CN105209970A - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种液晶显示装置(100)，具备配置成矩阵状的多个像素(Px)，多个像素(Px)各自具有用于产生横电场的第1电极和第2电极(18)、(19)，在沿着行方向和列方向中的任意一方向排成一列的第1像素组(Pc1)中，像素是1对1对地排列着，1对像素包括第1电极和第2电极中的至少一方的电极结构相互不同的2个相邻像素(Pa)、(Pb)，对1对像素所含的2个相邻像素(Pa)、(Pb)施加相同极性的电压，且对第1像素组中相邻的2对像素(PP1)、(PP2)施加相互不同的极性的电压。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示装置，特别是涉及横电场模式的液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置在用途扩大的同时，高性能化正在进展。特别是，具有宽视场角特性的MVA(Multi－domainVerticalAlignment：多畴垂直取向)、IPS(In－Plane－Switching：面内开关)等显示模式被开发，进一步的改良正在进展。
近年来，从IPS模式发展而形成的FFS(FringeFieldSwitching：边缘场开关)模式的液晶显示装置也被开发。在IPS模式、FFS模式中，使用例如设于单侧基板的像素电极和共用电极在面内方向(或倾斜方向)产生电场，使液晶分子与基板平行地旋转。这些显示模式也被称为横电场模式(横向电场方式)等。
另外，在横电场模式的液晶显示装置中，已知在1个像素内形成2种液晶畴的双畴模式的液晶显示装置。在该显示装置中，电极结构(具体地，设于像素电极的狭缝的延伸方向等)不同的2种子像素区域设于1个像素内，在施加电压时，在不同的子像素区域，液晶分子向反方向旋转。
在双畴模式的液晶显示装置中，在施加电压时，形成指向矢交叉的2种液晶畴。由此，例如在从与一方液晶畴的指向矢平行的方向观察时也可补偿延迟的偏离，所以可抑制颜色飘移的发生。
但是，在用于移动设备等的小型的显示装置中，随着高精细化发展，1个像素的尺寸变小，有时难以形成用于在1个像素内形成双畴的电极结构(例如，多个“く”字型电极/狭缝)。
因此，也提出了如下方式：不是在1个像素而是在相邻的2像素形成不同的畴。例如，在专利文献1中公开了如下技术：在IPS模式的液晶显示装置中，在相邻的2像素中使电极结构不同，由此，形成液晶分子的旋转方向相反的2种畴。在本说明书中，有时将使用相邻的2像素形成2种液晶畴的方式称为“模拟双畴”。例如，在专利文献2中公开了采用模拟双畴构成的FFS模式的液晶显示装置。
在模拟双畴的液晶显示装置中，在施加电压时，在相邻的2像素中形成指向矢的方向不同的2种液晶畴(参照图1(d))。由此，与上述的在1个像素中实现的双畴模式的情况同样，可提高横电场模式的液晶显示装置的视场角特性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2000－29072号公报
专利文献2：特开2009－237414号公报
专利文献3：国际公开第2011/007613号
专利文献4：国际公开第2013/008668号
发明内容
发明要解决的问题
另外，液晶显示装置的驱动方式采用相对于多个像素使施加的电压的极性不同的方式。已知例如按源极总线使施加电压的极性不同的方式(列(列线)反转驱动方式)、在上下和左右方向相邻的2像素中使施加电压的极性不同的方式(点反转驱动方式)。另外，在上述的反转驱动方式中，对各像素施加的电压的极性也可以在相邻的帧中(例如1垂直扫描期间)反转。
在专利文献3中公开了按每2像素使电压的极性反转的2H点反转驱动方式。更具体地，在专利文献3记载的液晶显示装置中，相对于1条源极总线位于左右的像素每隔2个而左右交替地连接，由第奇数条源极总线和第偶数条源极总线使信号电压的极性不同，由此按每2水平像素行实现(2H)点反转驱动。
根据本发明人的研究可知：当针对如上述的模拟双畴构成的在相邻像素中电极结构不同的横电场模式的液晶显示装置，适用上述的列反转驱动方式等驱动方式时，有时容易看到闪烁。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供不易观察到闪烁的横电场模式的液晶显示装置。
