(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、画素電極と、液晶層と、配向膜と、を有する液晶表示パネルと、駆動部と、を備える。上記駆動部は、１Ｈｚ以上であり２０Ｈｚ以下である駆動周波数で上記画素電極を駆動する。上記配向膜は、５×１０１４Ω・ｃｍ以上の抵抗率を有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素電極と、液晶層と、前記画素電極と前記液晶層との間に位置し前記液晶層に接した配向膜と、を有する液晶表示パネルと、
１Ｈｚ以上であり２０Ｈｚ以下である駆動周波数で前記画素電極を駆動する駆動部と、を備え、
前記配向膜は、５×１０１４Ω・ｃｍ以上の抵抗率を有する、液晶表示装置。
【請求項２】
前記液晶層は、ネガ型の液晶材料で形成される、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記液晶層は、１×１０１３Ω・ｃｍ以上の抵抗率を有する、請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記液晶層の前記抵抗率は、１×１０１４Ω・ｃｍ以上である、請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記画素電極に対して前記配向膜の反対側に位置した共通電極をさらに備え、
前記配向膜は、前記画素電極に接している、請求項１乃至４の何れか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記液晶表示パネルを照明するバックライトユニットをさらに備える、請求項１乃至５の何れか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記配向膜は、光による導電キャリアを生じない材料で形成されている、請求項６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、大きな開口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２００４−２６４３５４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、
画素電極と、液晶層と、前記画素電極と前記液晶層との間に位置し前記液晶層に接した配向膜と、を有する液晶表示パネルと、
１Ｈｚ以上であり２０Ｈｚ以下である駆動周波数で前記画素電極を駆動する駆動部と、を備え、
前記配向膜は、５×１０１４Ω・ｃｍ以上の抵抗率を有する。
【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、上記液晶表示装置の構成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、（１）上記実施形態の実施例１に係る液晶表示装置の配向膜の抵抗率と液晶層の抵抗率とが変化する様子と、（２）比較例１に係る液晶表示装置の配向膜の抵抗率と液晶層の抵抗率とが変化する様子と、をそれぞれグラフで示す図である。
【図６】図６は、上記実施形態の実施例２に係る液晶表示装置と比較例２に係る液晶表示装置とにおける、バックライトユニットの駆動状態と、液晶表示パネルの駆動状態とに対する輝度ムラの有無を表で示す図である。
【図７】図７は、（１）上記実施形態の実施例３に係る液晶表示装置の配向膜の抵抗率と液晶層の抵抗率とが変化する様子と、（２）比較例３に係る液晶表示装置の配向膜の抵抗率と液晶層の抵抗率とが変化する様子と、をそれぞれグラフで示す図である。
【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】
次に、一実施形態に係る液晶表示装置について詳細に説明する。  
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のそれぞれと互いに直交している。  
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ＩＣ  ＩＣ、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ＦＰＣ１、ＦＰＣ２などを備えている。
