JP2005292515A - 液晶表示装置およびその駆動方法ならびに電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】高品位の動画表示が可能な配向分割垂直配向型ＬＣＤおよびその駆動方法ならびにそのようなＬＣＤを備えた電子機器を提供する。
【解決手段】本発明による液晶表示装置は、それぞれが、第１電極１１と、第１電極１１に対向する第２電極１２と、第１電極１１と第２電極１２の間に設けられた垂直配向型液晶層１３とを有する複数の画素を備えている。本発明による液晶表示装置は、さらに、液晶層１３の第１電極１１側に設けられ、第１の幅Ｗ１を有する帯状の第１配向規制手段２１と、液晶層１３の第２電極１２側に設けられ、第２の幅Ｗ２を有する帯状の第２配向規制手段２２と、第１配向規制手段２１と第２配向規制手段２２との間に規定され、第３の幅Ｗ３を有する帯状の液晶領域１３Ａとを有しており、第３の幅Ｗ３は２μｍ以上１５μｍ以下である。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶表示装置およびその駆動方法ならびに電子機器に関し、特に動画を表示する用途に好適に用いられる液晶表示装置およびその駆動方法ならびにそのような液晶表示装置を備えた電子機器に関する。

近年、液晶表示装置（以下、「ＬＣＤ」と言う。）が広く利用されるようになっている。これまでの主流は、誘電異方性が正のネマチック液晶をツイスト配向させたＴＮ型ＬＣＤだった。このＴＮ型ＬＣＤには、液晶分子の配向に起因する視角依存性が大きいという問題があった。

そこで視角依存性を改善するために配向分割垂直配向型ＬＣＤが開発され、その利用が広まりつつある。例えば特許文献１には、配向分割垂直配向型ＬＣＤの１つであるＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment）型ＬＣＤが開示されている。このＭＶＡ型ＬＣＤは、一対の電極間に設けられた垂直配向型液晶層を用いてノーマリーブラック（ＮＢ）モードで表示を行うＬＣＤであり、ドメイン規制手段（例えばスリットまたは突起）を設け、それぞれの画素において電圧印加時に液晶分子が複数の異なる方向に倒れる（傾斜する）ように構成されている。

最近では、液晶テレビだけでなく、ＰＣ用モニタや携帯端末機器（携帯電話やＰＤＡなど）においても動画情報を表示するニーズが急速に高まっている。ＬＣＤで動画を高品位で表示するためには、液晶層の応答時間を短く（応答速度を速く）する必要があり、１垂直走査期間（典型的には１フレーム）内で所定の階調に到達することが要求される。

ＬＣＤの応答特性を改善する駆動方法として、表示すべき階調に対応する電圧（所定の階調電圧）よりも高い電圧（「オーバーシュート電圧」という。）を印加する方法（「オーバーシュート駆動」という。）が知られている。オーバーシュート電圧（以下「ＯＳ電圧」という。）を印加することによって、中間調表示における応答特性を改善することができる。例えば特許文献２に、オーバーシュート駆動（以下、「ＯＳ駆動」という。）されるＭＶＡ型ＬＣＤが開示されている。

液晶層の応答速度は、印加電圧が低いほど遅い。そのため、これまでは、印加電圧が低いとき（例えば黒表示状態から低輝度中間調表示状態に切替るとき）の応答速度をＯＳ駆動を用いて向上しさえすれば、良好な動画表示を行うことができると考えられてきた。
特許第２９４７３５０号公報 特開２０００−２３１０９１号公報

しかしながら、本願発明者は、上述したＭＶＡ型ＬＣＤなどの配向分割垂直配向型ＬＣＤにおいて、印加電圧が高いとき（例えば黒表示状態から高輝度中間調表示状態や白表示状態に切替るとき）に、液晶層に含まれる液晶分子が特異な挙動を示し、そのために応答速度が低下することを見出した。本願発明者が見出したこの現象に起因する応答速度の低下は、ＯＳ駆動を適用しても改善されず、表示品位の低下の原因となる。

本願発明者がこの現象について種々の検討を重ねた結果、この現象は従来のＴＮ型ＬＣＤにＯＳ駆動方法を適用した場合には見られない新たな現象であり、配向分割垂直配向型ＬＣＤにおいて画素内に線状（帯状）に配置した配向規制手段（ドメイン規制手段）によって配向分割を行っていることに起因していることがわかった。

本発明は上記諸点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、高品位の動画表示が可能な配向分割垂直配向型ＬＣＤおよびその駆動方法ならびにそのようなＬＣＤを備えた電子機器を提供することにある。

本発明による液晶表示装置は、それぞれが、第１電極と、前記第１電極に対向する第２電極と、前記第１電極と前記第２電極の間に設けられた垂直配向型液晶層とを有する複数の画素を備え、前記液晶層の前記第１電極側に設けられ、第１の幅を有する帯状のリブと、前記第２電極に設けられ、第２の幅を有する帯状のスリットと、前記リブと前記スリットとの間に規定され、第３の幅を有する帯状の液晶領域とを有し、前記第３の幅は２μｍ以上１５μｍ以下であり、そのことによって上記目的が達成される。

ある好適な実施形態において、前記第３の幅は１３．５μｍ以下である。

ある好適な実施形態において、本発明による液晶表示装置は、前記液晶層を介して互いに対向するように配置された一対の偏光板を有し、前記一対の偏光板の透過軸は互いに略直交し、一方の透過軸は表示面の水平方向に配置され、前記リブおよび前記スリットは、それぞれの延設方向が前記一方の透過軸と略４５°を成すように配置されている。

ある好適な実施形態において、最高階調に対応する電圧の大きさは７Ｖ以上である。

ある好適な実施形態において、最低階調に対応する電圧の大きさは０．５Ｖ以下である。

あるいは、本発明による液晶表示装置は、それぞれが、第１電極と、前記第１電極に対向する第２電極と、前記第１電極と前記第２電極の間に設けられた垂直配向型液晶層とを有する複数の画素を備え、前記第１電極に設けられ、第１の幅を有する帯状の第１のスリットと、前記第２電極に設けられ、第２の幅を有する帯状の第２のスリットと、前記第１のスリットと前記第２のスリットとの間に規定され、第３の幅を有する帯状の液晶領域とを有し、前記第３の幅は２μｍ以上１５μｍ以下であり、そのことによって上記目的が達成される。

ある好適な実施形態において、前記第３の幅は１４．２μｍ以下である。

ある好適な実施形態において、本発明による液晶表示装置は、前記液晶層を介して互いに対向するように配置された一対の偏光板を有し、前記一対の偏光板の透過軸は互いに略直交し、一方の透過軸は表示面の水平方向に配置され、前記第１スリットおよび前記第２スリットは、それぞれの延設方向が前記一方の透過軸と略４５°を成すように配置されている。

ある好適な実施形態において、最高階調に対応する電圧の大きさは７Ｖ以上である。

ある好適な実施形態において、最低階調に対応する電圧の大きさは１．６Ｖ以下である。

あるいは、本発明による液晶表示装置は、それぞれが、第１電極と、前記第１電極に対向する第２電極と、前記第１電極と前記第２電極の間に設けられた垂直配向型液晶層とを有する複数の画素を備え、前記液晶層の前記第１電極側に設けられ、第１の幅を有する帯状の第１配向規制手段と、前記液晶層の前記第２電極側に設けられ、第２の幅を有する帯状の第２配向規制手段と、前記第１配向規制手段と前記第２配向規制手段との間に規定され、第３の幅を有する帯状の液晶領域とを有し、前記第３の幅は２μｍ以上１５μｍ以下であり、そのことによって上記目的が達成される。

あるいは、本発明による液晶表示装置は、それぞれが、第１電極と、前記第１電極に対向する第２電極と、前記第１電極と前記第２電極の間に設けられた垂直配向型液晶層と、を有する複数の画素を備えた液晶パネルを有する液晶表示装置であって、前記液晶層の前記第１電極側に設けられ、第１の幅を有する帯状の第１配向規制手段と、前記液晶層の前記第２電極側に設けられ、第２の幅を有する帯状の第２配向規制手段と、前記第１配向規制手段と前記第２配向規制手段との間に規定され、第３の幅を有する帯状の液晶領域とを有し、前記液晶領域は、前記第１配向規制手段に隣接する第１液晶領域と、前記第２配向規制手段に隣接する第２液晶領域と、前記第１液晶領域と前記第２液晶領域との間に規定され、前記第１液晶領域および前記第２液晶領域のそれぞれが有する応答速度よりも遅い応答速度を有する第３液晶領域とを有し、前記第３の幅は、パネル温度５℃において、黒表示状態から最高階調に対応した電圧を印加した後１垂直走査期間に相当する時間が経過したときの透過率が最高階調表示状態の透過率の７５％以上となるように所定の幅以下に設定されており、そのことによって上記目的が達成される。

