JP2001034238A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】主に基板と平行に電界を発生させる液晶表示部
をもち、液晶表示部の各画素を表示データに対応した電
圧印加により駆動する駆動手段とを備えた液晶表示装置
における画質不良の低減と更なる応答速度の平坦化かつ
高速応答化の両立。 【解決手段】主に基板と平行に電界を発生させる液晶表
示部をもち、各画素を表示データに対応した電圧印加に
より駆動する駆動手段を持つ液晶表示装置において、画
素電極と対向電極とのうち少なくともいずれかはインジ
ウムーチンーオキサイド（ＩＴＯ）膜で構成されてお
り、また、駆動手段には、画像出力源から供給される新
旧の表示データを比較し、比較結果に応じて表示データ
に変換するデータ変換手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置、特に
横電界方式の液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示装置は薄い，軽量という
特徴から、ＯＡ機器や個人用薄型ＴＶなどの表示装置と
して広く普及し始めている。

【０００３】そのなかで、横電界方式液晶表示装置は、
その表示面に対して大きな角度から目視しても鮮明な画
像が観察でき、いわゆる広視野角である点から注目され
ている。

【０００４】しかし、表示画像における階調変化の応答
速度については、動画像を表示する液晶ＴＶ等において
の課題となっている。これについては、階調変化の応答
速度を早めるための駆動方法がいくつか発明されてお
り、特開平7−121143 号公報には受け取った表示データ
を以前の表示データと比較し、その比較結果に応じて表
示データを変換して、画素に出力する方法について記載
されている。

【０００５】上述の公知例では、受け取った表示データ
を以前の表示データと比較して、値が大きければより大
きい値として、値が小さければより小さな値として、表
示データを画素に出力している。これは階調変化分を超
える表示データ（＝オーバードライブ電圧）を画素に入
力することで、電圧変化量を大きくして、応答速度の向
上を図る、いわゆるオーバードライブ駆動である。この
駆動方法の一例を図２に示す。

【０００６】図２では電圧無印加状態から中間調に階調
変化する場合を示している。この場合のオーバードライ
ブ駆動は階調変化直後に中間調を示す電圧より高い電圧
を印加することで、目的の透過率まで到達する時間を早
めている。

【０００７】この駆動方法は単純マトリクス駆動型液晶
表示装置で液晶が累積応答効果で作動する場合や、液晶
の応答特性として電圧無印加状態や液晶を十分に駆動す
る電圧（＝動作電圧）状態への応答速度は速いが、中間
調への応答速度が遅い液晶組成物を用いている場合に有
効であり、中間調付近への応答速度が極端に遅くなるこ
とを改善し、応答特性を全階調でほぼ平坦化できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このオ
ーバードライブ駆動を用いた場合には、液晶に直流電圧
が印加されやすくなっている。これは、ある階調におい
て正負のオーバードライブ電圧の絶対値がアンバランス
であるためである。つまり、電圧無印加時から中間調へ
のオーバードライブ電圧と、動作電圧から中間調へのオ
ーバードライブ電圧では、絶対値が異なっており、その
差分が直流電圧となり液晶に印加されているのである。

【０００９】一方、現行の横電界方式液晶表示装置にお
いては、液晶組成物として高速応答のための低粘度と、
低電圧駆動化のための高Δεを両立させるためにシアノ
系の液晶成分を用いた組成物を使用している。また、各
種配線や画素電極、及び対向電極には主にクロム（Ｃ
ｒ）を主体とした金属を使用している。これらの配線や
電極は絶縁層により被覆され、上記の液晶組成物に直接
触れないようになっているはずであるが、まれに絶縁層
の欠陥などにより液晶層と接している部分が存在する。

【００１０】上記の様な現行の横電界方式液晶表示装置
において、液晶に直流電圧が印加されると、上記の欠陥
部分の金属表面において、液晶と金属が反応し容易にイ
オンを生成する。生成されたイオンは、欠陥部の周囲の
液晶部分の電圧保持率を低下させるために、電圧が十分
印加されない状態となり、黒いしみ状の画質不良が発生
してしまう。なお、この画質不良は液晶に印加されてい
る直流電圧値が大きいほど発生しやすい。

【００１１】これらのことより、オーバードライブ駆動
を、現行のシアノ系液晶を含みＣｒ金属を主体とした電
極構造を持つ横電界方式液晶表示装置に適用した場合、
液晶に直流電圧が印加されやすいため、黒しみ画質不良
が発生しやすいという課題がある。