【００１２】
液晶表示パネルＰＮＬは、アレイ基板ＡＲと、アレイ基板ＡＲに対向配置された対向基板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を囲む額縁状の非表示領域ＮＤＡと、を備えている。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、アレイ基板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ＩＣ  ＩＣは、アレイ基板ＡＲに実装されている。フレキシブル配線基板ＦＰＣ１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ＦＰＣ２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、アレイ基板ＡＲ、対向基板ＣＴ、液晶層ＬＱ、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。アレイ基板ＡＲ及び対向基板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、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとを貼り合わせている。液晶層ＬＱは、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に保持されている。第１光学素子ＯＤ１は、アレイ基板ＡＲの液晶層ＬＱ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、対向基板ＣＴの液晶層ＬＱ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の構成を示す平面図である。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３及び図４に示すように、対向基板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上に配置された赤色（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ＬＱへ流出することを防止する。配向膜ＡＬ２は、アレイ基板ＡＲと対向し、液晶層ＬＱに接している。なお、本実施形態において、液晶層ＬＱはネガ型の液晶材料で形成されている。
【００１８】
アレイ基板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。画素電極ＰＥは、窒化シリコン（ＳｉＮ）等の絶縁層Ｌ１の上に形成され、共通電極ＣＯＭと対向している。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、画素電極ＰＥに対して配向膜ＡＬ１の反対側に位置している。共通電極ＣＯＭと画素電極ＰＥとは、例えば透明な導電材料としてのＩＴＯ（Indium Tin Oxide）によって形成されている。配向膜ＡＬ１は、一方で画素電極ＰＥに接し、他方で液晶層ＬＱに接している。
【００１９】
アレイ基板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。
【００２０】
画素スイッチＳＷは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）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。
【００２１】
駆動ＩＣ  ＩＣは、信号線駆動回路ＳＤを備えている。アレイ基板ＡＲは、走査線駆動回路ＧＤ（左側ＧＤ−Ｌ及び右側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ＩＣ  ＩＣ（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。
【００２２】
