CN104321691A - 液晶驱动方法和液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供使闪烁和DC影像残留充分地减少的液晶驱动方法、和使用液晶驱动方法驱动的液晶显示装置。本发明的液晶驱动方法是使设置在上下基板中的一个基板上的一对电极产生电位差来驱动液晶的方法，上述一对电极各自的施加电压的极性被反转，在该上下基板中的一个基板和/或另一个基板上设置有面状电极，上述液晶驱动方法执行以下的驱动操作：在将对该一对电极中的一个电极施加的正极性的电压与负极性的电压的平均值减去对该面状电极施加的电压而得到的差设为第一偏置电压，将对该一对电极中的另一个电极施加的正极性的电压与负极性的电压的平均值减去对该面状电极施加的电压而得到的差设为第二偏置电压时，使该第一偏置电压的值与该第二偏置的值相互调换。

Description

液晶驱动方法和液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶驱动方法和液晶显示装置。更详细而言，涉及使用一对电极施加电场进行显示的液晶驱动方法和液晶显示装置。
背景技术
液晶驱动方法是在电极间产生电场来使被夹持在一对基板间的液晶层中的液晶分子运动的方法，由此，能够使液晶层的光学特性变化，使光透过或不透过液晶显示装置，从而产生开状态/关状态。
通过这样的液晶驱动，各种方式的液晶显示装置发挥薄型、轻量并且低消耗电力的优点，被用于各种用途。例如，在个人计算机、电视机、汽车导航仪等车载用的设备、智能手机和平板终端等便携式信息终端的显示器等中，设计了多种驱动方法，并已实用化。
可是，作为液晶显示装置，根据液晶的特性、电极配置、基板设计等开发了多种显示方式(显示模式)。作为近年来广泛使用的显示模式，大致可以列举使具有负的介电常数各向异性的液晶分子相对于基板面垂直取向的垂直取向(VA：Vertical Alignment)模式、使具有正或负的介电常数各向异性的液晶分子相对于基板面平行取向以对液晶层施加横向电场的面内开关(IPS：In-Plane Switching)模式和条纹状电场开关(FFS：Fringe Field Switching(边缘场开关))模式等。在这些显示模式中，提出了一些液晶驱动方法和其中使用的电极结构。
例如，作为IPS方式的液晶显示装置，公开了一种液晶显示装置，其在由在第一方向延伸且在第二方向排列的扫描线与在第二方向延伸且在第一方向排列的视频信号线包围的区域形成有像素，上述像素具有：整面地形成的第一电极；在第一电极上形成的层间绝缘膜；和在上述层间绝缘膜上形成的第二电极，上述第二电极具有第一区域和第二区域，上述第一区域具有第一数量的梳齿电极，上述第二区域具有第二数量的梳齿电极，上述第一数量与上述第二数量不同(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-2596号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
例如，在IPS驱动方式中，由于挠曲极化(flexoelectricity)，每次极性反转时，亮部的位置在线上和间隙上调换。为了消除由该现象引起的亮度变化，例如，通过使线与间隙的数量相同来应对。
但是，TBA模式和导通-导通开关模式(on-on switching mode)等中，亮部并不在线上和间隙上调换，因此，不能应用上述方法。另外，像素结构受到限制，因此，根据像素的大小的不同，不能完全地消除闪烁。
本发明鉴于上述现状而做出，其目的是提供在使设置在上下基板中的一个基板上的一对电极产生电位差来驱动液晶的液晶驱动方法中，使闪烁和DC影像残留充分地减少的液晶驱动方法，和使用液晶驱动方法驱动的液晶显示装置。
用于解决技术问题的手段
本发明人发现，在利用包括横向成分的电场决定液晶的取向的液晶显示装置(例如，TBA[Transverse Bend Alignment：横向弯曲取向]模式、导通-导通开关模式等)中，在利用上层梳齿电极等一对梳齿电极产生包括横向成分的电场(例如，与基板主面平行的方向的电场)时，具有液晶成为弯曲取向或展曲取向的区域。因此，由于挠曲极化效应，产生挠曲极化，在对一对电极中的一个电极施加的电压为正极性的情况和负极性的情况之间产生透射率差(以下，也将此称为“正极性与负极性之间的透射率的差”)。即，发现在以正极性和负极性对电极施加相同大小的电压的情况下，在极性反转中产生闪烁的技术问题。
本发明人对其原因进行了研究，发现在利用包括横向成分的电场决定液晶的取向的模式中，液晶倾斜地取向，因此，会产生展曲取向和弯曲取向，当产生这样的取向时，液晶的分子排列的对称性遭到破坏，因此，会产生宏观的极化(挠曲极化)。另外，发现这样的挠曲极化与分子的形态无关，是在所有的向列型液晶中可看到的现象。由于该挠曲极化的产生，在正极性与负极性时产生取向的差异，因此，透射率出现差异。
可是，本发明人在垂直取向型的具有3层电极结构的液晶显示装置中，着眼于通过使下侧基板的上层电极为梳齿驱动，在上升沿，利用梳齿间的电位差产生横向电场，在下降沿，利用基板间的电位差产生纵向电场，在上升沿和下降沿均利用电场使液晶分子旋转以实现高速响应，并且利用梳齿驱动的横向电场也实现高透射率的导通-导通开关模式的液晶显示装置，对其进行了各种研究(例如日本特愿2011-142346号、日本特愿2011-142351号等)。
本发明人发现，在该模式中，必然会产生挠曲极化，因此，会产生由挠曲极化引起的与正负极性反转相伴的透射率差、即上述的闪烁。可以说，这样的产生闪烁的技术问题，在未施加电压时液晶分子与基板主面垂直地取向、在显示时液晶分子与基板主面平行地取向的液晶显示装置中特别显著。
此外，利用横向电场驱动的模式(TBA、IPS等)容易产生挠曲极化，因此，在正极性和负极性时亮度会变化，容易产生闪烁，显示品质降低。为了解决该问题，以前着眼于施加偏置电压(offset voltage)以使正极性和负极性的亮度相同，但是因为总是在一定方向施加直流电压，所以会发生影像残留。
本发明人为了消除利用这样的包括横向成分的电场驱动液晶的驱动方法中的闪烁而进行了详细的研究。为了抑制闪烁，只要通过对电极施加电偏置(偏置电压)来对正负的透射率差进行调整即可，但是，在该情况下，由DC(Direct Current：直流)偏置引起的DC影像残留成为问题。
