(57)【要約】　　　（修正有）【課題】片側Ｖ字液晶の対向基板電位調整を、簡便なフリッカ検査法で実施可能にする。【解決手段】第１の極性の電圧印加時に印加電圧に応じた角度で一方の側にチルトし、第１の電圧の電圧とは極性の異なる第２の電圧印加時には逆側にチルトし、最大ちると状態での角度をそれぞれβ１、β２としたとき、β１＞β２なる領域Ｄ１と０＜β１＜β２なる領域Ｄ２とを存在させ、Ｄ１とＤ２手極性の違う電圧を印加して駆動し、表示フリッカを測定してフリッカが小さくなる用対向基板電位を調節する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カイラルスメクチック液晶と、該液晶に電圧を印加する一対の電極と、該液晶を挟持して対向すると共に少なくとも一方の対向面に該液晶を配向させるための一軸性配向処理が施された一対の基板であって少なくとも一方の基板に各画素に対応する電極に接続したアクティブ素子を有するものと、少なくとも一方の基板側に配置された偏光板とを備え、前記アクティブ素子を駆動する駆動回路によってアクティブマトリクス駆動されることによりアナログ階調表示を行う液晶素子の対向基板電位調整方法において、
電圧無印加時には、該液晶の平均分子軸が単安定化された第一の状態を示し、第一の極性の電圧印加時には、該液晶の平均分子軸は印加電圧の大きさに応じた角度で該単安定化された位置から一方の側にチルトし、該第一の極性とは逆極性の第二の極性の電圧印加時には、該液晶の平均分子軸は該単安定化された位置から第一の極性の電圧を印加したときとは逆側にチルトし、第一の極性の電圧印加時と第二の極性の電圧印加時の液晶の平均分子軸の該第一の状態における単安定化された位置を基準とした最大チルト状態のチルトの角度をそれぞれβ１、β２としたとき、
β１＞β２＞０なる領域Ｄ１と０＜β１＜β２なる領域Ｄ２とを存在させ、
領域Ｄ１と領域Ｄ２にはそれぞれ極性の異なる電圧を印加して駆動し、β１を得る極性の電圧を印加するフィールドとβ２を得る極性の電圧を印加するフィールドで１つの表示フレームを構成し、
第一の表示フレームではＤ１領域にＤ１領域のチルト角が０＜β１，０＜β２を得る電圧を印加し、Ｄ２領域にＤ２領域のチルト角が略０になる電圧を印加し、第二の表示フレームではＤ１領域にＤ１領域のチルト角が略０になる電圧を印加し、Ｄ２領域にＤ２領域のチルト角が０＜β２，０＜β１を得る電圧を印加し、
第一の表示フレームと第二の表示フレームを交互に表示し、
表示フリッカを測定し、表示フリッカが小さくなるように対向基板電位を調整することを特徴とする液晶素子の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の表示フリッカの測定は、第一の表示フレームと第二の表示フレームの輝度差を測定することを特徴とする液晶素子の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の対向基板電位の調整は、液晶素子の複数の個所でフリッカを測定し、最もフリッカの大きな箇所のフリッカが小さくなるように調整することを特徴とする液晶素子の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の対向基板電位の調整は、液晶素子の複数の箇所でフリッカを測定し、複数箇所のフリッカの平均値が小さくなるように調整することを特徴とする液晶素子の製造方法。
【請求項５】
カイラルスメクチック液晶と、該液晶に電圧を印加する一対の電極と、該液晶を挟持して対向すると共に少なくとも一方の対向面に該液晶を配向させるための一軸性配向処理が施された一対の基板であって少なくとも一方の基板に各画素に対応する電極に接続したアクティブ素子を有するものと、少なくとも一方の基板側に配置された偏光板とを備え、前記アクティブ素子を駆動する駆動回路によってアクティブマトリクス駆動されることによりアナログ階調表示を行う液晶素子の対向基板電位調整方法において、