走査線駆動回路ＧＤと駆動ＩＣ  ＩＣ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。
【００２３】
走査線駆動回路ＧＤと信号線駆動回路ＳＤとは、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により動作を制御される。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。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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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、（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、（１／３）乃至（１／６０）に低減される。  
すなわち、本実施形態において、駆動部は、１Ｈｚ以上であり２０Ｈｚ以下である駆動周波数で同一の画素電極ＰＥを駆動する。
【００２７】
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ＬＱ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ＬＱ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。
【００２８】
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ＬＱ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ＬＱ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。
【００２９】
続いて、液晶層ＬＱ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画像信号（例えば、映像信号）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ＬＱ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ＬＱ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）。
【００３０】
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ＬＱ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。保持期間中に液晶層ＬＱに印加される電圧の値が低下する要因としては、電圧保持率の悪化や、液晶層ＬＱと配向膜ＡＬ１（配向膜ＡＬ２）とのインピーダンスマッチング不整合が挙げられる。
【００３１】
本願発明者らの実験結果によれば、画素電極ＰＥと共通電極ＣＯＭとの間に印加される電圧の保持率の悪化と、上記インピーダンスマッチング不整合とは、信頼性試験中（高温高湿放置信頼性試験中、高温動作信頼性試験中、など）に起こり、（１）液晶表示パネルＰＮＬの外部から内部への水分の侵入や、（２）液晶表示パネルＰＮＬへのバックライトの連続照射により、引き起こされることがわかった。  
これに対し、本実施形態においては、低周波駆動を利用して画像を表示してもフリッカ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１乃至３において例示的に説明する。
【００３２】
（実施例１）
まず、実施例１の液晶表示装置ＤＳＰについて説明する。図５は、（１）実施例１に係る液晶表示装置ＤＳＰの配向膜ＡＬ１の抵抗率と液晶層ＬＱの抵抗率とが変化する様子と、（２）比較例１に係る液晶表示装置の配向膜の抵抗率と液晶層の抵抗率とが変化する様子と、をそれぞれグラフで示す図である。図５には、高温高湿放置信頼性試験により、配向膜の抵抗率と液晶層の抵抗率とが変化する様子を示している。ここで、高温高湿放置信頼性試験とは、液晶表示装置ＤＳＰを、気温６５℃、湿度９０％の雰囲気中において５００時間放置し、配向膜の抵抗率、液晶層の抵抗率、及び後述する電圧変化量ΔＶを調査することをいう。また、比較例１に係る液晶表示装置は、配向膜の抵抗率が実施例１と異なる以外、実施例１に係る液晶表示装置と同様に構成されている。