【００１２】また、このオーバードライブ駆動はすべて
の階調における応答速度を改善しているわけではない。
これは、液晶表示装置の液晶層に印加している電圧は通
常、交流電圧であり、低電圧側は電圧無印加（０Ｖ）よ
り下の電圧というものは存在しないことから、電圧無印
加状態が表現する階調への応答速度を早めることはでき
ないためである。また、高電圧側においても、信号線ド
ライバの電気的耐圧により、画素に印加できる電圧はか
ぎられており、通常その電圧は液晶を十分に駆動する電
圧（＝動作電圧）とほぼ等しい程度であるため、高電圧
側の階調の応答速度を早めるために使える電圧幅はほと
んどないことから、高電圧側が表現する階調への応答速
度を早めることはできないのである。

【００１３】以上のことより、オーバードライブ駆動は
主に中間調への応答速度を早め、電圧無印加や動作電圧
への応答速度とほぼ等しくし、全階調で応答特性を平坦
化するための駆動方法であり、電圧無印加や動作電圧で
通常表現される白表示や黒表示（もしくは黒表示や白表
示）への応答速度を早める駆動方法ではないことがわか
る。

【００１４】このように、オーバードライブ駆動を用い
た場合、電圧無印加や動作電圧への応答速度が早けれ
ば、全階調においても応答速度が早くなるのであるが、
現行の液晶の電圧無印加や動作電圧への応答速度は、ま
だ動画表示をするために十分高速であるとはいえない。

【００１５】このため、液晶表示装置の応答速度を高速
化するにはオーバードライブ駆動を適用するだけでな
く、電圧無印加や動作電圧時への応答速度を早めなけれ
ばならないという課題がある。

【００１６】本発明は上記の課題を同時に解決するもの
であります。すなわち、本発明の目的は液晶の応答速度
が全階調領域で平坦であり、かつ高速応答化すること
と、画質不良が少ないことが両立する横電界方式液晶表
示装置を提供することにあります。

【００１７】

【課題を解決するための手段】少なくとも一方が透明な
一対の基板と、前記一対の基板間に挟持された液晶層
と、前記一対の基板のどちらか一方の液晶層側の面に画
素電極と対向電極とが備えられ、これら画素電極と対向
電極との間の電圧印加によって基板と平行に電界を発生
させる液晶表示部と、表示すべきデータを供給する手段
から表示データを供給され、前記液晶表示部の各画素を
表示データに対応した電圧印加により駆動する駆動手段
とを備えた液晶表示装置において、前記画素電極と対向
電極とのうち少なくともいずれかはインジウム−チン−
オキサイド（ＩＴＯ）膜で構成されており、また、前記
駆動手段には、表示すべきデータを供給する手段から供
給される新たな表示データと以前の表示データを比較
し、その比較結果に応じて表示データを所定の表示デー
タに変換するデータ変換手段を備えている。

【００１８】なお、前記データ変換手段としては、供給
された表示データが以前の表示データの値より高い場合
には、供給された表示データより更に高いデータに変換
し、供給された表示データが以前の表示データの値より
低い場合には、供給された表示データより更に低い値に
データを変換する様なものがある。

【００１９】また、前記液晶表示部には、薄膜トランジ
スタと、薄膜トランジスタに接続し、薄膜トランジスタ
を動作させる走査配線と、前記走査配線と概直交し、前
記画素電極と薄膜トランジスタを介して接続され、薄膜
トランジスタが動作した場合に画素電極に表示信号電圧
を供給する信号配線と、対向電極に対向電圧を供給する
共通配線、若しくは走査配線が備えられていてもよい。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例により具体
的に説明する。

【００２１】［実施例１］ ＜単一画素液晶表示装置＞以下に単一画素液晶表示装置
に本発明を適用した実施例を説明する。

【００２２】図３に本実施例における単一画素液晶表示
装置のブロック図を示す。本液晶表示装置は液晶表示部
４００と、画像出力源４０２からのデータを受け取り液
晶表示部４００を駆動する電圧信号に変換する液晶駆動
回路部４０１で構成されている。また、この液晶駆動回
路部４０１はコントローラ３００と電源回路３０１とか
ら構成されている。これらの各部について、以下に詳し
く説明する。

【００２３】まず、図４に液晶表示部４００の配線側基
板の構造を示す。画素電極１０４と対向電極１０５が櫛
歯状に、それぞれ１本ずつ交互に配置されている。ここ
で、画素電極１０４と対向電極１０５はどちらもインジ
ウムーチンーオキサイド（ＩＴＯ）膜で構成されてい
る。インジウムーチンーオキサイド膜は導電性がある
が、直流電圧が印加されても、液晶と非常に反応しにく
い特性を持っているため、黒しみ状の画質不良は発生し
にくくなっている。