用于解决问题的方案
本发明实施方式的液晶显示装置具备配置成矩阵状的多个像素，上述多个像素各自具有用于产生横电场的第1电极和第2电极，在上述多个像素中的沿着行方向和列方向中的任意一方向排成一列的第1像素组中，上述像素是1对1对地排列着，1对像素包括上述第1电极和第2电极中的至少一方的电极结构相互不同的2个相邻像素，对上述1对像素所含的上述2个相邻像素施加相同极性的电压，且对上述第1像素组中相邻的2对像素施加相互不同的极性的电压。
在某实施方式中，具有与上述第1像素组相邻、在与上述第1像素组相同的方向排列有多个像素的第2像素组，对相互相邻的上述第1像素组所含的上述1对像素和第2像素组所含的1对像素施加相互不同的极性的电压。
在某实施方式中，上述第1像素组的上述1对像素共同连接到1条源极总线，且位于共同连接到上述1条源极总线的上述1对像素的倾斜方向的上述第2像素组中的1对像素共同连接到上述1条源极总线。
在某实施方式中，构成上述1对像素的2个相邻像素各自在上述第1电极和第2电极中的至少一方中具有多个细长电极部分或狭缝，上述多个细长电极部分或狭缝的延伸方向在上述2个相邻像素中相互不同。
在某实施方式中，上述多个像素各自在相邻的帧中被施加相反极性的电压。
在某实施方式中，在1帧中设有施加显示信号电压的期间和不施加显示信号电压的期间。
在某实施方式中，上述像素的驱动频率为1Hz以上且50Hz以下。
在某实施方式中，上述像素的驱动频率为1Hz以上且30Hz以下。
在某实施方式中，上述多个像素各自具有TFT，上述TFT各自包含作为活性层的氧化物半导体层。
在某实施方式中，上述氧化物半导体层包含In－Ga－Zn－O系的半导体。
在某实施方式中，上述In－Ga－Zn－O系的半导体包含结晶质部分。
发明效果
根据本发明的实施方式，可提供减少了闪烁、提高了视场角特性的横电场模式的液晶显示装置。
附图说明
图1的(a)～(c)是表示列反转驱动、1H点反转驱动、2H点反转驱动各自中的对各像素Px施加的电压的极性的平面图，(d)是表示模拟双畴构成的FFS模式的液晶显示装置中的相邻2像素的液晶分子LCM的动作的平面图。
图2是表示在列反转驱动、1H点反转驱动、2H点反转驱动各自中进行1Hz驱动时的面板的标准化亮度的时间变化的图。
图3是说明列反转驱动(列线反转驱动)的动作的图，(a)表示在第n帧中对像素施加的电压，(b)表示在第n+1帧中对像素施加的电压，(c)表示在第n帧和第n+1帧中最佳的相对电压Vcom偏离的情况。
图4是表示本发明的实施方式的模拟双畴FFS模式的液晶显示装置中的像素构成的平面图。
图5的(a)～(d)是与图4所示的区域5A～5D对应的局部放大图。
图6的(a)是表示液晶显示装置100的与1个像素对应的区域的截面图，(b)和(c)分别是表示其它的变形例的液晶显示装置中的与1个像素对应的区域的截面图。
图7是表示驱动频率和闪烁率的关系的图，(a)是进行列反转驱动时的图，(b)和(c)分别是进行1H点反转驱动和2H点反转驱动时的图。
图8是表示以1Hz驱动时的亮度偏离(DC偏离率)的图，用◆表示进行了列反转驱动的情况，用■表示进行了2H点反转驱动的情况。
图9是表示驱动频率和体现闪烁干扰程度的能见度的关系的图。
图10是将中止驱动中的显示信号电压的波形与垂直同步信号关联起来表示的图，(a)表示垂直同步信号，(b)表示在1帧中设置3次信号电压施加期间的情况，(c)表示在1帧中设置2次信号电压施加期间的情况，(d)表示在1帧中设置1次信号电压施加期间的情况。
具体实施方式
首先，根据本发明人的认识对横电场模式的液晶显示装置中的闪烁发生的要因之一进行说明。
近年来，开发出将In－Ga－Zn－O系半导体等氧化物半导体用作TFT(薄膜晶体管)的沟道(活性层)的液晶显示装置。因为氧化物半导体TFT的截止漏电特性优良，所以也可以采用使图像的改写频率(驱动频率)比以往降低进行驱动的模式。例如，提出了如下所谓的中止驱动(也有时称为“低频驱动”)：在显示静止图像时等，以1～几Hz的频率改写图像数据。通过采用这样的驱动方式，能大幅削减消耗电力。例如，在专利文献4中公开了中止驱动方式。
在此，对在本说明书中使用的“帧”、“垂直扫描期间”、“驱动频率”等用语进行说明。
在一般的60Hz驱动的液晶显示装置中，按每1垂直扫描期间(约1/60秒钟)对像素施加显示信号电压。即，在60Hz驱动中，在1秒钟对像素施加60次显示信号。也有时1垂直扫描期间被称为1帧。