ある好適な実施形態において、前記第１配向規制手段はリブであり、前記第２配向規制手段は前記第２電極に設けられたスリットである。

ある好適な実施形態において、前記第１配向規制手段は前記第１電極に設けられた第１のスリットであり、前記第２配向規制手段は前記第２電極に設けられた第２のスリットである。

ある好適な実施形態において、本発明による液晶表示装置は、前記液晶層を介して互いに対向するように配置された一対の偏光板を有し、前記一対の偏光板の透過軸は互いに略直交し、一方の透過軸は表示面の水平方向に配置され、前記第１配向規制手段および前記第２配向規制手段は、それぞれの延設方向が前記一方の透過軸と略４５°を成すように配置されている。

ある好適な実施形態において、前記第１の幅が４μｍ以上２０μｍ以下であり、前記第２の幅が４μｍ以上２０μｍ以下である。

ある好適な実施形態において、前記液晶層の厚さが３．２μｍ以下である。

ある好適な実施形態において、前記第１電極が対向電極であり、前記第２電極が画素電極である。

ある好適な実施形態において、本発明による液晶表示装置は、中間調を表示する際に、所定の中間階調に対応する予め決められた階調電圧よりも高いオーバーシュート電圧を印加することができる駆動回路を更に備える。

本発明による液晶表示装置の駆動方法は、上記構成を有する液晶表示装置の駆動方法であって、前の垂直走査期間の表示階調よりも高い中間階調を表示する際に、当該中間階調に対応する予め決められた階調電圧よりも高いオーバーシュート電圧を印加する工程を包含し、そのことによって上記目的が達成される。

ある好適な実施形態において、前記オーバーシュート電圧は、表示の輝度が１垂直走査期間に相当する時間内に当該中間階調に対応する所定の輝度に到達するように設定されている。

本発明による電子機器は、上記構成を有する液晶表示装置を備えており、そのことによって上記目的が達成される。

ある好適な実施形態において、本発明による電子機器は、テレビジョン放送を受信する回路をさらに備える。

本発明によると、液晶領域の幅が所定の範囲内に設定されているので、配向分割垂直配向型ＬＣＤにおける液晶分子の特異な挙動（後述する「配向ぶれ」）の発生を抑制することができる。そのため、応答特性を改善して動画表示の品位を向上することができる。

以下、図面を参照しながら本発明によるＬＣＤおよびその駆動方法を説明する。

まず、本実施形態における配向分割垂直配向型ＬＣＤの基本的な構成を図１（ａ）から（ｃ）を参照しながら説明する。

配向分割垂直配向型ＬＣＤ１０Ａ、１０Ｂおよび１０Ｃは、第１電極１１と、第１電極１１に対向する第２電極１２と、第１電極１１と第２電極１２の間に設けられた垂直配向型液晶層１３とを有する複数の画素を備える。垂直配向型液晶層１３は、電圧無印加時に、誘電異方性が負の液晶分子を第１電極１１および第２電極１２の面に略垂直（例えば８７°以上９０°以下）に配向させたものである。典型的には、第１電極１１および第２電極１２のそれぞれの液晶層１３側の表面に垂直配向膜（不図示）を設けることによって得られる。なお、配向規制手段としてリブ（突起）などを設けた場合、液晶分子はリブなどの液晶層側の表面に対して略垂直に配向することになる。

液晶層１３の第１電極１１側には第１配向規制手段（２１、３１、４１）が設けられており、液晶層１１の第２電極１２側には第２配向規制手段（２２、３２、４２）が設けられている。第１配向規制手段と第２配向規制手段との間に規定される液晶領域においては、液晶分子１３ａは、第１配向規制手段および第２配向規制手段からの配向規制力を受け、第１電極１１と第２電極１２との間に電圧が印加されると、図中に矢印で示した方向に倒れる（傾斜する）。すなわち、それぞれの液晶領域において液晶分子１３ａは一様な方向に倒れるので、それぞれの液晶領域はドメインとみなすことができる。本明細書における配向規制手段としては、上記特許文献１および２に記載されているドメイン規制手段を用いることができる。

第１配向規制手段および第２配向規制手段（これらを総称して「配向規制手段」と呼ぶことがある。）は各画素内で、それぞれ帯状に設けられており、図１（ａ）から（ｃ）は帯状の配向規制手段の延設方向に直交する方向における断面図である。各配向規制手段のそれぞれの両側に液晶分子１３ａが倒れる方向が互いに１８０°異なる液晶領域（ドメイン）が形成される。

図１（ａ）に示すＬＣＤ１０Ａは、第１配向規制手段としてリブ２１を有し、第２配向規制手段として第２電極１２に設けられたスリット（開口部）２２を有している。リブ２１およびスリット２２はそれぞれ帯状（短冊状）に延設されている。リブ２１はその側面２１ａに略垂直に液晶分子１３ａを配向させることにより、液晶分子１３ａをリブ２１の延設方向に直交する方向に配向させるように作用する。スリット２２は、第１電極１１と第２電極１２との間に電位差が形成されたときに、スリット２２の端辺近傍の液晶層１３に斜め電界を生成し、スリット２２の延設方向に直交する方向に液晶分子１３ａを配向させるように作用する。リブ２１とスリット２２とは、一定の間隔をあけて互いに平行に配置されており、互いに隣接するリブ２１とスリット２２との間に液晶領域（ドメイン）が形成される。

図１（ｂ）に示すＬＣＤ１０Ｂは、第１配向規制手段および第２配向規制手段としてそれぞれリブ３１とリブ３２とを有している点において、図１（ａ）のＬＣＤ１０Ａと異なる。リブ３１とリブ３２とは、一定の間隔をあけて互いに平行に配置されており、リブ３１の側面３１ａおよびリブ３２の側面３２ａに液晶分子１３ａを略垂直に配向させるように作用することによって、これらの間に液晶領域（ドメイン）が形成される。

図１（ｃ）に示すＬＣＤ１０Ｃは、第１配向規制手段および第２配向規制手段としてそれぞれスリット４１とスリット４２とを有している点において、図１（ａ）のＬＣＤ１０Ａと異なる。スリット４１とスリット４２とは、第１電極１１と第２電極１２との間に電位差が形成されたときに、スリット４１および４２の端辺近傍の液晶層１３に斜め電界を生成し、スリット４１および４２の延設方向に直交する方向に液晶分子１３ａを配向させるように作用する。スリット４１とスリット４２とは、一定の間隔をあけて互いに平行に配置されており、これらの間に液晶領域（ドメイン）が形成される。

上述したように、第１配向規制手段および第２配向規制手段として、リブまたはスリットを任意の組み合わせで用いることができる。第１電極１１と第２電極１２は液晶層１３を介して互いに対向する電極であればよく、典型的には一方が対向電極であり、他方が画素電極である。以下では、第１電極１１が対向電極であり、第２電極１２が画素電極である場合について、第１配向規制手段としてリブ１１を有し、第２配向規制手段として画素電極に設けられたスリット２２を有するＬＣＤ（図１（ａ）のＬＣＤ１０Ａに対応）を例に本発明の実施形態を説明する。図１（ａ）に示したＬＣＤ１０Ａの構成を採用すると、製造工程の増加を最小にできるという利点が得られる。画素電極にスリットを設けても付加的な工程は必要なく、一方、対向電極については、リブを設ける方がスリットを設けるよりも工程数の増加が少ない。もちろん、本発明は、配向規制手段としてリブだけを用いる構成、あるいはスリットだけを用いる構成にも適用できる。

本発明者は、種々検討した結果、黒表示状態から高階調中間調表示状態に切替る際の応答速度が十分ではないという上記の問題は、画素内に帯状に配置した第１配向規制手段および第２配向規制手段によって配向分割を行っていることに起因していることを見出し、第１配向規制手段と第２配向規制手段との間に規定される液晶領域の幅を所定の範囲内（より具体的には１５μｍ以下）に設定することによって、上記問題の発生を抑制できることを見出した。以下にこの問題の原因と本発明のＬＣＤの効果を詳細に説明する。以下にこの問題の原因と本発明のＬＣＤの効果を詳細に説明する。

まず、図２および図３を参照しながら、本発明による実施形態のＬＣＤの基本構成を説明する。図２は本発明によるＬＣＤ１００の断面構造を模式的に示す部分断面図であり、図３はＬＣＤ１００の画素部１００ａの平面図である。ＬＣＤ１００は図１（ａ）のＬＣＤ１０Ａと同様の基本構成を有するので、共通する構成要素は共通の参照符号で示す。

