(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶を介して対向配置される第１の基板および第２の基板と、
前記第１の基板の液晶側の面の画素領域に形成される第１の電極と、前記第２の基板の液晶側の面の画素領域に形成される第２の電極とを備え、
前記第１の電極と第２の電極との間に、電界が発生していない状態で液晶分子が前記基板に対してほぼ垂直な方向に配列される垂直配向方式を用いるものであって、
前記第１の電極と第２の電極との間に印加する電圧に対して、その最大電圧の２０％以下の電圧を前記画素領域の集合体の少なくとも一部の画素領域にて１分間に１回以上１秒間に２回以下印加する手段を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記各画素はマトリクス状に配置され、一ライン上に並設される画素群から該一方向と交差する方向に並設される他の画素群に順次及んで各画素が駆動される構成からなり、
前記第１の電極と第２の電極との間に印加する最大電圧の２０％以下の電圧の印加は、１もしくは複数ライン単位で順次なされることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記画素領域の集合体を複数の矩形状の領域に区分し、
前記第１の電極と第２の電極との間に印加する最大電圧の２０％以下の電圧の印加は、前記矩形状領域単位で順次なされることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
観察側にタッチパネルを備えてなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１の電極と第２の電極との間に電界が発生していない場合に黒表示となるノーマリブラックモードであり、前記第１の電極と第２の電極との間に印加する電圧に対してその最大電圧の２０％以下となる電圧を黒階調の信号としたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置に係り、いわゆる垂直配向方式と称される液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、その画素領域中の液晶に対して一対の電極の間に発生する電界によって光透過率を制御するように構成されている。
そして、このような液晶表示装置において、該電界が印加されていない場合に、該液晶の初期配向方向を決定させるため、該液晶と直接に接触するように配置させた配向膜を備えている。
また、従来、該配向膜はラビングによる配向処理を必要としていたが、そのラビング処理を不要とし工程を省略できる液晶モードとして、いわゆる垂直配向方式と称されるものが開発されるに至った（例えば、特開平１１−７２７９３号公報、特開平１１−１０９３５５号公報，特開平１１−３５２４８９号公報参照）。
すなわち、いわゆる垂直配向膜を用いることで、ラビングによる処理なしに、無電界時において液晶分子は基板に対し垂直方向に配列し、電界印加により複数方向に液晶分子が倒れるようになる。
そして、該液晶分子が複数方向に倒れることにより、液晶表示特性としての広視野角が同時に達成されるという特徴を有することになる。
【特許文献１】特開平１１−７２７９３号公報
【特許文献２】特開平１１−１０９３５５号公報
【特許文献３】特開平１１−３５２４８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、このような構成からなる液晶表示装置において、本出願人らがさらに検討を進めた結果、図２２に示すように、液晶表示パネルＬＰＮＬに外部から圧力が加わった際に、例えばその液晶表示部ＡＲを指で軽く押した場合に、その部分に押した跡が約数１０分単位の長時間に渡り残ることがあることが判明した（このように残存される跡をこの明細書では便宜上“染み表示”と称する）。
このように液晶表示パネルＬＰＮＬを押すことは、例えば、液晶表示パネルＬＰＮＬの表示を複数人で見ながら議論する際、あるいは液晶表示パネルＬＰＮＬの液晶表示部ＡＲを拭く際等に頻発することであり、上記のように跡が残ってしまうことは、実使用上の大きな問題となってしまう。跡の残った部分はディスプレイとして正常な表示が出来なくなるからである。
【０００４】
図２２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の各操作に示すように、その発生状況は甚だしく、指で押した跡がそのまま残り、例えば文字や図形の形状に指で動かしながら押せば、それが長時間に渡り残存するというものであった。なお、図２２（ａ）は液晶表示パネルの表示面を押す前を示す状態、図２２（ｂ）は押しながら指を動かしている状態、図２２（ｃ）は放置後の状態を示している。
【０００５】
このような現象が発生する理由を、液晶の挙動を中心として説明すると、まず、図２３に示すように、各基板側のそれぞれに設けた一対の電極ＰＸ、ＣＴの間に発生する電界Ｅの方向を一部の領域（図中、中央）で方向性を持たせることにより、液晶分子の倒れる方向を複数方向としている。
そして、図２３（ａ）から図２３（ｃ）に示すように電界Ｅを大きくしていく場合（一対の電極に印加する電圧を小→中→大と変化させる）、該液晶分子は中央部にて２方向に倒れ、該中央部の倒れる方向を基準としてその外側の液晶分子が同方向に倒れるようになる。
【０００６】
さらに、図２４（ａ）から図２４（ｃ）に示すように、このような状態（図２４（ａ））で、一方の基板が押された場合（図２４（ｂ））、基板ＳＵＢ１と基板ＳＵＢ２との間の距離が縮まり（ｄ２＜ｄ１）、これにより画素電極ＰＸと対向電極ＣＴの間の距離が縮まることになる。
このことは、画素電極ＰＸと対向電極ＣＴの間の電界Ｅの強度が高くなることを意味し、液晶分子は互いに押されながら本来の階調に相当する表示電界より強い電界が加わることになる。
この結果、基板間の液晶層の中央近辺にほぼ水平に並ぶ液晶分子からなる中間層ＭＩＤＬが形成されてしまうことが見出される。
【０００７】
この中間層ＭＩＤＬでは、液晶分子は互いにほぼ水平になるため、液晶分子の長軸方向同士が並列するようになって、互いに強い分子間力が働くことになる。このため、該中間層ＭＩＤＬは準安定状態となり、その状態が固定され、メモリ効果を示すようになることが見出される。
そして、押す力が無くなった場合、基板間の距離はｄ１に戻ることになる（図２４（ｃ））。このとき、垂直配向膜ＡＬ１、ＡＬ２の近傍の液晶分子は、電界Eで与えられる本来の傾斜状態に戻る。
しかし、このようになったとしても、中間層ＭＩＤＬの液晶分子はいまだほぼ水平な状態を維持することが見出される。
【０００８】
これは、次の理由によることが判明した。すなわち、垂直配向膜ＡＬ１、ＡＬ２による液晶分子の配向効果が及ぶのは、あくまで配向膜と接する液晶分子のみであり、それ以外の液晶分子の配列状態は、画素電極ＰＸと対向電極ＣＴの間の電界と、液晶分子間の分子間力とで決定される。
すなわち、界面以外の液晶分子は、電界Ｅによって水平方向、あるいは横方向に傾き、液晶分子間の分子間力で垂直方向、あるいは縦方向に戻る動作をする。このため、界面以外の液晶分子は、前記電界Ｅと液晶分子間の分子間力のバランスで、その傾きの度合いが定まることになる。
【０００９】
ここで、上述したような押す力がなく、通常の場合は、電界により液晶分子が傾くが、前記図２３（ｂ）に示すように、隣接する液晶分子同士は長軸方向をほぼ平行にしながら傾く。したがって、分子間力は液晶層の縦方向で分子間で強く働いた状態となっている。
