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技術 液晶表示装置

出願人 シャープ株式会社
発明者 喜夛裕一
出願日 2014年8月11日 (7年2ヶ月経過) 出願番号 2015-532828
公開日 2017年3月2日 (4年7ヶ月経過) 公開番号 WO2015-025772
状態 特許登録済
技術分野 液晶6(駆動) 液晶表示装置の制御 陰極線管以外の表示装置の制御
主要キーワード 休止動作 界面分極 配向分極 低周波駆動 極性分布 D表示 モバイル機器用 対向電極用
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図面 (11)

課題・解決手段

液晶表示装置(100)の駆動回路は、入力映像信号に応じて決められるフレーム期間に相当する時間間隔リフレッシュ期間とすると、第1のリフレッシュ期間(B)内に、複数の画素の内の奇数行または偶数行の画素にだけ、その画素に保持されている電圧とは逆極性画素電圧を供給する、第1極性反転リフレッシュ動作と、第1のリフレッシュ期間の後に、リフレッシュ期間よりも長い時間間隔を有する休止期間にわたって、複数の画素のいずれにも画素電圧を供給しない休止動作と、休止動作の直後の第2のリフレッシュ期間(C)内に、第1極性反転リフレッシュ動作によって逆極性の画素電圧が供給されなかった偶数行または奇数行の画素にだけ、その画素に保持されている電圧とは逆極性の画素電圧を供給する、第2極反転リフレッシュ動作とを行うように構成されている。

概要

背景

TFT型液晶表示装置は、TFTを介して各画素液晶層電気的には、「液晶容量」と呼ばれる。)に印加する電圧を制御することによって、各画素を透過する光の量を調節し、表示を行う。各画素の液晶層に印加される電圧は、ある期間毎に極性反転される。このような液晶表示装置駆動方法は、交流駆動法と呼ばれ、液晶層に長時間にわたって直流電圧が印加されないようにしている。液晶層に長時間にわたって直流電圧が印加されると、液晶材料中に存在するイオン偏在界面分極)や液晶材料の劣化が起こり、表示品位が低下するからである。

本明細書において、各画素の液晶層(液晶容量)に印加される電圧を画素電圧と呼ぶことにする。画素電圧は、画素の画素電極対向電極との間に印加される電圧であり、対向電極の電位に対する画素電極の電位で表される。対向電極の電位よりも画素電極の電位が高いときの画素電圧の極性を正とし、対向電極の電位よりも画素電極の電位が低いときの画素電圧の極性を負とする。

TFT型液晶表示装置においては、画素電極はTFTのドレイン電極に接続されており、TFTのソースに接続されているソースバスラインから供給される表示信号電圧が画素電極に印加される。画素電極に供給される表示信号電圧と、対向電極に供給される対向電圧との差が、画素電圧に相当することになる。

TFT型液晶表示装置において、画素電圧の極性は、典型的にはフレーム期間毎に反転する。ここで、TFT型液晶表示装置におけるフレーム期間とは、全ての画素に画素電圧を供給するために必要な期間であって、あるゲートバスライン走査線)が選択され、次にそのゲートバスラインが選択されるまでの期間を意味し、垂直走査期間と言われることもある。画素は、行および列を有するマトリクス状に配列されており、典型的には、ゲートバスラインは画素の行に対応し、ソースバスラインは画素の列に対応し、ゲートバスラインに供給される走査信号ゲート信号)によって、行ごとに順次、画素電圧が供給される。

従来の一般的なTFT型液晶表示装置のフレーム期間は1/60秒(フレーム周波数は60Hz)である。入力映像信号が例えばNTSC信号の場合、NTSC信号は、インターレース駆動用の信号であり、1フレーム(フレーム周波数は30Hz)が、奇数フィールドおよび偶数フィールドの2つのフィールドフィールド周波数は60Hz)で構成されているが、TFT型液晶表示装置では、NTSC信号の各フィールドに対応して、全ての画素に画素電圧を供給するので、TFT型液晶表示装置のフレーム期間は1/60秒(フレーム周波数は60Hz)となる。なお、最近は、動画表示特性の向上や3D表示を行うために、フレーム周波数を120Hzにした倍速駆動や、240Hzの4倍速駆動のTFT型液晶表示装置が市販されている。このように、TFT型液晶表示装置は、入力される映像信号に応じてフレーム期間(フレーム周波数)を決定し、各フレーム期間に全ての画素に画素電圧を供給するように構成された駆動回路を備えている。

近年、In Plane Switching(IPS)モードやFringe Field Switching(FFS)モードに代表される横電界モードの液晶表示装置の利用が広がっている。横電界モードの液晶表示装置は、Vertical Alignment(VA)モードなどの縦電界モードの液晶表示装置に比べ、画素電圧の極性反転に伴うフリッカー見えやすいという問題がある。これは、液晶層の液晶分子配向が、ベンド変形スプレイ変形を伴う変化をすると、液晶分子の配向の非対称に起因した配向分極が生じるためと考えられている。

例えば、特許文献1は、画素電極を第1および第2の領域に分割し、第1の領域における櫛歯の数と、第2の領域における櫛歯の数とを1つ異ならせ、画素領域内に形成される櫛歯の数と、櫛歯間のスリットの数とを同数にすることによって、フレクソエレクトリック効果を低減した液晶表示装置を開示している。

また、特許文献2は、画素電極が有する複数の帯状部分と平行なダミー電極を隣接する2つの画素電極間の領域に配置するなど、電界分布を制御することによって、フレクソエレクトリック効果を低減した液晶表示装置を開示している。

本願出願人は、酸化物半導体層(例えば、In−Ga−Zn−O系の半導体層)を備えたTFTを用いた低消費電力の液晶表示装置を製造販売している。In−Ga−Zn−O系半導体層を有するTFTは、高い移動度(a−SiTFTに比べ20倍超)および低いリーク電流(a−SiTFTに比べ100分の1未満)を有している。画素TFTとして、In−Ga−Zn−O系半導体層を有するTFTを用いると、リーク電流が小さいので、休止駆動(低周波駆動とよばれることもある)を適用することによって、消費電力を低減することができる。

休止駆動法は、例えば、特許文献3に記載されている。参考のために、特許文献3の開示内容の全てを本明細書に援用する。休止駆動は、通常の60Hz駆動(1フレーム期間=1/60秒間)において、1フレーム期間(1/60秒間)で画像を書き込んだ後、続く59フレーム期間(59/60秒間)では画像を書き込まないというサイクルを繰り返す。この休止駆動は、1秒間に1回だけ画像を書き込むので、1Hz駆動と呼ばれることもある。ここでは、休止駆動は、画像を書き込む期間よりも長い休止期間を有する駆動方法、または、フレーム周波数が60Hz未満の低周波駆動を指すことにする。

