JP2015166752A - 液晶表示装置および液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画素内での電界の偏りが生じない駆動方法を実行す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、第１電極、第２電極、第２基板、共通電極、対向電極、液晶層、および駆動部を備える。前記駆動部は、前記第１電極の電位Ｖａをローレベル、前記第２電極の電位Ｖｂをハイレベル、前記対向電極の電位Ｖｃをハイレベルにする操作と、前記電位Ｖａをハイレベル、前記電位Ｖｂをローレベル、前記電位Ｖｃをハイレベルにする操作と、前記電位Ｖａをローレベル、前記電位Ｖｂをハイレベル、前記電位Ｖｃをローレベルにする操作と、前記電位Ｖａをハイレベル、前記電位Ｖｂをローレベル、前記電位Ｖｃをローレベルにする操作とを含む駆動操作を実行する。【選択図】図６

Description

本発明は、液晶表示装置および液晶表示装置の駆動方法に関する。

従来、液晶表示装置の駆動方法として、様々な方式が知られている。

特開２００４−３５４４０７号公報には、一方の基板に形成した第１の電極および第２の電極と、他方の基板に形成した第３の電極とを備える液晶表示装置が開示されている。この液晶表示装置は、第３の電極の電位を１フレーム周期内で変化させ、画像表示期間では第１の電極と第２の電極との間で生じる横電界を利用し、画像非表示期間の初期段階では第１の電極と第３の電極との間で生じる縦電界で液晶分子を駆動する。上記特許文献には、この駆動方法によって特に立下り応答時間を短縮できると記載されている。

特開２００４−３５４４０７号公報

上記特許文献に開示された駆動方法は、１フレーム期間内に画像非表示期間を設ける、いわゆる黒挿入書込みによる駆動方法である。そのため、充分な明るさを得ることが困難である。

また、上記特許文献に開示された構成は、液晶分子が水平に配向した状態での黒表示と、液晶分子が垂直に配向した状態での黒表示とが混在している。そのため、黒表示の補償を行うことができないため、コントラストが低下する。

さらに、上記特許文献に開示された構成は、横電界を形成する第１の電極および第２の電極のうち、第２の電極を共通電極としている。また、画像非表示期間の初期段階では、第１の電極と第３の電極との間で電界を生じさせている。すなわち、第１の電極の構成と第２の電極の構成とが非対称である。そのため、画素内で電界の偏りが生じ、輝度ムラや焼付きなどを起こす可能性がある。

本発明の目的は、画素内での電界の偏りが生じない駆動方法を提供することである。また、当該駆動方法を実行する液晶表示装置を提供することである。

ここに開示する液晶表示装置は、第１基板と、前記第１基板に形成された第１電極と、前記第１基板に形成された第２電極と、前記第１基板に対向して配置された第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の一方に形成された対向電極と、前記第１基板および前記第２基板の他方に形成された共通電極と、前記第１基板と前記第２基板とに挟持され、誘電率異方性が正の液晶分子を含む液晶層と、前記第１電極、前記第２電極、および前記対向電極の電位を制御する駆動部とを備える。前記駆動部は、前記第１電極の電位を基準電位よりも低くし、前記第２電極の電位を前記基準電位よりも高くし、前記対向電極の電位を前記基準電位よりも高くする第１駆動操作と、前記第１電極の電位を前記基準電位よりも高くし、前記第２電極の電位を前記基準電位よりも低くし、前記対向電極の電位を前記基準電位よりも高くする第２駆動操作と、前記第１電極の電位を前記基準電位よりも低くし、前記第２電極の電位を前記基準電位よりも高くし、前記対向電極の電位を前記基準電位よりも低くする第３駆動操作と、前記第１電極の電位を前記基準電位よりも高くし、前記第２電極の電位を前記基準電位よりも低くし、前記対向電極の電位を前記基準電位よりも低くする第４駆動操作とを含む駆動操作を単位期間に実行する。

ここに開示する駆動方法は、第１基板と、前記第１基板に形成された第１電極と、前記第１基板に形成された第２電極と、前記第１基板に対向して配置された第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の一方に形成された対向電極と、前記第１基板および前記第２基板の他方に形成された共通電極と、前記第１基板と前記第２基板とに挟持される液晶層とを備えた液晶表示装置の駆動方法であって、前記第１電極の電位を基準電位よりも低くし、前記第２電極の電位を前記基準電位よりも高くし、前記対向電極の電位を前記基準電位よりも高くする第１駆動操作と、前記第１電極の電位を前記基準電位よりも高くし、前記第２電極の電位を前記基準電位よりも低くし、前記対向電極の電位を前記基準電位よりも高くする第２駆動操作と、前記第１電極の電位を前記基準電位よりも低くし、前記第２電極の電位を前記基準電位よりも高くし、前記対向電極の電位を前記基準電位よりも低くする第３駆動操作と、前記第１電極の電位を前記基準電位よりも高くし、前記第２電極の電位を前記基準電位よりも低くし、前記対向電極の電位を前記基準電位よりも低くする第４駆動操作とを含み、前記第１駆動操作、前記第２駆動操作、前記第３駆動操作、および前記第４駆動操作を単位期間に実行する。

本発明によれば、画素内での電界の偏りが生じない駆動方法が得られる。また、当該駆動方法を実行する液晶表示装置が得られる。

図１は、本発明の一実施形態にかかる液晶表示装置の一部を抜き出して模式的に示す斜視図である。 図２は、液晶表示装置から一つの画素を抜き出して示す平面図である。 図３は、図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図４は、液晶表示装置の等価回路図である。 図５Ａは、液晶表示装置による表示動作を説明するための図である。 図５Ｂは、液晶表示装置による表示動作を説明するための図である。 図６は、本発明の第１の実施形態にかかる駆動方法による、一対の電極の電位、および対向電極の電位の時間変化を示すグラフである。 図７Ａは、図６の期間Ａ１において、液晶層に形成される電界を模式的に示す断面図である。 図７Ｂは、図６の期間Ａ２において、液晶層に形成される電界を模式的に示す断面図である。 図７Ｃは、図６の期間Ａ３において、液晶層に形成される電界を模式的に示す断面図である。 図７Ｄは、図６の期間Ａ４において、液晶層に形成される電界を模式的に示す断面図である。 図８は、比較例にかかる駆動方法による、一対の電極の電位、および対向電極の電位の時間変化を示すグラフである。 図９Ａは、図８の期間Ｂ１において、液晶層に形成される電界を模式的に示す断面図である。 図９Ｂは、図８の期間Ｂ２において、液晶層に形成される電界を模式的に示す断面図である。 図１０は、液晶表示装置の機能的構成を示すブロック図である。 図１１は、本発明の第１の実施形態にかかる駆動方法を実行するための、各信号のタイミングチャートである。 図１２は、本発明の第２の実施形態にかかる駆動方法による、一対の電極の電位、および対向電極の電位の時間変化を示すグラフである。 図１３Ａは、図１２の期間Ｃ１において、液晶層に形成される電界を模式的に示す断面図である。 図１３Ｂは、図１２の期間Ｃ２において、液晶層に形成される電界を模式的に示す断面図である。 図１３Ｃは、図１２の期間Ｃ３において、液晶層に形成される電界を模式的に示す断面図である。 図１３Ｄは、図１２の期間Ｃ４において、液晶層に形成される電界を模式的に示す断面図である。 図１４は、本発明の第２の実施形態にかかる駆動方法を実行するための、各信号のタイミングチャートである。 図１５は、本発明の変形例にかかる液晶表示装置の模式的断面図である。 図１６は、本発明の変形例にかかる液晶表示装置の等価回路図である。 図１７は、本発明の他の変形例にかかる液晶表示装置の模式的断面図である。 図１８は、本発明の他の変形例にかかる液晶表示装置の等価回路図である。 図１９Ａは、図６の期間Ａ１において、液晶層に形成される電界を模式的に示す断面図である。 図１９Ｂは、図６の期間Ａ２において、液晶層に形成される電界を模式的に示す断面図である。 図１９Ｃは、図６の期間Ａ３において、液晶層に形成される電界を模式的に示す断面図である。 図１９Ｄは、図６の期間Ａ４において、液晶層に形成される電界を模式的に示す断面図である。 図２０は、本発明の一実施形態および比較例にかかる駆動方法の評価結果を示す表である。