このため、電界を減らせば、全体がほぼ均一に減った後の電界Ｅの強度に応じた傾きに戻ることになる。そして、電界を最低にすれば、垂直配向膜ＡＬ１、ＡＬ２の近傍の液晶分子が該垂直配向膜ＡＬ１、ＡＬ２の作用により、徐々に垂直に戻る。
この際に、液晶分子間の分子間力により、界面以外の液晶分子も界面の液晶分子の戻り量に応じて徐々に垂直に戻り、全体として垂直状態に戻る。
【００１０】
このことから、以上の内容を簡潔に説明すると、液晶表示パネルに、図２４（ｂ）に示すように加圧力が加わった場合に、液晶分子同士が長軸方向をほぼ水平に配列した中間層ＭＩＤＬが形成されてしまい、加圧がなくなってもこの中間層ＭＩＤＬは互いに分子間力が働く準安定状態を形成するため、ある程度の電界が加わっている場合はその状態を維持してしまうことになる。
界面近傍の液晶分子は垂直配向膜ＡＬ１、ＡＬ２の作用により、正常な配列方向に復帰する。
【００１１】
通常ならそれに応じて配向膜界面以外の液晶分子も元に戻るはずであるが、中間層ＭＩＤＬが形成されたことにより、中間層の界面側の液晶分子が受ける分子間力は、つぎの式（１）
［数１］  （配向膜界面の液晶分子から受ける分子間力）＜（中間層の液晶分子全体から受ける分子間力）＋（電界による液晶の水平方向への配向力）…（１）
の関係を満足することになる。
そして、中間層ＭＩＤＬの液晶分子全体はほぼ水平状態であるため、結果として中間層ＭＩＤＬの界面側の液晶分子も水平状態を維持する。
【００１２】
このように、一度中間層が形成されてしまうと、中間層ＭＩＤＬの液晶分子全体から受ける分子間力の項が生じてしまうため、長時間に渡り準安定的に維持される。この結果、メモリ性を示し、課題をして説明したように、指で絵を描くことのできるような状態が発生してしまう。
このような現象は、従来のＴＮ方式、ＳＴＮ方式、横電界方式のいずれの液晶表示パネルにも見出されていない。
【００１３】
この理由は、本出願人が解明したことによると、次のようになる。
まず、ＴＮ方式、ＳＴＮ方式では液晶分子はカイラル材という液晶層にねじれを付与する材料を大量に用いている。これにより、隣接する液晶分子間の相互の分子間力が極めて強くなっている。この結果、例えば中間層に相当する状態が生じても、該大量のカイラル材の効果により、中間層が解消されることになる。
【００１４】
また、配向膜界面近傍の液晶分子は数度〜十数度程度のチルト角度を有して水平状態にあり、電圧印加時にはそれが徐々に液晶層の中間部に向かって垂直状態となる。
それ故、仮に基板を押しても中間部の液晶分子は寝る方向になるため、かえって配向膜界面近傍との相互作用を増す形になるため、原理的に中間層は形成され難くなっている。
【００１５】
さらに、横電界方式では、液晶分子はほぼ平行に配列するため、液晶分子間の分子間力が構造的に強くなっている。そして、もともと水平であるため、基板を押してもその水平状態が維持されるのみであり、やはり中間層が形成され難くなっている。
したがって、この現象は垂直配向方式における特有の現象であるということが明らかになり、それ故に、従来の液晶表示装置においては該現象に関する開示および対策がなされていない対象となるものである。
【００１６】
さらに、本発明者等が該現象の解明を行った結果、次のような現象を見出すに至った。
すなわち、本現象は電圧に依存することを見出した。例えば、ノーマリブラック（電圧小で黒、電圧大で白）の場合、電圧が３０％〜１００％の際に液晶表示パネルＬＰＮＬを押した場合に特に顕著に発生することが判明した。
ここでは、説明のためノーマリブラック（電圧小で黒、電圧大で白）の場合を例として説明する。ノーマリホワイトの場合は逆転するだけである。
【００１７】
図２５（ａ）ないし（ｃ）は、印加する電圧が０％から３０％の場合の液晶分子の挙動を示した図である。なお、図２５（ａ）は押す前の状態、図２５（ｂ）は押している状態、図２５（ｃ）は押した後の状態を示す図である。
この状態では電圧は少なく、液晶分子は垂直に近い状態である。液晶層の中間部の液晶分子もほぼ垂直に近い状態であり、液晶分子の長軸が互いに垂直方向を向いている。
【００１８】
そして、
１）垂直配向膜ＡＬ１、ＡＬ２の界面の液晶分子は該垂直配向膜ＡＬ１、ＡＬ２から強い相互作用を受け、垂直状態を維持する。
２）液晶分子同士は垂直方向に並び、垂直方向を維持する分子間力が働く。
３）上下基板間に形成される電界の強度は低く、基板を押した場合も液晶分子を垂直状態から水平状態に移行させるだけの力は無い。
このため、中間層は生ぜず、押した後も元に戻ることになる。
【００１９】
図２６（ａ）ないし（ｃ）は、印加する電圧が７０％から１００％の場合の液晶分子の挙動を示した図である。この場合も、図２６（ａ）は押す前の状態、図２６（ｂ）は押している状態、図２６（ｃ）は押した後の状態を示す図である。
この状態では電圧、液晶分子は水平に近い状態である。液晶表示パネルの表面を押した場合、基板間の距離の低下と電界強度の増大が生じる。もともと液晶分子が水平に近い状態になっているため、基板を押したことによる基板間の距離縮小による電界の増加により、液晶層の中間部で液晶分子がほぼ水平となる。これにより中間層が生じ、メモリ性が発現するようになる。
【００２０】
図２７（ａ）ないし（ｃ）は、印加する電圧が３０％から７０％の場合の液晶分子の挙動を示した図である。この場合も、図２７（ａ）は押す前の状態、図２７（ｂ）は押している状態、図２７（ｃ）は押した後の状態を示す図である。
この状態では電圧が中間的で、液晶分子は垂直から水平への中間状態である。液晶表示パネルの表面を押した場合、基板間距離の低下と電界強度の増大が生じる。
そして中間部の液晶分子がほぼ水平に配列する状態となり、前述のように中間層ＭＩＤＬを形成する。
【００２１】
一方、垂直配向膜ＡＬ１、ＡＬ２の界面近傍の液晶分子は該垂直配向膜ＡＬ１、ＡＬ２の効果により水平にはならない。このため、中間層の液晶分子と界面の液晶分子で長軸の並ぶ方向が異なるため、該２領域の液晶分子間の分子間力は弱いものとなってしまう。したがって、圧力が除去された後も中間層は維持され、メモリ性が生じてしまう。
【００２２】
本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、その目的は、上述した染み表示を回避する液晶表示装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、上述した染み表示を有効に活用した液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
発明者等による以上の発見と研究の結果、次の解決手法を創案するに至った。
すなわち、簡潔に示せば、垂直方向に配向する液晶表示装置において、一定時間ごとに最大電圧の２０％以下の電圧を全画素に一括して、あるいは順次加えることにある。
【００２４】
上述した式（１）に示したように、液晶表示パネルのメモリ性の発現は液晶の中間層ＭＩＤＬの分子間力の発生である。しかし、この分子間力は、分子間力によるものであるため、その強度は限定された値となっている。このため、上式の右辺第２項の電界による配向力の項を低減することにより、式（１）で、左辺＞右辺とすることができる。
これにより、中間層ＭＩＤＬの形成がエネルギー的に非安定状態化するため、中間層ＭＩＤＬは解消し、垂直配向膜と電界により定まる正常な配向状態へ液晶分子が復帰する。
このときには、一見最大電圧の３０％以下の電圧を加えればよさそうであるが、中間層ＭＩＤＬの状態は準安定状態として存在するため、この準安定状態を解除するには最大電圧の２０％以下にまで電界を形成する電圧を低減することが望ましいことを見出した。
【００２５】
そして、電界低減により、中間層ＭＩＤＬの界面近傍の液晶分子が垂直配向膜近傍の液晶分子と平行に配列する状態に近づき、中間層ＭＩＤＬとの液晶分子の分子間力が増大する。