ＬＣＤ１００は、第１基板（例えばガラス基板）１０ａと第２基板（例えばガラス基板）１０ｂとの間に垂直配向型液晶層１３を有している。第１基板１０ａの液晶層１３側の表面には対向電極１１が形成されており、その上にさらにリブ２１が形成されている。リブ２１上を含む対向電極１１の液晶層１３側表面のほぼ全面に垂直配向膜（不図示）が設けられている。リブ２１は図３に示すように、帯状に延設されており、隣接するリブ２１は互いに平行に配設されており、その間隔（ピッチ）Ｐは一定であり、リブ２１の幅（延設方向に直交する方向の幅）Ｗ１も一定である。

第２基板（例えばガラス基板）１０ｂの液晶層１３側の表面には、ゲートバスライン（走査線）およびソースバスライン（信号線）５１とＴＦＴ（不図示）が設けられており、これらを覆う層間絶縁膜５２が形成されている。この層間絶縁膜５２上に画素電極１２が形成されている。ここでは、厚さが１．５μｍ以上３．５μｍ以下の透明樹脂膜を用いて平坦な表面を有する層間絶縁膜５２を設けており、このことによって、画素電極１２をゲートバスラインおよび／またはソースバスラインと部分的に重ねて配置することが可能となり、開口率を向上できるという利点が得られる。

画素電極１２には帯状のスリット２２が形成されており、スリット２２を含む画素電極１２上のほぼ全面に垂直配向膜（不図示）が形成されている。スリット２２は、図３に示すように、帯状に延設されており、隣接するスリット２２は互いに平行に配設されており、且つ、隣接するリブ２１の間隔を略二等分するように配置されている。スリット２２の幅（延設方向に直交する方向の幅）Ｗ２は一定である。上述のスリットやリブの形状およびこれらの配置は、製造プロセスのばらつきや、基板を貼り合わせる際の位置合わせ誤差などの影響で、設計値からずれることがあり、上記の説明はこれらを排除するものではない。

互いに平行に延設された帯状のリブ２１とスリット２２との間に幅Ｗ３を有する帯状の液晶領域１３Ａが規定される。それぞれの液晶領域１３Ａは、その両側のリブ２１およびスリット２２によって配向方向が規制されており、リブ２１およびスリット２２のそれぞれの両側に液晶分子１３ａが倒れる方向が互いに１８０°異なる液晶領域（ドメイン）が形成されている。ＬＣＤ１００は、図３に示すように、リブ２１およびスリット２２は互いに９０°異なる２つの方向に沿って延設されており、画素部１００Ａは液晶分子１３ａの配向方向が９０°異なる４種類の液晶領域１３Ａを有している。リブ２１およびスリット２２の配置はこの例に限られないが、このように配置することによって、良好な視野角特性を得ることができる。

また、第１基板１０ａおよび第２基板１０ｂの両側に配置される一対の偏光板（不図示）は、透過軸が互いに略直交（クロスニコル状態）するように配置される。９０°ずつ配向方向が異なる４種類の液晶領域１３Ａの全てに対して、それぞれの配向方向と偏光板の透過軸とが４５°を成すように配置すれば、液晶領域１３Ａによるリタデーションの変化を最も効率的に利用することができる。そのため、偏光板の透過軸がリブ２１およびスリット２２の延設方向と略４５°を成すように配置することが好ましい。また、テレビのように、観察方向を表示面に対して水平に移動することが多い表示装置においては、一対の偏光板の一方の透過軸を表示面に対して水平方向に配置することが、表示品位の視野角依存性を抑制するために好ましい。

上述の構成を有するＭＶＡ型ＬＣＤ１００は、視野角特性に優れた表示を行うことができるが、黒表示状態から高電圧印加状態（高輝度中間調表示状態や白表示状態）へ切替るときに、液晶層に含まれる液晶分子が特異な挙動を示し、そのために応答速度が低下することがある。図４から図７を参照しながら、この現象を詳細に説明する。

図４（ａ）、図５（ａ）、図６（ａ）および図７（ａ）は、黒表示状態から白表示状態に切り替えたときの透過光強度の時間変化を示すグラフであり、図４（ｂ）、図５（ｂ）、図６（ｂ）および図７（ｂ）は、黒表示状態から白表示状態に切り替えたときの画素部の様子を高速カメラを用いて撮影した連続写真である。グラフの縦軸は、白電圧印加後の定常状態における強度を１００％として示している。なお、ここで用いたＬＣＤ１００の具体的なセルパラメータは、表１に示す通りであり、各図と黒電圧（Ｖ０）および白電圧（Ｖ２５５）との対応関係は表２に示す通りである。

図４（ｂ）、図５（ｂ）、図６（ｂ）および図７（ｂ）に示す連続写真からわかるように、電圧印加直後に液晶領域１３Ａにおいて配向の乱れ（液晶分子のランダムな方向への傾斜）が発生している。この現象を、液晶分子１３ａが本来配向規制される方向とは異なる方向に倒れることから、「配向ぶれ」と称する。この配向ぶれは、その後徐々に解消されるが、図に示すように、１６ｍｓｅｃ後においても完全には解消されていない。

上述した配向ぶれは、液晶領域１３Ａが２つの異なる応答速度で特徴付けられる２つの領域を有していることに起因している。液晶領域１３Ａのうち、リブ２１およびスリット２２付近の領域（「第１液晶領域Ｒ１」とよぶ。）は、リブ２１やスリット２２による配向規制力の影響を直接受けるため、応答速度が速い。これに対し、液晶領域１３Ａの中央付近の領域（「第２液晶領域Ｒ２」とよぶ。）は、第１液晶領域Ｒ１よりも応答速度が遅い。そのため、電圧印加時には、まず、第１液晶領域Ｒ１の液晶分子１３ａが、配向規制手段による配向規制方向に傾斜し、その後、第２液晶領域Ｒ２の液晶分子１３ａが第１液晶領域Ｒ１の液晶分子１３ａの配向と整合するように傾斜する。ところが、印加電圧が高いと、液晶分子１３ａを傾斜させるトルクが強く作用するため、第２液晶領域Ｒ２の液晶分子１３ａが電圧印加直後にランダムな方向（配向膜表面の微細な凹凸などによって決定される）に傾斜してしまう。ランダムな方向に倒れた液晶分子１３ａは、その後、第１液晶領域Ｒ１の液晶分子１３ａの配向方向と整合するようにゆっくりと配向の方位角方向を変化させる。

なお、上記の説明では、説明の簡単さのために２つの液晶領域を用いて配向ぶれを説明したが、ここで例示したＬＣＤ１００では第１配向規制手段（リブ２１）と第２配向規制手段（スリット２２）とが応答速度に対して与える影響の程度が互いに異なるので、厳密には応答速度が互いに異なる３つの液晶領域が形成される。

このように、印加電圧が高いと、第２液晶領域Ｒ２の液晶分子１３ａは、まず、電圧印加直後に電界効果によって一旦倒れ込み（配向ぶれ）、その後、配向の連続性を保つために配向の方位角方向をゆっくりと変化させるという２段階の応答挙動を示す。そのため、液晶領域１３Ａ全体としては応答速度が低下してしまう。

上述したように、配向ぶれは、高い電圧が印加されることによって発生するので、図４と図５あるいは図６と図７との比較からもわかるように、配向ぶれの発生およびそれによる応答速度の低下は、白電圧が高いほど顕著となる。従って、白電圧を高くすれば応答特性が改善されるという一般的な認識とは逆に、白電圧を高くしても応答速度が向上せず、むしろ応答速度が低下するという現象が起こり得るのである。図４から図７には、白表示状態への切り替えの場合を示したが、高輝度中間調表示状態への切り替えの場合にも同様のことが言え、その場合、ＯＳ駆動を適用しても応答速度を十分に向上することはできない。

また、図４と図６あるいは図５と図７とを比較すればわかるように、黒電圧が低いほど応答速度は遅い。これは、黒電圧が低いほど、黒表示状態において液晶分子１３ａがより垂直に配向するからである。逆に、黒電圧を高くして、黒表示状態においてもわずかに液晶分子１３ａを傾斜させておくと、応答速度を速くすることができるが、その場合、液晶分子１３ａが傾斜していることによってコントラスト比が低下してしまう。近年、液晶表示装置にはより高いコントラスト比が求められているが、黒電圧を低くすることによってコントラスト比を向上させると、上述したように応答速度の低下を招いてしまう。

このように、白電圧を高くしたり、黒電圧を低くしたりすると、応答速度の低下を招き、この応答速度の低下はＯＳ駆動を行っても十分に改善することはできない。また、ＬＣＤの動作温度が変わると、液晶材料の粘度などの物性が変化する結果、ＬＣＤの応答特性が変化することになる。動作温度が低いほど応答特性は低下し、逆に動作温度が高いほど応答特性は向上する。従来の配向分割垂直配向型ＬＣＤでは、パネル温度が５℃では十分な応答特性が得られなかった。