電圧無印加時には、該液晶の平均分子軸が単安定化された第一の状態を示し、第一の極性の電圧印加時には、該液晶の平均分子軸は印加電圧の大きさに応じた角度で該単安定化された位置から一方の側にチルトし、該第一の極性とは逆極性の第二の極性の電圧印加時には、該液晶の平均分子軸は該単安定化された位置から第一の極性の電圧を印加したときとは逆側にチルトし、第一の極性の電圧印加時と第二の極性の電圧印加時の液晶の平均分子軸の該第一の状態における単安定化された位置を基準とした最大チルト状態のチルトの角度をそれぞれβ１、β２としたとき、
β１＞β２＞０なる領域Ｄ１と０＜β１＜β２なる領域Ｄ２とを存在させ、
領域Ｄ１と領域Ｄ２にはそれぞれ極性の異なる電圧を印加して駆動し、β１を得る極性の電圧を印加するフィールドとβ２を得る極性の電圧を印加するフィールドで１つの表示フレームを構成し、
第一の表示フレームでは表示素子全面に第一の極性の電圧を印加し、第二の表示フレームでは表示素子全面に第一の極性とは逆極性の電圧を印加し、
第一の表示フレームと第二の表示フレームを交互に表示し、
表示フリッカを測定し、表示フリッカが小さくなるように対向基板電位を調整することを特徴とする液晶素子の製造方法。
【請求項６】
請求項１に記載の表示フリッカの測定は、第一の表示フレームと第二の表示フレームの輝度差を測定することを特徴とする液晶素子の製造方法。
【請求項７】
請求項１に記載の対向基板電位の調整は、液晶素子の複数の個所でフリッカを測定し、最もフリッカの大きな箇所のフリッカが小さくなるように調整することを特徴とする液晶素子の製造方法。
【請求項８】
請求項１に記載の対向基板電位の調整は、液晶素子の複数の箇所でフリッカを測定し、複数箇所のフリッカの平均値が小さくなるように調整することを特徴とする液晶素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶表示素子はＰＣのモニタを初めとしてビデオカムコーダのビューファインダ、プロジェクタ等々様々な分野で製品化が果たされており、これらの多くにはツイストネマチック液晶を用いている。しかしながら、ツイストネマチック液晶を用いた液晶表示素子には、応答速度の遅さ、視野角の狭さといった問題が存在している。一方、カラー液晶表示素子の新たな方式としてカラーフィルタを用いないフィールドシーケンシャル方式が提案されている。これは赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光源を順次点灯させて、これに合わせた画像を液晶パネルに表示させることで時間混色によってカラー表示を行うものである。フィールドシーケンシャル方式の場合は各色フィールドの間に確実に液晶応答が完了していなければ所望の色が表示出来なくなる為、液晶応答速度にはこれまで以上の高速性が求められる。
【０００３】
これらの問題を解決する液晶モードとして、例えば特開２０００−１００７６や特開２０００−３３８４６４で浅尾らが単安定モードの強誘電性液晶とアクティブマトリクス素子を組み合わせた方法を提案している。この単安定モード強誘電性液晶は、図２に示す片極性の電気光学特性を有する。両極性の電気光学特性を有するツイストネマチック液晶や特開平９−５００４９号公報で提案されている液晶は正極性電圧にも負極性電圧にもほぼ同様の光学応答を示し、このＶ−Ｔカーブの形からＶ字型と称されている。これに対して単安定モードの強誘電性液晶はＶ字を半分に切った形に見えることから片側Ｖ字液晶（モード）と称されている。以降、片側Ｖ字液晶と称する。
【０００４】
片側Ｖ字液晶の配向処理において、液晶材料のコレステリック（Ｃｈ）相からカイラルスメクチックＣ（Ｓｍ−Ｃ＊）相に転移する過程においてセル内の内部電位に偏りを持たせるような処理を施す必要があり、その中の一方法として、Ｃｈ−ＳｍＣ＊相転移の際に一対の基板間に正負いずれかのＤＣ電圧を印加する方法がある。この時印加する電圧の極性によって、片側Ｖ字液晶の電気光学特性は図３に示す関係になる。すなわち、Ｃｈ−ＳｍＣ＊相転移の際に負極性の電圧を印加した時には、正極性電圧を印加した時に大きくチルトし、負極性電圧を印加したときには小さくチルトする。Ｃｈ−ＳｍＣ＊相転移の際に正極性の電圧を印加した時には、正極性電圧を印加した時に小さくチルトし、負極性電圧を印加したときには大きくチルトする。
【０００５】