この結果、まず中間層ＭＩＤＬの外側の液晶分子が受ける分子間力が（配向膜界面の液晶分子との分子間力）＞（中間層の液晶分子からの分子間力）となり、中間層ＭＩＤＬの外側の液晶分子は配向膜界面の液晶分子とほぼ平行に配列するようになる。
その後、この液晶分子が中間層の次の液晶分子へと順次波及し、やがて全体が正常な配列状態へと回復することになる。
【００２６】
より望ましくは、電界による中間層ＭＩＤＬの維持能力を完全に消失せしめることが望ましく、このためには、電界を最小、すなわち最小電圧を印加することがより望ましい。この最小電圧印加では瞬間的に表示を回復することができる。
このようなことから、本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００２７】
手段１．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して対向配置される第１の基板および第２の基板と、
前記第１の基板の液晶側の面の画素領域に形成される第１の電極と、前記第２の基板の液晶側の面の画素領域に形成される第２の電極とを備え、
前記第１の電極と第２の電極との間に、電界が発生していない状態で液晶分子が前記基板に対してほぼ垂直な方向に配列されるものであって、
前記第１の電極と第２の電極との間に印加する電圧に対して、その最大電圧の２０％以下の電圧を間欠的に印加する手段を有することを特徴とするものである。
【００２８】
手段２．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１の構成を前提にし、画素領域の集合からなる液晶表示部の全域あるいは一部にて、第１の電極と第２の電極との間に印加する最大電圧の２０％以下の電圧を間欠的に印加することを特徴とするものである。
【００２９】
手段３．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１の構成を前提にし、前記第１の電極と第２の電極との間に印加する最大電圧の２０％以下の電圧の印加は、１秒間に５回以下の割合でなされることを特徴とするものである。
【００３０】
手段４．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して対向配置される第１の基板および第２の基板と、
前記第１の基板の液晶側の面の画素領域に形成される第１の電極と、前記第２の基板の液晶側の面の画素領域に形成される第２の電極とを備え、
前記第１の電極と第２の電極との間に、電界が発生していない状態で液晶分子が前記基板に対してほぼ垂直な方向に配列されるものであって、
前記第１の電極と第２の電極との間に印加する電圧に対して、その最大電圧の２０％以下の電圧を前記画素領域の集合体の少なくとも一部の画素領域にて１分間に１回以上印加する手段を有することを特徴とするものである。
【００３１】
手段５．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して対向配置される第１の基板および第２の基板と、
前記第１の基板の液晶側の面の画素領域に形成される第１の電極と、前記第２の基板の液晶側の面の画素領域に形成される第２の電極とを備え、
前記第１の電極と第２の電極との間に、電界が発生していない状態で液晶分子が前記基板に対して垂直方向に配列されるものであって、
前記第１の電極と第２の電極との間に印加する電圧に対して、その最大電圧の２０％以下の電圧を前記画素領域の集合体の少なくとも一部の画素領域にて５秒間に１回以上印加する手段を有することを特徴とするものである。
【００３２】
手段６．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１の構成を前提とし、前記各画素はマトリクス状に配置され、一ライン上に並設される画素群から該一方向と交差する方向に並設される他の画素群に順次及んで各画素が駆動される構成からなり、第１の電極と第２の電極との間に印加する最大電圧の２０％以下の電圧の印加は、１もしくは複数ライン単位で順次なされることを特徴とするものである。
【００３３】
手段７．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して対向配置される第１の基板および第２の基板と、
前記第１の基板の液晶表示部の液晶側の面の各画素領域に形成される第１の電極と、前記第２の基板の液晶表示部の液晶側の面の各画素領域に形成される第２の電極とを備え、
前記第１の電極と第２の電極との間に、電界が発生していない状態で液晶分子が前記基板に対してほぼ垂直な方向に配列されるものであって、
複数の領域に分割された前記液晶表示部の各領域のそれぞれの画素領域の前記第１の電極と第２の電極との間に、１または複数のフレーム単位で、前記第１の電極と第２の電極との間に印加する電圧に対して、その最大電圧の２０％以下の電圧を順次印加する手段を備えることを特徴とするものである。
【００３４】
手段８．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段７の構成を前提とし、第１の電極と第２の電極との間に印加する電圧に対して、その最大電圧の２０％以下の電圧の順次印加は１分以内になされることを特徴とするものである。
【００３５】
手段９．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段７の構成を前提とし、第１の電極と第２の電極との間に印加する電圧に対して、その最大電圧の２０％以下の電圧の順次印加は５秒以内になされることを特徴とするものである。
【００３６】
手段１０．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して対向配置される第１の基板および第２の基板と、
前記第１の基板の液晶側の面の画素領域に形成される第１の電極と、前記第２の基板の液晶側の面の画素領域に形成される第２の電極とを備えた液晶表示パネルと、
この液晶表示パネルの観察側の面に配置されるタッチパネルとからなるものであって、
少なくとも前記タッチパネルのタッチされた個所に対応する画素の前記第１の電極と第２の電極との間に印加する電圧に対して、その最大電圧の２０％以下の電圧を印加する手段を有することを特徴とするものである。
【００３７】
手段１１．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１０の構成を前提とし、少なくとも前記タッチパネルのタッチされた個所に対応する画素の前記第１の電極と第２の電極との間に印加する電圧に対して、その最大電圧の２０％以下の電圧の印加は、タッチの検出後０．１秒以上経過後になされていることを特徴とするものである。
【００３８】
手段１２．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１０、１１のいずれかの構成を前提とし、液晶表示パネルは、前記第１の電極と第２の電極との間に、電界が発生していない状態で液晶分子が前記基板に対してほぼ垂直な方向に配列されて構成されることを特徴とするものである。
【００３９】
手段１３．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して対向配置される第１の基板および第２の基板と、
前記第１の基板の液晶側の面の画素領域に形成される第１の電極と、前記第２の基板の液晶側の面の画素領域に形成される第２の電極とを備えた液晶表示パネルとを有し、
前記第１の電極と第２の電極との間に、電界が発生していない状態で液晶分子が前記基板に対してほぼ垂直な方向に配列される液晶表示パネルと、
