(57)【要約】本発明は、フリッカとともにＤＣ焼きつきを充分に低減する液晶駆動方法、及び、液晶駆動方法を用いて駆動される液晶表示装置を提供する。本発明は、上下基板の一方に設けられた一対の電極に電位差を生じさせて液晶を駆動する方法であって、上記一対の電極は、それぞれ印加電圧の極性が反転されるものであり、該上下基板の一方及び／又は他方に面状電極が設けられており、上記液晶駆動方法は、該一対の電極の一方に印加される正極性の電圧と負極性の電圧との平均値から、該面状電極に印加される電圧を差し引いた差を第１オフセット電圧、該一対の電極の他方に印加される正極性の電圧と負極性の電圧との平均値から、該面状電極に印加される電圧を差し引いた差を第２オフセット電圧とすると、該第１オフセット電圧と、該第２オフセット電圧とは、その値が互いに入れ替わる駆動操作を実行する液晶駆動方法である。
2013175917.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下基板の一方に設けられた一対の電極に電位差を生じさせて液晶を駆動する方法であって、
該一対の電極は、それぞれ印加電圧の極性が反転されるものであり、
該上下基板の一方及び／又は他方に面状電極が設けられており、
該液晶駆動方法は、該一対の電極の一方に印加される正極性の電圧と負極性の電圧との平均値から、該面状電極に印加される電圧を差し引いた差を第１オフセット電圧、該一対の電極の他方に印加される正極性の電圧と負極性の電圧との平均値から、該面状電極に印加される電圧を差し引いた差を第２オフセット電圧とすると、該第１オフセット電圧と、該第２オフセット電圧とは、その値が互いに入れ替わる駆動操作を実行する
ことを特徴とする液晶駆動方法。
【請求項２】
前記上下基板の少なくとも他方に面状電極が設けられており、
前記液晶駆動方法は、該一対の電極の一方に印加される正極性の電圧と負極性の電圧との平均値から、該上下基板の他方に設けられる面状電極に印加される電圧を差し引いた差を第１オフセット電圧、該一対の電極の他方に印加される正極性の電圧と負極性の電圧との平均値から、該上下基板の他方に設けられる面状電極に印加される電圧を差し引いた差を第２オフセット電圧とする
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶駆動方法。
【請求項３】
前記第１オフセット電圧と、前記第２オフセット電圧とは、その極性が逆であり、その絶対値が同一である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶駆動方法。
【請求項４】
前記駆動操作は、前記第１オフセット電圧と、前記第２オフセット電圧とは、その値が一定時間間隔で互いに入れ替わる
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液晶駆動方法。
【請求項５】
前記一対の電極は、一対の櫛歯電極である
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液晶駆動方法。
【請求項６】
前記上下基板の両方は、面状電極が設けられ、
前記液晶駆動方法は、前記駆動操作の後に、更に、上下基板の両方に設けられた面状電極から構成される一対の電極に電位差を生じさせて液晶を駆動する駆動操作を実行する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液晶駆動方法。
【請求項７】
前記上下基板の他方だけに面状電極が配置されている
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液晶駆動方法。
【請求項８】
前記液晶は、電圧無印加時に基板主面に対して垂直方向に配向する液晶分子を含む
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の液晶駆動方法。
【請求項９】
前記上下基板の少なくとも一方には、誘電体層が設けられている
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の液晶駆動方法。
【請求項１０】
前記上下基板の一方は、薄膜トランジスタ素子を備え、
該薄膜トランジスタ素子は、酸化物半導体を含む
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の液晶駆動方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の液晶駆動方法を用いて駆動されることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶駆動方法及び液晶表示装置に関する。より詳しくは、一対の電極を用いて電界を印加して表示をおこなう液晶駆動方法及び液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶駆動方法は、一対の基板間に狭持された液晶層中の液晶分子を電極間に電界を発生させて動かす手法であり、これによって液晶層の光学特性を変化させ、光が液晶表示装置を透過したり透過しなかったりさせて、オン状態・オフ状態を生じさせることができる。
このような液晶駆動により、種々の形態の液晶表示装置が薄型で軽量かつ低消費電力といった利点を活かして様々な用途において提供されている。例えば、パーソナルコンピュータ、テレビジョン、カーナビゲーション等の車載用の機器、スマートフォンやタブレット端末等の携帯情報端末のディスプレイ等において種々の駆動方法が考案されており、実用化されている。【０００３】
ところで、液晶表示装置には、液晶の特性や電極配置、基板設計等によって種々の表示方式（表示モード）が開発されている。近年広く用いられている表示モードとしては、大別すれば、負の誘電率異方性を有する液晶分子を基板面に対して垂直配向させた垂直配向（ＶＡ：Vertical Alignment）モードや、正又は負の誘電率異方性を有する液晶分子を基板面に対して水平配向させて液晶層に対し横電界を印加する面内スイッチング（ＩＰＳ：In-Plane Switching）モード及び縞状電界スイッチング（ＦＦＳ：Fringe Field Switching）モード等が挙げられる。これらの表示モードにおいて、いくつかの液晶駆動方法や、これに用いられる電極構造が提案されている。【０００４】
例えば、ＩＰＳ方式の液晶表示装置として、第１の方向に延在し、第２の方向に配列した走査線と、第２の方向に延在し、第１の方向に配列した映像信号線とで囲まれた領域に画素が形成され、前記画素は、平面ベタで形成された第１の電極と、第１の電極の上に形成された層間絶縁膜と前記層間絶縁膜の上に形成された第２の電極を有し、前記第２の電極は、第１の領域と第２の領域を有し、前記第１の領域は第１の数の櫛歯電極を有し、前記第２の領域は第２の数の櫛歯電極を有し、前記第１の数と前記第２の数は異なる液晶表示装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば、ＩＰＳ駆動方式においては、フレクソ分極（flexoelectricity）により、極性反転ごとに明部の位置がライン上とスペース上とで入れ替わる。この現象による輝度変化をなくすため、例えば、ラインとスペースの数を同一にすることで対応している。
しかしながら、ＴＢＡモードやオン−オンスイッチングモードなどは明部がライン上とスペース上で入れ替わるわけではないので、上記方法は適用できない。また、画素構造が制限されてしまうので、画素の大きさによっては完全にフリッカを打ち消すことができない。【０００７】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、上下基板の一方に設けられた一対の電極に電位差を生じさせて液晶を駆動する液晶駆動方法において、フリッカとともにＤＣ焼きつきを充分に低減する液晶駆動方法、及び、液晶駆動方法を用いて駆動される液晶表示装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、横成分を含む電界によって液晶の配向を決める液晶表示装置（例えば、ＴＢＡ〔Transverse Bend Alignment〕モード、オン−オンスイッチングモード等）において、上層櫛歯電極等の一対の櫛歯電極で横成分を含む電界（例えば、基板主面に対して水平方向の電界）を発生させるとき、液晶がベンド配向やスプレイ配向となる領域を有することを見出した。そのため、フレクソエレクトリック効果によるフレクソ分極が生じ、一対の電極の一方に印加する電圧が正極性の場合と負極性の場合との間で透過率差（以下、これを「正極性と負極性との間で透過率の差」とも言う。）が生じる。すなわち、正極性と、負極性とで、同じ大きさの電圧を電極に印加した場合、極性反転においてフリッカが生じるという課題を見出した。【０００９】