本発明の一実施形態にかかる液晶表示装置は、第１基板と、前記第１基板に形成された第１電極と、前記第１基板に形成された第２電極と、前記第１基板に対向して配置された第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の一方に形成された対向電極と、前記第１基板および前記第２基板の他方に形成された共通電極と、前記第１基板と前記第２基板とに挟持され、誘電率異方性が正の液晶分子を含む液晶層と、前記第１電極、前記第２電極、および前記対向電極の電位を制御する駆動部とを備える。前記駆動部は、前記第１電極の電位を基準電位よりも低くし、前記第２電極の電位を前記基準電位よりも高くし、前記対向電極の電位を前記基準電位よりも高くする第１駆動操作と、前記第１電極の電位を前記基準電位よりも高くし、前記第２電極の電位を前記基準電位よりも低くし、前記対向電極の電位を前記基準電位よりも高くする第２駆動操作と、前記第１電極の電位を前記基準電位よりも低くし、前記第２電極の電位を前記基準電位よりも高くし、前記対向電極の電位を前記基準電位よりも低くする第３駆動操作と、前記第１電極の電位を前記基準電位よりも高くし、前記第２電極の電位を前記基準電位よりも低くし、前記対向電極の電位を前記基準電位よりも低くする第４駆動操作とを含む駆動操作を単位期間に実行する（第１の構成）。

上記の構成によれば、駆動部は、第１駆動操作、第２駆動操作、第３駆動操作、および第４駆動操作を含む駆動操作を単位期間に実行する。第１駆動操作および第４駆動操作では、第１電極と対向電極との間の電位差は相対的に大きくなり、第２電極と対向電極との間の電位差は相対的に小さくなる。一方、第２駆動操作および第３駆動操作では、第１電極と対向電極との間の電位差は相対的に小さく、第２電極と対向電極との間の電位差は相対的に大きくなる。第１駆動操作、第２駆動操作、第３駆動操作、および第４駆動操作を単位期間に実行することで、電界の偏りが低減される。

また、第１駆動操作と第４駆動操作との間、および第２駆動操作と第３駆動操作との間では、各電極間の電位の高低関係が反転している。第１駆動操作、第２駆動操作、第３駆動操作、および第４駆動操作を実行することで、液晶層にかかる電界の向きを反転させて、液晶層の電荷が偏ることを防止できる。

なお、第１駆動操作、第２駆動操作、第３駆動操作、および第４駆動操作は、この順番で実行されなくても良い。

上記第１の構成において、前記第１電極と前記共通電極との間の電位差の絶対値、および前記第２電極と前記共通電極との間の電位差の絶対値が等しいことが好ましい（第２の構成）。

上記の構成によれば、電界を対称にすることができる。

上記第１または第２の構成において、前記対向電極と前記共通電極との間の電位差の絶対値が一定であることが好ましい（第３の構成）。

上記の構成によれば、対向電極および共通電極によって形成される電界の強さが一定となる。そのため、フリッカ（ｆｌｉｃｋｅｒ）の発生を抑制することができる。

上記第１〜第３のいずれかの構成において、前記共通電極の電位と前記基準電位とが等しくても良い（第４の構成）。

上記第１〜第４のいずれかの構成において、前記共通電極の電位が一定であることが好ましい（第５の構成）。

上記の構成によれば、駆動部は、対向電極の電位だけを変化させて、対向電極と共通電極との間の電位差を制御する。これによって、第１電極および第２電極を線順次駆動または点順次駆動する場合であっても、共通電極を第１電極および第２電極ごとに形成する必要がなくなる。

上記第１〜第５のいずれかの構成において、前記対向電極を覆って形成されたオーバーコート層をさらに備えていても良い（第６の構成）。

上記の構成によれば、オーバーコート層によって、対向電極と共通電極とによって形成される縦電界の強さが小さくなる。そのため、相対的に第１電極と第２電極とによって形成される横電界の影響が大きくなる。これによって、透過率を向上させることができる。

上記第１〜第６のいずれかの構成において、マトリクス状に形成された複数の画素をさらに備え、前記第１電極および前記第２電極は、前記複数の画素のそれぞれに形成されており、前記対向電極は、前記複数の画素の行ごとに形成されており、前記駆動部は、前記複数の画素の行ごとに前記駆動操作を実行しても良い（第７の構成）。

上記第７の構成において、前記複数の画素の行ごとに形成されたゲートラインをさらに備え、前記複数の画素の一つに形成された前記第１電極および前記第２電極は、それぞれスイッチング素子を介して、前記ゲートラインの一つに電気的に接続されていることが好ましい（第８の構成）。

上記の構成によれば、第１電極および第２電極は、それぞれスイッチング素子を介して、一つのゲートラインを共有している。第１電極および第２電極のそれぞれにゲートラインを形成する場合と比較して、配線を削減して開口率を高めることができる。また、第１電極および第２電極に電位を印加するタイミングを一致させることができる。

上記第１〜第８のいずれかの構成において、前記第１駆動操作、前記第２駆動操作、前記第３駆動操作、および前記第４駆動操作をこの順で実行しても良い（第９の構成）。

上記の構成によれば、第１電極と第２電極との間に形成される電界の向きが反転する周期が、対向電極と共通電極との間に形成される電界の向きが反転する周期の約半分になる。電界を反転させる周期を短くすることによって、フリッカが認識されにくくなる。

上記第１〜第８のいずれかの構成において、前記駆動部は、前記第１駆動操作、前記第３駆動操作、前記第２駆動操作、および前記第４駆動操作をこの順で実行しても良い（第１０の構成）。

上記の構成によれば、対向電極と共通電極との間に形成される電界の向きが反転する周期が、第１電極と第２電極との間に形成される電界の向きが反転する周期の約半分になる。電界を反転させる周期を短くすることによって、フリッカが認識されにくくなる。

上記第１〜第１０のいずれかの構成において、前記単位期間は２フレーム期間であっても良い（第１１の構成）。

本発明の一実施の態様にかかる駆動方法は、第１基板と、前記第１基板に形成された第１電極と、前記第１基板に形成された第２電極と、前記第１基板に対向して配置された第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の一方に形成された対向電極と、前記第１基板および前記第２基板の他方に形成された共通電極と、前記第１基板と前記第２基板とに挟持される液晶層を含む液晶層とを備えた液晶表示装置の駆動方法であって、前記第１電極の電位を基準電位よりも低くし、前記第２電極の電位を前記基準電位よりも高くし、前記対向電極の電位を前記基準電位よりも高くする第１駆動操作と、前記第１電極の電位を前記基準電位よりも高くし、前記第２電極の電位を前記基準電位よりも低くし、前記対向電極の電位を前記基準電位よりも高くする第２駆動操作と、前記第１電極の電位を前記基準電位よりも低くし、前記第２電極の電位を前記基準電位よりも高くし、前記対向電極の電位を前記基準電位よりも低くする第３駆動操作と、前記第１電極の電位を前記基準電位よりも高くし、前記第２電極の電位を前記基準電位よりも低くし、前記対向電極の電位を前記基準電位よりも低くする第４駆動操作とを含み、前記第１駆動操作、前記第２駆動操作、前記第３駆動操作、および前記第４駆動操作を単位期間に実行する（駆動方法の第１の態様）。

上記駆動方法の第１の態様において、前記液晶層は誘電率異方性が正の液晶分子を含んでいても良い（駆動方法の第２の態様）。

［実施の形態］
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。

［液晶表示装置]
図１は、本発明の一実施形態にかかる液晶表示装置１の一部を抜き出して模式的に示す斜視図である。液晶表示装置１は、アレイ基板（第１基板）１０と、対向基板（第２基板）３０と、アレイ基板１０および対向基板３０に挟持された液晶層２０とを備えている。

アレイ基板１０は、基板１１を含んでいる。基板１１は、透光性を有している。基板１１は、例えばガラス基板である。基板１１は、表面にパシベーション膜等が形成されていても良い。基板１１の一方の面には偏光板１５が配置されている。基板１１の他方の面には、共通電極１２、絶縁層１３、およびアレイ層１４が、この順で形成されている。

共通電極１２は、基板１１の表示領域の概略全面を覆って、一様な面状に形成されている。共通電極１２は、透光性の導電膜であり、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）またはＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）の膜である。共通電極１２は、例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）またはスパッタリングによって成膜される。

絶縁層１３は、共通電極１２の概略全面を覆って形成されている。絶縁層１３は、透光性および絶縁性を有している。絶縁層１３は、例えば窒化ケイ素、酸化ケイ素、または酸窒化ケイ素の膜であり、例えばＣＶＤによって成膜される。絶縁膜１３はまた、アクリル樹脂等の有機物であっても良く、この場合、例えばスピンコータまたはスリットコータによって成膜される。

アレイ層１４は、それぞれに画素電極が形成された複数の画素Ｐｘを含んでいる。アレイ層１４はさらに、画素電極に信号を供給するための配線（ソースライン１４１およびゲートライン１４２）と、スイッチング素子とを含んでいる。