この液晶表示パネルの観察側の面に配置されるタッチパネルとを備え、
前記タッチパネルによるタッチ検出によって、該第１の画素電極に、第２の電極との間に印加する電圧に対してその最大電圧の２０％以下となる電圧信号を供給する手段を有することを特徴とするものである。
【００４０】
手段１４．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１３の構成を前提とし、第１の画素電極に供給する映像信号の経路をオフするとともに、該第１の画素電極に、第２の電極との間に印加する電圧に対してその最大電圧の２０％以下となる電圧信号の供給は、タッチパネルからの位置情報によって、そのタッチ個所およびその近傍に対応する画素にてなされることを特徴とするものである。
【００４１】
手段１５．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１３の構成を前提とし、第１の画素電極に供給する映像信号の経路をオフするとともに、該第１の画素電極に、第２の電極との間に印加する電圧に対してその最大電圧の２０％以下となる電圧信号の供給は、タッチパネルからの位置情報によって、そのタッチ個所に対応する画素にてなされることを特徴とするものである。
【００４２】
手段１６．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１ないし９のうちいずれかの構成を前提とし、観察側にタッチパネルを供えてなることを特徴とするものである。
【００４３】
手段１７．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１ないし１５のうちいずれかの構成を前提とし、第１の画素電極と第２の電極との間に印加する電圧に対してその最大電圧の２０％以下となる電圧は最小電圧であることを特徴とするものである。
【００４４】
手段１８．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１ないし１５のうちいずれかの構成を前提とし、第１の画素電極と第２の電極との間に電界が発生していない場合に黒表示となるノーマリブラックモードであることを特徴とするものである。
【００４５】
手段１９．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１ないし１５のうちいずれかの構成を前提とし、第１の画素電極と第２の電極との間に電界が発生していない場合に白表示となるノーマリホワイトモードであることを特徴とするものである。
【００４６】
手段２０．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１ないし１６のうちいずれかの構成を前提とし、第１の画素電極と第２の電極との間に電界が発生していない場合に黒表示となるノーマリブラックモードであることを特徴とするものである。
【００４７】
手段２１．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１ないし１６のうちいずれかの構成を前提とし、第１の画素電極と第２の電極との間に電界が発生していない場合に白表示となるノーマリホワイトモードであることを特徴とするものである。
【００４８】
手段２２．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１ないし１５のうちいずれかの構成を前提とし、第１の画素電極と第２の電極との間に電界が発生していない場合に黒表示となるノーマリブラックモードであり、前記第１の画素電極と第２の電極との間に印加する電圧に対してその最大電圧の２０％以下となる電圧を黒階調の信号としたことを特徴とするものである。
【００４９】
手段２３．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１ないし１５のうちいずれかの構成を前提とし、第１の画素電極と第２の電極との間に電界が発生していない場合に白表示となるノーマリホワイトモードであり、前記第１の画素電極と第２の電極との間に印加する電圧に対してその最大電圧の２０％以下となる電圧を白階調の信号としたことを特徴とするものである。
【００５０】
手段２４．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１６の構成を前提とし、第１の画素電極と第２の電極との間に電界が発生していない場合に黒表示となるノーマリブラックモードであり、前記第１の画素電極と第２の電極との間に印加する電圧に対してその最大電圧の２０％以下となる電圧を黒階調の信号としたことを特徴とするものである。
【００５１】
手段２５．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１６の構成を前提とし、第１の画素電極と第２の電極との間に電界が発生していない場合に白表示となるノーマリホワイトモードであり、前記第１の画素電極と第２の電極との間に印加する電圧に対してその最大電圧の２０％以下となる電圧を白階調の信号としたことを特徴とするものである。
なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【発明の効果】
【００５２】
以上説明したことから明らかなように、本発明による液晶表示装置によれば、上述した染み表示を回避することができる。また、上述した染み表示を有効に活用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
以下、本発明による液晶表示装置の実施例を図面を用いて説明をする。
実施例１．
《概略全体構成》
図１（ａ）は、本発明による液晶表示装置の一実施例を示す概略全体構成図である。
図１（ａ）において、液晶を介して互いに対向配置される一対の透明基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２があり、該液晶は一方の透明基板ＳＵＢ１に対する他方の透明基板ＳＵＢ２の固定を兼ねるシール材（図示せず）によって封入されている。
シール材によって囲まれた前記一方の透明基板ＳＵＢ１の液晶側の面には、そのｘ方向に延在しｙ方向に並設されたゲート信号線ＧＬとｙ方向に延在しｘ方向に並設されたドレイン信号線ＤＬとが形成されている。
各ゲート信号線ＧＬと各ドレイン信号線ＤＬとで囲まれた領域は画素領域を構成するとともに、これら各画素領域のマトリクス状の集合体は液晶表示部ＡＲを構成するようになっている。
【００５４】
各画素領域には、図１（ｂ）に示すように、その片側のゲート信号線ＧＬからの走査信号によって作動される薄膜トランジスタＴＦＴと、この薄膜トランジスタＴＦＴを介して片側のドレイン信号線ＤＬからの映像信号が供給される画素電極ＰＸが形成されている。
この画素電極ＰＸは、他方の透明基板ＳＵＢ２の液晶側の面に各画素領域に共通に形成した対向電極（図示せず）との間に電界を発生させ、この電界によって液晶の光透過率を制御させるようになっている。
なお、前記画素電極ＰＸは、前記薄膜トランジスタＴＦＴを駆動させるゲート信号線ＧＬとは異なる他の隣接するゲート信号線ＧＬとの間に容量素子Ｃａｄｄを構成している。この容量素子Ｃａｄｄは、該画素電極ＰＸに映像信号が供給された際に比較的長い時間該信号を蓄積等させるために設けられている。
【００５５】
前記ゲート信号線ＧＬのそれぞれの一端は前記シール材を超えて延在され、その延在端は垂直走査駆動回路Ｖの出力端子が接続される端子を構成するようになっている。また、前記垂直走査駆動回路Ｖの入力端子はたとえば液晶表示パネルの外部に配置されたプリント基板からの信号が入力されるようになっている。