本発明者らは、その原因について検討し、横成分を含む電界によって液晶の配向を決めるモードでは、液晶が斜めに配向するため、スプレイ配向やベンド配向を生じること、このような配向を生じると、液晶の分子配列の対称性が崩れるため、巨視的な分極が生じる（フレクソ分極）ことを見出した。また、このようなフレクソ分極は分子の形に関係なく、全てのネマティック液晶において見られる現象であることを見出した。このフレクソ分極の発生により、正極性と負極性とで配向の違いが生じるため、透過率に差が出てしまう。【００１０】
ところで、本発明者らは、垂直配向型の３層電極構造を有する液晶表示装置において、下側基板の上層電極を櫛歯駆動とすることにより、立ち上がりは櫛歯間の電位差で横電界、立ち下がりは基板間の電位差で縦電界を発生させ、立ち上がり、立ち下がりともに電界によって液晶分子を回転させて高速応答化し、かつ櫛歯駆動の横電界により高透過率化も実現するオン−オンスイッチングモードの液晶表示装置に着目し、これについて種々検討している（例えば、特願２０１１−１４２３４６号、特願２０１１−１４２３５１号等）。【００１１】
本発明者らは、このモードでは、必ずフレクソ分極が発生してしまうため、フレクソ分極による正負の極性反転に伴う透過率差、すなわち上述したフリッカが生じてしまうことを見出した。このようなフリッカを生じる課題は、電圧無印加時に液晶分子が基板主面に対して垂直配向し、表示時において水平配向するような液晶表示装置において特に大きかったと言える。【００１２】
この他にも、横電界で駆動するモード（ＴＢＡ、ＩＰＳ等）は、フレクソ分極が発生しやすいため、正極性と負極性で輝度が変わってきてしまい、フリッカが起こりやすく表示品位を低下する。この問題を解決するため、オフセット電圧をかけて正極性と負極性の輝度を同じにすることに着目したが、常に一定方向に直流電圧がかかることになるため、焼きつきがおこる。【００１３】
本発明者らは、このような横成分を含む電界によって液晶を駆動する駆動方法におけるフリッカを解消するために詳細な検討をおこなった。フリッカを抑えるためには、電極に電気的なオフセット（オフセット電圧）を印加することで正負の透過率差を調整すれば良いのだが、その場合、ＤＣ（Direct Current）オフセットによるＤＣ焼きつきが問題となる。【００１４】
例えば、通常の、オフセットが０．２Ｖの場合の横電界モードの液晶表示装置の断面模式図を図１５に示す。横電界のモードはフレクソ分極が発生するため、フリッカが起きる。このフリッカを解消するためにＴＦＴにより画素ごとに駆動される電極（ＴＦＴ駆動の電極４１７）と共通電極（複数の画素に共通の電極）４１９との間にオフセット電圧をかける。オフセット電圧が常にＴＦＴ駆動の電極４１７にかかっているため、常に共通電極４１９からＴＦＴ駆動の電極４１７の方向に０．２Ｖの直流電圧がかかり、ＤＣ焼きつきが起こってしまう。なお、図１５では、基準となる電極から、オフセット電圧が印加されている電極（オフセット電圧は、０Ｖであってもよい）に向かって矢印を延ばし、当該基準となる電極に対するオフセット電圧が印加されている電極のオフセット電圧の値（オフセット電圧が印加されている電極の電圧から基準となる電極の電圧を差し引いた値）を示している。その他の図においても同様である。【００１５】
本発明者らは、このような状況下でフリッカとともにＤＣ焼きつきを充分に抑制できる液晶駆動方法を検討した結果、一定方向に直流電圧がかかるために焼きつきが起こるので、直流電圧を打ち消す形で電圧を印加するという新規な技術的思想に想到した。
具体的には、１画素当たり２ＴＦＴ以上を用意する。例えば、一対の櫛歯電極の両方の電極をＴＦＴ駆動にする（図１等）。２つのＴＦＴは、一方が基準電位とし、他方に階調を決めるための電位（階調電位）を与える。そして、一定のタイミングで基準電位と階調電位を入れ換えることで、オフセット電圧が逆方向にかかるため、焼きつきが軽減されることを見いだした。そして、本発明者らは、このような液晶駆動方法が、垂直配向型の３層電極構造を有する液晶表示装置に特に好適に適用できるだけでなく、その他の横成分を含む電界によって液晶の配向を決める液晶表示装置に好適に適用できることを見出し、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。
なお、上述した先行技術文献との相違点は、画素構造に関係なく、電圧の印加方法を変更している点である。【００１６】
すなわち、本発明は、上下基板の一方に設けられた一対の電極に電位差を生じさせて液晶を駆動する方法であって、上記一対の電極は、それぞれ印加電圧の極性が反転されるものであり、該上下基板の一方及び／又は他方に面状電極が設けられており、上記液晶駆動方法は、該一対の電極の一方に印加される正極性の電圧と負極性の電圧との平均値から、該面状電極に印加される電圧を差し引いた差を第１オフセット電圧、該一対の電極の他方に印加される正極性の電圧と負極性の電圧との平均値から、該面状電極に印加される電圧を差し引いた差を第２オフセット電圧とすると、該第１オフセット電圧と、該第２オフセット電圧とは、その値が互いに入れ替わる駆動操作を実行する液晶駆動方法である。言い換えれば、一対の櫛歯電極間で、オフセット電圧のかかる方向が逆転するとも言える。また、上記液晶は、通常は上下基板間に挟持されたものである。【００１７】
第１オフセット電圧と、第２オフセット電圧とが、その値が互いに入れ替わるとは、例えば、第１オフセット電圧が＋０．２Ｖであり、該第２オフセット電圧が０であったのが、第１オフセット電圧が０、該第２オフセット電圧が＋０．２Ｖに入れ替わることを言う。【００１８】
オフセット電圧は、ある基準（本明細書中では、例えば対向電極の対向電圧）に対して、極性反転した際の正電圧及び負電圧の平均値がどの程度ずれているかを示す値である。【００１９】
本発明の液晶駆動方法に係る「該一対の電極の一方に印加される正極性の電圧と負極性の電圧との平均値から、該面状電極に印加される電圧を差し引いた差である第１オフセット電圧」とは、該一対の電極の一方に正極性の電圧を印加するときに、基準である該面状電極に印加される電圧に対して該一対の電極の一方に印加される電圧と、該一対の電極の一方に負極性の電圧を印加するときに、基準である該面状電極に印加される電圧に対して該一対の電極の一方に印加される電圧との平均値を言う。本発明に係る「該一対の電極の他方に印加される正極性の電圧と負極性の電圧との平均値から、該面状電極に印加される電圧を差し引いた差である第２オフセット電圧」も同様であり、該一対の電極の他方に正極性の電圧を印加するときに、基準である該面状電極に印加される電圧に対して該一対の電極の他方に印加される電圧と、該一対の電極の他方に負極性の電圧を印加するときに、基準である該面状電極に印加される電圧に対して該一対の電極の他方に印加される電圧との平均値を言う。上記正極性の電圧と負極性の電圧との平均値は、正極性の電圧と負極性の電圧とを足し合わせて２で割った値であると言うこともできる。【００２０】
例えば、対向電圧を０Ｖ（これがオフセットの基準となる）としたとき、ある電極（例えば、一対の電極の他方）に正極性は＋７．１Ｖ、負極性は−７．５Ｖを印加する場合、（＋７．１Ｖ−７．５Ｖ）／２＝−０．２Ｖがオフセット値となる。すなわち、オフセット値が明示されるように標記し直すと、「＋７．１Ｖ／−７．５Ｖ」は、「±７．３Ｖ−０．２Ｖ」と標記し直されることとなり、−０．２Ｖ分、平均０Ｖからずれているということになる。【００２１】
なお、該一対の電極の一方に印加される正極性の電圧・負極性の電圧、該一対の電極の他方に印加される正極性の電圧・負極性の電圧、該面状電極に印加される電圧は、それぞれ一定であることが好ましいが、本発明の効果が発揮される限り変化するものであってもよい。変化する場合は、それぞれの電圧は、その平均値とすることができる。【００２２】