従って、Ｃｈ−ＳｍＣ＊相転移の際に全ての画素に同一極性の電圧を印加すれば、すべての画素の電気光学特性は略同一となり、特開２０００‐２７５６８４に記載されているように画素によってＣｈ−ＳｍＣ＊相転移の際に印加する電圧の極性を変えれば、各画素にＳｍＣ＊相転移の際に印加した電圧の極性によって各画素の電気光学特性は極性が異なる状態を得る。
【０００６】
ところで、ＴＦＴ液晶表示装置においては、フィードスルー電圧（または突き抜け電圧）や、対向基板電極の抵抗値、対向基板電極への給電点（トランスファー）の位置や数等々によって、ドレイン−対向基板電位（Ｖｃｏｍ）間、すなわち液晶への印加電圧にパネル内で分布が存在する。
【０００７】
図２は、ドレイン−Ｖｃｏｍ間のパネル内の電圧分布を説明する模式図である。図２は、ソース線に０Ｖを印加した時にドレイン−Ｖｃｏｍ間の電圧が０ＶになるときのＶｃｏｍの電圧値の分布を示している。このようにドレイン‐Ｖｃｏｍ間の電圧を面内で完全に同一にする為には、面内でＶｃｏｍの電圧値を変える必要がある。しかしながら、Ｖｃｏｍの電圧を面内で変えることは困難である為、ある一定のＶｃｏｍ電圧の時、ドレイン‐Ｖｃｏｍ間の電圧は図２に示す面内分布が生じる。液晶は一般に交流駆動が行われ、理想的には正極性電圧の絶対値と負極性電圧の絶対値が等しく印加される。しかしながら図２に示すようなドレイン−Ｖｃｏｍ間電圧の面内分布が存在すると、正極性電圧と負極性電圧の絶対値にズレが生じ、かつ、そのズレ量は面内で分布を持つ。
【０００８】
図３は、両側Ｖ字液晶の駆動シーケンスの一例を示すタイミングチャートである。両側Ｖ字液晶では１／６０ｓｅｃ毎に駆動電圧の極性が異なる。正極性電圧の絶対値と負極性電圧の絶対値が異なった場合、正極性フレームと負極性フレームで透過率が異なってしまい、３０Ｈｚのフリッカを生じさせてしまう。しかも、図２に示すようなドレイン−Ｖｃｏｍ間電圧の面内分布が存在する為、フリッカの程度にも面内分布が生じる。また、正極性電圧の絶対値と負極性電圧の絶対値が異なるということは、液晶にＤＣ成分が乗ってしまうということも意味する。液晶にＤＣ成分が乗ってしまうと、焼き付き等の問題が発生する。
【０００９】
図４は、片側Ｖ字液晶の駆動シーケンスの一例を示すタイミングチャートである。片側Ｖ字液晶では、両側Ｖ字液晶の６０Ｈｚ交流駆動と同等のフレーム周波数で駆動・表示する為には１つのフレームを表示フィールドと非表示フィールドに分け１２０Ｈｚのフィールド周波数で駆動するのが一般的である。この場合、観察者には表示フィールドの絵（透過率）が６０Ｈｚのフレームレートで観察されるので、正極性電圧の絶対値と負極性電圧の絶対値が異なったとしても、両側Ｖ字液晶で見られるような正極性フレームの透過率と負極性フレームの透過率との差によるフリッカは生じない。ただし、正極性電圧の絶対値と負極性電圧の絶対値が異なった場合、液晶にＤＣ成分が乗ってしまうことについては片側Ｖ字液晶においても同様である。
【００１０】
また、図２に示すようなドレイン−Ｖｃｏｍ間電圧の面内分布が存在する場合、液晶に印加される電圧が面内で分布を持ち、ひいては面内での透過率分布を生じさせる。両側Ｖ字液晶では、観察者は正極性フレームの透過率と負極性フレームの透過率を時間積分して見るため、ドレイン−Ｖｃｏｍ間電圧の面内分布が透過率の面内分布に及ぼす影響は比較的小さいが、片側Ｖ字液晶においてはドレインーＶｃｏｍ間電圧の面内分布が透過率の面内分布に直結する。
【００１１】
ただし、特開２０００‐２７５６８４に記載されているように画素によってＣｈ−ＳｍＣ＊相転移の際に印加する電圧の極性を変え、各画素の電気光学特性は極性が異なる状態を得た場合、例えば図６に示すように１ピクセル毎に電気光学特性の極性を異ならせた場合、ドレイン−Ｖｃｏｍ間電圧の面内分布が透過率の面内分布に及ぼす影響は、両側Ｖ字液晶においての時間軸での補間関係と同様に空間軸での補間関係が生じて透過率の面内分布を抑えることが出来る。
【００１２】
