(57)【要約】【課題】  表示品位の低下を抑制することのできる液晶表示装置を提供する。【解決手段】  液晶表示装置は、第１基板ＡＲ、第２基板、及び液晶層を備える。第１基板ＡＲは、絶縁基板と、絶縁基板と液晶層との間に位置し透明導電材料で形成された第１導電層（ＰＥ）と、第１導電層と液晶層との間に位置し第１導電層に接した配向膜ＡＬ１と、第１導電層と配向膜との第１界面に位置し金属で形成された粒子Ｐａと、を備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の間に保持された液晶層と、を備える液晶表示装置において、
前記第１基板は、
絶縁基板と、
前記絶縁基板と前記液晶層との間に位置し透明導電材料で形成された第１導電層と、
前記第１導電層と前記液晶層との間に位置し前記第１導電層に接した配向膜と、
前記第１導電層と前記配向膜との第１界面に位置し金属で形成された粒子と、を備える、
液晶表示装置。
【請求項２】
前記粒子の第１仕事関数と前記第１導電層の第２仕事関数とは、互いに異なる、
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１仕事関数及び前記第２仕事関数は、それぞれ前記配向膜の最高被占軌道と最低空軌道との間の値であり、
前記第１仕事関数及び前記第２仕事関数において、一方の仕事関数が前記最高被占軌道に近い値であり、他方の仕事関数が相対的に前記最低空軌道に近い値である、
請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１仕事関数は、前記第２仕事関数より小さい、
請求項２又は３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１仕事関数は、４．０乃至４．５ｅＶであり、
前記第２仕事関数は、４．５乃至５．５ｅＶである、
請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記粒子を形成する金属の少なくとも１つは、アルミニウム、銀、インジウム、又はアルミニウム、銀及びインジウムの何れか１つを含む合金である、
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記粒子の長さは、２００ｎｍ以下である、
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記粒子を含み、前記第１界面に位置し金属で形成された複数の粒子をさらに備え、
平面視にて前記第１界面と対向する領域において、前記複数の粒子は分散されている、
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
平面視にて、前記複数の粒子は、前記配向膜と対向する全域に分散されている、
請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記粒子は、前記配向膜で覆われている、
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記絶縁基板と前記第１導電層との間に位置し前記第１導電層と電気的に絶縁された第２導電層をさらに備えている、
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記絶縁基板と前記第１導電層との間に位置し無機絶縁材料で形成された絶縁層をさらに備え、
前記第１導電層は、前記絶縁層に接し、
前記配向膜は、前記絶縁層にさらに接している、
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記第１導電層を３０Ｈｚ以下である駆動周波数で駆動する駆動部をさらに備える、
請求項１に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、テレビ受像機、カーナビゲーションシステムなどの車載ディスプレイ、ノートパソコン、タブレット型ＰＣ（Personal Computer）、携帯電話、スマートフォンなどモバイル端末、など様々な機器に搭載されている。