ソースライン１４１は、互いに平行に所定の間隔で形成されている。ゲートライン１４２は、ソースライン１４１と交差する方向に、互いに平行に所定の間隔で形成されている。ソースライン１４１およびゲートライン１４２は、導電性が高いことが好ましい。ソースライン１４１およびゲートライン１４２は、例えば金属膜である。

以下では図１に示すように、ゲートライン１４２が延びる方向をｘ方向と呼び、ソースライン１４１が延びる方向をｙ方向と呼ぶ。さらに、基板１１の法線方向をｚ方向と呼ぶ。画素Ｐｘは、ｘ方向およびｙ方向に沿ってマトリクス状に配置されている。そのため、ｘ方向の位置が等しい複数の画素Ｐｘの一組を、画素Ｐｘの列と呼ぶ場合がある。さらに、ｙ方向の位置が等しい複数の画素Ｐｘの一組を、画素Ｐｘの行と呼ぶ場合がある。

図２は、液晶表示装置１から一つの画素Ｐｘを抜き出して示す平面図である。一つの画素Ｐｘを、２本のソースライン１４１Ａおよび１４１Ｂと、１本のゲートライン１４２とが通過している。画素Ｐｘにはさらに、スイッチング素子であるＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）１４３Ａおよび１４３Ｂ、ならびに画素電極である電極１４４Ａ（第１電極）および１４４Ｂ（第２電極）が形成されている。

ＴＦＴ１４３Ａは、ソースライン１４１Ａとゲートライン１４２との交点近傍に形成されている。ＴＦＴ１４３Ａのソースはソースライン１４１Ａに接続され、ゲートはゲートライン１４２に接続され、ドレインは電極１４４Ａに接続されている。ＴＦＴ１４３Ｂは、ソースライン１４１Ｂとゲートライン１４２との交点近傍に形成されている。ＴＦＴ１４３Ｂのソースはソースライン１４１Ｂに接続され、ゲートはゲートライン１４２に接続され、ドレインは電極１４４Ｂに接続されている。すなわち、ＴＦＴ１４３Ａおよび１４３Ｂは、ゲートライン１４２を共有している。ＴＦＴ１４３Ａおよび１４３Ｂのそれぞれにゲートラインを形成する場合と比較して、配線を削減して開口率を高めることができる。また、ＴＦＴ１４３ＡおよびＴＦＴ１４４Ｂを動作させるタイミングを一致させることができる。

ＴＦＴ１４３Ａおよび１４３Ｂは、例えばアモルファスシリコン、ポリシリコン、またはＩＧＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｇａｌｌｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）によって形成されている。

電極１４４Ａおよび１４４Ｂは、いわゆる櫛歯形状である。すなわち、複数に枝分かれした本体部分と、本体部分同士を接続する接続部分とから構成されている。図２に示す例では、電極１４４Ａは、ｙ方向に延びて互いに平行に配置された２つの本体部分と、ｙ方向の一方の端部で本体部分同士を接続する接続部分とから構成されている。同様に、電極１４４Ｂは、ｙ方向に延びて互いに平行に配置された２つの本体部分と、ｙ方向の一方の端部で本体部分同士を接続する接続部分とから構成されている。なお、この構成は例示であって、電極１４４Ａおよび電極１４４Ｂは任意の形状を取り得る。

電極１４４Ａの本体部分と電極１４４Ｂの本体部分とは、交互に並ぶように配置されている。この構成によって、電極１４４Ａと電極１４４Ｂとの間に電位差を形成して、ｘｙ面内方向に電界を形成することができる。図２に示す例では、電極１４４Ａの本体部分と電極１４４Ｂの本体部分とは、ｘ方向に交互に並ぶように配置されている。この構成によって、ｘ方向に電界を形成することができる。

電極１４４Ａおよび１４４Ｂは、導電膜であり、例えばＡｌまたはＣｕ等の金属膜である。電極１４４Ａおよび１４４Ｂは、ＩＴＯまたはＩＺＯ等の透明導電膜であっても良い。

図１および図２では、ソースライン１４１Ａおよび１４１Ｂ、ゲートライン１４２、ＴＦＴ１４３Ａおよび１４３Ｂ、ならびに電極１４４Ａおよび１４４Ｂは、同一の層上に形成されているように図示されている。しかしこれらは、絶縁膜等を介して複数の層に形成されていても良い。すなわちアレイ層１４は、ｚ方向の異なる位置に形成された複数の膜を含んでいていても良い。アレイ層１４は、公知の半導体プロセスによって製造することができる。

再び図１を参照して、説明を続ける。対向基板３０は、基板３１を含んでいる。基板３１は基板１１と同様に、透光性を有している。基板３１は、例えばガラス基板である。基板３１は、表面にパシベーション膜等が形成されていても良い。基板３１の一方の面には偏光板３３が配置されている。基板３１の他方の面には、対向電極３２が形成されている。

対向電極３２は、画素Ｐｘの行ごとに形成されている。より具体的には、対向電極３２のそれぞれは、ゲートライン１４２と同じ方向（ｘ方向）に延びた短冊状に形成されている。複数の対向電極３２は、ｙ方向に、ゲートライン１４２と同じ周期で、互いに平行に形成されている。

対向電極３２は、透光性の導電膜であり、例えばＩＴＯまたはＩＺＯである。対向電極３２は、例えばＣＶＤまたはスパッタリングによって成膜され、フォトリソグラフィによってパターニングされる。

液晶表示装置１は、アレイ基板１０と対向基板３０とを、周縁部を封止して貼り合わせ、間に液晶層２０を形成することによって製造される。図１に示すように、アレイ基板１０と対向基板３０とは、アレイ層１４と対向電極３２とが向き合うように配置される。なお、図１には示していないが、アレイ層１４および対向電極３２を覆ってそれぞれに配向膜が形成されている。

液晶層２０を構成する液晶分子は、複屈折性を有している。すなわち、光学軸に平行に振動する光に対する屈折率ｎ_ｅと、光学軸に垂直に振動する光に対する屈折率ｎ_ｏとが異なっている。液晶表示装置１では、誘電率異方性Δｎ＝ｎ_ｅ−ｎ_ｏが正の液晶分子を使用する。液晶分子の誘電率異方性Δｎは、大きい方が好ましい。

図３は、図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図４は、液晶表示装置１の等価回路図である。図４に示すように、電極１４４Ａと電極１４４Ｂとは、液晶容量Ｃｌｃ１を介して容量性結合している。電極１４４Ａと対向電極３２と、および電極１４４Ｂと対向電極３２とは、それぞれ液晶容量Ｃｌｃ２を介して容量性結合している。電極１４４Ａと共通電極１２と、および電極１４４Ｂと共通電極１２とは、それぞれ蓄積容量Ｃｓを介して容量性結合している。

図４に示すように、ソースライン１４１Ａには信号ＶｓＡが供給され、ソースライン１４１Ｂには信号ＶｓＢが供給される。ゲートライン１４２には信号Ｖｇが供給され、対向電極３２には信号Ｖｃが供給される。信号ＶｓＡ、ＶｓＢ、Ｖｇ、およびＶｃの詳細については後述する。

液晶表示装置１では、共通電極１２は一定電位に保たれている。図４に示す例では、共通電極１２の電位は接地電位であるが、接地電位以外の電位であっても良い。また、共通電極１２にも信号線を接続して、共通電極１２の電位を制御することができる構成としても良い。

図５Ａおよび図５Ｂを参照して、液晶表示装置１による表示動作の概略を説明する。

液晶層２０の液晶分子２０ａは、誘電率異方性Δｎが正であり、分子長軸の方向と電界の方向とが平行になるように配向する。液晶表示装置１は、電極１４４Ａ、１４４Ｂ、対向電極３２、および共通電極１２の電位を制御して、液晶層２０に電界を印加し、液晶分子２０ａの配向方向を制御する。なお、液晶表示装置１には、垂直配向用の配向膜が用いられている。これによって、液晶層２０に電界が印加されていない場合、液晶分子２０ａは、分子長軸がｚ方向を向くように配向する。

以下では、電極１４４Ａと電極１４４Ｂとによって形成される電界を横電界と呼び、共通電極１２と対向電極３２とによって形成される電界を縦電界と呼ぶ。

図５Ａは、縦電界だけが形成され、横電界が形成されていない状態を模式的に示している。図５Ａに示す例では、対向電極３２の電位は７．５Ｖであり、電極１４４Ａ、１４４Ｂ、および共通電極１２の電位は０Ｖである。