この様に、図２に示すようなドレイン−Ｖｃｏｍ間電圧の面内分布が存在する場合、液晶に印加される電圧が面内で分布を持ち、いくつかの問題点を引き起こす。当然正極性フレームと負極性フレームでのドレイン−Ｖｃｏｍ間電圧の絶対値の差が大きいほど、生じる問題も大きくなる。そこで、ドレイン−Ｖｃｏｍ間電圧の絶対値の差を小さくすることが必要であり、そのための方法の一つに出荷時のＶｃｏｍ電圧調整がある。例えば特開２００１−１２８０９０や特開２００１−２０２０６３で記載されているのがその手法であり、フリッカを測定し、フリッカ量が最も小さくなるようにＶｃｏｍの電圧値を調整するものである。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、片側Ｖ字液晶においては正極性フレームと負極性フレームの透過率差によるフリッカは生じないため、従来の調整方法を用いることは出来ない。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明では、片側Ｖ字液晶を用いた表示素子において、ピクセル毎に電気光学特性の極性を異ならせた配向処理を施し、あるフレームでは電気光学特性が同一極性の第一の画素群を高透過率（白表示）で駆動し、これとは極性の異なる電気光学特性の第二の画素群を低透過率（黒表示）で駆動し、これとは異なるフレームでは第一の画素群を低透過率（黒表示）で駆動し、第二の画素群を高透過率（白表示）で駆動し、この二つの表示フレームを交互に表示させ、このときに生じるフリッカを測定し、フリッカ量が最も小さくなるようにＶｃｏｍの電圧値を調整するものである。
【００１５】
また、フリッカの測定はパネル面内の複数箇所で行ない、複数箇所のフリッカの平均値が最も小さくなるようにＶｃｏｍの電圧値を調整することで、正極性フレームの液晶印加電圧の絶対値と負極性フレームの液晶印加電圧の絶対値の差が小さくなるように調整するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図５は本発明に係る第一の実施例の液晶パネルの模式図、図６は、本発明に係る第一の実施例の液晶素子の配向状態を示す模式図、図７は、本発明に係る第一の実施例の液晶素子の電気光学特性を示す図である。図６に示すように、液晶素子は領域Ｄ１と領域Ｄ２から構成される。図７に示すように領域Ｄ１と領域Ｄ２の電気光学特性は、電圧極性に対して逆の関係にある。すなわちＤ１領域は正極性電圧では透過率が大きく変化し、負極性電圧では透過率の変化は少ない。Ｄ２領域は正極性電圧では透過率の変化は少なく、負極性電圧では透過率の変化が大きい。
【００１７】
図４は、本発明に係る第一の実施例の液晶素子の通常の駆動シーケンスを示すタイミングチャートである。図４に示すように、１つのフレームは第１のフィールドと第２のフィールドの２つのフィールドで構成される。第１のフィールドと第２のフィールドでは極性が異なり絶対値の等しい電圧が印加される。領域Ｄ１には、第１のフィールドでは負極性電圧が印加され、第２のフィールドでは正極性電圧が印加される。領域Ｄ２には、第１のフィールドでは正極性電圧が印加され、第２のフィールドでは負極性電圧が印加される。これにより、領域Ｄ１、領域Ｄ２共に第１のフィールドでは低透過率状態を示し、第２のフィールドでは印加電圧に応じた光透過率状態が示される。すなわち６０Ｈｚの５０％ホールド表示を実現し、高い動画質を得るものである。
【００１８】
本発明に係る第一の実施例の液晶素子においても一般の液晶素子と同様、正極性電圧と負極性電圧の絶対値が等しく印加しなければならない。また、ＴＦＴ素子の特性上、フィードスルー（または突き抜け電圧）が存在するため、これを対向基板電位（Ｖｃｏｍ）を調整することで補正しなければならない。
【００１９】
図４は、本発明に係る第一の実施例の液晶素子の通常の駆動シーケンスを示すタイミングチャートである。図４に示す通常の駆動シーケンスで例えば全面白表示の駆動をした場合、正極性電圧と負極性電圧の不均衡に起因するフリッカは観測されない。そこで、図１に示すシーケンスを用いる。第１のフレームの第１のフィールドでは領域Ｄ１にはソース電圧−５Ｖを印加し、領域Ｄ２にはソース電圧０Ｖを印加する。第１のフレームの第２のフィールドでは領域Ｄ１にはソース電圧＋５Ｖを印加し、領域Ｄ２にはソース電圧０Ｖを印加する。第２のフレームの第１のフィールドでは領域Ｄ１にはソース電圧０Ｖを印加し、領域Ｄ２にはソース電圧＋５Ｖを印加する。第１のフレームの第２のフィールドでは領域Ｄ１にはソース電圧０Ｖを印加し、領域Ｄ２にはソース電圧―５Ｖを印加する。
【００２０】