【０００３】
この液晶表示装置には、用途に応じて種々のモードの液晶が採用されている。  
例えばＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＯＣＢ（Optically Compensated Bend）モードなどの縦電界方式の液晶表示装置では、上側基板に備えられた共通電極と、下側基板に設けられた画素電極との間に発生する電界により、両基板間に挟持された液晶層の液晶分子の配向方向を制御する。
【０００４】
また、ＩＰＳ（In−Plane Switching）モードなどの横電界方式の液晶表示装置においては、共通電極、画素電極ともに一方の基板に備えられ、両電極間に発生する電界（フリンジ電界）により、液晶層の液晶分子の配向方向を制御する。ＩＰＳモードの一態様であるＦＦＳ（Fringe-Field Switching）モードの液晶表示装置は、大きな透過率を確保できるので輝度が高く、かつ視野角特性に優れている。
【０００５】
ところで、モバイル端末用途の液晶表示装置においては回路消費電力を低減することが強く求められ、電力低減手段として、低周波駆動が提案されている。低周波駆動とは液晶表示装置の駆動周波数を標準条件に対して例えば１／２、１／４などに低減することで回路電力を低減する方式である。低周波駆動は、画素電極に映像信号を書き込む周期が長くなるため動画表示には適していないが、動画視認性が重要視されない静止画表示等の場合においては、有効な回路電力低減策となる。但し、液晶表示装置において低周波駆動を実施する場合には、フリッカを低減することが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１８３２９９号公報
【特許文献２】特開２０１１−７００５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本実施形態は、表示品位の低下を抑制することのできる液晶表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施形態に係る液晶表示装置は、
第１基板と、第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の間に保持された液晶層と、を備える液晶表示装置において、
前記第１基板は、絶縁基板と、前記絶縁基板と前記液晶層との間に位置し透明導電材料で形成された第１導電層と、前記第１導電層と前記液晶層との間に位置し前記第１導電層に接した配向膜と、前記第１導電層と前記配向膜との第１界面に位置し金属で形成された粒子と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、一実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示した液晶表示パネルを示す断面図である。
【図３】図３は、上記液晶表示装置を示す平面図である。
【図４】図４は、上記液晶表示パネルの一部を示す断面図である。
【図５】図５は、上記実施形態の実施例に係る液晶表示パネルの一部を示す平面図であり、画素電極、配向膜、及び複数の粒子を示す図である。
【図６】図６は、図５の線ＶＩ−ＶＩに沿った液晶表示パネルの一部を示す断面図であり、共通電極、絶縁層、画素電極、配向膜、及び複数の粒子を示す図である。
【図７】図７は、変形例に係る液晶表示パネルの一部を示す平面図であり、画素電極、配向膜、及び複数の粒子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【００１１】
まず、図面を参照しながら一実施形態に係る液晶表示装置について説明する。図１は、液晶表示装置ＤＳＰの構成を示す斜視図である。本実施形態では、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙは、互いに直交しているが、９０°以外の角度で交差していてもよい。第３方向Ｚは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙのそれぞれと直交している。  