図５Ａでは、液晶分子２０ａは、縦電界ならびに配向膜１５および３３の作用によって、分子長軸がｚ方向と平行になるように配向している。このとき、液晶層２０を通る光の偏光方向は、ほとんど変化しない。偏光板１５および３３は、透過軸が互いに直交するように配置されている。したがって、偏光板１５および液晶層２０を透過した光は、偏光板３３によって遮られる。そのため、図５Ａのように横電界が形成されていない画素Ｐｘでは、黒表示（暗表示）が行われる。

図５Ｂは、縦電界に加えて、横電界が形成されている状態を模式的に示している。図５Ｂに示す例では、対向電極３２の電位は７．５Ｖであり、電極１４４Ａの電位は７．５Ｖであり、電極１４４Ｂの電位は−７．５Ｖであり、共通電極１２の電位は０Ｖである。

図５Ｂでは、液晶分子２０ａは、横電界によって、分子長軸がｚ方向からｘｙ面内に傾いて配向している。このとき、液晶層２０を通る光の偏光方向は、液晶分子２０ａの複屈折性によって変化する。これによって、偏光板１５および液晶層２０を透過した光が、偏光板３３を透過できるようになる。そのため、図５Ｂのように横電界が形成されている画素Ｐｘでは、白表示（明表示）が行われる。

このように、液晶表示装置１は、横電界の強さによって画素Ｐｘの階調を制御することができる。液晶表示装置１では、黒表示を行う場合にも、白表示を行う場合にも、縦電界が形成されている。縦電界によって、白表示から黒表示に切り替わる際の応答速度を向上させることができる。すなわち、縦電界によって、ｘｙ面内に傾いた液晶分子２０ａがｚ方向に配向する速度を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、黒表示は液晶分子２０ａの垂直配向を用いて行っている。すなわち、特開２００４−３５４４０７号公報の駆動方法のように、液晶分子２０ａが水平に配向した状態での黒表示と、液晶分子２０ａが垂直に配向した状態での黒表示とが混在しない。そのため、黒表示に対して補償を行うことができ、高いコントラストを得ることができる。

［駆動方法］
［第１の実施形態］
次に、液晶表示装置１の駆動方法について説明する。図６は、本発明の第１の実施形態にかかる駆動方法による、電極１４４Ａの電位Ｖａ、電極１４４Ｂの電位Ｖｂ、および対向電極３２の電位Ｖｃの時間変化を示すグラフである。図６の縦軸は各電極の電位を示し、横軸は時刻を示している。

図６に示すように、電極１４４Ａの電位Ｖａと電極１４４Ｂの電位Ｖｂとは、一定周期で極性が反転している。電位ＶａおよびＶｂの極性が反転する周期の長さは同一であり、極性が反転するタイミングも同期している。電位Ｖａと電位Ｖｂとは、常に反対極性である。

対向電極３２の電位Ｖｃは、電位ＶａおよびＶｂの２倍の周期（１／２の周波数）で極性が反転している。電位Ｖｃの極性が反転するタイミングは、電位ＶａおよびＶｂの極性が反転するタイミングの一部と同期している。すなわち電位Ｖｃは、電位ＶａおよびＶｂの極性が反転するタイミングに同期して極性が反転した後、次に電位ＶａおよびＶｂの極性が反転するタイミングでは極性が反転しない。そして電位Ｖｃは、その次に電位ＶａおよびＶｂが反転するタイミングで、再び極性が反転する。

この動作を換言すると、次のようになる。まず、時刻ｔ１において、電極１４４Ａの電位Ｖａを負極性にし、電極１４４Ｂの電位Ｖａを正極性にし、対向電極３２の電位Ｖｃを正極性にする駆動操作（第１駆動操作）が実行されている。時刻ｔ２において、電位Ｖａを正極性にし、電位Ｖｂを負極性にし、電位Ｖｃを正極性にする駆動操作（第２駆動操作）が実行されている。時刻ｔ３において、電位Ｖａを負極性にし、電位Ｖｂを正極性にし、電位Ｖｃを負極性にする駆動操作（第３駆動操作）が実行されている。そして、時刻ｔ４において、電位Ｖａを正極性にし、電位Ｖｂを負極性にし、電位Ｖｃを負極性にする駆動操作（第４駆動操作）が実行されている。

なお、電位Ｖｃの極性は時刻ｔ２では反転せず、もとの極性（正極性）が維持されている。本明細書では、このような操作も、「電位Ｖｃを正極性にする駆動操作」と呼ぶ。同様に、電位Ｖｃの極性は時刻ｔ４では反転せず、もとの極性（負極性）が維持されている。このような操作も、「電位Ｖｃを負極性にする駆動操作」と呼ぶ。

本実施形態では、時刻ｔ５において、再び第１駆動操作が実行される。以降、第１駆動操作〜第４駆動操作が、繰り返し実行される。

第１駆動操作〜第４駆動操作は、一定間隔で実行される。これによって、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間Ａ１、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間Ａ２、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間Ａ３、および時刻ｔ４から時刻ｔ５までの期間Ａ４の長さが、相互に等しくなる。

本実施形態の効果を、図７Ａ〜図７Ｄを参照して説明する。

図７Ａ〜図７Ｄは、図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図７Ａ〜図７Ｄでは、図を見易くするために一部のハッチングを省略している。図７Ａ〜図７Ｄでは、電極１４４Ａおよび１４４Ｂ、対向電極３２、ならびに共通電極１２によって形成される電界の方向と大きさを、矢印で模式的に示している。実線の矢印は１５Ｖの電位差によって形成された電界であることを示し、破線の矢印は７．５Ｖの電位差によって形成された電界であることを示している。矢印の向きは電界の方向を示し、高電位側から低電位側に向かうように図示している。後述する図９Ａ、図９Ｂ、図１３Ａ〜図１３Ｄ、および図１９Ａ〜図１９Ｄについても同様である。

図７Ａは、図６の期間Ａ１において、液晶層２０に形成される電界を模式的に示す断面図である。期間Ａ１では、電極１４４Ａの電位Ｖａは−７．５Ｖ、電極１４４Ｂの電位Ｖｂは７．５Ｖ、対向電極３２の電位Ｖｃは７．５Ｖ、共通電極１２の電位は０Ｖである。これによって、電極１４４Ｂから電極１４４Ａに向かって電界が形成されている。また、対向電極３２から電極１４４Ａに向かって電界が形成されている。さらに、対向電極３２から共通電極１２に向かって、電極１４４Ｂから共通電極１２に向かって、共通電極１２から電極１４４Ａに向かって、それぞれ電界が形成されている。

図７Ｂは、図６の期間Ａ２において、液晶層２０に形成される電界を模式的に示す断面図である。期間Ａ２では、電極１４４Ａの電位Ｖａは７．５Ｖ、電極１４４Ｂの電位Ｖｂは−７．５Ｖ、対向電極３２の電位Ｖｃは７．５Ｖ、共通電極１２の電位は０Ｖである。これによって、電極１４４Ａから電極１４４Ｂに向かって電界が形成されている。また、対向電極３２から電極１４４Ｂに向かって電界が形成されている。さらに、対向電極３２から共通電極１２に向かって、電極１４４Ａから共通電極１２に向かって、共通電極１２から電極１４４Ｂに向かって、それぞれ電界が形成されている。

図７Ｃは、図６の期間Ａ３において、液晶層２０に形成される電界を模式的に示す断面図である。期間Ａ３では、電極１４４Ａの電位Ｖａは−７．５Ｖ、電極１４４Ｂの電位Ｖｂは７．５Ｖ、対向電極３２の電位Ｖｃは−７．５Ｖ、共通電極１２の電位は０Ｖである。これによって、電極１４４Ｂから電極１４４Ａに向かって電界が形成されている。また、電極１４４Ｂから対向電極３２に向かって電界が形成されている。さらに、共通電極１２から対向電極３２に向かって、電極１４４Ｂから共通電極１２に向かって、共通電極１２から電極１４４Ａに向かって、それぞれ電界が形成されている。

図７Ｄは、図６の期間Ａ４において、液晶層２０に形成される電界を模式的に示す断面図である。期間Ａ４では、電極１４４Ａの電位Ｖａは７．５Ｖ、電極１４４Ｂの電位Ｖｂは−７．５Ｖ、対向電極３２の電位Ｖｃは−７．５Ｖ、共通電極１２の電位は０Ｖである。これによって、電極１４４Ａから電極１４４Ｂに向かって電界が形成されている。また、電極１４４Ａから対向電極３２に向かって電界が形成されている。さらに、共通電極１２から対向電極３２に向かって、電極１４４Ａから共通電極１２に向かって、共通電極１２から電極１４４Ｂに向かって、それぞれ電界が形成されている。