こうすることによって、第１のフレームではＤ１領域を高透過率（白表示）、Ｄ２領域を低透過率（黒表示）とし、第２のフレームではＤ１領域を低透過率（黒表示）とし、Ｄ２領域を高透過率（白表示）とする。第１のフレームと第２のフレームを繰り返し表示することで、観察者は図１に示す輝度遷移を見ることになる。すなわち、第１のフレームでは主にＤ１領域の特性に支配された輝度を、第２のフレームでは主にＤ２領域の特性に支配された輝度を目にする。フレーム周波数は通常６０Ｈｚであるので、第１のフレームあるいは第２のフレームの繰り返し周波数は３０Ｈｚである。Ｄ１領域とＤ２領域は高透過率を得る電圧極性が異なるので、対向基板電位（Ｖｃｏｍ）がずれて、第１のフレームでＤ１領域に印加される電圧の絶対値と第２のフレームでＤ２領域に印加される電圧の絶対値が異なった場合、第１のフレームと第２のフレームの輝度が異なり、観察者はフリッカを感じる。
【００２１】
こうして観察者は、最もフリッカが少なくなるように対向基板電位を調整することが出来る。これにより、通常の駆動状態においても、正極性電圧と負極性電圧の絶対値が等しく印加出来るようになり、残留ＤＣによる液晶の劣化等の問題を解消するものである。
【００２２】
なお、以上の説明は、正極性電圧と負極性電圧の絶対値を等しくする駆動の場合で説明したが、正極性電圧と負極性電圧の絶対値に差をつけたほうが良好な特性を示す液晶の駆動の場合もＤ１領域とＤ２領域を用いてフリッカを発生させることに関しては、なんら変わるものではない。
【００２３】
図８は、本発明に係る第二の実施例の対向基板電位（Ｖｃｏｍ）調整用シーケンスを示すタイミングチャートである。第二の実施例における液晶素子は第一の実施例の液晶素子と同様に、電圧極性に対して電気光学特性の異なる、領域Ｄ１と領域Ｄ２から構成される。
【００２４】
第１のフィールドでは領域Ｄ１にはソース電圧−５Ｖを印加し、領域Ｄ２にもソース電圧＋５Ｖを印加する。第２のフィールドでは領域Ｄ１にはソース電圧−５Ｖを印加し、領域Ｄ２にもソース電圧−５Ｖを印加する。こうすることによって、第１のフレームではＤ１領域を高透過率（白表示）、Ｄ２領域を低透過率（黒表示）とし、第２のフレームではＤ１領域を低透過率（黒表示）とし、Ｄ２領域を高透過率（白表示）とする。
【００２５】
第１のフレームと第２のフレームを繰り返し表示することで、観察者は図８に示す輝度遷移を見ることになる。すなわち、第１のフレームでは主にＤ１領域の特性に支配された輝度を、第２のフレームでは主にＤ２領域の特性に支配された輝度を目にする。通常、フレーム周波数は通常６０Ｈｚであるのが、第二の実施例においては３０Ｈｚのフレーム周波数とする。これにより、フリッカ周波数は３０Ｈｚとなり、第一の実施例と同様に観察者はフリッカを感じ、観察者は、最もフリッカが少なくなるように対向基板電位を調整することが出来る。
【００２６】
【発明の効果】
以上に述べたように、従来、対向基板電位（Ｖｃｏｍ）の調整をフリッカ法で行なうことが困難であった片側Ｖ字液晶の液晶素子の対向基板電位（Ｖｃｏｍ）の調整をフリッカ法で実施することを可能とし、検査の簡便化と精度向上をもたらすものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第一の実施例の液晶素子の調整方法の駆動シーケンスを示すタイミングチャートである。
【図２】ドレイン−Ｖｃｏｍ間のパネル内の電圧分布を説明する模式図である。
【図３】両側Ｖ字液晶の駆動シーケンスの一例を示すタイミングチャートである。
【図４】片側Ｖ字液晶の駆動シーケンスの一例を示すタイミングチャートである。
【図５】発明に係る第一の実施例の液晶パネルの模式図である。
【図６】本発明に係る第一の実施例の液晶素子の配向状態を示す模式図である。
【図７】本発明に係る第一の実施例の液晶素子の電気光学特性を示す図である。
【図８】本発明に係る第二の実施例の液晶素子の調整方法の駆動シーケンスを示すタイミングチャートである。
【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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