【００３３】
図５に示すように、点Ｐ１ｓ、点Ｐ１ｅ、点Ｐ２ｓ、及び点Ｐ２ｅがプロットされている。  
点Ｐ１ｓは、高温高湿放置信頼性試験を開始する直前の実施例１の配向膜ＡＬ１の抵抗率と液晶層ＬＱの抵抗率との交点である。言い換えると、点Ｐ１ｓは、実施例１の液晶表示装置ＤＳＰの製造が完了した直後における、配向膜ＡＬ１の抵抗率と液晶層ＬＱの抵抗率との交点でもある。このため、点Ｐ１ｓは、実施例１の配向膜ＡＬ１の初期の抵抗率と液晶層ＬＱの初期の抵抗率とを示している。  
実施例１において、配向膜ＡＬ１の初期の抵抗率は５×１０１４Ω・ｃｍであり、液晶層ＬＱの初期の抵抗率は１×１０１３Ω・ｃｍである。また、実施例１において、配向膜ＡＬ２は配向膜ＡＬ１と同様に形成されている。
【００３４】
点Ｐ１ｅは、高温高湿放置信頼性試験が終了した直後の実施例１の配向膜ＡＬ１の抵抗率と液晶層ＬＱの抵抗率との交点である。  
実施例１において、上記試験の直後の配向膜ＡＬ１の抵抗率は１×１０１１乃至１×１０１２Ω・ｃｍの範囲内であり、上記試験の直後の液晶層ＬＱの抵抗率は１×１０１１乃至１×１０１２Ω・ｃｍの範囲内であった。
【００３５】
点Ｐ２ｓは、高温高湿放置信頼性試験を開始する直前の比較例１の配向膜ＡＬ１の抵抗率と液晶層ＬＱの抵抗率との交点である。言い換えると、点Ｐ２ｓは、比較例１の液晶表示装置ＤＳＰの製造が完了した直後における、配向膜ＡＬ１の抵抗率と液晶層ＬＱの抵抗率との交点でもある。このため、点Ｐ２ｓは、比較例１の配向膜ＡＬ１の初期の抵抗率と液晶層ＬＱの初期の抵抗率とを示している。  
比較例１において、配向膜ＡＬ１の初期の抵抗率は１×１０１３乃至１×１０１４Ω・ｃｍの範囲内であり、液晶層ＬＱの初期の抵抗率は１×１０１３Ω・ｃｍである。
【００３６】
点Ｐ２ｅは、高温高湿放置信頼性試験が終了した直後の比較例１の配向膜ＡＬ１の抵抗率と液晶層ＬＱの抵抗率との交点である。  
比較例１において、上記試験の直後の配向膜ＡＬ１の抵抗率は１×１０１０乃至１×１０１１Ω・ｃｍの範囲内であり、上記試験の直後の液晶層ＬＱの抵抗率は１×１０１１乃至１×１０１２Ω・ｃｍの範囲内であった。
【００３７】
図５からも分かるように、高温高湿の雰囲気中において液晶表示装置ＤＳＰを放置すると、時間の経過とともに、配向膜ＡＬ１の抵抗率と液晶層ＬＱの抵抗率とが低下する。  
また、低周波駆動を利用した場合の保持期間において液晶層ＬＱに印加される電圧の値の電圧変化量をΔＶとする。これは、基準輝度（中間調）での基準電圧を１とした時に、１フレーム内の最初と最後で液晶層ＬＱに印加される電圧の変化に相当する。
【００３８】
実施例１の液晶表示装置ＤＳＰは、高温高湿放置信頼性試験中、−０．２５≦ΔＶ＜０．０５であった。配向膜ＡＬ１の抵抗率を予め高く設定することにより、電圧変化量ΔＶが、０．１５以上になることも、−０．３５未満になることもなかった。このため、実施例１では、高温高湿放置信頼性試験を行った後の液晶表示装置ＤＳＰにて、配向膜ＡＬ１の抵抗率が低下し過ぎる事態を回避することができ、低周波駆動を行っても、フリッカの発生を抑制することができたものである。  
上記のことから、配向膜ＡＬ１の初期の抵抗率が高いほど望ましく、配向膜ＡＬ１が５×１０１４Ω・ｃｍ以上の抵抗率を有することにより、十分にフリッカの発生を抑制する効果が得られるものである。なお、ΔＶ＜−０．３５や、０．１５≦ΔＶとなる場合、液晶表示装置ＤＳＰにて低周波駆動を行うと、フリッカが発生することになる。
【００３９】
一方、比較例１の液晶表示装置ＤＳＰは、高温高湿放置信頼性試験中、−０．６５≦ΔＶ＜０．１５であった。高温高湿放置信頼性試験が終了した直後において、−０．６５≦ΔＶ＜−０．３５であり、低周波駆動を行った結果、フリッカが発生する事態となった。なお、フリッカが中間調表示時において発生し易いことや、フリッカのレベルが同試験の経過とともに悪化することも分かった。