図７Ａを参照して、期間Ａ１では、電極１４４Ａと対向電極３２との間には電界が形成されているが、電極１４４Ｂと対向電極３２との間には電界が形成されていない。そのため、一つの画素Ｐｘ内において、電界に偏りが生じている。これは、期間Ａ４においても同様である。一方、図７Ｂを参照して、期間Ａ２では期間Ａ１と対照的に、電極１４４Ｂと対向電極３２との間には電界が形成されているが、電極１４４Ａと対向電極３２との間には電界が形成されていない。これは、期間Ａ３においても同様である。

本実施形態では、第１駆動操作〜第４駆動操作を実行することによって、電界の偏りを打ち消すことができる。すなわち、期間Ａ１〜期間Ａ４を経ることによって、電極１４４Ａおよび電極１４４Ｂの一方と対向電極３２との間に、電界が集中するのを防ぐことができる。

また本実施形態では、図７Ａと図７Ｄとを比較すれば分かるように、期間Ａ１と期間Ａ４とにおける電界の方向は、互いに反転している。同様に、図７Ｂと図７Ｃとを比較すれば分かるように、期間Ａ２と期間Ａ３とにおける電界の方向は、互いに反転している。これによって、液晶層２０の電荷が偏るのを防止することができる。

また本実施形態では、電位ＶａおよびＶｂの極性を、電位Ｖｃの極性を反転させる周波数の２倍の周波数で反転させている。電界を反転させる周波数を高くすることで、フリッカが認識されにくくなる。

［比較例］
次に、本実施形態の効果を説明するための仮想的な比較例について説明する。図８は、比較例にかかる駆動方法による、電極１４４ａの電位Ｖａ、電極１４４Ｂの電位Ｖｂ、および対向電極３２の電位Ｖｃの時間変化を示すグラフである。図８の縦軸は各電極の電位を示し、横軸は時刻を示している。

比較例では、電位Ｖａ、Ｖｂ、およびＶｃは、一定周期で極性が反転している。比較例では、電位Ｖａ、Ｖｂ、およびＶｃの極性が反転する周期の長さはすべて同一で、極性が反転するタイミングも同期している。電位Ｖａと電位Ｖｂと、および電位Ｖａと電位Ｖｃとは常に反対極性であり、電位Ｖｂと電位Ｖｃとは常に同一極性である。

図８に示すように、比較例にかかる駆動方法によれば、期間Ｂ１と期間Ｂ２とが交互に繰り返される。

図９Ａは、図８の期間Ｂ１において、液晶層２０に形成される電界を模式的に示す断面図である。期間Ｂ１では、電極１４４Ａの電位Ｖａは−７．５Ｖ、電極１４４Ｂの電位Ｖｂは７．５Ｖ、対向電極３２の電位Ｖｃは７．５Ｖ、共通電極１２の電位は０Ｖである。

図９Ｂは、図８の期間Ｂ２において、液晶層２０に形成される電界を模式的に示す断面図である。期間Ｂ２では、電極１４４Ａの電位Ｖａは−７．５Ｖ、電極１４４Ｂの電位Ｖｂは７．５Ｖ、対向電極３２の電位Ｖｃは−７．５Ｖ、共通電極１２の電位は０Ｖである。

図９Ａと図９Ｂとを参照して、期間Ｂ１と期間Ｂ２とにおける電界の方向は、互いに反転している。したがって、比較例にかかる駆動方法によっても、液晶層２０の電荷が偏るのを防止することができる。

一方、比較例にかかる駆動方法では、期間Ｂ１と期間Ｂ２との両方において、電極１４４Ａと対向電極３２との間に電界が形成され、電極１４４Ｂと対向電極３２との間には電界が形成されていない。そのため、期間Ｂ１と期間Ｂ２とを繰り返しても、電界の偏りは解消されない。

電界に偏りが生じると、場所によって液晶分子の配向状態が変化するため、画素Ｐｘ内に輝度ムラが発生する場合がある。また、電界が集中する箇所に不純物イオンが蓄積されやすくなるため、焼き付きが発生しやすくなる。

本実施形態にかかる駆動方法によれば、比較例と異なり、画素Ｐｘ内で電界が偏るのを防止することができる。

以上、本発明の第１の実施形態にかかる駆動方法を、比較例を交えて説明した。本実施形態では、中心電圧（バイアス電圧）を０Ｖとして、電位Ｖａ、Ｖｂ、およびＶｃを変化させる態様を例示した。しかし、電極１４４Ａおよび１４４Ｂ、対向電極３２、ならびに共通電極１２に、同一のバイアス電圧が印加されていても良い。例えばこれら全ての電極に７．５Ｖのバイアス電圧が印加されている場合、電位Ｖａ、Ｖｂ、およびＶｃは、０Ｖと１５Ｖとの間で変化する。この場合でも、本実施形態と同じ効果が得られる。また、本実施形態では、電位Ｖａ、Ｖｂ、およびＶｃの振幅を全て１５Ｖとして説明したが、電位Ｖａ、Ｖｂ、およびＶｃの振幅は任意である。

電極１４４Ａおよび１４４Ｂは、ＴＦＴ１４３Ａおよび１４３Ｂに接続されている。そのため、ＴＦＴ１４３Ａおよび１４３ＢのＯＮ、ＯＦＦによるゲート電圧の変化によって、電極１４４Ａおよび１４４Ｂの電位は変動する。電極１４４Ａおよび１４４Ｂの電位は、具体的には、ΔＶ＝（Ｖｇｈ−Ｖｇｌ）・Ｃｇｄ／Ｃｐｉｘ程度変動する。ここで、ＶｇｈはＴＦＴ１４３Ａ（１４３Ｂ）がＯＮ時のゲート電圧であり、ＶｇｌはＴＦＴ１４３Ａ（１４３Ｂ）がＯＦＦ時のゲート電圧である。また、ＣｇｄはＴＦＴ１４３Ａ（１４３Ｂ）のゲートドレイン間の容量であり、Ｃｐｉｘは電極１４４Ａおよび１４４Ｂの負荷容量である。電極１４４Ａおよび１４４Ｂには、この電位変動ΔＶを見込んだ電圧を印加することが好ましい。

本実施形態のように、電位Ｖａと電位Ｖｂとは、共通電極１２の電位を中心として対称であることが好ましい。換言すれば、電極１４４Ａと共通電極１２との間の電位差の絶対値、および電極１４４Ｂと共通電極１２との間の電位差の絶対値が等しいことが好ましい。これによって、電界を対称にすることができる。この場合、上記の電位変動ΔＶを含めた実効電位において、電極１４４Ａと共通電極１２との間の電位差の絶対値、および電極１４４Ｂと共通電極１２との間の電位差の絶対値を等しくすることが好ましい。

本実施形態のように、対向電極３２と共通電極１２との間の電位差の絶対値は一定であることが好ましい。これによって、対向電極３２および共通電極１２によって形成される縦電界の強さが一定となる。そのため、フリッカの発生を抑制することができる。

［モジュールによる駆動］
以下、本発明の第１の実施形態にかかる駆動方法を実行するためのより具体的な構成を説明する。

図１０は、液晶表示装置１の機能的構成を示すブロック図である。液晶表示装置１は、制御部５１と駆動部５２とをさらに備えている。駆動部５２は、ソースドライバ５２１と、ゲートドライバ５２２と、対向電極ロウドライバ５２３とを含んでいる。

制御部５１および駆動部５２は例えば、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）技術またはＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）技術によって、アレイ基板１０または対向基板３０に実装されている。制御部５１および駆動部５２の一部または全部が、アレイ基板１０および対向基板３０以外の場所に配置されていても良い。

制御部５１は、外部から供給される映像信号Ｖｉｎに所定の処理を実行して、ソースドライバ５２１、ゲートドライバ５２２、および対向電極ロウドライバ５２３へ供給する。

ソースドライバ５２１は、制御部５１から供給された信号に基づいて信号ＶｓＡおよびＶｓＢを生成する。そして、ソースドライバ５２１は、信号ＶｓＡをソースライン１４１Ａに供給し、信号ＶｓＢをソースライン１４１Ｂに供給する。

ゲートドライバ５２２は、制御部５１から供給された信号に基づいて信号Ｖｇを生成し、ゲートライン１４２に供給する。ここで、ゲートライン１４２の数をｎ（ｎは自然数）とし、ｍ行目（１≦ｍ≦ｎ）のゲートライン１４２に供給される信号Ｖｇを、信号Ｖｇ＿ｍと表記する。