但是，在“中止驱动”方式中可采用如下驱动方式：在规定的垂直扫描期间对像素施加显示信号电压，在之后的单个或多个垂直扫描期间不施加显示信号。例如，也可以通过在1垂直扫描期间(60Hz驱动的1垂直扫描期间：1/60秒)中将显示信号电压提供给像素，然后在与该垂直扫描期间接续的59垂直扫描期间(59/60秒)中不将显示信号提供给像素而中止，由此执行驱动频率为1Hz的中止驱动。此外，为了在中止驱动中将期望的显示信号电压施加给像素，也可以在多个垂直扫描期间提供电压。例如，也可以在最初的3垂直扫描期间中将显示信号电压提供给像素，将之后的57垂直扫描期间设为中止期间。
在本说明书中，假设将这样的为了将某显示信号提供给像素而分配的期间称为1帧。在1Hz的中止驱动中，1帧包含60个垂直扫描期间，其中适当设定信号供应期间和中止期间。此外，在上述的60Hz驱动的情况下，1帧与1垂直扫描期间对应。另外，从上述说明可理解，在本说明书中“驱动频率”的词语与1帧期间(秒)的倒数对应。例如，在利用中止驱动将驱动频率设定为10Hz的情况下，1帧期间为0.1秒。
另外，在本说明书中，所谓“帧反转驱动”是指以上述的1帧为单位使施加电压的极性反转的方式，例如是指：在1Hz的中止驱动中，按每1秒使输入的信号电压的极性反转。此外，在中止驱动中，如上所述，在1帧内的多个垂直扫描期间中对像素施加信号电压的情况下，也可以按每1垂直扫描期间使施加电压的极性反转。
图10(a)～(d)将中止驱动方式中的显示信号电压Vsource的施加定时的例子(图10(b)～(d))与垂直同步信号VSYNC(规定1垂直扫描期间的信号：图10(a))关联起来表示。如图10(a)所示，在例示的方式中，1帧包括10垂直扫描期间。
图10(b)表示从帧中的开头起仅在3垂直扫描期间施加显示信号电压、在剩余的7垂直扫描期间不施加显示信号电压的方式。此外，在图10(a)中表示出与图10(b)所示的显示信号电压Vsource对应的驱动期间和中止期间。在该驱动方式中，在某帧(第n帧)的下一帧(第n+1帧)中，施加电压的极性反转，也可以实现帧反转驱动。
另外，图10(c)中示出从帧的开头起仅在2垂直扫描期间中施加信号电压并且将剩余的垂直扫描期间设为中止期间的驱动方式，在图10(d)中示出仅在开头的垂直扫描期间中施加信号电压并且将剩余的垂直扫描期间设为中止期间的驱动方式。在图10(c)和(d)所示的任一方式的情况下都适用了帧反转驱动。
此外，在上述图10(b)和10(c)中表示出在1帧内的驱动期间中按每1垂直扫描期间使施加电压的极性反转的方式，但是也可以是在1帧内的多个垂直扫描期间中施加相同极性的电压的方式。
以下对闪烁的发生要因进行说明。在进行上述的中止驱动的情况下，跨比较长的栅极截止期间(中止期间)进行像素电压的保持。但是，在该期间(例如约0.1～约1秒钟)，保持电压也下降一定程度，产生亮度的下降(常黑的情况下)。然后，在下一图像信号输入的定时施加下一信号电压时，即使在输入相同大小的信号电压的情况下，也有时根据在前一帧期间中产生亮度的下降程度而产生亮度的急剧上升。
当以比较长的周期发生这样的亮度的急剧变化时，观察者容易看到闪烁。这与60Hz驱动、120Hz驱动等驱动频率高的如下情况不同：即使发生上述的亮度变化，也由于其发生间隔短，因此人眼不易看到闪烁。从这样的理由出发，特别是在以小于60Hz的驱动频率动作的情况下，优选采用更不易看到闪烁的驱动方式。
另一方面，本发明人发现如下情况：当在模拟双畴模式的液晶显示装置中采用列反转驱动方式时，容易看到闪烁。认为如下情况是其原因之一：观察到模拟地跨2帧期间发生上述的亮度下降。以下对该现象更详细说明。
图1(a)～(c)表示在模拟双畴FFS模式的液晶显示装置中适用列反转驱动、1H点反转驱动以及2H点反转驱动时各自的按像素施加的电压的极性。此外，在图示的方式中，包含B(蓝色)、G(绿色)、R(红色)3种颜色的像素Px，相同颜色的像素Px沿着列方向排列。另外，在沿列方向排列的像素组中，相邻的2像素具有相互不同的形状(电极结构)。
如图1(a)所示，在列反转驱动中，对沿着源极总线的方向(列方向)排列的像素组(以下有时称为垂直像素列)施加相同极性的电压，且在行方向相邻的2列的垂直像素列中，施加相互不同的极性的电压。