【００４０】
（実施例２）
次に、実施例２の液晶表示装置ＤＳＰについて説明する。  
実施例２に係る液晶表示装置ＤＳＰの配向膜ＡＬ１の初期の抵抗率は、５×１０１４Ω・ｃｍ以上である。配向膜ＡＬ１は光による導電キャリアを生じない材料で形成されている。例示的に示すと、配向膜ＡＬ１はジアミン成分を有する材料で形成されている。また、実施例２において、配向膜ＡＬ２は配向膜ＡＬ１と同様に形成されている。液晶層ＬＱの初期の抵抗率は１×１０１３Ω・ｃｍ以上であるが、実施例２において、液晶層ＬＱの初期の抵抗率は１×１０１３Ω・ｃｍである。
【００４１】
図６は、実施例２に係る液晶表示装置ＤＳＰと比較例２に係る液晶表示装置とにおける、バックライトユニットＢＬの駆動状態と、液晶表示パネルＰＮＬの駆動状態とに対する輝度ムラの有無を表で示す図である。図６には、高温動作信頼性試験により、液晶表示装置に輝度ムラが生じたかどうかを示している。ここで、高温動作信頼性試験とは、液晶表示装置ＤＳＰを、気温７０℃、湿度１０％未満の雰囲気中において５００時間、標準のフレーム周波数で駆動した直後に、液晶表示パネルＰＮＬを低周波駆動しバックライトユニットＢＬを駆動した状態にて、液晶表示装置に輝度ムラが生じたかどうかを調査することをいう。なお、比較例２に係る液晶表示装置は、配向膜が光による導電キャリアを生じる材料で形成されている以外、実施例２に係る液晶表示装置と同様に構成されている。
【００４２】
図６に示すように、高温動作信頼性試験の５００時間に、バックライトユニットＢＬの駆動状態としては、バックライトユニットＢＬを駆動し液晶表示パネルＰＮＬを照明する状態と、バックライトユニットＢＬを駆動せず液晶表示パネルＰＮＬを照明することの無い状態と、がある。また、高温動作信頼性試験の５００時間に、液晶表示パネルＰＮＬの駆動状態としては、液晶表示パネルＰＮＬを標準のフレーム周波数で駆動する状態と、バックライトユニットＢＬを駆動することの無い状態と、がある。
【００４３】
図６から分かるように、実施例２に係る液晶表示装置ＤＳＰにおいては、高温の環境下において、長時間、液晶表示パネルＰＮＬを連続的に照明したり、液晶表示パネルＰＮＬを連続的に駆動したりした直後においても、液晶表示装置ＤＳＰの表示画像に輝度ムラが生じることは無かった。上述したように、実施例２の配向膜ＡＬ１が光による導電キャリアを生じない材料で形成されているため、配向膜ＡＬ１にバックライトが照射されても、配向膜ＡＬ１と画素電極ＰＥとの界面などに、光による導電キャリア自体が発生することはなく、液晶層ＬＱが上記導電キャリアによる悪影響を受けることが無かったため、輝度ムラが生じることは無かったものである。  
また、実施例２に係る液晶表示装置ＤＳＰにおいては、高温の環境下において、長時間、液晶表示パネルＰＮＬを連続的に照明したり駆動したりした直後において、中間調表示の際のフレーム切り替え時においても、フリッカが生じることは無かったものである。
【００４４】
一方、比較例２の液晶表示装置ＤＳＰは、高温動作信頼性試験の結果、高温の環境下で長時間、液晶表示パネルＰＮＬを連続的に照明した直後において、液晶表示パネルＰＮＬを低周波駆動すると、表示画像に輝度ムラが生じることが分かった。なお、液晶表示パネルＰＮＬを連続的に照明しなかった場合、上記輝度ムラが生じることは無かった。上述したように、比較例２の配向膜が光による導電キャリアを生じる材料で形成されているため、配向膜ＡＬ１にバックライトが照射されると、配向膜ＡＬ１と画素電極ＰＥとの界面などに、光による導電キャリアが局在し、上記導電キャリアによるＤＣ成分が液晶層ＬＱに印加され、輝度ムラが生じるものである。  
上記のことから、輝度ムラの発生は、配向膜への光の連続照射が支配的要因であり、液晶表示パネルＰＮＬの駆動の影響はない、又は上記影響は少ないことが分かる。
【００４５】
（実施例３）
次に、実施例３の液晶表示装置ＤＳＰについて説明する。  