ＯＳ駆動方法はＴＮ型ＬＣＤにも適応されているが、ＴＮ型ＬＣＤでは上述の配向ぶれは見られない。ＴＮ型ＬＣＤにおける配向分割は、異なる方向にラビング処理された配向膜によって各液晶領域（ドメイン）における液晶分子の配向方向を規制することによって達成されており、分割された領域全体に配向膜から面状に（２次元的に）配向規制力を与えている。従って、それぞれの液晶領域には応答速度の分布が発生しない。これに対し、配向分割垂直配向型ＬＣＤにおいては、線状（１次元的）に設けられた配向規制手段によって配向分割を行っているために、配向規制手段の配向規制力の違いだけで無く、配向規制手段からの距離によって応答速度の異なる領域が形成される。

次に、この配向ぶれの発生を抑制するために、セルパラメータ（液晶層厚さｄ、液晶材料のΔε（誘電率異方性）、リブ幅Ｗ１、スリット幅Ｗ２、液晶領域幅Ｗ３およびリブ高さなど）を変えて、図２および図３に示した基本構成を有するＭＶＡ型ＬＣＤを作製し、その応答特性を評価した。

その結果、液晶材料のΔε、液晶層厚さｄ、リブ幅Ｗ１、リブ高さ、スリット幅Ｗ２を変化させたときの応答特性の変化は微小であり、これらを調整することによって得られる応答速度の改善効果はいずれも小さかった。これに対し、液晶領域幅Ｗ３を狭くすると応答特性を大きく改善できることが分かった。また、実際のＬＣＤでは、製造プロセス上の要因（例えば基板の貼り合せ工程における位置合わせ誤差）によってリブの位置が設計上の位置からずれてしまうことがあるが、そのずれの大きさ（「リブずれ量」と称する）を小さくすることによっても、応答特性をある程度改善できることが分かった。以下、評価の結果をより詳しく説明する。

まず、図８および図９に、液晶領域幅Ｗ３を変えて応答時間（ｍｓ）を測定した結果を示す。ここでの応答時間は、白表示状態の透過率を１００％としたときに透過率が0％から９０％に到達するまでに要する時間である。図8（ａ）および図９（ａ）は白電圧（ここでは２５５階調に対応した電圧でありＶ２５５と表記する）が６．０Ｖ、図８（ｂ）および図９（ｂ）は白電圧が７．０Ｖ、図８（ｃ）および図９（ｃ）は白電圧が８．０Ｖのときの結果をそれぞれ示している。また、それぞれのグラフ中には、黒電圧（０階調に対応した電圧でありＶ０と表記する）が０．５Ｖ、１．０Ｖ、１．６Ｖのときの結果を示している。ここで用いたＬＣＤのセルパラメータは表３に示す通りである。

まず、図８および図９から分かることは、液晶領域幅Ｗ３と応答時間との間に強い相関関係があることである。次に、液晶領域幅Ｗ３を小さくすることによって、応答時間が減少する、すなわち応答特性が改善されることが分かる。また、図８と図９との比較から、動作温度が２５℃のときよりも５℃のときの方が応答時間が長く、応答特性が低いことが分かる。さらに、図８（ａ）と図８（ｂ）および（ｃ）との比較、図９（ａ）と図9（ｂ）および（ｃ）との比較から、白電圧が６．０Ｖの場合よりも、白電圧が７．０Ｖ、８．０Ｖの場合の方が応答時間が長く、応答特性が低いことがわかる。これは、印加電圧が高いほど応答特性が高くなるという一般的な認識とは逆の現象である。

次に、図１０および図１１に、リブずれ量を変えて（意図的にリブの位置をずらして）応答時間（ｍｓ）を測定した結果を示す。ここで用いたＬＣＤのセルパラメータは表４に示す通りである。なお、本願明細書における「リブずれ量」は、リブ２１の延びる方向に直交する方向に沿ったずれの大きさとして規定される。従って、Ｘμｍのリブずれが生じると、リブ２１を介して互いに隣接する２つの液晶領域の幅Ｗ３には２Ｘμｍの差が生じる。例えばここで用いたＬＣＤでは、リブずれがないときの液晶領域幅Ｗ３が１１μｍであるので、リブずれ量が２μｍである場合、そのリブを介して隣接する２つの液晶領域の幅Ｗ３は、それぞれ９μｍ、１３μｍとなる。

図１０（ａ）〜（ｃ）および図１１（ａ）〜（ｃ）から、リブずれ量と応答時間との間に相関関係があることが分かる。また、リブずれ量を小さくすることによって、応答時間が減少する、すなわち応答特性が改善されることが分かる。

続いて、図１２〜図１６に、液晶材料のΔε、液晶層厚さｄ、リブ幅Ｗ１、リブ高さ、スリット幅Ｗ２を変えて応答時間（ｍｓ）を測定した結果を示す。ここで用いたＬＣＤのセルパラメータは表５〜表９に示す通りである。

図１２〜図１６から、液晶材料のΔε、液晶層厚さｄ、リブ幅Ｗ１、リブ高さ、スリット幅Ｗ２を変化させたときの応答特性の変化は微小であり、これらを調整することによって得られる応答速度の改善効果はいずれも小さいことがわかる。

上述したように、ＬＣＤの種々のセルパラメータのうち、液晶領域幅Ｗ３を狭くすることによって応答特性を大きく改善できることが分かった。また、リブずれ量を小さくすることによっても、応答特性をある程度改善できることが分かった。

図１７および図１８に、液晶領域幅Ｗ３を変えて階調到達率（％）を測定した結果を示す。「階調到達率」は、電圧印加後１垂直走査期間（ここでは１６．７ｍｓｅｃ）に相当する時間が経過したときの透過率の、目標階調に対応した透過率に対する比率であり、ここでは、初期状態が黒表示状態であり目標階調が最高階調（白表示状態）である場合の階調到達率を示している。ここで用いたＬＣＤのセルパラメータは表３に示したものと同じであり、図１７は２５℃における測定結果、図１８は５℃における測定結果を示している。

図１７（ａ）〜（ｃ）から、２５℃では液晶領域幅Ｗ３を変化させた範囲（約８．５μｍ〜約１９．５μｍ）内で階調到達率が７５％以上であることが分かる。また、図１８（ａ）〜（ｃ）から、５℃では、白電圧や黒電圧の大きさによっては、液晶領域幅Ｗ３を所定の幅以下としなければ階調到達率を７５％以上とできないことがわかる。

ここで、階調到達率を７５％以上とすることによって得られる効果を説明する。

ＯＳ駆動を行う場合、良好な表示を行うためには、目標階調の変化に対応してＯＳ電圧の大きさ（レベル）が連続的に変化することが好ましい。なお、ＯＳ電圧の大きさ（レベル）を階調で表現したものを「ＯＳ階調」と呼ぶ。例えば「ＯＳ階調が１２８である」とは、ＯＳ電圧として、１２８階調の階調電圧と同じ大きさ（レベル）の電圧を印加することを意味している。

白表示（最高階調表示）状態の透過率の７５％に相当する透過率は、γ^2.2で０階調（黒）〜２５５階調（白）の階調表示を行ったときの２２４階調に対応している。そのため、階調到達率が７５％未満であると、０階調から２２４階調へと表示を切替える場合には、ＯＳ電圧として最高階調電圧（ＯＳ階調２５５）を印加しても、１垂直走査期間内で２２４階調に対応した透過率に到達できない。従って、２２４階調未満のある階調から２５５階調までの目標階調についてＯＳ階調をすべて２５５と設定する必要があり、その階調から２５５階調までＯＳ階調の変化の連続性が損なわれることになる。これに対し、階調到達率が７５％以上であると、少なくとも０階調から２２４階調までＯＳ階調が連続的に変化するため、実用上問題なく表示を行うことができる。

図１９に、あるセルパラメータのＬＣＤにおいて階調到達率が４４．６％、７８．５％、８８．６％、９１．６％の場合について、０階調から所定の目標階調に遷移させるときの目標階調とＯＳ階調との関係を示す。図１９に示すように、階調到達率７８．５％、８８．６％、９１．６％の場合には、ＯＳ階調が連続的に変化しているのに対して、階調到達率４４．６％の場合には、１９２階調以上の階調でＯＳ階調が飽和しており（ＯＳ階調の「つぶれ」）、ＯＳ電圧の変化の連続性が損なわれている。