另外，如图1(b)所示，在点反转驱动中，对在行方向和列方向相邻的2像素施加相互不同的极性的电压。例如，使在列方向排列的多个像素与左右源极总线交替地连接(锯齿配置)，并且使输入到源极总线的信号的极性按每1列不同，由此能实现点反转驱动。此外，在本说明书中，有时将这样的驱动方式称为1H点反转驱动(按每1水平像素行的点反转驱动)。
而且，在图1(c)中表示出点反转驱动的变形例。在该驱动方式中，在各垂直像素列中，对规定的2个相邻像素(以下有时称为1对像素)施加相同极性的电压，且对与该1对像素在列方向相邻的1对像素施加与该1对像素不同的极性的电压。另外，在行方向相邻的其它的垂直像素列中，对与该1对像素相邻的1对像素施加不同极性的电压。此外，在本说明书中，有时将这样的驱动方式称为2H点反转驱动(按2水平像素行的点反转驱动)。如后所述，以该方式驱动本发明的实施方式的液晶显示装置。
此外，在图1(d)中表示出在模拟双畴构成的液晶显示装置中利用相邻的2像素形成2种液晶畴的情况。从图1(d)可知：在相邻的2像素中电极结构(在此为狭缝延伸的方向)不同，因此在施加电压时液晶分子LCM的旋转方向相互相反。由此，形成指向矢的方向典型地相差大致90°的2种液晶畴。
接着，对适用上述驱动方式各自的情况下的面板亮度的变化进行说明。图2分别表示将列反转驱动、1H点反转驱动以及2H点反转驱动分别适用于模拟双畴构成的液晶显示装置时的标准化的相对亮度的变化。另外，在各反转驱动方式中也适用帧反转驱动，在某帧和下一帧中，对像素各自施加的电压的极性反转。
图2所示的曲线表示将驱动频率(信号电压的输入频率)设定为1Hz、对全部像素按每1秒施加绝对值相同的大小的最大信号电压时的面板平均亮度的时间变化。
从图2中的上段的曲线可知：在模拟双畴构成的液晶显示装置中使用列反转驱动的情况下，尽管进行1Hz驱动(典型地为如下驱动方式：1秒内仅1次在1垂直扫描期间中施加信号电压，并且在电压施加的定时以外的垂直扫描期间中止驱动)，但是亮度变化的周期的图案都以0.5Hz(2秒间隔)发生。
认为形成这样的亮度变化的图案的理由是如下原因：如图3(a)和(b)所示，在列反转驱动中，在对某规定的源极总线施加正极性的电压的帧(第n帧：n为自然数)和对相同的源极总线施加负极性的电压的下一帧(第n+1帧)中，即使施加相同的信号电压(在此，绝对值为2V)，对液晶层实际施加的电压也不同。
认为在这样连续的2帧(第n帧和第n+1帧、或者第n－1帧和第n帧)中实际的施加电压产生偏离是由于如下情况：在第奇数条源极总线和第偶数条源极总线中，配线电阻、配线附随的电容(寄生电容等)有显著的差。当配线的电气性质有差时，如图3(c)所示，关于与规定的(在此为第偶数条)源极总线连接的像素，相对电压Vcom偏离最佳的值。其结果是，在规定的帧中，作为像素整体被施加绝对值小于期望电压的电压，在下一帧中，被施加绝对值大于期望电压的电压。
这样，通过被施加更大的电压的帧和被施加更小的电压的帧交替，从而可形成如图2所示的亮度变化的波形。认为上述的最佳相对电压的偏离与图2所示的亮度的差DC对应。
在跨2帧期间(在此为2秒钟)连续地发生亮度下降的情况下，观察者观察到以更长的时间间隔发生亮度的急剧上升。并且，这容易被看作闪烁。此外，在进行60Hz以上的驱动的情况下，电压保持期间内的亮度变化的发生周期短，亮度下降的程度也小，因此不易识别为闪烁。
另外，从图2中的中段的曲线可知：在模拟双畴构成的液晶显示装置中，有时在适用1H点反转驱动的情况下也会观察到亮度跨越2帧发生连续的下降的图案。
认为其理由如下：在具有如模拟双畴构成这样相邻像素不同的电极结构的情况下，在种类不同的相邻2像素中，电阻、电容(寄生电容等)的大小不同。另外，认为在相邻2像素中液晶的取向状态不同也是原因。以下对该现象更详细地说明。
在适用1H点反转驱动的情况下，在任意的垂直像素列中，被施加正的电压的像素和被施加负的电压的像素交替地排列。因此，由于在采用上述的列反转驱动时产生的最佳相对电压的偏离导致的亮度的变化可减小。但是，认为在采用1H点反转驱动的情况下，在列方向相邻的上下2像素中的最佳相对电压的偏离在像素整体上未抵消，其结果是，作为整体被施加大于期望电压的绝对值的电压的帧和被施加小于期望电压的绝对值的电压的帧反复出现。