図１に示すように、液晶表示装置ＤＳＰは、アクティブマトリックス型の液晶表示パネルＰＮＬ、液晶表示パネルＰＮＬを駆動する駆動ＩＣ１、液晶表示パネルＰＮＬを照明するバックライトユニットＢＬ、制御モジュールＣＭ、フレキシブル配線基板２，３などを備えている。
【００１２】
液晶表示パネルＰＮＬは、第１基板ＡＲと、第１基板ＡＲに対向配置された第２基板ＣＴとを備えている。液晶表示パネルＰＮＬは、画像を表示する表示領域ＤＡと、表示領域ＤＡの外側の非表示領域ＮＤＡと、を備えている。本実施形態において、非表示領域ＮＤＡは、表示領域ＤＡを囲む額縁状の形状を有している。液晶表示パネルＰＮＬは、表示領域ＤＡにおいて第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにマトリクス状に配列された複数の画素ＰＸを備えている。
【００１３】
バックライトユニットＢＬは、第１基板ＡＲの背面に配置されている。このようなバックライトユニットＢＬとしては、種々の形態が適用可能であるが、詳細な構造については説明を省略する。駆動ＩＣ１は、第１基板ＡＲに実装されている。フレキシブル配線基板２は、液晶表示パネルＰＮＬと制御モジュールＣＭとを接続している。フレキシブル配線基板３は、バックライトユニットＢＬと制御モジュールＣＭとを接続している。
【００１４】
このような構成の液晶表示装置ＤＳＰは、バックライトユニットＢＬから液晶表示パネルＰＮＬに入射する光を各画素ＰＸで選択的に透過することによって画像を表示する、いわゆる透過型の液晶表示装置に相当する。但し、液晶表示装置ＤＳＰは、外部から液晶表示パネルＰＮＬに向かって入射する外光を各画素ＰＸで選択的に反射することによって画像を表示する反射型の液晶表示装置であってもよいし、透過型及び反射型の双方の機能を備えた半透過型の液晶表示装置であってもよい。
【００１５】
図２は、液晶表示パネルＰＮＬを示す断面図である。  
図２に示すように、液晶表示パネルＰＮＬは、第１基板ＡＲ、第２基板ＣＴ、液晶層ＬＣ、シール材ＳＥ、第１光学素子ＯＤ１、第２光学素子ＯＤ２などを備えている。第１基板ＡＲ及び第２基板ＣＴの詳細については後述する。
【００１６】
シール材ＳＥは、非表示領域ＮＤＡに配置され、第１基板ＡＲと第２基板ＣＴとを接合している。液晶層ＬＣは、第１基板ＡＲと第２基板ＣＴとの間に保持されている。第１光学素子ＯＤ１は、第１基板ＡＲの液晶層ＬＣに接する面の反対側に配置されている。第２光学素子ＯＤ２は、第２基板ＣＴの液晶層ＬＣに接する面の反対側に配置されている。第１光学素子ＯＤ１及び第２光学素子ＯＤ２は、それぞれ偏光板を備えている。なお、第１光学素子ＯＤ１及び第２光学素子ＯＤ２は、位相差板などの他の光学素子を含んでいてもよい。
【００１７】
図３は、液晶表示装置ＤＳＰを示す平面図であり、液晶表示装置ＤＳＰの回路構成を示す図である。  
図３に示すように、第１基板ＡＲは、複数の画素ＰＸが配列する第１方向Ｘに延びる走査線ＧＬ（ＧＬ１、ＧＬ２…）と、複数の画素ＰＸが配列する第２方向Ｙに延びる信号線ＳＬ（ＳＬ１、ＳＬ２…）と、走査線ＧＬと信号線ＳＬが交差する位置近傍に配置された画素スイッチＳＷとを備えている。
【００１８】
画素スイッチＳＷは、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を備えている。画素スイッチＳＷの第１電極は対応する走査線ＧＬと電気的に接続されている。画素スイッチＳＷの第２電極は対応する信号線ＳＬと電気的に接続されている。画素スイッチＳＷの第３電極は対応する画素電極ＰＥと電気的に接続されている。ここでは、上記第１電極がゲート電極として機能し、上記第２電極及び第３電極の一方がソース電極として機能し、上記第２電極及び第３電極の他方がドレイン電極として機能する。
【００１９】
駆動ＩＣ１は、信号線駆動回路ＳＤを備えている。第１基板ＡＲは、走査線駆動回路ＧＤ（左側の走査線駆動回路ＧＤ−Ｌ及び右側の走査線駆動回路ＧＤ−Ｒ）を備えている。複数の走査線ＧＬは走査線駆動回路ＧＤの出力端子と電気的に接続されている。複数の信号線ＳＬは信号線駆動回路ＳＤの出力端子と電気的に接続されている。走査線駆動回路ＧＤ、駆動ＩＣ１（信号線駆動回路ＳＤ）及び制御モジュールＣＭは、複数の画素ＰＸを駆動する駆動部として機能する。液晶表示装置ＤＳＰは、駆動部を備えている。