本明細書中、印加電圧の極性が反転するとは、印加電圧の絶対値自体が変わるものであってもよい。また、本発明における該一対の電極にそれぞれ印加される電圧は、通常、一定期間毎に極性が反転されるものである。【００２３】
本発明の液晶駆動方法は、オフセット電圧の基準となる面状電極は、下側基板（回路基板）の電極（例えば、下層電極）としてもよく、上側基板（対向基板）の電極としてもよいが、通常は正極性と負極性の両方の値をとることがない上側基板（対向基板）の電極をオフセット電圧の基準とすることが好ましい。すなわち、本発明の液晶駆動方法においては、上下基板の少なくとも他方に面状電極が設けられているものとしたうえで、該一対の電極の一方に印加される正極性の電圧と負極性の電圧との平均値から、該上下基板の他方に設けられる面状電極に印加される電圧を差し引いた差を第１オフセット電圧、該一対の電極の他方に印加される正極性の電圧と負極性の電圧との平均値から、該上下基板の他方に設けられる面状電極に印加される電圧を差し引いた差を第２オフセット電圧とすることが好ましい。【００２４】
上記一対の電極に印加される電圧は、通常は交流電圧である。上記交流電圧は、時間とともに周期的にその大きさが変わる電圧をいう。通常は、中心電圧の上下に実質的に同じ大きさの振幅となるように電位が変化するが、本発明の液晶駆動方法においてはこれに限られない。【００２５】
本発明の液晶駆動方法は、上記一対の電極が階調に応じて電圧を設定し、階調輝度を表現するために印加電圧を変化させる電極（階調電極）と、基本的には階調によらず電圧を固定し、階調電極に対して基準となる電極（基準電極）とから構成され、上記第１オフセット電圧と、上記第２オフセット電圧とが、その値が互いに入れ替わるのと同時に、上記一対の電極における階調電極と基準電極とが互いに入れ替わるものであることが好ましい。【００２６】
本発明の液晶駆動方法において、上記第１オフセット電圧と、上記第２オフセット電圧とは、その極性が逆であり、その絶対値が同一であることが好ましい。オフセット電圧の極性とは、オフセット電圧の正又は負の区別を言う。本発明の液晶駆動方法において、第１オフセット電圧と、該第２オフセット電圧とが、その極性が逆である場合は、第１オフセット電圧が正であり、該第２オフセット電圧が負である形態と、第１オフセット電圧が負であり、該第２オフセット電圧が正である形態とが交互に入れ替わることになる。
これにより、縦方向のオフセットも相殺され、ＤＣ焼きつきが更に生じにくくなる。ここで、同一とは、縦方向のオフセットを低減できる効果を充分に発揮できる限り、本発明の技術分野において実質的に同一であると言えるものであればよい。また、例えば、第１オフセット電圧の絶対値と、上記第２オフセット電圧の絶対値との差が２００ｍＶ以下であってもよく、縦方向のオフセットを低減できる効果を充分に発揮することができる。より好ましくは、第１オフセット電圧の絶対値と、上記第２オフセット電圧の絶対値との差が１００ｍＶ以下であることである。【００２７】
上記駆動操作は、上記第１オフセット電圧と、上記第２オフセット電圧とは、その値が一定時間間隔で互いに入れ替わることが好ましい。一定時間とは、本発明の効果を発揮する限り、実質的に一定であればよい。【００２８】
上記一対の電極は、例えば一対の櫛歯電極であることが好ましく、基板主面を平面視したときに、２つの櫛歯電極が対向するように配置されているものであることがより好ましい。これら櫛歯電極により櫛歯電極間で横電界を好適に発生させることができるため、液晶層が正の誘電率異方性を有する液晶分子を含むときは、立ち上がり時の応答性能及び透過率が優れたものとなり、液晶層が負の誘電率異方性を有する液晶分子を含むときは、立ち下がり時において横電界によって液晶分子を回転させて高速応答化することができる。上記一対の櫛歯電極は、基板主面を平面視したときに、櫛歯部分がそれぞれ沿っていることが好ましい。中でも、一対の櫛歯電極の櫛歯部分がそれぞれ略平行であること、言い換えれば、一対の櫛歯電極がそれぞれ複数の略平行なスリットを有することが好適である。通常は、１つの櫛歯電極が２つ以上の櫛歯部分を有するものである。【００２９】
一対の櫛歯電極は、同一の層に設けられていてもよく、また、本発明の効果を発揮できる限り、異なる層に設けられていてもよいが、一対の電極は、同一の層に設けられていることが好ましい。一対の電極が同一の層に設けられているとは、それぞれの電極が、その液晶層側、及び／又は、液晶層側と反対側において、共通する部材（例えば、絶縁膜、液晶層等）と接していることを言う。【００３０】
上記「上下基板の一方及び／又は他方に面状電極が設けられており、」とは、（１）上下基板の両方に面状電極が設けられているものであってもよく、（２）上下基板の一方（一対の電極が配置されている一方）だけに面状電極が設けられているものであってもよく、（３）上下基板の他方だけに面状電極が設けられているものであってもよい。（１）〜（３）の形態のそれぞれについて以下に詳しく説明する。【００３１】
なお、上記面状電極が一対の基板の両方に設けられている場合は、いずれか一方の面状電極に対して、正極性と負極性とで一対の電極の一方に印加される電圧を足し合わせた量の平均値を第１オフセット電圧、正極性と負極性とで一対の電極の他方に印加される電圧を足し合わせた量の平均値を第２オフセット電圧とすればよい。この場合は、中でも、上述したように、上基板〔対向基板〕側の面状電極を基準とすることが好ましく、すなわち、上基板〔対向基板〕側の面状電極に対して、正極性と負極性とで一対の電極の一方に印加される電圧を足し合わせた量の平均値を第１オフセット電圧、正極性と負極性とで一対の電極の他方に印加される電圧を足し合わせた量の平均値を第２オフセット電圧とすることが好ましい。【００３２】
（１）本発明の液晶駆動方法において、上記液晶駆動方法は、上記駆動操作の後に、更に、上下基板の両方に設けられた面状電極から構成される一対の電極に電位差を生じさせて液晶を駆動する駆動操作を実行することが好ましい。上記面状電極は、基板主面を平面視したときに、画素に対応（重畳）して面状であればよい。この場合は、本発明の液晶駆動方法は、上下基板に設けられた二対の電極に電位差を生じさせて液晶を駆動する方法となり、応答速度に特に優れたものとなる。上下基板の両方に面状電極が設けられているものについては、オフセット電圧を求める際に、いずれの面状電極を基準としてもよいが、例えば、上述したように、上下基板の他方（対向基板）に設けられている面状電極を基準とすることができる。【００３３】
言い換えれば、上記液晶駆動方法は、更に、一対の面状電極間に電位差を生じさせて液晶を駆動する駆動操作を実行することが好ましい。上記一対の面状電極は、通常、基板間に電位差を付与することができるものである。これにより、液晶層が正の誘電率異方性を有する液晶分子を含むときの立ち下がり時、並びに、液晶層が負の誘電率異方性を有する液晶分子を含むときの立ち上がり時において基板間の電位差で縦電界を発生させ、電界によって液晶分子を回転させて高速応答化することができる。例えば立ち下がり時において、上下基板間で生じる電界により、液晶層における液晶分子が基板主面に対して垂直方向になるように回転させて高速応答化することができる。【００３４】
本明細書中、面状電極とは、複数の画素内で電気的に接続された形態を含み、例えば、すべての画素内で電気的に接続された形態、同一の画素列内で電気的に接続された形態等が好適なものとして挙げられる。面状とは、本発明の技術分野において面形状といえるものであればよく、その一部の領域にリブやスリット等の配向規制構造体を有していたり、基板主面を平面視したときに画素の中心部分に当該配向規制構造体を有していたりしてもよいが、実質的に配向規制構造体を有さないものが好適である。上記一対の基板の一方に設けられた面状電極は、少なくとも、基板主面を平面視したときに画素と重畳する箇所が面状であることが好ましい。上記一対の基板の他方（対向基板）に設けられた面状電極は、開口部のないものであることが好ましい。上述した電極の構造の好ましい形態は、以下の（２）の形態、（３）の形態についても同様に好適に適用できる。【００３５】