例如，假定如下：在上下1对像素中，对上侧像素施加期望电压，且由于电极结构的不同而对下侧像素施加从期望电压偏离±ε(关于第奇数条的源极总线为±ε1，关于第偶数条源极总线为±ε2)的电压。在该情况下，在列方向上，在任意1对像素中对下侧像素施加的电压的极性都相同，所以±ε1和±ε2的电压偏离在像素整体上不会抵消。另外，在下一帧中，在相反的极性中发生同样的现象。由此，认为即使输入相同大小的信号，施加电压的大小也按每帧发生偏倾，会观察到跨越上述2帧的亮度减小的图案。
与此相对，从图2中的下段的曲线可知：对包括相邻的不同种类的2像素的1对像素施加相同极性的电压，在适用按1对像素的点反转驱动(即2H点反转驱动)的情况下，在各帧中会观察到同样的亮度变化。认为这是由于：在规定的帧和其下一帧两者中，被施加没有偏倾的适当的电压。
例如，假定如下：如上所述，在上下1对像素中，对下侧像素施加从期望电压偏离±ε1和±ε2的电压。在该情况下，在列方向上，对下侧像素施加的电压的极性依次反转，所以±ε1和±ε2的偏离在像素整体上抵消。因此，能在像素整体上施加期望大小的电压。另外，这在下一帧中也同样，因此，认为可抑制每帧的施加电压的大小的偏倾，在各帧中可形成同样的亮度波形图案。
如上所述，可知：在模拟双畴的液晶显示装置中，为了抑制以2倍的周期发生的亮度的急剧变化，适用针对不同种类的相邻2像素施加相同极性的电压的方式的点反转驱动(2H/2V点反转驱动)是有效的。
另外，从图2可知：在列反转驱动中，按每2帧产生的亮度变化的大小(曲线所示的亮度变化量ΔL)大，而在适用2H点反转驱动的情况下，亮度变化量ΔL’比较小。即，如果适用2H点反转驱动，则能减小定期产生的急剧的亮度变化的程度，所以不易看到闪烁。
以下说明本发明的实施方式，但是本发明不限于此。
图4是表示本发明的实施方式的液晶显示装置100的像素构成的平面图。另外，图5(a)～(d)是将图4所示的TFT5附近的区域5A～5D放大表示的平面图。另外，图6(a)表示液晶显示装置100的与1个像素对应的区域的截面。
在液晶显示装置100中，多个像素Px排列成矩阵状，各像素通过TFT5连接到栅极总线2和源极总线4。栅极总线2沿着图中所示的x轴方向延伸，对TFT5的栅极提供栅极导通/截止电压。另外，源极总线4沿着图中所示的y轴方向延伸，通过TFT5对像素提供信号电压。
液晶显示装置100以FFS模式动作。更具体地，如图6(a)所示，使用夹着液晶层LC的一对基板10A、10B中的TFT基板10A上设置的共用电极18和像素电极19生成横电场(倾斜电场)，利用该横电场使液晶分子在基板面内旋转，由此进行显示。
此外，TFT基板10A具有在透明基板10上设有栅极绝缘层20、层间绝缘膜22、共用电极(透明导电层)18、上部绝缘层24、像素电极19等的构成。另外，虽然图6(a)中没有表示，但是上述的栅极总线2、源极总线4、TFT5等也设于TFT基板10A上。例如，栅极总线2形成于栅极绝缘层20下，源极总线4形成于栅极绝缘层20上。利用栅极绝缘层20将栅极总线2和源极总线4绝缘。
另外，如图5(a)所示，TFT5包含：与栅极总线2连接的栅极电极12；与源极总线4连接的源极电极14；以与源极电极14隔开间隔地相对的方式设置的漏极电极16；以及将源极电极14和漏极电极16连接的典型地为岛状的半导体层(未图示)等。
TFT5被层间绝缘膜22和上部绝缘层24(图6(a))等覆盖，通过贯通这些绝缘层22、24的接触孔CH，使漏极电极16和像素电极19连接。此外，共用电极18在上述的接触孔CH的周围具有开口部，与TFT5的漏极电极16、像素电极19绝缘。
另外，夹着液晶层LC与TFT基板10A相对的相对基板10B具有在透明基板30上设有彩色滤光片层32、黑矩阵(未图示)、外涂层34等的构成。在本实施方式中，彩色滤光片层32包含R、G以及B三种颜色的彩色滤光片，如图1(c)所示，以按每垂直像素列形成有相同颜色的像素的方式配置。此外，TFT基板10A和相对基板10B能利用公知的方法制作。
再次参照图4。多个像素Px中沿着列方向(图中所示的y轴方向)相邻的2种像素Pa、Pb具有相互不同的电极结构。更具体地，设于一方像素Pa的像素电极中的细长电极部分19e和狭缝19s的延伸方向D1和另一方像素Pb中的上述细长电极部分和狭缝的延伸方向D2不同。在本说明书中，有时将这样的电极结构不同的相邻2像素Pa、Pb称为1对像素PP1、PP2、PP3。