【００２４】なお、本実施例では画素電極１０４，対向
電極１０５共に電極幅を７μｍ，電極間隔を１０μｍと
して設計した。

【００２５】次に、この液晶表示部４００の断面図（Ａ
−Ａ′線）を図５に示す。下側基板２０１や上側基板２
０２は、厚みが０.７mm で表面を研磨した透明なガラス
板１１０，１１６を基板としている。なお、下側基板２
０１には図４で示した画素電極１０４や対向電極１０５
が構成されているが、上側基板には電極構造等はない。
この２つの基板の内側最表面に配向膜１３０，１３１を
塗布，ラビング処理した後、基板間に液晶組成物１１９
を封入する。さらに基板外側最表面を２枚の偏光板１１
７，１１８で挟むことで、液晶表示部を構成している。

【００２６】本実施例では配向膜として、ポリイミドを
使用した。上下界面上のラビング方向はお互いにほぼ平
行で、かつ印加電場方向とのなす角度を７５度とした。
上下基板のギャップは球状のポリマビーズを基板間に分
散して挟持し、液晶封入状態で４.５μｍ とした。封入
した液晶組成物１１９はシアノ系液晶成分を含んだ組成
物であり、その屈折率異方性Δεは正で７.３(１ｋＨ
ｚ）であり、複屈折Δｎが０.０７２(５８９ｎｍ，２０
℃）のネマチック液晶組成物である。よって、Δｎ・ｄ
は０.３２４μｍ である。偏光板としては日東電工社製
G1220DU を用い、一方の偏光板の偏光透過軸をラビング
方向とほぼ平行（７５度）とし、他方をそれに直行（−
１５度）とした。これにより画素電極１０４と対向電極
１０５との間に電圧を印加した時、電圧無印加で暗状
態、高電圧側で明状態となるノーマリークローズ特性を
得られる。この液晶表示部の透過光強度は、印加電圧が
画素電極１０４と対向電極１０５との間に基板１１０と
平行になるような電場Ｅを発生させ、液晶組成物１１９
内の液晶分子１２０の配向状態を変化し、偏光状態を変
調することで制御されている。

【００２７】次に、図６に液晶駆動回路部４０１内のコ
ントローラ３００のブロック図を示す。

【００２８】画像出力源４０２から供給された画像デー
タは一旦メモリ３１１に保存される。そして、新たな画
像データが供給されたときに、メモリ３１１に保存され
ていた以前の画像データと比較され、新たな画像データ
が以前の画像データより大きい場合、さらに大きい値
に、また新たな画像データが以前の画像データより小さ
い場合には、さらに小さい値となるようにデータ変換さ
れる。このデータ変換はルックアップテーブル（ＬＵ
Ｔ）３１２内部に変換テーブルとして保持されており、
以前の画像データと新たな画像データをLUT312に入力す
ることにより、変換後のデータが得られるようになって
いる。この変換後の画像データをタイミング調整し、デ
ジタル−アナログ変換により電圧値に変換した後、液晶
表示部４００に出力している。ここで、デジタル−アナ
ログ変換時の基準電圧や液晶駆動電圧は電源回路３０１
から供給されている。また、上記のデータ変換やタイミ
ング調整などはすべてメインコントローラ３１０により
制御されている。

【００２９】なお、本実施例では、画像出力源４０２か
らの画像データ供給周波数は６０Ｈｚとした。

【００３０】上記の単一画素液晶表示装置を駆動した場
合の液晶表示部の電圧−透過率特性、および、電圧−応
答速度曲線を図７に示す。この図にはデータ変換無しの
モードつまり、画像出力源４０２よりのデータをそのま
ま出力するようLUT312内の変換テーブルを調整した場合
の電圧−応答速度曲線と、データ変換によるオーバード
ライブ駆動をした場合の電圧―応答速度曲線が示されて
いる。なお、図８には液晶表示部の画素電極や対向電極
に従来のようなＣｒを主体とした金属膜を用いた場合の
曲線を示す。ここで、電圧−応答速度曲線とは、初期電
圧Ｖｉから到達電圧（横軸）へ電圧変化（画像データ変
化）があった場合に、透過率が９０％変化するのに要し
た時間を示した曲線である。図７および図８には初期電
圧が電圧無印加である０Ｖと液晶の動作電圧である６Ｖ
とした場合の電圧−応答速度曲線をそれぞれ示した。

【００３１】これらの図によると、まず、画素電極１０
４や対向電極１０５にＩＴＯ膜を使用することにより、
液晶表示部の透過率が１５％程度向上し、かつ電圧無印
加や液晶の動作電圧への応答速度が約３０％程度向上し
ていることがわかる。これは画素電極１０４や対向電極
１０５上の特に電極端部において、電界が集中すること
により液晶組成物１１９の応答速度が早いためである。
画素電極１０４や対向電極１０５に金属等の遮光性の導
電膜を使用した場合、この部分の光は通過してこない
が、ＩＴＯ膜は光透過性の特性があるため、この応答速
度が速い部分の通過光を利用できることから、透過率が
向上し、かつ画素全体の応答速度も向上するのである。