（２）本発明の液晶駆動方法において、上記上下基板の一方だけに面状電極が設けられていることが好ましい。本発明の液晶駆動方法において、上記上下基板の一方に設けられた一対の電極は、該面状電極上に絶縁膜を介して設けられたものであることが好ましい。【００３６】
（３）本発明の液晶駆動方法において、上記上下基板の他方だけに面状電極が配置されていることが好ましい。【００３７】
また本発明の液晶駆動方法において、上記上下基板の少なくとも一方には、誘電体層が設けられていることが好ましい。例えば、上記上下基板の他方に、誘電体層が設けられていることが好ましい。【００３８】
更に、本発明の液晶駆動方法において、上記上下基板の一方は、薄膜トランジスタ素子を備え、上記薄膜トランジスタ素子は、酸化物半導体を含むことが好ましい。【００３９】
上記液晶駆動方法は、アクティブマトリクス駆動方式によって駆動する方法であり、上記アクティブマトリクス駆動方式は、薄膜トランジスタを用いた複数のバスラインによって駆動され、Ｎ番目のバスラインにおける電極と（Ｎ＋１）番目のバスラインにおける電極とに印加する電位変化を反転させて駆動操作を実行することが好ましい。Ｎ番目のバスラインにおける電極と（Ｎ＋１）番目のバスラインにおける電極とに印加する電位変化を反転させるとは、ある電位に対して、正の電位変化と負の電位変化とをおこなうことをいう。上記バスラインとしては、ゲートバスライン、ソースバスラインが挙げられる。【００４０】
本発明の液晶駆動方法において、上記液晶は、電圧無印加時に基板主面に対して垂直方向に配向する液晶分子を含むことが好ましい。なお、基板主面に対して垂直方向に配向するとは、本発明の技術分野において基板主面に対して垂直方向に配向するといえるものであればよく、実質的に垂直方向に配向する形態を含む。上記液晶は、電圧無印加時に基板主面に対して垂直方向に配向する液晶分子から実質的に構成されるものであることが好適である。上記「電圧無印加時に」は、本発明の技術分野において実質的に電圧が印加されていないといえるものであればよい。このような垂直配向型の液晶は、広視野角、高コントラストの特性等を得るのに有利な方式であり、その適用用途が拡大しているものである。【００４１】
上記（１）の形態及び上記（３）の形態においては、上記駆動操作は、一対の電極間に電位差を生じさせて液晶を駆動する駆動操作である。
上記一対の櫛歯電極は、通常は、閾値電圧以上で異なる電位とすることができるものである。閾値電圧は、例えば、明状態の透過率を１００％に設定したとき、５％の透過率を与える電圧値を意味する。閾値電圧以上で異なる電位とすることができるとは、閾値電圧以上で異なる電位とする駆動操作を実現できるものであればよく、これにより液晶層に印加する電界を好適に制御することが可能となる。異なる電位の好ましい上限値は、例えば２０Ｖである。異なる電位とすることができる構成としては、例えば、一対の電極のうち、一方の電極をあるＴＦＴで駆動すると共に、他方の電極を、別のＴＦＴで駆動したり、該他方の電極の下層電極と導通させたりすることにより、一対の櫛歯電極をそれぞれ異なる電位とすることができる。上記一対の櫛歯電極が一対の櫛歯電極である場合は、一対の櫛歯電極における櫛歯部分の幅は、例えば２μｍ以上が好ましい。また、櫛歯部分と櫛歯部分との間の幅（本明細書中、スペースともいう。）は、例えば２μｍ〜７μｍであることが好ましい。【００４２】
上記液晶は、一対の櫛歯電極の電位差が閾値電圧以上となることにより、基板主面に対して水平成分を含んで配向するものであることが好ましい。水平方向に配向するとは、本発明の技術分野において水平方向に配向するといえるものであればよい。これにより、高速応答化できるとともに、液晶が正の誘電率異方性を有する液晶分子（ポジ型液晶分子）を含む場合に、透過率を向上することができる。上記液晶は、閾値電圧以上で基板主面に対して水平方向に配向する液晶分子から実質的に構成されるものであることが好適である。【００４３】
上記液晶は、正の誘電率異方性を有する液晶分子（ポジ型液晶分子）を含むことが好ましい。正の誘電率異方性を有する液晶分子は、電界を印加した場合に一定方向に配向されるものであり、配向制御が容易であり、より高速応答化することができる。また、上記液晶層は、負の誘電率異方性を有する液晶分子（ネガ型液晶分子）を含むこともまた好ましい。これにより、より透過率を向上することができる。すなわち、高速応答化の観点からは、上記液晶分子が正の誘電率異方性を有する液晶分子から実質的に構成されることが好適であり、透過率の観点からは、上記液晶分子が負の誘電率異方性を有する液晶分子から実質的に構成されることが好適であるといえる。【００４４】
上記上下基板は、少なくとも一方の液晶層側に、通常は配向膜を有する。該配向膜は、垂直配向膜であることが好ましい。また、該配向膜としては、有機材料、無機材料から形成された配向膜、光活性材料から形成された光配向膜、ラビング等によって配向処理がなされた配向膜等が挙げられる。なお、上記配向膜は、ラビング処理等による配向処理がなされていない配向膜であってもよい。有機材料、無機材料から形成された配向膜、光配向膜等の、配向処理が必要ない配向膜を用いることによって、プロセスの簡略化によりコストを削減するとともに、信頼性及び歩留まりを向上することができる。また、ラビング処理をおこなった場合、ラビング布などからの不純物混入による液晶汚染、異物による点欠陥不良、液晶パネル内でラビングが不均一であるために表示ムラが発生するなどのおそれがあるが、これら不利点も無いものとすることができる。また、上記上下基板は、少なくとも一方の液晶層側と反対側に、偏光板を有することが好ましい。該偏光板は、円偏光板が好ましい。このような構成により、透過率改善効果を更に発揮することができる。該偏光板は、直線偏光板であることもまた好ましい。このような構成により、視野角特性を優れたものとすることができる。【００４５】
本発明の液晶表示パネルが備える上下基板は、通常は液晶を挟持するための一対の基板であり、例えば、ガラス、樹脂等の絶縁基板を母体とし、絶縁基板上に配線、電極、カラーフィルタ等を作り込むことで形成される。また、本発明の液晶駆動方法において、上記上下基板の少なくとも一方には、誘電体層が設けられていることが好ましい。【００４６】
なお、上記一対の櫛歯電極の少なくとも一方が画素電極であること、上記一対の基板の一方がアクティブマトリクス基板であることが好適である。また、本発明の液晶駆動方法は、透過型、反射型、半透過型のいずれの液晶表示装置にも適用することができる。【００４７】
本発明はまた、本発明の液晶駆動方法を用いて駆動される液晶表示装置でもある。本発明の液晶表示装置における液晶駆動方法の好ましい形態は、上述した本発明の液晶駆動方法の好ましい形態と同様である。液晶表示装置としては、パーソナルコンピュータ、テレビジョン、カーナビゲーション等の車載用の機器、スマートフォンやタブレット端末等の携帯情報端末のディスプレイ等が挙げられる。特に、垂直配向型の３層電極構造を有する液晶表示装置において、立ち上がり、立ち下がりのそれぞれを電界によって液晶分子を回転させて高速応答化できるものモードのものにおいては、その応答速度が極めて優れることから、低温環境下等で用いられる場合があるカーナビゲーション等の車載用の液晶表示装置、フィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置、３Ｄ（立体）表示装置等の用途に好適に適用することができる。【００４８】
本発明の液晶駆動方法及び液晶表示装置の構成としては、このような構成要素を必須として形成されるものである限り、その他の構成要素により特に限定されるものではなく、液晶駆動方法及び液晶表示装置に通常用いられるその他の構成を適宜適用することができる。
【発明の効果】
【００４９】
本発明によれば、上下基板の一方に設けられた一対の電極に電位差を生じさせて液晶を駆動する液晶駆動方法において、フリッカとともにＤＣ焼きつきを充分に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】実施形態１に係る横電界モードの液晶表示装置の横電界発生時の一形態を示す断面模式図である。
【図２】実施形態１に係る横電界モードの液晶表示装置の横電界発生時の一形態を示す断面模式図である。
【図３】実施形態１に係る液晶表示装置の横電界発生時における断面模式図である。