対向電極ロウドライバ５２３は、制御部５１から供給された信号に基づいて信号Ｖｃを生成し、対向電極３２に供給する。信号Ｖｇと同様に、ｍ行目の対向電極３２に供給される信号Ｖｃを、信号Ｖｃ＿ｍと表記する。

図１１は、本発明の第１の実施形態にかかる駆動方法を実行するための、各信号のタイミングチャートである。

信号ＶｓＡおよびＶｓＢは、一定の周期で極性が反転している。信号ＶｓＡおよびＶｓＢの極性が反転する周期の長さは同一であり、極性が反転するタイミングも同期している。より具体的には、信号ＶｓＡおよびＶｓＢは、１フレーム期間Ｔの半分の周期で極性が反転している。信号ＶｓＡと信号ＶｓＢとは、常に反対極性である。また、任意のある時刻において、信号ＶｓＡの絶対値とＶｓＢの絶対値とは等しくなっている。

信号Ｖｇ１〜信号Ｖｇ＿ｎは、時分割で一つずつハイレベルになる。すなわち、ある期間ｔａでは、信号Ｖｇ＿１がハイレベルになり、信号Ｖｇ＿２〜Ｖｇ＿ｎはローレベルになっている。そして、信号Ｖｇ＿１がローレベルになるのと同期して、信号Ｖｇ＿２がハイレベルになる。信号Ｖｇ＿２がハイレベルの期間は、信号Ｖｇ＿１および信号Ｖｇ＿３〜Ｖｇ＿ｎはローレベルになっている。このように、信号Ｖｇ１〜Ｖｇ＿ｎの一つが順次ハイレベルになり、他の信号はローレベルになる。

本実施形態では、１フレーム期間Ｔの半分の期間で、信号Ｖｇ１〜Ｖｇ＿ｎを１回ずつハイレベルにする。すなわち、本実施形態は、１フレーム期間Ｔにゲートライン１４２を２回走査する倍速駆動を行っている。

このときの動作を、図４を参照して説明する。信号Ｖｇ＿ｍがハイレベルになると、ｍ行目のゲートライン１４２に接続されたＴＦＴ１４３Ａおよび１４３Ｂがオンになる。これによって、ソースライン１４１Ａから信号ＶｓＡが電極１４４Ａに供給され、ソースライン１４１Ｂから信号ＶｓＢが電極１４４Ｂに供給される。電極１４４Ａおよび電極１４４Ｂの電位は、信号Ｖｇ＿ｍがローレベルになってＴＦＴ１４３Ａおよび１４３Ｂがオフになった後も、液晶容量Ｃｌｃ１およびＣｌｃ２ならびに蓄積容量Ｃｓによって概略一定に維持される。

なお、各列への信号ＶｓＡおよびＶｓＢの供給は時分割で行っても良く（点順次駆動）、一斉に行っても良い（線順次駆動）。

再び図１１を参照して、説明を続ける。ｍ行目の対向電極３２に供給される信号Ｖｃ＿ｍは、信号Ｖｇ＿ｍがハイレベルになるタイミングに同期して、極性が反転している。ただし、信号Ｖｃ＿ｍの極性が反転する周期の長さは、信号Ｖｇ＿ｍがハイレベルになる周期の長さの２倍である。すなわち信号Ｖｃ＿ｍは、信号Ｖｇ＿ｍがハイレベルになるタイミングに同期して極性が反転した後、次に信号Ｖｇ＿ｍがハイレベルになるタイミングでは極性が反転しない。そして信号Ｖｃ＿ｍは、その次に信号Ｖｇ＿ｍがハイレベルになるタイミングで、再び極性が反転する。信号Ｖｃ＿ｍの極性が反転する周期の長さは、１フレーム期間Ｔの長さに等しい。

このように信号ＶｓＡ、ＶｓＢ、Ｖｇ＿１〜Ｖｇ＿ｎ、およびＶｃ＿１〜Ｖｃ＿ｎを供給することによって、本発明の第１の実施形態にかかる駆動方法が実行される。すなわち、ｍ行目の画素Ｐｘでは、信号Ｖｇ＿ｍが１回目にハイレベルになってから２回目にハイレベルになるまでが、図７Ａによって説明した期間Ａ１になる。信号Ｖｇ＿ｍが２回目にハイレベルになってから３回目にハイレベルになるまでが、図７Ｂによって説明した期間Ａ２になる。信号Ｖｇ＿ｍが３回目にハイレベルになってから４回目にハイレベルになるまでが、図７Ｃによって説明した期間Ａ３になる。信号Ｖｇ＿ｍが４回目にハイレベルになってから５回目にハイレベルになるまでが、図７Ｄによって説明した期間Ａ４になる。

以上、本発明の第１の実施形態にかかる駆動方法を実行するための具体的な構成について説明した。本実施形態では、１フレーム期間Ｔにゲートライン１４２を２回走査する場合を説明した。これによって、１フレーム目に第１駆動操作および第２駆動操作が実行され、２フレーム目に第３駆動操作および第４駆動操作が実行される。すなわち、本実施形態は、第１駆動操作〜第４駆動操作を、２フレーム期間に実行している。しかし、１フレーム期間Ｔにゲートライン１４２を１回走査する構成としても良い。この場合、第１駆動操作〜第４駆動操作は４フレーム期間で実行される。また、１フレーム期間Ｔにゲートライン１４２を４回走査する構成としても良い。この場合、第１駆動操作〜第４駆動操作は１フレーム期間で実行される。

本実施形態のように、共通電極１２の電位は一定とすることが好ましい。本実施形態では、共通電極１２の電位を一定とし、対向電極３２の電位を変化させて縦電界を形成している。すなわち、共通電極１２は常に、表示領域の全体にわたって一定の電位である。これによって、共通電極１２を、対向電極３２のように画素Ｐｘの行ごとに形成したり、線順次駆動したりする必要がなくなる。

［第２の実施形態］
図１２は、本発明の第２の実施形態にかかる駆動方法による、電極１４４Ａの電位Ｖａ、電極１４４Ｂの電位Ｖｂ、および対向電極３２の電位Ｖｃの時間変化を示すグラフである。図１２の縦軸は各電極の電位を示し、横軸は時刻を示している。

本実施形態においても、電極１４４Ａの電位Ｖａと電極１４４Ｂの電位Ｖｂとは、一定周期で極性が反転している。電位ＶａおよびＶｂの極性が反転する周期の長さは同一であり、極性が反転するタイミングも同期している。電位Ｖａと電位Ｖｂとは、常に反対極性である。

本実施形態では第１の実施形態と異なり、対向電極３２の電位Ｖｃは、電位ＶａおよびＶｂの１／２の周期（２倍の周波数）で極性が反転している。電位Ｖｃの極性が反転するタイミングの一部は、電位ＶａおよびＶｂの極性が反転するタイミングと同期している。すなわち電位Ｖｃは、電位ＶａおよびＶｂの極性が反転するタイミングと同期して極性が反転するが、この間にさらに一回、極性が反転している。

この動作を換言すると、次のようになる。まず、時刻ｔ１において、電極１４４Ａの電位Ｖａを負極性にし、電極１４４Ｂの電位Ｖｂを正極性にし、対向電極３２の電位Ｖｃを正極性にする駆動操作（第１の実施形態における第１駆動操作に相当）が実行されている。時刻ｔ２において、電位Ｖａを負極性にし、電位Ｖｂを正極性にし、電位Ｖｃを負極性にする駆動操作（第１の実施形態における第３駆動操作に相当）が実行されている。時刻ｔ３において、電位Ｖａを正極性にし、電位Ｖｂを負極性にし、電位Ｖｃを正極性にする駆動操作（第１の実施形態における第２駆動操作に相当）が実行されている。そして、時刻ｔ４において、電位Ｖａを正極性にし、電位Ｖｂを負極性にし、電位Ｖｃを負極性にする駆動操作（第１の実施形態における第４駆動操作に相当）が実行されている。

本実施形態においても、時刻ｔ５において、再び第１駆動操作が実行される。以降、第１駆動操作、第３駆動操作、第２駆動操作、および第４駆動操作が、繰り返し実行される。

本実施形態においても、第１駆動操作、第３駆動操作、第２駆動操作、および第４駆動操作は、一定間隔で実行される。これによって、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間Ｃ１、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間Ｃ２、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間Ｃ３、および時刻ｔ４から時刻ｔ５までの期間Ｃ４の長さが、相互に等しくなる。

