示器适合于使用在例如具有大屏幕的电视机中。

Claims (13)

1、一种具有呈矩阵排列的多个像素的液晶显示器，每个像素具有将电场施加到液晶层的多个电极，
其中，在每个像素中，在行或列的方向上彼此相邻地设置三个子像素，即一个中间子像素和两个侧边子像素，当该像素整体处于给定的中间半色调状态时，这三个子像素至少具有两个不同的亮度水平，中间子像素具有最高的亮度水平，和
其中中间子像素的开口面积与两个侧边子像素的总开口面积的比值为1:1到1:4，
其中所述开关器件是TFT，并且这些TFT由单个半导体层形成，
其中该三个子像素每一个都具有：
隔着液晶层彼此相对设置的子像素电极和公共电极之间的液晶电容，以及
电连接到子像素电极的辅助电容电极和辅助电容公共电极之间的辅助电容，所述辅助电容公共电极与所述辅助电容电极相对设置并连接到辅助电容导体，
其中单个电极共享为三个子像素的公共电极，且
其中至少提供两个不同的辅助电容导体，一个用于中间子像素且另一个用于侧边子像素，
所述液晶显示器还具有：
在行方向上延伸的扫描线，
在列方向上延伸的信号线，以及
对于每个像素，至少提供两个开关器件，一个用于中间子像素且另一个用于侧边子像素，所述开关器件连接到对于该像素的三个子像素分别是公用的扫描线和信号线，
其中通过提供给公共扫描线的扫描信号电压来接通或关断所述开关器件，并且在所述开关器件接通时，显示信号电压从公共信号线提供给中间子像素和侧边子像素各自的子像素电极和辅助电容电极，且
其中，在所述开关器件被关断之后，改变中间子像素和侧边子像素的辅助电容公共电极上的辅助电容公共电压，使得在中间子像素和侧边子像素之间，由辅助电容公共电压变化的方向和程度所定义的辅助电容公共电压的变化是不同的。
2、根据权利要求1的液晶显示器，
其中两个侧边子像素具有相同的亮度水平。
3、根据权利要求1或2的液晶显示器，
其中两个侧边子像素的开口面积之间的比值为1:1到1:4。
4、根据权利要求1的液晶显示器，
其中在所述辅助电容电极和所述辅助电容公共电极之间插入绝缘层。
5、根据权利要求1的液晶显示器，
其中在辅助电容公共电极上的辅助电容公共电压周期性地反转其极性。
6、根据权利要求5的液晶显示器，
其中施加到中间子像素的辅助电容公共电极的辅助电容公共电压，与施加到侧边子像素的辅助电容公共电极的辅助电容公共电压彼此异相180度。
7、根据权利要求6的液晶显示器，
其中施加到中间子像素的辅助电容公共电极的辅助电容公共电压与施加到侧边子像素的辅助电容公共电极的辅助电容公共电压具有相等的幅值。
8、根据权利要求5的液晶显示器，
其中施加到中间子像素的辅助电容公共电极的辅助电容公共电压与施加到侧边子像素的辅助电容公共电极的辅助电容公共电压极性反转。
9、根据权利要求1的液晶显示器，
其中扫描线位于相邻的像素之间，并且在每个像素中，所述两个辅助电容导体平行于扫描线且位于子像素之间。
10、根据权利要求9的液晶显示器，
其中经由其将显示信号电压提供给中间子像素的子像素电极的导体电极，跨过所述两个辅助电容导体。
11、根据权利要求1或2的液晶显示器，
其中三个子像素的子像素电极彼此隔开。
12、根据权利要求1或2的液晶显示器，
其中侧边子像素的子像素电极彼此连续。
13、根据权利要求1或2的液晶显示器，
其中在接触孔下形成金属层，经由其来提供显示信号电压的导体电极经由该接触孔连接到子像素的子像素电极，并且在该金属层和接触孔之间插入绝缘层。
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