【図４】実施形態１に係る液晶表示装置の縦電界発生時における断面模式図である。
【図５】実施形態１に係る液晶表示装置の横電界発生時の一形態を示す断面模式図である。
【図６】実施形態１に係る液晶表示装置の横電界発生時の一形態を示す断面模式図である。
【図７】実施形態２に係る液晶表示装置の横電界発生時の一形態を示す断面模式図である。
【図８】実施形態２に係る液晶表示装置の横電界発生時の一形態を示す断面模式図である。
【図９】実施形態３に係る液晶表示装置の横電界発生時の一形態を示す断面模式図である。
【図１０】実施形態３に係る液晶表示装置の横電界発生時の一形態を示す断面模式図である。
【図１１】本実施形態の液晶駆動方法に用いられる液晶表示装置の一例を示す断面模式図である。
【図１２】本実施形態に用いられるアクティブ駆動素子周辺の平面模式図である。
【図１３】本実施形態に用いられるアクティブ駆動素子周辺の断面模式図である。
【図１４】評価画像例を示す図である。
【図１５】比較例１に係る横電界モードの液晶表示装置の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下に実施形態を掲げ、本発明を図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。本明細書中、画素とは、特に明示しない限り、絵素（サブ画素）であってもよい。更に、面状電極は、本発明の技術分野において面状電極であるといえる限り、例えば、点形状のリブ及び／又はスリットが形成されていてもよいが、実質的に配向規制構造体を有さないものが好ましい。
【００５２】
そして、液晶層を挟持する一対の基板を上下基板ともいい、これらのうち、表示面側の基板を上側基板ともいい、表示面と反対側の基板を下側基板ともいう。また、基板に配置される電極のうち、表示面側の電極を上層電極ともいい、表示面と反対側の電極を下層電極ともいう。更に、本実施形態の回路基板（下側基板）を、薄膜トランジスタ素子（ＴＦＴ）を有すること等から、ＴＦＴ基板又はアレイ基板ともいう。なお、実施形態１、実施形態２、実施形態３の変形例におけるオン−オンスイッチングモードの場合では、立ち上がり（横電界印加）・立ち下がり（縦電界印加）の両方において、ＴＦＴをオン状態にして一対の櫛歯電極の少なくとも一方の電極（画素電極）に電圧を印加している。
【００５３】
なお、各実施形態において、特に断らない限り、同様の機能を発揮する部材及び部分は同じ符号を付している。また、図中、特に断らない限り、（ｉ）は、下側基板の上層にある櫛歯電極の一方の電位を示し、（ｉｉ）は、下側基板の上層にある櫛歯電極の他方の電位を示し、（ｉｉｉ）は、下側基板の下層の面状電極の電位又は上側基板の面状電極の電位を示し、（ｉｖ）は、上側基板の面状電極の電位を示す。
【００５４】
また基準電極は、基本的には階調によらず電圧を固定し、階調電極に対して基準となる電極を言う。階調によっては変化させる場合もある。また、階調電極は、階調に応じて電圧を設定し、主に階調輝度を表現するために変化させる電極を言う。オン−オンスイッチングモード、ＴＢＡモードにおいては、階調電極は、下側基板の一対の櫛歯電極の一方とも言い、基準電極は、下側基板の一対の櫛歯電極の他方とも言う。
【００５５】
実施形態１（電極１７と電極１９において階調電極と基準電極とを逆転する〔印加される電圧を逆転する〕）
図１及び図２は、実施形態１に係る横電界モードの液晶表示装置の横電界発生時の一形態を示す断面模式図である。図１及び図２は、オフセット電圧（ここで言うオフセット電圧は、電極１９を基準としたときの、電極１７のオフセット電圧である。）が０．２Ｖの場合を示す。
【００５６】
実施形態１では、電極１７をＴＦＴ駆動するとともに、電極１９もＴＦＴ駆動する。そして、電極１７と電極１９において階調電極と基準電極とを一定時間間隔で切り替える（印加される電圧を一定時間間隔で逆転する）ことでオフセット電圧のかかる電極を逆転させる。これにより、電極１７と電極１９との間にかかる直流電圧が逆転するので打ち消しあい、焼きつきが低減される。
【００５７】
次いで、オン−オンスイッチングモードの概要について説明する。図３は、実施形態１に係る液晶表示装置の横電界発生時における断面模式図である。図４は、実施形態１に係る液晶表示装置の縦電界発生時における断面模式図である。図３及び図４において、点線は、発生する電界の向きを示す。実施形態１に係る液晶表示装置は、ポジ型液晶である液晶分子３１を用いた垂直配向型の３層電極構造（ここで、第２層目に位置する下側基板の上層電極は櫛歯電極である。）を有する。立ち上がりは、図３に示すように、一対の櫛歯電極１６（例えば、電位０Ｖである基準電極１７と電位１４Ｖである階調電極１９とからなる）間の電位差１４Ｖで発生する横電界により、液晶分子を回転させる。このとき、基板間（電位７Ｖである対向電極１３と電位７Ｖである対向電極２３との間）の電位差は実質的に生じていない。なお、本実施形態に係るオフセットについては、図３では明示していない。
【００５８】
また、立ち下がりは、図４に示すように、基板間（例えば、それぞれ電位１４Ｖである対向電極１３、基準電極１７、及び、階調電極１９と、電位０Ｖである対向電極２３との間）の電位差１４Ｖで発生する縦電界により、液晶分子を回転させる。一対の櫛歯電極１６（例えば、電位１４Ｖである基準電極１７と電位１４Ｖである階調電極１９とからなる）間の電位差は実質的に生じていない。
【００５９】
立ち上がり、立ち下がり共に電界によって液晶分子を回転させることにより、高速応答化する。すなわち、立ち上がりでは、一対の櫛歯電極間の横電界でオン状態として高透過率化し、立ち下がりでは、基板間の縦電界でオン状態として高速応答化する。更に、櫛歯駆動の横電界により高透過率化も実現することができる。なお、実施形態１及びこれ以降の実施形態では液晶としてポジ型液晶を用いているが、ポジ型液晶の代わりにネガ型液晶を用いてもよい。ネガ型液晶を用いた場合は、一対の基板間の電位差により、液晶分子が水平方向に配向し、一対の櫛歯電極間の電位差により、液晶分子が水平方向に配向することになる。また、透過率が優れたものとなるとともに、立ち上がり・立ち下がりの両方において電界によって液晶分子を回転させて高速応答化することができる。この場合は、上下基板のそれぞれに配置された対向電極間に電位差を生じさせる駆動操作、該一対の櫛歯電極の電極間に電位差を生じさせる駆動操作の順に実行することが好適である。なお、ポジ型液晶を用いた場合は、一対の櫛歯電極の電極間に電位差を生じさせる駆動操作、上下基板のそれぞれに配置された対向電極間に電位差を生じさせる駆動操作の順に実行することが好適である。また、実施形態１では、一対の櫛歯電極の電位を（ｉ）、（ｉｉ）で示し、下側基板の面状電極の電位を（ｉｉｉ）で示し、上側基板の面状電極の電位を（ｉｖ）で示す。
【００６０】
実施形態１に係る液晶表示パネルは、図３及び図４に示されるように、アレイ基板１０、液晶層３０及び対向基板２０（カラーフィルタ基板）が、液晶表示パネルの背面側から観察面側に向かってこの順に積層されて構成されている。実施形態１の液晶表示パネルは、一対の櫛歯電極１６間の電圧差が閾値電圧未満（又は、電圧無印加時）では液晶分子を垂直配向させる。また、図３に示されるように、櫛歯電極間の電圧差が閾値電圧以上ではガラス基板１１（下側基板）上に形成された上層電極である基準電極１７、階調電極１９（一対の櫛歯電極１６）間に発生する電界で、液晶分子を櫛歯電極間で水平方向に傾斜させることによって透過光量を制御する。面状の下層電極（対向電極）１３は、基準電極１７、階調電極１９（一対の櫛歯電極１６）との間に絶縁膜１５を挟んで形成される。絶縁膜１５には、例えば、酸化膜ＳｉＯ２や、窒化膜ＳｉＮや、アクリル系樹脂等が使用され、または、それらの材料の組み合わせも使用可能である。
【００６１】
（実施形態１の電極反転方法）
図５及び図６は、実施形態１に係る液晶表示装置の横電界発生時の一形態を示す断面模式図である。実施形態１では、図５で示した電圧印加方法をＡパターンと言い、図６で示した電圧印加方法をＢパターンと言う。ＡパターンとＢパターンは、一対の櫛歯電極が逆転しており、横方向のオフセットがかかる方向が逆転している。