図７は、（１）実施例３に係る液晶表示装置ＤＳＰの配向膜ＡＬ１の抵抗率と液晶層ＬＱの抵抗率とが変化する様子と、（２）比較例３に係る液晶表示装置の配向膜の抵抗率と液晶層の抵抗率とが変化する様子と、をそれぞれグラフで示す図である。図７には、高温高湿放置信頼性試験により、配向膜の抵抗率と液晶層の抵抗率とが変化する様子を示している。ここで、高温高湿放置信頼性試験とは、液晶表示装置ＤＳＰを、気温６５℃、湿度９０％の雰囲気中において２５０時間放置し、配向膜の抵抗率、液晶層の抵抗率、及び後述する電圧変化量ΔＶを調査することをいう。配向膜の抵抗率、液晶層の抵抗率、及び電圧変化量ΔＶを調査する際は、室温（２７℃）の環境下に液晶表示装置ＤＳＰを置いた場合と、高温（６０℃）の環境下に液晶表示装置ＤＳＰを置いた場合と、のそれぞれについて行った。また、比較例３に係る液晶表示装置は、液晶層の抵抗率が実施例３と異なる以外、実施例３に係る液晶表示装置と同様に構成されている。
【００４６】
図７に示すように、点Ｐ３ｓ、点Ｐ３ｅ、点Ｐ４ｓ、点Ｐ４ｅ、点Ｐ５ｓ、点Ｐ５ｅ、点Ｐ６ｓ、及び点Ｐ６ｅがプロットされている。  
点Ｐ３ｓは、高温高湿放置信頼性試験を開始する直前の実施例３の液晶表示装置ＤＳＰを室温（２７℃）の環境下に置いた場合の配向膜ＡＬ１の抵抗率と液晶層ＬＱの抵抗率との交点である。言い換えると、点Ｐ３ｓは、実施例３の液晶表示装置ＤＳＰの製造が完了した直後の室温の環境下における、配向膜ＡＬ１の抵抗率と液晶層ＬＱの抵抗率との交点でもある。このため、点Ｐ３ｓは、室温の環境下における、実施例３の配向膜ＡＬ１の初期の抵抗率と液晶層ＬＱの初期の抵抗率とを示している。  
実施例３において、室温の環境下における配向膜ＡＬ１の初期の抵抗率は５×１０１４Ω・ｃｍであり、室温の環境下における液晶層ＬＱの初期の抵抗率は１×１０１４Ω・ｃｍである。また、実施例３において、配向膜ＡＬ２は配向膜ＡＬ１と同様に形成されている。
【００４７】
点Ｐ３ｅは、高温高湿放置信頼性試験が終了した直後の実施例３の液晶表示装置ＤＳＰを室温の環境下に置いた場合の配向膜ＡＬ１の抵抗率と液晶層ＬＱの抵抗率との交点である。  
実施例３において、上記試験の直後の室温の環境下における配向膜ＡＬ１の抵抗率は１×１０１２乃至１×１０１３Ω・ｃｍの範囲内であり、上記試験の直後の室温の環境下における液晶層ＬＱの抵抗率は１×１０１２乃至１×１０１３Ω・ｃｍの範囲内であった。
【００４８】
点Ｐ４ｓは、高温高湿放置信頼性試験を開始する直前の実施例３の液晶表示装置ＤＳＰを高温（６０℃）の環境下に置いた場合の配向膜ＡＬ１の抵抗率と液晶層ＬＱの抵抗率との交点である。言い換えると、点Ｐ４ｓは、実施例３の液晶表示装置ＤＳＰの製造が完了した直後の高温の環境下における、配向膜ＡＬ１の抵抗率と液晶層ＬＱの抵抗率との交点でもある。このため、点Ｐ４ｓは、高温の環境下における、実施例３の配向膜ＡＬ１の初期の抵抗率と液晶層ＬＱの初期の抵抗率とを示している。  
実施例３において、高温の環境下における配向膜ＡＬ１の初期の抵抗率は５×１０１４Ω・ｃｍであり、高温の環境下における液晶層ＬＱの初期の抵抗率は１×１０１３Ω・ｃｍを越え１×１０１４Ω・ｃｍ未満であった。
【００４９】
点Ｐ４ｅは、高温高湿放置信頼性試験が終了した直後の実施例３の液晶表示装置ＤＳＰを高温の環境下に置いた場合の配向膜ＡＬ１の抵抗率と液晶層ＬＱの抵抗率との交点である。  
実施例３において、上記試験の直後の高温の環境下における配向膜ＡＬ１の抵抗率は１×１０１２乃至１×１０１３Ω・ｃｍの範囲内であり、上記試験の直後の高温の環境下における液晶層ＬＱの抵抗率は１×１０１２乃至１×１０１３Ω・ｃｍの範囲内であった。
【００５０】
点Ｐ５ｓは、高温高湿放置信頼性試験を開始する直前の比較例３の液晶表示装置ＤＳＰを室温（２７℃）の環境下に置いた場合の配向膜ＡＬ１の抵抗率と液晶層ＬＱの抵抗率との交点である。言い換えると、点Ｐ５ｓは、比較例３の液晶表示装置ＤＳＰの製造が完了した直後の室温の環境下における、配向膜ＡＬ１の抵抗率と液晶層ＬＱの抵抗率との交点でもある。このため、点Ｐ５ｓは、室温の環境下における、比較例３の配向膜ＡＬ１の初期の抵抗率と液晶層ＬＱの初期の抵抗率とを示している。  
比較例３において、室温の環境下における配向膜ＡＬ１の初期の抵抗率は５×１０１４Ω・ｃｍであり、室温の環境下における液晶層ＬＱの初期の抵抗率は１×１０１３Ω・ｃｍである。
【００５１】