例如，图15表示通常的、偏置为0.2V的情况下的横向电场模式的液晶显示装置的截面示意图。横向电场的模式会产生挠曲极化，因此会产生闪烁。为了消除该闪烁，在利用TFT按每个像素驱动的电极(TFT驱动的电极417)与共用电极(多个像素共用的电极)419之间施加偏置电压。总是对TFT驱动的电极417施加偏置电压，因此，总是从共用电极419向TFT驱动的电极417的方向施加0.2V的直流电压，产生DC影像残留。此外，在图15中，从作为基准的电极向被施加偏置电压的电极(偏置电压可以为0V)延伸箭头符号，表示被施加偏置电压的电极相对于该作为基准的电极的偏置电压的值(从被施加偏置电压的电极的电压减去作为基准的电极的电压而得到的值)。在其他的图中也是同样。
本发明人对在这样的状况下能够充分地抑制闪烁和DC影像残留的液晶驱动方法进行了研究，结果想到了以下的新的技术思想：因为在一定方向施加直流电压所以产生影像残留，因此，以消除直流电压的形式施加电压。
具体而言，每1个像素准备2个以上的TFT。例如，使一对梳齿电极的双方的电极为TFT驱动(图1等)。2个TFT中，一个TFT为基准电位，对另一个TFT提供用于决定灰度等级的电位(灰度等级电位)。发现：通过在一定的时刻调换基准电位和灰度等级电位，向相反方向施加偏置电压，因此，影像残留减轻。本发明人发现这样的液晶驱动方法不仅能够特别适合应用于垂直取向型的具有3层电极结构的液晶显示装置，而且能够适合应用于其他的利用包括横向成分的电场决定液晶的取向的液晶显示装置，想到能够很好地解决上述技术问题，实现了本发明。
此外，与上述的现有技术文献的不同点是，与像素结构无关，改变了电压的施加方法。
即，本发明是一种液晶驱动方法，其为使设置在上下基板中的一个基板上的一对电极产生电位差来驱动液晶的方法，上述一对电极各自的施加电压的极性被反转，在该上下基板中的一个基板和/或另一个基板上设置有面状电极，上述液晶驱动方法执行以下的驱动操作：在将对该一对电极中的一个电极施加的正极性的电压与负极性的电压的平均值减去对该面状电极施加的电压而得到的差设为第一偏置电压，将对该一对电极中的另一个电极施加的正极性的电压与负极性的电压的平均值减去对该面状电极施加的电压而得到的差设为第二偏置电压时，使该第一偏置电压的值与该第二偏置电压的值相互调换。换言之，也可以说在一对梳齿电极间，偏置电压的施加方向反转。另外，上述液晶通常被夹持在上下基板间。
使第一偏置电压的值与第二偏置的值相互调换是指，例如第一偏置电压为+0.2V，该第二偏置电压为0，调换为第一偏置电压为0，该第二偏置电压为+0.2V。
偏置电压是表示相对于某个基准(在本说明书中，例如为对置电极的对置电压)，极性反转时的正电压与负电压的平均值偏移多大程度的值。
本发明的液晶驱动方法的“作为将对该一对电极中的一个电极施加的正极性的电压与负极性的电压的平均值减去对该面状电极施加的电压而得到的差的第一偏置电压”，是指以下两个电压的平均值：在对该一对电极中的一个电极施加正极性的电压时，相对于对作为基准的该面状电极施加的电压，对该一对电极中的一个电极施加的电压；在对该一对电极中的一个电极施加负极性的电压时，相对于对作为基准的该面状电极施加的电压，对该一对电极中的一个电极施加的电压。本发明的“作为将对该一对电极中的另一个电极施加的正极性的电压与负极性的电压的平均值减去对该面状电极施加的电压而得到的差的第二偏置电压”也是同样，是指以下两个电压的平均值：在对该一对电极中的另一个电极施加正极性的电压时，相对于对作为基准的该面状电极施加的电压，对该一对电极中的另一个电极施加的电压；在对该一对电极中的另一个电极施加负极性的电压时，相对于对作为基准的该面状电极施加的电压，对该一对电极中的另一个电极施加的电压。上述正极性的电压与负极性的电压的平均值，也可以说是将正极性的电压与负极性的电压相加后除以2而得到的值。
例如，在使对置电压为0V(这成为偏置的基准)时，在对某个电极(例如，一对电极中的另一个电极)施加正极性+7.1V、负极性-7.5V的情况下，(+7.1V-7.5V)/2＝-0.2V成为偏置值。即，当以明示偏置值的方式重新标记时，“+7.1V/-7.5V”重新标记为“±7.3V-0.2V”，平均从0V偏移-0.2V。
此外，优选对该一对电极中的一个电极施加的正极性的电压/负极性的电压、对该一对电极中的另一个电极施加的正极性的电压/负极性的电压、以及对该面状电极施加的电压分别是一定的，但是，只要能够发挥本发明的效果，也可以是变化的。在变化的情况下，各个电压能够采用其平均值。
在本说明书中，施加电压的极性反转，也可以是施加电压的绝对值自身改变。另外，本发明中的对该一对电极分别施加的电压，通常每隔一定期间极性反转。
本发明的液晶驱动方法中，作为偏置电压的基准的面状电极可以为下侧基板(电路基板)的电极(例如，下层电极)，也可以为上侧基板(对置基板)的电极，但是，通常优选以不取正极性和负极性双方的值的上侧基板(对置基板)的电极作为偏置电压的基准。即，在本发明的液晶驱动方法中，优选：在上下基板中的至少另一个基板上设置有面状电极，将对该一对电极中的一个电极施加的正极性的电压与负极性的电压的平均值减去对设置在该上下基板中的另一个基板上的面状电极施加的电压而得到的差设为第一偏置电压，将对该一对电极中的另一个电极施加的正极性的电压与负极性的电压的平均值减去对设置在该上下基板中的另一个基板上的面状电极施加的电压而得到的差设为第二偏置电压。
对上述一对电极施加的电压通常为交流电压。上述交流电压是其大小随着时间周期性地改变的电压。通常，电位以在中心电压的上下实质上为相同大小的振幅的方式变化，但是，在本发明的液晶驱动方法中并不限于此。
本发明的液晶驱动方法，优选上述一对电极包括：根据灰度等级设定电压，为了表现灰度等级亮度而使施加电压变化的电极(灰度等级电极)；和基本上不论灰度等级如何都将电压固定，相对于灰度等级电极成为基准的电极(基准电极)，在上述第一偏置电压的值与上述第二偏置电压的值相互调换的同时，上述一对电极中的灰度等级电极和基准电极相互调换。
在本发明的液晶驱动方法中，优选上述第一偏置电压和上述第二偏置电压的极性相反，绝对值相同。偏置电压的极性是指偏置电压的正或负的区别。在本发明的液晶驱动方法中，在第一偏置电压和第二偏置电压的极性相反的情况下，第一偏置电压为正且该第二偏置电压为负的方式、与第一偏置电压为负且该第二偏置电压为正的方式交替地调换。由此，纵向的偏置也被抵消，更难以产生DC影像残留。在此，所谓相同，只要能够充分地发挥能够减少纵向的偏置的效果，只要在本发明的技术领域中可以说实质上为相同即可。另外，例如，第一偏置电压的绝对值与上述第二偏置电压的绝对值之差可以为200mV以下，能够充分地发挥能够减少纵向的偏置的效果。更优选第一偏置电压的绝对值与上述第二偏置电压的绝对值之差为100mV以下。