垂直走査駆動回路Ｖはたとえば複数個の半導体装置からなり、互いに隣接する複数のゲート信号線ＧＬどうしがグループ化され、これら各グループ毎に一個の半導体装置があてがわれるようになっている。
【００５６】
同様に、前記ドレイン信号線ＤＬのそれぞれの一端も前記シール材ＳＬを超えて延在され、その延在端は映像信号駆動回路Ｈｅの出力端子が接続される端子を構成するようになっている。また、前記映像信号駆動回路Ｈｅの入力端子は液晶表示パネルの外部に配置されたプリント基板からの信号が入力されるようになっている。
この映像信号駆動回路Ｈｅもたとえば複数個の半導体装置からなり、互いに隣接する複数のドレイン信号線ＤＬどうしがグループ化され、これら各グループ毎に一個の半導体装置があてがわれるようになっている。
また、前記対向電圧信号線ＣＬは図中右側の端部で共通に接続され、その接続線はシール材を超えて延在され、その延在端において端子を構成している。この端子からは映像信号に対して基準となる電圧が供給されるようになっている。
【００５７】
前記走査信号駆動回路Ｖおよび映像信号駆動回路Ｈｅは、電源回路ＰＷＲおよび制御回路ＴＣＯＮからそれぞれ電源および制御信号が入力されるようになっている。
前記各ゲート信号線ＧＬは、垂直走査回路Ｖからの走査信号によって、その一つが順次選択されるようになっている。
また、前記各ドレイン信号線ＤＬのそれぞれには、映像信号駆動回路Ｈｅによって、前記ゲート信号線ＧＬの選択のタイミングに合わせて映像信号が供給されるようになっている。
【００５８】
なお、上述した実施例では、垂直走査駆動回路Ｖおよび映像信号駆動回路Ｈｅは透明基板ＳＵＢ１に搭載された半導体装置を示したものであるが、たとえば透明基板ＳＵＢ１とプリント基板との間を跨って接続されるいわゆるテープキャリア方式の半導体装置であってもよく、さらに、前記薄膜トランジスタＴＦＴの半導体層が多結晶シリコン（ｐ−Ｓｉ）から構成される場合、透明基板ＳＵＢ１面に前記多結晶シリコンからなる半導体素子を配線層とともに形成されたものであってもよい。
【００５９】
《画素の構成》
図１（ｃ）は上記画素領域の構成の一実施例を示す断面図である。
なお、図１（ｃ）は前記ゲート信号線ＧＬ、ドレイン信号線ＤＬおよび薄膜トラジスタＴＦＴ等の記載は省略し、画素領域中の画素電極ＰＸおよび対向電極ＣＴ等のみを記載している。
すなわち、透明基板ＳＵＢ１の液晶の側の面の画素領域には画素電極ＰＸが形成され、この画素電極ＰＸはたとえばITO（Indium Tin Oxide）、ITZO（Indium Tin Zinc Oxide）、IZO（Indium Zinc Oxide）、SnO2（酸化スズ）、In2O3（酸化インジウム）等の透光性の導電層から形成されている。
【００６０】
そして、この場合、画素電極ＰＸは画素領域の全面に形成されることなく、該画素電極ＰＸが形成されていない部分を有している。
これら画素電極ＰＸの上面には該画素電極ＰＸをも被って配向膜ＡＬ１が形成され、この配向膜ＡＬ１はその上面にいわゆるラビング処理がなされていない樹脂膜から構成されている。
【００６１】
また、前記透明基板ＳＵＢ１に液晶を介して対向配置される透明基板ＳＵＢ２の液晶側の面には、各画素に共通に形成された対向電極ＣＴが形成されている。この対向電極ＣＴは、前記画素電極ＰＸと同様に透光性の導電層から形成されている。
そして、該対向電極ＣＴの上面には該対向電極ＣＴをも被って配向膜ＡＬ２が形成され、この配向膜ＡＬ２はその上面にいわゆるラビング処理がなされていない樹脂膜から構成されている。
【００６２】
なお、図１（ｃ）は、画素電極ＰＸと対向電極ＣＴとの間に電界Ｅを若干発生せしめた場合の液晶分子の挙動を描いているが、該電界Ｅが発生していない場合には、前記配向膜ＡＬ１、ＡＬ２によって該液晶分子は透明基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２に対して垂直方向に配列されるようになっている。
【００６３】
《映像信号》
図１（ｄ）は、映像信号駆動回路Ｈｅから各映像信号線ＤＬに供給される映像信号を示したもので、簡単のため、その最低電圧と最高電圧からなる信号の順次繰り返しからなる映像信号を示している。したがって、階調を示す電圧信号は示されていない。
なお、図１（ｄ）に示すこの映像信号は、前記対向電極ＣＴに供給される基準電圧に対する電圧差と示したもので、換言すれば、該対向電極ＣＴと画素電極ＰＸとの電圧差として把握しても同じことである。
【００６４】
そして、該映像信号は、一定時間毎に、その最高電圧に対して２０％以下の電圧を有する信号が供給されるようになっている。
この２０％以下の電圧は、仮に液晶表示装置の液晶表示部ＡＲをたとえば指で触ることになり、その部分における予期せぬ染み表示を消去するための信号となるものである。
【００６５】
ここで、図１（ｄ）に示した映像信号は、対向電圧ＣＴに供給される基準信号を基準とした映像信号について示したものであるが、これに限らず、図２に示すように、いわゆる逆極性、すなわち、画素電極ＰＸに供給される映像信号に対する基準信号に、その最高電圧に対して２０％以下の電圧を有する信号を一定時間毎に混在させるようにしてもよいことはいうまでもない。
さらに、図３に示すように、時間の経過とともに、図１（ｄ）に示した信号および図２に示した信号を交互に使用するようにしてもよいことはもちろんである。
【００６６】
《考察》
上述した実施例では液晶表示装置としてたとえばノーマリブラックのものを用いた。ここで、ノーマリブラックとは、画素電極ＰＸと対向電圧ＣＴの間に電界を加えない状態で黒表示がなされる態様をいう。
そして一定時間毎に、各映像信号線ＤＬに最大電圧、すなわち黒表示を与える電圧の２０％以下の電圧を消去用の電圧として印加した。
これにより、万一液晶表示装置の液晶表示部ＡＲを指で触っても一定時間以内にそのメモリされた画像を消去することができ、正常な表示を実現した。
また本実施例では、画素あたりの消去用電圧の印加を１秒間に２回以下とした。通常、液晶表示装置ではフレーム周波数を６０Ｈｚ以上として駆動される。これは、各画素に１秒間あたり６０回電圧が書き込まれることを意味する。
【００６７】
一方、人間の目は、１／２４秒以下の画像は独立画像として認識されないという視覚上の特性があり、一例として、異なった静止画像を秒間２４回映すことにより、静止画の集まりを静止画としてではなく連続する画像として錯覚を生じさせる映像方式がアニメーションとして広く知られている。
そこで、１秒間に２回以下、すなわち３０回に１回以下の頻度で消去用電圧を加えても、それにより生じる画像は人間の目には認識されないものとなる。
これにより、本実施例では使用者に該画像の挿入を知覚されることなしに、垂直配向方式でのメモリ画像の解消を実現した。
また、消去用電圧の挿入頻度は、１分間に１回以上であることが望ましい。使用者が該現象を不具合として考え始める前に消去できるため、使用者に不要な不安を与えることを防止できるからである。
【００６８】
さらに、５秒間に１回程度が望ましい。パネルを押した場合、基板間の距離が縮み、そしてこれが徐々に回復することになる。そして回復までの間は基板間距離が異なるため、該領域では表示画像が異なって見える。これは、垂直配向方式以外の液晶表示装置でも起きる現象である。
したがって、５秒に１回の割合以下で消去用電圧を加えてやれば、この垂直配向方式以外の液晶表示装置で起こる通常の現象と区別することができないため、使用者は本現象の存在自体を知覚できなくすることができる。
【００６９】
さらに、表示モードとしては、１）電圧小で明るく、大で暗くなるノーマリホワイトモード、２）電圧小で暗く、大で明るくなるノーマリブラックモードのいずれも適用できる。