【００３２】また、図７と図８のデータ変換有の電圧―
応答速度曲線を比較すると、上記のように電圧無印加や
動作電圧への応答速度が速くなったことで、中間調領域
への応答速度が向上し、応答速度の平坦性が向上してい
ることがわかる。

【００３３】最後に、この単一画素液晶表示装置におけ
る直流電圧起因の黒しみ状画質不良の発生状況を調べる
ために、１００℃の恒温槽内で３０時間、オーバードラ
イブ駆動で動作させた。しかし、この高温加速連続通電
試験においても直流電圧が液晶に印加されることに起因
する黒しみ状の画質不良は発生しなかった。

【００３４】以上のことから、本実施例においては、横
電界方式単一画素液晶表示装置において、液晶表示部の
画素電極と対向電極にＩＴＯ膜を用い、かつ液晶駆動回
路部に、画像出力源からのデータを以前のデータと比較
してデータを変換する手段を持つことで、画質不良を発
生させることなく、全階調領域での応答速度の平坦化、
かつ高速応答化が実現できた。

【００３５】［実施例２］ ＜アクティブマトリクス型液晶表示装置＞以下にアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置に本発明を適用した実施
例を説明する。

【００３６】図９に本実施例におけるアクティブマトリ
クス型液晶表示装置のブロック図を示す。本液晶表示装
置は液晶表示部４００と、画像出力源４０２からのデー
タを受け取り液晶表示部４００を駆動する電圧信号に変
換する液晶駆動回路部４０１で構成されている。また、
この液晶駆動回路部４０１はコントローラ３００，電源
回路３０１，垂直走査回路３０２、及び、表示信号出力
回路３０３とで構成されている。これらの各部につい
て、以下に詳しく説明する。

【００３７】まず、図１に液晶表示部４００のＴＦＴ側
基板の構造を示す。走査配線１０１と信号配線１０２が
格子状に配置されており、その交点にそれぞれの配線を
端子として、薄膜トランジスタ１０６が構成されてい
る。薄膜トランジスタ１０６のもう一つの端子は画素電
極１０４に接続されており、対向電極１０５との間の液
晶に電圧を印加するためのスイッチとなっている。そし
て対向電極１０５は走査配線１０１と並列構造になって
いる共通配線１０３に接続されている。ここで、薄膜ト
ランジスタ１０６がスイッチとなっているため、画素電
極１０４と対向電極１０５の間に印加された電圧は信号
配線１０２に印加される他の画素の電圧に影響されるこ
となく、次の画素データが書き込まれるまでの一定期間
（＝リフレシュレート、通常６０Ｈｚ）保持されること
になる。これにより、液晶組成物１１９に加わる電圧は
後述のオーバードライブ駆動により応答速度を向上させ
るために変換された電圧を正確に維持できるため、応答
速度が遅れる要因が少なくなり、応答速度は実質的に向
上する。

【００３８】次に図１０に図１のＢ−Ｂ′線における液
晶表示部４００の断面図を示す。下側基板２０１や上側
基板２０２は、厚みが０.７mm で表面を研磨した透明な
ガラス板１１０，１１６を基板としている。下側基板２
０１には図１で示したような、信号配線１０２，画素電
極１０４，対向電極１０５があり、それらを隔てる絶縁
第一層１１１や絶縁第２層１１２がある。ここで画素電
極１０４はＩＴＯ膜を用いていることから、この電極に
直流電圧が印加することによる黒しみ状画質不良の発生
を低減することができる。また、この画素電極１０４の
端部の光は透過するため、電圧無印加や動作電圧への応
答速度が速くなる。さらに、この画素電極１０４は下側
基板２０１の最上層に配置され、液晶組成物１１９とは
配向膜１３０を介して接している構造となっているた
め、画素電極１０４が絶縁第２層１１２の下側にある場
合と比べて、画素電極１０４の端部の液晶組成物１１９
に印加される電界の効率がよいことから、動作電圧時の
応答速度が更に高速化する。

【００３９】もう一つのガラス板１１６には、コントラ
ストを向上させるために画素電極１０４と対向電極１０
５の間以外の隙間から光がもれないように低導電性の遮
光層（ブラックマトリクス）１１５を形成し、その上に
カラー表示のための赤(Ｒ)，緑（Ｇ），青（Ｂ）の３色
のカラーフィルタ層１１４をストライプ状に形成した。
さらにカラーフィルタ上には表面を平坦化するオーバー
コート層１１３を積層し、上側基板２０２とした。この
２つの基板の内側最表面に配向膜１３０，１３１を塗
布，ラビング処理した後、基板間に液晶組成物１１９を
封入する。さらに基板外側最表面を２枚の偏光板１１
７，１１８で挟むことで、液晶表示部を構成している。
なお、本実施例における配向膜や液晶組成物、およびラ
ビング方向などの条件は実施例１と同様であり、液晶組
成物１１９はシアノ系液晶を含んだ組成物となってい
る。このため、電圧−透過率曲線も実施例１と同じくノ
ーマリークローズ特性である。