上述したように、階調到達率を７５％以上とすることによって、ＯＳ駆動を適用したときの表示を良好に行うことができる。なお、階調到達率が高いほどより高い階調までＯＳ階調の連続性を保つことができ、より良好な表示を行うことができる。そのため、階調到達率は７５％以上でより高いほど好ましい。

図１８（ａ）〜（ｃ）に示す結果から、階調到達率７５％以上を実現するための液晶領域幅Ｗ３は表１０から表１２に示す通りであることが分かる。なお、表１０から表１２には、階調到達率８０％以上を実現するための液晶領域幅Ｗ３および階調到達率８５％以上を実現するための液晶領域幅Ｗ３も併せて示している。

これらの表から、液晶領域幅Ｗ３を約１５μｍ以下とすることによって、パネル温度５℃において白電圧７．０Ｖ、黒電圧０．５Ｖで駆動したときの階調到達率を７５％以上にできることがわかる。また、液晶領域幅Ｗ３を例えば約１３．５μｍ以下とすることによって、パネル温度５℃において白電圧８．０Ｖ、黒電圧０．５Ｖで駆動したときの階調到達率を７５％以上にできることがわかる。

従来の配向分割垂直配向型ＬＣＤは、白電圧６．０Ｖ程度、黒電圧１．６Ｖ程度で駆動されることが多かったが、上述したように、液晶領域幅Ｗ３を約１５μｍ以下（より好ましくは例えば約１３．５μｍ以下）にすることによって、従来よりも白電圧が高く黒電圧が低い駆動条件において、配向ぶれの発生を抑制して階調到達率を７５％以上とすることができ、動画表示特性が優れたＭＶＡ型ＬＣＤが得られる。

現在市販されているＭＶＡ型ＬＣＤ（図１（ｃ）に示したＰＶＡ型ＬＣＤを含む。）の液晶領域幅Ｗ３は１５μｍより大きく、上記の結果に基づくと、パネル温度５℃において白電圧が高い条件や黒電圧が低い条件で駆動すると、階調到達率が７５％に満たないことがある。

次に、液晶領域幅Ｗ３を小さくすることによって応答特性が改善される理由を説明する。

配向ぶれの発生は、液晶領域１３Ａ内に、応答速度の速い第１液晶領域Ｒ１と応答速度の遅い第２液晶領域Ｒ２とが存在していることに起因していることを既に述べた。配向規制手段近傍に位置する第１液晶領域Ｒ１の幅（ここでは定量的にあらわすことはしない）は、配向規制手段の配向規制力の強さに依存して決定されるので、配向規制手段の配向規制力が一定（例えば配向規制手段のサイズが一定）であれば、液晶領域幅Ｗ３が変化してもほとんど変化しないと考えられる。従って、液晶領域幅Ｗ３を狭くすると、専ら第２液晶領域Ｒ２の幅が狭くなる。そのため、液晶領域幅Ｗ３を狭くすると、応答速度の遅い第２液晶領域Ｒ２の幅が狭くなり、そのことによって配向ぶれが抑制され、液晶領域１３Ａ全体としての応答速度が向上する。

図２０から図２３に、液晶領域幅Ｗ３を所定の幅以下とすることによって配向ぶれが抑制される様子を示す。図２０（ａ）、図２１（ａ）、図２２（ａ）および図２３（ａ）は、黒表示状態から白表示状態に切り替えたときの透過光強度の時間変化を示すグラフであり、図２０（ｂ）、図２１（ｂ）、図２２（ｂ）および図２３（ｂ）は、黒表示状態から白表示状態に切り替えたときの画素部の様子を高速カメラを用いて撮影した連続写真である。ここで用いたＬＣＤ１００の具体的なセルパラメータは、液晶領域１３Ａの幅Ｗ３が８μｍである点以外は、表１に示したセルパラメータと同じである。また、各図と黒電圧（Ｖ０）および白電圧（Ｖ２５５）との対応関係は表１３に示す通りである。つまり、図２０から図２３は、図４から図７にそれぞれ対応している。

図２０から図２３と図４から図７とを比較すればわかるように、液晶領域幅Ｗ３が８μｍである場合には、液晶領域幅Ｗ３が１９μｍである場合よりも配向ぶれが抑制されており、応答特性が向上している。

上述したように、液晶領域幅Ｗ３を狭くすることによって配向ぶれを抑制し、応答特性を改善することができる。従って、良好な動画表示が可能なＬＣＤが提供される。ただし、液晶領域幅Ｗ３が２μｍを下回るとＬＣＤの製造が困難となるので、液晶領域幅Ｗ３は２μｍ以上であることが好ましく、同様の理由から、リブ幅Ｗ１およびスリット幅Ｗ２は４μｍ以上であることが好ましい。また、リブ幅Ｗ１およびスリット幅Ｗ２は典型的には２０μｍ以下である。

なお、図２および図３から分かるように、ＭＶＡ型ＬＣＤにおいて、液晶領域幅Ｗ３を小さくするということは、開口率：｛（画素面積−リブ面積−スリット面積）／画素面積｝を低下させることになるので、単純に考えると、表示輝度が低下するようにも思われる。

しかしながら、今回の一連の検討で明らかになったのであるが、本実施形態のＭＶＡ型ＬＣＤは、液晶領域幅Ｗ３を従来よりも狭くしたにも関わらず、表示輝度が低下しなかった。これは、液晶領域幅Ｗ３を従来よりも狭くすることによって、画素の単位面積当たりの透過率（以下、「透過効率」という。）が向上するという予想外の効果によるものである。透過効率は、画素の透過率を実測し、この値を開口率で除することによって求められる。

液晶領域幅Ｗ３を狭くすると、透過効率が向上する理由を図２４を参照しながら説明する。図２４は、スリット２２の近傍の液晶領域１３Ａにおける液晶分子１３ａの配向の様子を模式的に示している。液晶領域１３Ａ内の液晶分子１３ａのうち、帯状に延びる液晶領域１３Ａの端辺（長辺）１３Ｘの近傍の液晶分子１３ａは、斜め電界の影響を受けて、長辺１３Ｘに垂直な面内で傾く。これに対し、液晶領域１３Ａの長辺１３Ｘと交差する端辺（短辺）１３Ｙの近傍で斜め電界の影響を受ける液晶分子１３ａは、長辺１３Ｘの近傍の液晶分子１３ａとは異なる方向に傾く。すなわち、液晶領域１３Ａの短辺１３Ｙの近傍の液晶分子１３ａは、スリット２２による配向規制力によって規定される所定の配向方向と異なる方向に傾き、液晶領域１３Ａの液晶分子１３ａの配向を乱すように作用することになる。液晶領域１３Ａの幅Ｗ３が狭くなる（すなわち短辺の長さ／長辺の長さが小さくなる）と、液晶領域１３Ａ中の液晶分子１３ａの内、スリット２２の配向規制力の影響を受けて所定の方向に傾く液晶分子１３ａの割合が増加することになり、透過効率が上昇する。従って、液晶領域幅Ｗ３を狭くすることによって、液晶領域１３Ａ内の液晶分子１３ａの配向を安定化する効果が得られ、その結果、透過効率が向上する。

種々検討した結果、液晶領域幅Ｗ３を狭くすることによる配向安定化効果（透過効率向上効果）は、液晶層厚さｄが小さい、例えば３．２μｍ以下のときに顕著となることがわかった。液晶層厚さｄが小さくなると、スリット２２による斜め電界の作用が強くなる反面、画素電極１２の周辺に設けられるゲートバスラインやソースバスラインからの電界の影響や、あるいは隣接する画素電極からの電界の影響を受けるようになる。これらの電界は液晶領域１３Ａ内の液晶分子１３ａの配向を乱すように作用する。従って、液晶領域１３Ａ内の液晶分子１３ａの配向が乱れやすい、液晶層厚さｄが小さい場合に、上記配向安定化の効果が顕著になると考えられる。

なお、本実施形態で例示したＬＣＤは、図２に示したように、ゲートバスラインやソースバスライン５１上を覆う比較的厚い層間絶縁膜５２上に画素電極１２が形成されている。図２５（ａ）および（ｂ）を参照しながら、層間絶縁膜５２による液晶分子１３ａの配向に対する影響を説明する。

図２５（ａ）に示すように、本実施形態のＬＣＤが有する層間絶縁膜５２は比較的厚く（例えば厚さ約１．５μｍ以上約３．５μｍ以下）形成されている。従って、画素電極１２とゲートバスラインやソースバスライン５１とが層間絶縁膜５２を介して部分的に重なってもこれらの間に形成される容量は小さく、表示品位に影響しない。また、隣接する画素電極１２間に存在する液晶分子１３ａの配向に影響する電界は、図中に電気力線で模式的に示したように、対向電極１１と画素電極１２との間に生成される斜め電界がほとんどであり、ソースバスライン５１の影響はほとんど受けない。