另外，在各个垂直像素列(例如像素列Pc1)中，包括与1对像素PP1同样的2种像素Pa、Pb的1对像素PP2与1对像素PP1相邻地排列。在1对像素PP1和相邻的1对像素PP2中，2种像素Pa和Pb的排列顺序相同。另外，在与1对像素PP2相邻的其它的1对像素PP3中，像素Pa和Pb的排列顺序也相同。在各垂直像素列Pc1、Pc2中，分别每隔1个像素配置有像素Pa和像素Pb。
而且，如图4所示，在沿行方向(图中所示的x轴方向)排列的像素组中，各像素的形状全部同样。从以上的说明可理解的是：在液晶显示装置100中，将不同种类的相邻2像素Pa、Pb设为1对像素，1对1对的像素沿着行方向和列方向排列成矩阵状。
在本实施方式中，将液晶分子的初始取向方向(未施加电压时的取向方向)设定为例如与图4所示的y轴方向平行的方向。初始取向方向利用在TFT基板10A和相对基板10B各自中以与液晶层相接的方式设置的取向膜(未图示)来规定。取向膜也可以是利用摩擦处理被赋予取向性的取向膜，而且也可以是利用紫外线照射被赋予取向性的光取向膜。
另外，该初始取向方向和上述的细长电极部分19e的延伸方向D1、D2不同。更具体地，方向D1是从初始取向方向开始逆时针旋转，方向D2是从初始取向方向开始顺时钟旋转，它们是相差α°的方向。通过具有这样的关系，从而在施加电压时，在相邻2像素Pa、Pb中，液晶分子相互向相反的方向旋转，形成2个液晶畴。上述的角度α设定为例如3°～10°。
另外，在TFT基板10A和相对基板10B中设有典型地配置成正交尼科尔的一对偏振元件(未图示)。上述偏振元件的偏振轴方向(例如透射轴方向)也可以设定为与初始取向方向平行或垂直。
在这样构成的液晶显示装置100中，可适用使用图1(c)说明的2H点反转驱动。即，对相邻2像素Pa、Pb施加相同极性的电压，且对在列方向相邻的1对像素PP1和1对像素PP2施加相互不同的极性的电压。
而且，对规定的垂直像素列(像素组)Pc1中的规定的1对像素PP1和在相邻的像素列Pc2中与该1对像素PP1相邻的1对像素PP1施加相互不同的极性的电压。即，在本实施方式中，可适用将1对像素PP1设为1单位(相同极性)的点反转驱动。
另外，所施加的电压在相邻的帧中在全部像素中反转。在该情况下，也在各帧中对1对像素Pa、Pb施加相同极性的电压，对相邻的1对像素PP1、PP2(或者像素列Pc1的1对像素PP1和与其在水平方向相邻的像素列Pc2的1对像素PP1)施加相互不同的极性的电压。
以下对液晶显示装置100中的用于实现上述的2点反转驱动的构成的1例进行说明。
如图5(a)和(b)所示，在液晶显示装置100中，在某垂直像素列中1对像素PP1所含的像素Pa、Pb连接到位于像素的左侧的源极总线4。另一方面，如图5(c)和(d)所示，在相同像素列中与上述1对像素PP1相邻的1对像素PP2所含的像素Pa、Pb连接到位于像素的右侧的源极总线4。此外，在本实施方式中，在行方向排列的多个像素(水平像素组)全部连接到相同侧的源极总线。
这样，相对于1条源极总线连接有左右像素的构成有时被称为锯齿(交错)配置(例如专利文献3)。在液晶显示装置100中，能以1对像素为1单位实现锯齿配置。在该锯齿配置中，规定像素列Pc2所含的1对像素PP1共同连接到1条源极总线，且位于该1对像素的倾斜方向的相邻的像素列Pc1的1对像素PP2也共同连接到相同的源极总线。
在如上所述相对于源极总线4按左右各两个地配置像素的情况下，用相邻的源极总线进行使施加电压的极性不同的反转驱动，从而能实现图1(c)所示的2H点反转驱动。
但是，2H点反转驱动也可以利用其它的方法实现。例如，不利用上述的锯齿配置，而采用将在列方向排列的像素连接到1条源极总线的现有的构成，并且控制源极驱动器，按对应的像素施加实际上极性不同的信号电压。
以上说明了本发明的实施方式的液晶显示装置100，但是本发明的液晶显示装置也可以具有其它的构成。
图6(b)是表示变形例1的液晶显示装置102中的与1个像素对应的区域的截面图。在液晶显示装置102中，不在TFT基板10A中设置共用电极18(图6(a))，取而代之，在相对基板10B中设有相对共用电极36。相对共用电极36具有以与像素电极19的细长电极部分不重叠的方式配置于斜上方向的细长电极部分。在该构成中，在像素电极19与相对共用电极36之间产生倾斜电场，由此也能通过使液晶分子在面内旋转而进行横电场模式的显示。