ここで、２）の場合、消去用電圧印加によりその期間分だけ輝度が低下するが、消去用電圧印加の頻度が少ないためその低下量はごくわずかである。
また、１）の場合、消去用電圧印加によりその期間分だけ輝度が増大することにより、コントラスト比の低下が生じる。このため、５秒に１回程度、あるいは５秒から１分間に１回程度が望ましい。
【００７０】
なお、ここで、図４に示すように、消去用の信号として２０％以下の電圧に相当する階調表示を行ってもよいことはもちろんである。すなわち、ノーマリホワイトモードでは白に相当する電圧あるいは階調、ノーマリブラックモードでは黒に相当する電圧あるいは階調を消去用に用いることにより、消去に要する時間をさらに縮小することができる。
【００７１】
実施例２．
図５は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図で、前記消去用データを入力するためのフローチャートを示し、このフローチャートによる動作は前記制御回路ＴＣＯＮによってなされるようになっている。
図５において、まず、ステップ１（ＳＴ１）にてカウンタが０の状態で、同期信号が入力されているか否かをステップ２（ＳＴ２）にて判断する。
該同期信号が入力された場合に、ステップ３（ＳＴ３）にて該カウンタの値を１プラスし、その値が設定値より大きいか否かをステップ４（ＳＴ４）にて判断する。
前記値が設定値よりも大きくない場合は、ステップ２（ＳＴ２）に戻り次の同期信号の入力を待つ。
前記値が設定値よりも大きい場合は、ステップ５（ＳＴ５）にて、映像信号を消去用データに変更するようにし、ステップ１（ＳＴ１）に戻ってカウンタを０の状態とする。以下、これを繰り返す。
【００７２】
なお、前記同期信号はそのカウント数によって時間の経過に対応する信号ならばどのような信号であってもよく、また、前記設定値は前記消去用データを出力される所定の時間を前記同期信号のカウント数に対応した値として設定したものである。
この場合、前記設定値は制御回路ＴＣＯＮに対して外部設定できるようにしてもよい。たとえば、図６に示すように、制御回路ＴＣＯＮに設定用端子を設け、これら端子間の短絡あるいは開放で該設定値を変えられるようにしてもよい。
このようにした場合、たとえばノーマリホワイト態様あるいはノーマリブラック態様のいずれかを用いるような場合であっても、１種類のＴＣＯＮで対応できるようになる。
【００７３】
実施例３．
図７は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す要部説明図で、消去データが混在された映像信号の供給態様を示した図である。
図７において、ドレイン信号線ＤＬへの消去用データの印加は１ライン単位に入れ、結果として、ゲート信号線ＧＬの順次スキャンにより全ラインに消去用データを入れるようにしている。
ここで、１ラインとは、一のゲート信号線ＧＬの走査信号によって駆動される各画素群をいう。
図８に示すように、ドレイン信号線ＤＬへの消去用データの印加は複数ライン単位に入れるようにしてもよい。このようにすることによって、消去用データの表示時間を短縮できるようになる。このことから、消去用データをより長時間表示するようにしてもよい。
さらに、図９に示すように、ドレイン信号線ＤＬへの消去用データの印加は全ライン同時に入れるようにしてもよい。このようにすることによって、さらに消去用データの表示時間を短縮できるようになる。
【００７４】
実施例４．
図１０は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す要部説明図で、消去データの供給態様を示した図である。
図１０に示すように、液晶表示部ＡＲを複数（図ではたとえば６つ）の領域に分け、領域単位で消去用データを印加するようにしたものである。
この場合、たとえば、最初のフレームにおいて、６分割された各領域のうち互いに隣接することのない３つの領域に消去データを入力させ、次のフレームにおいて、前記３つの領域以外の他の３つの領域に消去データに入力させるようにし、以下これを繰り返すようにしている。
このようにした場合、消去用データが加わる領域がランダムになるため、該消去データによる表示を目視し難くすることができる。
【００７５】
また、同様の趣旨により、図１１に示すように、液晶表示部ＡＲをたとえばｙ軸方向に並設される３つの領域に分割させ、最初のフレームにおいて、３分割された各領域のうちの一つの領域に消去データを入力させ、次のフレームにおいて、他の残りの２つの各領域のうち一方の領域に消去データを入力させ、さらに次のフレームにおいて他方の領域に消去データを入力させ、以下これを繰り返すようにしてもよい。
これらの構成はいずれも制御回路ＴＣＯＮにおける延在により容易に実現できるものである。
【００７６】
実施例５．
図１２は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図で、図１（ａ）に対応した図となっている。
図１（ａ）の場合と比較して異なる構成は、映像信号駆動回路Ｈｅと液晶表示部ＡＲの間の領域において、各ドレイン信号線ＤＬにたとえば薄膜トランジスタから構成されるスイッチング素子ＳＷが介在して形成され、これら各スイッチング素子はその一方の切り替えで該各ドレイン信号線ＤＬを接続させるとともに、他方の切り替えで液晶表示部ＡＲ側のドレイン信号線ＤＬを消去用電位が供給される消去用信号線ＩＬに接続されるように構成されている。この消去用信号線ＩＬには電源回路ＰＷＲによって消去用電位に保持されている。
すなわち、上述の実施例では消去用データは映像信号駆動回路Ｈｅから各ドレイン信号線ＤＬに供給されていたのに対し、この実施例では、前記スイッチング素子ＳＷの駆動によって該スイッチング素子ＳＷを介して各ドレイン信号線ＤＬに供給せんとするものである。
【００７７】
図１３（ａ）は前記スイッチング素子ＳＷの一実施例を示す平面図である。また、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のｂ−ｂ線における断面図を、図１３（ｃ）は図１３（ａ）のｃ−ｃ線における断面図を示している。
なお、このスイッチング素子ＳＷは薄膜トランジスタＴＦＴ１からなり、その半導体層はたとえば多結晶シリコンから構成されている。また、各画素の薄膜トランジスタＴＦＴおよび走査信号駆動回路Ｖおよび映像信号駆動回路Ｈｅに形成されるＣ−ＭＩＳ型トランジスタの半導体層が多結晶シリコンの場合、スイッチング素子ＳＷの薄膜トランジスタＴＦＴ１は、たとえばこれら各画素の薄膜トランジスタＴＦＴおよびＣ−ＭＩＳ型トランジスタの形成と並行して形成されるようになる。
【００７８】
まず、透明基板ＳＵＢ１の上面には多結晶シリコン層Ｐ−Ｓｉ（１）、Ｐ−Ｓｉ（２）が形成されている。これら多結晶シリコン層Ｐ−Ｓｉ（１）、Ｐ−Ｓｉ（２）の上面には該多結晶シリコン層Ｐ−Ｓｉ（１）、Ｐ−Ｓｉ（２）をも被って絶縁膜ＧＩが形成されている。
この絶縁膜ＧＩの上面には前記多結晶シリコン層Ｐ−Ｓｉ（１）を横切るようにして第１のゲート電極信号線ＧＬ１が、また、前記多結晶シリコン層Ｐ−Ｓｉ（２）を横切るようにして第２のゲート電極ＧＴ２が形成されている。ここで、前記第１のゲート電極信号線ＧＬ１は該多結晶シリコン層Ｐ−Ｓｉ（１）を横切る部分において第１のゲート電極を兼ねるように構成されている。
【００７９】
また、これら第１のゲート電極信号線ＧＬ１および第２のゲート電極ＧＴ２をも被って保護膜ＰＡＳが形成されている。