优选上述驱动操作中，使上述第一偏置电压的值与上述第二偏置电压的值按一定时间间隔相互调换。所谓一定时间，只要能够发挥本发明的效果，只要实质上为一定即可。
优选上述一对电极例如为一对梳齿电极，更优选在俯视基板主面时，2个梳齿电极以相对的方式配置。能够利用这些梳齿电极在梳齿电极间适当地产生横向电场，因此，在液晶层包含具有正的介电常数各向异性的液晶分子时，上升沿时的响应性能和透射率优异，在液晶层包含具有负的介电常数各向异性的液晶分子时，在下降沿时，能够利用横向电场使液晶分子旋转以实现高速响应。优选上述一对梳齿电极，在俯视基板主面时，梳齿部分分别一致。尤其优选一对梳齿电极的梳齿部分分别大致平行，换言之，优选一对梳齿电极分别具有多个大致平行的狭缝。通常，1个梳齿电极具有2个以上的梳齿部分。
一对梳齿电极可以设置在同一层，另外，只要能够发挥本发明的效果，也可以设置在不同层，但是优选一对电极设置在同一层。一对电极设置在同一层，是指各个电极在其液晶层侧和/或与液晶层侧相反的一侧与共同的部件(例如，绝缘膜、液晶层等)接触。
上述“在上下基板中的一个基板和/或另一个基板上设置有面状电极”，可以是(1)在上下基板双方上设置有面状电极，也可以是(2)仅在上下基板中的一个基板(配置有一对电极的一个基板)上设置有面状电极，也可以是(3)仅在上下基板中的另一个基板上设置有面状电极。以下，对(1)～(3)的方式分别进行详细说明。
此外，在一对基板双方上设置有上述面状电极的情况下，可以相对于任一个面状电极，将以正极性和负极性对一对电极中的一个电极施加的电压相加而得到的量的平均值设为第一偏置电压，将以正极性和负极性对一对电极中的另一个电极施加的电压相加而得到的量的平均值设为第二偏置电压。在该情况下，尤其优选如上所述，以上基板[对置基板]侧的面状电极为基准，即，优选相对于上基板[对置基板]侧的面状电极，将以正极性和负极性对一对电极中的一个电极施加的电压相加而得到的量的平均值设为第一偏置电压，将以正极性和负极性对一对电极中的另一个电极施加的电压相加而得到的量的平均值设为第二偏置电压。
(1)在本发明的液晶驱动方法中，优选上述液晶驱动方法在上述驱动操作之后，进一步执行使由设置在上下基板双方上的面状电极构成的一对电极产生电位差来驱动液晶的驱动操作。上述面状电极只要在俯视基板主面时，与像素对应(重叠)地为面状即可。在该情况下，本发明的液晶驱动方法成为使设置在上下基板上的二对电极产生电位差来驱动液晶的方法，响应速度特别优异。对于在上下基板双方上设置有面状电极的结构，在求取偏置电压时，可以以任一个面状电极为基准，例如，能够如上所述以设置在上下基板中的另一个基板(对置基板)上的面状电极为基准。
换言之，优选上述液晶驱动方法进一步执行使一对面状电极间产生电位差来驱动液晶的驱动操作。上述一对面状电极通常能够对基板间赋予电位差。由此，在液晶层包含具有正的介电常数各向异性的液晶分子时的下降沿时、以及在液晶层包含具有负的介电常数各向异性的液晶分子时的上升沿时，能够利用基板间的电位差产生纵向电场，利用电场使液晶分子旋转以实现高速响应。例如在下降沿时，能够利用在上下基板间产生的电场，使得液晶层中的液晶分子以相对于基板主面成为垂直方向的方式旋转以实现高速响应。
在本说明书中，所谓面状电极，包括在多个像素内电连接的方式，例如，作为合适的方式可以列举在所有的像素内电连接的方式、在同一像素列内电连接的方式等。所谓面状，只要在本发明的技术领域中可以说是面形状即可，可以在其一部分区域具有肋或狭缝等取向限制结构体，或在俯视基板主面时在像素的中心部分具有该取向限制结构体，但是优选实质上不具有取向限制结构体。优选设置在上述一对基板中的一个基板上的面状电极中，至少在俯视基板主面时与像素重叠的部位为面状。优选设置在上述一对基板中的另一个基板(对置基板)上的面状电极不具有开口部。上述的电极的结构的优选方式，也同样适合应用于以下的(2)的方式和(3)的方式。
(2)在本发明的液晶驱动方法中，优选仅在上述上下基板中的一个基板上设置有面状电极。在本发明的液晶驱动方法中，优选设置在上述上下基板中的一个基板上的一对电极隔着绝缘膜设置在该面状电极上。
(3)在本发明的液晶驱动方法中，优选仅在上述上下基板中的另一个基板上配置有面状电极。
另外，在本发明的液晶驱动方法中，优选在上述上下基板中的至少一个基板上设置有电介质层。例如，优选在上述上下基板中的另一个基板上设置有电介质层。
另外，在本发明的液晶驱动方法中，优选上述上下基板中的一个基板具备薄膜晶体管元件，上述薄膜晶体管元件包含氧化物半导体。
上述液晶驱动方法是通过有源矩阵驱动方式进行驱动的方法，上述有源矩阵驱动方式优选通过使用薄膜晶体管的多个总线进行驱动，使对第N个总线的电极与第(N+1)个总线的电极施加的电位变化反转来执行驱动操作。使对第N个总线的电极与第(N+1)个总线的电极施加的电位变化反转，是指对某个电位，进行正的电位变化和负的电位变化。作为上述总线，可以列举栅极总线、源极总线。
在本发明的液晶驱动方法中，优选上述液晶包含在未施加电压时在与基板主面垂直的方向取向的液晶分子。此外，所谓在与基板主面垂直的方向取向，只要在本发明的技术领域中，可以说是在与基板主面垂直的方向取向即可，包括实质上在与基板主面垂直的方向取向的方式。优选上述液晶实质上由在未施加电压时在与基板主面垂直的方向取向的液晶分子构成。上述“未施加电压时”，只要在本发明的技术领域中可以说实质上没有施加电压即可。这样的垂直取向型的液晶是有利于得到广视野角、高对比度的特性等的方式，其应用用途正在扩大。
在上述(1)的方式和上述(3)的方式中，上述驱动操作为使一对梳齿电极间产生电位差来驱动液晶的驱动操作。
上述一对梳齿电极通常在阈值电压以上时能够产生不同的电位。阈值电压例如是指在将亮状态的透射率设定为100％时，提供5％的透射率的电压值。所谓在阈值电压以上时能够产生不同的电位，只要能够实现在阈值电压以上时产生不同的电位的驱动操作即可，由此，能够适当地控制对液晶层施加的电场。不同的电位的优选上限值例如为20V。作为能够产生不同的电位的结构，例如，能够利用一个TFT驱动一对电极中的一个电极，并且利用另一个TFT驱动一对电极中的另一个电极，或者使该另一个电极与该另一个电极的下层电极导通，由此使一对梳齿电极分别为不同的电位。在上述一对梳齿电极为一对梳齿电极的情况下，一对梳齿电极的梳齿部分的宽度例如优选为2μm以上。另外，梳齿部分与梳齿部分之间的宽度(本说明书中，也称为间隙)例如优选为2μm～7μm。