図１３Ａは、図１２の期間Ｃ１において、液晶層２０に形成される電界を模式的に示す断面図である。期間Ｃ１では、電極１４４Ａの電位Ｖａは−７．５Ｖ、電極１４４Ｂの電位Ｖｂは７．５Ｖ、対向電極３２の電位Ｖｃは７．５Ｖ、共通電極１２の電位は０Ｖである。これによって、電極１４４Ｂから電極１４４Ａに向かって電界が形成されている。また、対向電極３２から電極１４４Ａに向かって電界が形成されている。さらに、対向電極３２から共通電極１２に向かって、電極１４４Ｂから共通電極１２に向かって、共通電極１２から電極１４４Ａに向かって、それぞれ電界が形成されている。

図１３Ｂは、図１２の期間Ｃ２において、液晶層２０に形成される電界を模式的に示す断面図である。期間Ｃ２では、電極１４４Ａの電位Ｖａは−７．５Ｖ、電極１４４Ｂの電位Ｖｂは７．５Ｖ、対向電極３２の電位Ｖｃは−７．５Ｖ、共通電極１２の電位は０Ｖである。これによって、電極１４４Ｂから電極１４４Ａに向かって電界が形成されている。また、電極１４４Ｂから対向電極３２に向かって電界が形成されている。さらに、共通電極１２から対向電極３２に向かって、電極１４４Ｂから共通電極１２に向かって、共通電極１２から電極１４４Ａに向かって、それぞれ電界が形成されている。

図１３Ｃは、図１２の期間Ｃ３において、液晶層２０に形成される電界を模式的に示す断面図である。期間Ｃ３では、電極１４４Ａの電位Ｖａは７．５Ｖ、電極１４４Ｂの電位Ｖｂは−７．５Ｖ、対向電極３２の電位Ｖｃは７．５Ｖ、共通電極１２の電位は０Ｖである。これによって、電極１４４Ａから電極１４４Ｂに向かって電界が形成されている。また、対向電極３２から電極１４４Ｂに向かって電界が形成されている。さらに、対向電極３２から共通電極１２に向かって、電極１４４Ａから共通電極１２に向かって、共通電極１２から電極１４４Ｂに向かって、それぞれ電界が形成されている。

図１３Ｄは、図１２の期間Ｃ４において、液晶層２０に形成される電界を模式的に示す断面図である。期間Ｃ４では、電極１４４Ａの電位Ｖａは７．５Ｖ、電極１４４Ｂの電位Ｖｂは−７．５Ｖ、対向電極３２の電位Ｖｃは−７．５Ｖ、共通電極１２の電位は０Ｖである。これによって、電極１４４Ａから電極１４４Ｂに向かって電界が形成されている。また、電極１４４Ａから対向電極３２に向かって電界が形成されている。さらに、共通電極１２から対向電極３２に向かって、電極１４４Ａから共通電極１２に向かって、共通電極１２から電極１４４Ｂに向かって、それぞれ電界が形成されている。

本実施形態においても、第１駆動操作、第３駆動操作、第２駆動操作、および第４駆動操作を実行することによって、電界の偏りを打ち消すことができる。すなわち、期間Ｃ１〜期間Ｃ４を経ることによって、電極１４４Ａおよび電極１４４Ｂの一方と対向電極３２との間に、電界が集中するのを防ぐことができる。

本実施形態においても、図１３Ａと図１３Ｄとを比較すれば分かるように、期間Ｃ１と期間Ｃ４とにおける電界の方向は、互いに反転している。同様に、図１３Ｂと図１３Ｃとを比較すれば分かるように、期間Ｃ２と期間Ｃ３とにおける電界の方向は、互いに反転している。これによって、液晶層２０の電荷が偏るのを防止することができる。

また本実施形態では、電位Ｖｃの極性を、電位ＶａおよびＶｂの極性を反転させる周波数の２倍の周波数で反転させている。周波数を上げることで、フリッカが認識されにくくなる。

図１４は、本発明の第２の実施形態にかかる駆動方法を実行するための、各信号のタイミングチャートである。

図１４に示すタイミングチャートは、第１の実施形態の場合（図１１）と比較して、信号ＶＳａ、ＶＳｂ、およびＶｃ＿１〜Ｖｃ＿ｎの極性が反転する周期の長さが異なっている。

すなわち、信号ＶｓＡおよびＶｓＢは、１フレーム期間Ｔと同じ長さの周期で極性が反転している。また、信号Ｖｃ＿１〜Ｖｃ＿ｎは、１フレーム期間Ｔの半分の長さの周期で極性が反転している。本実施形態では、ｍ行目の対向電極３２に供給される信号Ｖｃ＿ｍは、信号Ｖｇ＿ｍがハイレベルになるタイミングに同期して、極性が反転している。

このように信号ＶｓＡ、ＶｓＢ、Ｖｇ＿１〜Ｖｇ＿ｎ、およびＶｃ＿１〜Ｖｃ＿ｎを供給することによって、本発明の第２の実施形態にかかる駆動方法が実行される。すなわち、ｍ行目の画素Ｐｘでは、信号Ｖｇ＿ｍが１回目にハイレベルになってから２回目にハイレベルになるまでが、図１３Ａによって説明した期間Ｃ１になる。信号Ｖｇ＿ｍが２回目にハイレベルになってから３回目にハイレベルになるまでが、図１３Ｂによって説明した期間Ｃ２になる。信号Ｖｇ＿ｍが３回目にハイレベルになってから４回目にハイレベルになるまでが、図１３Ｃによって説明した期間Ｃ３になる。信号Ｖｇ＿ｍが４回目にハイレベルになってから５回目にハイレベルになるまでが、図１３Ｄによって説明した期間Ｃ４になる。

［液晶表示装置の構成の変形例１］
本発明の第１の実施形態または第２の実施形態にかかる駆動方法は、液晶表示装置１に加えて、以下に説明する液晶表示装置２または３に対しても好適に用いることができる。図１５は、本発明の変形例にかかる液晶表示装置２の模式的断面図である。図１６は、液晶表示装置２の等価回路図である。

液晶表示装置２は、液晶表示装置１の対向基板３０に代えて、対向基板４０を備えている。対向基板４０は、対向基板３０が備える構成に加えて、オーバーコート層４１をさらに含んでいる。

オーバーコート層４１は、対向電極３２を覆って形成されている。オーバーコート層４１は、透光性および絶縁性を有している。オーバーコート層４１は、例えば窒化ケイ素、酸化ケイ素、または酸窒化ケイ素の膜であり、例えばＣＶＤによって成膜される。オーバーコート層４１はまた、アクリル樹脂等の有機物であっても良く、この場合、例えばスピンコータまたはスリットコータによって成膜される。

図１６に示すように、電極１４４Ａと対向電極３２と、および電極１４４Ｂと対向電極３２Ｂとは、それぞれ液晶容量Ｃｌｃ２およびオーバーコート層４１の容量Ｃｏｃを介して容量性結合している。

液晶表示装置２の構成によれば、オーバーコート層４１によって、縦電界の強さが小さくなる。縦電界の強さが小さくなることで、相対的に横電界の影響が大きくなり、液晶分子がｘ方向に配向し易くなる。これによって、白表示時の透過率を向上させることができる。

オーバーコート層４１の比誘電率は、１よりも大きいことが好ましい。オーバーコート層４１が厚すぎると、液晶分子の応答速度が低下する。そのため、オーバーコート層４１の厚さは、０μｍよりも大きく４μｍ未満であることが好ましい。また、このときのセルギャップ（液晶層２０の厚さ）は、２μｍよりも大きく７μｍ以下であることが好ましい。

液晶表示装置２に対しても、本発明の第１の実施形態にかかる駆動方法、または本発明の第２の実施形態にかかる駆動方法を実行することで、画素Ｐｘ内で電界が偏るのを防止することができる。

［液晶表示装置の構成の変形例２］
図１７は、本発明の変形例にかかる液晶表示装置３の模式的断面図である。図１８は、液晶表示装置３の等価回路図である。

液晶表示装置３は、液晶表示装置１と比較して、アレイ基板１０に代えてアレイ基板５０を備え、対向基板３０に代えて対向基板６０を備えている。液晶表示装置２では、共通電極１２は対向基板６０に形成され、対向電極３２はアレイ基板５０に形成されている。

以下、液晶表示装置３に対して、本発明の第１の実施形態にかかる駆動方法（図６）を適用した場合の効果を、図１９Ａ〜図１９Ｄを参照して説明する。図１９Ａは、図６の期間Ａ１において、液晶層２０に形成される電界を模式的に示す断面図である。図１９Ｂは、図６の期間Ａ２において、液晶層２０に形成される電界を模式的に示す断面図である。図１９Ｃは、図６の期間Ａ３において、液晶層２０に形成される電界を模式的に示す断面図である。図１９Ｄは、図６の期間Ａ４において、液晶層２０に形成される電界を模式的に示す断面図である。