この保護膜ＰＡＳの上面には、前記多結晶シリコン層Ｐ−Ｓｉ（１）の一端に接続される映像信号駆動回路Ｈｅ側のドレイン信号線ＤＬ（Ｈｅ）が形成され、該多結晶シリコン層Ｐ−Ｓｉ（１）の他端に接続される液晶表示部ＡＲ側のドレイン信号線ＤＬ（ＡＲ）が形成されている。これら各接続は保護膜ＰＡＳおよび絶縁膜ＧＩを貫通して形成されるスルーホールＴＨ１、ＴＨ２によってなされている。
【００８０】
また、保護膜ＰＡＳの上面には、前記多結晶シリコン層Ｐ−Ｓｉ（２）の一端に接続される映像信号駆動回路Ｈｅ側の前記ドレイン信号線ＤＬ（Ｈｅ）が形成され、該多結晶シリコン層Ｐ−Ｓｉ（２）の他端に接続される消去用信号線ＩＬが形成されている。これら各接続は保護膜ＰＡＳおよび絶縁膜ＧＩを貫通して形成されるスルーホールＴＨ３、ＴＨ５によってなされている。
そして、前記第２のゲート電極ＧＴ２と接続される第２のゲート電極信号線ＧＬ２が形成されている。この接続は保護膜ＰＡＳに形成されるスルーホールＴＨ４によってなされている。
【００８１】
ここで、前記第１のゲート電極信号線ＧＬ１、消去用信号線ＩＬ、第２のゲート電極信号線ＧＬ２は、それぞれ他のスイッチング素子ＳＷのそれらと共通になっており、各ドレイン信号線ＤＬと直交するようにして走行されている。
このように構成されるスイッチング素子ＳＷは、第１のゲート電極信号線ＧＬ１にＯＮ信号が、第２のゲート電極信号線ＧＬ２にＯＦＦ信号が供給された場合に、液晶表示部ＡＲ側の各ドレイン信号線ＤＬに映像信号駆動回路Ｈｅから映像信号が供給されるようになる。そして、第１のゲート電極信号線ＧＬ１にＯＦＦ信号が、第２のゲート電極信号線ＧＬ２にＯＮ信号が供給された場合に、液晶表示部ＡＲ側の各ドレイン信号線ＤＬは消去用信号線ＩＬから消去用データが供給されるようになる。
【００８２】
なお、上述した実施例では、スイッチング素子ＳＷの半導体層として多結晶シリコンを用いたが、これに限定されることはなく、他に、連続粒界シリコンあるいは擬似単結晶シリコンを用いてもよいことはいうまでもない。
【００８３】
実施例６．
図１４は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図で、図１２と対応した図となっている。
図１２の場合と比較して異なる構成は、走査信号駆動回路Ｖと液晶表示部ＡＲの間の領域において、各ゲート信号線ＧＬにたとえば薄膜トランジスタから構成されるスイッチング素子ＳＷ（Ｂ）が介在して形成され、これら各スイッチング素子ＳＷ（Ｂ）はその一方の切り替えで該各信号線ＤＬを接続させるとともに、他方の切り替えで該各信号線ＤＬの接続を解除できるようになっている。
各スイッチング素子ＳＷ（Ｂ）には電源回路ＰＷＲからゲートをＯＮさせるための信号線ＧＬ３が延在されて形成されている。
このように構成することで、画面全体の一括消去を実現できるようになる。
【００８４】
実施例７．
図１５は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図である。
この液晶表示装置は、液晶表示パネルＬＰＮＬの観察側の面に、少なくともその液晶表示部ＡＲを被うようにしてタッチパネルＴＰＮＬを配置させた構成となっているものである。
【００８５】
タッチパネルＴＰＮＬは、その表面をたとえばペン等で押すことにより、その押した個所の位置情報が出力され、その位置情報に基づいて種々の操作を該液晶表示パネルＬＰＮＬの表示に反映させるようにしたものである。
このタッチパネルＴＰＮＬの構成としては、たとえば、その面にてｘ方向に延在しｙ方向に並設される複数の第１の信号線と、ｙ方向に延在されｘ方向に並設される複数の第２の信号線とが通常絶縁されて形成され、その一部の個所が押された場合に、該個所における第１の信号線の信号線と第２の信号線の信号線とが短絡し、その短絡を位置情報とともに、出力させるようになっているものである。
また、液晶表示パネルＬＰＮＬは上述した液晶表示装置を使用しており、その液晶表示部ＡＲに圧力が加わると、その部分に“染み表示”が発生する。
【００８６】
本実施例は、タッチパネルＴＰＮＬをペン等で押した場合に、その圧力が液晶表示パネルＬＰＮＬが伝達し、該液晶表示パネルＬＰＮＬに発生する“染み表示”を防止せんとするものである。
すなわち、図１５に示すように、ペン等で押されたタッチパネルＴＰＮＬからの位置情報を制御回路ＴＣＯＮが検知し、この制御回路ＴＣＯＮは該位置情報に基づいて、該位置に相当する画素に供給する映像信号をその最大電圧の２０％以下の電圧にした修正映像信号とすることにある。
このように構成した場合、図１６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、タッチパネルＴＰＮＬをペン等で押した部分には一時的に染み表示ＳＴＮが発生するが、その後それは消え、正常画面に復帰することになる。
【００８７】
《考察》
液晶表示装置全面にタッチパネルを設けた液晶表示装置が広く知られているが、それらに共通する点は、ペンもしくは指にて該タッチパネルを押す動作が入ることである。
その結果、一例として、マトリクス状に構成された上限電極間に導通もしくは容量変動を生じさせ、この変動をタッチパネル周囲に設けた検出回路により検出し、画面上でのタッチされた位置が特定されるようになる。
【００８８】
しかし、この押すという動作により、液晶表示パネルに圧力が加わり、メモリ像が生じることになる。タッチパネル付液晶表示装置は、本質的に押すという動作を前提とする物である。
しかるに、タッチパネルを押す力の程度は個人に依存するものであり、液晶表示パネルに加わる圧力は想定することが困難である。
したがって、垂直配向方式の液晶表示装置でタッチパネル付で、かつ常に安定した表示を提供するには、前述のメモリ性を解消するための構成が必要となる。
【００８９】
そこで、前述の各実施例の少なくともいずれかをタッチパネル付液晶表示装置として構成した場合に、垂直配向方式で表示の安定したものを得ることができる。
そして、タッチパネル方式では、圧力の加わった位置情報が特定され、しかもメモリ画像が生じるのはタッチされた領域だけであるため、該領域のみに２０％以下の電圧を加えればよいことになる。
【００９０】
この場合、該アドレスに相当する領域およびその近傍における画像データを２０％以下の電圧にするだけでよいことから、ＴＣＯＮでデータを置き換えることができるので簡単な構成とすることができる。
簡便にはノーマリホワイトでは白、ノーマリブラックでは黒階調とすればよい。
なお、映像信号の置き換えは前記タッチパネルＴＰＮＬからの位置情報が加わる際は連続して行ってもよいことはもちろんである。
【００９１】
実施例８．
図１７は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図で、図１６に対応した図となっている。
図１６の場合と比較して異なる構成は、タッチパネルＴＰＮＬをペン等で押した後は、少なくとも０．１秒以上経過後に“染み表示”を消去するようにしたことにある。換言すれば、タッチパネルＴＰＮＬをペン等で押した際に、制御回路ＴＣＯＮが位置情報を検出した後、０．１秒以上経過後に該制御回路ＴＣＯＮから液晶表示パネルＬＰＮＬへ消去データを送出するようにしている。
【００９２】
図１８は、前記制御回路ＴＣＯＮが行なう動作の一実施例を示したフローチャートである。
同図において、まず、ＳＰ１により、タッチパネルＴＰＮＬからの情報に基づいてタッチアドレスを検出する。その後、ＳＰ２により、アドレスデータをＳＰ３に示す記憶領域に記憶させる。
次に、ＳＰ４にて、記憶されたアドレスと入力データを比較する。ＳＰ５にてカウンタをスタートさせ、ＳＰ６にてデータの入力にともないカウント数を加算していく。
ＳＰ７にて、カウント数が０．１秒に相当する値になった場合、ＳＰ８にて記憶アドレスに相当する領域の映像信号データを置き換える。