点Ｐ５ｅは、高温高湿放置信頼性試験が終了した直後の比較例３の液晶表示装置ＤＳＰを室温の環境下に置いた場合の配向膜ＡＬ１の抵抗率と液晶層ＬＱの抵抗率との交点である。  
比較例３において、上記試験の直後の室温の環境下における配向膜ＡＬ１の抵抗率は１×１０１２乃至１×１０１３Ω・ｃｍの範囲内であり、上記試験の直後の室温の環境下における液晶層ＬＱの抵抗率は１×１０１２Ω・ｃｍを越え１×１０１３Ω・ｃｍ未満であった。
【００５２】
点Ｐ６ｓは、高温高湿放置信頼性試験を開始する直前の比較例３の液晶表示装置ＤＳＰを高温（６０℃）の環境下に置いた場合の配向膜ＡＬ１の抵抗率と液晶層ＬＱの抵抗率との交点である。言い換えると、点Ｐ６ｓは、比較例３の液晶表示装置ＤＳＰの製造が完了した直後の高温の環境下における、配向膜ＡＬ１の抵抗率と液晶層ＬＱの抵抗率との交点でもある。このため、点Ｐ６ｓは、高温の環境下における、比較例３の配向膜ＡＬ１の初期の抵抗率と液晶層ＬＱの初期の抵抗率とを示している。  
比較例３において、高温の環境下における配向膜ＡＬ１の初期の抵抗率は５×１０１４Ω・ｃｍであり、高温の環境下における液晶層ＬＱの初期の抵抗率は１×１０１２Ω・ｃｍを越え１×１０１３Ω・ｃｍ未満であった。
【００５３】
点Ｐ６ｅは、高温高湿放置信頼性試験が終了した直後の比較例３の液晶表示装置ＤＳＰを高温の環境下に置いた場合の配向膜ＡＬ１の抵抗率と液晶層ＬＱの抵抗率との交点である。  
比較例３において、上記試験の直後の高温の環境下における配向膜ＡＬ１の抵抗率は１×１０１２乃至１×１０１３Ω・ｃｍの範囲内であり、上記試験の直後の高温の環境下における液晶層ＬＱの抵抗率は１×１０１１乃至１×１０１２Ω・ｃｍの範囲内であった。
【００５４】
図７からも分かるように、高温高湿の雰囲気中において液晶表示装置ＤＳＰを放置すると、時間の経過とともに、配向膜ＡＬ１の抵抗率と液晶層ＬＱの抵抗率とが低下する。  
実施例３の液晶表示装置ＤＳＰは、高温高湿放置信頼性試験中、室温の環境下における調査結果は−０．０５≦ΔＶ＜０．１５であり、高温の環境下における調査結果は−０．０５≦ΔＶ＜０．０５であった。配向膜ＡＬ１の抵抗率だけではなく、液晶層ＬＱの抵抗率も予め高く設定することにより、電圧変化量ΔＶが、０．１５以上になることも、−０．３５未満になることもなかった。
【００５５】
このため、実施例３では、高温高湿放置信頼性試験を行った後の液晶表示装置ＤＳＰにて、配向膜ＡＬ１の抵抗率と液晶層ＬＱの抵抗率との両方が低下し過ぎる事態を回避することができ、低周波駆動を行っても、フリッカの発生を抑制することができたものである。  
上記のことから、配向膜ＡＬ１の初期の抵抗率を５×１０１４Ω・ｃｍ以上にする場合、液晶層ＬＱの初期の抵抗率も高いほど望ましく、液晶層ＬＱが１×１０１４Ω・ｃｍ以上の抵抗率を有することにより、液晶表示パネルＰＮＬの高温高湿耐性の向上を図ることができ、一層フリッカの発生を抑制する効果が得られるものである。ここでも、ΔＶ＜−０．３５や、０．１５≦ΔＶとなる場合、液晶表示装置ＤＳＰにて低周波駆動を行うと、フリッカが発生することになる。
【００５６】
一方、比較例３の液晶表示装置ＤＳＰは、高温高湿放置信頼性試験中、室温の環境下における調査結果は−０．２５≦ΔＶ＜０．０５であり、高温の環境下における調査結果は−０．６５≦ΔＶ＜−０．０５であった。高温高湿放置信頼性試験が終了した直後において、高温の環境下における調査結果は−０．６５≦ΔＶ＜−０．３５であり、低周波駆動を行った結果、フリッカが発生する事態となった。なお、フリッカが中間調表示時において発生し易いことや、フリッカのレベルが同試験の経過とともに悪化することも分かった。  
このため、室温の環境下における配向膜ＡＬ１の抵抗率を５×１０１４Ω・ｃｍ以上に設定する場合、室温の環境下における液晶層ＬＱの抵抗率を１×１０１３Ω・ｃｍ以上に設定すると望ましく、室温の環境下における液晶層ＬＱの抵抗率を１×１０１４Ω・ｃｍ以上に設定するとより望ましい。
【００５７】