【００４０】次に、図１１に液晶駆動回路４０１内のコ
ントローラ３００のブロック図を示す。画像出力源４０
２から供給された画像データは１画面分の画像データが
メモリ３１１に保存される。そして、次の画面の新たな
画像データが供給されたときに、メモリ３１１に保存さ
れていた以前の画面の画像データと比較され、新たな画
面の画像データが以前の画像データより大きい場合、さ
らに大きい値に、また新たな画像データが以前の画像デ
ータより小さい場合には、さらに小さい値となるように
オーバードライブ型にデータ変換される。このデータ変
換はルックアップテーブル（ＬＵＴ）３１２内部に変換
テーブルとして保持されており、以前の画像データと新
たな画像データをLUT312に入力することにより、変換後
のデータが得られるようになっている。この変換後の画
像データをタイミング調整した後、垂直走査回路３０２
や表示信号出力回路３０３に制御信号と共に出力され
る。なお、上記のデータ変換やタイミング調整などはす
べてメインコントローラ３１０により制御されている。
なお、本実施例では、画像出力源４０２から供給される
画像データの画面書き換え周波数は通常の６０Ｈｚであ
る。

【００４１】以上の構成の液晶駆動回路部４０１を用い
て、電圧無印加時や動作電圧時の応答速度が高速化され
た液晶表示部４００を画像データ変換によるオーバード
ライブ駆動することで、全階調領域において応答速度は
平坦となり、かつ高速応答化することが可能である。

【００４２】なお、本実施例における液晶表示装置にお
いても、高温加速の連続通電試験を実施しても黒しみ状
の画質不良は発生しなかった。

【００４３】以上のように、本実施例では、横電界方式
アクティブマトリクス型液晶表示装置において、液晶表
示部の画素電極にＩＴＯ膜を用いていること、および、
液晶駆動回路部に画像出力源からのデータを以前のデー
タと比較してデータを変換する手段を持つことで、画質
不良を発生させることなく、全階調領域での応答速度の
平坦化かつ高速応答化が実現できた。

【００４４】［実施例３］本実施例は以下の点を除け
ば、実施例２と同じである。

【００４５】図１２に本実施例における液晶表示部４０
０のＴＦＴ側基板の構造を示す。走査配線１０１，信号
配線１０２，薄膜トランジスタ１０６，画素電極１０
４、及び共通配線１０３の構成は実施例２と同じである
が、本実施例では対向電極105が画素電極１０４と同じ
くＩＴＯ膜で構成されている。これにより、より画質不
良が発生しにくくなり、また更に電圧無印加や動作電圧
への応答速度が高速化される。ここで、対向電極１０５
はＩＴＯ膜で構成されているが、対向電極１０５が接続
されている共通配線１０３は金属膜で構成されている。
共通配線１０３をＩＴＯ膜で構成すると配線抵抗が大き
くなるために波形遅延が大きくことから、液晶の応答速
度が遅くなってしまうが、本実施例においてはそれを回
避してある。

【００４６】さらに、図１３に図１２のＣ−Ｃ’線にお
ける液晶表示部４００の断面図を示してあるが、本実施
例においては対向電極１０５も、画素電極１０４と同じ
く、下側基板２０１の最上層に配置され、液晶組成物１
１９とは配向膜１３０を介して接している構造となって
いるため、さらなる動作電圧への応答速度の高速化が可
能である。

【００４７】以上のことより、本実施例では、実施例２
より更に画質不良を発生させることなく、また、電圧無
印加と動作電圧への応答速度が高速になることから、さ
らなる全階調領域での応答速度の平坦化と高速応答化が
実現できた。

【００４８】［実施例４］本実施例は以下の点を除け
ば、実施例２と同じである。

【００４９】図１４に液晶表示部４００のＴＦＴ側基板
の構造を示す。走査配線１０１，信号配線１０２，薄膜
トランジスタ１０６及び、画素電極１０４については実
施例２と同じであるが、本実施例では対向電極１０５は
前段の走査配線１０１に接続されている。このような構
造の横電界方式アクティブマトリクス型液晶表示装置の
場合でも画素電極１０４にＩＴＯ膜を用いているため、
画質不良は発生しにくく、かつ、電圧無印加と動作電圧
への応答速度が高速化する。また、実施例２と同様のデ
ータ変換機能を有していることから、電圧無印加や動作
電圧への応答速度が高速化されていることで、全階調領
域で平坦化かつ応答速度の高速化が実現できた。