ＳＰ４にて、記憶されたアドレスのデータが入力されている場合、ＳＰ１に戻り、記憶されたアドレスのデータが入力されていない場合まで繰り返される。
【００９３】
《考察》
タッチパネルＴＰＮＬへのタッチ動作は人間が行うため、該タッチ動作により圧力が加わる時間は瞬時ではなく、有限の値を持つ連続した時間となる。
タッチ中に画面消去をおこなっても、またメモリが生じてしまうため、あまり意味が無くなる。したがって、タッチが完了後に消去データを加えるため、０．１秒以上、経過後に行う設定が望ましい。
これにより、タッチ完了直後の、該領域の確実な画面消去を達成することができる。
【００９４】
実施例９．
図１９は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図で、図１７と対応した図となっている。
図１７の場合と比較して異なる構成は、まず、ペン等でタッチパネルＴＰＮＬをなぞっていった場合に、該ペン等の描いた軌跡はそのまま表示として顕すようにしている。この表示は上述した“染み表示”であるが、この染み表示を表示として有効化していることにある。
そして、この表示は操作者からの支持で消去するようにしている。すなわち、ペン等の描いた軌跡を何らかの目的に使用することができ、不要となった場合にはその表示を解除するようにしている。
【００９５】
図２０は、前記制御回路ＴＣＯＮが行なう動作の一実施例を示したフローチャートである。
同図において、ＳＰ１にて、タッチパネルＴＰＮＬからのタッチアドレスを検出する。そして、そのアドレスデータをＳＰ２にて記憶する。この場合、ＳＰ３に示す記憶領域にて該アドレスデータは記憶される。
この場合、ペン等の描いた軌跡は表示して顕れており、その表示の消去要求が待機される。
ＳＰ４にて，消去要求があった場合、ＳＰ５にて記憶アドレスに相当する領域の映像信号データを置き換える。その後、ＳＰ６にて記憶領域のアドレスデータをリセットする。
なお、この場合の消去信号はタッチ領域近傍のみに行なってもよい。このようにすれば、タッチ部以外の画像に影響を与えることなく構成できるようになる。
【００９６】
また、図２１は、前記制御回路ＴＣＯＮが行なう動作の一実施例を示したフローチャートで、図２０の一部を抜き出して示している。
この図に示すように、ＳＰ４で消去要求があった場合、映像信号の置き換えを行なうことなく、たとえば、図１２あるいは図１４に示したように画面全体を消去するようにしている。
このようにした場合、記憶領域を不要とできる効果を奏する。
【００９７】
《考察》
本実施例ではメモリ性を逆利用し、表示に利用した。タッチパネルで文字、あるいは画像を記載する際は、ペンでタッチした後が見える方がむしろ文字や画像を記載しやすく、ユーザーの利便が図れる。
そこで、本実施例では消去をユーザー指示とし、ユーザーからの指示により消去信号を入れる構成とした。
なお、消去要求は、ソフトウエアで実行することが望ましい。或るアドレスを表示信号を発行するアドレスとして設定することで、使用者は該領域をタッチするだけで消去信号が発行され、メモリ画像の消去が実現する。
なお、上述のタッチパネルＴＰＮＬを備えた液晶表示装置は、該タッチパネルＴＰＮＬを備えない液晶表示装置の各実施例で示した技術が適用されることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明による液晶表示装置の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図で、ドレイン信号線に入力させる信号を示している。
【図３】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図で、ドレイン信号線に入力させる信号を示している。
【図４】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図で、ドレイン信号線に入力させる信号を示している。
【図５】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図で、その制御回路の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明による液晶表示装置の制御回路の他の実施例を示すブロック図である。
【図７】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図で、ライン単位にドレイン信号線に入力させる信号を示している。
【図８】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図で、複数ライン単位にドレイン信号線に入力させる信号を示している。
【図９】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図で、全ライン同時にドレイン信号線に入力させる信号を示している。
【図１０】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図で、フレーム毎にドレイン信号線に入力させる信号を示している。
【図１１】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図で、フレーム毎にドレイン信号線に入力させる信号を示している。
【図１２】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図である。
【図１３】図１２にて具備されるスイッチング素子の構成の一実施例を示す構成図である。
【図１４】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図である。
【図１５】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図である。
【図１６】図１５に示した液晶表示装置の動作を示す説明図である。
【図１７】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す説明図である。
【図１８】図１５に示した液晶表示装置の制御回路の動作の一実施例を示すフローチャートである。
【図１９】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す説明図である。
【図２０】図１９に示した液晶表示装置の制御回路の動作の一実施例を示すフローチャートである。
【図２１】図１９に示した液晶表示装置の制御回路の動作の他の実施例を示すフローチャートである。
【図２２】垂直配向方式の液晶表示装置の不都合を示した説明図である。
【図２３】垂直配向方式の液晶表示装置の液晶分子の挙動の一例を示した説明図である。
【図２４】垂直配向方式の液晶表示装置の不都合を液晶分子の挙動で示した説明図である。
【図２５】垂直配向方式の液晶表示装置の液晶分子の挙動を駆動電圧（０％〜３０％）の関係で示した説明図である。
【図２６】垂直配向方式の液晶表示装置の液晶分子の挙動を駆動電圧（７０％〜１００％）の関係で示した説明図である。
【図２７】垂直配向方式の液晶表示装置の液晶分子の挙動を駆動電圧（３０％〜７０％）の関係で示した説明図である。
【符号の説明】
【００９９】
ＳＵＢ１…透明基板、ＧＬ…ゲート信号線、ＤＬ…ドレイン信号線、ＴＦＴ…薄膜トランジスタ、ＰＸ…画素電極、ＣＴ…対向電極、ＡＲ…液晶表示部、Ｖ…走査信号駆動回路、Ｈｅ…映像信号駆動回路、ＴＣＯＮ…制御回路、ＰＷＲ…電源回路。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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