优选上述液晶包括通过一对梳齿电极的电位差成为阈值电压以上而在与基板主面平行的方向取向的成分。所谓在与基板主面平行的方向取向，只要在本发明的技术领域中可以说在与基板主面平行的方向取向即可。由此，能够实现高速响应，并且在液晶包含具有正的介电常数各向异性的液晶分子(正型液晶分子)的情况下，能够提高透射率。优选上述液晶实质上由在阈值电压以上时在与基板主面平行的方向取向的液晶分子构成。
优选上述液晶包含具有正的介电常数各向异性的液晶分子(正型液晶分子)。具有正的介电常数各向异性的液晶分子，在施加电场的情况下在一定方向取向，容易进行取向控制，能够实现更高速响应。另外，也优选上述液晶层包含具有负的介电常数各向异性的液晶分子(负型液晶分子)。由此，能够进一步提高透射率。即，可以说从高速响应化的观点出发，优选上述液晶分子实质上由具有正的介电常数各向异性的液晶分子构成，从透射率的观点出发，优选上述液晶分子实质上由具有负的介电常数各向异性的液晶分子构成。
上述上下基板在至少一个基板的液晶层侧通常具有取向膜。优选该取向膜为垂直取向膜。另外，作为该取向膜，可以列举由有机材料或无机材料形成的取向膜、由光活性材料形成的光取向膜、通过摩擦等实施了取向处理的取向膜等。此外，上述取向膜也可以为没有通过摩擦处理等进行取向处理的取向膜。通过使用由有机材料或无机材料形成的取向膜、光取向膜等不需要进行取向处理的取向膜，能够通过工艺的简化来削减成本，并且能够提高可靠性和成品率。另外，在进行了摩擦处理的情况下，有可能发生由来自摩擦布等的杂质混入引起的液晶污染、由异物引起的点缺陷不良、因为在液晶面板内摩擦不均匀而引起的显示不均匀等，但是本发明也能够消除这些缺点。另外，优选上述上下基板在至少一个基板的与液晶层侧相反的一侧具有偏光板。优选该偏光板为圆偏光板。通过这样的结构，能够进一步发挥透射率改善效果。另外，也优选该偏光板为直线偏光板。通过这样的结构，能够使视野角特性优异。
本发明的液晶显示面板具备的上下基板，通常为用于夹持液晶的一对基板，例如，通过以玻璃、树脂等的绝缘基板为母体，在绝缘基板上装入配线、电极、彩色滤光片等而形成。另外，在本发明的液晶驱动方法中，优选在上述上下基板中的至少一个基板上设置有电介质层。
此外，优选上述一对梳齿电极中的至少一个梳齿电极为像素电极，上述一对基板中的一个基板为有源矩阵基板。另外，本发明的液晶驱动方法能够应用于透射型、反射型、半透射型的液晶显示装置。
另外，本发明还是使用本发明的液晶驱动方法驱动的液晶显示装置。本发明的液晶显示装置的液晶驱动方法的优选方式，与上述的本发明的液晶驱动方法的优选方式相同。作为液晶显示装置，可以列举个人计算机、电视机、汽车导航仪等车载用的设备、智能手机和平板终端等便携式信息终端的显示器等。特别是在垂直取向型的具有3层电极结构的液晶显示装置中，在上升沿和下降沿分别能够利用电场使液晶分子旋转以实现高速响应的模式的液晶显示装置中，其响应速度极其优异，因此，能够适合应用于存在在低温环境下等使用的情况的汽车导航仪等车载用的液晶显示装置、场序方式的液晶显示装置、3D(立体)显示装置等的用途。
作为本发明的液晶驱动方法和液晶显示装置的构成，只要以这样的构成要素作为必须构成要素形成即可，不由其他的构成要素特别限定，能够适当应用在液晶驱动方法和液晶显示装置中通常使用的其他的构成。
发明效果
根据本发明，在使设置在上下基板中的一个基板上的一对电极产生电位差来驱动液晶的液晶驱动方法中，能够使闪烁和DC影像残留充分地减少。
附图说明
图1是表示实施方式1的横向电场模式的液晶显示装置的产生横向电场时的一个方式的截面示意图。
图2是表示实施方式1的横向电场模式的液晶显示装置的产生横向电场时的一个方式的截面示意图。
图3是实施方式1的液晶显示装置的产生横向电场时的截面示意图。
图4是实施方式1的液晶显示装置的产生纵向电场时的截面示意图。
图5是表示实施方式1的液晶显示装置的产生横向电场时的一个方式的截面示意图。
图6是表示实施方式1的液晶显示装置的产生横向电场时的一个方式的截面示意图。
图7是表示实施方式2的液晶显示装置的产生横向电场时的一个方式的截面示意图。
图8是表示实施方式2的液晶显示装置的产生横向电场时的一个方式的截面示意图。
图9是表示实施方式3的液晶显示装置的产生横向电场时的一个方式的截面示意图。
图10是表示实施方式3的液晶显示装置的产生横向电场时的一个方式的截面示意图。
图11是表示本实施方式的液晶驱动方法中使用的液晶显示装置的一个例子的截面示意图。
图12是本实施方式中使用的有源驱动元件周边的平面示意图。
图13是本实施方式中使用的有源驱动元件周边的截面示意图。
图14是表示评价图像例的图。
图15是比较例1的横向电场模式的液晶显示装置的截面示意图。
具体实施方式
以下，给出实施方式，参照附图对本发明进行更详细的说明，但是本发明并不仅限定于这些实施方式。在本说明书中，所谓像素，只要没有特别明示，也可以为图像元素(子像素)。另外，面状电极只要在本发明的技术领域中可以说是面状电极即可，例如可以形成有点形状的肋和/或狭缝，但是优选实质上不具有取向限制结构体。
将夹持液晶层的一对基板也称为上下基板，将它们中的显示面侧的基板也称为上侧基板，将与显示面相反的一侧的基板也称为下侧基板。另外，将配置在基板上的电极中的显示面侧的电极也称为上层电极，将与显示面相反的一侧的电极也称为下层电极。另外，本实施方式的电路基板(下侧基板)，因为具有薄膜晶体管元件(TFT)等，所以也称为TFT基板或阵列基板。此外，在实施方式1、实施方式2、实施方式3的变形例中的导通-导通开关模式的情况下，在上升沿(施加横向电场)和下降沿(施加纵向电场)两者，使TFT为导通状态，对一对梳齿电极中的至少一个电极(像素电极)施加电压。
此外，在各实施方式中，只要没有特别说明，对于发挥同样功能的部件和部分标注相同的符号。另外，在图中，只要没有特别说明，(i)表示位于下侧基板的上层的梳齿电极中的一个梳齿电极的电位，(ii)表示位于下侧基板的上层的梳齿电极中的另一个梳齿电极的电位，(iii)表示下侧基板的下层的面状电极的电位或上侧基板的面状电极的电位，(iv)表示上侧基板的面状电极的电位。
另外，基准电极是指基本上不论灰度等级如何都将电压固定，相对于灰度等级电极成为基准的电极。根据灰度等级的不同，也存在使电压变化的情况。另外，灰度等级电极是指根据灰度等级设定电压，主要为了表现灰度等级亮度而使电压变化的电极。在导通-导通开关模式、TBA模式中，灰度等级电极也称为下侧基板的一对梳齿电极中的一个梳齿电极，基准电极也称为下侧基板的一对梳齿电极中的另一个梳齿电极。