【００２０】
走査線駆動回路ＧＤと駆動ＩＣ１とは、上記非表示領域ＮＤＡに配置されている。
走査線駆動回路ＧＤは、複数の走査線ＧＬにオン電圧を順次印加して、選択された走査線ＧＬに電気的に接続された画素スイッチＳＷのゲート電極にオン電圧を供給する。ゲート電極にオン電圧が供給された画素スイッチＳＷの、ソース電極−ドレイン電極間が導通する。信号線駆動回路ＳＤは、複数の信号線ＳＬのそれぞれに対応する出力信号を供給する。信号線ＳＬに供給された信号は、ソース電極−ドレイン電極間が導通した画素スイッチＳＷを介して対応する画素電極ＰＥに印加される。
【００２１】
走査線駆動回路ＧＤと信号線駆動回路ＳＤとの動作は、液晶表示パネルＰＮＬの外部に配置された制御モジュールＣＭにより制御される。また制御モジュールＣＭは、共通電極ＣＯＭにコモン電圧Ｖｃｏｍを与える。但し、本実施形態と異なり、コモン電圧Ｖｃｏｍは、駆動ＩＣ１から共通電極ＣＯＭに与えられてもよい。さらに制御モジュールＣＭは、バックライトユニットＢＬの動作を制御する。
【００２２】
制御モジュールＣＭは、通常駆動のほかに駆動電力低減のために低周波駆動の機能を備えている。なお、同一の画素電極ＰＥに対して映像信号（画像信号）を書き換える時間間隔を「１フレーム期間」と呼び、その逆数を「駆動周波数」あるいは「フレーム周波数」と呼ぶが、本願においては間欠駆動に関しても、同様に呼ぶものとする。
【００２３】
一例として液晶表示装置ＤＳＰの標準のフレーム周波数が６０Ｈｚ（すなわち（１／６０）秒ごとに画素ＰＸへの映像信号の書き換えが行われる）であるとする。動画表示の場合には標準の６０Ｈｚでの動作とするが、動画視認性がそれほど重視されない静止画像などを表示する場合には、制御モジュールＣＭなどの駆動部は、低周波駆動を実行する。
【００２４】
駆動部は、（１／６０）秒をかけて１フレーム分の書き込み動作（画面の上から下までの走査）を行った後に、例えば、（１／６０）秒、（２／６０）秒、（３／６０）秒、（４／６０）秒、（５／６０）秒、（９／６０）秒、（１１／６０）秒、（１４／６０）秒、（１９／６０）秒、（２９／６０）秒、あるいは（５９／６０）秒の休止期間を設ける。休止期間において制御モジュールＣＭの書き込み動作を停止すればその間の消費電力は実質０になり、書き込み時も含めた時間平均としての回路消費電力はそれぞれ、（１／２）乃至（１／６０）に低減される。  
本実施形態の低周波駆動において、駆動部は、１Ｈｚ以上であり３０Ｈｚ以下である駆動周波数で同一の画素電極ＰＥを駆動する。なお、本実施形態と異なり、低周波駆動において、駆動部は、１Ｈｚ未満の駆動周波数で同一の画素電極ＰＥを駆動してもよい。
【００２５】
図４は、液晶表示パネルＰＮＬの一部を示す断面図である。ここでは説明に必要な主要部のみを図示している。  
図４に示すように、第２基板ＣＴには、透明な絶縁基板ＳＢ２、カラーフィルタＣＦ、オーバコート層Ｌ２、及び配向膜ＡＬ２が設けられている。カラーフィルタＣＦは、絶縁基板ＳＢ２の液晶層ＬＣ側に配置された複数色の着色層を含んでいる。例えば、カラーフィルタＣＦは、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の着色層を含んでいる。オーバコート層Ｌ２は、カラーフィルタＣＦを覆って設けられ、カラーフィルタＣＦに含まれる物質が液晶層ＬＣへ流出することを防止する。配向膜ＡＬ２は、第１基板ＡＲと対向し、液晶層ＬＣに接している。なお、本実施形態において、液晶層ＬＣはネガ型の液晶材料で形成されている。
【００２６】
第１基板ＡＲは、絶縁基板ＳＢ１、共通電極（対向電極）ＣＯＭ、絶縁層Ｌ１、複数の画素電極ＰＥ、及び配向膜ＡＬ１を備えている。  
絶縁基板ＳＢ１及び絶縁基板ＳＢ２は、例えばガラスによって形成されている。但し、本実施形態と異なり、絶縁基板ＳＢ１及び絶縁基板ＳＢ２は、樹脂によって形成された樹脂基板であってもよい。この場合、絶縁基板ＳＢ１などは、フレキシブル基板である。