【００５０】［実施例５］本実施例は以下の点を除け
ば、実施例４と同じである。

【００５１】図１５に本実施例における液晶表示部４０
０のＴＦＴ側基板の構造を示す。走査配線１０１，信号
配線１０２，薄膜トランジスタ１０６，画素電極１０
４、及び共通配線１０３の構成は実施例４と同じである
が、本実施例では対向電極105が画素電極１０４と同じ
くＩＴＯ膜で構成されている。これにより、より画質不
良が発生しにくくなり、また更に電圧無印加や動作電圧
への応答速度が高速化される。ここで、対向電極１０５
はＩＴＯ膜で構成されているが、対向電極１０５が接続
されている走査配線１０１は金属膜で構成されている。
走査配線１０１をＩＴＯ膜で構成すると配線抵抗が大き
くなるために波形遅延が大きくことから、液晶の応答速
度が遅くなってしまうが、本実施例においてはそれを回
避してある。

【００５２】また、液晶表示部４００の断面図は実施例
３と同じであり、対向電極１０５が、画素電極１０４と
同じく、下側基板２０１の最上層に配置され、液晶組成
物１１９とは配向膜１３０を介して接している構造とな
っているため、実施例４と比較して、さらなる動作電圧
への応答速度の高速化が可能である。

【００５３】以上のことより、本実施例では、実施例４
より更に画質不良を発生させることなく、また、電圧無
印加時と動作電圧時の応答速度が高速になることから、
さらなる全階調領域での応答速度の平坦化と高速応答化
が実現できた。

【００５４】［実施例６］本実施例は以下の点を除け
ば、実施例３と同じである。

【００５５】図１６に本実施例における液晶表示部４０
０のＴＦＴ側基板の構造を示す。走査配線１０１，信号
配線１０２，薄膜トランジスタ１０６，画素電極１０
４、及び共通配線１０３の構成は実施例３と同じである
が、本実施例では対向電極105が信号配線１０２の上部
に重なった構成となっている。

【００５６】図１７に図１６のＤ−Ｄ′線における液晶
表示部４００の断面図を示す。実施例３との違いは前述
の通り、対向電極１０５が、絶縁第２層１１２を介して
信号配線１０２と液晶組成物１１９で挟まれた構造とな
っていることである。この構成により信号配線１０２よ
り対向電極１０５へのクロストーク電界が液晶組成物１
１９内を通ることがなくなり、画素電極１０４や対向電
極１０５の端部の液晶組成物１１９に電界が有効にかか
るようになるため、この部分の電圧無印加時や動作電圧
時の応答速度はさらに高速化する。

【００５７】以上のことより、本実施例では実施例３よ
り更に全階調領域で応答速度が平坦化かつ応答速度の高
速化が実現できた。

【００５８】［実施例７］本実施例は以下の点を除け
ば、実施例５と同じである。

【００５９】図１８に本実施例における液晶表示部４０
０のＴＦＴ側基板の構造を示す。走査配線１０１，信号
配線１０２，薄膜トランジスタ１０６，画素電極１０
４、及び共通配線１０３の構成は実施例５と同じである
が、本実施例では対向電極105が信号配線１０２の上部
に重なった構成となっている。

【００６０】本実施例における液晶表示部４００の断面
図は実施例６とおなじである。実施例５との違いは前述
の通り、対向電極１０５が、絶縁第２層１１２を介して
信号配線１０２と液晶組成物１１９で挟まれた構造とな
っていることである。この構成により信号配線１０２よ
り対向電極１０５へのクロストーク電界が液晶組成物１
１９内を通ることがなくなり、画素電極１０４や対向電
極１０５の端部の液晶組成物１１９に電界が有効にかか
るようになるため、この部分の電圧無印加や動作電圧へ
の応答速度はさらに高速化する以上のことより、本実施
例では実施例５より更に全階調領域で応答速度が平坦化
かつ応答速度の高速化が実現できた。

【００６１】［実施例８］本実施例は以下の点を除け
ば、実施例１〜７と同じである。

【００６２】図１９に本実施例におけるコントローラ３
００を示す。本実施例では、コントローラ３００が垂直
走査回路３０２や表示信号出力回路３０３へ出力する画
面の書き換え周波数（出力スキャンレート）を、画像出
力源４０２から供給される画像データの画面書き換え周
波数（入力スキャンレート）の整数倍、若しくは任意の
倍率に変換するスキャンレート変換機能を持っている。
例えば、出力スキャンレートを２倍に変換するときは、
画像出力源４０２から供給される画像データを１画面分
メモリ３１１に保存しておき、次の１画面分のデータが
転送されている間に、メモリ３１１に保存されている前
の１画面分のデータを２回、表示信号出力回路３０３に
出力するようにする。若しくは、動き補償回路等によ
り、前画面と次画面の画像データより中間画面の画像デ
ータをメインコントローラ３１０が作り出し、それを出
力することになる。もちろん、オーバードライブ駆動た
めのデータ変換も同時に実行するが、前者のようにメモ
リ３１１に保存されているデータをもう一度出力する場
合には、画像データは実質的に変わらないために、デー
タ変換は行われないことになる。