フリッカーの視認されやすさは、周波数に依存する。例えば、60Hzでは気にならない輝度の変化も、周波数が60Hzより小さくなると、特に30Hz以下になるとフリッカーとして視認されやすくなる。特に、10Hz付近の周波数で輝度が変化すると、フリッカーが非常に気になることが知られている。

概要

液晶表示装置(100)の駆動回路は、入力映像信号に応じて決められるフレーム期間に相当する時間間隔リフレッシュ期間とすると、第1のリフレッシュ期間(B)内に、複数の画素の内の奇数行または偶数行の画素にだけ、その画素に保持されている電圧とは逆極性の画素電圧を供給する、第1極性反転リフレッシュ動作と、第1のリフレッシュ期間の後に、リフレッシュ期間よりも長い時間間隔を有する休止期間にわたって、複数の画素のいずれにも画素電圧を供給しない休止動作と、休止動作の直後の第2のリフレッシュ期間(C)内に、第1極性反転リフレッシュ動作によって逆極性の画素電圧が供給されなかった偶数行または奇数行の画素にだけ、その画素に保持されている電圧とは逆極性の画素電圧を供給する、第2極性反転リフレッシュ動作とを行うように構成されている。

目的

本発明は、60Hz未満の周波数で駆動してもフリッカーが視認され難い、横電界モードのTFT型液晶表示装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

行および列を有するマトリクス状に配列された複数の画素であって、液晶層横電界を生成させる第1および第2電極をそれぞれが備える複数の画素を有する表示領域と、前記複数の画素のそれぞれに画素電圧を供給する駆動回路とを有する液晶表示装置であって、前記駆動回路は、入力映像信号に応じて決められるフレーム期間に相当する時間間隔リフレッシュ期間とすると、第1のリフレッシュ期間内に、前記複数の画素の内の奇数行もしくは偶数行の画素にだけ、または、前記複数の画素の互いに隣接する奇数行と偶数行とを1つの対とする複数の対の奇数対もしくは偶数対の画素にだけ、その画素に保持されている電圧とは逆極性の画素電圧を供給する、第1極性反転リフレッシュ動作と、前記第1のリフレッシュ期間の後に、前記リフレッシュ期間よりも長い時間間隔を有する休止期間にわたって、前記複数の画素のいずれにも画素電圧を供給しない休止動作と、前記休止動作の直後の第2のリフレッシュ期間内に、前記第1極性反転リフレッシュ動作によって前記逆極性の画素電圧が供給されなかった偶数行もしくは奇数行、または偶数対もしくは奇数対の画素にだけ、その画素に保持されている電圧とは逆極性の画素電圧を供給する、第2極反転リフレッシュ動作とを行うように構成されている、液晶表示装置。

請求項2

前記第1のリフレッシュ期間内において、前記第1極性反転リフレッシュ動作によって前記逆極性の画素電圧が供給されない、偶数行もしくは奇数行、または偶数対もしくは奇数対の画素が保持する電圧の極性は反転しない、請求項1に記載の液晶表示装置。

請求項3

前記駆動回路は、前記第1のリフレッシュ期間内において、前記第1極性反転リフレッシュ動作によって前記逆極性の画素電圧が供給されない、偶数行もしくは奇数行、または偶数対もしくは奇数対の画素には、画素電圧を供給しないように構成されている、請求項1または2に記載の液晶表示装置。

請求項4

前記第1のリフレッシュ期間内において、前記第1極性反転リフレッシュ動作によって前記逆極性の画素電圧が供給される期間は、前記リフレッシュ期間の2分の1超である、請求項1から3のいずれかに記載の液晶表示装置。

請求項5

前記駆動回路は、前記第1のリフレッシュ期間内において、前記第1極性反転リフレッシュ動作によって前記逆極性の画素電圧が供給された前記奇数行もしくは偶数行、または奇数対もしくは偶数対の画素にだけ、前記逆極性の画素電圧を再び供給するように構成されている、請求項1から3のいずれかに記載の液晶表示装置。

請求項6

前記第1のリフレッシュ期間内において、前記第1極性反転リフレッシュ動作によって前記逆極性の画素電圧が供給される期間は、前記リフレッシュ期間の2分の1以下である、請求項5に記載の液晶表示装置。

請求項7

前記複数の画素のそれぞれに画素電圧が供給される時間間隔は、前記休止期間の2倍以上である、請求項1から6のいずれかに記載の液晶表示装置。

請求項8

前記駆動回路は、前記第1のリフレッシュ期間内において、前記第1極性反転リフレッシュ動作に加えて、前記第1極性反転リフレッシュ動作によって前記逆極性の画素電圧が供給されなかった偶数行もしくは奇数行、または偶数対もしくは奇数対の画素にだけ、その画素に保持されている電圧と同極性の画素電圧を供給する、第1極性維持リフレッシュ動作を行うように構成されている、請求項1または2に記載の液晶表示装置。

請求項9

前記複数の画素のそれぞれに画素電圧が供給される時間間隔は、前記休止期間と等しい、請求項8に記載の液晶表示装置。

請求項10

前記駆動回路は、前記第1のリフレッシュ期間内において、前記第1極性反転リフレッシュ動作に加えて、前記第1極性反転リフレッシュ動作によって前記逆極性の画素電圧が供給されなかった偶数行もしくは奇数行、または偶数対もしくは奇数対の画素にだけ、その画素に保持されている電圧とは逆極性の画素電圧を供給する、第2極性反転リフレッシュ動作を行うように構成されている、請求項1に記載の液晶表示装置。

技術分野

0001

本発明は、液晶表示装置、特に、横電界モードのTFT型液晶表示装置に関する。

背景技術

0002

TFT型液晶表示装置は、TFTを介して各画素液晶層電気的には、「液晶容量」と呼ばれる。)に印加する電圧を制御することによって、各画素を透過する光の量を調節し、表示を行う。各画素の液晶層に印加される電圧は、ある期間毎に極性反転される。このような液晶表示装置の駆動方法は、交流駆動法と呼ばれ、液晶層に長時間にわたって直流電圧が印加されないようにしている。液晶層に長時間にわたって直流電圧が印加されると、液晶材料中に存在するイオン偏在界面分極)や液晶材料の劣化が起こり、表示品位が低下するからである。

0003

本明細書において、各画素の液晶層(液晶容量)に印加される電圧を画素電圧と呼ぶことにする。画素電圧は、画素の画素電極対向電極との間に印加される電圧であり、対向電極の電位に対する画素電極の電位で表される。対向電極の電位よりも画素電極の電位が高いときの画素電圧の極性を正とし、対向電極の電位よりも画素電極の電位が低いときの画素電圧の極性を負とする。

0004

TFT型液晶表示装置においては、画素電極はTFTのドレイン電極に接続されており、TFTのソースに接続されているソースバスラインから供給される表示信号電圧が画素電極に印加される。画素電極に供給される表示信号電圧と、対向電極に供給される対向電圧との差が、画素電圧に相当することになる。