实施方式1(在电极17和电极19使灰度等级电极和基准电极反转[使被施加的电压反转])
图1和图2是表示实施方式1的横向电场模式的液晶显示装置的产生横向电场时的一个方式的截面示意图。图1和图2表示偏置电压(在此所说的偏置电压是以电极19为基准时的、电极17的偏置电压)为0.2V的情况。
在实施方式1中，对电极17进行TFT驱动，并且对电极19也进行TFT驱动。通过在电极17和电极19使灰度等级电极和基准电极按一定时间间隔切换(使被施加的电压按一定时间间隔反转)来使施加偏置电压的电极反转。由此，在电极17与电极19之间施加的直流电压反转，因此相互抵消，能够减少影像残留。
接着，对导通-导通开关模式的概要进行说明。图3是实施方式1的液晶显示装置的产生横向电场时的截面示意图。图4是实施方式1的液晶显示装置的产生纵向电场时的截面示意图。在图3和图4中，虚线表示产生的电场的方向。实施方式1的液晶显示装置具有使用作为正型液晶的液晶分子31的垂直取向型的3层电极结构(在此，位于第二层的下侧基板的上层电极为梳齿电极)。在上升沿，如图3所示，利用由一对梳齿电极16(例如，包括电位为0V的基准电极17和电位为14V的灰度等级电极19)间的电位差14V产生的横向电场，使液晶分子旋转。此时，实质上没有产生基板间(电位为7V的对置电极13与电位为7V的对置电极23之间)的电位差。此外，关于本实施方式的偏置，在图3中没有明示。
另外，在下降沿，如图4所示，利用由基板间(例如，电位分别为14V的对置电极13、基准电极17以及灰度等级电极19与电位为0V的对置电极23之间)的电位差14V产生的纵向电场，使液晶分子旋转。实质上没有产生一对梳齿电极16(例如，包括电位为14V的基准电极17和电位为14V的梳齿电极19)间的电位差。
在上升沿和下降沿，均通过利用电场使液晶分子旋转来实现高速响应。即，在上升沿，利用一对梳齿电极间的横向电场形成为导通状态来实现高透射率，在下降沿，利用基板间的纵向电场形成为导通状态来实现高速响应。另外，利用梳齿驱动的横向电场也能够实现高透射率。此外，在实施方式1和其以后的实施方式中，作为液晶使用正型液晶，但是也可以使用负型液晶代替正型液晶。在使用负型液晶的情况下，利用一对基板间的电位差，液晶分子在水平方向取向，利用一对梳齿电极间的电位差，液晶分子在水平方向取向。另外，透射率优异，并且能够在上升沿和下降沿两者利用电场使液晶分子旋转来实现高速响应。在该情况下，优选依次执行使分别配置在上下基板上的对置电极间产生电位差的驱动操作、和使该一对梳齿电极的电极间产生电位差的驱动操作。此外，在使用正型液晶的情况下，优选依次执行使一对梳齿电极的电极间产生电位差的驱动操作、和使分别配置在上下基板上的对置电极间产生电位差的驱动操作。另外，在实施方式1中，用(i)、(ii)表示一对梳齿电极的电位，用(iii)表示下侧基板的面状电极的电位，用(iv)表示上侧基板的面状电极的电位。
实施方式1的液晶显示面板，如图3和图4所示，从液晶显示面板的背面侧向观察面侧依次叠层有阵列基板10、液晶层30和对置基板20(彩色滤光片基板)。实施方式1的液晶显示面板，在一对梳齿电极16间的电压差低于阈值电压时(或未施加电压时)，使液晶分子垂直取向。另外，如图3所示，在梳齿电极间的电压差为阈值电压以上时，利用在形成于玻璃基板11(下侧基板)上的作为上层电极的基准电极17、灰度等级电极19(一对梳齿电极16)间产生的电场，使液晶分子在梳齿电极间向水平方向倾斜，由此控制透射光量。在面状的下层电极(对置电极)13与基准电极17、灰度等级电极19(一对梳齿电极16)之间夹着绝缘膜15。绝缘膜15例如使用氧化膜SiO2、氮化膜SiN、或丙烯酸类树脂等，或者，也能够使用这些材料的组合。
(实施方式1的电极反转方法)
图5和图6是表示实施方式1的液晶显示装置的产生横向电场时的一个方式的截面示意图。在实施方式1中，将图5所示的电压施加方法称为A模式，将图6所示的电压施加方法称为B模式。A模式和B模式中，一对梳齿电极反转，横向的偏置的施加方向反转。
在实施方式1中，切换A模式与B模式。换言之，如上所述，在电极17和电极19使灰度等级电极和基准电极按一定时间间隔切换(使被施加的电压按一定时间间隔反转)。
实施方式1的各电极的电压设定如下述表1所示。此外，在本说明书中，如A模式的电极17、B模式的电极19那样施加电压的绝对值自身改变也可以称为施加电压的极性被反转。另外，如A模式的电极19、B模式的电极17那样为±0V也可以称为施加电压的极性被反转。在以下的实施方式中也是同样。
在A模式和B模式中，将对电极17和电极19的电压调换。正极性表示一对电极为正极性的情况，负极性表示一对电极为负极性的情况。
[表1]
在此，在A模式中，电极17相对于对置电极23的电压的偏置为-0.2V，电极19相对于对置电极23的电压的偏置为0V。在B模式中，电极17相对于对置电极23的电压的偏置为0V，电极19相对于对置电极23的电压的偏置为-0.2V。
上述表1所示的电压设定，横向电场(电极17与电极19间的电场)的偏置的方向反转，因此，就各电极间的偏置而言，如下述表2所示，能够在总体上消除横向的偏置。
[表2]
A模式 B模式 平均
(i)-(ii)间 -0.2 0.2 0
此外，通常的电压施加方法为如以下那样A模式(或B模式)的正极性和负极性的反复。
A+→A-→A+→A-→A+→A-→
另一方面，将本实施方式的电极调换时的电压施加方法为以下的(1)、(2)那样。(1)是A、B均逐次地调换的例子。也可以像(2)那样，进行2次以上的A的正负的反复之后，进行相同次数的B的正负的反复，只要A+、A-、B+、B-的数量相同即可。此外，A+、A-、B+、B-各自需要的时间也实质上相同。
(1)A+→A-→B+→B-→A+→A-→B+→B-→
(2)A+→A-→A+→A-→B+→B-→B+→B-→
此外，A+表示图5中所示的A模式的一对梳齿电极为正极性时。A-表示图5中所示的A模式的一对梳齿电极为负极性时。B+表示图5中所示的B模式的一对梳齿电极为正极性时。B-表示图5中所示的B模式的一对梳齿电极为负极性时。箭头符号表示电压施加状态随着时间的经过而变化的顺序。在以下也是同样。
(关于电位调换的时刻)
如上所述，通常的电压施加方法为如以下那样A模式(或B模式)的正极性和负极性的反复。
A+→A-→A+→A-→A+→A-→A+→A-→
例如，在以240Hz驱动的显示器中，当以240Hz交换A与B时，A+→B-→A+→B-→A+→B-→A+→B-→