【００６３】なお、オーバードライブ駆動によるデータ
変換は、通常１スキャン周期後に目標透過率に到達する
ようにLUT312内のデータ変換テーブルを作成するため
に、スキャンレートの高周波数化により、さらなる全階
調の応答速度向上が可能である。

【００６４】ただし、このためには電圧無印加や動作電
圧への液晶の応答速度が１スキャン周期と同程度でなけ
ればならない。

【００６５】逆に言えば、ある液晶組成物の電圧無印加
や動作電圧への応答速度に等しい程度に１スキャン周期
を変化できれば、その液晶組成物の特性を最も引き出す
駆動回路となるわけである。

【００６６】本実施例においては他の実施例と同様に、
画素電極１０４や対向電極１０５がＩＴＯ膜で構成され
ていることから、電圧無印加や動作電圧への応答速度が
高速化されている。この応答速度にあわせて１スキャン
周期を変化させて、オーバードライブ駆動をすること
で、全階調領域において更なる応答速度の平坦化と高速
応答化が実現できた。

【００６７】また、本実施例においては、他の実施例と
は異なる高速応答化液晶を液晶組成物１１９として用い
た場合でも、その液晶の持つ応答特性を最も引き出すこ
とが可能で、全階調で応答特性が平坦かつ高速応答化が
実現できる。

【００６８】以上のように、本発明によると、画素電極
や対向電極にＩＴＯ膜を用いることで、オーバードライ
ブ駆動により液晶に直流電圧が印加されても液晶と反応
しにくく、また、電圧無印加や動作電圧への階調変化の
応答速度を高速応答化できる。この液晶表示部に、画像
出力源からの新旧画像データを比較して画像データをデ
ータ変換するオーバードライブ駆動をすることで、画質
不良が少なく、全階調領域において応答速度が平坦で、
かつ高速応答が可能な液晶表示装置が得られる。ここ
で、画素電極と対向電極の両方をＩＴＯ膜とすること
で、液晶と反応し易い部分が減少するため、より画質不
良が発生しにくく、かつ電圧無印加と動作電圧への応答
速度が高速化するため、より高速応答が可能な液晶表示
装置を得られる。また、画素電極と対向電極は液晶層と
配向膜を介して接する配置とすることで、電極上端部の
液晶により効率的に電圧が印加されることで、より高速
応答が可能な液晶表示装置が得られる。さらに、電圧無
印加時や動作電圧時の応答速度にあわせて画面書き換え
周波数を調整し、オーバードライブ駆動のためのデータ
変換テーブルを調整することで、さらに高速応答化が可
能な液晶表示装置が得られる。

【００６９】

【発明の効果】本発明によれば、応答速度及び画質不良
の改善を両立する液晶表示装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例２の液晶表示部の平面構造を示
す図。