图6(c)是表示变形例2的液晶显示装置104中的与1个像素对应的区域的截面图。液晶显示装置104是IPS模式的液晶显示装置，在同层具有共用电极18和像素电极19。共用电极18和像素电极19分别具有梳齿状的平面形状，以梳齿相互啮合的方式配置。在该构成中，在像素电极19与共用电极18之间产生横电场，由此也能通过使液晶分子在面内旋转而进行横电场模式的显示。
以下说明本发明的实施例和比较例。
图7(a)～(c)表示在以模拟双畴模式动作的液晶显示装置(对角约5英寸)中适用列反转驱动(比较例1)、1H点反转驱动(比较例2)、2H点反转驱动(实施例)的情况下的驱动频率和闪烁率的关系。此外，图7(a)～(c)中也记载有成为一般的显示面板中的闪烁率的基准的曲线用于参考。
在此，纵轴表示作为闪烁率的能见度闪烁。所谓能见度闪烁是指：对被示波器取入的亮度波形进行傅里叶变换，将其分解为频率分量，与人的能见度曲线相乘所得的闪烁。另外，各图中的曲线归纳表示出对多种液晶面板进行试验的结果。液晶面板包含使用正型液晶材料的面板和使用负型液晶材料的面板。
从图7(a)可知：在进行列反转驱动的情况下闪烁率变高。特别是在以10Hz～30Hz驱动时闪烁率的发生高。另外，从图7(b)所示可知：在进行1H点反转驱动的情况下，与列反转驱动的情况相比，能在大部分的驱动频率抑制闪烁率。但是，特别是在以20～30Hz进行驱动的情况下，根据面板不同，不能充分抑制闪烁率。
与此相对，从图7(c)可知：在进行2H点反转驱动的情况下，在以20～30Hz进行驱动的情况下也可充分抑制闪烁率。
另外，图8表示将驱动频率设定为1Hz进行列反转驱动时和进行2H点反转驱动时的DC偏离率的差。在此，所谓DC偏离率是表示DC偏离量/平均亮度的指标。此外，所谓DC偏离量是指图2所示的在连续帧中观察的亮度的差。
从图8可知：与列反转驱动(◆)的情况相比，在2H点反转驱动(■)的情况下DC偏离量变小，不易看到以驱动频率的一半频率产生的闪烁。在此，利用2H点反转驱动，未形成0.5Hz的亮度图案的波形，由此表示出可适当抑制闪烁的结果。
图9表示亮度变化的频率和在以该频率发生亮度变化时其是否容易被人眼看作闪烁(也称为“能见度”)的关系性。“能见度”例如详细地记载于标题为“电压变动评价手法的问题点和今后的课题－ΔV10计和IEC闪烁计的比较－”的财团法人电力中央研究所的报告(调查报告：T99041、2000年5月)中。
如图9所示，通过使用ΔV10计和IEC闪烁计的闪烁干扰程度的评价试验可知：特别是发生10Hz附近的频率的电压(亮度)变动时，看上去是人眼非常敏感的闪烁。
因此，在液晶显示装置中，在进行约20Hz驱动时，当在其一半频率发生闪烁时非常显著，所以为了抑制该情况优选适用2H点反转。另外，因为在约1Hz至约50Hz容易识别出闪烁，所以本发明的实施方式的液晶显示装置也可以例如以约1Hz至约50Hz进行驱动。特别是进行1Hz～30Hz的驱动的情况下，能期待本发明的实施方式的液晶显示装置得到抑制闪烁的显著效果。
在以上说明的液晶显示装置100中，TFT5也可以包含作为活性层的氧化物半导体层。如果使用氧化物半导体层，可得到用于实现低频驱动的适当的元件特性(截止特性)。
另外，设于TFT5的氧化物半导体层包含例如In－Ga－Zn－O系的半导体(以下简称为“In－Ga－Zn－O系半导体”。)。在此，In－Ga－Zn－O系半导体是In(铟)、Ga(镓)、Zn(锌)的三元系氧化物，In、Ga以及Zn的比例(组成比)没有特别限定，包含例如In：Ga：Zn＝2：2：1、In：Ga：Zn＝1：1：1、In：Ga：Zn＝1：1：2等。在本实施方式中，氧化物半导体层也可以是以例如In：Ga：Zn＝1：1：1的比例包含In、Ga、Zn的In－Ga－Zn－O系半导体层。
具有In－Ga－Zn－O系半导体层的TFT具有高迁移率(与a－SiTFT相比超出20倍)和低漏电流(与a－SiTFT相比小于百分之一)，所以可适当用作驱动TFT和像素TFT。如果使用具有In－Ga－Zn－O系半导体层的TFT，能大幅削减显示装置的消耗电力。
In－Ga－Zn－O系半导体也可以是非晶，而且也可以包含结晶质部分，具有结晶性。作为结晶质In－Ga－Zn－O系半导体，优选c轴与层面大致垂直地取向的结晶质In－Ga－Zn－O系半导体。这样的In－Ga－Zn－O系半导体的晶体结构在例如特开2012－134475号公报中被公开。在本说明书引用特开2012－134475号公报的全部公开内容用于参考。