一定是A模式为+(正极性)，B模式为-(负极性)，电场不均衡，因此不是最佳。
因此，优选A与B的交换以120Hz以下(面板频率的一半以下)的时间间隔进行。
当上限值为120Hz时，能够采用以下的电压施加方法。
A+→A-→B+→B-→A+→A-→B+→B-→
另外，对于下限值，例如优选0.5Hz。更优选为1Hz以上，进一步优选为30Hz以上。当为30Hz以上时，能够特别显著地发挥使闪烁难以看见的效果。
例如在以240Hz驱动的显示器等的情况下，更优选以1Hz～120Hz进行驱动，最优选以30Hz～120Hz进行驱动。
另外，通过使上述的电位调换的时刻与图像切换时刻一致，能够使闪烁更加难以看到。
此外，一般利用在实施方式1和后述的实施方式中也使用的通常交流(AC)驱动(极性反转)，使DC(Direct Current：直流)成分尽可能减少，从而使影像残留减轻，但是，当施加偏置电压时，其成为对液晶施加的DC成分，因此成为DC(Direct Current：直流)影像残留的原因。
由于由DC成分引起的绝缘膜(电介质层)15的极化，产生DC影像残留，因此，在减轻影像残留的意义上期望尽可能没有偏置。尽可能消除上层电极-下层电极间的偏置是特别重要的。但是，在实施方式1中的导通-导通开关模式等积极地使用横向电场进行驱动的模式中，会产生由挠曲极化引起的与极性反转相伴的闪烁，因此，施加用于抑制闪烁的偏置电压。
实施方式1和后述的实施方式中，提出决定在尽可能抑制由挠曲极化引起的闪烁的同时，也不使影像残留的视认水平恶化的偏置电压的施加方式的方法。
另外，在本实施方式中，也可以采用进一步在基准电极侧强烈地施加偏置的方式。
实施方式1的液晶驱动方法的液晶显示装置，容易制造，且能够实现高透射率。另外，能够在抑制作为闪烁的原因被担心的挠曲极化的同时，减轻影像残留。在后述的实施方式中也能够发挥同样的效果。特别是，在导通-导通开关模式的实施方式1、和后述的实施方式2中，在能够实现能够实施场序方式的响应速度的模式中，能够发挥这样的效果，特别优选。
虽然在图1～图6中没有表示，但是在两基板的与液晶层相反的一侧配置有偏光板。作为偏光板，能够使用圆偏光板或直线偏光板。另外，在两基板的液晶层侧分别配置有取向膜，这些取向膜使液晶分子相对于膜面垂直地立起。另外，这些取向膜可以是有机取向膜或无机取向膜。
在由扫描信号线选择的时刻，通过薄膜晶体管元件(TFT)对驱动液晶的灰度等级电极19施加从视频信号线供给的电压。此外，在本实施方式中，基准电极17和灰度等级电极19形成在同一层，优选形成在同一层的方式，但是只要能够发挥本发明的效果，也可以形成在不同层。灰度等级电极19通过接触孔与从TFT延伸的漏极电极连接。此外，在实施方式1中，下层电极13、对置电极23为面状形状，下层电极13例如能够按栅极总线的偶数线和奇数线共用连接。这样的电极在本说明书中也称为面状电极。另外，对置电极23没有开口部，与全部像素对应地共用连接。
在薄膜晶体管元件中，从透射率改善效果的观点出发，优选使用氧化物半导体TFT(IGZO等)，将在后面说明。
在本实施方式中，梳齿电极的电极宽度L例如优选为2μm以上。梳齿电极的电极间隔S例如优选为2μm以上。此外，优选的上限值例如为7μm。另外，作为电极间隔S与电极宽度L之比(L/S)，例如优选为0.4～3。更优选的下限值为0.5，更优选的上限值为1.5。
单元间隙(cell gap)d只要为2μm～7μm即可，优选在该范围内。单元间隙d(液晶层的厚度)在本说明书中优选为将液晶显示面板的液晶层的全部厚度进行平均而计算出的值。
此外，实施方式1的液晶驱动方法能够适当执行通常的液晶驱动方法所执行的驱动操作。另外，实施方式1的液晶显示装置能够适当具备通常的液晶显示装置所具备的部件(例如，光源等)。在后述的实施方式中也是同样。
实施方式2(相对于实施方式1的电极反转方法进一步对电极17和电极19施加同等的偏置)
图7和图8是表示实施方式2的液晶显示装置的产生横向电场时的一个方式的截面示意图。在实施方式2中，将图7所示的电压施加方法称为A模式，将图8所示的电压施加方法称为B模式。在实施方式2中，在A模式和B模式中，将对电极117和电极119施加的电压调换。
在实施方式1中，对电极17和电极19中的任一个电极施加了用于消除闪烁的偏置电压(+200mV)，在实施方式2中同等地分配至电极17和电极19(双方各+100mV)。通过这样，纵向的偏置电压也被消除，因此，更加难以产生影像残留。
实施方式2的各电极的电压设定如下述表3所示。
在A模式和B模式中，将对电极117和电极119施加的电压调换。正极性表示一对电极为正极性的情况，负极性表示一对电极为负极性的情况。
[表3]
以下，为了进行比较，将实施方式1中的各电极间的偏置示于下述表4，将实施方式2中的各电极间的偏置示于下述表5。
[表4]
A模式 B模式 平均
(i)-(ii)间 -0.2 0.2 0
(i)-(iii)间 -0.2 0 -0.1
(ii)-(iii)间 0 -0.2 -0.1
(i)-(iv)间 -0.2 0 -0.1
(ii)-(iv)间 0 -0.2 -0.1
(iii)-(iv)间 0 0 0
[表5]
A模式 B模式 平均
(i)-(ii)间 -0.2 0.2 0
(i)-(iii)间 -0.1 0.1 0
(ii)-(iii)间 0.1 -0.1 0
(i)-(iv)间 -0.1 0.1 0
(ii)-(iv)间 0.1 -0.1 0
(iii)-(iv)间 0 0 0
在实施方式2中，横向电场(电极117和电极119)的偏置的方向反转，因此，总体上横向的偏置消失。另外，电极117和电极119的以对置电极123为基准的偏置的方向反转，因此，纵向的偏置也消失。由此，能够更加减少影像残留。
此外，电压施加方法与在实施例1中说明的调换电极时的电压施加方法相同。实施方式2的其他结构与上述的实施方式1的结构相同。
实施方式3(TBA的情况)
图9和图10是表示实施方式3的液晶显示装置的产生横向电场时的一个方式的截面示意图。实施方式3的电极结构，除了在下侧基板上没有对置电极以外，与实施方式1、2相同。在实施方式3中，将图9所示的电压施加方法称为A模式，将图10所示的电压施加方法称为B模式。
实施方式3的各电极的电压设定如下述表6所示。这也可以说是将实施方式1的电压设定应用于TBA的情况。
在A模式和B模式中，将对电极217和电极219施加的电压调换。正极性表示一对电极为正极性的情况，负极性表示一对电极为负极性的情况。
[表6]
将实施方式3中的各电极间的偏置示于下述表7。
[表7]
A模式 B模式 平均