【図２】オーバードライブ駆動の説明図。

【図３】本発明の実施例１の液晶表示装置のブロック
図。

【図４】本発明の実施例１の液晶表示部の平面構造を示
す図。

【図５】図４のＡ−Ａ′線における液晶表示部の断面構
造を示す図。

【図６】実施例１のコントローラの構成を示す図。

【図７】実施例１の液晶表示装置における電圧―透過率
曲線と電圧―応答速度曲線。

【図８】従来の液晶表示装置における電圧―透過率曲線
と電圧−応答速度曲線。

【図９】実施例２の液晶表示装置のブロック図。

【図１０】図１のＢ−Ｂ′線における液晶表示部の断面
構造を示す図。

【図１１】実施例２のコントローラの構成を示す図。

【図１２】実施例３の液晶表示部の平面構造を示す図。

【図１３】図１２のＣ−Ｃ′線における液晶表示部の断
面構造を示す図。

【図１４】実施例４の液晶表示部の平面構造を示す図。

【図１５】実施例５の液晶表示部の平面構造を示す図。

【図１６】実施例６の液晶表示部の平面構造を示す図。

【図１７】図１２のＤ−Ｄ′線における液晶表示部の断
面構造を示す図。

【図１８】実施例７の液晶表示部の平面構造を示す図。

【図１９】実施例８のコントローラの構成を示す図。

【符号の説明】

１００，１０１…走査配線、１０２…信号配線、１０３
…共通配線、１０４…画素電極、１０５…対向電極、１
０６…薄膜トランジスタ、１０７，１０８，１０９，１
１０…下側ガラス板、１１１…絶縁第一層、１１２…絶
縁第２層、１１３…オーバーコート層、１１４…カラー
フィルタ層、１１５…遮光層（ブラックマトリクス）、
１１６…上側ガラス板、１１７，１１８…偏光板、１１
９…液晶組成物、１２０…液晶分子、１３０，１３１…
配向膜、２０１…下側ガラス基板、２０２…上側ガラス
基板、３００…コントローラ、３０１…電源回路、３０
２…垂直走査回路、３０３…表示信号出力回路、３１０
…メインコントローラ、３１１…メモリ、３１２…ルッ
クアップテーブル（ＬＵＴ）、３１３…Ｄ−Ａ変換器、
４００…液晶表示部、４０１…液晶駆動回路部、４０２
…画像出力源、５００…印加電圧と光学応答のグラフ、
５０１…通常駆動時の電圧波形、502…オーバードライ
ブ時の電圧波形、５０３…通常駆動時の液晶の光学応
答、504…オーバードライブ駆動時の光学応答、５０５
…オーバードライブ電圧を印加しつづけた場合の光学応
答。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 3/20 ６２１ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６７０Ｊ ６７０ Ｇ０２Ｆ 1/136 ５００ (72)発明者 香川 博之 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 荒谷 介和 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Ｆターム(参考） 2H092 GA14 HA04 JA26 JA29 JA38 JA42 JA44 JB13 JB23 JB32 JB33 JB38 JB51 JB56 KB14 NA01 NA05 NA25 NA27 NA29 PA06 QA18 2H093 NA16 NC13 NC15 NC23 NC29 NC34 NC58 NC62 NC67 NC68 ND05 ND09 ND32 ND58 NE03 NF28 5C006 AA16 AC11 AC21 AF05 AF11 AF82 BB16 BC12 BF01 FA12 5C080 AA10 BB05 DD08 DD18 EE29 FF11 GG12 JJ02 JJ04 JJ05 JJ06

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも一方が透明な一対の基板と、前
   記一対の基板間に挟持された液晶層と、前記一対の基板
   のどちらか一方の液晶層側の面に画素電極と対向電極と
   が備えられ、これら画素電極と対向電極との間の電圧印
   加によって、主に基板と平行に電界を発生させる液晶表
   示部と、表示すべきデータを供給する手段から表示デー
   タを供給され、前記液晶表示部の各画素を表示データに
   対応した電圧印加により駆動する駆動手段とを備えた液
   晶表示装置において、 前記画素電極と対向電極とのうち少なくとも一方はＩＴ
   Ｏ膜で構成し、また、前記駆動手段には、表示すべきデ
   ータを供給する手段から供給される新たな表示データと
   以前の表示データを比較し、その比較結果に応じて表示
   データを所定の表示データに変換するデータ変換手段を
   備える液晶表示装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記データ変換手段は
   供給された表示データが以前の表示データの値より高い
   場合には、供給された表示データより更に高いデータに
   変換し、供給された表示データが以前の表示データの値
   より低い場合には、供給された表示データより更に低い
   値にデータを変換する液晶表示装置。
3. 【請求項３】請求項１または２において、 前記液晶表示部は、薄膜トランジスタと、薄膜トランジ
   スタに接続し、薄膜トランジスタを動作させる走査配線
   と、前記走査配線と概直交し、前記画素電極と薄膜トラ
   ンジスタを介して接続され、薄膜トランジスタが動作し
   た場合に画素電極に表示信号電圧を供給する信号配線
   と、対向電極に対向電圧を供給する共通配線を備える液
   晶表示装置。
4. 【請求項４】請求項１または２において、 前記液晶表示部は、薄膜トランジスタと、該薄膜トラン
   ジスタに接続して動作させ、かつ対向電極に対向電圧を
   供給する走査配線と、該走査配線と交叉し、前記画素電
   極と薄膜トランジスタを介して接続され、薄膜トランジ
   スタが動作した場合に画素電極に表示信号電圧を供給す
   る信号配線を備える液晶表示装置。
5. 【請求項５】請求項３または４において、 前記対向電極の少なくとも一部はＩＴＯ膜で構成されて
   おり、かつ対向電極が接続されている共通配線、若しく
   は走査配線はＩＴＯとは異なる他の導電膜で構成される
   液晶表示装置。
6. 【請求項６】請求項１〜５のいずれかにおいて、 前記対向電極もしくは画素電極の一部は配向膜を介して
   前記液晶層と接しており、その電極はＩＴＯ膜で構成さ
   れている液晶表示装置。
7. 【請求項７】請求項３〜６のいずれかにおいて、 前記対向電極は前記信号配線と前記液晶層の間に絶縁層
   を介して挟まれた構成となっている液晶表示装置。
8. 【請求項８】請求項１〜７のいずれかにおいて、 前記駆動手段には表示データを供給する手段から供給さ
   れる画面の書き換え周波数の整数倍に、もしくは任意の
   周波数に、液晶表示部の画面の書き換え周波数を変換す
   る機能を備えている液晶表示装置。