0005

TFT型液晶表示装置において、画素電圧の極性は、典型的にはフレーム期間毎に反転する。ここで、TFT型液晶表示装置におけるフレーム期間とは、全ての画素に画素電圧を供給するために必要な期間であって、あるゲートバスライン走査線)が選択され、次にそのゲートバスラインが選択されるまでの期間を意味し、垂直走査期間と言われることもある。画素は、行および列を有するマトリクス状に配列されており、典型的には、ゲートバスラインは画素の行に対応し、ソースバスラインは画素の列に対応し、ゲートバスラインに供給される走査信号ゲート信号)によって、行ごとに順次、画素電圧が供給される。

0006

従来の一般的なTFT型液晶表示装置のフレーム期間は1/60秒(フレーム周波数は60Hz)である。入力映像信号が例えばNTSC信号の場合、NTSC信号は、インターレース駆動用の信号であり、1フレーム(フレーム周波数は30Hz)が、奇数フィールドおよび偶数フィールドの2つのフィールドフィールド周波数は60Hz)で構成されているが、TFT型液晶表示装置では、NTSC信号の各フィールドに対応して、全ての画素に画素電圧を供給するので、TFT型液晶表示装置のフレーム期間は1/60秒(フレーム周波数は60Hz)となる。なお、最近は、動画表示特性の向上や3D表示を行うために、フレーム周波数を120Hzにした倍速駆動や、240Hzの4倍速駆動のTFT型液晶表示装置が市販されている。このように、TFT型液晶表示装置は、入力される映像信号に応じてフレーム期間(フレーム周波数)を決定し、各フレーム期間に全ての画素に画素電圧を供給するように構成された駆動回路を備えている。

0007

近年、In Plane Switching(IPS)モードやFringe Field Switching(FFS)モードに代表される横電界モードの液晶表示装置の利用が広がっている。横電界モードの液晶表示装置は、Vertical Alignment(VA)モードなどの縦電界モードの液晶表示装置に比べ、画素電圧の極性反転に伴うフリッカー見えやすいという問題がある。これは、液晶層の液晶分子配向が、ベンド変形スプレイ変形を伴う変化をすると、液晶分子の配向の非対称に起因した配向分極が生じるためと考えられている。

0008

例えば、特許文献1は、画素電極を第1および第2の領域に分割し、第1の領域における櫛歯の数と、第2の領域における櫛歯の数とを1つ異ならせ、画素領域内に形成される櫛歯の数と、櫛歯間のスリットの数とを同数にすることによって、フレクソエレクトリック効果を低減した液晶表示装置を開示している。

0009

また、特許文献2は、画素電極が有する複数の帯状部分と平行なダミー電極を隣接する2つの画素電極間の領域に配置するなど、電界分布を制御することによって、フレクソエレクトリック効果を低減した液晶表示装置を開示している。

0010

本願出願人は、酸化物半導体層(例えば、In−Ga−Zn−O系の半導体層)を備えたTFTを用いた低消費電力の液晶表示装置を製造販売している。In−Ga−Zn−O系半導体層を有するTFTは、高い移動度(a−SiTFTに比べ20倍超)および低いリーク電流(a−SiTFTに比べ100分の1未満)を有している。画素TFTとして、In−Ga−Zn−O系半導体層を有するTFTを用いると、リーク電流が小さいので、休止駆動(低周波駆動とよばれることもある)を適用することによって、消費電力を低減することができる。

0011

休止駆動法は、例えば、特許文献3に記載されている。参考のために、特許文献3の開示内容の全てを本明細書に援用する。休止駆動は、通常の60Hz駆動(1フレーム期間=1/60秒間)において、1フレーム期間(1/60秒間)で画像を書き込んだ後、続く59フレーム期間(59/60秒間)では画像を書き込まないというサイクルを繰り返す。この休止駆動は、1秒間に1回だけ画像を書き込むので、1Hz駆動と呼ばれることもある。ここでは、休止駆動は、画像を書き込む期間よりも長い休止期間を有する駆動方法、または、フレーム周波数が60Hz未満の低周波駆動を指すことにする。

0012

フリッカーの視認されやすさは、周波数に依存する。例えば、60Hzでは気にならない輝度の変化も、周波数が60Hzより小さくなると、特に30Hz以下になるとフリッカーとして視認されやすくなる。特に、10Hz付近の周波数で輝度が変化すると、フリッカーが非常に気になることが知られている。

先行技術

0013

特開2010−2596号公報
特開2011−169973号公報
国際公開第2013/008668号
国際公開第2013/073635号

発明が解決しようとする課題

0014

本発明者が、横電界モードの液晶表示装置に上記の休止駆動を適用したところ、特許文献1や2に記載されている技術では対策されていないフリッカーが発生することを見出した。

0015

本発明は、60Hz未満の周波数で駆動してもフリッカーが視認され難い、横電界モードのTFT型液晶表示装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0016

本発明による実施形態の液晶表示装置は、行および列を有するマトリクス状に配列された複数の画素であって、液晶層に横電界を生成させる第1および第2電極をそれぞれが備える複数の画素を有する表示領域と、前記複数の画素のそれぞれに画素電圧を供給する駆動回路とを有する液晶表示装置であって、前記駆動回路は、入力映像信号に応じて決められるフレーム期間に相当する時間間隔リフレッシュ期間とすると、第1のリフレッシュ期間内に、前記複数の画素の内の奇数行もしくは偶数行の画素にだけ、または、前記複数の画素の互いに隣接する奇数行と偶数行とを1つの対とする複数の対の奇数対もしくは偶数対の画素にだけ、その画素に保持されている電圧とは逆極性の画素電圧を供給する、第1極性反転リフレッシュ動作と、前記第1のリフレッシュ期間の後に、前記リフレッシュ期間よりも長い時間間隔を有する休止期間にわたって、前記複数の画素のいずれにも画素電圧を供給しない休止動作と、前記休止動作の直後の第2のリフレッシュ期間内に、前記第1極性反転リフレッシュ動作によって前記逆極性の画素電圧が供給されなかった偶数行もしくは奇数行、または偶数対もしくは奇数対の画素にだけ、その画素に保持されている電圧とは逆極性の画素電圧を供給する、第2極性反転リフレッシュ動作とを行うように構成されている。

0017

ある実施形態において、前記第1のリフレッシュ期間内において、前記第1極性反転リフレッシュ動作によって前記逆極性の画素電圧が供給されない、偶数行もしくは奇数行、または偶数対もしくは奇数対の画素が保持する電圧の極性は反転しない。

0018

ある実施形態において、前記駆動回路は、前記第1のリフレッシュ期間内において、前記第1極性反転リフレッシュ動作によって前記逆極性の画素電圧が供給されない、偶数行もしくは奇数行、または偶数対もしくは奇数対の画素には、画素電圧を供給しないように構成されている。