これに対し、図２５（ｂ）に模式的に示すように、比較的薄い層間絶縁膜（例えば、厚さ数百ｎｍのＳｉＯ₂膜）５２’が形成されている場合、例えばソースバスライン５１と画素電極１２が層間絶縁膜５２’を介して部分的に重なると比較的大きな容量が形成され、表示品位が低下するので、これを防止するために、画素電極１２とソースバスライン５１とが重ならないように設ける。この場合、隣接する画素電極１２間に存在する液晶分子１３ａは、図中に電気力線で示したように、画素電極１２とソースバスライン５１との間に生成される電界の影響を大きく受け、画素電極１２の端部の液晶分子１３ａの配向が乱れることになる。

図２５（ａ）および（ｂ）の比較から明らかなように、例示した実施形態のＬＣＤのように比較的厚い層間絶縁膜５２を設けると、液晶分子１３ａがゲートバスラインやソースバスラインによる電界の影響を受けず、配向規制手段によって液晶分子１３ａを所望の方向に良好に配向させることができるとい利点が得られる。また、このように比較的厚い層間絶縁膜５２を設けることによって、バスラインからの電界の影響が小さくなるので、液晶層の厚さを小さくすることによる配向安定化効果が顕著に発揮される。

次に、図２６および図２７に、リブずれ量を変えて階調到達率（％）を測定した結果を示す。ここで用いたＬＣＤのセルパラメータは表４に示したものと同じであり、図２６は２５℃における測定結果、図２７は５℃における測定結果を示している。

図２６（ａ）〜（ｃ）から、２５℃ではリブずれ量を変化させた範囲（０μｍ〜約７μｍ）内で階調到達率が７５％以上であることが分かる。また、図２７（ａ）〜（ｃ）から、５℃では、白電圧や黒電圧の大きさによっては、リブずれ量を所定の幅以下としなければ階調到達率を７５％以上とできないことがわかる。

リブずれが発生すると、一部の液晶領域１３Ａの幅Ｗ３が設計値よりも広くなる。そのため、リブずれ量が大きいと、一部の液晶領域１３Ａについて、その幅Ｗ３が配向ぶれを抑制できる範囲外となってしまう。

上述したようにリブずれ量を所定の幅以下とすることによって階調到達率を７５％以上にできるということは、液晶領域幅Ｗ３を所定の幅以下とすることによって階調到達率を７５％以上にできるということとよく対応している。

なお、液晶分子１３ａの配向方向が９０°異なる４種類の液晶領域１３Ａは、典型的には画素内で互いに面積がほぼ等しくなるように設計されているが、リブずれが発生すると、これらの面積に差が生じてしまう。そのため、リブずれ量が大きいと、違和感のある表示となってしまうことがある。このような違和感の発生を抑制する観点からも、リブずれ量は小さいことが好ましく、本願発明者の検討によれば、リブずれ量は７μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以下であることがより好ましい。

ここまでは、第１配向規制手段としてリブ２１、第２配向規制手段としてスリット２２を備えたＭＶＡ型ＬＣＤについての評価結果を説明した。続いて、図２８および図２９に示すように、第１配向規制手段および第２配向規制手段としてそれぞれスリット４１とスリット４２とを備えたＭＶＡ型ＬＣＤ２００についての評価結果を説明する。

図２８および図２９に示すＬＣＤ２００は、第１配向規制手段および第２配向規制手段としてそれぞれスリット４１とスリット４２とを備えている点以外は、図２および図３に示したＬＣＤ１００と同じ構成を有しており、図１（ｃ）のＬＣＤ１０ｃと同様の基本構成を有するので、共通する構成要素は共通の参照符号で示し、その説明を省略する。なお、ＬＣＤ２００のように、第１配向規制手段および第２配向規制手段としてそれぞれスリットを備えるＭＶＡ型ＬＣＤは、ＰＶＡ（Patterned Vertical Alignment）型ＬＣＤと呼ばれることもある。

配向ぶれの発生を抑制するために、セルパラメータ（液晶層厚さｄ、対向電極１１のスリット幅Ｗ１、画素電極１２のスリット幅Ｗ２、液晶領域幅Ｗ３など）を変えて、図２８および図２９に示した基本構成を有するＭＶＡ型ＬＣＤを作製し、その応答特性を評価した。

その結果、液晶層厚さｄ、対向電極１１のスリット幅Ｗ１、画素電極１２のスリット幅Ｗ２を変化させたときの応答特性の変化は微小であり、これらを調整することによって得られる応答速度の改善効果はいずれも小さかった。これに対し、ＬＣＤ１００と同様に、液晶領域幅Ｗ３を狭くすると応答特性を大きく改善できることが分かった。以下、評価の結果をより詳しく説明する。

まず、図３０および図３１に、液晶領域幅Ｗ３を変えて応答時間（ｍｓ）を測定した結果を示す。ここで用いたＬＣＤのセルパラメータは表１４に示す通りである。

図３０および図３１から、液晶領域幅Ｗ３と応答時間との間に強い相関関係があることが分かり、液晶領域幅Ｗ３を小さくすることによって、応答時間が減少する、すなわち応答特性が改善されることが分かる。また、図３０と図３１との比較から、動作温度が２５℃のときよりも５℃のときの方が応答時間が長く、応答特性が低いことが分かる。

次に、図３２、図３３および図３４に、液晶層厚さｄ、対向電極１１のスリット幅Ｗ１、画素電極１２のスリット幅Ｗ２を変えて応答時間（ｍｓ）を測定した結果を示す。ここで用いたＬＣＤのセルパラメータは表１５〜表１７に示す通りである。

図３２、図３３および図３４から、液晶層厚さｄ、対向電極１１のスリット幅Ｗ１、画素電極１２のスリット幅Ｗ２を変化させたときの応答特性の変化は微小であり、これらを調整することによって得られる応答速度の改善効果はいずれも小さいことがわかる。

上述したように、ＬＣＤの種々のセルパラメータのうち、液晶領域幅Ｗ３を狭くすることによって応答特性を大きく改善できることが分かった。図３５および図３６に、液晶領域幅Ｗ３を変えて階調到達率（％）を測定した結果を示す。ここで用いたＬＣＤのセルパラメータは表１４に示したものと同じであり、図３５は２５℃における測定結果、図３６は５℃における測定結果を示している。

図３５（ａ）〜（ｃ）から、２５℃では液晶領域幅Ｗ３を変化させた範囲（約７．０μｍ〜約１８．５μｍ）内で階調到達率がほぼ７５％以上であることが分かる。また、図３６（ａ）〜（ｃ）から、５℃では、白電圧や黒電圧の大きさによっては、液晶領域幅Ｗ３を所定の幅以下としなければ階調到達率を７５％以上とできないことがわかる。

図３６（ａ）〜（ｃ）に示す結果から、階調到達率７５％以上を実現するための液晶領域幅Ｗ３は表１８から表２０に示す通りであることが分かる。なお、表１８から表２０には、階調到達率８０％以上を実現するための液晶領域幅Ｗ３および階調到達率８５％以上を実現するための液晶領域幅Ｗ３も併せて示している。

表１８、表１９および表２０から、液晶領域幅Ｗ３を約１５μｍ以下とすることによって、パネル温度５℃において白電圧７．０Ｖ、黒電圧１．６Ｖで駆動したときの階調到達率を７５％以上にできることがわかる。また、液晶領域幅Ｗ３を例えば約１４．２μｍ以下とすることによって、パネル温度５℃において白電圧８．０Ｖ、黒電圧１．６Ｖで駆動したときの階調到達率を７５％以上にできることがわかる。

このように、液晶領域幅Ｗ３を約１５μｍ以下（より好ましくは例えば約１４．２μｍ以下）にすることによって、従来よりも白電圧が高い駆動条件において、配向ぶれの発生を抑制して階調到達率を７５％以上とすることができ、動画表示特性が優れたＭＶＡ型ＬＣＤが得られる。液晶領域幅Ｗ３を小さくすることによって応答特性が改善される理由は、図２および図３に示すＬＣＤ１００について説明したのと同じである。なお、ＬＣＤ１００については黒電圧０．５Ｖの条件を評価基準の一つとしたのに対して、ＬＣＤ２００については黒電圧１．６Ｖの条件を評価基準の一つとしている。これは、ＬＣＤ１００が配向規制手段としてリブ２１を有するのに対し、ＬＣＤ２００は配向規制手段としてリブを有しておらず、スリット４１、４２のみを有しているからである。ＬＣＤ１００では、電圧無印加状態においてもリブ近傍の傾斜した液晶分子によってコントラスト比の低下が発生するので、コントラスト比を向上するためにより低い黒電圧を用いることが好ましい。これに対し、ＬＣＤ２００では、そのような問題が生じず、より高い黒電圧でもコントラスト比を高く保ち得る。勿論、ＬＣＤ２００においても黒電圧が低い方がより高いコントラスト比を実現できる。