(i)-(ii)间 -0.2 0.2 0
(i)-(iv)间 -0.2 0 -0.1
(ii)-(iv)间 0 -0.2 -0.1
在实施方式3中，横向电场(电极217和电极219)的偏置的方向反转，因此，横向的偏置消失。由此，能够减少影像残留。
此外，电压施加方法与在实施例1中说明的调换电极时的电压施加方法相同。实施方式3的其他结构与上述的实施方式1的结构相同。
实施方式3的变形例(TBA的情况)
实施方式3的变形例的电极结构与实施方式3的电极结构相同。
实施方式3的变形例的各电极的电压设定如下述表8所示。这也可以说是将实施方式2的电压设定应用于TBA的情况。
在A模式和B模式中，将对一对电极的各个电极施加的电压调换。正极性表示一对电极为正极性的情况，负极性表示一对电极为负极性的情况。
[表8]
将实施方式3的变形例中的各电极间的偏置示于下述表9。
[表9]
A模式 B模式 平均
(i)-(ii)间 -0.2 0.2 0
(i)-(iv)间 -0.1 0.1 0
(ii)-(iv)间 0.1 -0.1 0
在实施方式3的实施例中也是，横向电场(一对梳齿电极)的偏置的方向反转，因此，横向的偏置消失。另外，一对梳齿电极的以对置电极为基准的偏置的方向反转，因此，纵向的偏置也消失。
此外，电压施加方法与在实施例1中说明的调换电极时的电压施加方法相同。实施方式3的变形例的其他结构与上述的实施方式1的结构相同。
在TBA模式中也是，由于挠曲极化的影响，出现正负极性间的透射率差从而产生闪烁，因此，在施加用于消除闪烁的偏置时，通过采用上述的设定，得到减少影像残留的效果。
(关于偏置电压的效果的验证)
图14是表示评价图像例的图。
作为验证本发明的效果的方法之一，对影像残留水平的判定方法(相对于偏置电压的施加方法)进行说明。
首先，显示任意的影像残留评价图像。所谓任意的影像残留评价图像，例如是指在影像残留最少的0灰度等级(黑画面)中显示有特定的灰度等级(例如255灰度等级：白)的窗口的那样的图像(参照图14)。
准备多个偏置电压的施加方法不同的设定，将它们在窗口内排列显示(参照图14)。
在显示上述的评价图像的状态下，决定例如100小时(H)或500小时(H)、1000小时(H)等基准而长时间放置。
在影像残留评价的基准时间经过后，能够使整个画面为容易看见影像残留的中间灰度等级整面画面显示(例如，0灰度等级、24灰度等级、32灰度等级等)，使用被称为ND滤光片的滤光片，目视判别影像残留水平。
ND滤光片是不对色彩造成影响地使光量降低的滤光片，以利用几％的ND滤光片看不见影像残留的形式，将影像残留水平定量化，对各个影像残留水平进行比较。
能够在现行的偏置设定和与该偏置设定不同的偏置设定中，对影像残留水平进行比较，对偏置设定相对于现行设定的影像残留水平的效果进行验证。
[将电极间的偏置调换时的评价结果]
<某个条件下的影像残留评价结果>
下述表10是在梳齿电极间施加有偏置的情况(在表中表示为“有电极间偏置”)和以一定间隔调换偏置、在电极间不施加偏置的情况(在表中表示为“无电极间偏置”)的放置16小时后的影像残留评价结果的一个例子。该在电极间不施加偏置的情况下(“无电极间偏置”的情况下)的结构相当于上述的实施方式1的结构。
在此，影像残留水平的数值越高，影像残留程度越小。这样，以一定间隔调换偏置、在电极间不施加偏置的情况，能够使影像残留程度显著地小，显示品质优异。
[表10]
此外，通过对驱动电压进行验证，或者，在TFT基板和对置基板中进行SEM(Scanning Electron Microscope：扫描型电子显微镜)等的显微镜观察，能够确认本发明的液晶驱动方法和液晶显示装置的电极结构等。
(比较例1)
图15是比较例1的横向电场模式的液晶显示装置的截面示意图。
该模式是与实施方式1相同的模式，必然产生挠曲极化。因此，会产生由挠曲极化引起的与正负极性反转相伴的透射率差、即闪烁。为了抑制该闪烁，只要通过如图15所示对电极施加电偏置来调整正负的透射率差即可。但是，在对一对梳齿电极中的一个梳齿电极施加偏置电压的情况下，由DC偏置引起的DC影像残留成为问题。
(其他优选实施方式)
在本发明的各实施方式中，优选使用氧化物半导体TFT(IGZO等)。以下，对该氧化物半导体TFT进行详细说明。
上述上下基板中的至少一个基板通常具备薄膜晶体管元件。优选上述薄膜晶体管元件包含氧化物半导体。即，在薄膜晶体管元件中，优选代替硅半导体膜而使用氧化锌等的氧化物半导体膜来形成有源驱动元件(TFT)的有源层(活性层)。将这样的TFT称为“氧化物半导体TFT”。氧化物半导体具有显示出比非晶硅高的载流子迁移率，特性偏差也小的特征。因此，氧化物半导体TFT能够以比非晶硅TFT高的速度进行动作，驱动频率高，适合于更高精细的下一代显示装置的驱动。另外，氧化物半导体膜与多晶硅膜相比通过简便的工艺形成，因此，能得到也能够应用于需要大面积的装置的优点。
特别是在FSD(场序显示装置)中使用本实施方式的液晶驱动方法的情况下，以下的特征显著。
(1)像素电容比通常的VA(垂直取向)模式大(图11是表示本实施方式的液晶驱动方法使用的液晶显示装置的一个例子的截面示意图，在图11中用箭头符号表示的部位，在上层电极与下层电极之间产生大的电容，因此，像素电容比通常的垂直取向[VA：Vertical Alignment]模式的液晶显示装置大)。(2)RGB的3个像素成为1个像素，因此，1个像素的电容为3倍。(3)另外，需要240Hz以上的驱动，因此，栅极导通时间非常短。
另外，应用氧化物半导体TFT(IGZO等)的情况下的优点如下。
根据上述(1)和(2)的理由，在为52型时，像素电容为UV2A的240Hz驱动的机种的约20倍。
因此，当用以往的a-Si制作晶体管时，晶体管变大约20倍以上，存在不能充分地获得开口率的技术问题。
IGZO的迁移率为a-Si的约10倍，因此，晶体管的大小变为约1/10。
使用彩色滤光片RGB的液晶显示装置中的3个晶体管变为1个，因此，能够与a-Si大致同等或稍小地制作。
当如上所述晶体管变小时，Cgd的电容也变小，因此，对源极总线的负担也变小相应的量。
[具体例]
将氧化物半导体TFT的结构图(例示)示于图12、图13。图12是本实施方式中使用的有源驱动元件周边的平面示意图。图13是本实施方式中使用的有源驱动元件周边的截面示意图。此外，符号T表示栅极/源极端子。符号Cs表示辅助电容。
以下，对氧化物半导体TFT的制作工序的一个例子(相关部分)进行说明。
使用氧化物半导体膜的有源驱动元件(TFT)的有源层氧化物半导体305a、305b能够如以下那样形成。