0019

ある実施形態において、前記第1のリフレッシュ期間内において、前記第1極性反転リフレッシュ動作によって前記逆極性の画素電圧が供給される期間は、前記リフレッシュ期間の2分の1超である。

0020

ある実施形態において、前記駆動回路は、前記第1のリフレッシュ期間内において、前記第1極性反転リフレッシュ動作によって前記逆極性の画素電圧が供給された前記奇数行もしくは偶数行、または奇数対もしくは偶数対の画素にだけ、前記逆極性の画素電圧を再び供給するように構成されている。

0021

ある実施形態において、前記第1のリフレッシュ期間内において、前記第1極性反転リフレッシュ動作によって前記逆極性の画素電圧が供給される期間は、前記リフレッシュ期間の2分の1以下である。

0022

ある実施形態において、前記複数の画素のそれぞれに画素電圧が供給される時間間隔は、前記休止期間の2倍以上である。

0023

ある実施形態において、前記駆動回路は、前記第1のリフレッシュ期間内において、前記第1極性反転リフレッシュ動作に加えて、前記第1極性反転リフレッシュ動作によって前記逆極性の画素電圧が供給されなかった偶数行もしくは奇数行、または偶数対もしくは奇数対の画素にだけ、その画素に保持されている電圧と同極性の画素電圧を供給する、第1極性維持リフレッシュ動作を行うように構成されている。

0024

ある実施形態において、前記複数の画素のそれぞれに画素電圧が供給される時間間隔は、前記休止期間と等しい。

0025

ある実施形態において、前記駆動回路は、前記第1のリフレッシュ期間内において、前記第1極性反転リフレッシュ動作に加えて、前記第1極性反転リフレッシュ動作によって前記逆極性の画素電圧が供給されなかった偶数行もしくは奇数行、または偶数対もしくは奇数対の画素にだけ、その画素に保持されている電圧とは逆極性の画素電圧を供給する、第2極性反転リフレッシュ動作を行うように構成されている。

発明の効果

0026

本発明の実施形態によると、60Hz未満の周波数で駆動してもフリッカーが視認され難い、横電界モードのTFT型液晶表示装置が提供される。

図面の簡単な説明

0027

本発明による実施形態の液晶表示装置100の構造を模式的に示す図であり、(a)は、液晶表示装置100の模式的な平面図であり、(b)は、(a)における1B−1B’線に沿った模式的な断面図である。
(a)は、液晶表示装置100の駆動回路によって行われる極性反転のシークエンスの1例を示す図であり、(b)は、輝度の時間変化を示す模式図である。
液晶表示装置100の駆動回路によって行われる極性反転のシークエンスの他の例を示す図である。
液晶表示装置100の駆動回路によって行われる極性反転のシークエンスのさらに他の例を示す図である。
(a)は、液晶表示装置100の駆動回路によって行われる極性反転のシークエンスのさらに他の例を示す図であり、(b)は、輝度の時間変化を示す模式図である。
本発明による他の実施形態の液晶表示装置の駆動回路によって行われる極性反転のシークエンスの1例を示す図である。
極性反転リフレッシュ動作を2H反転で行うように構成された駆動回路を備える液晶表示装置200の画素構造を模式的に示す図である。
FFSモードの液晶表示装置の画素内の輝度分布を示す図であり、(a)は、画素電圧が+2Vのとき、(b)は、画素電圧が−2Vのときの輝度分布を示している。
(a)は、従来の交流駆動法における極性反転のシークエンスを示す図であり、(b)は、輝度の時間変化を示す模式図である。
FFSモードの液晶表示装置を1Hzで駆動したときの1つの画素の輝度の時間変化を測定した結果を示す図であり、(a)はオフセット電圧を印加していない場合の結果を示し、(b)はオフセット電圧を印加した場合の結果を示している。

実施例

0028

以下、図面を参照して、本発明の実施形態による液晶表示装置およびその駆動方法を説明する。以下では、FFSモードの液晶表示装置を例示するが、本発明の実施形態は、例示するFFSモードの液晶表示装置に限られず、種々の公知のFFSモードの液晶表示装置に適用できるし、IPSモードの液晶表示装置にも適用できる。

0029

図1(a)および(b)に、本発明による実施形態の液晶表示装置100の構造を模式的に示す。液晶表示装置100は、FFSモードのTFT型液晶表示装置である。図1(a)は、液晶表示装置100の模式的な平面図であり、図1(b)は、図1(a)における1B−1B’線に沿った模式的な断面図である。図1(a)および(b)は、液晶表示装置100の1つの画素に対応する構造を示している。液晶表示装置100は、行および列を有するマトリクス状に配列された複数の画素を有しており、行方向の画素の配列のピッチをPx、列方向の画素の配列のピッチをPyとする。液晶表示装置100は、不図示の駆動回路を有し、駆動回路は後述するように、画素に画素電圧を供給するように構成されている。駆動回路は、複数の画素から構成される表示領域の周辺領域(額縁領域)に配置されてもよいし、別途設けられてもよい。

0030

液晶表示装置100は、TFT基板(第1基板)10と、対向基板(第2基板)30と、TFT基板10と対向基板30との間に設けられた液晶層42とを有する。液晶表示装置100は、さらに不図示の一対の偏光板を有している。偏光板は、TFT基板10および対向基板30の外側に、クロスニコルに配置される。一方の透過軸偏光軸)は水平方向、他方の透過軸は垂直方向に配置される。

0031

TFT基板10は、液晶層42側から、第1配向膜25と、第1電極24と、誘電体層23と、第2電極22とをこの順で有し、第1電極24は、互いに平行な複数の直線部分24sを有している。ここでは、第1電極24が複数の直線部分24sを有する構造を例示しているが、第2電極が複数の直線部分を有してもよい。直線部分24sは、例えば、第1電極24を形成する導電膜にスリットを設けることによって形成され得る。第1電極24および第2電極22の一方が画素電極であり、他方が対向電極(共通電極)であればよいが、ここでは、第1電極24は画素電極であり、第2電極22は対向電極である例を説明する。この例の場合、対向電極は、典型的にはべた電極(スリットなどがない膜電極)である。画素電極24が有する複数の直線部分24sのそれぞれの幅Lは、例えば、1.5μm以上5μm以下であり、隣接する2つの直線部分24sの間隙の幅Sは、例えば、2.0μm超6.0μm以下である。画素電極24および対向電極22は、ITOなどの透明導電材料から形成される。

0032

画素電極24は、TFTのドレイン電極に接続されており、TFTを介して、TFTのソース電極に接続されたソースバスライン(不図示)から、表示信号電圧が供給される。ソースバスラインは列方向に延びるように配置され、ゲートバスラインは行方向に延びるように配置されている。TFTとしては、酸化物半導体を用いたTFTが好ましい。液晶表示装置100に好適に用いられる酸化物半導体については後述する。酸化物半導体を用いたTFTを備えるFFSモードの液晶表示装置は、種々のものが知られており、例えば特許文献4に開示されている。参考のために、特許文献4の開示内容の全てを本明細書に援用する。図1(b)には、ボトムゲート型のTFTを有する場合の積層構造を模式的に示している。