【００２７】
画素電極ＰＥは、絶縁基板ＳＢ１と液晶層ＬＣとの間に位置し、共通電極ＣＯＭと対向している。画素電極ＰＥは、絶縁層Ｌ１に接している。画素電極ＰＥは画素ＰＸ毎に配置され、画素電極ＰＥにはスリット状の開口部ＳＬＴが形成されている。共通電極ＣＯＭは、絶縁基板ＳＢ１と画素電極ＰＥとの間に位置し、画素電極ＰＥと電気的に絶縁されている。共通電極ＣＯＭは、複数の画素ＰＸで共用されている。本実施形態において、画素電極ＰＥは第１導電層として機能し、共通電極ＣＯＭは第２導電層として機能している。
【００２８】
画素電極ＰＥ及び共通電極ＣＯＭは、透明な導電材料としてのＩＴＯ（インジウム錫酸化物）によって形成されている。但し、本実施形態と異なり、画素電極ＰＥ及び共通電極ＣＯＭは、ＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）など、他の透明な導電材料によって形成されていてもよい。
【００２９】
配向膜ＡＬ１は、画素電極ＰＥと液晶層ＬＣとの間に位置している。配向膜ＡＬ１は、一方で画素電極ＰＥ及び絶縁層Ｌ１に接し、他方で液晶層ＬＣに接している。なお、本実施形態において、配向膜ＡＬ１，ＡＬ２は、水平配向膜である。配向膜ＡＬ１，ＡＬ２に施される配向処理としては、ラビング及び光配向処理を挙げることができる。  
絶縁層Ｌ１は、絶縁基板ＳＢ１と画素電極ＰＥとの間に位置し、ＳｉＮ（窒化シリコン）などの無機絶縁材料で形成されている。
【００３０】
本実施形態に係る液晶表示装置ＤＳＰは、共通電極ＣＯＭと画素電極ＰＥとの電位差により、液晶層ＬＣに電界を生じさせ、液晶層の液晶分子の配向方向を制御するＦＦＳ（Fringe-Field Switching）モードの液晶表示装置である。液晶分子の配向方向により、バックライトユニットＢＬから出射される光の透過光量が制御される。  
画素電極ＰＥと共通電極ＣＯＭとが絶縁層Ｌ１を挟んで対向する部分には、容量成分Ｃｓ０が発生する。この他に液晶層ＬＣ内に回り込む電界に対応する補助容量成分Ｃｓ１および液晶容量Ｃｌｃも存在する。画素電極ＰＥと共通電極ＣＯＭとの間に存在する全容量をＣｓと表すと、容量Ｃｓを図３に示すような等価回路で表現することができる。
【００３１】
次に、上記したＦＦＳモードの液晶表示装置ＤＳＰにおいて画像を表示する表示駆動時の動作について説明する。  
まず、液晶層ＬＣに電圧が印加されていないオフ状態について説明する。オフ状態は、画素電極ＰＥと共通電極ＣＯＭとの間に電位差が形成されていない状態に相当する。このようなオフ状態では、液晶層ＬＣに含まれる液晶分子は、配向膜ＡＬ１及び配向膜ＡＬ２の配向規制力によりＸ−Ｙ平面内において一方向に初期配向している。バックライトユニットＢＬからのバックライトの一部は、第１光学素子ＯＤ１の偏光板を透過し、液晶表示パネルＰＮＬに入射する。液晶表示パネルＰＮＬに入射した光は、偏光板の吸収軸と直交する直線偏光である。このような直線偏光の偏光状態は、オフ状態の液晶表示パネルＰＮＬを通過した際にほとんど変化しない。このため、液晶表示パネルＰＮＬを透過した直線偏光のほとんどが、第２光学素子ＯＤ２の偏光板によって吸収される（黒表示）。このようにオフ状態で液晶表示パネルＰＮＬが黒表示となるモードをノーマリーブラックモードという。
【００３２】
続いて、液晶層ＬＣに電圧が印加されたオン状態について説明する。オン状態は、画素電極ＰＥと共通電極ＣＯＭとの間に電位差が形成された状態に相当する。つまり、共通電極ＣＯＭに対してはコモン電圧Ｖｃｏｍが与えられる。その一方で、画素電極ＰＥには、コモン電圧に対して電位差を形成するような映像信号Ｖｓｉｇが供給される。これにより、オン状態では、画素電極ＰＥと共通電極ＣＯＭとの間にフリンジ電界が形成される。  
このようなオン状態では、液晶分子は、Ｘ−Ｙ平面内において、初期配向方向とは異なる方位に配向する。オン状態では、第１光学素子ＯＤ１の偏光板の吸収軸と直交する直線偏光は、液晶表示パネルＰＮＬに入射し、その偏光状態は、液晶層ＬＣを通過する際に液晶分子の配向状態に応じて変化する。このため、オン状態においては、液晶層ＬＣを通過した少なくとも一部の光は、第２光学素子ＯＤ２の偏光板を透過する（白表示）。