実施形態１では、ＡパターンとＢパターンとを切り替える。言い換えれば、上述したように、電極１７と電極１９において階調電極と基準電極とを一定時間間隔で切り替える（印加される電圧を一定時間間隔で逆転する）。
実施形態１の各電極の電圧設定は、下記表１に示した通りである。なお、本明細書中、Ａパターンの電極１７、Ｂパターンの電極１９のように印加電圧の絶対値自体が変わるものも、印加電圧の極性が反転されると言える。また、Ａパターンの電極１９、Ｂパターンの電極１７のように±０Ｖであるものも、印加電圧の極性が反転されると言える。以下の実施形態においても同様である。
ＡパターンとＢパターンで、電極１７と電極１９にかける電圧を入れ替える。正極性は、一対の電極が正極性の場合を示し、負極性は、一対の電極が負極性であることを示す。
【００６２】
【表１】
2013175917.tif 000003
【００６３】
ここで、Ａパターンでは、対向電極２３の電圧に対する電極１７のオフセットは、−０．２Ｖであり、対向電極２３の電圧に対する電極１９のオフセットは、０Ｖである。Ｂパターンでは、対向電極２３の電圧に対する電極１７のオフセットは、０Ｖであり、対向電極２３の電圧に対する電極１９のオフセットは、−０．２Ｖである。
【００６４】
上記表１に示した電圧設定は、横電界（電極１７と電極１９間の電界）のオフセットの方向が逆転するので、各電極間のオフセットとして下記表２に示した通り、トータルで横方向のオフセットを無くすことができる。
【００６５】
【表２】
2013175917.tif 000004
【００６６】
なお、通常の電圧印加方法は、以下のようにＡパターン（又はＢパターン）の正極性と負極性の繰り返しである。
Ａ＋→Ａ−→Ａ＋→Ａ−→Ａ＋→Ａ−→
一方、本実施形態の電極を入れ替える時の電圧印加方法は、以下の（１）、（２）のようである。（１）は、Ａ、Ｂ共に１回ずつで入れ替える例である。（２）のようにＡの正負の繰り返しを２回以上おこなってから、Ｂの正負の繰り返しを同数行ってもよく、Ａ＋、Ａ−、Ｂ＋、Ｂ−の数が同数ならよい。なお、Ａ＋、Ａ−、Ｂ＋、Ｂ−それぞれに要する時間も実質的に同じものである。
（１）Ａ＋→Ａ−→Ｂ＋→Ｂ−→Ａ＋→Ａ−→Ｂ＋→Ｂ−→
（２）Ａ＋→Ａ−→Ａ＋→Ａ−→Ｂ＋→Ｂ−→Ｂ＋→Ｂ−→
なお、Ａ＋は、図５で示したＡパターンの一対の櫛歯電極が正極性のときを示す。Ａ−は、図５で示したＡパターンの一対の櫛歯電極が負極性のときを示す。Ｂ＋は、図５で示したＢパターンの一対の櫛歯電極が正極性のときを示す。Ｂ−は、図５で示したＢパターンの一対の櫛歯電極が負極性のときを示す。矢印は、電圧印加状態が時間の経過に沿って変化する順序を示す。以下においても同様である。
【００６７】
（電位入れ替えのタイミングについて）
上述したように、通常の電圧印加方法は、以下のようにＡパターン（又はＢパターン）の正極性と負極性の繰り返しである。
Ａ＋→Ａ−→Ａ＋→Ａ−→Ａ＋→Ａ−→Ａ＋→Ａ−→
例えば、２４０Ｈｚで駆動するディスプレイにおいて、２４０ＨｚでＡとＢを交換すると、Ａ＋→Ｂ−→Ａ＋→Ｂ−→Ａ＋→Ｂ−→Ａ＋→Ｂ−→
必ず、Ａパターンは＋（正極性）、Ｂパターンは−（負極性）となり、電界が偏るため、最適ではない。
故に、ＡとＢの交換は、１２０Ｈｚ以下（パネル周波数の半分以下）の時間間隔でおこなわれることが好ましい。
上限値が１２０Ｈｚであれば、以下の電圧印加方法とすることができる。
Ａ＋→Ａ−→Ｂ＋→Ｂ−→Ａ＋→Ａ−→Ｂ＋→Ｂ−→
【００６８】
また、下限値については、例えば０．５Ｈｚが好ましい。より好ましくは、１Ｈｚ以上であり、更に好ましくは、３０Ｈｚ以上である。３０Ｈｚ以上とすると、フリッカを見えにくくする効果を特に顕著に発揮できる。
例えば２４０Ｈｚで駆動するディスプレイ等の場合、１Ｈｚ〜１２０Ｈｚで駆動することがより好ましく、３０Ｈｚ〜１２０Ｈｚで駆動することが最も好ましい。
また、上述した電位入れ替えのタイミングを、画像切り替えタイミングと合わせることにより、フリッカを更に分かりにくくすることができる。
【００６９】
なお、一般的は、実施形態１、及び、後述する実施形態でも用いる通常交流（ＡＣ）駆動（極性反転）により、ＤＣ（Direct Current）成分を極力減らして焼きつきを軽減させるが、オフセット電圧をかけると、それは液晶にかかるＤＣ成分となるため、ＤＣ（Direct Current）焼きつきの原因となる。
【００７０】
ＤＣ成分に起因する絶縁膜（誘電体層）１５の分極により、ＤＣ焼きつきが生じるため、焼きつき軽減という意味では出来る限りオフセットがないことが望ましい。特に、上層電極−下層電極間のオフセットを極力なくすことが重要である。しかしながら、実施形態１におけるオン−オンスイッチングモード等、横電界を積極的に使って駆動するモードでは、フレクソ分極による極性反転に伴うフリッカが生じるため、フリッカを抑えるためのオフセット電圧を印加することとなる。
【００７１】
実施形態１、及び、後述する実施形態は、フレクソ分極によるフリッカをできるだけ抑えながら、焼きつきの視認レベルも悪化させないオフセット電圧の印加の仕方を決める手法を提案する。
【００７２】
また、本実施形態において、更に基準電極側にオフセットが強くかかるようにする形態を採用してもよい。
【００７３】
実施形態１の液晶駆動方法に係る液晶表示装置は、その製造が容易で、高透過率化が達成可能である。また、フリッカの原因として懸念されるフレクソ分極を抑制しながら、焼きつきを軽減することができる。後述する実施形態においても同様の効果を発揮できる。特に、オン−オンスイッチングモードに係る実施形態１、後述する実施形態２では、フィールドシーケンシャル方式を実施可能な応答速度を実現できるモードにおいて、このような効果を発揮することができ、特に好ましい。
【００７４】
図１〜図６には示していないが、偏光板が、両基板の液晶層とは反対側に配置されている。偏光板としては、円偏光板又は直線偏光板のいずれも使用することが可能である。また、両基板の液晶層側にはそれぞれ配向膜が配置され、これら配向膜は、膜面に対して液晶分子を垂直に立たせるものである。また、有機配向膜又は無機配向膜のいずれであってもよい。
【００７５】
走査信号線で選択されたタイミングで、映像信号線から供給された電圧を薄膜トランジスタ素子（ＴＦＴ）を通じて、液晶を駆動する階調電極１９に印加する。なお、本実施形態では基準電極１７と階調電極１９とは同層に形成されており、同層に形成される形態が好適であるが、本発明の効果を発揮できる限り、別層に形成されるものであってもよい。階調電極１９は、コンタクトホールを介してＴＦＴから伸びているドレイン電極と接続されている。なお、実施形態１では、下層電極１３、対向電極２３が面状形状であり、下層電極１３は、例えば、ゲートバスラインの偶数ライン・奇数ラインごとに共通接続されているものとすることができる。このような電極も本明細書では面状電極という。また、対向電極２３は、開口部がなく、すべての画素に対応して共通接続されている。
【００７６】
薄膜トランジスタ素子にいては、後述するが、透過率改善効果の観点から酸化物半導体ＴＦＴ（ＩＧＺＯ等）を用いることが好ましい。
【００７７】
本実施形態では、櫛歯電極の電極幅Ｌは、例えば２μｍ以上が好ましい。櫛歯電極の電極間隔Ｓは、例えば２μｍ以上が好ましい。なお、好ましい上限値は、例えば７μｍである。また、電極間隔Ｓと電極幅Ｌとの比（Ｌ／Ｓ）としては、例えば０．４〜３であることが好ましい。より好ましい下限値は、０．５であり、より好ましい上限値は、１．５である。
【００７８】
セルギャップｄは、２μｍ〜７μｍであればよく、当該範囲内であることが好適である。セルギャップｄ（液晶層の厚み）は、本明細書中、液晶表示パネルにおける液晶層の厚みの全部を平均して算出されるものであることが好ましい。
【００７９】
なお、実施形態１の液晶駆動方法は、通常の液晶駆動方法が実行する駆動操作を適宜実行することができる。また、実施形態１の液晶表示装置は、通常の液晶表示装置が備える部材（例えば、光源等）を適宜備えることができる。後述する実施形態においても同様である。
【００８０】
実施形態２（実施形態１の電極反転方法から更に電極１７と電極１９に同等のオフセットをかける）
図７及び図８は、実施形態２に係る液晶表示装置の横電界発生時の一形態を示す断面模式図である。実施形態２では、図７で示した電圧印加方法をＡパターンと言い、図８で示した電圧印加方法をＢパターンと言う。実施形態２では、ＡパターンとＢパターンで電極１１７と電極１１９にかける電圧を入れ替える。