氧化物半导体层也可以包含取代In－Ga－Zn－O系半导体的其它的氧化物半导体。也可以包含例如Zn－O系半导体(ZnO)、In－Zn－O系半导体(IZO(注册商标))、Zn－Ti－O系半导体(ZTO)、Cd－Ge－O系半导体、Cd－Pb－O系半导体、CdO(氧化镉)、Mg－Zn－O系半导体、In―Sn―Zn―O系半导体(例如In2O3－SnO2－ZnO)、In－Ga－Sn－O系半导体等。
以上说明了本发明的实施方式，但是能进行各种改变。上述说明了模拟双畴构成的液晶显示装置，但是也可以是其它的构成。例如，在单独地驱动主像素和具有与其不同的电极构成的子像素的方式中，也可以将主像素和子像素作为1对像素来适用上述的2H点反转驱动。
另外，上述说明了在列方向上反复排列有2种像素构成的方式，但是也可以是在行方向上反复排列有2种像素构成的方式。在该情况下，通过使用2V点反转驱动(按每2垂直像素列的点反转驱动)，可实现闪烁的抑制。
另外，上述说明了适用按每2线的点反转的例子，但是通过每隔4线、6线、····、2n线(偶数线)使极性反转，也可抑制闪烁。
工业上的可利用性
本发明的实施方式的液晶显示装置可广泛用作移动设备用或者平板终端用的中小型的显示装置、电视、数字标牌用的显示装置等各种显示装置。
附图标记说明
2栅极总线
4源极总线
5TFT
10透明基板
18共用电极
19像素电极
10ATFT基板
10B相对基板
100液晶显示装置
LC液晶层

Claims (11)

1.一种液晶显示装置，具备配置成矩阵状的多个像素，上述多个像素各自具有用于产生横电场的第1电极和第2电极，上述液晶显示装置的特征在于：
在上述多个像素中的沿着行方向和列方向中的任意一方向排成一列的第1像素组中，上述像素是1对1对地排列着，1对像素包括上述第1电极和第2电极中的至少一方的电极结构相互不同的2个相邻像素，
对上述1对像素所含的上述2个相邻像素施加相同极性的电压，且对上述第1像素组中相邻的2对像素施加相互不同的极性的电压。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，具有与上述第1像素组相邻、在与上述第1像素组相同的方向排列有多个像素的第2像素组，对相互相邻的上述第1像素组所含的上述1对像素和第2像素组所含的1对像素施加相互不同的极性的电压。
3.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于，上述第1像素组的上述1对像素共同连接到1条源极总线，且位于共同连接到上述1条源极总线的上述1对像素的倾斜方向的上述第2像素组中的1对像素共同连接到上述1条源极总线。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，构成上述1对像素的2个相邻像素各自在上述第1电极和第2电极中的至少一方中具有多个细长电极部分或狭缝，上述多个细长电极部分或狭缝的延伸方向在上述2个相邻像素中相互不同。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，上述多个像素各自在相邻的帧中被施加相反极性的电压。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，在1帧中设有施加显示信号电压的期间和不施加显示信号电压的期间。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，上述像素的驱动频率为1Hz以上且50Hz以下。
8.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于，上述像素的驱动频率为1Hz以上且30Hz以下。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，上述多个像素各自具有TFT，上述TFT各自包含作为活性层的氧化物半导体层。
10.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其特征在于，上述氧化物半导体层包含In－Ga－Zn－O系的半导体。
11.根据权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于，上述In－Ga－Zn－O系的半导体包含结晶质部分。
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