【００３３】
上述したように、低周波駆動を利用し、画素電極ＰＥへの書き込み回数（画素スイッチＳＷをオフからオンに切替える回数）を減少することにより、回路消費電力を低減する効果を得ることができる。  
一方、低周波駆動の場合の１フレーム期間中の保持期間は、通常の６０Ｈｚ駆動の場合の１フレーム期間中の保持期間と比較して長くなる。このため、保持期間が長くなることにより液晶層ＬＣに印加される電圧の値が低下し、フリッカが発生し易くなる。また、画像の焼き付きが発生し易くなる。ここで、画像の焼き付きとは、固定画像が画面に残ってしまう現象であり、残像が発生することである。なお、フリッカなどを低減することは、低周波駆動を行う場合に限らず、通常駆動を行う場合にも求められる。
【００３４】
本願発明者らの調査結果によれば、フリッカや画像の焼き付きの発生は、液晶表示パネルＰＮＬへのバックライトの照射時間、バックライトの輝度など、液晶表示パネルＰＮＬが置かれる環境の変化に応じて変わることが分かった。  
詳しくは、液晶表示パネルＰＮＬへの光（バックライト）の照射に起因して、配向膜ＡＬ１と画素電極ＰＥとの界面における光起電力の発生が、フリッカなどが生じる要因である。光によって発生する電荷は、上記フリンジ電界により配向膜ＡＬ１中を移動し、上記開口部ＳＬＴに徐々に蓄積される。開口部ＳＬＴへの電荷の蓄積量が増える程、フリッカなどが増大する。
【００３５】
また、配向膜ＡＬ１における光吸収に加えて、配向膜ＡＬ１と画素電極ＰＥとの界面での整流性が、フリッカなどが生じる原因である。電子の移動度と正孔の移動度とが互いに異なるため、電荷の偏りが生じる。  
なお、本実施形態の液晶表示パネルＰＮＬにおいて、画素電極ＰＥ及び共通電極ＣＯＭの両方が同じ環境に置かれていないため、上述したように電荷の偏りが生じる。
【００３６】
これに対し、本実施形態においては、通常駆動又は低周波駆動を利用して画像を表示してもフリッカや画像の焼き付きの発生を抑制することのできる液晶表示装置ＤＳＰを得ることができるものである。以下に、上記のような液晶表示装置ＤＳＰを、実施例において例示的に説明する。
【００３７】
（実施例）
実施例の液晶表示装置ＤＳＰについて説明する。図５は、本実施例に係る液晶表示パネルＰＮＬの一部を示す平面図であり、画素電極ＰＥ、配向膜ＡＬ１、及び複数の粒子Ｐａを示す図である。
【００３８】
図５に示すように、複数の粒子Ｐａは、金属で形成されている。粒子Ｐａを形成する金属の少なくとも１つは、アルミニウム、銀、インジウム、又はアルミニウム、銀及びインジウムの何れか１つを含む合金である、本実施例において、粒子Ｐａは銀で形成されている。なお、粒子Ｐａに使用する金属は、上記の例に限定されるものではない。粒子Ｐａの仕事関数が画素電極ＰＥの仕事関数より小さくなるように、粒子Ｐａに使用する金属が選ばれていればよい。上記仕事関数に関しては、後述する。
【００３９】
粒子Ｐａの長さは、２００ｎｍ以下である。なお、粒子Ｐａが球体である場合、粒子Ｐａの直径（粒径）が２００ｎｍ以下である。上記のことから、粒子Ｐａは、銀ナノ粒子である。  
上記のように小さい粒子Ｐａを使用することにより、コントラスト比の低下を抑制することができる。また、液晶表示装置ＤＳＰのユーザに粒子Ｐａを視認させ難くすることができる。上記のことから、表示品位の低下を抑制することができる。  
なお、２００ｎｍを超えるサイズの粒子Ｐａを使用した場合、粒子Ｐａによる光反射率が高くなり、コントラスト比の低下を招いてしまう。そして、粒子Ｐａのサイズが４００ｎｍに近づくと、さらに偏光解消の影響を受け、コントラスト比の低下を招いてしまう。また、ユーザが粒子Ｐａを視認し易くなる。
【００４０】
平面視にて、複数の粒子Ｐａは、少なくとも画素電極ＰＥ直上で画素電極ＰＥに接触する領域に位置し、上記領域において分散されている。本実施例において、複数の粒子Ｐａは、画素電極ＰＥ直上の領域だけではなく配向膜ＡＬ１全域に分散されている。複数の粒子Ｐａは、互いに間隔を置いて設けられている。  