実施形態１ではフリッカ解消のためのオフセット電圧を電極１７又は電極１９のいずれか一方にかけていたが（＋２００ｍＶ）、実施形態２では電極１１７と電極１１９に同等に振り分ける（両方に＋１００ｍＶずつ）。こうすることで、縦方向のオフセット電圧もキャンセルされるので、さらに焼きつきにくくなる。
【００８１】
実施形態２の各電極の電圧設定は、下記表３に示した通りである。
ＡパターンとＢパターンで、電極１１７と電極１１９にかける電圧を入れ替える。正極性は、一対の電極が正極性の場合を示し、負極性は、一対の電極が負極性であることを示す。
【００８２】
【表３】
2013175917.tif 000005
【００８３】
以下に比較のため、実施形態１における各電極間のオフセットを下記表４に示し、実施形態２における各電極間のオフセットを下記表５に示す。
【００８４】
【表４】
2013175917.tif 000006
【００８５】
【表５】
2013175917.tif 000007
【００８６】
実施形態２では、横電界（電極１１７と電極１１９）のオフセットの方向が逆転するのでトータルで横方向のオフセットが無くなる。また、電極１１７と電極１１９の対向電極１２３を基準とするオフセットの方向が逆転するので縦方向のオフセットも無くなる。これにより、より焼きつきを低減することができる。
なお、電圧印加方法は、実施例１において示した電極を入れ替えるときの電圧印加方法と同様である。その他の実施形態２の構成は、上述した実施形態１の構成と同様である。
【００８７】
実施形態３（ＴＢＡの場合）
図９及び図１０は、実施形態３に係る液晶表示装置の横電界発生時の一形態を示す断面模式図である。実施形態３の電極構造は、下側基板に対向電極が無い以外は、実施形態１、２と同様である。実施形態３では、図９で示した電圧印加方法をＡパターンと言い、図１０で示した電圧印加方法をＢパターンと言う。
【００８８】
実施形態３の各電極の電圧設定は、下記表６に示した通りである。これは、実施形態１の電圧設定を、ＴＢＡの場合に適用したとも言える。
ＡパターンとＢパターンで、電極２１７と電極２１９にかける電圧を入れ替える。正極性は、一対の電極が正極性の場合を示し、負極性は、一対の電極が負極性であることを示す。
【００８９】
【表６】
2013175917.tif 000008
【００９０】
実施形態３における各電極間のオフセットを下記表７に示す。
【００９１】
【表７】
2013175917.tif 000009
【００９２】
実施形態３では、横電界（電極２１７と電極２１９）のオフセットの方向が逆転するので横方向のオフセットが無くなる。これにより、焼きつきを低減することができる。
なお、電圧印加方法は、実施例１において示した電極を入れ替えるときの電圧印加方法と同様である。その他の実施形態３の構成は、上述した実施形態１の構成と同様である。
【００９３】
実施形態３の変形例（ＴＢＡの場合）
実施形態３の変形例の電極構造は、実施形態３の電極構造と同様である。
実施形態３の変形例の各電極の電圧設定は、下記表８に示した通りである。これは、実施形態２の電圧設定を、ＴＢＡの場合に適用したとも言える。
ＡパターンとＢパターンで、一対の電極のそれぞれにかける電圧を入れ替える。正極性は、一対の電極が正極性の場合を示し、負極性は、一対の電極が負極性であることを示す。
【００９４】
【表８】
2013175917.tif 000010
【００９５】
実施形態３の変形例における各電極間のオフセットを下記表９に示す。
【００９６】
【表９】
2013175917.tif 000011
【００９７】
実施形態３の変形例においても、横電界（一対の櫛歯電極）のオフセットの方向が逆転するのでトータルで横方向のオフセットが無くなる。また、一対の櫛歯電極の対向電極を基準とするオフセットの方向が逆転するので縦方向のオフセットも無くなる。
なお、電圧印加方法は実施例１において示した電極を入れ替えるときの電圧印加方法と同様である。その他の実施形態３の変形例の構成は、上述した実施形態１の構成と同様である。
【００９８】
ＴＢＡモードにおいても、フレクソ分極の影響により、正負極性間の透過率差が出てフリッカが生じてしまうため、フリッカを消すためのオフセットをかけるところ、上記の設定にすることで、焼きつき低減効果を得る。
【００９９】
（オフセット電圧の効果の検証について）
図１４は、評価画像例を示す図である。
本発明の効果を検証する方法の一つとして、焼きつきレベルの判定方法(オフセット電圧のかけ方に対して)を述べる。
先ず、任意の焼きつき評価画像を表示する。任意の焼きつき評価画像とは、例えば焼きつきの最も少ない０階調（黒画面）の中に特定の階調（例えば２５５階調：白）のウィンドウが表示されているような画像である（図１４参照）。
オフセット電圧のかけ方の異なる設定を複数用意し、それらをウィンドウ内に並べて表示する(図１４参照)。
上記の評価画像を表示した状態で、例えば１００時間（Ｈ）や５００時間（Ｈ）、１０００時間（Ｈ）など基準を決めて長時間放置する。
【０１００】
焼きつき評価の基準時間経過後、全画面を焼きつきの見えやすい中間調ベタ画面表示（例えば、０階調、２４階調、３２階調など）にして、ＮＤフィルタと呼ばれるフィルタを用いて焼きつきレベルを目視判別することができる。
ＮＤフィルタは、色彩に影響を与えることなく光量を低下させるフィルタであり、何％のＮＤフィルタで焼きつきが見えなくなるかという形で、焼きつきレベルを定量化し、それぞれの焼きつきレベルを比較する。
現行のオフセット設定と、該オフセット設定とは異なるオフセット設定とで、焼きつきレベルを比較し、現行設定における焼きつきレベルに対するオフセット設定の効果を検証することができる。
【０１０１】
〔電極間のオフセットを入れ替えたときの評価結果〕
＜ある条件における焼きつき評価結果＞
下記表１０は、櫛歯電極間にオフセットをのせた場合（表中、「電極間オフセット有り」として示した）とオフセットを一定間隔で入れ変え、電極間にオフセットがかからない場合（表中、「電極間オフセット無し」として示した）との１６時間放置後の焼きつき評価結果の一例である。この電極間にオフセットがかからない場合（「電極間オフセット無し」の場合）の構成は、上述した実施形態１の構成に相当する。
ここでは、焼きつきレベルは数値が高いほど、焼きつき度合が小さいこととしている。このように、オフセットを一定間隔で入れ変え、電極間にオフセットがかからない場合が、焼きつき度合いを顕著に小さいものとすることができ、表示品位に優れるものである。
【０１０２】
【表１０】
2013175917.tif 000012
【０１０３】
なお、駆動電圧を検証したり、ＴＦＴ基板及び対向基板において、ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope：走査型電子顕微鏡）等の顕微鏡観察をおこなったりすることにより、本発明の液晶駆動方法及び液晶表示装置に係る電極構造等を確認することができる。
【０１０４】
（比較例１）
図１５は、比較例１に係る横電界モードの液晶表示装置の断面模式図である。
このモードは、実施形態１と同じモードであり、必ずフレクソ分極が発生してしまう。したがって、フレクソ分極による正負極性反転に伴う透過率差すなわちフリッカが生じてしまう。これを抑えるためには、図１５に示したように電極に電気的なオフセットをかけることで正負の透過率差を調整すれば良い。しかしながら、一対の櫛歯電極の一方にオフセット電圧をかけた場合は、ＤＣオフセットによるＤＣ焼きつきが問題となる。
【０１０５】
（その他の好適な実施形態）
本発明の各実施形態においては、酸化物半導体ＴＦＴ（ＩＧＺＯ等）が好適に用いられる。この酸化物半導体ＴＦＴについて、以下に詳細に説明する。
【０１０６】
上記上下基板の少なくとも一方は、通常は薄膜トランジスタ素子を備える。上記薄膜トランジスタ素子は、酸化物半導体を含むことが好ましい。すなわち、薄膜トランジスタ素子においては、シリコン半導体膜の代わりに、酸化亜鉛等の酸化物半導体膜を用いてアクティブ駆動素子（ＴＦＴ）の活性層を形成することが好ましい。このようなＴＦＴを「酸化物半導体ＴＦＴ」と称する。酸化物半導体は、アモルファスシリコンよりも高いキャリア移動度を示し、特性バラつきも小さいという特徴を有している。このため、酸化物半導体ＴＦＴは、アモルファスシリコンＴＦＴよりも高速で動作でき、駆動周波数が高く、より高精細である次世代表示装置の駆動に好適である。また、酸化物半導体膜は、多結晶シリコン膜よりも簡便なプロセスで形成されるため、大面積が必要とされる装置にも適用できるという利点を奏する。