首先，使用溅射法在绝缘膜313i上形成例如厚度为30nm以上300nm以下的In-Ga-Zn-O类半导体(IGZO)膜。然后，利用光刻法形成将IGZO膜的规定区域覆盖的抗蚀剂掩模。接着，通过湿式蚀刻将IGZO膜中未被抗蚀剂掩模覆盖的部分除去。然后，将抗蚀剂掩模剥离。通过这样，得到岛状的氧化物半导体层305a、305b。此外，也可以代替IGZO膜而使用其他的氧化物半导体膜来形成氧化物半导体层305a、305b。
接着，在基板311g的整个表面上沉积绝缘膜307后，对绝缘膜307进行图案化。
具体地说，首先，在绝缘膜313i和氧化物半导体层305a、305b上，利用CVD法形成例如SiO2膜(厚度：例如约150nm)作为绝缘膜307。
优选绝缘膜307包含SiOy等氧化物膜。
当使用氧化物膜时，在氧化物半导体层305a、305b产生了氧缺损的情况下，能够利用氧化物膜中包含的氧使氧缺损恢复，因此，能够更有效地减少氧化物半导体层305a、305b的氧缺损。在此，使用由SiO2膜构成的单层作为绝缘膜307，但是绝缘膜307也可以具有将SiO2膜作为下层、将SiNx膜作为上层的叠层结构。
优选绝缘膜307的厚度(在具有叠层结构的情况下，为各层的合计厚度)为50nm以上200nm以下。当为50nm以上时，在源极电极和漏极电极的图案化工序等中，能够更可靠地保护氧化物半导体层305a、305b的表面。另一方面，当超过200nm时，会由于源极电极和漏极电极而产生大的台阶，因此，有可能引起断线等。
另外，本实施方式中的氧化物半导体层305a、305b优选为由例如Zn-O类半导体(ZnO)、In-Ga-Zn-O类半导体(IGZO)、In-Zn-O类半导体(IZO)、或Zn-Ti-O类半导体(ZTO)等构成的层。其中，更优选In-Ga-Zn-O类半导体(IGZO)。
此外，本模式通过与上述的氧化物半导体TFT组合能得到一定的作用效果，但是也能够使用非晶SiTFT或多晶SiTFT等公知的TFT元件进行驱动。
在上述的各实施方式中，表示了在对置基板上没有外涂层(overcoat layer)的方式，但是也可以设置外涂层。
另外，作为电极材料，能够使用ITO(Indium Tin Oxide：氧化铟锡)，但是能够代替ITO而使用IZO(Indium Zinc Oxide；氧化铟锌)等公知的材料。
另外，本发明的液晶驱动方法和液晶显示装置也能够应用于在未施加电压时液晶分子不在垂直方向取向的其他的横向电场方式的液晶显示装置。例如，也能够应用于IPS模式的液晶显示装置。
此外，本发明的液晶驱动方法也可以执行以下的驱动操作：使一对电极产生电位差来驱动液晶，并且在一对电极与面状电极之间施加边缘电场。
符号说明
10、110、310、310、410：阵列基板(下侧基板)
11、21、111、121、211、221、311、321、411、421：玻璃基板
13、113、313、413：下层电极(面状电极)
15、115、215、315、415：绝缘膜
16：一对梳齿电极
17、19、117、119、217、219、317、319、417、419：电极
20、120、220、320、420：对置基板(上侧基板)
23、123、223、323、423：对置电极
30、130、230、330、430：液晶层
31：液晶(液晶分子)
301a：栅极配线
301b：辅助电容配线
301c：连接部
311g：基板
313i：绝缘膜(栅极绝缘膜)
305a、305b：氧化物半导体层(活性层)
307：绝缘膜(蚀刻阻挡层、保护膜)
309as、309ad、309b、315b：开口部
311as：源极配线
311ad：漏极配线
311c、317c：连接部
313p：保护膜
317pix：像素电极
301：像素部
302：端子配置区域
Cs：辅助电容
T：栅极/源极端子

Claims (11)

1.一种液晶驱动方法，其为使设置在上下基板中的一个基板上的一对电极产生电位差来驱动液晶的方法，其特征在于：
该一对电极各自的施加电压的极性被反转，
在该上下基板中的一个基板和/或另一个基板上设置有面状电极，
该液晶驱动方法执行以下的驱动操作：在将对该一对电极中的一个电极施加的正极性的电压与负极性的电压的平均值减去对该面状电极施加的电压而得到的差设为第一偏置电压，将对该一对电极中的另一个电极施加的正极性的电压与负极性的电压的平均值减去对该面状电极施加的电压而得到的差设为第二偏置电压时，使该第一偏置电压的值与该第二偏置电压的值相互调换。
2.如权利要求1所述的液晶驱动方法，其特征在于：
在所述上下基板中的至少另一个基板上设置有面状电极，
所述液晶驱动方法中，将对该一对电极中的一个电极施加的正极性的电压与负极性的电压的平均值减去对设置在该上下基板中的另一个基板上的面状电极施加的电压而得到的差设为第一偏置电压，将对该一对电极中的另一个电极施加的正极性的电压与负极性的电压的平均值减去对设置在该上下基板中的另一个基板上的面状电极施加的电压而得到的差设为第二偏置电压。
3.如权利要求1或2所述的液晶驱动方法，其特征在于：
所述第一偏置电压和所述第二偏置电压的极性相反，绝对值相同。
4.如权利要求1～3中任一项所述的液晶驱动方法，其特征在于：
所述驱动操作中，使所述第一偏置电压的值与所述第二偏置电压的值按一定时间间隔相互调换。
5.如权利要求1～4中任一项所述的液晶驱动方法，其特征在于：
所述一对电极是一对梳齿电极。
6.如权利要求1～5中任一项所述的液晶驱动方法，其特征在于：
所述上下基板双方设置有面状电极，
所述液晶驱动方法在所述驱动操作之后，进一步执行使由在上下基板双方上设置的面状电极构成的一对电极产生电位差来驱动液晶的驱动操作。
7.如权利要求1～5中任一项所述的液晶驱动方法，其特征在于：
仅在所述上下基板中的另一个基板上配置有面状电极。
8.如权利要求1～7中任一项所述的液晶驱动方法，其特征在于：
所述液晶包含在未施加电压时在与基板主面垂直的方向取向的液晶分子。
9.如权利要求1～8中任一项所述的液晶驱动方法，其特征在于：
在所述上下基板中的至少一个基板上设置有电介质层。
10.如权利要求1～9中任一项所述的液晶驱动方法，其特征在于：
所述上下基板中的一个基板具备薄膜晶体管元件，
该薄膜晶体管元件包含氧化物半导体。
11.一种液晶显示装置，其特征在于：
使用权利要求1～10中任一项所述的液晶驱动方法驱动。
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