なお、画素電極ＰＥは、複数の線状電極ＬＥを有している。平面視にて、各線状電極ＬＥの幅Ｗは、例えば数μｍ乃至十数μｍである。このため、複数の粒子Ｐａの実際のスケールや密度は、図５の記載と異なっている。図５の記載と比較して、画素電極ＰＥに対する粒子Ｐａの相対的なサイズは、より小さい。また、図５の記載と比較して、粒子Ｐａは、より密に分散されている。但し、粒子Ｐａの密度は高すぎない方がよい。これにより、コントラスト比の低下を抑制することができる。
【００４１】
図６は、図５の線ＶＩ−ＶＩに沿った液晶表示パネルＰＮＬの一部を示す断面図であり、共通電極ＣＯＭ、絶縁層Ｌ１、画素電極ＰＥ、配向膜ＡＬ１、及び複数の粒子Ｐａを示す図である。  
図６に示すように、複数の粒子Ｐａは、少なくとも画素電極ＰＥと配向膜ＡＬ１との第１界面Ｉ１に位置している。本実施例において、複数の粒子Ｐａは、さらに、絶縁層Ｌ１と配向膜ＡＬ１との第２界面Ｉ２に位置している。なお、複数の粒子Ｐａの中には、画素電極ＰＥの上方にて画素電極ＰＥから離れて位置した粒子Ｐａが含まれていてもよい。
【００４２】
複数の粒子Ｐａは、配向膜ＡＬ１で覆われている。本実施例において、第１界面Ｉ１に位置している全ての粒子Ｐａは、配向膜ＡＬ１で覆われている。粒子Ｐａを配向膜ＡＬ１で覆う観点から、厚みＴは、長さ（粒径）Ｄより大きい方が望ましい（Ｔ＞Ｄ）。ここで、上記厚みＴは配向膜ＡＬ１の第３方向Ｚの厚みであり、上記長さＤは各粒子Ｐａの長さである。  
但し、第１界面Ｉ１に位置する粒子Ｐａは、配向膜ＡＬ１で完全に覆われていなくともよい。そして、厚みＴは、長さＤ以下であってもよい（Ｔ≦Ｄ）。
【００４３】
一般に、２種類の金属の接触界面で、腐食が懸念される。本実施例で言う画素電極ＰＥと粒子Ｐａとの界面で腐食が懸念される。しかしながら、（１）粒子Ｐａが配向膜ＡＬ１で覆われていること、（２）画素電極ＰＥがＩＴＯで形成されていること、から、粒子Ｐａの酸化は抑制されている。仮に、粒子Ｐａが酸化しても、画素電極ＰＥのインジウムが還元し析出する。このため、析出したインジウムに、粒子Ｐａの本来の機能を持たせることができる。また、画素電極ＰＥにて還元が発生しても、還元する量はわずかである。このため、透過率に悪影響が及ぶことはない。  
その他、粒子Ｐａが画素電極ＰＥ以外の部材の材料と化学結合を形成しても、粒子Ｐａは微粒子（ナノ粒子）であるため問題はない。
【００４４】
次に、粒子Ｐａの仕事関数（以下、第１仕事関数と称する）、画素電極ＰＥの仕事関数（以下、第２仕事関数と称する）、配向膜ＡＬ１の最高被占軌道（ＨＯＭＯ）、及び配向膜ＡＬ１の最低空軌道（ＬＵＭＯ）の関係について説明する。  
第１仕事関数と第２仕事関数とは、互いに異なっている。第１仕事関数及び第２仕事関数は、それぞれ配向膜ＡＬ１のＨＯＭＯとＬＵＭＯとの間の値である。第１仕事関数及び第２仕事関数において、一方の仕事関数が配向膜ＡＬ１のＨＯＭＯに近い値であり、他方の仕事関数が相対的に配向膜ＡＬ１のＬＵＭＯに近い値である。
【００４５】
そして、第１仕事関数は、第２仕事関数より小さい、本実施例において、配向膜ＡＬ１のＬＵＭＯ、第１仕事関数、第２仕事関数、及び配向膜ＡＬ１のＨＯＭＯの値は、次の通りである。  
ＬＵＭＯ      ：２．２ｅＶ
第１仕事関数  ：４．０乃至４．５ｅＶ
第２仕事関数  ：４．５乃至５．５ｅＶ
ＨＯＭＯ      ：５．８ｅＶ
例えば、第２仕事関数は、画素電極ＰＥを洗浄することにより大きくなり得る。
【００４６】
上記のように、ＩＴＯの仕事関数より小さい仕事関数を有する金属粒子を設けることにより、光キャリアが発生しても、整流性を抑制することができる。これにより、例えば、ＡＣ駆動の際の電荷の偏りを低減することができる。  
本実施例の仕事関数は上述した第１仕事関数及び第２仕事関数の２種類である。しかし、仕事関数は、３種類以上であってもよく、少なくとも２種類あればよい。上記のことから、ＩＴＯの仕事関数より小さい仕事関数を有する金属粒子は、１種類に限らず、２種類以上あってもよい。なお、ＩＴＯの仕事関数より大きい仕事関数を有する粒子を設けた場合、本実施例とは逆に光起電力が起き易くなり、逆効果である。
【００４７】