【０１０７】
本実施形態の液晶駆動方法を、特にＦＳＤ（フィールドシーケンシャル表示装置）で使用する場合に、以下の特徴が顕著なものとなる。
（１）画素容量が通常のＶＡ（垂直配向）モードよりも大きい（図１１は、本実施形態の液晶駆動方法に用いられる液晶表示装置の一例を示す断面模式図であるところ、図１１中、矢印で示される箇所において、上層電極と下層電極との間に大きな容量が発生するため、画素容量が通常の垂直配向〔ＶＡ：Vertical Alignment〕モードの液晶表示装置より大きい。）。（２）ＲＧＢの３画素が１画素になるため、１画素の容量が３倍である。（３）更に、２４０Ｈｚ以上の駆動が必要のためゲートオン時間が非常に短い。
【０１０８】
更に、酸化物半導体ＴＦＴ（ＩＧＺＯ等）を適用した場合のメリットは、以下の通りである。
上記（１）と（２）の理由より、５２型で画素容量がＵＶ２Ａの２４０Ｈｚ駆動の機種の約２０倍ある。
故に、従来のａ−Ｓｉでトランジスタを作製するとトランジスタが約２０倍以上大きくなり、開口率が充分にとれない課題があった。
ＩＧＺＯの移動度はａ−Ｓｉの約１０倍であるため、トランジスタの大きさが約１／１０になる。
カラーフィルタＲＧＢを用いる液晶表示装置にあった３つのトランジスタが１つになっているので、ａ−Ｓｉとほぼ同等か小さいくらいで作製可能である。
上記のようにトランジスタが小さくなると、Ｃｇｄの容量も小さくなるので、その分ソースバスラインに対する負担も小さくなる。
【０１０９】
〔具体例〕
酸化物半導体ＴＦＴの構成図（例示）を、図１２、図１３に示す。図１２は、本実施形態に用いられるアクティブ駆動素子周辺の平面模式図である。図１３は、本実施形態に用いられるアクティブ駆動素子周辺の断面模式図である。なお、符号Ｔは、ゲート・ソース端子を示す。符号Ｃｓは、補助容量を示す。
酸化物半導体ＴＦＴの作製工程の一例（当該部）を、以下に説明する。
酸化物半導体膜を用いたアクティブ駆動素子（ＴＦＴ）の活性層酸化物半導体層３０５ａ、３０５ｂは、以下のようにして形成できる。
まず、スパッタリング法を用いて、例えば厚さが３０ｎｍ以上、３００ｎｍ以下のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系半導体（ＩＧＺＯ）膜を絶縁膜３１３ｉの上に形成する。この後、フォトリソグラフィにより、ＩＧＺＯ膜の所定の領域を覆うレジストマスクを形成する。次いで、ＩＧＺＯ膜のうちレジストマスクで覆われていない部分をウェットエッチングにより除去する。この後、レジストマスクを剥離する。このようにして、島状の酸化物半導体層３０５ａ、３０５ｂを得る。なお、ＩＧＺＯ膜の代わりに、他の酸化物半導体膜を用いて酸化物半導体層３０５ａ、３０５ｂを形成してもよい。
【０１１０】
次いで、基板３１１ｇの表面全体に絶縁膜３０７を堆積させた後、絶縁膜３０７をパターニングする。
具体的には、まず、絶縁膜３１３ｉ及び酸化物半導体層３０５ａ、３０５ｂの上に、絶縁膜３０７として例えばＳｉＯ２膜（厚さ：例えば約１５０ｎｍ）をＣＶＤ法によって形成する。
絶縁膜３０７は、ＳｉＯｙ等の酸化物膜を含むことが好ましい。
【０１１１】
酸化物膜を用いると、酸化物半導体層３０５ａ、３０５ｂに酸素欠損が生じた場合に、酸化物膜に含まれる酸素によって酸素欠損を回復することが可能となるので、酸化物半導体層３０５ａ、３０５ｂの酸化欠損をより効果的に低減できる。ここでは、絶縁膜３０７としてＳｉＯ２膜からなる単層を用いているが、絶縁膜３０７は、ＳｉＯ２膜を下層とし、ＳｉＮｘ膜を上層とする積層構造を有していてもよい。
絶縁膜３０７の厚さ（積層構造を有する場合には各層の合計厚さ）は、５０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下であることが好ましい。５０ｎｍ以上であれば、ソース・ドレイン電極のパターニング工程等において、酸化物半導体層３０５ａ、３０５ｂの表面をより確実に保護できる。一方、２００ｎｍを超えると、ソース電極やドレイン電極により大きい段差が生じるので、断線等を引き起こすおそれがある。
【０１１２】
また本実施形態における酸化物半導体層３０５ａ、３０５ｂは、例えばＺｎ−Ｏ系半導体（ＺｎＯ）、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系半導体（ＩＧＺＯ）、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系半導体（ＩＺＯ）、又は、Ｚｎ−Ｔｉ−Ｏ系半導体（ＺＴＯ）等からなる層であることが好ましい。中でも、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系半導体（ＩＧＺＯ）がより好ましい。
【０１１３】
なお、本モードは上記の酸化物半導体ＴＦＴとの組合せで一定の作用効果を奏するが、アモルファスＳｉＴＦＴや多結晶ＳｉＴＦＴ等公知のＴＦＴ素子を用いて駆動させることも可能である。
【０１１４】
上述した各実施形態では、対向基板にオーバーコート層が無い形態を示したが、オーバーコート層を設けてもよい。
また電極材料としては、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide；酸化インジウム錫）を用いることができるが、その代わりに、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide；酸化インジウム亜鉛）等の公知の材料を用いることができる。
【０１１５】
また本発明の液晶駆動方法及び液晶表示装置は、電圧無印加時に液晶分子が垂直方向に配向しないその他の横電界方式の液晶表示装置についても適用することができる。例えば、ＩＰＳモードの液晶表示装置においても適用することができる。
【０１１６】
なお、本発明の液晶駆動方法は、一対の電極に電位差を生じさせて液晶を駆動するとともに、一対の電極と面状電極との間でフリンジ電界を印加する駆動操作を実行するものであってもよい。
【符号の説明】
【０１１７】
１０、１１０、３１０、３１０、４１０：アレイ基板（下側基板）
１１、２１、１１１、１２１、２１１、２２１、３１１、３２１、４１１、４２１：ガラス基板
１３、１１３、３１３、４１３：下層電極（面状電極）
１５、１１５、２１５、３１５、４１５：絶縁膜
１６：一対の櫛歯電極
１７、１９、１１７、１１９、２１７、２１９、３１７、３１９、４１７、４１９：電極
２０、１２０、２２０、３２０、４２０：対向基板（上側基板）
２３、１２３、２２３、３２３、４２３：対向電極
３０、１３０、２３０、３３０、４３０：液晶層
３１：液晶（液晶分子）
３０１ａ：ゲート配線
３０１ｂ：補助容量配線
３０１ｃ：接続部
３１１ｇ：基板
３１３ｉ：絶縁膜（ゲート絶縁膜）
３０５ａ、３０５ｂ：酸化物半導体層（活性層）
３０７：絶縁膜（エッチングストッパ、保護膜）
３０９ａｓ、３０９ａｄ、３０９ｂ、３１５ｂ：開口部
３１１ａｓ：ソース配線
３１１ａｄ：ドレイン配線
３１１ｃ、３１７ｃ：接続部
３１３ｐ：保護膜
３１７ｐｉｘ：画素電極
３０１：画素部
３０２：端子配置領域
Ｃｓ：補助容量
Ｔ：ゲート・ソース端子
【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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【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１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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2013175917.tif 000029
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