なお、ＬＣＤ１００について説明したのと同様の理由（製造上の理由）から、液晶領域幅Ｗ３は２μｍ以上であることが好ましく、対向電極１１のスリット幅Ｗ１および画素電極１２のスリット幅Ｗ２は４μｍ以上であることが好ましい。また、スリット幅Ｗ１およびスリット幅Ｗ２は典型的には２０μｍ以下である。

参考までに、図３７、図３８および図３９に、液晶層厚さｄ、対向電極１１のスリット幅Ｗ１、画素電極１２のスリット幅Ｗ２を変化させたときの階調到達率（％）を測定した結果を示す。ここで用いたＬＣＤのセルパラメータは表１５から表１７に示したものと同じである。

図３７、図３８および図３９から、液晶層厚さｄ、対向電極１１のスリット幅Ｗ１、画素電極１２のスリット幅Ｗ２を変化させたときの階調到達率の変化は微小であり、これらを調整することによって得られる階調到達率の改善効果はいずれも小さいことがわかる。

なお、本発明は、例示したＬＣＤ１００および２００に限定されず、帯状の第１配向規制手段と帯状の第２配向規制手段とを用いて配向規制を行う配向分割垂直配向型ＬＣＤに広く用いられる。配向分割垂直配向型ＬＣＤにおいて、液晶領域の幅を所定の値以下とすることによって、配向ぶれを抑制することができる。そのため、パネル温度５℃における階調到達率を７５％以上とすることができ、良好な動画表示を行うことができる。

本発明は、例えば、図４０に示すＭＶＡ型ＬＣＤのように、櫛形の平面形状を有する配向規制手段を用いることもできる。図４０に示した画素３００ａを有するＭＶＡ型のＬＣＤは、画素電極７２と、画素電極７２に設けた開口部６２と、画素電極７２に垂直配向型液晶層を介して対向する対向電極（不図示）に設けられたリブ（突起）６１とによって、液晶層を配向分割している。リブ６１は先の実施形態のＭＶＡ型ＬＣＤと同様に一定の幅Ｗ１を有する帯状の形状を有しているが、開口部６２は、帯状の幹部６２ａと幹部６２の延設方向に直交する方向に延びる枝部６２ｂとを有している。帯状のリブ６１と帯状の幹部６２ａとは互いに平行に配置されており、この間に幅Ｗ３の液晶領域が規定されている。開口部６２の枝部６２ｂは液晶領域の幅方向に延びており、開口部６２は全体として櫛形の平面形状を有している。特開２００２−１０７７３０号公報に記載されているように、開口部６２を櫛形にすることによって、斜め電界を受ける液晶分子の割合が増えるので応答特性を改善することができる。しかしながら、液晶分子の応答速度の分布は、リブ６１と開口部６２の幹部６２ａとの距離によって第一義的に影響を受けるので、開口部６２に枝部６２ｂを設けても、上述した応答速度の遅い第２液晶領域がリブ６１と開口部６２の幹部６２ａとの間に形成される。

従って、画素３００ａを有するＭＶＡ型ＬＣＤにおいても、上述した実施形態のＬＣＤと同様に幅Ｗ３を設定することによって、同様の効果を得ることができる。

本発明によるＬＣＤは、配向ぶれを抑制することができるので、ＯＳ駆動を好適に用いることができ、ＯＳ駆動することによって、優れた動画表示特性を発揮する。従って、例えば、テレビジョン放送を受信する回路をさらに設けることによって、高品位の動画表示が可能な液晶テレビとして好適に用いることができる。なお、ＯＳ駆動を実現するためには、公知の方法を広く適用することが可能であり、所定の中間階調に対応する予め決められた階調電圧よりも高いＯＳ電圧（階調電圧を用いることも出来る）を印加することができる駆動回路を更に設けても良いし、あるいはソフト的にＯＳ駆動を実行することもできる。ＯＳ電圧は、典型的には、表示の輝度が１垂直走査期間に相当する時間内に目標中間階調に対応する所定の輝度に到達するように設定される。

本発明によると、高品位の動画表示が可能な配向分割垂直配向型ＬＣＤおよびその駆動方法が提供される。本発明によるＬＣＤは、例えば、テレビジョン放送を受信する回路を備える液晶テレビとして好適に用いられる。また、パーソナルコンピュータやＰＤＡなど動画を表示する用途に用いられる電子機器に好適に用いられる。

（ａ）から（ｃ）は、本発明による実施形態のＭＶＡ型ＬＣＤの基本的な構成例を模式的に示す断面図である。 本発明による実施形態のＬＣＤ１００の断面構造を模式的に示す部分断面図である。 ＬＣＤ１００の画素部１００ａを模式的に示す平面図である。 （ａ）は、黒表示状態から白表示状態に切り替えたときのＬＣＤ１００の透過光強度の時間変化を示すグラフであり、（ｂ）は、黒表示状態から白表示状態に切り替えたときのＬＣＤ１００の画素部の様子を高速カメラを用いて撮影した連続写真である。 （ａ）は、黒表示状態から白表示状態に切り替えたときのＬＣＤ１００の透過光強度の時間変化を示すグラフであり、（ｂ）は、黒表示状態から白表示状態に切り替えたときのＬＣＤ１００の画素部の様子を高速カメラを用いて撮影した連続写真である。 （ａ）は、黒表示状態から白表示状態に切り替えたときのＬＣＤ１００の透過光強度の時間変化を示すグラフであり、（ｂ）は、黒表示状態から白表示状態に切り替えたときのＬＣＤ１００の画素部の様子を高速カメラを用いて撮影した連続写真である。 （ａ）は、黒表示状態から白表示状態に切り替えたときのＬＣＤ１００の透過光強度の時間変化を示すグラフであり、（ｂ）は、黒表示状態から白表示状態に切り替えたときのＬＣＤ１００の画素部の様子を高速カメラを用いて撮影した連続写真である。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、液晶領域幅Ｗ３（μｍ）を変えて応答時間（ｍｓ）を測定した結果を示すグラフである。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、液晶領域幅Ｗ３（μｍ）を変えて応答時間（ｍｓ）を測定した結果を示すグラフである。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、リブずれ量（μｍ）を変えて応答時間（ｍｓ）を測定した結果を示すグラフである。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、リブずれ量（μｍ）を変えて応答時間（ｍｓ）を測定した結果を示すグラフである。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、液晶材料のΔε（誘電率異方性）を変えて応答時間（ｍｓ）を測定した結果を示すグラフである。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、液晶層厚さｄ（μｍ）を変えて応答時間（ｍｓ）を測定した結果を示すグラフである。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、リブ幅Ｗ１（μｍ）を変えて応答時間（ｍｓ）を測定した結果を示すグラフである。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、リブ高さ（μｍ）を変えて応答時間（ｍｓ）を測定した結果を示すグラフである。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、スリット幅Ｗ２（μｍ）を変えて応答時間（ｍｓ）を測定した結果を示すグラフである。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、液晶領域幅Ｗ３（μｍ）を変えて階調到達率（％）を測定した結果を示すグラフである。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、液晶領域幅Ｗ３（μｍ）を変えて階調到達率（％）を測定した結果を示すグラフである。 ０階調から所定の目標階調に遷移させるときの目標階調とＯＳ階調との関係を示すグラフである。 （ａ）は、黒表示状態から白表示状態に切り替えたときのＬＣＤ１００の透過光強度の時間変化を示すグラフであり、（ｂ）は、黒表示状態から白表示状態に切り替えたときのＬＣＤ１００の画素部の様子を高速カメラを用いて撮影した連続写真である。 （ａ）は、黒表示状態から白表示状態に切り替えたときのＬＣＤ１００の透過光強度の時間変化を示すグラフであり、（ｂ）は、黒表示状態から白表示状態に切り替えたときのＬＣＤ１００の画素部の様子を高速カメラを用いて撮影した連続写真である。 （ａ）は、黒表示状態から白表示状態に切り替えたときのＬＣＤ１００の透過光強度の時間変化を示すグラフであり、（ｂ）は、黒表示状態から白表示状態に切り替えたときのＬＣＤ１００の画素部の様子を高速カメラを用いて撮影した連続写真である。 （ａ）は、黒表示状態から白表示状態に切り替えたときのＬＣＤ１００の透過光強度の時間変化を示すグラフであり、（ｂ）は、黒表示状態から白表示状態に切り替えたときのＬＣＤ１００の画素部の様子を高速カメラを用いて撮影した連続写真である。 スリット２２の近傍の液晶領域１３Ａにおける液晶分子１３ａの配向の様子を模式的に示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、ＬＣＤが有する層間絶縁膜による液晶分子の配向に対する影響を説明するための模式図である。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、リブずれ量（μｍ）を変えて階調到達率（％）を測定した結果を示すグラフである。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、リブずれ量（μｍ）を変えて階調到達率（％）を測定した結果を示すグラフである。 本発明による他の実施形態のＬＣＤ２００の断面構造を模式的に示す部分断面図である。 ＬＣＤ２００の画素部２００ａを模式的に示す平面図である。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、液晶領域幅Ｗ３（μｍ）を変えて応答時間（ｍｓ）を測定した結果を示すグラフである。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、液晶領域幅Ｗ３（μｍ）を変えて応答時間（ｍｓ）を測定した結果を示すグラフである。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、液晶層厚さｄ（μｍ）を変えて応答時間（ｍｓ）を測定した結果を示すグラフである。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、対向電極１１のスリット幅Ｗ１（μｍ）を変えて応答時間（ｍｓ）を測定した結果を示すグラフである。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、画素電極１２のスリット幅Ｗ２（μｍ）を変えて応答時間（ｍｓ）を測定した結果を示すグラフである。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、液晶領域幅Ｗ３（μｍ）を変えて階調到達率（％）を測定した結果を示すグラフである。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、液晶領域幅Ｗ３（μｍ）を変えて階調到達率（％）を測定した結果を示すグラフである。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、液晶層厚さｄ（μｍ）を変えて階調到達率（％）を測定した結果を示すグラフである。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、対向電極１１のスリット幅Ｗ１（μｍ）を変えて階調到達率（％）を測定した結果を示すグラフである。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、画素電極１２のスリット幅Ｗ２（μｍ）を変えて階調到達率（％）を測定した結果を示すグラフである。 本発明による他の実施形態のＬＣＤの画素部３００ａを模式的に示す平面図である。