次に、本実施例に係る液晶表示装置ＤＳＰの製造方法について説明する。ここでは、配向膜ＡＬ１及び粒子Ｐａを形成するための工程について説明する。  
液晶表示装置ＤＳＰの製造が開始されると、まず、絶縁基板ＳＢ１上に、共通電極ＣＯＭ、絶縁層Ｌ１、及び画素電極ＰＥなどが形成される。続いて、ポリイミドの前駆体であるポリイミド酸溶液に粒子Ｐａのもとになる硝酸銀を溶解させた材料を、絶縁層Ｌ１、及び画素電極ＰＥの上に塗布する。なお、塗布する材料としては、上記の例に限らず、例えば、配向膜のもとになる材料に、銀やインジウムの微粒子を混ぜ込むことで得てもよい。この塗布工程において、第３方向Ｚの逆方向が重力方向である。相対的に比重の大きい銀が沈むことにより、粒子Ｐａを第１界面Ｉ１に存在させることができる。次いで、上記材料を塗布してできた膜を焼成する。その後、配向処理を施す。これにより、配向膜ＡＬ１及び粒子Ｐａが形成される。
【００４８】
ここで、本願発明者らは、本実施例の液晶表示装置ＤＳＰを作成し、フリッカや画像の焼き付きに関して調査した。この際、本実施例の液晶表示装置ＤＳＰと比較するため、さらに比較例の液晶表示装置ＤＳＰを作成し、本実施例と同様に調査した。なお、比較例の液晶表示装置ＤＳＰは、粒子Ｐａ無しに形成されている以外、本実施例の液晶表示装置ＤＳＰと同様に形成されている。
【００４９】
調査する際、本実施例の液晶表示装置ＤＳＰと、比較例の液晶表示装置ＤＳＰとに対し、３０Ｈｚの駆動周波数で白黒のチェッカパターンを２時間表示させ、その直後にフリッカや画像の焼き付きを比較した。比較したところ、本実施例の液晶表示装置ＤＳＰの方が、フリッカや画像の焼き付きの発生が抑制される結果が得られた。
【００５０】
以上のように構成された一実施形態に係る液晶表示装置ＤＳＰによれば、液晶表示装置ＤＳＰの第１基板ＡＲは、絶縁基板ＳＢ１と、画素電極ＰＥと、配向膜ＡＬ１と、粒子Ｐａと、を備えている。粒子Ｐａは、画素電極ＰＥと配向膜ＡＬ１との第１界面Ｉ１に位置し金属で形成されている。第１界面Ｉ１に導電キャリアが発生しても、整流性を抑制することができる。配向膜ＡＬ１を、バックライトなどの光による導電キャリアを生じない材料で形成しなくともよい。このため、フリッカなどの発生を抑制することができる。そして、上記液晶表示パネルＰＮＬを、３０Ｈｚ以下の駆動周波数で低周波駆動しても、フリッカなどの発生を抑制することができる。  
上記のことから、表示品位の低下を抑制することのできる液晶表示装置ＤＳＰを得ることができる。
【００５１】
本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記の新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００５２】
例えば、図７に示すように、複数の粒子Ｐａは、平面視にて画素電極ＰＥ（第１界面Ｉ１）と対向する領域にのみ、分散されていてもよい。この場合も、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
例えば、上述した実施形態に係る液晶表示パネルＰＮＬは、表示モードとしてＦＦＳモードに対応した構成を有しているが、ＦＦＳモード以外のＩＰＳモードなど、他の表示モードに対応した構成を有していてもよい。  
本発明の実施形態は、上述した液晶表示装置に限定されるものではなく、各種の液晶表示装置に適用可能である。なお、上述した実施形態は、中小型の液晶表示装置から大型の液晶表示装置まで、特に限定することなく適用が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５４】
ＤＳＰ…液晶表示装置、ＰＮＬ…液晶表示パネル、ＢＬ…バックライトユニット、ＡＲ…第１基板、ＣＴ…第２基板、ＬＣ…液晶層、ＳＢ１…絶縁基板、ＣＯＭ…共通電極、Ｌ１…絶縁層、ＰＥ…画素電極、ＳＬＴ…開口部、ＡＬ１…配向膜、Ｐａ…粒子、Ｉ１…第１界面、Ｉ２…第２界面、Ｄ…長さ。
【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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