図１９Ａを参照して、期間Ａ１では、電極１４４Ａと対向電極３２との間には電界が形成されているが、電極１４４Ｂと対向電極３２との間には電界が形成されていない。そのため、一つの画素Ｐｘ内において、電界に偏りが生じている。これは、期間Ａ４においても同様である。一方、図１９Ｂを参照して、期間Ａ２では期間Ａ１と対照的に、電極１４４Ｂと対向電極３２との間には電界が形成されているが、電極１４４Ａと対向電極３２との間には電界が形成されていない。これは、期間Ａ３においても同様である。

第１駆動操作〜第４駆動操作を実行することによって、電界の偏りを打ち消すことができる。すなわち、期間Ａ１〜期間Ａ４を経ることによって、電極１４４Ａおよび電極１４４Ｂの一方と対向電極３２との間に、電界が集中するのを防ぐことができる。また、図１９Ａと図１９Ｄとを比較すれば分かるように、期間Ａ１と期間Ａ４とにおける電界の方向は、互いに反転している。同様に、図１９Ｂと図１９Ｃとを比較すれば分かるように、期間Ａ２と期間Ａ３とにおける電界の方向は、互いに反転している。これによって、液晶層２０の電荷が偏るのを防止することができる。

液晶表示装置３に対して、本発明の第２の実施形態にかかる駆動方法（図１２）を適用しても良い。また、液晶表示装置３は、液晶表示装置２で説明したオーバーコート層４１１を備えていても良い。

［その他の実施形態］
以上、本発明についての実施形態を説明したが、本発明は上述の各実施形態のみに限定されず、発明の範囲内で種々の変更が可能である。また、各実施形態は、適宜組み合わせて実施することが可能である。

以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明する。なお、この実施例は本発明を限定するものではない。

本発明の効果を確認するため、本発明の第１の実施形態にかかる駆動方法（駆動方法１）および第２の実施形態にかかる駆動方法（駆動方法２）を実行し、画素Ｐｘ内での輝度ムラおよび映像表示における焼付き判定による評価を行った。また、比較例かかる駆動方法（図８）についても同様に評価を行った。駆動方法１および駆動方法２については、液晶表示装置１（オーバーコートなし）および液晶表示装置２（オーバーコートあり）について評価を行った。比較例にかかる駆動方法については、液晶表示装置１（オーバーコートなし）についてのみ評価を行った。

図２０に評価の結果を示す。輝度ムラは、一つの画素Ｐｘ内における、輝度の最大値と最小値との差が、最大値の１０％以下であるかを判断基準とした。図２０の「輝度ムラ」の欄には、輝度差が最大値の１０％超である場合は「＞１０」を、輝度差が最大値の１０％以下である場合は「≦１０」を記入した。

焼付きは映像表示（０階調（黒表示）と２５５階調（白表示）とを含む）を常温で１００時間行った後、３２階調表示（グレー表示）を行い、ＮＤフィルタ越しに焼付き残像が確認できるかを判断基準とした。図２０の「焼付き」の欄には、ＮＤ５％で焼付き残像が確認できる場合は「ＮＤ５」を、ＮＤ５％では焼付き残像が確認できないが、ＮＤ１０％では焼付き残像が確認できる場合は「ＮＤ１０」を、ＮＤ１０％でも焼付き残像が確認できない場合は「‐」を記入した。

図２０に示すように、本発明の実施形態にかかる駆動方法は、比較例にかかる駆動方法と比較して、画素Ｐｘ内での輝度ムラおよび焼付きを低減できることが確認された。

なお、オーバーコートありの場合、焼付き評価が「ＮＤ１０」となっている。これは、オーバーコート層４１中の不純物イオンが原因であると考えられる。

本発明は、液晶表示装置およびその駆動方法として産業上の利用が可能である。

１，２，３ 液晶表示装置
１０，５０ アレイ基板
１１ 基板
１２ 共通電極
１３ 絶縁層
１４ アレイ層
１４１Ａ，１４１Ｂ ソースライン
１４２ ゲートライン
１４３Ａ，１４３Ｂ ＴＦＴ
１４４Ａ，１４４Ｂ 電極
１５ 偏光板
２０ 液晶層
３０，４０，６０ 対向基板
３１ 基板
３２ 対向電極
３３ 偏光板
４１ オーバーコート層

Claims (13)

1. 第１基板と、
   前記第１基板に形成された第１電極と、
   前記第１基板に形成された第２電極と、
   前記第１基板に対向して配置された第２基板と、
   前記第１基板および前記第２基板の一方に形成された対向電極と、
   前記第１基板および前記第２基板の他方に形成された共通電極と、
   前記第１基板と前記第２基板とに挟持され、誘電率異方性が正の液晶分子を含む液晶層と、
   前記第１電極、前記第２電極、および前記対向電極の電位を制御する駆動部とを備え、
   前記駆動部は、
   前記第１電極の電位を基準電位よりも低くし、前記第２電極の電位を前記基準電位よりも高くし、前記対向電極の電位を前記基準電位よりも高くする第１駆動操作と、
   前記第１電極の電位を前記基準電位よりも高くし、前記第２電極の電位を前記基準電位よりも低くし、前記対向電極の電位を前記基準電位よりも高くする第２駆動操作と、
   前記第１電極の電位を前記基準電位よりも低くし、前記第２電極の電位を前記基準電位よりも高くし、前記対向電極の電位を前記基準電位よりも低くする第３駆動操作と、
   前記第１電極の電位を前記基準電位よりも高くし、前記第２電極の電位を前記基準電位よりも低くし、前記対向電極の電位を前記基準電位よりも低くする第４駆動操作とを含む駆動操作を単位期間に実行する、液晶表示装置。
2. 前記第１電極と前記共通電極との間の電位差の絶対値、および前記第２電極と前記共通電極との間の電位差の絶対値が等しい、請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記対向電極と前記共通電極との間の電位差の絶対値が一定である、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
4. 前記共通電極の電位と前記基準電位とが等しい、請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
5. 前記共通電極の電位が一定である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
6. 前記対向電極を覆って形成されたオーバーコート層をさらに備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
7. マトリクス状に形成された複数の画素をさらに備え、
   前記第１電極および前記第２電極は、前記複数の画素のそれぞれに形成されており、
   前記対向電極は、前記複数の画素の行ごとに形成されており、
   前記駆動部は、前記複数の画素の行ごとに前記駆動操作を実行する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
8. 前記複数の画素の行ごとに形成されたゲートラインをさらに備え、
   前記複数の画素の一つに形成された前記第１電極および前記第２電極は、それぞれスイッチング素子を介して、前記ゲートラインの一つに電気的に接続されている、請求項７に記載の液晶表示装置。
9. 前記駆動部は、前記第１駆動操作、前記第２駆動操作、前記第３駆動操作、および前記第４駆動操作をこの順で実行する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
10. 前記駆動部は、前記第１駆動操作、前記第３駆動操作、前記第２駆動操作、および前記第４駆動操作をこの順で実行する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
11. 前記単位期間は２フレーム期間である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
12. 第１基板と、
    前記第１基板に形成された第１電極と、
    前記第１基板に形成された第２電極と、
    前記第１基板に対向して配置された第２基板と、
    前記第１基板および前記第２基板の一方に形成された対向電極と、
    前記第１基板および前記第２基板の他方に形成された共通電極と、
    前記第１基板と前記第２基板とに挟持される液晶層とを備えた液晶表示装置の駆動方法であって、
    前記第１電極の電位を基準電位よりも低くし、前記第２電極の電位を前記基準電位よりも高くし、前記対向電極の電位を前記基準電位よりも高くする第１駆動操作と、
    前記第１電極の電位を前記基準電位よりも高くし、前記第２電極の電位を前記基準電位よりも低くし、前記対向電極の電位を前記基準電位よりも高くする第２駆動操作と、
    前記第１電極の電位を前記基準電位よりも低くし、前記第２電極の電位を前記基準電位よりも高くし、前記対向電極の電位を前記基準電位よりも低くする第３駆動操作と、
    前記第１電極の電位を前記基準電位よりも高くし、前記第２電極の電位を前記基準電位よりも低くし、前記対向電極の電位を前記基準電位よりも低くする第４駆動操作とを含み、
    前記第１駆動操作、前記第２駆動操作、前記第３駆動操作、および前記第４駆動操作を単位期間に実行する、駆動方法。
13. 前記液晶層は誘電率異方性が正の液晶分子を含む、請求項１２に記載の駆動方法。

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