0033

TFT基板10は、基板(例えばガラス基板)11と、その上に形成されたゲートメタル層12と、ゲートメタル層12を覆うゲート絶縁層13と、ゲート絶縁層13上に形成された酸化物半導体層14と、酸化物半導体層14上に形成されたソースメタル層16と、ソースメタル層16上に形成された層間絶縁層17とを有している。ここでは、簡略化しているが、ゲートメタル層12はゲート電極、ゲートバスラインおよび対向電極用配線を含み、酸化物半導体層14はTFTの活性層を含み、ソースメタル層16は、ソース電極、ドレイン電極およびソースバスラインを含む。対向電極22は、層間絶縁層17上に形成されている。必要に応じて、層間絶縁層17と対向電極22との間に、さらに平坦化層が設けられることもある。

0034

対向基板30は、基板(例えばガラス基板)31上に、液晶層42側から、第2配向膜35と、開口部32a(幅Wo)を有する遮光層ブラックマトリクス)32とをこの順で有する。遮光層32の開口部32aには、カラーフィルタ層34が形成される。遮光層32は、例えば、感光性を有する黒色樹脂層を用いて形成することができる。カラーフィルタ層34も、感光性を有する着色樹脂層を用いて形成することができる。基板31の外側(液晶層42とは反対側)に、必要に応じて、帯電を防止するための、ITO等からなる透明導電層(不図示)が設けられることもある。

0035

液晶層は、誘電方性が正のネマチック液晶材料を含み、液晶材料に含まれる液晶分子は、第1配向膜25および第2配向膜35によってほぼ水平に配向している。第1配向膜25および第2配向膜35によって規制される配向の方位は、平行または反平行であってよい。第1配向膜25および第2配向膜35による配向規制方位は、直線部分24sの延びる方向にほぼ平行である。第1配向膜25および第2配向膜35によって規定されるプレチルト角は例えば0°である。

0036

ここで、図8図10を参照して、FFSモードの液晶表示装置100を従来の方法で交流駆動したときの問題を説明する。

0037

図8は、画素内の輝度分布を示す図であり、図8(a)は、画素電圧が+2Vのとき、図8(b)は、画素電圧が−2Vのときの輝度分布を示している。画素電圧は、対向電極22の電位を基準としたときの画素電極24の電圧である。

0038

図8(a)および図8(b)に示した画素の輝度分布の画像を比較すると明らかなように、正の画素電圧を印加したときの方が、負の画素電圧を印加したときよりも、明るい。ここで示した画素は、試作した液晶表示パネルの画素を顕微鏡観察することによって得られた画像であり、図1に示した構成を備え、具体的には下記の構成を有している。
Px=27μm、Py=81μm、Wo=19μm、L/S=2.6μm/3.8μm
P型液晶材料:Δε=7.8、Δn=0.103、白表示電圧4.6V、液晶層の厚さ3.4μm

0039

図8(a)からわかるように、正の画素電圧を印加すると、画素電極24のスリット間で輝度が高く、画素電極24の直線部分24sにおいて輝度が低い。一方、負の画素電圧を印加すると、図8(b)からわかるように、画素電極24の直線部分24sにおいて輝度が高く、画素電極24のスリット間で輝度が低い。これは、液晶分子の配向の違いに起因している。

0040

このように、画素電圧の極性によって輝度が変化する画素を交流駆動すると、極性の変化に伴う輝度変化がフリッカーとして視認されやすくなる。図9に従来の交流駆動法における極性反転のシークエンスを示している。ここでは、ソースライン反転駆動の例を示している。すなわち、図9(a)に示すあるフレームAでは、左端の列の画素は全て正極性(+)、それに隣接する列の画素は全て負極性(−)であり、列毎に画素電圧の極性が逆になるように配列されている。次のフレームBでは、全ての画素の画素電圧の極性が反転される(フレーム反転)。さらに、次のフレームCでも、全ての画素の画素電圧の極性が反転され、フレームAと同じ極性分布に戻る。ここで、フレーム期間は例えば1/60秒とする。

0041

この液晶表示装置に上述の1Hz駆動(1フレーム期間(1/60秒間)で画像を書き込んだ後、続く59フレーム期間(59/60秒間)では画像を書き込まないというサイクルを繰り返す)を行うと、図9(b)に示すように、フレーム反転したときに、輝度の変化が現れる。この過渡的な輝度の変化は、特許文献1や2に記載の技術では解決できない、新たな問題であることが分かった。このことを図10を参照して、説明する。

0042

図10は、1Hz駆動を行ったときの1つの画素の輝度の時間を測定した結果を示す図であり、図10(a)はオフセット電圧を印加していない場合の結果を示し、図10(b)はオフセット電圧を印加した場合の結果を示している。オフセット電圧とは、一般の液晶表示装置においても、フリッカーを防止するために印加される直流電圧であり、主に、TFTの引き込み電圧によって画素電圧の絶対値が正極性と負極性とで異なることを防止する。

0043

図10(a)に示すように、オフセット電圧を印加しないと、図9を参照して説明したように、画素電圧が正極性のときと、負極性のときとで輝度が大きく異なる。これに対して、オフセット電圧を印加すると、図10(b)に示すように、正極性のときと負極性のときとの輝度の差はほとんどなくなるが、画素電極の極性を反転するときに輝度が低下する。この輝度の低下は、特許文献1および2に記載の技術を含む、従来の技術では解決できない。本発明の実施形態による液晶表示装置は、この問題を解決する駆動方法を行うことができる駆動回路を備えている。駆動回路の基本構成はよく知られているので説明を省略する。以下に説明する駆動方法を行う駆動回路としては、特許文献3に記載の駆動回路を用いることができる。

0044

次に、図2図5を参照して、本発明による実施形態の液晶表示装置が有する駆動回路が行う駆動方法における動作を説明する。なお、図2図5において、極性反転を行う画素を太線囲み、画素電圧を印加する画素にハッチングを付している。

0045

本発明による実施形態の液晶表示装置100が有する駆動回路は、入力映像信号に応じて決められるフレーム期間に相当する時間間隔をリフレッシュ期間とすると、第1のリフレッシュ期間内に、複数の画素の内の奇数行または偶数行の画素にだけ、その画素に保持されている電圧とは逆極性の画素電圧を供給する、第1極性反転リフレッシュ動作と、第1のリフレッシュ期間の後に、リフレッシュ期間よりも長い時間間隔を有する休止期間にわたって、複数の画素のいずれにも画素電圧を供給しない休止動作と、休止動作の直後の第2のリフレッシュ期間内に、第1極性反転リフレッシュ動作によって逆極性の画素電圧が供給されなかった偶数行または奇数行の画素にだけ、その画素に保持されている電圧とは逆極性の画素電圧を供給する、第2極性反転リフレッシュ動作とを行うように構成されている。第1極性反転リフレッシュ動作および第2極性反転リフレッシュ動作は、いずれも1行毎に極性反転が行われる。このような極性反転を「1H反転」ということがある。図2図5に示す駆動方法は、全てこの条件を満足している。