符号の説明

１１ 第１電極
１２ 第２電極
１３ 液晶層
１３Ａ 液晶領域
１３ａ 液晶分子
２１ 第１配向規制手段（リブ）
２２ 第２配向規制手段（リブ）

Claims (23)

1. それぞれが、第１電極と、前記第１電極に対向する第２電極と、前記第１電極と前記第２電極の間に設けられた垂直配向型液晶層とを有する複数の画素を備え、
   前記液晶層の前記第１電極側に設けられ、第１の幅を有する帯状のリブと、
   前記第２電極に設けられ、第２の幅を有する帯状のスリットと、
   前記リブと前記スリットとの間に規定され、第３の幅を有する帯状の液晶領域とを有し、
   前記第３の幅は２μｍ以上１５μｍ以下である液晶表示装置。
2. 前記第３の幅は１３．５μｍ以下である請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記液晶層を介して互いに対向するように配置された一対の偏光板を有し、前記一対の偏光板の透過軸は互いに略直交し、一方の透過軸は表示面の水平方向に配置され、前記リブおよび前記スリットは、それぞれの延設方向が前記一方の透過軸と略４５°を成すように配置されている、請求項１または２のいずれかに記載の液晶表示装置。
4. 最高階調に対応する電圧の大きさが７Ｖ以上である請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装置。
5. 最低階調に対応する電圧の大きさが０．５Ｖ以下である請求項１から４のいずれかに記載の液晶表示装置。
6. それぞれが、第１電極と、前記第１電極に対向する第２電極と、前記第１電極と前記第２電極の間に設けられた垂直配向型液晶層とを有する複数の画素を備え、
   前記第１電極に設けられ、第１の幅を有する帯状の第１のスリットと、
   前記第２電極に設けられ、第２の幅を有する帯状の第２のスリットと、
   前記第１のスリットと前記第２のスリットとの間に規定され、第３の幅を有する帯状の液晶領域とを有し、
   前記第３の幅は２μｍ以上１５μｍ以下である液晶表示装置。
7. 前記第３の幅は１４．２μｍ以下である、請求項６に記載の液晶表示装置。
8. 前記液晶層を介して互いに対向するように配置された一対の偏光板を有し、前記一対の偏光板の透過軸は互いに略直交し、一方の透過軸は表示面の水平方向に配置され、前記第１スリットおよび前記第２スリットは、それぞれの延設方向が前記一方の透過軸と略４５°を成すように配置されている、請求項６または７のいずれかに記載の液晶表示装置。
9. 最高階調に対応する電圧の大きさが７Ｖ以上である請求項６から８のいずれかに記載の液晶表示装置。
10. 最低階調に対応する電圧の大きさが１．６Ｖ以下である請求項６から９のいずれかに記載の液晶表示装置。
11. それぞれが、第１電極と、前記第１電極に対向する第２電極と、前記第１電極と前記第２電極の間に設けられた垂直配向型液晶層とを有する複数の画素を備え、
    前記液晶層の前記第１電極側に設けられ、第１の幅を有する帯状の第１配向規制手段と、
    前記液晶層の前記第２電極側に設けられ、第２の幅を有する帯状の第２配向規制手段と、
    前記第１配向規制手段と前記第２配向規制手段との間に規定され、第３の幅を有する帯状の液晶領域とを有し、
    前記第３の幅は２μｍ以上１５μｍ以下である液晶表示装置。
12. それぞれが、第１電極と、前記第１電極に対向する第２電極と、前記第１電極と前記第２電極の間に設けられた垂直配向型液晶層と、を有する複数の画素を備えた液晶パネルを有する液晶表示装置であって、
    前記液晶層の前記第１電極側に設けられ、第１の幅を有する帯状の第１配向規制手段と、
    前記液晶層の前記第２電極側に設けられ、第２の幅を有する帯状の第２配向規制手段と、
    前記第１配向規制手段と前記第２配向規制手段との間に規定され、第３の幅を有する帯状の液晶領域とを有し、
    前記液晶領域は、前記第１配向規制手段に隣接する第１液晶領域と、前記第２配向規制手段に隣接する第２液晶領域と、前記第１液晶領域と前記第２液晶領域との間に規定され、前記第１液晶領域および前記第２液晶領域のそれぞれが有する応答速度よりも遅い応答速度を有する第３液晶領域とを有し、
    前記第３の幅は、パネル温度５℃において、黒表示状態から最高階調に対応した電圧を印加した後１垂直走査期間に相当する時間が経過したときの透過率が最高階調表示状態の透過率の７５％以上となるように所定の幅以下に設定されている液晶表示装置。
13. 前記第１配向規制手段はリブであり、前記第２配向規制手段は前記第２電極に設けられたスリットである、請求項１１または１２に記載の液晶表示装置。
14. 前記第１配向規制手段は前記第１電極に設けられた第１のスリットであり、前記第２配向規制手段は前記第２電極に設けられた第２のスリットである請求項１１または１２に記載の液晶表示装置。
15. 前記液晶層を介して互いに対向するように配置された一対の偏光板を有し、前記一対の偏光板の透過軸は互いに略直交し、一方の透過軸は表示面の水平方向に配置され、前記第１配向規制手段および前記第２配向規制手段は、それぞれの延設方向が前記一方の透過軸と略４５°を成すように配置されている、請求項１１から１４のいずれかに記載の液晶表示装置。
16. 前記第１の幅が４μｍ以上２０μｍ以下であり、前記第２の幅が４μｍ以上２０μｍ以下である、請求項１から１５のいずれかに記載の液晶表示装置。
17. 前記液晶層の厚さが３．２μｍ以下である請求項１から１６のいずれかに記載の液晶表示装置。
18. 前記第１電極が対向電極であり、前記第２電極が画素電極である、請求項１から１７のいずれかに記載の液晶表示装置。
19. 中間調を表示する際に、所定の中間階調に対応する予め決められた階調電圧よりも高いオーバーシュート電圧を印加することができる駆動回路を更に備える、請求項１から１８のいずれかに記載の液晶表示装置。
20. 請求項１から１９のいずれかに記載の液晶表示装置の駆動方法であって、前の垂直走査期間の表示階調よりも高い中間階調を表示する際に、当該中間階調に対応する予め決められた階調電圧よりも高いオーバーシュート電圧を印加する工程を包含する、液晶表示装置の駆動方法。
21. 前記オーバーシュート電圧は、表示の輝度が１垂直走査期間に相当する時間内に当該中間階調に対応する所定の輝度に到達するように設定されている、請求項２０に記載の液晶表示装置の駆動方法。
22. 請求項１か１９のいずれかに記載の液晶表示装置を備える電子機器。
23. テレビジョン放送を受信する回路をさらに備える、請求項２２に記載の電子機器。