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は、画素電極ＰＥと、液晶層ＬＱと、画素電極ＰＥと液晶層ＬＱとの間に位置し液晶層ＬＱに接した配向膜ＡＬ１と、を有する液晶表示パネルＰＮＬと、１Ｈｚ以上であり２０Ｈｚ以下である駆動周波数で画素電極ＰＥを駆動する駆動部と、を備えている。  
液晶表示装置ＤＳＰは表示モードとしてＦＦＳモードを利用し、液晶層ＬＱはネガ型の液晶材料で形成されている。このため、偏光の変調率が高く、光の透過率が高い液晶表示装置ＤＳＰを得ることができる。
【００５８】
ところで、ネガ型の液晶材料を用いた場合、ポジ型の液晶材料を用いた場合と比較して、液晶層ＬＱの抵抗率が低くなり、液晶層ＬＱに印加される電圧の保持率が低くなり易い。そして、上記液晶表示パネルＰＮＬを、１乃至２０Ｈｚの駆動周波数で低周波駆動すると、フリッカが発生し易い。  
そこで、本実施形態において、配向膜ＡＬ１は、５×１０１４Ω・ｃｍ以上の抵抗率を有している。配向膜材料を選定するのではなく、配向膜ＡＬ１の初期の抵抗率を高くすることにより、液晶層ＬＱに印加される電圧の保持率の低下を抑制することができ、フリッカの発生を抑制することができる。  
なお、液晶表示パネルＰＮＬの外部から内部への水分の侵入量に対する配向膜ＡＬ１の抵抗率が下がる量は、配向膜材料に大きく依存するものではない。また、上記水分の侵入量は、液晶表示パネルＰＮＬ自体の周辺構造に依存するものである。
【００５９】
液晶表示装置ＤＳＰは、液晶表示パネルＰＮＬを照明するバックライトユニットＢＬを備えている。配向膜ＡＬ１は、抵抗率が高く設定される以外に、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されている方が望ましい。配向膜ＡＬ１と画素電極ＰＥとの界面などに、光による導電キャリア自体が発生することは無いため、液晶表示パネルＰＮＬを低周波駆動しても、表示画像への輝度ムラの発生を抑制することができる。
【００６０】
液晶層ＬＱは、１×１０１３Ω・ｃｍ以上の抵抗率を有している。液晶層ＬＱの抵抗率は、１×１０１４Ω・ｃｍ以上である方が望ましい。液晶表示装置ＤＳＰが高温高湿の環境下に置かれた後、液晶表示装置ＤＳＰを高温の環境下で使用し、液晶表示パネルＰＮＬを低周波駆動しても、フリッカの発生を抑制することができる。温度に関して広い範囲でフリッカの発生を抑制するためには、配向膜ＡＬ１の抵抗率を高くするだけではなく、液晶層ＬＱの抵抗率も高くする方が望ましい。  
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。
【００６１】
本発明の実施形態を説明したが、上記の実施形態は、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。
【００６２】
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、他の表示モードに対応した構成を有していてもよい。例えば、液晶表示パネルＰＮＬは、ＶＡ（Vertical Aligned）モード等の主として基板主面に略垂直な縦電界を利用するモードに対応した構成を有していてもよい。縦電界を利用する表示モードでは、例えばアレイ基板ＡＲに画素電極ＰＥが備えられ、対向基板ＣＴに共通電極ＣＯＭが備えられた構成が適用可能である。この場合、共通電極ＣＯＭは、配向膜ＡＬ２に対して液晶層ＬＱの反対側に位置し、配向膜ＡＬ２に接している。
【００６３】
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】
【００６４】
ＤＳＰ…液晶表示装置、ＰＮＬ…液晶表示パネル、ＩＣ…駆動ＩＣ、ＢＬ…バックライトユニット、ＣＭ…制御モジュール、ＡＲ…アレイ基板、ＣＴ…対向基板、ＤＡ…表示領域、ＮＤＡ…非表示領域、ＬＱ…液晶層、ＣＯＭ…共通電極、Ｌ１…絶縁層、ＰＥ…画素電極、ＡＬ１，ＡＬ２…配向膜、ＳＤ…信号線駆動回路、ＧＤ…走査線駆動回路、ΔＶ…電圧変化量。
【図１】
2017116819.tif 000003
【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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