0046

図2図4に示す実施形態においては、第1のリフレッシュ期間内において、第1極性反転リフレッシュ動作によって逆極性の画素電圧が供給されない、偶数行または奇数行の画素が保持する電圧の極性は反転しない。したがって、第1極性反転リフレッシュ動作において、画素に画素電圧を供給する時間を従来よりも長くできるという利点が得られる。

0047

まず、図2(a)を参照して、極性反転リフレッシュ動作を1H反転で行う駆動方法の例を説明する。図2(a)は、本発明の実施形態による液晶表示装置100の駆動回路によって行われる極性反転のシークエンスの1例を示す図である。

0048

図2(a)に示すように、あるフレームAでは、列毎に画素電圧の極性が逆になるように配列されている(列反転状態またはソースバスライン反転状態ということがある)。

0049

次のフレームBに対応する第1のリフレッシュ期間内に、複数の画素の内の奇数行(または偶数行)の画素にだけ、その画素に保持されている電圧とは逆極性の画素電圧を供給する第1極性反転リフレッシュ動作を行い、第1極性反転リフレッシュ動作によって逆極性の画素電圧が供給されない、偶数行(または奇数行)の画素には、画素電圧を供給しない。したがって、第1のリフレッシュ期間内において、第1極性反転リフレッシュ動作によって逆極性の画素電圧が供給される期間は、リフレッシュ期間の2分の1超とすることができるので、画素への充電を十分に行うことができる。なお、フレームBの極性分布は、列方向および行方向のいずれの方向においても互いに隣接する画素の画素電圧の極性が互いに逆である、いわゆるドット反転(1Hドット反転)状態となっている。

0050

フレームBの後、リフレッシュ期間(フレーム期間)よりも長い時間間隔(ここでは、59/60フレーム)を有する休止期間にわたって、複数の画素のいずれにも画素電圧を供給しない休止動作を行う。

0051

次に、休止動作の直後のフレームCに対応する第2のリフレッシュ期間内に、第1極性反転リフレッシュ動作によって逆極性の画素電圧が供給されなかった偶数行(または奇数行)の画素にだけ、その画素に保持されている電圧とは逆極性の画素電圧を供給する、第2極性反転リフレッシュ動作を行う。このときも、先と同様に、第2極性反転リフレッシュ動作によって逆極性の画素電圧が供給されない、奇数行(または偶数行)の画素には、画素電圧を供給しない。フレームCの極性分布は、列反転状態となり、フレームAのときと正・負が逆である。

0052

この後、休止動作を行った後、奇数行と偶数行とを逆にして、先の動作を繰り返すことによって(フレームDおよびE)、フレームAと同じ極性分布に戻る。フレームDでは、ドット反転状態(「1Hドット反転」を単に「ドット反転」という。)となり、極性分布はフレームBのときと正・負が逆である。フレームEはフレームAと同じ極性分布を有している。

0053

このように、図2(a)に例示した駆動方法における極性分布は、列反転状態とドット反転状態とがリフレッシュ期間毎に交互に現れる。図2(a)では、フレームAを列反転状態とし、フレームA→B→C→D→E(=A)と極性を変化させた場合を示したが、これに限られず、例えば、ドット反転状態であるフレームDから初めて、フレームD→C→B→A(=E)と極性を変化させてもよい。

0054

このような駆動方法を採用すると、図2(b)に示すように、極性反転のときの輝度の低下を、図9(b)に示した従来の駆動方法を採用した場合の約2分の1にすることができる。その結果、60Hz未満の周波数で駆動してもフリッカーが視認され難い。

0055

なお、図3に示す極性反転のシークエンスを行うように駆動回路を構成してもよい。

0056

すなわち、図2(a)に示したシークエンスでは、1リフレッシュ期間(フレーム期間)において、1回だけ極性反転リフレッシュ動作を行ったのに対し、図3に示すシークエンスでは、第1のリフレッシュ期間内において、第1極性反転リフレッシュ動作によって逆極性の画素電圧が供給された奇数行(または偶数行)の画素にだけ、逆極性の画素電圧を再び供給する。第2のリフレッシュ期間についても同様である。すなわち、フレームBを2つのサブフレームB1(1/120秒)およびB2(1/120秒)に分割し、それぞれのサブフレームに対応する期間に、同じ逆極性の画素電圧を供給する。このとき、逆極性の画素電圧が供給される期間は、リフレッシュ期間の2分の1以下である。TFT型液晶表示装置は、よく知られているように、画素電圧を1回印加するだけでは、画素が所望の電圧に到達しない。もちろん、オーバーシュート駆動を行ってもよいが、図3に例示したように、画素電圧を2回続けて印加することによって、所望の電圧に到達するように構成してもよい。フレームC以降についても同様である。

0057

図2および図3に示したシークエンスでは、極性反転を行う画素に対してのみ画素電圧を供給するので、複数の画素のそれぞれに画素電圧が供給される時間間隔は、休止期間の2倍以上となっている。すなわち、各画素は、従来よりも長い時間(2倍以上)にわたって画素電圧を保持する必要がある。TFTの特性によっては、画素が保持する電圧が低下するおそれがある。

0058

そのような場合には、図4に示す極性反転のシークエンスを行うように駆動回路を構成してもよい。すなわち、図4に示すシークエンスでは、第1のリフレッシュ期間内において、第1極性反転リフレッシュ動作に加えて、第1極性反転リフレッシュ動作によって逆極性の画素電圧が供給されなかった偶数行(または奇数行)の画素にだけ、その画素に保持されている電圧と同極性の画素電圧を供給する、第1極性維持リフレッシュ動作を行う。従って、図4のシークエンスを採用すると、各リフレッシュ期間において全ての画素に画素電圧が供給されるので、複数の画素のそれぞれに画素電圧が供給される時間間隔は休止期間と等しい。

0059

さらに、図5に示す極性反転のシークエンスを行うように駆動回路を構成してもよい。

0060

図5に示すシークエンスでは、第1のリフレッシュ期間内において、第1極性反転リフレッシュ動作に加えて、第1極性反転リフレッシュ動作によって逆極性の画素電圧が供給されなかった偶数行(または奇数行)の画素にだけ、その画素に保持されている電圧とは逆極性の画素電圧を供給する、第2極性反転リフレッシュ動作を行う。すなわち、フレームBを2つのサブフレームB1(1/120秒)およびB2(1/120秒)に分割し、サブフレームB1に対応する期間内に第1極性反転リフレッシュ動作を行い、サブフレームB2に対応する期間内に第2極性反転リフレッシュ動作を行う。サブフレームCも同様にサブフレームC1およびC2に分割する。

0061

このような駆動方法を採用すると、図5(b)に示すように、極性反転のときの輝度の低下が2回起こることにはなるが、個々の輝度の低下を図9(b)に示した従来の駆動方法を採用した場合の約2分の1にすることができる。したがって、60Hz未満の周波数で駆動してもフリッカーが視認され難い。

0062

上記の実施形態による液晶表示装置は、第1のリフレッシュ期間内および第2のリフレッシュ期間内に、奇数行または偶数行の画素にだけ、その画素に保持されている電圧とは逆極性の画素電圧を供給する極性反転リフレッシュ動作(1H反転)を行うように構成された駆動回路を有しているが、本発明の実施形態による液晶表示装置は、これに限られず、第1のリフレッシュ期間内に、互いに隣接する奇数行と偶数行とを1つの対とする複数の対の奇数対または偶数対の画素にだけ、その画素に保持されている電圧とは逆極性の画素電圧を供給する極性反転リフレッシュ動作(2H反転)を行うように構成された駆動回路を有してもよい。

0063

このような駆動回路は、具体的には、第1のリフレッシュ期間内に、複数の画素の互いに隣接する奇数行と偶数行とを1つの対とする複数の対の奇数対または偶数対の画素にだけ、その画素に保持されている電圧とは逆極性の画素電圧を供給する、第1極性反転リフレッシュ動作と、第1のリフレッシュ期間の後に、リフレッシュ期間よりも長い時間間隔を有する休止期間にわたって、複数の画素のいずれにも画素電圧を供給しない休止動作と、休止動作の直後の第2のリフレッシュ期間内に、第1極性反転リフレッシュ動作によって逆極性の画素電圧が供給されなかった偶数対または奇数対の画素にだけ、その画素に保持されている電圧とは逆極性の画素電圧を供給する、第2極性反転リフレッシュ動作とを行うように構成されている。第1極性反転リフレッシュ動作および第2極性反転リフレッシュ動作は、いずれも2行毎に行われるので、「2H反転」ということがある。

0064

図6を参照して、極性反転リフレッシュ動作を2H反転で行う駆動方法の例を説明する。図6は、極性反転リフレッシュ動作を2H反転で行うように構成された駆動回路によって行われる極性反転のシークエンスの例を示す図であり、極性反転リフレッシュ動作を1H反転で行う場合の図2(a)に対応する。ただし、ここでは、フレームAにおける極性分布は2Hドット反転状態となっている。

0065

図6に示すように、あるフレームAでは、2行毎に画素電圧の極性が逆になるように配列されている(2Hドット反転状態)。

0066

次のフレームBに対応する第1のリフレッシュ期間内に、複数の画素の内の互いに隣接する奇数行と偶数行とを1つの対とする複数の対の奇数対(または偶数対)の画素にだけ、その画素に保持されている電圧とは逆極性の画素電圧を供給する第1極性反転リフレッシュ動作を行い、第1極性反転リフレッシュ動作によって逆極性の画素電圧が供給されない、偶数対(または奇数対)の画素には、画素電圧を供給しない。したがって、第1のリフレッシュ期間内において、第1極性反転リフレッシュ動作によって逆極性の画素電圧が供給される期間は、リフレッシュ期間の2分の1超とすることができるので、画素への充電を十分に行うことができる。なお、フレームBの極性分布は、列毎に画素電圧の極性が逆になるように配列されている(列反転状態またはソースバスライン反転状態)。

0067

フレームBの後、リフレッシュ期間(フレーム期間)よりも長い時間間隔(ここでは、59/60フレーム)を有する休止期間にわたって、複数の画素のいずれにも画素電圧を供給しない休止動作を行う。

0068

次に、休止動作の直後のフレームCに対応する第2のリフレッシュ期間内に、第1極性反転リフレッシュ動作によって逆極性の画素電圧が供給されなかった偶数対(または奇数対)の画素にだけ、その画素に保持されている電圧とは逆極性の画素電圧を供給する、第2極性反転リフレッシュ動作を行う。このときも、先と同様に、第2極性反転リフレッシュ動作によって逆極性の画素電圧が供給されない、奇数対(または偶数対)の画素には、画素電圧を供給しない。フレームCの極性分布は、2Hドット反転状態となり、フレームAのときと正・負が逆である。

0069

この後、休止動作を行った後、奇数対と偶数対とを逆にして、先の動作を繰り返すことによって(フレームDおよびE)、フレームAと同じ極性分布に戻る。フレームDでは、列反転状態となり、極性分布はフレームBのときと正・負が逆である。フレームEはフレームAと同じ極性分布を有している。

0070

このように、図6に例示した駆動方法における極性分布は、2Hドット反転状態と列反転状態とがリフレッシュ期間毎に交互に現れる。図6では、フレームAを2Hドット反転状態とし、フレームA→B→C→D→E(=A)と極性を変化させた場合を示したが、これに限られず、例えば、列反転状態であるフレームDから初めて、フレームD→C→B→A(=E)と極性を変化させてもよい。

0071

このように極性反転リフレッシュ動作を2H反転で行っても、極性反転リフレッシュ動作を1H反転で行う場合と同様に、60Hz未満の周波数で駆動してもフリッカーが視認され難いという効果を得ることができる。同様に、図3図4および図5(a)に示した他の極性反転シークエンスの例についても同様である。

0072

図7に、極性反転リフレッシュ動作を2H反転で行うように構成された駆動回路を備える液晶表示装置200の画素構造を模式的に示す。液晶表示装置200の駆動回路は、図6に示した極性反転のシークエンスを行うことができる。

0073

液晶表示装置200は、疑似デュアルドメイン構造を有するFFSモードの液晶表示装置であり、液晶表示装置200が有する複数の画素は、電極構造が異なる2種類の画素Paと画素Pbとを有している。画素Paと画素Pbとは、例えばここで例示するように、画素電極が有する直線部分(またはスリット)が延びる方向が互いに異なる。画素Paおよび画素Pbに電圧を印加すると、液晶分子は互いに異なる方向に回転し、ダイレクタが互いに交差する2種類の液晶ドメインが形成される。この2種類の液晶ドメインがリタデーションを相互に補償しあうので、視角による色ずれを抑制することができる。2種類の液晶ドメインを1つの画素内に形成する構造をデュアルドメイン構造というのに対し、隣接する2つの画素で2種類の液晶ドメインを形成する構造を擬似デュアルドメイン構造という。擬似デュアルドメイン構造は、画素が小さい、モバイル機器用の高精細な液晶表示装置に好適に用いられる。疑似デュアルドメイン構造を有するFFSモードの液晶表示装置は、例えば、特開2009−237414号公報に開示されている。また、特開2000−29072号公報には、疑似デュアルドメインを有するIPSモードの液晶表示装置が開示されている。参考のために、特開2009−237414号公報および特開2000−29072号公報の開示内容の全てを本明細書に援用する。

0074

液晶表示装置200は、画素Paのみからなる画素行と、これに隣接する画素Pbのみからなる画素行とが、列方向に交互に配列されている。互いに隣接する奇数行と偶数行とを1つの対(Pp)とすると、複数の画素は、奇数対(例えばPp(n))および偶数対(例えばPp(n+1))とで構成され、奇数対と偶数対とは、列方向に交互に配列されている。ここで、nは正の整数であり、例えば、図7において、n=1とすると、対Pp(1)は、1行目の画素Paと、2行目の画素Pbとで構成されており、対Pp(2)は、3行目の画素Paと、4行目の画素Pbとで構成されている。同様に、対Pp(3)は、5行目の画素Paと、6行目の画素Pbとで構成され、対Pp(4)は、7行目の画素Paと、8行目の画素Pbとで構成される。

0075

したがって、図2図5を参照して説明した、極性反転リフレッシュ動作を1H反転で行う駆動方法における各行(1H)を、個々の対(画素行の対:2H)に置き換えることによって、極性反転リフレッシュ動作を2H反転で行う駆動方法に変更することができる。

0076

例えば、図2(a)のフレームDの各行を画素行の対に置き換えると図6のフレームA(=E)が得られ、図2(a)のフレームCの各行を画素行の対に置き換えると図6のフレームBが得られ、図2(a)のフレームBの各行を画素行の対に置き換えると図6のフレームCが得られ、図2(a)のフレームA(=E)の各行を画素行の対に置き換えると図6のフレームDが得られる。

0077

上述したことから明らかなように、本発明の実施形態による液晶表示装置は、極性反転リフレッシュ動作を1H反転で行うように構成されていてもよいし、2H反転で行うように構成されていてもよい。

0078

ここで例示した擬似デュアルドメイン構造を有するFFSモードの液晶表示装置や、IPSモードの液晶表示装置は、電極構造が互いに異なる2種類の画素が列方向に隣接するように配置されている。電極構造が異なるということは、最適な対向電圧も異なり得る。したがって、極性反転を2種類の画素を含む2行単位で行うことによって、画素構造の違いに起因する対向電圧のずれによるフリッカーを効果的に抑制することができる。

0079

なお、休止駆動の例として1Hzを例示したが、本発明の実施形態による液晶表示装置が行う休止駆動はこれに限られず、休止期間はフレーム期間よりも長ければよく、60Hz未満のフレーム周波数の休止駆動において、上述の効果が得られる。また、フレクソエレクトリック効果は、誘電異方性が正のネマチック液晶材料を用いたFFSモードの液晶表示装置において顕著であるが、誘電異方性が負のネマチック液晶材料を用いたFFSモードの液晶表示装置においても、フリッカーを視認され難くできる。

0080

本発明の実施形態による液晶表示装置は、当然に、上述の休止駆動だけでなく、通常の駆動(フレーム周波数が60Hz)を行うことができる。また、通常の駆動におけるフレーム周波数は60Hz超であってもよいが、フレーム周波数が大きくなると消費電力が増大するので、好ましくない。

0081

上述したように、本発明の実施形態による液晶表示装置100のTFTとして、酸化物半導体層を有するTFTを用いることが好ましい。酸化物半導体として、In−Ga−Zn−O系の半導体(以下、「In−Ga−Zn−O系半導体」と略する。)が好ましく、結晶質部分を含むIn−Ga−Zn−O系半導体がさらに好ましい。ここで、In−Ga−Zn−O系半導体は、In(インジウム)、Ga(ガリウム)、Zn(亜鉛)の三元系酸化物であって、In、GaおよびZnの割合(組成比)は特に限定されず、例えばIn:Ga:Zn=2:2:1、In:Ga:Zn=1:1:1、In:Ga:Zn=1:1:2等を含む。

0082

In−Ga−Zn−O系半導体層を有するTFTは、高い移動度(a−SiTFTに比べ20倍超)および低いリーク電流(a−SiTFTに比べ100分の1未満)を有しているので、画素TFTだけでなく駆動TFTとしても好適に用いられる。In−Ga−Zn−O系半導体層を有するTFTを用いれば、表示装置の有効開口率を増大させるとともに、表示装置の消費電力を削減することが可能になる。

0083

In−Ga−Zn−O系半導体は、アモルファスでもよいし、結晶質部分を含んでもよい。結晶質In−Ga−Zn−O系半導体としては、c軸が層面に概ね垂直に配向した結晶質In−Ga−Zn−O系半導体が好ましい。このようなIn−Ga−Zn−O系半導体の結晶構造は、例えば、特開2012−134475号公報に開示されている。参考のために、特開2012−134475号公報の開示内容の全てを本明細書に援用する。

0084

酸化物半導体層は、In−Ga−Zn−O系半導体の代わりに、他の酸化物半導体を含んでいてもよい。例えばZn−O系半導体(ZnO)、In−Zn−O系半導体(IZO(登録商標))、Zn−Ti−O系半導体(ZTO)、Cd−Ge−O系半導体、Cd−Pb−O系半導体、CdO(酸化カドミウム)、Mg−Zn−O系半導体、In—Sn—Zn—O系半導体(例えばIn2O3−SnO2−ZnO)、In−Ga−Sn−O系半導体などを含んでいてもよい。

0085

本発明は、横電界モードのTFT型液晶表示装置に広く適用することができる。

0086

10TFT基板(第1基板)
11 基板
12ゲートメタル層
13ゲート絶縁層
14酸化物半導体層
16ソースメタル層
17層間絶縁層
22対向電極(第2電極)
23誘電体層
24画素電極(第1電極)
24s 直線部分
25 第1配向膜
30対向基板(第2基板)
31 基板
32遮光層
32a 開口部
34カラーフィルタ層
35 第2配向膜
42液晶層
100 液晶表示装置

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    【課題】適切なホワイトバランスの実現が容易な発光装置を提供する。【解決手段】発光色が互いに異なる複数の画素を備え、前記複数の画素はそれぞれ、互いに異なる少なくとも3種類の発光色の内の1色で発光する発光... 詳細

  • 株式会社半導体エネルギー研究所の「 表示装置」が 公開されました。( 2021/08/19)

    【課題】書き込まれた画像を保持する期間に消費する電力が抑制された表示装置を提供することを課題とする。【解決手段】表示装置が、コンバータまたはバックアップ回路から供給される電力で駆動する液晶表示パネルを... 詳細

  • 株式会社半導体エネルギー研究所の「 表示装置および電子機器」が 公開されました。( 2021/08/19)

    【課題・解決手段】画像品質を高めることができる表示装置を提供する。加算回路を表示領域の内外に設けた表示装置であって、加算回路は、ソースドライバから供給される複数のデータを加算する機能を有する。加算回路... 詳細

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